基于TPACK 的数字时代师范生信息化教学能力培养研究

摘要：数字时代对师范生教学能力的培养提出了更高要求，要求师范生在掌握相应基础专业知识的基础上，能够有机融合如教学法知识、技术知识等多元知识。TPACK框架的多层次交叉融合，为师范生的培养提供了思路和路径。本研究基于TPACK框架，分析当前师范生信息化教学能力培养现状，设计了融合翻转课堂的混合式协作学习模式，并以教师教育课程“现代教育技术”为例进行了实践验证。研究结果表明，该模式有效提升了师范生在信息化教学设计、资源整合和技术应用等方面的TPACK能力。

关键词：数字时代；TPACK；协作学习；混合式学习；翻转课堂

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）27-0131-05

0 引言

人类历史发展已迈入第四次工业革命，即智能化时代，这标志着新质生产力的一次重大跃迁，催生了对新型劳动力的迫切需求，继而推动教育人才培养的深刻变革，而建设高质量教育体系离不开高素质高水平的教师队伍。师范生是未来培养新型劳动力、新型创新人才的重要力量，其培养质量对新质生产力发展、高质量教育体系建设和人才发展具有深远影响。教育部相继印发的《中学教育专业师范生教师职业能力标准（试行）》等5个文件[1]和《教师数字素养》行业标准[2]，明确要求教师要主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学的意识，这对新时代师范生的信息素养培养提出了具体的要求，也为师范生信息化素养培养提供了参考。

面对数字时代教育教学对师范生提出的新要求，高校需对师范人才培养做出相应调整，以保证师范生形成信息化教学理念、知识体系，提升信息教学意识和能力，实现职前职后的有效衔接。TPACK（Techno⁃ logical Pedagogical And Content Knowledge） 是一种融合技术的学科教学法知识框架，强调将信息技术有机融入学科和教学的各个维度，为教师提供解决信息化教学问题的理论依据、思路和框架体系。基于此，本研究基于TPACK理论框架的视角，以教师教育必修课程现代教育技术为实践场域，设计并实施基于翻转课堂的混合式协作学习模式，并通过可视化研究工具进行数据分析，以探讨数字化时代师范生TPACK能力有效培养路径。

1 TPACK 内涵释义及师范生TPACK 培养现状

1.1 TPACK 框架内容

Shulman 认为教师知识所涉及的学科内容知识（cCalo nKtnenowt Klendogwe，le简dg称e，P简K称）是C有K）机与互教动学的法，知二识者（的Pe有da机gog结i⁃合即学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge，简称PCK），而有效理解PCK知识对教师具有重要的意义[3]。Koehler和Mishra在Shulman提出的PCK基础上加入“技术知识”（Technological Knowledge，简称TK）构建了新的教师知识框架，即TPCK。2006年二人将其定义为，这是一种“整合技术的教师知识的框架”，并详细论述了该框架中的7个要素[4]，后于2007年为了其发音方便将其更名为TPACK[5]。该框架包含3个核心要素，分别为“教学法知识”（PK）、“技术知识”（TK）、“学科内容知识”（CK），PK、TK、CK三者缺一不可；包括4 个复合要素，分别为“整合技术的学科内容知识”（Technological Content Knowledge，简称TCK）、“学科教学知识”（Pedagogical Content Knowledge，简称PCK）、“整合技术的教学法知识”（Technological Pedagogical Knowledge，简称TPK）和整合技术的学科教学知识（Technological Pedagogical and Content Knowledge，简称TPACK） 。TPACK是一种对学科内容、教学法和技术之间相互作用的理解，是专家级教师在教学过程中随时运用的知识形式[6]。何克抗教授也认为，TPACK 是一种能将信息技术整合于各学科学习过程的全新可操作模式[7]。它的实施过程特别强调“境脉”，主张并实施“有意义传递－主导下探究”相结合的教学观念，强调三种能力的动态交互，是一种综合性很强的能力，是学科内容知识、教学法知识以及技术知识的交互融合而形成的知识和能力的综合体。其框架如图1所示。

