TPACK/计算机教育教师教育的多面性
作者：Tuğba BAHÇEKAPILI
我们生活在一个世界中，这个世界的快速技术发展正在直接影响着我们的生活，改变着我们的习惯。随着世界的变化，人们需要掌握一些技能才能适应复杂的世界。其中包括 21 世纪技能，包括学习与创新技能、信息、媒体和技术技能、生活与职业技能（21 世纪技能，2011 年）。
图 1. 21 世纪学生成果和支持体系（21 世纪技能，2011 年）
如您所见，其中一项技能是信息、媒体和技术技能，其中包括：
- 信息素养
- 媒体素养
- 信息通信技术 (ICT) 素养
但如今，关于技术课程是否可以成为课程的一部分，或者技术教育如何成为课程的一部分，存在持续的争论。这个问题可以从技术的本质中推导出。技术教育被视为一个定义不明确的领域，因为它作为一门学术课程的地位、建立专业机构的问题、教师的准备和专业发展以及学校的社会政治环境（琼斯、邦廷和弗里斯，2011 年）。当技术教育在学校中被考虑时，琼斯、邦廷和弗里斯得出结论，手工艺在现有的课程中占有一部分，但如今，技术教育中的关键因素是设计。如今，技术教育有很多表现形式，具体取决于语境。琼斯、邦廷和弗里斯分析了不同国家的技术教育，并确定了技术教育下不同类型的表现形式，如图 2 所示。
图 2. 不同国家强调的技术教育表现形式。E：小学（1-8 年级），S：中学（9-12 年级），（琼斯、邦廷和弗里斯，2011 年）。
在土耳其，重点也是技术素养。技术教育课程包括三个学习领域：基本程序和概念、信息技术的使用、信息技术的先进实践。此外，信息技术中的科学过程和道德与社会价值观是另外两个贯穿课程的学习领域（教育部，2012 年）。除了课程或今天要学习的内容外，确定如何在技术教育环境中进行教学、学习和评估最为重要。在这一点上，教育工作者需要了解其学科的性质并选择适当的教学法，还需要考虑技术教育如何进行以及教师需要做些什么才能提升学生的体验（琼斯、邦廷和弗里斯，2011 年）。在技术教育国际手册中，技术教育进展领域在一些主题下得到解释。其中之一是技术教育中不断变化的教学法。在技术教育的早期阶段，该过程侧重于学习特定技能，教师展示与技术使用相关的技能内容，然后学生尝试用技术来完成教师所做的事情（弗里斯，2006 年）。但如今，重点发生了变化，很明显，今天的学生出生在技术主导的环境中，被称为数字原住民，因此对他们的期望是发展他们对技术的个人见解。例如，计算机编程中的主要重点不仅是让学生掌握编程技能，还包括解决问题和批判性思维。因此，技术教学方法已从演示转变为认知学徒制、真实学习或建构主义方法（斯奈普和特恩布尔，2013 年）。在这些方面，教师需要准备学习环境，让学生能够参与项目、承担风险、有机会解决遇到的问题并发挥创造力（洛弗兰德，2012 年）。因此，本章旨在采用一种新的技术教育方法，即技术教学内容知识框架 (TPACK)。对目前关于 TPACK 的文献的回顾表明，有很多文章涉及在不同学科（通常在科学和数学领域）中使用技术。但在技术教育方面，研究有限。因此，本章首先关注技术教育的教学方面以及关于 TPACK 框架在技术教育环境中可能应用的批评。
为了找出技术教育的研究需求，Ritz 和 Martin（2012 年）使用德尔菲方法进行了研究。研究人员试图提出与 K-12 技术（和工程）教育相关的最需要研究的问题。结果，十个领域脱颖而出，成为最重要的议题：
- 学生通过学习技术教育发展的能力
- 人们对通过技术课程进行的学习缺乏了解
- 为可持续性和全球公民身份而设计
- 技术概念知识
- 学生如何在技术教育中学习
- 技术教育的专门教学内容知识
- 技术表现的评估
- 学生如何学习技术
- 了解技术的本质
- 需要了解设计的本质
研究人员考察的另一个问题是，与培养教师更好地教授技术作为一门学校课程相关的最需要研究的问题。在对研究需求进行分析后，研究人员提出了以下八个问题：
- 对教师认识论信仰的理解不足
- 教师应该如何教授旨在进行概念学习的设计活动
- 对教学内容知识的理解
- 技术教育中的评估方法，特别是实践工作的评估方法
- 教师的信念如何影响课程交付
- 师范生对设计的认识
- 技术教育中协作学习的性质
- 执教教师对技术教育的意义
Ritz 和 Martin（2012 年）研究的这些发现有助于我们批评当今的技术教育。在考察与 K-12 技术教育相关的研究需求时，人们发现，与要学习的内容相比，学习过程和教学问题（如技术教育的专门教学内容知识）更加受到重视。在考察与教师培养相关的研究需求时，情况也是如此。在文献中，有一些研究考察了技术教师的教学内容知识。Rohaan、Taconis 和 Jochems（2012 年）从技术教育的角度分析了教师知识的学科知识 (SMK)、教学内容知识 (PCK)、态度和自我效能领域。结果他们得出结论，虽然教师的学科知识水平足够，但他们的教学内容知识水平不足。但对于教师来说，拥有在技术教育领域（如探究式学习和问题式学习）中应用的教学资格至关重要。同样，了解技术教育的性质、目的和特征对于提供动手技术活动至关重要。研究人员还进行了路径分析，以建立他们分析的教师知识领域之间的联系。他们发现，技术知识对如何将技术作为 PCK 进行教学具有影响作用，并且也影响教师的自我效能。此外，自我效能影响教师对技术的态度。作为技术教育的视角，斯奈普和特恩布尔（2011 年）考察了真实性，并建议其与技术教育密切相关的维度：真实的教学法和指导、真实的教师和学习者、真实的活动。研究人员补充说，当这些维度与丰富的语境、社会建构、有意义的联系和学生参与结合在一起时，技术教育的结果将得到改善，如图 3 所示。
