生物科學(xué)專業(yè)師范生TPACK能力現(xiàn)狀分析及提升策略

賴 穎，李俐俐，唐躍輝，王紅星，劉中華，胡春紅

(周口師范學(xué)院 生命科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院， 河南 周口 466001)

2022年6月15日，教育部在《新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃》提出，創(chuàng)新教師教育模式，進(jìn)一步提升教師隊(duì)伍素質(zhì)能力；加強(qiáng)教師隊(duì)伍的管理制度改革，進(jìn)一步提高教師隊(duì)伍管理層次；聚焦不發(fā)達(dá)區(qū)域，優(yōu)化教師資源配置；進(jìn)一步促進(jìn)教育信息技術(shù)的推廣，提升教師隊(duì)伍建設(shè)的質(zhì)量和效率。

新的時(shí)代，各種信息技術(shù)涌入校園，對(duì)學(xué)校教學(xué)模式是一種沖擊，加強(qiáng)教育信息化進(jìn)程，在滿足學(xué)生個(gè)性化、獨(dú)特化學(xué)習(xí)的同時(shí)，對(duì)教師教育信息技術(shù)的應(yīng)用水平和知識(shí)層次提出新的要求[1]。TPACK整合技術(shù)理論為職前師范生的培養(yǎng)模式提供了新的參考方向，使得高校師范生能夠勝任未來的更優(yōu)秀的教師職位[1]。所以，充分了解職前師范生 TPACK整合技術(shù) 的總體層次，既可以提高未來教師隊(duì)伍的職業(yè)水平和教師素質(zhì)，也能夠促進(jìn)高校師范類專業(yè)的發(fā)展。

1 問題的提出

提高TPACK整合技術(shù)水平的方式有很多，Harrison Hao Yang指出，促進(jìn)整合技術(shù)的發(fā)展可以結(jié)合線上線下混合式學(xué)習(xí)和 Web Quest 發(fā)展方式，此理念依托于美國(guó)高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的研究，通過教師進(jìn)行自我反省、自我評(píng)價(jià)、學(xué)生導(dǎo)向多層次多角度開展各種學(xué)習(xí)活動(dòng)來提升教師知識(shí)能力水平。徐鵬指出，對(duì)于TPACK的研究可以用量化方法，利用結(jié)構(gòu)方程模型驗(yàn)證TPACK的優(yōu)秀教師知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)模型的是否存在合理性，并進(jìn)行回歸分析，對(duì)提出的假設(shè)模型中各個(gè)因子之間的相互關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化并分析各因子的影響強(qiáng)度[2]。目前，高校師范生的學(xué)科教學(xué)知識(shí)(TPACK)已經(jīng)成為教育信息化環(huán)境下教師的必須具備的知識(shí)，研究學(xué)科教學(xué)知識(shí)(TPACK)可以提高教師信息技術(shù)應(yīng)用水平[3]。本文以周口師范學(xué)院生物科學(xué)師范專業(yè)為例，通過對(duì)師范生學(xué)科教學(xué)知識(shí)(TPACK)的現(xiàn)狀分析，了解當(dāng)下師范生信息技術(shù)水平，分析目前存在的問題并提出改進(jìn)建議。

2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程

2.1 樣本的收集

本研究選取周口師范學(xué)院生物科學(xué)(師范)專業(yè)的學(xué)生作為研究對(duì)象，以問卷的方式發(fā)放給學(xué)生，并收集和數(shù)據(jù)分析。問卷調(diào)查時(shí)間為 2022年4月20日—2022年4月27日完成。發(fā)放問卷共450份，共收回問卷423份，去掉非師范專業(yè)、錯(cuò)誤填寫、未回答完成23份，獲取的有效問卷共400份，問卷有效回收率為94.56%，如表1。樣本年級(jí)為大一、大二、大三、大四。

表1 學(xué)生基本信息描述結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.2 研究工具

通過分析 Schmidt等人設(shè)計(jì)開發(fā)的 《職前教師教學(xué)和技術(shù)知識(shí)調(diào)查表》，主要借鑒了張健(2021)的《師范生整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)提升策略研究》和陸霞(2021)《學(xué)前教育師范生 TPACK：影響因素及培養(yǎng)策略》文章中的研究情況以及問卷內(nèi)容[4]，結(jié)合周口師范學(xué)院師范生的實(shí)際情況，對(duì)原有的問卷中相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的 CK (學(xué)科內(nèi)容)、PCK(學(xué)科教學(xué)內(nèi)容)、 TCK (整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí))和 TPACK (整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí))等部分內(nèi)容進(jìn)行了修改和完善，形成了周口師范學(xué)院生物師范生的調(diào)查問卷。

