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    初中數學教師TPACK現狀的調查與分析——以煙臺市為例

    來源:UC論文網2018-08-15 08:39

    摘要:

      摘要:整合技術的學科教學知識(TPACK)是信息時代教師專業知識的核心,影響和制約教師信息技術應用能力的發展。以煙臺市276名初中數學教師為研究對象,對初中數學教師TPACK現狀進行了調查研究。研究發現:初中數...

      摘要:整合技術的學科教學知識(TPACK)是信息時代教師專業知識的核心,影響和制約教師信息技術應用能力的發展。以煙臺市276名初中數學教師為研究對象,對初中數學教師TPACK現狀進行了調查研究。研究發現:初中數學教師TPACK整體水平中等偏上,還有較大提升空間。構成TPACK五個維度的水平從高到低依次為理念維度、課程維度、學生維度、教學維度、評價維度。研究進一步提出了有效促進教師TPACK發展的建議。


      關鍵詞:初中;數學教師;TPACK;


      作者簡介:段元美,講師,碩士,主要研究方向為技術支持的教師專業發展


      一問題的提出


      為進一步提高中小學教師信息技術應用能力,我國教育部于2013年啟動了全國中小學教師信息技術應用能力提升工程,并在2014年制定了《中小學教師信息技術應用能力標準(試行)》指導該工程的實施[1]。要有效提升中小學教師的信息技術應用能力,更好地開展培訓工作,先要了解教師信息技術應用能力現狀。根據美國學者Mishra和Koehler[2]的觀點,整合技術的學科教學知識(TPACK)是信息時代教師專業知識的核心,是教師信息技術應用能力的知識基礎,它直接影響信息技術應用能力的水平與發展。因此了解中小學教師TPACK現狀意義重大。


      目前關于TPACK理論的研究,大致分為兩個方向:一是以Mishra和Koehler[3]為代表的學者,認為TPACK框架包括TK、PK、CK、TPK、TCK、PCK和TPACK七個要素。第二種研究傾向是只關注核心成分的TPACK。美國的Niess[4]就從這個視角出發,提出了TPACK的四個構成要素:關于技術與學科教學整合目的的統領性觀念;關于學生利用技術來理解、思考和學習學科主題的知識;關于技術與學科教學整合的課程和課程材料的知識;關于技術與學科教學整合的教學策略和教學表征的知識。迄今為止,國內外針對在職教師TPACK現狀的實證研究已經取得了一些成果,但已有研究多數是基于TPACK“七要素理論”開展的,例如:美國的Landry博士[5]對初中數學教師TPACK的研究;國內的黃冬明[6]針對高中教師TPACK現狀的調查研究等。而以核心成分TPACK為基礎,針對中小學教師TPACK的實證研究卻比較少見。就國內而言,目前只有鐘洪蕊[7]、張育桂[8]以Niess的研究為基礎,分別對小學科學教師和小學數學教師的TPACK進行了實證研究。但是,這兩個研究都存在樣本容量較小的問題。


      本文以Niess的核心成分TPACK為理論框架,對初中數學教師TPACK進行了大樣本容量的調查研究,描述和分析教師TPACK現狀和特點,并提出了有效促進教師TPACK發展的建議。


      二研究方法


      1問卷的設計


      研究在系統梳理和借鑒已有研究成果基礎上,自編了初中數學教師TPACK調查問卷。問卷包括基本信息和量表兩部分內容。基本信息11題,量表包括五個維度共22題。各維度名稱及二級指標描述如表1所示。研究進一步使用科學方法證明了初中數學教師TPACK量表具有較高的信度和效度。1因篇幅所限,在此對問卷內容不做詳細描述。


      表1初中數學教師TPACK量表的結構下載原表


      表1初中數學教師TPACK量表的結構


      2調查對象的基本情況


      本次調查采取指派專人現場集中發放問卷的方式。調查時間從2014年2月25日至4月18日,歷時兩個月。共有276名初中數學教師參與了此次調查,這些教師的分布涉及煙臺六區七市一縣的20所中學。在這些教師中,教齡在15年以上的人數超過一半,新教師只占教師總數的9.8%,這與近幾年學校招收新教師的比例較少有關系;92%的教師最高學歷達到了本科;共計85.2%的教師職稱分布于中教三級和二級,只有11.2%的教師職稱是中教高級;教師任教年級的情況基本均衡;共計85.9%的教師處于教學的勝任階段和熟練階段,2.2%的教師處于專家階段;被調查對象中有88.8%的教師參加過現代教育技術培訓。


