技术-教学-内容知识框架中作为教学工具的职前地理教师地理空间技术知识转化外文翻译资料

技术-教学-内容知识框架中作为教学工具的职前地理教师地理空间技术知识转化

摘要：本研究旨在以技术、教学与内容知识(TPACK)框架为基础，以GST(地理空间技术)为教育工具，揭示GST在职前和有经验的地理教师之间的差距和模式知识转化。地理信息技术与材料内容的整合是作为思考和行动的基础，用来解决问题和决策，特别是地理方面的内容。这项研究对600名受访者进行了横断面调查。他们被分成五个组，如职前教师，开始、中期、最后一个学期，然后是初学者和有经验的教师，每组由120名受访者组成。测量的GST组件包括通过测试获得的概念知识、实践和推理。用SPSS软件对获得的测试值进行统计、描述和绘制散点图中的缺口知识值。然后，得到偏差值，并在笛卡尔图中对转换模型进行映射和解释。结果表明，经验丰富的教师的低实施能力意味着 GST 作为 TPACK 框架的地理学习教学工具并不是最佳的。 因此，TPACK 框架需要在持续的地理学习中实践，改变从 GST 学习的范式与 GST 一起学习的范式，以加强课程效果。

关键词：转型；地理空间技术；差距知识；技术型教育内容知识；地理学研究

1.介绍

地理空间技术(GST)，包括地理信息系统(GIS)、遥感和全球定位系统(GPS)，现在是在地理上和几个科学学科中解决问题的通用工具^[1]。自推出以来，地理信息技术已被证明能更有效地创造地理学习^[2][3]。其有效性影响了人们对其作为一种教育工具的认识^[4][5][6]。随着互联网技术的发展，地理信息技术作为一种教学工具在地理学习中的应用日益开放。这些发展促进了地理信息技术行业在全球的增长，并最终提供了无限的地理学习机会^[7]。距离和时间不再是障碍，因为它们呈现了来自世界各地的各种准确的地理空间信息。这种开放性提供了扩展21世纪新知识和技能的机会，通过批判性、创造性、沟通性、协作性以及与地理信息技术的技术竞争力进行思考^[8]。因此，职前教师和地理教师需要具备以技术为导向获取新知识的能力。

高校地理学习中的地理空间信息技术知识是地理学习的重要组成部分。地理信息技术作为一种利用技术基础获取知识的学习新力量，已广泛应用于学习实践中。GST作为一种教学工具，为在空间环境下的变革性学习中查看、研究和分析信息提供了一种新的方式^[1]。将地理信息技术作为教学工具的实践成为学习空间思维^[9][10][11]，地理空间思维^[1][12][13]以及地理思想^[14][15]过程中进行推理和思考的基础。

地理信息技术作为地理学习教学工具的潜力已经得到确定^[15]。Kerr ^[16]对47名地理教师进行的一项调查显示，70%的教师对使用地理信息技术感兴趣，其余教师甚至都已经开展过实践了。通过一系列社区服务活动和地理信息技术培训研讨会中开展的调查，印尼的地理教师也对使用地理信息技术感兴趣。特别是实践能力较低的有经验的教师从未使用过地理信息技术。这一情况表明，使用地理信息技术作为一种教学工具具有很强的吸引力，并被证明是有效的^{[18][18][19][20]}。

然而，地理信息技术作为一种教学工具在其实施中的有效性仍然存在问题。应用程序的复杂性是许多人面临的共同障碍^[21]。国家教育进步评估(NAEP)也揭示了同样的情况，GST申请的复杂性是美国职前和地理教师面临的主要障碍^[22][23]。Mzuza和Van Der Weshuizen(2019年)^[24] 所作的其他研究显示非洲地理教师在使用地理信息技术时面临的障碍是技术变得越来越复杂。GST作为一种教学工具之所以复杂，是因为职前教师和地理教师对GST知识知之甚少。这意味着职前教师和地理教师缺乏很强的地理信息技术知识，特别是在实践方面。缺乏经验、知识、技术专长，教师不愿改变教学方式，资金不足，资源不足。这些限制引发了地理教师在实施地理信息技术作为教学工具专业发展计划的中断^[18][25][26]。

Kerr (2015)^[15]等和Mathewsamp;Wikle(2019)^[27] 的研究指出了直接让未来的教师和地理教师使用地理信息技术的重要性。此外，教师应该有一个关于技术(T)、教育学(P)和内容(C)的知识框架，称为TPACK^[28]。这一框架对广泛的教师教育实践和专业发展具有很强的影响力。地理信息技术整合作为TPACK框架内的一种教学工具，影响了技术、教学法和内容知识之间的相关性^[29]。

一些研究表明，地理信息技术对地理研究领域的学习有积极的影响。然而，在一些国家，特别是印度尼西亚，地理信息技术的实践仍然是一个挑战。然而，未来的教师和地理教师已经在讲座和培训期间获得了地理信息技术知识。低水平的GST知识仍然是GST作为一种教学工具和应用程序复杂性的最佳制约因素。根据Taimaluamp;Luik(2019)^[30]的研究，GST知识和其他技术与三个主要概念相关：概念、实现和推理。要将地理信息技术作为一种教学工具，尤其是未来的教师和地理教师，掌握这三个要素是很重要的。推理组件被认为是技术的核心^[30]。

