TPACK/計算機教育教師教育的多面性
作者：Tuğba BAHÇEKAPILI
我們生活在一個世界中，這個世界的快速技術發展正在直接影響著我們的生活，改變著我們的習慣。隨著世界的變化，人們需要掌握一些技能才能適應複雜的世界。其中包括 21 世紀技能，包括學習與創新技能、資訊、媒體和技術技能、生活與職業技能（21 世紀技能，2011 年）。
圖 1. 21 世紀學生成果和支援體系（21 世紀技能，2011 年）
如您所見，其中一項技能是資訊、媒體和技術技能，其中包括：
- 資訊素養
- 媒體素養
- 資訊通訊技術 (ICT) 素養
但如今，關於技術課程是否可以成為課程的一部分，或者技術教育如何成為課程的一部分，存在持續的爭論。這個問題可以從技術的本質中推匯出。技術教育被視為一個定義不明確的領域，因為它作為一門學術課程的地位、建立專業機構的問題、教師的準備和專業發展以及學校的社會政治環境（瓊斯、邦廷和弗里斯，2011 年）。當技術教育在學校中被考慮時，瓊斯、邦廷和弗里斯得出結論，手工藝在現有的課程中佔有一部分，但如今，技術教育中的關鍵因素是設計。如今，技術教育有很多表現形式，具體取決於語境。瓊斯、邦廷和弗里斯分析了不同國家的技術教育，並確定了技術教育下不同型別的表現形式，如圖 2 所示。
圖 2. 不同國家強調的技術教育表現形式。E：小學（1-8 年級），S：中學（9-12 年級），（瓊斯、邦廷和弗里斯，2011 年）。
在土耳其，重點也是技術素養。技術教育課程包括三個學習領域：基本程式和概念、資訊科技的使用、資訊科技的先進實踐。此外，資訊科技中的科學過程和道德與社會價值觀是另外兩個貫穿課程的學習領域（教育部，2012 年）。除了課程或今天要學習的內容外，確定如何在技術教育環境中進行教學、學習和評估最為重要。在這一點上，教育工作者需要了解其學科的性質並選擇適當的教學法，還需要考慮技術教育如何進行以及教師需要做些什麼才能提升學生的體驗（瓊斯、邦廷和弗里斯，2011 年）。在技術教育國際手冊中，技術教育進展領域在一些主題下得到解釋。其中之一是技術教育中不斷變化的教學法。在技術教育的早期階段，該過程側重於學習特定技能，教師展示與技術使用相關的技能內容，然後學生嘗試用技術來完成教師所做的事情（弗里斯，2006 年）。但如今，重點發生了變化，很明顯，今天的學生出生在技術主導的環境中，被稱為數字原住民，因此對他們的期望是發展他們對技術的個人見解。例如，計算機程式設計中的主要重點不僅是讓學生掌握程式設計技能，還包括解決問題和批判性思維。因此，技術教學方法已從演示轉變為認知學徒制、真實學習或建構主義方法（斯奈普和特恩布林，2013 年）。在這些方面，教師需要準備學習環境，讓學生能夠參與專案、承擔風險、有機會解決遇到的問題併發揮創造力（洛弗蘭德，2012 年）。因此，本章旨在採用一種新的技術教育方法，即技術教學內容知識框架 (TPACK)。對目前關於 TPACK 的文獻的回顧表明，有很多文章涉及在不同學科（通常在科學和數學領域）中使用技術。但在技術教育方面，研究有限。因此，本章首先關注技術教育的教學方面以及關於 TPACK 框架在技術教育環境中可能應用的批評。
為了找出技術教育的研究需求，Ritz 和 Martin（2012 年）使用德爾菲方法進行了研究。研究人員試圖提出與 K-12 技術（和工程）教育相關的最需要研究的問題。結果，十個領域脫穎而出，成為最重要的議題：
- 學生透過學習技術教育發展的能力
- 人們對透過技術課程進行的學習缺乏瞭解
- 為可持續性和全球公民身份而設計
- 技術概念知識
- 學生如何在技術教育中學習
- 技術教育的專門教學內容知識
- 技術表現的評估
- 學生如何學習技術
- 瞭解技術的本質
- 需要了解設計的本質
研究人員考察的另一個問題是，與培養教師更好地教授技術作為一門學校課程相關的最需要研究的問題。在對研究需求進行分析後，研究人員提出了以下八個問題：
- 對教師認識論信仰的理解不足
- 教師應該如何教授旨在進行概念學習的設計活動
- 對教學內容知識的理解
- 技術教育中的評估方法，特別是實踐工作的評估方法
- 教師的信念如何影響課程交付
- 師範生對設計的認識
- 技術教育中協作學習的性質
- 執教教師對技術教育的意義
