以下内容摘自华南师范大学教育技术学专业2010届硕士钟洪蕊学位论文《小学科学课教师的技术-教学法-内容知识（TPACK）研究》。

TPACK是由PCK发展出来的概念，此处将再结合对知识、教师知识及PCK的分析进行解读。Mishra和Koehler（2009）更倾向于实用的层面，将知识看做设计塑造的知识（knowledge by design），由此我们便可以初步断定他们采用的是广义的知识观，认为知识不只是静态的陈述性知识，更是动态的程序性知识。无论是Mishra和Koehler（2006）、Cox（2008），还是Angeli和Valanides（2009），他们都认为TPACK是使用技术进行优质教学的基础，需要教师将技术、教学法和学科内容三种关键知识整合起来，既需要具备技术、教学法和学科内容方面的知识，更需要知道如何对其整合、转化而形成一种全新的知识形态。因此，TPACK不仅是一种内部的结构，也是一种外部的结构，它既要考察教师知道什么，更要考察教师做什么及其行动的原因(Baxter & Lederman, 1999; Cox, 2008)，既需要教师具备构成TPACK知识基础的理论知识或正规知识：如独立作为知识背景的学科知识、教学法知识、技术知识，更需要教师结合自己的教学情境中对其进行解释和实践，通过理解、转化、教学、评价、反思不断内化为自己的实践知识，并不断提升而形成新的理解与认识，实现理论的实践化和实践的理论化(Shulman, 1987; 徐碧美, 2003)。

本章第一节第一部分“TPACK框架”部分也已述及作为一种新兴的知识框架，研究者对其关注的侧重有所不同，本研究将重点考察作为核心要素的TPACK。Niess（2005）在Grossman（1990）的基础上，认为TPACK有四个核心要素：即关于整合技术教授特定科目的整体观念；关于本学科将技术与学习整合的课程与课程材料的知识；关于学生使用技术理解、思考和学习的知识；关于使用技术教授特定主题的教学策略和呈现形式的知识(Niess, 2005)。本研究则将在此基础上借鉴Magnusson（1999）的成果，初步认为科学学科中的TPACK有以下五个核心要素：即整合技术教授特定科目的教学取向；技术环境下的课程知识；技术环境下关于学生的理解的知识；技术环境下关于评价的知识以及技术环境下的教学策略知识。与Niess相比除了添加了评价这一维度，而且采用了技术环境下这一表述方式，是因为本研究认为TPACK的根基在PCK，教学法和学科内容是其存在的前提。姑且不论技术环境是否具备，但是在具备技术环境的情况下是否采用、何时采用技术这一选择和决策更应是TPACK的应有之义。下面将结合科学学科就该框架进行阐述。

（1）整合技术教授特定科目的教学取向

在学校中使用媒体和技术大致有以下两种进路：一是让学生从媒体或技术中学习（learn from），另一种即是借助媒体和技术进行学习（learn with）(Reeves, 1998)。结合科学学科教学中的实践，Murphy认为技术会有以下用途：作为一种工具，如制表软件、数据库和数据记录器（data logging）；作为参考资料的来源，如CD-ROM、Internet；作为交流的手段，如邮件、在线讨论和交互白板等；或者作为探究的手段，如模拟器和虚拟现实(Murphy, 2006)。结合两种进路、Murphy的提法以及听课调研的观察，本研究认为技术在科学教学中的作用主要体现在以下四个方面：展示教学内容、提供参考资料来源、提供交流与讨论的手段以及提供探究的手段。