揭示地理信息技术知识深度不一致性的研究还不多。因此，本研究旨在揭示GST知识从未来教师向地理教师转化的过程。教师们的地理信息技术知识通过概念、实施和推理这三方面的测试调查活动获得的。转化趋势与地理信息技术知识差距是本研究的发现。

研究假设：

1.职前教师向有经验教师的转变与GST知识水平的提高成正比。

2.职前教师与在职教师之间存在GST知识差距。

1.1地理空间技术(GST)。

地理空间技术(GST)由地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和数字地球奖(Baker等人，2015年)组成。地理空间技术的潜力在教师教育文献中尚未得到广泛的探索和考虑，尽管它能够作为职前教师的一种有趣的教学工具^[16]。

地理信息系统作为一种固有的地理空间技术，具有促进基于问题的学习和基于探究的学习的潜力^[31][32]。同样已将TPACK纳入地理信息系统培训，以协助职前教师将地理信息系统作为一种学习工具，并产生持续的结果^[18]。

根据Kholoshyn等人^[33]的研究，使用遥感地理信息技术作为教学工具有三个基本原因，即1)遥感可以真实地呈现地球表面，提高学生学习地理的动机；2)在小范围内，它允许学生构建区域关系模式；3)高时间分辨率能力允许监测环境变化。遥感和地理信息系统为科学研究提供了宝贵的空间框架，在整合地球系统科学方面非常有效^[34]。通过空间、时间和光谱分辨率的力量，传感数据更具动态性，因此它可以被归类为一种现代表征，因为它不仅衡量认知能力，而且衡量学生的可持续思维能力^[33][35]。地理信息系统(GIS)、卫星遥感(RS)和全球定位系统(Global Position System)的集成对于地理学研究领域的许多学科来说都是非常有效的工具^[36]。

1.2地理信息技术知识转化。

转化是一种全新的形式、功能或结构的创造和改变。转化意味着创造一些以前从未存在过、过去无法预测的新事物。根据罗斯(2020)的观点，变形是形状、性质和功能的改变。同时，Paraličet al.^[37]假设转化实际上是将理解的知识转化为个人知识。在GST知识的上下文中，转化被定义为GST知识概念、实现和推理的变化。基于这一概念，一系列知识转化过程包括知识获取和存储、知识共享和知识合成几个阶段。时间的变化对转化过程有重要影响，它形成了一种新的知识模式^[37]，这对课堂上的地理学习产生了积极的影响，因为它可以培养学生的思维能力^[38]。

GST的发展与教师知识的不平衡造成了不平等。本研究的作用和目的在于揭示从转变阶段到教师阶段的GST知识差距。这是这项研究与之前的研究在揭示地理信息技术问题作为一种教学工具方面的不同之处。然后，知识差距的发现被用作改进地理学习部分的方向。TPACK作为一种将技术整合为教学工具的框架，在很大程度上依赖于教师候选人和地理教师的GST知识。不履行地理信息技术知识获得的不平等的价值被用来评估教师使用地理信息技术作为一种教学工具的准备就绪程度。

1.3. GST作为TPACK框架中的教学工具。

教学和内容技术框架(TPACK)提出了有效技术整合的思维方式，特别是与将技术有效融入学习环境相关的知识^{[28][39] [40][41]}。Wongsopawiro等人^[42]解释说，教学内容知识(PCK)产生了教师在教师专业发展计划中必须了解内容和教学方法的想法。TPACK在广泛的范围内对教师教育和专业发展的研究和实践产生了强烈的影响^[28]。将技术融入到PCK概念中，使得TPACK对教师来说是独一无二的。

TPACK框架由3个主要组成部分组成，即技术知识(TK)、教学法知识(PK)和学科内容知识(CK)^[28]。作为TPACK框架中的一种教学工具，技术整合可以从两个关系语境来解释：TK-CK产生技术内容知识(TCK)，TK-PK产生一种技术形式的教育知识(TPK)关系。TCK是关于如何将技术与相关内容相结合的知识。教师能否成功地将材料与技术相结合，取决于教师能在多大程度上利用技术。没有理解技术是如何与材料的内容相结合的；很难实现有效的学习。

图 1 TPACK框架内地理空间技术(GST)知识的表示(Mishra，2019年)^[28]

同样，技术教育知识(TPK)是技术知识和教学知识的结合。在这种背景下，教师对技术的了解不够，但从概念上讲，教师的实施和推理可以将技术用于教学实践^[43]。

地理信息技术在TPACK框架中作为分析工具的使用在很大程度上取决于实施能力。如果没有这种能力的支持，考生和地理教师很难建立地理信息技术逻辑。根据国家研究委员会(NRC)和国家工程院(NAE)的说法，将技术作为思维导向有三个主要组成部分，即决策中的知识、能力和批判性思维^[44]。从这一概念可以理解为，要将GST作为一种教学工具，考生和地理教师应该有概念性的知识、实施和使用这些技术来解决问题和做出决定。

2.方法

2.1研究设计。

本研究是一项横截面观察性研究，旨在评估研究生(2016-2019年一代)和地理教师的地理信息技术知识水平。这项调查是在2017年至2020年进行的。本研究通过收集GST知识得分数据进行定量研究。问卷得分来自通过网络(https://geoedu224. wordpress.com/) 创建并在线上传的地理信息技术知识测试结果。，并使用Google表单平台作为数据收集工具。因为在线调查是传

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

英语原文共 19 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[596177]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word