整合技术的学科教学知识(TPACK)测量方法国外研究现状及启示

[摘 要] 整合技术的学科教学知识（TPACK）是信息技术时代对教师知识结构的全新界定，是未来教师教育领域研究的重要突破口，具有重要的研究价值。而TPACK测量相关研究对于整个TPACK研究来说具有承上启下的作用，通过对TPACK水平的测量，既能对已有的TPACK理论框架进行修正和完善，又能给教师TPACK水平培养策略和方法的制定提供重要参考。目前，TPACK测量方法主要有量表测试法、开放式问卷调查法、访谈法、观察法，国外相关研究存在重视测量工具信度、效度检验和TPACK混合式测量两大研究趋势。未来TPACK测量相关研究值得在学科化TPACK测量和TPACK混合式测量方法的设计与开发两方面着重展开研究。

[关键词] 整合技术的学科教学知识； TPACK； 教师教育技术

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 徐鹏（1981—），男，吉林长春人。工程师，博士研究生，主要从事教师教育技术研究。

一、整合技术的学科教学知识（TPACK）概述

整合技术的学科教学知识（TPACK）是美国学者科勒（Koehler）和米什拉（Mishra）于2005年在舒尔曼（Shulman）提出的学科教学知识（PCK）的基础上提出的，它是信息技术时代对教师知识结构的一次全新界定，对于未来教师教育领域的研究具有重大的指导意义。

TPACK框架包含三个核心要素，即学科内容知识（CK）、教学法知识（PK）和技术知识（TK）；五个复合要素，即学科教学知识（PCK）、整合技术的学科内容知识（TCK）、整合技术的教学法知识（TPK）、整合技术的学科教学知识（TPACK）以及境脉因素（Context）。[1]TPACK各个要素既彼此独立，又相互联系，松散耦合构成一个整体，整个框架处于一种动态平衡。

TPACK国外的相关研究始于2005年，早期的研究主要以TPACK理论建构为主，属于定性研究。近年来，TPACK相关研究主要集中在教师TPACK水平测量、教师TPACK培养策略和基于TPACK框架的教师教育实践研究等方面。本综述研究选取的研究领域是教师TPACK水平测量，该领域研究在整个TPACK研究中起着承上启下的作用，通过对教师TPACK水平的测量，既能完善和修正TPACK现有的理论框架，又能用于指导教师TPACK水平培养策略和方法的制定。

二、整合技术的学科教学知识（TPACK）

测量方法国外研究现状

本研究首先以“TPCK”、“TPACK”和“Technological Pedagogical Content Knowledge”为检索关键字，对Education Resources Information Center（ERIC）、SCOPUS、Wiley、Web of Science、Springer Link等五大数据库进行文献检索，检索年限限定在2005年到2013年。另外，本研究文献检索的来源还包括由TPACK创立者创办的“TPACK Newsletters”在线文档，该在线文档创立于2009年1月，到2013年5月为止已经了16期。通过文献检索和整理，共计得到TPACK相关文献142篇；通过二次文献检索，共计得到“TPACK测量”相关研究文献19篇，文献按照出版时间分布如图1所示。从图1中可以看出，2009年是TPACK测量研究成果最多的一年，出现了如施密特（Schmidt）设计开发的经典TPACK测试量表，该测试量表是一个包含47个题目的五点式里克特量表，该量表也成为后续诸多TPACK测量工具设计和开发的重要参考依据。

图1 国外TPACK测量研究文献按年份分布图

通过对检索到的文献的内容进行分析，本研究发现近年来研究者所采用的TPACK测量方法主要有五种。

1. 量表测试法

量表测试法是目前应用最为普遍的TPACK测量和评价方法，通过内容分析我们共计得到13篇研究文献应用了量表测试法，具体情况见表 1。所有采用量表测试法进行TPACK测量和评价的研究均采用五点式或七点式的里克特量表，从测试对象来看，62%的研究以职前教师为研究对象，38%的研究以在职教师为研究对象，另外，在测试量表的信度检验方面，85%的研究均对研究使用的测试量表作了信度检验。下面我们就对几个较为典型的基于量表的TPACK测量和评价研究作简要介绍。