以上技术的用途也将构成教师使用技术进行教学时的基本取向，对于科学教学的取向，Magnusson（1999）归纳了过程（Process）、学术的严谨性（Academic rigor）、说教（Didactic）、概念转变（Conceptual change）、活动驱动（Activity-driven）、发现（Discovery）、基于项目的科学（Project-based science）、探究（Inquiry）以及指导下的探究（Guided inquiry）。此外，Kember还对教学取向由低到高三个维度、五个层次的划分：告知信息（impart information）、传递结构化知识（以教师为中心、面向内容）；师生交互；促进理解以及概念转变（以学生为中心、面向学习）(Kember, 1997)。由于本研究旨在研究教师的实然知识，而在实践中教师并不是太在意，而且也不是太清楚所谓发现、探究等名词之间的差异，所以本研究结合以上两种观点，对教学取向进行了归并和简化：教授科学事实；教授系统化的知识；关注过程、培养思维技能；发现式或探究式学习；概念转变。

（2）技术环境下的课程知识

Magnusson（1999）将课程知识纳入PCK，旨在区分作为一门科学的学科与作为学校学科的课程。他们认为课程知识包含以下两方面的知识：授权的目的、目标以及特定的课程项目和材料。对于前者既有主题间横向的衔接，又有各个学年之间的衔接问题。考虑到Goodlad对课程层次的区分以及课程目标的来源和课程实施的取向，本研究将对课程知识稍加扩展。

Goodlad区分了课程的五个层次：观念层次的课程（ideological curriculum）、社会层次的课程（societal curriculum）、学校层次的课程（institutional curriculum）、教学层次的课程（instructional curriculum）和体验层次的课程（experienced curriculum）[1]。观念层次的课程和社会层次的课程属于课程计划、课程采用阶段，而学校层次的课程、教学层次的课程和体验层次的课程则进入课程实施阶段(张华, 2000)。由于本研究关注的TPACK更多地还是体现在教师对课程实施的层面，所以课程将限定在教学层次和体验层次。

Snyder等人认为课程实施有三个基本取向，即“忠实取向”、“相互适应取向”与“课程创生取向”(张华, 2000, p. 328)。崔允漷（2009）认为忠实取向的课程实施不可能存在，而其他两个层面的划分又没有明确的标准和依据，所以该框架虽然具有理论解释力，但却无法为我国课程实施提供有效的概念工具。他从历史的角度梳理出我国课程实施或教学的三种主要类型：一是基于教师经验的课程实施，二是基于教科书的课程实施，三是基于课程标准的课程实施（教学）(崔允漷, 2009, p. 75)。另外，考虑到课程与教学目标的基本来源是学习者的需要、当代社会生活的需要、学科的发展(张华, 2000, p. 182)，因此本研究将从以下维度对教师的课程知识进行考察：Magnusson提出的目的与目标维度、课程组织实施的类型（教材、科学课程标准、教师经验、社会问题、学生的需求或已有的知识经验）以及课程实施的适应取向。

Fisher等人认为技术具有以下功效：知识建构、分布式认知、社群与沟通、参与(Fisher, Higgins, & Loveless, 2006)。因此，结合前文的论述，技术在课程知识中也便更多地体现在教师对课程项目、资源与材料的获取，以及与同行和专家就课程所进行的讨论和协商。.

（3）技术环境下关于学生的理解的知识

Magnusson等人（1999）认为关于学生理解的知识是为了帮助学生发展特定的科学知识，而需要教师对学生所需要具备的认识。他们将其分为两类：一是学生学习特定的科学概念之前需要具备的知识、经验和学生的需求等方面；另一个是学生在学习科学时存在困难的领域和方面。

在Schmidt（2009）开发的问卷，以及Angeli和Valanides（2009）提出的TPACK评价维度中，都没有对学生使用技术的理解、学习和思考进行描述，而Niess的描述又较为笼统。考虑到使用技术进行学习本身就是一种进行学习所需要的技能和经验，Magnusson等人的分类已基本能够将其涵盖，因此为了突出技术环境的特殊性，以及小学生这一群体，本研究在进行界定时将加入“学生在使用技术时存在的问题或困难”一项。

（4）技术环境下关于评价的知识

Magnusson等人认为评价知识是关于以下两个方面的知识：一是评价的维度或者方面以及结合特定的主题或单元而做出的具体选择和决策；另一方面则是进行评价的方式、方法问题。

