大學物理教師科技學科教學法知識發(fā)展研究
——基于學生感知的視角

常 亞 慧,趙 雯 婕,王 碧 梅,陳 春 怡

(陜西師范大學，陜西 西安 710062)

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大學物理教師科技學科教學法知識發(fā)展研究
——基于學生感知的視角

常 亞 慧,趙 雯 婕,王 碧 梅,陳 春 怡

(陜西師范大學，陜西 西安 710062)

科技與學科教學法知識的整合已經(jīng)成為信息化教學環(huán)境下教師必備的專業(yè)能力。為了探究信息化教學環(huán)境下大學物理教師科技學科教學法知識的發(fā)展影響因素，以此為大學教師教育課程的開發(fā)和實施提供實踐依據(jù)。該文以S師范大學四位物理教師的學生作為研究樣本，從學生的視角調(diào)查其對教師科技學科教學法知識(TPACK)發(fā)展的感知狀況，并對任課教師進行干預。對比前后測研究數(shù)據(jù)得知，隨著大學物理教師教學實踐的發(fā)展，教師TPACK的構成元素——學科知識、教學法知識、學科教學法知識在性別和教齡上均存在差異。

大學物理教師；學生感知；科技學科

一、問題的提出

自舒爾曼(1986)提出了教師的學科教學法知識(PCK)后，便掀起了國內(nèi)外學者研究教師知識的浪潮。學科教學法知識(PCK)是由學科知識(CK)和教學法知識(PK)整合而成，這種特殊的知識形式，是在教師的教學實踐中不斷養(yǎng)成的。但隨著信息技術的發(fā)展，教學技術已然成為學校教育教學中的一個重要媒介。由此，米斯拉和克勒(2006)在舒爾曼的概念中融入了科技知識，并提出了科技學科教學法知識(TPACK)。湯普森和米斯拉(2007)也用科技學科教學法知識(TPACK)來解釋教師和科技知識(TK)，學科內(nèi)容知識(CK)，教學法知識(PK)之間的聯(lián)系，并提出“TK是連接PC和CK的重要媒介?！盵1]科技學科教學法知識是在學科教學法知識(PCK)的基礎上，融入了科技知識(TK)，發(fā)展而來的?？萍贾R在教學中的應用，豐富了教學情境的創(chuàng)設，能給學生更加生動、直觀的呈現(xiàn)教學知識。安杰利和維拉登斯指出，“如果教師善于使用信息技術，他們就更有可能為學生創(chuàng)設更好的學習情境”[2]。信息技術能夠有效地整合圖像、聲音、文本等資料，能給學生創(chuàng)設虛擬現(xiàn)實的情境，“使用信息技術能夠極大地激發(fā)學生的學習動機，發(fā)展學生的批判性思維”[3]。信息技術與教學的整合能給學生帶來不一樣的視聽教學效果，但是，路易斯等人的研究指出，“教師很少在教學中使用信息技術，他們使用因特爾的目的有四個：研究、說教、專業(yè)管理和個人娛樂”。[4]自從信息技術普及后，教師教育課程也將信息技術設置為教師必修的科目?？梢?，教師被要求掌握信息技術，但是在職教師卻很少使用，原因主要是“教師教育課程太強調(diào)學生掌握計算機的基本技能，而不是將教學與計算機整合于課堂教學中”。[5]因此，教師不能很好地將課程知識與技術知識相整合，從而也達不到使用信息技術教學該有的效果。由此可知，科技知識(TK)與學科教學法知識(PCK)之間不僅僅是簡單的整合，影響教師TPACK的因素有很多，關于教師性別與TPACK之間關系的研究指出，“男性教師在電腦的使用上比女性教師更加有自信”。[6]此后，沙伊，科赫，蔡(Chai,Koh,Isai)等人通過對1185名新加坡職前教師進行大樣本調(diào)查也顯示出類似的結果。且研究發(fā)現(xiàn)，“男教師有更高的TK和CK”。[7]此外，教師的教學年限也會影響教師的TPACK。泰奧(Teo)發(fā)現(xiàn)，“新加坡職前教師使用電腦的態(tài)度是由他們的年齡所影響”。[8]這主要是由于“年長的在職教師中大多對使用電腦教學信心不足”。[9]同樣，利和蔡(Lee,Tsai)兩人研究了臺灣的在職教師關于TPACK的認知，也顯示出“在使用Web技術上，年長的教師很不自信?！盵10]