1.2 TPACK 框架特征

TPACK框架的三大特点包括融合性、动态发展性和应用开放性。首先，融合性强调PK、TK、CK三者的有机融合，而非简单组合和叠加，应当更关注信息技术环境下的教育教学理论和方法，要求将信息技术深度融入教育教学中。其次，动态发展性要求教师不断更新知识，强调教师是教育教学改革的积极参与者、设计者和实施者，但也要考虑到PK、TK、CK三者的动态变化性，适应信息技术的快速变化和时代背景下新的教学理念和方法，以满足学生核心素养和个性化发展的需求。最后，其应用开放性体现在其整合的知识要素为“结构不良”知识，解决的是“劣性问题”，这不仅要求教师具备基本的信息技术能力，还要灵活有效地根据学科、学习者、课程和教学观念而灵活应用技术[6]。因此，TPACK框架为师范生培养提供了坚实的理论基础，是教师学科知识能力、教育教学能力、教育技术能力的有机融合。

1.3 师范生TPACK 能力培养现状

1.3.1 重视学科知识内容，跨学科融合不足

在学科内容知识（CK） 方面，师范生通常对自己所学专业的学科知识有深入的理解和掌握，但在跨学科融合方面存在明显短板。（1） 缺乏跨学科视野，教师教学注重本专业知识体系，对跨学科的理念和知识接触较少，导致难以将不同学科的知识进行有效融合；（2） PCK和TCK能力欠缺，尽管师范生掌握了扎实的学科知识，但在将其转化为适合教学的知识以及整合技术的学科内容知识方面显得力不从心。这限制了他们在教学过程中进行跨学科整合的能力。

1.3.2 信息化教学认知不足，理论及技术应用孱弱

尽管数字化转型时期，各种现代化技术为开展信息化教学提供了理论和技术的支撑，但师范生在PK和TK的培养上却显得薄弱。（1） 信息化教学理念滞后，部分师范生对信息化教学的重要性和优势认识不足，仍停留在传统的教学理念、模式和方法上；（2） 技术应用能力有限，其培养过于注重理论而忽略理实一体，且对信息技术应用存在狭隘倾向性，难以将技术与教学内容有效结合，表现出技术应用上的孱弱；（3） TPK能力有待提升，需要提高整合技术的教学法知识。

1.3.3 信息化教学评一体化认知不足，评价方式单一化

在整合技术的学科教学知识（TPACK） 方面，对信息化教学评一体化的认知不足，且评价方式单一。（1） 评价理念落后，无法与科学有效的评价理念保持一致，依然主要依赖传统的终结性评价和纸笔测试等单一评价方式；（2） 缺乏多元化评价手段的综合运用，包括电子档案袋、在线测试、学习分析等，对其认知和实践均显不足；（3） TPACK整合能力欠缺，即如何将技术、学科知识和教学法知识三者有机融合并体现在教学评价中，成为提升师范生教学能力的重要一环。

综上所述，师范生在学科知识内容、信息化教学认知以及信息化教学评一体化方面存在不足，需要引起高度重视。而TPACK框架及其特征，不仅深化了对教师专业知识结构的理解，也为提升教师信息化教学能力、促进教师专业发展提供了重要的理论支持和实践指导。

2 研究过程与方法

2.1 研究对象

本研究考虑到当前师范生的TPACK能力现状，教学实践、学习风格以及学习体验等各方面的差异，选择某高校三年级的农学（54人）、生科（70人）和英语（72人）共196名师范生作为研究对象，5～7人一个小组开展混合式协作学习，通过前测反馈出学生的信息技术能力、认知起点水平、实践能力和教育教学能力等没有显著差异，且对于师范专业的性质和专业的发展趋势有了一定的了解，其求知欲处于较强的阶段。