問卷內(nèi)容包括兩個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，第一個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容是校內(nèi)生物科學(xué)師范生的個(gè)人資料信息，主要內(nèi)容為：性別、年級(jí)和專業(yè)等；第二個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容是填寫TPACK 調(diào)查量表，主要內(nèi)容包括：包含TK(技術(shù)知識(shí)，共5道題)、CK( 學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，共5道題)、PK(教學(xué)法知識(shí)，共5道題)、PCK(學(xué)科教學(xué)知識(shí)，共5道題)、TCK(整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，共5道題)、TPK(整合技術(shù)的教學(xué)法知識(shí)，共5道題)、TPCK(整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識(shí)，共5道題)。計(jì)算分?jǐn)?shù)的方法采用的是 Likert 五點(diǎn)式計(jì)算分?jǐn)?shù)：1-完全不符合、2-不符合、3-不確定、4-符合、5-非常符合[5]。

本文數(shù)據(jù)分析采用的是 SPSS 23.0軟件進(jìn)行，量表的效度分析如表2所示，依據(jù)分析出的KMO 值以及巴特利特球形檢驗(yàn)值。由表2可知，KMO 的值為 0.978，模型適合做因子分析，同時(shí)，巴特利特球形檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，顯著性 P 值為 0.0001，所以拒絕原假設(shè)，可以做因素分析。

表2 KMO值和巴特利特球形檢驗(yàn)

3 生物科學(xué)專業(yè)師范生TPACK 的影響因素

3.1 生物科學(xué)專業(yè)師范生 TPACK 的現(xiàn)狀分析

從表3可以看出，職前生物師范生TPACK各維度的平均值處于偏上水平，維度數(shù)值如表 3 所示。各維度的平均值由高到低的順序?yàn)椋篜CK> TPCK>TCK>TK> CK>PK>TPK。其中 PCK平均值最高，原因是在師范院校中，高校教師對(duì)于學(xué)科的理解比較深入，教學(xué)質(zhì)量高，高教教師能夠把自己的學(xué)科知識(shí)傳授給師范生，而師范生學(xué)習(xí)認(rèn)真刻苦，能夠通過自己的努力把學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化成自己理解范圍內(nèi)的知識(shí)。TPK平均值最低，由于學(xué)生教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有限，未能做到熟練運(yùn)用各種技術(shù)知識(shí)于生物教學(xué)過程中，同時(shí)，對(duì)于教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)也不成熟，職前師范生需要進(jìn)一步提高自己的信息技術(shù)知識(shí)，積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，掌握各種信息技術(shù)，并能熟練運(yùn)用于課堂教學(xué)過程。

表3 TPACK 各維度數(shù)據(jù)分析

3.2 生物科學(xué)專業(yè)師范生TPACK 的差異性分析

本文從生物師范生性別、信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)情況、教育實(shí)習(xí)情況三個(gè)方面進(jìn)行了TPACK 的差異性分析。

3.2.1 師范生性別差異性分析

從表4中可以得出，在TK(技術(shù)知識(shí))、PK(教學(xué)法知識(shí))、TCK(整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí))三個(gè)維度，男生的平均值比女生高，說明男生在教學(xué)過程中使用的教學(xué)技術(shù)的能力、運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)策略展現(xiàn)專業(yè)學(xué)科知識(shí)的能力以及課堂教學(xué)組織、教學(xué)管理以及教學(xué)評(píng)價(jià)的運(yùn)用能力高于女生；在CK、PCK、TPK、TPACK四個(gè)維度，女生的平均值比男生高，說明女生在理解和掌握所學(xué)的學(xué)科知識(shí)并運(yùn)用學(xué)科知識(shí)和學(xué)科思維的能力、使用多種教學(xué)方法和教學(xué)策略來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的能力以及使用多種教學(xué)方法提高課堂教學(xué)效果的能力高于男生，這些都和男生與女生的性格特點(diǎn)和思維方式有關(guān)系。綜上所述，不同性別的師范生 TPACK 存在一定差異，在 TPCK維度上存在顯著差異(P<0.05)，其余各維度均不顯著，男生和女生平均值的差異并不是特別明顯，在學(xué)校教學(xué)計(jì)劃統(tǒng)一的狀況下，性別影響并不明顯。

表4 不同性別的生物師范生 TPACK 差異性分析

3.2.2 信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)情況的差異性分析

本文根據(jù)生物師范生參加過信息技術(shù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)與否進(jìn)行差異性分析，具體結(jié)果如表 5 所示。由表5可知，在TK、CK、PK、TCK、PCK、TPK、TPCK七個(gè)維度，參加過信息技術(shù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的學(xué)生平均值比未參加過信息技術(shù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的學(xué)生差異不顯著(P>0.05)，說明學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程有助于提高師范生在教學(xué)過程組織管理能力、使用多種教學(xué)方法和教學(xué)策略教授專業(yè)學(xué)科知識(shí)的能力以及運(yùn)用專業(yè)思維學(xué)科知識(shí)的能力，有助于提高師范生進(jìn)行學(xué)科知識(shí)整合的能力，促進(jìn)了生物師范生TPACK 能力的發(fā)展。