      三調查結果


      1初中數學教師在教學中使用信息技術的基本情況


      《義務教育數學課程標準(2011)》明確指出,“數學課程的設計與實施應根據情況合理地運用現代教育技術”[9],我們對初中數學教師在教學中使用信息技術的情況做了調查。結果顯示:數學教師在教學中經常使用的技術,按照勾選次數最多的依次為電子白板、課件教案和資源庫、實物投影,說明教師在教學中使用多媒體設備的頻率較高。從對教師的訪談中我們得知,這與煙臺近幾年大力推進信息化建設有密切關系,煙臺自2008年就開啟了覆蓋所有縣市區的“班班通”信息化工程,在這項工程中制定了以電子白板、節能電腦、短焦投影、視頻展臺為主的教室配置方案。勾選次數在10%以下的由少到多依次為:數值計算工具、電子圖書館、電子期刊、博客、微博、符號運算工具、微課。這說明:在初中數學教學中,數學學科專業教學軟件(數值計算工具、符號運算工具)使用較少;新型技術(博客、微博、微課)使用較少;有助于教師專業發展的資源(電子圖書館、電子期刊)使用較少。


      研究進一步調查了初中數學教師在教授具體內容時使用信息技術的情況。調查結果顯示,88.4%的教師在教學中使用新課程標準的教材。新版教材包括數與代數、圖形與幾何、統計與概率、綜合活動與實踐四個模塊的內容。圖1反映了教師在教授具體的內容時,自己使用信息技術以及要求學生使用信息技術的基本情況。我們發現在教授“圖形與幾何”這一內容時,教師使用信息技術的頻率最高;而在教“數與代數”、“統計與概率”兩個模塊的內容時僅有一半的教師會選擇使用信息技術。說明教師在教學中是否使用信息技術,會充分考慮特定主題內容的性質。信息技術不僅是教師教學的工具,也是學生學習和解決數學問題的有力工具。數學教學中要積極鼓勵學生使用信息技術“學數學”。教師是否要求學生使用信息技術學習,與自己是否使用信息技術教學有很大關系。教師自身使用較多的內容(如“圖形與幾何”)則要求學生使用的也多。但是從總體情況來看,在教授具體內容時,教師要求學生使用信息技術的比例要整體低于教師自己的使用比例。


      2初中數學教師TPACK現狀


      我們對初中數學教師TPACK的整體狀況做了統計分析,結果如表2所示:教師TPACK的整體平均分是3.7363,說明初中數學教師的TPACK處于中等稍微偏上水平,還有較大的提升空間。教師TPACK五個維度平均分在3.5~4.2之間,由高到低依次為:理念、課程、學生、教學、評價1,說明初中數學教師使用信息技術進行教學評價方面的知識最為欠缺。


      下面對初中數學教師TPACK的五個維度現狀進行分析。


      (1)整合技術教授數學的統領性觀念


      在TPACK的五個維度中,整合技術教授數學的統領性觀念維度得分最高。說明初中數學教師具有相對較高的理念水平。例如在對“我能深刻領會義務教育數學課程標準(2011版)的內容”題目的回答中,就有77.5%的數學教師選擇了基本符合。1


      (2)整合技術教授數學的學生理解知識


      這一維度反映的是初中數學教師在使用信息技術教學時,對于“學生如何學數學”的理解和把握。此維度的得分在整體平均分(M=3.7363)以下。說明初中數學教師在使用信息技術支持學生數學學習和理解方面還有所欠缺。例如在對“為了減少學生數學學習中常見的錯誤,我能使用信息技術構建合適的學習支持策略”題目的回答中,只有54%的數學教師選擇了基本符合。因此,如何使用信息技術構建適合學生認知發展的學習支持策略是數學教師面臨的挑戰之一。