2.2 研究过程及教学模式

本研究在教师教育必修课程“现代教育技术”中开展，为期共16周32学时，由同一名教师执教，共设计3个阶段的7个学习主题，如图2所示，从理论学习到实践综合应用，分别为第一阶段理论基础及信息化教学设计（现代教育技术概述、教育技术理论基础、信息化教学环境与资源、现代教育技术新发展、信息化教学设计）；第二阶段课件设计与制作；第三阶段微课设计与制作等，除了理论知识学习外，在教学过程中更注重对学生的理论与实践融合能力的培养，帮助学生从信息化教学设计、资源整合、信息化应用和信息化教学评价等方面实现知识的建构和能力的提升。

围绕上述内容，本课程基于TPACK理论框架，以翻转课堂的课前、课中和课后三环节为基础开展混合式协作学习，以实现提升师范生的TPACK能力，如图3所示。

2.2.1 课前自主学习与任务探究

自主与协作学习是课前自主学习与任务探究的开端，小组成员自主学习并共同协作分享观点进行任务分析和探究，分析及探究效果取决于学习者的学科知识、教学法知识、自身问题分析能力、协作过程中的深度参与情况等，经过深度协同探究达成观点一致性后进行作品创作，该过程是从自主与协作学习到作品创作往复不断循环螺旋上升的过程，以提高整体学习质量水平。学习任务单和学习资源为其提供学习支持，而云班课网络教学平台和数据分析软件为其提供个性化学习服务、及时推送学习资料和师生相互了解学习情况等。

2.2.2 课中知识创新与问题解决

课中知识创新与问题解决以问题探究为始端，是对课前任务的探究及作品创作过程中所产生问题的精准把握，协作学习小组围绕协作任务进行协作与讨论，明确问题、分析问题和创新问题解决方法，形成高质量的解决方案，以小组方式进行课堂汇报和同伴互评，以群体方式共同深度分析各小组作品问题，将技术知识、学科内容知识等融合到该阶段中，以检验作品制作情况。而云班课网络教学平台、数据分析软件的直接反馈，及时地让学生了解本小组实际学习情况以及个人的TPACK情况发展，也为知识创新和解决方案的形成提供了引导和聚敛。

2.2.3 课后作品完善

问题归纳与总结是课后作品完善的开端，学习者对课中协作讨论及形成方案进行分析和明确，通过同伴互评结果进行精细化和符合逻辑的深度探究并得出解决策略，据此进一步完善作品，再分享到云班课网络教学平台，并进一步同伴互评，同伴互评是班群进一步围绕作品存在问题或知识创新内容进行完善和分享的再次升华。

2.3 研究方法

本研究采用单组前后测实验研究方法，探究数字化时代师范生TPACK能力培养，在数据分析上，主要采用问卷调查法和内容分析法。

2.3.1 问卷调查法

在课程开始之前，由授课教师分发问卷，学生在课堂上填写问卷，检测学生在学习现代教育技术课程开始之前的TPACK能力水平，课程结束时，对学生用同一问卷进行后测，检测学生在课程学习之后TPACK 能力水平，对比前后测数据以发现学生的成长变化。

本研究在Schmidt 等开发的职前教师TPACK 量表[8]基础上，结合Ching Sing Chai等的ICT量表[9]，制定了适合师范专业学生的数字化环境下教师TPACK结构量表，该量表将TPACK的内涵分为3个核心要素和4个复合要素的7个维度，分别对应学生的各个方面的能力，能够有效地对师范生的TPACK能力进行测量。最终形成包括学生个人特征性信息在内的38道题目，具体如表1所示。前测共收回问卷196份，经核查全部有效。后测共收回问卷194份，剔除无效问卷后，共获得有效问卷193份，有效率为99.48%。

为了确保量表的稳定性，采用SPSS26.0进行信效度检验，通过Alpha信度系数检验问卷内部一致性信度，本问卷的整体信度系数为0.946，其中TK的信度为0.770，PK的信度为0.859，CK的信度为0.829，TCK 的信度为0.798，PTK 的信度为0.869，PCK 的信度为0.862，说明该问卷具有良好的可信度，其他各个部分的Alpha值大部分都大于0.8，说明该问卷的内部信度良好；结构效度方面，通过探索性因子分析法，分析问卷KMO值0.922，结构效度较好，说明本问卷能够比较准确客观地反映师范生的TPACK能力水平。