Harlen和Murphy认为发展学生的科学概念、思维技能以及对科学的积极态度是小学科学教学的重要目的(Harlen, 1993; Murphy, 2006)，而Wang（2009）等人在对职前科学教师的评价观进行研究时发现他们大体会聚焦在内容知识、探究过程和学习态度三个维度，因此本研究将以知识、思维技能和态度作为评判教师评价维度的标准。

虽然Ridgway等人认为电子评价刺激我们重新思考整个课程以及目前的评价体系，并将在界定和进行课程改革是发挥重要的作用(Ridgway, McCusker, & Pead, 2006)，但是技术在评价中的作用更多的是Magnusson提到的评价方式、方法。因此，本研究将加入使用技术手段（如电子档案袋、概念图等）进行评价一项。

（5）技术环境下的教学策略知识

Magnusson等人认为教学策略知识包含以下两种类型的知识：一是某一学科特有的策略（适用于各个主题）；另一种则是特定主题所采用的表征形式（representations）（如图示、类比、例子等）和活动类型以及对做出的选择的评判。

Harlen认为为了改变并发展学生的科学概念，科学教学应该帮助学生意识到自己的想法并能了解到他人的想法；要帮助学生在问题或某种情境中应用概念（idea），并在具体的案例中验证其有效性；而且要帮助学生反思概念应用及验证的方式，以寻求更有效的方式(Harlen, 1993, p. 35)。Linn和His（2000）认为，在ICT课堂上的科学教育需要体现以下教学原则（pedagogical principles）：教师应该组织（scaffold）科学活动以便学生能够参与探究过程；应该鼓励学生倾听并向他人学习；教师应该让学生能够反思他们自身的科学想法（idea）以及理解科学的过程(Warwick, Wilson, & Winterbottom, 2006, p. 5)。以上原则和活动既体现了科学学科特有的策略，而且也将构成进行特定主题时备选的活动类型。总结以上两种观点，本研究认为教师应该能够：让学生进行实验或探究活动；组织学生进行汇报或讨论；让学生反思自己的想法或技能。另外经过对一名专家型教师的问询，本研究将沿袭Magusson对表征形式的提法。

Warwick等人（2006）提到虽然没有明确的证据能够证明ICT可以直接提升学与教，但大量的研究表明“当教师用到自己的学科知识并考虑到学生理解学科的方式时，ICT的使用将会对学生的成就产生更加直接的作用。而这种作用在学生思考和质疑自己的理解时最显著……”(Warwick, Wilson, & Winterbottom, 2006, p. 4)。此外，Harris和Hofer认为，为了帮助教师更好地在教学中整合技术，可以根据内容将学生的学习需求与学习活动联系起来，然后将其与可以促进这些活动顺利实施的技术联系起来。在这种方式中，重点是基于内容的学习活动，而非技术的功效和限制(Harris & Hofer, 2009)。结合以上论点，限于对教师的知识构成进行探究的目的，本研究将在此部分将技术的作用笼统地规定为支持教学与学生的学习。

以上论述是将作为核心要素的TPACK进行了分解，然而，诚如Grossman所告诫的，教师知识的各个组成部分之间的区分在实践中的表现并不如理论上那样明显，此外，TPACK并不是独立于教师知识其他领域之外的一种知识，而是一个知识的整合体，越是专家型教师，其知识整合程度越高，因此单独一种知识的增长并不会带来TPACK的自动增长(Angeli & Valanides, 2009; 徐碧美, 2003)。参照这些观点也便形成了本研究的一个基本假设，专家型教师与非专家型教师或者有经验的教师与新手教师在以上分解的各种教师知识之间可能不会存在显著差异，但是其各种知识的整合程度必定存在一定的差异。

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[1] 所谓的体验层次也即学生实际体验到的课程。Goodlad认为这是所有课程中最重要的课程，是被内化和个性化了的课程，该层次的课程是对课程组织的最终检验——每一个学习者究竟受到怎样的影响(张华, 2000, p. 325)。