從已有的研究中可知，性別和教齡是影響教師TPACK的主要因素，但已有研究僅探究了性別、教齡與教師TPACK之間的關系，且多是以基礎教育階段的教師為主，很少研究大學教師的TPACK，也少有關注教學中的另一個主體——學生對教師TPACK的認識。教師在教學中使用科技知識，目的是為了給學生創(chuàng)設良好的教學環(huán)境，而“學生對學習環(huán)境的感知能夠影響學生的學習過程和效果”[11]，“也能給學生提供一個思考和理解教師知識的過程”。[12]據(jù)此，藉由學生的視角研究教師的TPACK，嘗試驗證性別和教齡與教師TPACK之間的關系。研究問題為：(1)從學期開始到學期末，學生對于教師TPACK的觀點有何變化；(2)性別和教齡是否能夠影響大學物理教師的TPACK。

二、研究方法

1.樣本選擇

研究選取了S大學四個班的大一學生，這四個班的學生專業(yè)相同，年齡在18-20之間，并都上大學物理這門課程。由于本研究是從學生的感知探析教師的TPACK發(fā)展，由此，四個班的物理教師成為本研究重點介紹的對象，H教師是一位擁有20年的大學物理教學經(jīng)驗的資深男性教師；C教師是一位資深女性教師，教學年限為16年；Z老師是一位年輕的男性教師，剛?cè)谓?年，是物理學博士；W老師是一位年輕的女性教師，任教時間為4年，也取得了物理學博士。研究開始之初，研究者先后取得了四位教師的同意，并與之簽訂了調(diào)查協(xié)議。參與調(diào)查的學生為四位教師所任班級的學生，前測時，參與人數(shù)為200人，回收有效問卷為158人，回收率為79%；其中C教師的學生有69人，H教師的學生有28人，W教師的學生有26人，Z教師的學生有35人。參與后測的學生總數(shù)為200，回收有效問卷為147份，回收率為74%，其中C教師的學生有64人，H教師的學生有26人，W教師的學生有23人，Z教師的學生有34人。

2.研究工具

研究中的問卷主要是借用張和蔡設計研發(fā)的：“大學物理教師運用計算機科技于教學之現(xiàn)況及科技學科教學知識素養(yǎng)學生感知問卷”。[13]問卷由兩部分組成：個人基本信息和教師科技教學知識素養(yǎng)?；拘畔⒉糠种饕匀丝趯W變量為主，包括性別、年級所學專業(yè)等；科技教學知識素養(yǎng)包括學科內(nèi)容知識(CK)；教學法知識(PCKCKx)；科技知識(CK)；科技教學知識(TPCKCx)四個維度。問卷采用李克特五點計分法，根據(jù)選項“從來沒有”“很少發(fā)生”“偶爾發(fā)生”“經(jīng)常發(fā)生”“總是如此”對問卷進行計分，記為1、2、3、4、5。問卷回收后，對研究中收集到的數(shù)據(jù)采用社會科學統(tǒng)計軟件通過SPSS17.0進行統(tǒng)計分析與處理。在正式試測前，首先選取了S大學兩位大學物理教師及其班級學生進行了小范圍的試測，并根據(jù)預調(diào)查的數(shù)據(jù)對問卷的有些題目做了適當?shù)恼{(diào)整和修訂，以保證問卷的合理性和適切性。此外，為更深入地了解大學物理教師科技教學現(xiàn)狀和科技知識素養(yǎng)，研究還對四位教師進行了訪談，以期得到更深入的信息。

3.研究設計

研究采用定量研究為主，定性研究輔助的方法，通過采用量表調(diào)查四位大學物理老師的TPACK，并跟蹤他們TPACK的變化，同時輔之以定性的材料(訪談和觀察)，從教師和學生的調(diào)查材料中佐證和解釋量表調(diào)查的結果。在學期開始前，研究人員與四位教師取得聯(lián)系，在征求四位老師的同意的基礎上對其進行調(diào)查。第一次問卷測試是在學期開學第7周的時候，此次調(diào)查主要了解教師的TPACK的情況以及學生的看法。研究者在整理完數(shù)據(jù)后，對四位教師進行訪談，并將數(shù)據(jù)結果反饋給了四位教師，以幫助教師反思和改進自己的教學；第二次測試是在學期末(18周)的時候，測試方法和數(shù)據(jù)反饋方式同前測。在前測開始前，研究者在第3周和第5周分別對四位教師的課堂進行觀察，以了解四位教師真實的教學情況。前測后，第13周和第15周，研究者又分別觀察了四位教師的課堂，目的是了解四位教師在前側(cè)后是否有改變自身的教學方式，以及對技術的使用。