图 3. 用于产生高质量技术成果的真实技术模型（斯奈普和特恩布尔，2011 年）。
另一方面，与其他学科一样，技术教师可以使用教育技术来增强学习过程。但选择合适的技术可能会令人困惑，因此有一些模型可以帮助教师在这个过程中做出决策。在这一点上，Bart（2011 年）介绍了 S.E.C.T.I.O.N.S.，这是一种决策模型，用于选择下面解释的合适技术。
S：关于学生的信息（人口统计信息、学习风格）E：技术的易用性 (E) C：成本 T：教师的教学 (T) 风格 I：互动（技术将如何吸引和激励学生）O：组织（来自管理人员的支持）N：新颖性 S：速度和安全性
在上一部分中，重点强调了与技术教育相关的教学问题和教育技术的使用。但为了利用技术来提高技术教育中学生的学习效果，教育工作者需要将教学法与特定技术结合起来，才能教授技术教育中的特定主题。因此，新兴的 TPACK 知识框架可以有效地解决这些问题。TPACK 指的是利用技术通过教学法教授特定主题，为学生提供有意义的学习体验（Mishra & Koehler，2006）。TPACK 框架由三个领域组成：教学法、技术和内容；以及它们之间的交集。在技术教育领域，乍一看，技术作为内容和技术作为增强学习的工具似乎是重叠的。但重要的是要区分 TPACK 框架内的这两个领域。作为内容，学生试图学习如何使用技术来解决问题，另一方面，教师使用技术，可以被认为是教育技术，帮助学生更好地学习内容 (Loveland，2012)。因此，需要检验教育技术在技术课堂中的使用情况。即使技术教师习惯在课堂上使用技术，选择和使用促进学生自我反思和高阶思维的技术也至关重要 (Loveland，2012)。
教育技术和技术教育，虽然是教育中的两个独立实体，但它们有很多共同点，因此，为教学提供了协同效应 (Loveland，2012，p.134)。
在数字时代，技术教师在课堂上遇到了数字原住民。随着学生解决问题和批判性思维能力的培养变得比学习技术技能更重要。因此，技术教师使用的教学法可能不足，需要改变 (Loveland，2012)。在这种情况下，TPACK 框架可以作为灵活的模型，用来决定在什么情况下，用什么技术来使用什么教学法。
前面提到，文献中关于在技术领域使用 TPACK 的研究有限，但其中一项研究 (Doukakis, Psaltidou, Stavraki, Adamopoulos, Tsiotakis 和 Stergou, 2010) 考察了中学计算机科学教师的 TPACK 水平。结果表明，教师对自己在教学内容知识和技术内容知识方面的自信程度较低。正如衡量 TPACK 章节中所述，有很多工具可以用来衡量 TPACK。TPACK-deep 规模就是其中之一，它在结构上与其他测量工具不同。它有以下子因素：设计、执行、道德和熟练程度。此工具将 TPACK 视为一个整体实体，如图 4 所示 (Kabakci Yurdakul, Odabasi, Kilicer, Coklar, Birinci & Kurt, 2012)。
图 4. TPACK-deep 框架及其因素 (Kabakci Yurdakul, Odabasi, Kilicer, Coklar, Birinci & Kurt, 2012)
本章利用图 3 中所示的 TPACK 框架作为视角，对技术教师的 TPACK 进行了批判性分析。因此，对于技术教师来说，需要考虑与 TPACK 相关的这些问题。
- 设计：技术教师在创建和开发课程计划、教学和学习环境、结合合适的技术工具和资源方面，如何才能最大限度地提高学习技术主题和相关技能的效率？
- 执行：技术教师如何利用合适的技术和解决方案来实施其设计计划，并进行评估？
- 道德：在与技术相关的道德问题和教师职业问题方面，技术教师在法律和道德行为方面存在哪些问题？
- 熟练程度：技术教师如何才能在将技术融入技术教学方面成为领导者？技术教师如何在教授技术时展现出创新地使用技术资源的能力？
参考文献
[edit | edit source]21 世纪学习框架。(2011)。检索于 2013 年 6 月 8 日，来自 http://www.p21.org/storage/documents/1.__p21_framework_2-pager.pdf
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Mishra, P., & Koehler, M. J. (2006)。技术教学内容知识：教师知识的新框架。教师学院记录，108(6)，1017-1054。
Kabakci Yurdakul, I., Odabasi, H., Kilicer, K., Coklar, A., Birinci, G., & Kurt, A. (2012)。TPACK-deep 的开发、效度和信度：技术教学内容知识量表。计算机与教育，58(3)，964-977。doi：10.1016/j.compedu.2011.10.012。
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