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初中数学教师TPACK现状的调查与分析——以烟台市为例

来源:UC论文网2018-08-15 08:39

摘要:

  摘要:整合技术的学科教学知识(TPACK)是信息时代教师专业知识的核心,影响和制约教师信息技术应用能力的发展。以烟台市276名初中数学教师为研究对象,对初中数学教师TPACK现状进行了调查研究。研究发现:初中数...

  摘要:整合技术的学科教学知识(TPACK)是信息时代教师专业知识的核心,影响和制约教师信息技术应用能力的发展。以烟台市276名初中数学教师为研究对象,对初中数学教师TPACK现状进行了调查研究。研究发现:初中数学教师TPACK整体水平中等偏上,还有较大提升空间。构成TPACK五个维度的水平从高到低依次为理念维度、课程维度、学生维度、教学维度、评价维度。研究进一步提出了有效促进教师TPACK发展的建议。


  关键词:初中;数学教师;TPACK;


  作者简介:段元美,讲师,硕士,主要研究方向为技术支持的教师专业发展


  一问题的提出


  为进一步提高中小学教师信息技术应用能力,我国教育部于2013年启动了全国中小学教师信息技术应用能力提升工程,并在2014年制定了《中小学教师信息技术应用能力标准(试行)》指导该工程的实施[1]。要有效提升中小学教师的信息技术应用能力,更好地开展培训工作,先要了解教师信息技术应用能力现状。根据美国学者Mishra和Koehler[2]的观点,整合技术的学科教学知识(TPACK)是信息时代教师专业知识的核心,是教师信息技术应用能力的知识基础,它直接影响信息技术应用能力的水平与发展。因此了解中小学教师TPACK现状意义重大。


  目前关于TPACK理论的研究,大致分为两个方向:一是以Mishra和Koehler[3]为代表的学者,认为TPACK框架包括TK、PK、CK、TPK、TCK、PCK和TPACK七个要素。第二种研究倾向是只关注核心成分的TPACK。美国的Niess[4]就从这个视角出发,提出了TPACK的四个构成要素:关于技术与学科教学整合目的的统领性观念;关于学生利用技术来理解、思考和学习学科主题的知识;关于技术与学科教学整合的课程和课程材料的知识;关于技术与学科教学整合的教学策略和教学表征的知识。迄今为止,国内外针对在职教师TPACK现状的实证研究已经取得了一些成果,但已有研究多数是基于TPACK“七要素理论”开展的,例如:美国的Landry博士[5]对初中数学教师TPACK的研究;国内的黄冬明[6]针对高中教师TPACK现状的调查研究等。而以核心成分TPACK为基础,针对中小学教师TPACK的实证研究却比较少见。就国内而言,目前只有钟洪蕊[7]、张育桂[8]以Niess的研究为基础,分别对小学科学教师和小学数学教师的TPACK进行了实证研究。但是,这两个研究都存在样本容量较小的问题。


  本文以Niess的核心成分TPACK为理论框架,对初中数学教师TPACK进行了大样本容量的调查研究,描述和分析教师TPACK现状和特点,并提出了有效促进教师TPACK发展的建议。


  二研究方法


  1问卷的设计


  研究在系统梳理和借鉴已有研究成果基础上,自编了初中数学教师TPACK调查问卷。问卷包括基本信息和量表两部分内容。基本信息11题,量表包括五个维度共22题。各维度名称及二级指标描述如表1所示。研究进一步使用科学方法证明了初中数学教师TPACK量表具有较高的信度和效度。1因篇幅所限,在此对问卷内容不做详细描述。


  表1初中数学教师TPACK量表的结构下载原表


  表1初中数学教师TPACK量表的结构


  2调查对象的基本情况


  本次调查采取指派专人现场集中发放问卷的方式。调查时间从2014年2月25日至4月18日,历时两个月。共有276名初中数学教师参与了此次调查,这些教师的分布涉及烟台六区七市一县的20所中学。在这些教师中,教龄在15年以上的人数超过一半,新教师只占教师总数的9.8%,这与近几年学校招收新教师的比例较少有关系;92%的教师最高学历达到了本科;共计85.2%的教师职称分布于中教三级和二级,只有11.2%的教师职称是中教高级;教师任教年级的情况基本均衡;共计85.9%的教师处于教学的胜任阶段和熟练阶段,2.2%的教师处于专家阶段;被调查对象中有88.8%的教师参加过现代教育技术培训。