4.資料來源

研究的所有資料均來自于兩次問卷調(diào)查、教師的課堂觀察以及四位教師前后測的訪談數(shù)據(jù)。

5.數(shù)據(jù)分析

研究對收集到的定量數(shù)據(jù)使用SPSS17.0處理，主要對問卷進行基本的描述性統(tǒng)計分析、方差分析、相關分析等。定性數(shù)據(jù)的處理主要采用NVIVO軟件，研究者將收集到的課堂實錄和訪談材料轉(zhuǎn)成逐字稿，并選用3位研究者對材料進行編碼，編碼原則嚴格遵從三角測量的方法。

三、研究結果

為了驗證隨教學時間的推移，學生對教師TPACK感知的變化，以及教師的教齡與性別對教師TPACK的影響，研究將前后測所收集到的數(shù)據(jù)進行處理，得到以下結果：

1.教齡差異

研究選取兩位新手教師和兩位資深教師的TPACK進行對比，從表1，表2，表3，表4可知，四位教師在學期初和學期末TPACK都有所變化，其中，C教師在CK和PCK兩個維度上有差異；H教師也是在CK和PCK上有差異，只是同是作為資深老師， C教師的CK差異較之于H教師更為顯著。作為年輕教師的W教師，雖然也是在CK和PCK 上有所差異，但是卻不及兩位資深教師，而Z教師則在PK和PCK上有顯著差異。

表1 C教師前后測試TPACK分析表

注：*p< .05，**p< .01，***< .000

表2 H教師前后測試TPACK分析表

注：*p< .05，**p< .01，***< .000

表3 W教師前后測試TPACK分析表

注：*p< .05，**p< .01，***< .000

表4 Z教師前后測試TPACK分析表

注：*p< .05，**p< .01，***< .000

由此可知，四位不同教齡的教師在PCK這個維度上，都有顯著性的差異，三位教師在CK上有差異，而只有Z教師是在PK上有差異的。為了控制性別的因素，研究將H教師和Z教師作為再次分析的樣本，并分析同一性別不同教齡的教師在CK和PK各個子項目上有何差異。

表5是H教師在CK上每個子項目的分析情況，從表中可以看出，H教師在1，3，5，9這四個子項目上前后測有顯著差異。四個子項目分別是：“1.我的老師理解他(她)自己所要教授的學科內(nèi)容”；“3.我的老師知道學科內(nèi)容知識的建構過程”；“5.我的老師知道我們所提問題的答案”；“9.我的老師會注意學生上課反應并調(diào)整自己的教學態(tài)度”。從這四個子項目可以看出，H教師作為資深的教師，在課堂教學中較為注重自身對學科知識內(nèi)容的傳授，以及學生對學科內(nèi)容知識的習得。

表5 H教師前后測的CK分析表

注：*p< .05，**p< .01，***< .000

通過分析學生在期中時的反饋可以得出，H教師在指導學生學習；自身學科專業(yè)知識以及教學進度上稍有欠缺。

S1:我希望老師能夠多講習題，多給予我們一些指導；

S2：這門課太難了，主要是我們的思維還沒有轉(zhuǎn)化，還處在高中題解的思維上，學習方法也不對，希望老師能夠多多給予指導。

S3：希望老師能盡量放慢自己的教學進度，并且多加強自身的學科知識……研究者在前測結束后將學生的意見反饋給了H教師，并對H教師進行了訪談調(diào)查，以了解H教師對CK的認知。

大學物理是一門基礎性的學科，內(nèi)容抽象，還難理解。學生在大一時就要選修這門課，對他們來說，難度還是蠻大的。首先是學生的學習方法沒有轉(zhuǎn)換過來，還是高考時的題海戰(zhàn)術，以為多做題就能理解知識，其實并不是這樣的，做題只是能看出你會不會用這個原理，但是并不知道為什么要用這個原理來解決。在大學期間，我們老師的責任并不是教給學生怎么做題，用這個原理做題，而是要讓學生知道為什么要用這個原理？這個原理是怎么來的？還有就是，可能我自己在這門學科的知識方面也需要在加強一些，我在讀書那會學到的很多知識，和現(xiàn)在教材中的很多知識已經(jīng)不一樣了，我還是用我讀書那會兒學到的老知識來教現(xiàn)在的學生，其實已經(jīng)不能滿足學生的要求了，這方面我也會在后面的教學中多加注意的，其實，我們的目的就是為了學生能更好地學習。

(2014年3月18日對H教師的訪談)