施密特在2009年研究设计了一个包含七个维度和47个测试题目的五点式里克特量表TPACK测量工具，对美国爱荷华州和密歇根州的124名职前教师进行了测试。依据测试结果，在对测量工具的信度检验中显示，该测量工具七个维度的克隆巴赫系数（Cronbach's Alpha）分布于 .75至 .92之间，具有良好的信度。[2]该测量工具也是目前应用最为广泛的TPACK测量工具，许多后续研究的TPACK测量工具都是基于该工具设计和开发的。

表 1 量表测试法研究文献分布情况

阿查波特（Archambault）在2009年设计开发了一个包含24个测试题目的五点式里克特量表，用于测试参与K-12学校在线教师培训课程的教师的TPACK水平，该工具测试内容包含三个维度，它们分别是技术无关知识维度（CK、PK和PCK）、技术相关知识维度（TPK、TCK和TPACK）和技术知识维度（TK）。研究者利用该工具对来自美国25个州的596名参与在线培训的教师进行了测试，依据测试数据对该工具进行了信度检验，检验结果显示三个维度的克隆巴赫系数（Cronbach's Alpha）分布于.699 至 .888之间，因此该工具具有良好的效度。[3]

以上两个经典的基于量表的TPACK测量工具是TPACK研究早期较有代表性的测量工具，二者均采用了五点式里克特量表，并均对测量工具进行了信度检验。但它们都缺乏对测量工具的结构效度检验，因此，在接下来的研究中，研究者加强了对基于量表的TPACK测量工具的结构效度检验。

例如，新加坡国立教育学院的学者苏梅（KohHwee Ling Joyce）在2010年设计开发了一个包含29个测试题目的七点式里克特量表的TPACK测量工具，测试对象为来自新加坡的1185名职前教师。该项研究着重加强了对该测量工具的结构效度检验，主要检验方法采用的是探索性因素分析法，检验结果显示，七因素最终被聚合为五因素，它们分别是技术知识（TK）、学科内容知识（CK）、利用技术进行教学的知识（KTT）、教学法知识（PK）和进行关键性反思的知识（KCR）。另外在信度检验方面，以上提到的五因素的克隆巴赫系数（Cronbach's Alpha）分布于.83 到 .96，证明该测量工具具有良好的信度。[4]

来自新加坡国立教育学院的学者蔡清生（Chai， Ching Sing）在2012年开展了一次研究。研究之初，研究者依据施密特和蔡清生设计的测试量表，设计开发了一个包括46个题目的七点式里克特量表，对新加坡的参与一门Web2.0相关教师培训课程的1296名职前教师进行了测试。通过对课前测试结果的探索性因素分析和课后测试结果的验证性因素分析，将测试量表的测试题目精简为34个，通过萃取和聚类，形成了六大因素，它们分别是Web 2.0相关的技术知识（TK）、教学法知识（PK）、学科内容知识（CK）、整合技术的教学法知识（TPK）、整合技术的学科教学知识（TPACK）和网络健康知识（Cyberwellness Knowledge）。在信度检验方面，以上六因素的克隆巴赫系数（Cronbach's alpha）均在 .90以上，说明该测试量表具有良好的信度。[5]

通过以上各案例分析可以看出，基于量表的TPACK测试工具由最初的五点式里克特量表发展为现在的七点式里克特量表，使得每个题目的测试结果更加精确。另外，在量表的设计与开发过程中，越来越多的研究在对量表进行信度检验的同时，也通过因素分析的方法完善量表的结构效度。

2. 开放式问卷调查法

基于开放式问卷调查法的TPACK测量往往都伴随着其它测量方法而出现，相关研究的研究方法都是定性研究和定量研究相结合的混合式研究，开放式问卷都是为了定性研究而设计。

