TPDCK視域下中小學(xué)創(chuàng)客教師知識結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀調(diào)查與分析

龍麗嫦?何淑茵 梁志成?高偉光?呂小珍

隨著工業(yè)社會3.0的發(fā)展，全球?qū)?chuàng)新人才的需求和競爭日趨激烈，創(chuàng)客以“創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)、興趣、設(shè)計、制造、協(xié)作”等核心精神吸引了廣大的教育工作者[1]，在我國掀起熱潮。但是隨著創(chuàng)客教育實踐活動的開展，不難發(fā)現(xiàn)，由教師群體認知和能力差異帶來的對創(chuàng)客教育有效開展的影響甚為顯著。究竟“誰能勝任創(chuàng)客教師角色”“創(chuàng)客教師應(yīng)具備什么知識結(jié)構(gòu)”等問題突出，成為影響認識“如何有效開展創(chuàng)客教師研訓(xùn)工作”的首要問題。要制訂符合學(xué)習(xí)認知特點的有效培訓(xùn)，就需要對現(xiàn)有師資情況有針對性進行調(diào)查、診斷和分析。本文基于整合技術(shù)的設(shè)計性學(xué)科教學(xué)法知識（Technological Pedagogical and Design Content Knowledge， TPDCK）結(jié)構(gòu)模型[2]，對創(chuàng)客導(dǎo)師、骨干教師、初訓(xùn)學(xué)員和創(chuàng)客“發(fā)燒友”四類創(chuàng)客教師群體進行知識結(jié)構(gòu)調(diào)查。

一、調(diào)查方法

（一）問卷的設(shè)計

TPDCK模型框架，是研究團隊在TPCK（整合技術(shù)的設(shè)計性學(xué)科教學(xué)法知識）模型的基礎(chǔ)上，針對創(chuàng)客的造物特性增加了D（Design）元素創(chuàng)構(gòu)而成的框架。因而，TPDCK模型既包括原有TPCK的T（技術(shù)）、P（學(xué)科教學(xué)法）、C（學(xué)科內(nèi)容）元素，又包括新增D元素及其組合生成的元素[3]。由于TPDCK模型框架組成元素較多，為聚焦關(guān)鍵元素蘊藏的特征和規(guī)律，在調(diào)查創(chuàng)客教師組合知識情況時選取以CK（學(xué)科內(nèi)容知識）為主導(dǎo)的組合元素，包括DCK（設(shè)計性學(xué)科內(nèi)容知識）、PCK（學(xué)科教學(xué)法知識）、TCK（整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識）雙組合知識和PDCK（設(shè)計性學(xué)科教學(xué)法知識）、TPCK（整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識）、TDCK（整合技術(shù)的設(shè)計性學(xué)科內(nèi)容知識）和TPDCK（整合技術(shù)的設(shè)計性學(xué)科教學(xué)法知識）三組合知識[4]。同時，研究還探討情感態(tài)度與元認知水平和創(chuàng)客教師知識結(jié)構(gòu)的關(guān)系?；诖耍芯烤幹屏恕吨行W(xué)創(chuàng)客教師知識結(jié)構(gòu)調(diào)查問卷》，分背景信息、基本知識、組合知識、情感態(tài)度與元認知四部分，其中，第二、三、四部分采用五點李克特量表進行調(diào)查。具體見上頁表1。

（二）調(diào)查對象

為增強研究的科學(xué)性和有效性，問卷樣本來源于以下四類對象：第一類是承擔(dān)廣州市創(chuàng)客實訓(xùn)的資深創(chuàng)客導(dǎo)師（以下簡稱“A類教師”），他們深耕教學(xué)一線多年，與本研究項目組有3-6年深度共建共創(chuàng)；第二類創(chuàng)客骨干教師（以下簡稱“B類教師”），是跨廣州、清遠和揭陽市的實踐共同體成員教師，既有承擔(dān)實訓(xùn)又有參與培訓(xùn)學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，但實踐深度不一，與項目組有1-2年的基本共建共創(chuàng)；第三類是初訓(xùn)學(xué)員（以下簡稱“C類教師”），來自廣州、河源和清遠市，大部分初次參加實訓(xùn)，部分開展過校內(nèi)實踐，與本項目組沒有開展共建共創(chuàng)活動；第四類是創(chuàng)客“發(fā)燒友”（以下簡稱“D類教師”），是省外活躍在線上創(chuàng)客社群的創(chuàng)客機構(gòu)人員和創(chuàng)客愛好者，有一定實踐深度和實訓(xùn)主講經(jīng)歷，但與本項目組無共建共創(chuàng)。在后續(xù)分析時，將重點對比具有深度實踐與實訓(xùn)經(jīng)驗的A類教師與D類教師知識結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，以及經(jīng)歷培訓(xùn)時間和深度不一的A類、B類、C類教師知識結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。