      (3)整合技術教授數學的課程和課程資源知識


      此維度得分在整體中處于第二位。說明初中數學教師在使用信息技術教學時能夠比較好地把握特定主題內容在整個課程中的地位,能夠在信息技術支持下實現前后知識的聯系,能夠較合理地組織課程內容和課程資源使學生獲得不同層次的發展。例如在對“在信息技術的支持下,我能根據學生的認知特點合理安排教學內容”題目的回答中,有63.4%的數學教師選擇了基本符合;在對“我能在現有課程資源的基礎上對教學過程進行合理設計”題目的回答中,63.4%的數學教師選擇了基本符合。


      (4)整合技術教授數學的教學評價知識


      此維度得分最低。有一半以上的教師不擅長使用信息技術支持的教學評價方式,也不愿意去積極開發信息技術支持的評價方式。說明教師需要加強此類知識的學習。在信息化教學環境中,教師要學會綜合使用多種方式去評價學生的數學學習過程和結果,并正確看待各種評價結果。


      (5)整合技術教授數學的教學策略知識


      整合技術教授數學的教學策略知識反映了信息化環境下教師對“如何教”的問題的理解。75%的教師能夠根據教學需要選擇恰當的信息技術和合適的教學方法,設計多樣的教學活動。針對同一教學內容,不同的教學表征方式(文字、圖形、圖像、動畫等)可以從不同的角度加深學生對問題的理解。但是在教授同一內容時,僅有一半的教師能使用多樣化的表征方式。在信息化課堂管理方面,則有40%的教師需要進一步提高管理水平。


      3不同人口背景變量的數學教師TPACK差異


      研究對不同人口背景變量在數學教師TPACK水平上的差異做了檢驗,結果表明:教齡、勝任階段和是否參加培訓在教師TPACK水平上都存在顯著差異。


      (1)不同教齡數學教師TPACK的差異


      研究對教齡小于5年的教師和教齡大于5年的教師在TPACK水平上的差異做了檢驗。結果表明:兩類教師在TPACK的整體水平上不存在顯著差異。但是,兩類教師在理念維度(p=0.016)、課程維度(p=0.010)和教學維度(p=0.046)的水平存在顯著差異。教齡小于5年的教師在理念維度上的得分低于教齡大于5年的教師,但是在課程和教學維度上的得分卻高于教齡在5年以上的教師,說明新手教師雖然在課堂教學經驗以及教學理念方面不如其他老師,但是他們樂意在備課和教學的過程中使用信息技術。這個現象印證了教齡低于五年的教師是信息技術使用的“生力軍”這一研究結論[10]。


      (2)不同勝任階段數學教師TPACK的差異


      研究對專家教師和非專家教師在TPACK水平上的差異做了檢驗。結果表明:兩類教師在TPACK的整體水平上差異顯著(p=0.005),專家教師的TPACK整體水平要明顯高于非專家教師。專家教師在課程維度和教學維度的知識水平也明顯高于非專家教師,而在理念維度、學生維度和評價維度的知識水平略高于非專家教師。


      (3)是否培訓的數學教師TPACK的差異


      為了研究現代教育技術培訓對數學教師TPACK的影響,研究對參加培訓和沒有參加培訓的數學教師在TPACK水平上的差異做了檢驗。結果表明:雖然兩類教師在TPACK的整體水平上不存在顯著差異,但是參加培訓的教師在量表整體中的得分要高于不參加培訓的教師。參加培訓的教師在TPACK各維度上的得分也略高于不參加培訓的教師。在教學維度上兩類教師的水平存在差異顯著(p=0.044),說明現代教育技術培訓對教師在教學中如何使用信息技術有示范作用。


      四分析討論


      1初中數學教師TPACK現狀討論


      研究發現,初中數學教師TPACK整體水平中等偏上,還有較大提升空間。該結論與黃冬明[11]對N市高中教師TPACK現狀的調查結果相似。這主要是因為教師要把信息技術這一要素納入到自己的知識結構中需要一個很長的過程。他們首先需要熟悉信息技術,然后再打破原有的知識結構進行重新整合。在此過程中,可能會因為一些因素限制或者阻礙了教師TPACK的發展。比如:信息化環境建設不到位,教師理念不到位,教師自身的內在動力不足等,其中哪一個環節脫節,都會直接影響到教師TPACK的整體發展。當然,教師TPACK各構成維度也呈現出了不同的水平。說明實際教學是個復雜的系統,教師需要綜合考慮技術、教學和課程之間的關系并把它們合理有效地整合在一起,才能實現高品質的信息化課堂。