例如，新加坡国立教育学院的学者苏孝菁（So Hyo-Jeong）在2009年开展了一项研究，该研究的研究对象是参与整合技术的基于问题解决课程设计培训课程的职前教师，研究者设计和开发的测量工具是为了测试参与培训的职前教师的TPACK水平，以及教师在日常教学中应用TPACK知识有哪些认知困难。测试数据主要来源于两个方面，一个是开放式问卷，另一个是课程设计作品。其中开放式问卷的问题主要包括：基于问题解决的课程设计的核心环节是什么，你认为基于问题解决的课程教学是如何促进学习者学习的，基于问题解决的课程有哪些优点和缺点，整合技术的基于问题解决的课程有哪些优点和缺点。该项研究共有来自新加坡的97名职前教师参与，开放式问卷的数据统计是基于关键词的词频统计开展的。通过研究发现，教师在基于问题解决的课程设计过程中主要存在问

题选择困难、辅助技术选择困难以及教学任务实施过程中教师和学生主体地位赋予三大认知困难。另外，研究还发现参与测试的教师TPACK水平处于较高水平，但在基于问题解决课程教学过程中应用TPACK知识的能力较低。[6]

美国杨百翰大学在2008年开展了一项名为“SciencePlus”的教师发展培训计划，该计划主要针对科学教师，整个培训包括面授学习、实地探究学习和实践教学等三个阶段。格雷汉姆（Graham）等人在该项培训过程中制定了一个包含两个开放式问题和31个李克特量表测试题目的测试问卷，在培训前和培训后分别对15名参与培训的在职教师进行测试，以考察培训前后教师TPACK水平和使用技术辅助日常教学的自信心变化情况。两个开放式问题包括：你现在如何使用数字技术去辅助日常教学；如果你能够获取和使用任何数字技术，你打算选择哪种数字技术以及如何在日常教学中使用该技术去辅助教学。通过对比前测和后测的结果发现，参与培训的教师的TPACK水平及使用技术辅助日常教学方面的自信心都得到了明显提升。[7]

3. 访谈法

美国俄勒冈州立大学教育学院的学者尼斯（Niess）在2011年开展了一个为期四周的数学在职教师培训项目，通过培训前后对教师TPACK水平的测量，以判断培训是否对教师的TPACK水平有影响。该研究将教师TPACK水平分为了解、接受、适应、使用和熟悉等五个阶段，通过访谈法这种定性研究方法，以确定教师TPACK水平处于哪个阶段。[8]

4. 观察法

观察法作为教师TPACK水平测量中一种辅助的定性研究方法也被研究者所采用，该方法的测量结果较为客观。例如，尼斯在2011年开展的数学教师培训项目中，为了了解教师在培训前后的TPACK水平，采用了观察法这种定性研究方法。该研究使用的观察检核表是基于舒尔曼的PCK观察检核表构建的，研究中观察教师在培训中的表现，使用观察检核表记录教师行为，最后通过数据对比分析以确定教师所处的TPACK水平。[9]

三、国外整合技术的学科教学知识（TPACK）

测量方法研究启示

通过对国外近年来“TPACK测量”相关研究脉络的梳理，我们发现国外相关研究呈现两大趋势。

一是重视测量工具结构效度的检验。2010年之前的“TPACK测量”研究，研究者往往只通过克隆巴赫系数（Cronbach's alpha）来检验测量工具的信度，缺乏效度检验；从2011年开始，研究者除了对测量工具作信度检验外，还通过探索式因素分析法和验证性因素分析法对测量工具的结构效度进行检测，目前，这已经成为“TPACK测量”研究的常规研究步骤。

二是由单一测量方法转向多种测量方法相结合的混合式测量方法。早期的“TPACK测量”研究往往只使用单一的量表测试法对教师的TPACK水平进行测量，测量结构主观性较强，缺乏客观性验证。近年来，研究者的研究多采用主客观相结合、定性与定量相结合的混合式测量方法，例如，美国明尼苏达大学的学者多林（Doering）构建了一个名叫“GeoThentic”的地理在线教学环境，内设地理教学模块和教师评价模块，其中教师评价模块主要采用问卷调查法（主观和定性）和在线教学行为观察法（客观和定量）相结合的方法对教师的TPACK水平进行测量。[10]