  三调查结果


  1初中数学教师在教学中使用信息技术的基本情况


  《义务教育数学课程标准(2011)》明确指出,“数学课程的设计与实施应根据情况合理地运用现代教育技术”[9],我们对初中数学教师在教学中使用信息技术的情况做了调查。结果显示:数学教师在教学中经常使用的技术,按照勾选次数最多的依次为电子白板、课件教案和资源库、实物投影,说明教师在教学中使用多媒体设备的频率较高。从对教师的访谈中我们得知,这与烟台近几年大力推进信息化建设有密切关系,烟台自2008年就开启了覆盖所有县市区的“班班通”信息化工程,在这项工程中制定了以电子白板、节能电脑、短焦投影、视频展台为主的教室配置方案。勾选次数在10%以下的由少到多依次为:数值计算工具、电子图书馆、电子期刊、博客、微博、符号运算工具、微课。这说明:在初中数学教学中,数学学科专业教学软件(数值计算工具、符号运算工具)使用较少;新型技术(博客、微博、微课)使用较少;有助于教师专业发展的资源(电子图书馆、电子期刊)使用较少。


  研究进一步调查了初中数学教师在教授具体内容时使用信息技术的情况。调查结果显示,88.4%的教师在教学中使用新课程标准的教材。新版教材包括数与代数、图形与几何、统计与概率、综合活动与实践四个模块的内容。图1反映了教师在教授具体的内容时,自己使用信息技术以及要求学生使用信息技术的基本情况。我们发现在教授“图形与几何”这一内容时,教师使用信息技术的频率最高;而在教“数与代数”、“统计与概率”两个模块的内容时仅有一半的教师会选择使用信息技术。说明教师在教学中是否使用信息技术,会充分考虑特定主题内容的性质。信息技术不仅是教师教学的工具,也是学生学习和解决数学问题的有力工具。数学教学中要积极鼓励学生使用信息技术“学数学”。教师是否要求学生使用信息技术学习,与自己是否使用信息技术教学有很大关系。教师自身使用较多的内容(如“图形与几何”)则要求学生使用的也多。但是从总体情况来看,在教授具体内容时,教师要求学生使用信息技术的比例要整体低于教师自己的使用比例。


  2初中数学教师TPACK现状


  我们对初中数学教师TPACK的整体状况做了统计分析,结果如表2所示:教师TPACK的整体平均分是3.7363,说明初中数学教师的TPACK处于中等稍微偏上水平,还有较大的提升空间。教师TPACK五个维度平均分在3.5~4.2之间,由高到低依次为:理念、课程、学生、教学、评价1,说明初中数学教师使用信息技术进行教学评价方面的知识最为欠缺。


  下面对初中数学教师TPACK的五个维度现状进行分析。


  (1)整合技术教授数学的统领性观念


  在TPACK的五个维度中,整合技术教授数学的统领性观念维度得分最高。说明初中数学教师具有相对较高的理念水平。例如在对“我能深刻领会义务教育数学课程标准(2011版)的内容”题目的回答中,就有77.5%的数学教师选择了基本符合。1


  (2)整合技术教授数学的学生理解知识


  这一维度反映的是初中数学教师在使用信息技术教学时,对于“学生如何学数学”的理解和把握。此维度的得分在整体平均分(M=3.7363)以下。说明初中数学教师在使用信息技术支持学生数学学习和理解方面还有所欠缺。例如在对“为了减少学生数学学习中常见的错误,我能使用信息技术构建合适的学习支持策略”题目的回答中,只有54%的数学教师选择了基本符合。因此,如何使用信息技术构建适合学生认知发展的学习支持策略是数学教师面临的挑战之一。