（三）信度與效度分析

為保障問卷的合理性和有效性，項目組邀請若干理論專家指導(dǎo)修改問卷結(jié)構(gòu)，并邀請骨干教師對題目表達進行驗證和完善。在信度分析上，本研究采用內(nèi)部一致性（Cronbachs α系數(shù)）進行檢驗，問卷中第二、三、四部分的總體α系數(shù)為0.984，表明問卷具有較高的穩(wěn)定性和內(nèi)部一致性。

二、數(shù)據(jù)分析與研究發(fā)現(xiàn)

研究通過問卷星、UMU平臺和紙質(zhì)版問卷采集線上線下問卷共計333份。剔除無效問卷后，回收有效問卷為289份，有效率為86.8%。其中A類教師問卷26份（9%），B類教師問卷124份（43%），C類教師問卷46份（16%），D類教師問卷93份（32%）。

（一）創(chuàng)客教師的背景信息分析

從性別上看，樣本中男女占比相近，反映出從事創(chuàng)客教育實踐的男女教師比例尚均衡，男性數(shù)量略高于女性。從年齡分布上，近80%創(chuàng)客教師集中30-50歲間。從在專業(yè)背景上，以計算機（36.0%）、教育技術(shù)（22.5%）、物理（15.9%）等理工科類為主。從任教學(xué)科來看，以信息技術(shù)（63.3%）為主。從實踐經(jīng)歷看，近80%教師有參加培訓(xùn)與實踐經(jīng)歷，其中參加過培訓(xùn)且有實踐經(jīng)歷的占59.5%，具有參與培訓(xùn)的經(jīng)歷或開展創(chuàng)客項目制作和教學(xué)經(jīng)驗的老師占23.9%。但從對創(chuàng)客空間（實驗室）的熟悉程度看，僅13.5%教師對創(chuàng)客空間（實驗室）非常熟悉，并能獨立開展設(shè)計與指導(dǎo)搭建，而且主要集中在A類和D類。

（二）創(chuàng)客教師知識水平分析

1.創(chuàng)客教師基本知識情況分析

A類、B類、C類、D類教師的基本知識水平值分別為3.95、3.21、2.40和3.71，標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.67、0.81、0.79和0.76。由此可見，C類教師基本知識水平最低，A類教師基本知識水平最高且內(nèi)部差異性最小。

創(chuàng)客教師的CK最為薄弱，且群體間差異最為顯著，著重表現(xiàn)在C類教師與A、B類教師的差異上，成為影響TPDCK知識水平的主導(dǎo)因素之一。這既表明創(chuàng)客教師的CK能力受專業(yè)背景影響較小，僅掌握跨學(xué)科知識集群中的部分元素；也表明CK受到實訓(xùn)經(jīng)歷與實踐經(jīng)驗的影響。因此，在對創(chuàng)客教師的培訓(xùn)中，抓準(zhǔn)抓好CK培訓(xùn)尤為重要。

創(chuàng)客教師的PK水平最高，且群體間差異顯著度最低。表明經(jīng)歷師范教育后，教師群體在通識性學(xué)科教學(xué)法的認識上具有較高統(tǒng)一性。值得注意的是，A類與D類教師之間僅在TK上有顯著差異，在其他知識上均沒有表現(xiàn)出顯著差異。

2.創(chuàng)客教師學(xué)科內(nèi)容知識差異性分析

TPDCK模型框架指出，創(chuàng)客教師的學(xué)科內(nèi)容知識（CK）是多學(xué)科知識的知識群，由創(chuàng)客教育與創(chuàng)客公民素養(yǎng)培養(yǎng)關(guān)系的知識（CK1）和創(chuàng)客教育作品設(shè)計與制作技術(shù)知識（CK2）組成[5]。其中，CK2包括創(chuàng)客教育制作技術(shù)的元工具知識（CK2-1）、創(chuàng)客教育作品裝置電路技術(shù)知識（CK2-2）和創(chuàng)客教育作品結(jié)構(gòu)與外觀的設(shè)計與制作知識（CK2-3），而CK2-1還可進一步分為理論知識（CK2-1-1）和實踐知識（CK2-1-2）。