Ritz 和 Martin（2012 年）研究的這些發現有助於我們批評當今的技術教育。在考察與 K-12 技術教育相關的研究需求時，人們發現，與要學習的內容相比，學習過程和教學問題（如技術教育的專門教學內容知識）更加受到重視。在考察與教師培養相關的研究需求時，情況也是如此。在文獻中，有一些研究考察了技術教師的教學內容知識。Rohaan、Taconis 和 Jochems（2012 年）從技術教育的角度分析了教師知識的學科知識 (SMK)、教學內容知識 (PCK)、態度和自我效能領域。結果他們得出結論，雖然教師的學科知識水平足夠，但他們的教學內容知識水平不足。但對於教師來說，擁有在技術教育領域（如探究式學習和問題式學習）中應用的教學資格至關重要。同樣，瞭解技術教育的性質、目的和特徵對於提供動手技術活動至關重要。研究人員還進行了路徑分析，以建立他們分析的教師知識領域之間的聯絡。他們發現，技術知識對如何將技術作為 PCK 進行教學具有影響作用，並且也影響教師的自我效能。此外，自我效能影響教師對技術的態度。作為技術教育的視角，斯奈普和特恩布林（2011 年）考察了真實性，並建議其與技術教育密切相關的維度：真實的教學法和指導、真實的教師和學習者、真實的活動。研究人員補充說，當這些維度與豐富的語境、社會建構、有意義的聯絡和學生參與結合在一起時，技術教育的結果將得到改善，如圖 3 所示。
圖 3. 用於產生高質量技術成果的真實技術模型（斯奈普和特恩布林，2011 年）。
另一方面，與其他學科一樣，技術教師可以使用教育技術來增強學習過程。但選擇合適的技術可能會令人困惑，因此有一些模型可以幫助教師在這個過程中做出決策。在這一點上，Bart（2011 年）介紹了 S.E.C.T.I.O.N.S.，這是一種決策模型，用於選擇下面解釋的合適技術。
S：關於學生的資訊（人口統計資訊、學習風格）E：技術的易用性 (E) C：成本 T：教師的教學 (T) 風格 I：互動（技術將如何吸引和激勵學生）O：組織（來自管理人員的支援）N：新穎性 S：速度和安全性
在上一部分中，重點強調了與技術教育相關的教學問題和教育技術的使用。但為了利用技術來提高技術教育中學生的學習效果，教育工作者需要將教學法與特定技術結合起來，才能教授技術教育中的特定主題。因此，新興的 TPACK 知識框架可以有效地解決這些問題。TPACK 指的是利用技術透過教學法教授特定主題，為學生提供有意義的學習體驗（Mishra & Koehler，2006）。TPACK 框架由三個領域組成：教學法、技術和內容；以及它們之間的交集。在技術教育領域，乍一看，技術作為內容和技術作為增強學習的工具似乎是重疊的。但重要的是要區分 TPACK 框架內的這兩個領域。作為內容，學生試圖學習如何使用技術來解決問題，另一方面，教師使用技術，可以被認為是教育技術，幫助學生更好地學習內容 (Loveland，2012)。因此，需要檢驗教育技術在技術課堂中的使用情況。即使技術教師習慣在課堂上使用技術，選擇和使用促進學生自我反思和高階思維的技術也至關重要 (Loveland，2012)。
教育技術和技術教育，雖然是教育中的兩個獨立實體，但它們有很多共同點，因此，為教學提供了協同效應 (Loveland，2012，p.134)。
在數字時代，技術教師在課堂上遇到了數字原住民。隨著學生解決問題和批判性思維能力的培養變得比學習技術技能更重要。因此，技術教師使用的教學法可能不足，需要改變 (Loveland，2012)。在這種情況下，TPACK 框架可以作為靈活的模型，用來決定在什麼情況下，用什麼技術來使用什麼教學法。
前面提到，文獻中關於在技術領域使用 TPACK 的研究有限，但其中一項研究 (Doukakis, Psaltidou, Stavraki, Adamopoulos, Tsiotakis 和 Stergou, 2010) 考察了中學計算機科學教師的 TPACK 水平。結果表明，教師對自己在教學內容知識和技術內容知識方面的自信程度較低。正如衡量 TPACK 章節中所述，有很多工具可以用來衡量 TPACK。TPACK-deep 規模就是其中之一，它在結構上與其他測量工具不同。它有以下子因素：設計、執行、道德和熟練程度。此工具將 TPACK 視為一個整體實體，如圖 4 所示 (Kabakci Yurdakul, Odabasi, Kilicer, Coklar, Birinci & Kurt, 2012)。
圖 4. TPACK-deep 框架及其因素 (Kabakci Yurdakul, Odabasi, Kilicer, Coklar, Birinci & Kurt, 2012)
本章利用圖 3 中所示的 TPACK 框架作為視角，對技術教師的 TPACK 進行了批判性分析。因此，對於技術教師來說，需要考慮與 TPACK 相關的這些問題。
- 設計：技術教師在建立和開發課程計劃、教學和學習環境、結合合適的技術工具和資源方面，如何才能最大限度地提高學習技術主題和相關技能的效率？
- 執行：技術教師如何利用合適的技術和解決方案來實施其設計計劃，並進行評估？
- 道德：在與技術相關的道德問題和教師職業問題方面，技術教師在法律和道德行為方面存在哪些問題？
- 熟練程度：技術教師如何才能在將技術融入技術教學方面成為領導者？技術教師如何在教授技術時展現出創新地使用技術資源的能力？
參考文獻
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