TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge)

第一節 TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge)

本節共分為兩部分，第一部份說明 TPACK 架構，第二部分為自然教師 TPACK 之發展。

一、TPACK 架構

將科技引入教學中已成為趨勢，但很多教師卻不知該如何使用科技來幫助教 學 (Mishra & Koehler, 2006)。Mishra 和 Koehler (2006)提出科技和教學之間關係的 概念架構，可以為師資教育、教師訓練和教師專業發展的實行帶來轉變。TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge)是由 Shulman 在 1987 年提出的學科 和教學組成之學科教學知識 PCK (Pedagogical Content Knowledge)再加上科技 (Technology)發展而來的架構，科技、學科和教學知識三者彼此交集後產生下列七 種 TPACK 的構成要素(Mishra & Koehler, 2006)，如圖 2-1 所示：

圖 2-1 TPACK 架構 資料來源：http://tpack.org/ ,2011

(一) Technological knowledge (TK)：科技知識是範圍從低科技像是粉筆、書本和 黑板等的知識到數位科技像是數位電視、網際網路和電子白板等的知識，為 操作特定科技的技能。以數位科技為例，包含操作系統和電腦硬體的知識，

以及使用像是文書處理軟體等的能力。科技日新月異，科技的性質也隨時代 改變，因此學習和適應新科技是非常重要的事情。

(二) Content knowledge (CK)：學科知識是一個科目被教或被學的知識。教師必須 了解他們將要教給學生的學科內容。

(三) Pedagogical knowledge (PK)：教學知識指的是教學的過程和方法的知識，包 括像是學生學習、班級經營、課程計畫發展和實施，以及學生評量等的知識，

教師需要對學習的認知、社會和發展理論有所了解，並知道如何在課堂中對 學生的應用。

(四) Pedagogical content knowledge (PCK )：學科教學知識為教師如何在不同教學 內容提供最合適之教學方法的知識，像是教師使用合適的科學教學策略以解 除學生的科學學習困難或科學迷思概念並促進有意義理解。

(五) Technological content knowledge (TCK)：學科科技知識指的是科技如何創造特 別學科新的呈現的知識，教師需要了解的不僅僅只有他們所教的學科而已，

還要了解藉由科技的應用可以改變學生以往學習的方式，而且可以理解在特 別學科內容的概念。像是藉由動態幾何系統(The Geometer’s Sketchpad )可以幫 助教師幾何學的教學並幫助學生學習。

(六) Technological pedagogical knowledge (TPK)：教學科技知識是各種不同科技如 何在教學上被應用的知識，並且知道使用科技可能會改變教師的教學方式。

像是利用科技工具來作教室紀錄、學生出缺席、登記分數等的知識，還有像 是網路探究(如 WebQuest)、討論版和聊天室等的基礎科技概念的知識。

(七) Technological pedagogical content knowledge (TPACK)：學科教學科技知識指 當教師需要將科技整合到學科的教學時所需要的知識。

從上述 TPACK 架構發現，若教師適當的將科技整合到學科的教學中，能夠 輔助教師教學亦能幫助學生學習，所以教師需要不斷學習和適應新科技方能為其 所教授的學科提供最適合的教學。本研究著重教師之 TK 和 TCK 之發展，針對「數 位遊戲」此科技，為職前科學教師設計一數位遊戲知能培訓課程，期望職前科學 教師在培訓課程結束後能獲得數位遊戲知能，使其有機會發展 TPACK，在科學教 學中適當的運用數位遊戲輔助教學並幫助學生學習。

二、自然教師 TPACK 之發展

TPACK 架構出現後，以往在科學領域和 PCK 相關的豐富研究也開始往 TPACK 延伸(Graham et al., 2009)，研究職前或在職科學教師在 TPACK 的發展 (Niess, 2005; Graham, Burgoyne, Cantrell, Smith, Clair & Harris, 2009; Guzey &

Roehrig, 2009; Jang & Chen, 2010)。

Graham 等人(2009)指出最近許多教育科技學者認為科技在教學上的應用受 他們所在學科影響很大，像是要有效將科技整合到自然課或社會課所需的教師知 識可能很不一樣，並提出近年 McCrory(2008)出版的書籍 Handbook of

Technological Pedagogical Content Knowledge for Educators，提到科學家和科學教 育者使用科技來轉換科學內容及他們的教學方法，舉以下三點為例：

1. 藉由模擬方式加速自然變化。(例如：地質動畫) 2. 看到肉眼無法看見的東西。(例如：數位顯微鏡)

3. 利用科技幫忙組織較難組織的資料。(例如：圖解視覺化模型)

從上述發現，遊戲在教學上的應用應該也受其所在學科之影響。因此，本研 究針對科學此一學科，為職前科學教師設計一數位遊戲知能培訓課程，提供 CellCraft 和 Science Pirates 兩個數位遊戲作為本培訓課程之學習遊戲教材，藉由 遊戲方式呈現肉眼看不到之細胞，經由操作胞器來幫助認識並記憶胞器，並利用 遊戲幫忙理解實驗程序。讓職前科學教師透過實例了解學習遊戲，以增加對學習 遊戲應用在科學學習之正面看法。