  (3)整合技术教授数学的课程和课程资源知识


  此维度得分在整体中处于第二位。说明初中数学教师在使用信息技术教学时能够比较好地把握特定主题内容在整个课程中的地位,能够在信息技术支持下实现前后知识的联系,能够较合理地组织课程内容和课程资源使学生获得不同层次的发展。例如在对“在信息技术的支持下,我能根据学生的认知特点合理安排教学内容”题目的回答中,有63.4%的数学教师选择了基本符合;在对“我能在现有课程资源的基础上对教学过程进行合理设计”题目的回答中,63.4%的数学教师选择了基本符合。


  (4)整合技术教授数学的教学评价知识


  此维度得分最低。有一半以上的教师不擅长使用信息技术支持的教学评价方式,也不愿意去积极开发信息技术支持的评价方式。说明教师需要加强此类知识的学习。在信息化教学环境中,教师要学会综合使用多种方式去评价学生的数学学习过程和结果,并正确看待各种评价结果。


  (5)整合技术教授数学的教学策略知识


  整合技术教授数学的教学策略知识反映了信息化环境下教师对“如何教”的问题的理解。75%的教师能够根据教学需要选择恰当的信息技术和合适的教学方法,设计多样的教学活动。针对同一教学内容,不同的教学表征方式(文字、图形、图像、动画等)可以从不同的角度加深学生对问题的理解。但是在教授同一内容时,仅有一半的教师能使用多样化的表征方式。在信息化课堂管理方面,则有40%的教师需要进一步提高管理水平。


  3不同人口背景变量的数学教师TPACK差异


  研究对不同人口背景变量在数学教师TPACK水平上的差异做了检验,结果表明:教龄、胜任阶段和是否参加培训在教师TPACK水平上都存在显著差异。


  (1)不同教龄数学教师TPACK的差异


  研究对教龄小于5年的教师和教龄大于5年的教师在TPACK水平上的差异做了检验。结果表明:两类教师在TPACK的整体水平上不存在显著差异。但是,两类教师在理念维度(p=0.016)、课程维度(p=0.010)和教学维度(p=0.046)的水平存在显著差异。教龄小于5年的教师在理念维度上的得分低于教龄大于5年的教师,但是在课程和教学维度上的得分却高于教龄在5年以上的教师,说明新手教师虽然在课堂教学经验以及教学理念方面不如其他老师,但是他们乐意在备课和教学的过程中使用信息技术。这个现象印证了教龄低于五年的教师是信息技术使用的“生力军”这一研究结论[10]。


  (2)不同胜任阶段数学教师TPACK的差异


  研究对专家教师和非专家教师在TPACK水平上的差异做了检验。结果表明:两类教师在TPACK的整体水平上差异显著(p=0.005),专家教师的TPACK整体水平要明显高于非专家教师。专家教师在课程维度和教学维度的知识水平也明显高于非专家教师,而在理念维度、学生维度和评价维度的知识水平略高于非专家教师。


  (3)是否培训的数学教师TPACK的差异


  为了研究现代教育技术培训对数学教师TPACK的影响,研究对参加培训和没有参加培训的数学教师在TPACK水平上的差异做了检验。结果表明:虽然两类教师在TPACK的整体水平上不存在显著差异,但是参加培训的教师在量表整体中的得分要高于不参加培训的教师。参加培训的教师在TPACK各维度上的得分也略高于不参加培训的教师。在教学维度上两类教师的水平存在差异显著(p=0.044),说明现代教育技术培训对教师在教学中如何使用信息技术有示范作用。


  四分析讨论


  1初中数学教师TPACK现状讨论


  研究发现,初中数学教师TPACK整体水平中等偏上,还有较大提升空间。该结论与黄冬明[11]对N市高中教师TPACK现状的调查结果相似。这主要是因为教师要把信息技术这一要素纳入到自己的知识结构中需要一个很长的过程。他们首先需要熟悉信息技术,然后再打破原有的知识结构进行重新整合。在此过程中,可能会因为一些因素限制或者阻碍了教师TPACK的发展。比如:信息化环境建设不到位,教师理念不到位,教师自身的内在动力不足等,其中哪一个环节脱节,都会直接影响到教师TPACK的整体发展。当然,教师TPACK各构成维度也呈现出了不同的水平。说明实际教学是个复杂的系统,教师需要综合考虑技术、教学和课程之间的关系并把它们合理有效地整合在一起,才能实现高品质的信息化课堂。