從學生的反饋和教師的訪談可看出，學生希望教師能多給予一些方法指導，并加強自身的學科內(nèi)容知識。學期末的測試顯示，教師在前后測時CK是有明顯變化的，教師既注重自身的學科知識體系，也更注重學生的學習。

表6 Z教師前后測的PK分析表

注：*p< .05，**p< .01，***< .000

表6是Z教師在PK每個子項目上的分析情況，從表中可以看出，Z教師在學期前后的兩次測試中，14，15，16，19這四個子項目上有差異。這四個子項目分別是指：“14、我的老師在上課中讓我有表達自己想法的機會”；“15、我的老師使用示范或分組活動以解說學科主題概念”；“16、我的老師運用不同教學方式將單元內(nèi)容轉(zhuǎn)化成我們可理解的知識”；“19、我的老師會營造教學情境來提升我們的學習興趣”。從這四個子項可以看出，Z教師作為新手教師，在課堂教學中，更加關注教學策略的使用。學生的訪談也呈現(xiàn)了類似的結論：

S1: 我想請老師多講習題，多舉例這樣能便于我們對理論的理解。S2：我希望老師能采用多元化的教學方法，讓課堂能更加活躍。

S3：這門課好難，理論難于理解，主要是自己的學習方法不對，我想要老師給我們開輔導班，以便我們能更好想學習本課程……為了進一步驗證學生的意見，研究者后續(xù)也訪談了Z教師：

大學物理確實很難，尤其是對于大一的孩子來說，他們還沒有完全地適應大學的學習方式，還在將所有的知識學習都寄托在做題，開輔導班這樣的方式上。這主要是基礎教育的可悲之處呀！學生并不知道理論性的知識，只會做題，只知道分數(shù)的高低就能代表知識的學習情況。他們很少有人會主動改變自己的學習方式去適應大學的學習生活。其實，在我大學時候，我也曾經(jīng)感覺對學習很迷茫過，原因就是找不到適合自己的學習辦法。不過這門課本身也很難，都是理論性的知識，可能我在教學的過程中，也太刻板，所以學生學起來也才更加的吃力。

(2014年3月20日對Z教師的訪談)

從學生對教師PCK的感知和教師的訪談中可看出，Z教師在教學中會更加的關注教學方法，教學策略的使用，也更關注課堂氣氛和學生學習積極性的調(diào)動。

通過以上的分析可知，資深的教師更加關注學科內(nèi)容知識掌握，而新手教師更加關注教學法知識的使用。

2.性別差異

在性別維度上，將教齡作為控制因素，從表1，表2，表3，表4可知，男性教師和女性教師比較，女性教師更加關注CK。為了進一步探析女性教師在學科內(nèi)容知識中更關注哪些方面，研究者分析了W教師在CK上的每個子項目。

表7 W教師前后測的CK分析表

注：*p< .05，**p< .01，***< .000

表7是W教師在CK上前后測每個子項目的分析情況，從表中可知，W教師在2，4，9這三個子項目上存在差異。這三個子項目分別是：“2、我的老師能清楚說明學科主題的相關內(nèi)容”；“4、我的老師能選擇適合學生程度的學科內(nèi)容”；“9、我的老師會注意學生上課反應并調(diào)整自己教學態(tài)度”。由此可得出，女性教師更加關注學科知識的傳授和學生的學習，并會根據(jù)學生的學習情況適時地調(diào)整自己的教學進度。在學期中的學生調(diào)查中，也可以得出，學生更加關注教師對教學進度的調(diào)整。

S1：我希望老師能放慢教學進度，以便自己能更好地學習。

S2：知識太難，教學進度太快……通過對比W教師前后兩次的課堂觀察和訪談可知，W教師在前測的時候教學進度確實稍快，而到了后測的時候教學進度明顯慢了不少，也更加關注學生的學習過程。男性教師和女性教師在CK維度上的差異，可能源于不同性別的教師在自我成長過程中的社會品性的差異所致。這是教師教育的結果，是教師的慣習所致，“慣習建構的原則存在于社會性構成的、被構造了的和構造中的性情體系之中，這些性情是在實踐中獲得的，并不斷地發(fā)揮實踐性的作用”。[14]長期的師資培養(yǎng)，忽略了教師之間的性別差異，代之的是一種慣習(habitus)，一種社會化了的結果。這是“一個歷史的產(chǎn)物，是性情的一個開放性系統(tǒng)，這個系統(tǒng)不斷服從體驗，并因此以一個加強或改變結構的方式不斷受到體驗的影響”。[15]女性教師在帶有性別差異的學科教學實踐中，更多地表現(xiàn)出對物理學科知識內(nèi)容體系的傳授，是法定知識的理性代表。