表5 信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)的差異性分析

3.2.3 教育實(shí)習(xí)經(jīng)歷的差異性分析

師范生的教育實(shí)踐活動(dòng)包含見習(xí)和實(shí)習(xí)兩種形式。一般見習(xí)實(shí)踐經(jīng)歷用時(shí)短，為 1 - 2 d，主要活動(dòng)就是聽課，感受教學(xué)環(huán)境；實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)用時(shí)較長(zhǎng)，主要活動(dòng)有聽評(píng)課、教學(xué)活動(dòng)、參與教研室集體活動(dòng)比如閱卷、整理教學(xué)檔案、書寫教案、完善教學(xué)資料等，學(xué)生能夠更全面了解教學(xué)過程，體驗(yàn)沉浸式教學(xué)。師范專業(yè)的實(shí)習(xí)活動(dòng)通常在大四的時(shí)候進(jìn)行，參加過教育實(shí)習(xí)的均為大四學(xué)生共95人，剩余學(xué)生均未參加過教育實(shí)習(xí)活動(dòng)。本文研究的是實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)對(duì)于TPACK 的影響，結(jié)果如表 6 所示。

由表6可知，在TK、CK、PK、TCK、PCK、TPK、TPCK七個(gè)維度，參加過教育實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生平均值遠(yuǎn)高于未參加過教育實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生，均值基本高出0.4左右，方差分析具有顯著性。有過教育教學(xué)實(shí)習(xí)經(jīng)歷的學(xué)生，能夠靈活運(yùn)用信息技術(shù)、教學(xué)手段和教學(xué)方法，能夠深入掌握學(xué)科知識(shí)和理解學(xué)科思維，同時(shí)對(duì) TK、CK、PK、TCK、PCK、TPK、TPCK七個(gè)維度的知識(shí)產(chǎn)生正面的影響，提升了生物師范生TPACK 能力。

表6 實(shí)習(xí)活動(dòng)的差異性分析

4 生物科學(xué)專業(yè)師范生 TPACK 的提升策略研究

本文借鑒Schmidt等人的量表，通過與TPACK 框架結(jié)合，調(diào)研周口師范學(xué)院師范類院校生物科學(xué)專業(yè)師范生 400 人，采用 SPSS 23.0對(duì)所有的調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，結(jié)論如下：第一，周口師范學(xué)院生物科學(xué)師范生的TPACK 框架中的TK、CK、PK、TCK、PCK、TPK、TPCK七個(gè)維度均處于中上水平，該師范生群體整體 TPACK較好。TPK平均值最低，說明學(xué)生教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有限，未能做到熟練運(yùn)用各種技術(shù)知識(shí)于生物教學(xué)過程中，同時(shí)，可能學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)的沒有對(duì)TPK知識(shí)提升的課程。第二，參加過信息技術(shù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的學(xué)生平均值比未參加過信息技術(shù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的學(xué)生要高，說明未參加學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的學(xué)生，在教學(xué)過程組織管理能力、使用多種教學(xué)方法和教學(xué)策略教授專業(yè)學(xué)科知識(shí)的能力以及運(yùn)用專業(yè)思維學(xué)科知識(shí)的能力均較弱。第三，參加過教育實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生平均值遠(yuǎn)高于未參加過教育實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生，有過教育教學(xué)實(shí)習(xí)經(jīng)歷的學(xué)生，運(yùn)用信息技術(shù)、教學(xué)手段和教學(xué)方法的能力遠(yuǎn)高于未參加過教育實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生，學(xué)科思維能力也較強(qiáng)。綜上所述，現(xiàn)提出提升策略。

4.1 加強(qiáng)信息技術(shù)相關(guān)課程的培養(yǎng)力度

通過對(duì)生物科學(xué)專業(yè)師范生 TPACK 的現(xiàn)狀分析可知，各維度的平均值由高到低的順序?yàn)椋篜CK> TPAKC>TCK>TK> CK>PK>TPK。PK和TPK平均值排在后面，PK指的是與課堂教學(xué)過程有關(guān)的教學(xué)組織、教學(xué)管理以及教學(xué)評(píng)價(jià)的策略與方法的知識(shí)，TPK指的是能夠使用多種教學(xué)方法提高課堂教學(xué)效果的知識(shí)，作為培養(yǎng)生物師資主體的師范類院校，在PCK、TPCK、TCK、TK、CK維度的課程資源比較豐富，但對(duì)PK和TPK的不夠重視，不僅相關(guān)課程較少而且沒有系統(tǒng)化，信息技術(shù)與教學(xué)手段、專業(yè)知識(shí)的融合度不高。