研究經(jīng)單因素方差分析（具體見表2）得知，教師群體的CK2-3得分較高，CK2-2得分較低且群體間差異較小，表明創(chuàng)客教師對裝置電路技術(shù)知識掌握不夠。值得注意的是，C類教師的CK1、CK2-1-2、CK2-2得分較低，而CK2-3得分較高，在開展創(chuàng)客教師培訓(xùn)時，應(yīng)重點關(guān)注有利于激發(fā)學(xué)習(xí)動機的創(chuàng)客教育與創(chuàng)客公民素養(yǎng)培養(yǎng)關(guān)系的知識，以及更具操作性的元工具操作與裝置電路技術(shù)知識。

3.創(chuàng)客教師組合知識情況分析

A類、B類、C類、D類教師的雙組合知識水平分別為4.18、3.35、2.72和3.93。其中PCK平均水平最高（mean=3.83）且最為集中（SD=0.86），DCK平均水平最低（mean=3.27）且較為分散（SD=1.18），這可能與教師群體具有較高水平的PK和較低水平的CK和DK有關(guān)。經(jīng)單因素方差分析可知，TCK的群體間差異最為顯著（F=27.43），是影響TPDCK知識水平的主導(dǎo)因素之一。此外，經(jīng)配對t檢驗可知，只有A類教師知識結(jié)構(gòu)較為均衡，內(nèi)部各知識結(jié)構(gòu)維度間不存在顯著差異。

A類、B類、C類、D類教師的三組合知識水平分別為4.08、3.26、2.68和3.88，均低于雙組合知識水平。其中TPCK水平最高（mean=3.65）且最為集中（SD=0.98），TDCK水平最低（mean=3.38）且最為分散（SD=1.11），這可能與教師群體具有較高水平的PCK和較低水平的DCK有關(guān)。然而，具體到每類教師，卻可以發(fā)現(xiàn)其最低知識水平維度不盡相同，這種教師間復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu)差異將給創(chuàng)客教師培訓(xùn)帶來更大挑戰(zhàn)。

4.基本知識與組合知識的相關(guān)分析

根據(jù)實踐經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，不同教師的基本知識水平與其組合知識結(jié)構(gòu)差異之間存在相關(guān)關(guān)系。為驗證這一猜想并深入挖掘二者之間的關(guān)聯(lián)性，研究進行基本知識與組合知識的相關(guān)分析。結(jié)果表明：CK與組合知識具有顯著相關(guān)性且相關(guān)系數(shù)最大，緊隨其后的是DK。但對A類教師而言，CK與組合知識的相關(guān)系數(shù)最小，究其原因是CK與PCK和TPCK之間不存在顯著差異。具體到不同知識結(jié)構(gòu)，CK與DCK、TCK、PDCK、TDCK的相關(guān)性最高，DK與PCK和TPDCK的相關(guān)性最高，TK與TPCK相關(guān)性最高。

（三）創(chuàng)客教師情感態(tài)度與元認知分析

1.情感態(tài)度與元認知情況分析

A類、B類、C類、D類教師的情感態(tài)度與元認知水平分別為4.14、3.42、3.06和3.92，M1、M2、M3、M4、M5、M6的得分分別為3.57、3.64、3.25、3.65、3.40和4.24。這表明創(chuàng)客教師群體對創(chuàng)客教育具有較高的熱情和元認知，但對創(chuàng)客認知和實踐能力的元認知上較低，尤其在C類教師群體上的表現(xiàn)更為明顯（均值為2.41）。

2.情感態(tài)度與元認知情況對創(chuàng)客教師總體知識水平的影響

為探討創(chuàng)客教師情感態(tài)度與元認知情況對知識水平的影響，研究展開偏相關(guān)分析。結(jié)果表明，在控制群體類型變量的前提下，情感態(tài)度與元認知情況和總體知識水平顯著相關(guān)。進一步展開回歸分析，發(fā)現(xiàn)M3、M1和M5對知識水平的貢獻度最高。這意味著創(chuàng)客教師對創(chuàng)客認知和實踐能力的元認知、對專業(yè)學(xué)習(xí)力的元認知以及對新事物新技術(shù)接受度的元認知將影響其知識水平。