  2不同人口背景变量的数学教师TPACK差异讨论


  不同教龄的教师在TPACK的五个构成维度上存在显著差异,主要表现在理念和教学两个维度。虽然教龄在5年以上的教师具有较高的理念水平,但是他们在教学中对信息技术的认同感不强,更愿意以自己熟悉的传统方式去教学。在对教师的访谈中,有的教师就表示“我年龄大了,对新技术不感兴趣,也学不会”;也有的教师认为“使用信息技术还要重新备课,太费时间了”。所以导致教学理念和实际行动之间还存在着矛盾。这一现象与熊丙章[12]的研究结论类似。这也充分说明教师TPACK是一种实践性知识,它的发展需要教师在自身内在动力的驱使下亲自实践获得。


  专家教师在TPACK整体水平以及各维度上的水平都高于非专家教师。这是因为专家教师在理念和教学上都达到了一个较高的层次,通过多年信息技术与课程整合的实践积累了丰富的经验。无论出现什么样的新技术他们都能积极尝试使用,并能够很快地把技术整合于教学中。在我们和中小学多年的合作中就碰到过好多位这样的专家教师。


  参加过现代教育技术培训的数学教师在TPACK整体以及各维度上的得分要略高于没有参加培训的教师,但是两类教师的TPACK整体水平并没有显著差异。说明现代教育技术培训能够通过一些技术与课程整合的案例给教师提供示范作用,但是效果不够明显。可能因为目前的现代教育技术培训无论从形式还是内容上还存在着不同程度的问题。


  五对策建议


  1加快信息化建设,构建丰富的信息化资源环境


  中小学信息化教学环境的建设是保证教师TPACK发展的外部条件。烟台地区初中数学教师之所以在教学中首选以电子白板为主的多媒体教学设备,就是因为每个班级中都配备了这样的系统。各中小学要加快信息化建设的步伐,为教师发展提供良好的外部环境。其次是资源的建设一定要跟上。本次调查发现的一些问题:比如专业软件使用较少,有助于教师专业发展的资源使用较少,就是因为多数学校没有具备相关的资源。信息化资源建设是长期工程,从基础教育部门到学校再到教师个人都有责任为之去努力。


  2改革教师培训形式和内容,增强培训效果


  现代教育技术培训需要进一步改变培训的形式和内容,以增强培训效果。从培训形式上来说,要提供多样化的培训方式。教师TPACK具有情境性的特点,这就要求加强校本培训,营造良好的信息技术教学应用氛围。加强同一教研室内教师的研讨和交流活动,发挥专家教师的引领和示范作用,为其他教师提供可直接模仿和借鉴的经验。从内容上来说,培训要分学科,针对具体学科设置不同模块的培训内容,让教师真正掌握信息技术与本学科教学整合的方法,并把它有效地迁移到自己的教学中。


  3拓宽教师TPACK发展途径,切实提高教师TPACK水平


  初中数学教师TPACK的现状说明了教师TPACK的提升是个长期过程,在这个过程中要通过多种不同的方式促进教师TPACK的发展。目前在职教师TPACK的发展途径有设计学习、案例研究、课例观摩等。各培训机构或者中小学校要积极为在职教师创造条件,积极探索适合本校教师TPACK发展的方式。比如鼓励教师参加相关课题研究,鼓励教师参加有关的讲课比赛等。无论哪一种途径,只要是适合本校教师发展的就是好的路子。


  4建立长效激励机制,激发教师内在动力


  已有研究证明,教师的TPACK不能通过讲授习得,它具有实践性和缄默性的特点[13]。TPACK构成维度上的水平差异说明内在的学习需求和动力是TPACK发展的关键。教师只有持之以恒地积极探索技术和教学的整合,才能不断发展自身的TPACK。这就要求各中小学校建立长效激励机制,把教师TPACK发展与业绩考核、职称评定、物质奖励等直接挂钩,努力将教师TPACK的发展纳入到日常的教学管理工作中,激发教师自我实践和发展的内生动力。

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