四、結論

從學生的視角調(diào)查教師的TPACK，有助于教師更好地改進自身教學，并給教師調(diào)整教學節(jié)奏的時間。本研究在前測后及時給予教師反饋，這樣便于教師了解自身的教學狀況，并能及時地修改和調(diào)整的教學計劃。通過教齡和性別的維度對比四位大學物理教師的TPACK可得出以下結論：

結論一：在PCK這個維度上，四位教師都有顯著差異；在TK、TPACK上四位教師都沒有差異。

結論二：在教齡維度上，資深教師更注重CK，新手教師更注重PK。

結論三：在性別維度上，女性教師比男性教師更注重CK。

資深教師注重學科知識的掌握和學生學科知識的習得，新手教師注重適當?shù)慕虒W策略的使用，以幫助學生學習知識。這主要是由于教師在教齡上存在差異。資深教師擁有豐富的教學經(jīng)驗，在教學過程中，會更加注重學生對學科知識的掌握，如通過給學生創(chuàng)設適合的教學情境，讓學生習得相應的學科內(nèi)容知識。然而，隨著知識時代的到來，學生學習知識的方式也已經(jīng)發(fā)生的轉(zhuǎn)變，如果教師僅僅停留在已有的知識架構內(nèi)，不及時關注學科前沿發(fā)展，那么將很難適應當下學生對知識的訴求。從研究中也可以得出，資深教師在學科知識上已經(jīng)稍有不足，已經(jīng)不能滿足學生的需求，而新手教師的學科知識則更加符合學生的需求，主要得益于新手教師知識的架構。然而，由于新手教師缺少教學經(jīng)驗，因而會在教學策略和教學方法的使用上有所差異。

從性別維度來看，女性教師比較關注學科知識，男性教師較為關注思維品質(zhì)。知識是表面的獲得，思維是內(nèi)在的提升。由于大學物理課程屬于理科的基礎學科，是一門較為抽象的學科，比較注重一些基本原理的講解和傳授，及教師和學生思維能力的發(fā)展、轉(zhuǎn)變。在面對抽象的學科時，女性的特質(zhì)往往會湮沒在學科的性別刻板中，在學科規(guī)訓中自我認同趨向于知識，未能突破學科的性別刻板界限。

通過比較教師學期中期到學期末TPACK的變化，可促使高校教師更好地改進自身教學，能夠通過一學期的教學和學生的反饋，看到自身TPACK的變化過程。但是TPACK是一個科技知識、學科內(nèi)容知識、教學法知識相互融合的知識。從四位教師的調(diào)查中，能夠得出，四位教師在TK和TPACK上都沒有變化。鑒于TPACK量表并不能完全測出教師關于TPACK的一切內(nèi)容，所以研究輔之以課堂觀察和訪談材料，這些材料能為研究結論提高有效的證據(jù)。但是，由于研究的限制，研究并未得出四位教師為何在TK和TPACK上都沒有變化的原因，這一點研究者將在后續(xù)的研究中繼續(xù)深入。

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[責任編輯 向 寧]A Study on the Development of TPACK of Physics Teachers in Universities From the Perception of Students

CHANG Ya-hui， ZHAO Wen-jie， WANG Bi-mei, CHEN Chun-yi

(ShaanxiNormalUniversity,Xi’an710062,Shaanxi)

It has been a professional ability for teachers to integrate the knowledge of technology and subject teaching in the information age. In order to explore the factors that affect the development of the TPACK of university physics teachers and to provide practical basis for the curriculum development and implementation, this paper investigates the students’ perception of four physics teachers, studies the TPACK development of teachers from the perspective of students, and tries to intervene the teachers. The research has shown that with the development of teaching practice, the constitute elements of TPACK-CK, PK, PCK , were different in gender and school age of teachers.

physics teachers in universities; perceptions of students; technology discipline

2016-04-18

陜西師范大學教師教育資助項目；陜西師范大學教學改革項目；2015年度全國科學教育規(guī)劃課題(B2015-010-003)；陜西師范大學“田家炳基金”第二期資助項目(SXTJB201601)

常亞慧，女，陜西蒲城人，陜西師范大學教育學院副教授，博士；趙雯婕，女，河南南陽人，陜西師范大學教育學院碩士研究生；王碧梅,女，云南大理人，陜西師范大學現(xiàn)代教學技術教育部重點實驗室博士研究生;陳春怡，女，陜西延安人，陜西師范大學教育學院碩士研究生。

G521

A

1674-2087(2016)03-0045-06