因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓師范生使用各種技術(shù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，通過運(yùn)用各種教學(xué)方法，能夠深化生物師范生對(duì)信息技術(shù)、教學(xué)方法和教學(xué)手段的理解和運(yùn)用，從而促進(jìn)師范生TPACK 的發(fā)展。學(xué)校還要進(jìn)一步優(yōu)化教育信息化環(huán)境，提高學(xué)生使用技術(shù)的頻率，例如，增加師范生對(duì)微格教室、智慧教室這些信息化教學(xué)場(chǎng)所的使用次數(shù)，保證優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源被學(xué)生反復(fù)利用，促進(jìn)師范生 TPACK 的發(fā)展。學(xué)校還應(yīng)該增強(qiáng)不同學(xué)院之間的交流合作，讓更多的師范生有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)和使用新的教育技術(shù)，提升職前師范生的思維框架與眼界水平，提高師范生信息化教學(xué)能力。

4.2 重視師范生復(fù)合知識(shí)水平的培養(yǎng)

第一，要增加交叉融合課程的數(shù)量。在目前教學(xué)水平基礎(chǔ)上，應(yīng)該加強(qiáng)TK 、PK和CK知識(shí)的融合，建立培養(yǎng)復(fù)合型教師的課程體系，更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段。第二，師范生的教育實(shí)習(xí)活動(dòng)能夠促進(jìn)TPACK水平的發(fā)展，教育實(shí)習(xí)活動(dòng)過程也是學(xué)生查看教學(xué)過程中使用的場(chǎng)所、系統(tǒng)書寫教學(xué)設(shè)計(jì)過程、體驗(yàn)真實(shí)教學(xué)過程的機(jī)會(huì)。所以，學(xué)校要重視師范生的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，增加實(shí)習(xí)次數(shù)的同時(shí)，提高教育實(shí)習(xí)的質(zhì)量。

4.3 提高師范生信息技術(shù)水平

技術(shù)對(duì)新生代的影響是當(dāng)今社會(huì)文化氛圍中的熱門話題，大學(xué)受社會(huì)技術(shù)進(jìn)步的影響，也需要教育信息技術(shù)，教師是教育信息技術(shù)的使用者，需要對(duì)其進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)和課程開發(fā)技術(shù)能力的培養(yǎng)，可是即使新入職的教師處于技術(shù)豐富的大環(huán)境下，也很少有充足的機(jī)會(huì)運(yùn)用最新的信息技術(shù)進(jìn)行各種教學(xué)活動(dòng)。除了因?yàn)閹煼渡腡PACK水平不夠，最大的原因是生物科學(xué)專業(yè)師范生的信息技術(shù)熟練程度不夠。因此，可以制定如下策略提高師范生信息技術(shù)知識(shí)的水平：第一，學(xué)校要強(qiáng)化TK 學(xué)習(xí)的課程體系的建設(shè)。在培養(yǎng)生物科學(xué)專業(yè)師資過程中，應(yīng)該增加信息技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)課程、拓展課程的數(shù)量和優(yōu)化此類課程的質(zhì)量，改善教師和學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)的環(huán)境，貼近時(shí)代信息走向。第二，深化生物科學(xué)專業(yè)師范生對(duì)信息化教學(xué)的體驗(yàn)感，比如可以通過開展翻轉(zhuǎn)課堂、線上 / 線下混合式教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式，以小組為單位分析一些優(yōu)秀的信息化教學(xué)實(shí)例等。

本文以周口師范學(xué)院的生物科學(xué)師范生為例，通過TK(技術(shù)知識(shí)，共5道題)、CK(學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，共5道題)、PK(教學(xué)法知識(shí)，共5道題)、PCK(學(xué)科教學(xué)知識(shí)，共5道題)、TCK(整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，共5道題)、TPK(整合技術(shù)的教學(xué)法知識(shí)，共5道題)、TPCK(整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識(shí)，共5道題)進(jìn)行問卷調(diào)查，對(duì)目前生物師范生TPACK能力現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出提升策略。本文的研究范圍僅限于周口師范學(xué)院生物科學(xué)師范生，研究?jī)?nèi)容考慮的因素是在TPACK 理論的框架下進(jìn)行的，但是對(duì)于職前生物教師TPACK水平影響的因素可能還包括學(xué)校的整體水平、辦學(xué)理念、校園文化、組織結(jié)構(gòu)等，本文的研究結(jié)論是否對(duì)其他學(xué)院和師范類學(xué)校適用，還需要進(jìn)一步的研究。