未来TPACK测量相关研究，有两个方向值得业内学者展开研究。

一是学科化的TPACK测量研究。目前TPACK测量的相关研究只关注其一般性，而忽视了其特殊性研究，相关TPACK测量工具未与具体学科结合，这在某种程度上会影响到测量结果的准确性。在未来的研究中，针对具体学科特点的教师TPACK测量研究将会成为研究热点，也将成为TPACK测量研究领域的重要突破口，这部分研究主要包括学科TPACK测量工具设计、开发及相关实证研究。

二是TPACK混合式测量方法研究。从TPACK测量领域近年来的研究趋势可以看出，整合量表测量法、开放式问卷调查法、访谈法、观察法和间接测量法等方法的，主客观相结合、定性与定量相结合的混合式TPACK测量方法必将成为未来业内的研究重点和热点。这部分研究主要包括TPACK混合式测量模式、方法和实证研究。

四、结 语

整合技术的学科教学知识，是信息技术时代对教师知识结构的全新界定，国内外同行一致认为TPACK相关研究将是未来教师教育领域研究的突破口。早期的TPACK研究主要集中在理论体系建构方面，属于“定性研究”，而近些年来，TPACK相关研究逐渐由“定性研究”转入“定量研究”，研究领域主要集中在教师TPACK测量、教师的TPACK培养等方面。“TPACK测量”相关研究在整个TPACK研究中占有举足轻重的地位，它既关系到TPACK理论体系的发展与完善，也关系到教师TPACK水平的培养策略和方法的制定，因此，值得我们在未来的研究中着重展开相关研究。

[参考文献]

[1] AACTE. Handbook of Technological Pedagogical Content Knowledge（TPCK） for Educators[M]. New York： Routledge，2008：9.

[2] Schmidt， D. A.，Baran， E.， Thompson， A. D.， Mishra， P.， Koehler， M. J.， Shin， T. S.. Technological Pedagogical Content Knowledge （TPACK）： The Development and Validation of An Assessment Instrument for Preservice Teachers[J]. Journal of Research on Technology in Education，2009，42（2）：123～149.

[3] Archambault， L.， Crippen， K.. Examining TPACK among K-12 Online Distance Educators in the United States[J]. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education （CITE Journal），2009，9（1）：71～88.

[4] Koh， J. H. L.， Chai， C. S.， Tsai， C. C..Examining the Technological Pedagogical Content Knowledge of Singapore Pre-Service Teachers with a Large-Scale Survey[J]. Journal of Computer Assisted Learning，2010，26（6）：563～573.

[5] Chai， C. S.， Koh， J. H. L.， Ho， H. N. J.， Tsai， C. C.. Examining Preserviceteachers’Perceived Knowledge of TPACK and Cyberwellness through Structural Equation Modeling[J]. Australasian Journal of Educational Technology，2012，28（6）：1000～1019.

[6] So， H. J.， Kim， B.. Learning about Problem Based Learning： Student Teachers Integrating Technology， Pedagogy and Content Knowledge[J]. Australasian Journal of Educational Technology，2009，25（1）：101～116.

[7] Graham，C. R.， Burgoyne， N.. TPACK Development in Science Teaching： Measuring the TPACK Confidence of Inservice Science Teachers [J]. TechTrends， 2009， 53（5）：70～79.

[8] [9] Niess， M. L.， van Z.， Emily H.， Gillow-Wiles， H.. Knowledge Growth in Teaching Mathematics/Science with Spreadsheets： Moving PCK to TPACK through Online Professional Development[J]. Journal of Digital Learning in Teacher Education，2011，27（2）：42～52.

[10] Doering， A.， Scharber， C.， Miller， C.， Veletsianos， G.. GeoThentic： Designing and Assessing with Technology， Pedagogy， and Content Knowledge[J]. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education （CITE Journal）， 2009，9（3）：316～336.