三、結(jié)論

創(chuàng)客教師CK（學(xué)科知識內(nèi)容）知識群的薄弱點在創(chuàng)客教育作品裝置電路技術(shù)實踐知識（CK2-1-2）和創(chuàng)客教育作品裝置電路技術(shù)知識（CK2-2），這是創(chuàng)客教師區(qū)別于學(xué)科教師所必須具備的程序性知識。因此，在開展教師實訓(xùn)時須重點關(guān)注教師電子電路領(lǐng)域知識塊的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)。

創(chuàng)客導(dǎo)師（A類教師）和創(chuàng)客“發(fā)燒友”（D類教師）只在技術(shù)知識（TK）上存在群體間差異，且A類大于D類。A類教師群體顯現(xiàn)出豐富的實踐實訓(xùn)經(jīng)驗，其水平值明顯高于D類教師。具體表現(xiàn)為，會采用線上研修空間搭建學(xué)習(xí)資源庫等手段輔助線下創(chuàng)客實訓(xùn)有效開展[6]，體現(xiàn)較高的TK水平。這意味著若要廣泛推廣創(chuàng)客活動和提升創(chuàng)客教師教學(xué)能力，就要加強創(chuàng)客教學(xué)法示范推廣的力度，讓體制內(nèi)承擔(dān)創(chuàng)客教學(xué)和體制外愛好創(chuàng)客、或開設(shè)創(chuàng)客機構(gòu)的技術(shù)員或教師，在整合技術(shù)手段高質(zhì)量培養(yǎng)創(chuàng)客學(xué)生的教學(xué)法上有認識、有提升。

CK（學(xué)科知識內(nèi)容）和TCK（整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識），是創(chuàng)客教師整合技術(shù)的設(shè)計性學(xué)科教學(xué)知識（TPDCK）產(chǎn)生差異的主導(dǎo)因素，這與本研究預(yù)設(shè)的CK和DK知識是主導(dǎo)差異的因素有不同，也是意外收獲。筆者推測分析是目前處于創(chuàng)客起步發(fā)展階段，與問卷題目設(shè)置在DK知識設(shè)計上偏基礎(chǔ)、偏通識而引起DK差異區(qū)分不明顯有關(guān)，有待進一步的定制調(diào)查與分析。同時可得，跨領(lǐng)域的學(xué)科知識集群可以通過集中時間的創(chuàng)客實訓(xùn)習(xí)得，而使用信息技術(shù)工具輔助創(chuàng)客教學(xué)實踐，則涉及創(chuàng)客教師的教學(xué)實施問題，需要通過實踐共同體成員間知識的共建共享獲得。

四類教師群體在創(chuàng)客教育情感態(tài)度與元認知水平上存在群體間顯著差異。這種差異主要體現(xiàn)在對創(chuàng)客認知和實踐能力的元認知上，而這又傳遞影響著TPDCK水平。這意味著當(dāng)參訓(xùn)者能從培訓(xùn)中提升實踐能力、收獲成就感，便可激發(fā)其主觀能動性更好投入后續(xù)培訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)。由此，以有效的培訓(xùn)方式彰顯實訓(xùn)教育價值，是吸引、促進創(chuàng)客教師進一步在創(chuàng)客領(lǐng)域耕耘的重要手段。

參考文獻：

[1]趙曉聲.創(chuàng)客教育的緣起、啟示及實踐路徑[J].高等繼續(xù)教育學(xué)報，2016，29（6）：68-72.

[2][3][4][5]龍麗嫦，梁志成，尹睿.創(chuàng)客教師知識結(jié)構(gòu)框架的構(gòu)建與生成機理分析[J].電化教育研究，2020，41（9）：115-122.

[6]張德成.基于創(chuàng)客教育理念的中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升培訓(xùn)[J].中國教育信息化，2017（8）：75-78.

注：本文系全國教育信息技術(shù)研究2018年度重點課題“TPCK視域下的區(qū)域性創(chuàng)客教師研訓(xùn)中心的構(gòu)建與實施”（項目編號：184420027）、2019年度廣東省基礎(chǔ)教育信息化融合創(chuàng)新示范培育推廣項目“有組織教師社群‘互聯(lián)網(wǎng)+研修”（教師發(fā)展項目）、2019年度廣州市教育科學(xué)規(guī)劃重點課題“TPCK視域下創(chuàng)客教師社群研訓(xùn)模式的實證研究”（項目編號：201911994）研究成果。

責(zé)任編輯 黃博彥