      2不同人口背景變量的數學教師TPACK差異討論


      不同教齡的教師在TPACK的五個構成維度上存在顯著差異,主要表現在理念和教學兩個維度。雖然教齡在5年以上的教師具有較高的理念水平,但是他們在教學中對信息技術的認同感不強,更愿意以自己熟悉的傳統方式去教學。在對教師的訪談中,有的教師就表示“我年齡大了,對新技術不感興趣,也學不會”;也有的教師認為“使用信息技術還要重新備課,太費時間了”。所以導致教學理念和實際行動之間還存在著矛盾。這一現象與熊丙章[12]的研究結論類似。這也充分說明教師TPACK是一種實踐性知識,它的發展需要教師在自身內在動力的驅使下親自實踐獲得。


      專家教師在TPACK整體水平以及各維度上的水平都高于非專家教師。這是因為專家教師在理念和教學上都達到了一個較高的層次,通過多年信息技術與課程整合的實踐積累了豐富的經驗。無論出現什么樣的新技術他們都能積極嘗試使用,并能夠很快地把技術整合于教學中。在我們和中小學多年的合作中就碰到過好多位這樣的專家教師。


      參加過現代教育技術培訓的數學教師在TPACK整體以及各維度上的得分要略高于沒有參加培訓的教師,但是兩類教師的TPACK整體水平并沒有顯著差異。說明現代教育技術培訓能夠通過一些技術與課程整合的案例給教師提供示范作用,但是效果不夠明顯。可能因為目前的現代教育技術培訓無論從形式還是內容上還存在著不同程度的問題。


      五對策建議


      1加快信息化建設,構建豐富的信息化資源環境


      中小學信息化教學環境的建設是保證教師TPACK發展的外部條件。煙臺地區初中數學教師之所以在教學中首選以電子白板為主的多媒體教學設備,就是因為每個班級中都配備了這樣的系統。各中小學要加快信息化建設的步伐,為教師發展提供良好的外部環境。其次是資源的建設一定要跟上。本次調查發現的一些問題:比如專業軟件使用較少,有助于教師專業發展的資源使用較少,就是因為多數學校沒有具備相關的資源。信息化資源建設是長期工程,從基礎教育部門到學校再到教師個人都有責任為之去努力。


      2改革教師培訓形式和內容,增強培訓效果


      現代教育技術培訓需要進一步改變培訓的形式和內容,以增強培訓效果。從培訓形式上來說,要提供多樣化的培訓方式。教師TPACK具有情境性的特點,這就要求加強校本培訓,營造良好的信息技術教學應用氛圍。加強同一教研室內教師的研討和交流活動,發揮專家教師的引領和示范作用,為其他教師提供可直接模仿和借鑒的經驗。從內容上來說,培訓要分學科,針對具體學科設置不同模塊的培訓內容,讓教師真正掌握信息技術與本學科教學整合的方法,并把它有效地遷移到自己的教學中。


      3拓寬教師TPACK發展途徑,切實提高教師TPACK水平


      初中數學教師TPACK的現狀說明了教師TPACK的提升是個長期過程,在這個過程中要通過多種不同的方式促進教師TPACK的發展。目前在職教師TPACK的發展途徑有設計學習、案例研究、課例觀摩等。各培訓機構或者中小學校要積極為在職教師創造條件,積極探索適合本校教師TPACK發展的方式。比如鼓勵教師參加相關課題研究,鼓勵教師參加有關的講課比賽等。無論哪一種途徑,只要是適合本校教師發展的就是好的路子。


      4建立長效激勵機制,激發教師內在動力


      已有研究證明,教師的TPACK不能通過講授習得,它具有實踐性和緘默性的特點[13]。TPACK構成維度上的水平差異說明內在的學習需求和動力是TPACK發展的關鍵。教師只有持之以恒地積極探索技術和教學的整合,才能不斷發展自身的TPACK。這就要求各中小學校建立長效激勵機制,把教師TPACK發展與業績考核、職稱評定、物質獎勵等直接掛鉤,努力將教師TPACK的發展納入到日常的教學管理工作中,激發教師自我實踐和發展的內生動力。

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