行動理論視角下高中化學教師科學本質觀特點

方潔 王群盛

摘要： 通過對教師的訪談資料與觀察資料的綜合收集與扎根分析，發(fā)現(xiàn)行動理論視角下化學教師科學本質觀存在矛盾與統(tǒng)一的兩面性。統(tǒng)一性表現(xiàn)在教師部分科學本質觀與行為相匹配，而矛盾則表現(xiàn)在教師部分觀念上支持的觀點在教學上卻表現(xiàn)出相反的行為?；谶@一現(xiàn)象，對科學本質教育的認識需要在研究方法層面、認識深化層面、實踐提升層面產(chǎn)生新的思考。

關鍵詞： 行動理論; 科學本質觀; 高中化學教師; 個案研究; 扎根理論

文章編號： 10056629（2022）06001006

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中指出，教師要“引導學生認識科學本質”[1]。理解科學本質不但是化學學科課程的具體要求，也是《全民科學素質行動計劃綱要》（后簡稱綱要）中的具體行動與主要任務[2]。同時，發(fā)展學生的科學本質觀也是國際科學教育中的重要改革方向?！敖處煵豢赡芙淌谒麄儾焕斫獾膬?nèi)容”[3]，教師作為教學中的“組織者”、“引導者”，其科學本質觀不僅影響著自身的教育教學工作，同時也在影響學生科學本質觀形成。

1 問題的提出

行動理論認為個體同時存在著使用理論與宣稱理論[4]，宣稱理論是個體在觀念上所信奉和支持的理論，而使用理論則是個體在行動過程中所體現(xiàn)與遵循的理論。將這一視角引入教師科學本質觀研究中，可理解為教師宣稱的科學本質觀與展現(xiàn)的科學本質觀。應然角度，研究者認為教師在形成一定的科學本質觀后，相應的教學行為也會改變，但實然角度，Abd-El-Khalick以及Lederman等國外學者的研究表明[5，6]，教師很難獨立自主地將科學本質觀有效地轉化為與之相應的教學活動。由此來看，教師語言所表述的科學本質觀與教學表現(xiàn)的科學本質觀之間可能存在差異，或遵循著兩種不同的理論基礎。

我國目前對于教師科學本質觀的研究集中在兩方面： 一是科學本質觀對科學教育的發(fā)展探討，主要通過綜述、述評或比較研究等方式展開研究。這類研究整體說明我國對于教師科學本質發(fā)展與國際科學教育相比依舊滯后。二是教師科學本質觀現(xiàn)狀調(diào)查，研究顯示自綱要提出后，教師科學本質觀由樸素[7，8]不斷趨向現(xiàn)代[9～11]。

但在行動理論視角下，這類研究實際上只是探明教師宣稱了何種科學本質觀念。一名教師的科學本質觀不僅是教師信奉、支持或是贊同的科學本質觀，也應是教師在實際教學與研究中所遵循和體現(xiàn)出來的科學本質觀。為此，若想理解教師的科學本質觀的“全貌”，就有必要對宣稱的觀念與表現(xiàn)的行為進行總體的分析。教師對“科學是什么？”的回答，不但影響自身對于學科內(nèi)容的理解與展現(xiàn)，也同樣影響學生的科學本質觀的形成。

2 研究設計

2.1 研究對象

研究對象為L市某省級示范高中化學教師Y教師，理工科碩士研究生畢業(yè)，擁有一定的前沿科學知識與科學認識，且在研究生期間修讀過關于科學哲學的相關課程。同時，該教師也具有一定的教育教學經(jīng)驗，參與過教育培訓并且對新課程改革的內(nèi)容有所了解。

2.2 研究方法

2.2.1 訪談法與宣稱理論

行動理論的提出者Argyris與Schon在解釋相關理論時，提到在宣稱理論方面，人們對于問題的回答，往往代表其宣稱的理論[12]，這說明運用訪談法可以收集到教師所宣稱的科學本質觀。整個過程圍繞“你認為科學的本質是什么”進行深度訪談，訪談最后另設一問“請您談談科學是什么”用以飽和度檢測，在此基礎上進一步將訪談內(nèi)容轉化為文本性資料用以分析。

2.2.2 觀察法與使用理論

在使用理論方面，Argyris與Schon表示“在使用理論方面，行為不一定能反映宣稱理論，但一定可以表現(xiàn)出使用理論”[13]。由此說明教師在教學中所表現(xiàn)的理念，可以代表其使用的科學本質觀，而通過課堂觀察分析也可認識到教師所表現(xiàn)的科學本質觀。整個觀察過程將對教師的課堂教學過程進行描述與觀察，將整個課堂觀察到的教師語言行為轉換為文本性的觀察資料。

2.2.3 扎根理論研究方法

扎根理論是質性研究常用的一種方法與方法論，也是質性研究中最具科學性的研究方法，其核心思路是從所收集的原始資料中生成對于問題的解釋與認識，它適用于深度挖掘研究對象的觀點與思想，其中具體方法流程如圖1所示。

在化學教學研究方面，鄭長龍在其學科理解的相關研究中，通過對專家教師的訪談資料進行扎根分析，從中形成醛類的學科理解[14]。畢華林通對多名教師的開放題資料的扎根研究，得到教師使用教科書的影響因素[15]。在與教師相關的研究中，也有研究者基于扎根理論，通過對訪談與觀察的分析，建立教師PCK發(fā)展模型[16]。扎根理論的優(yōu)勢在于通過大量的文本資料，從教師的言語、行為等方面挖掘研究對象的觀念、認識與特點。尤其是可將研究對象所具有的隱性認識表達出來，使得扎根理論研究具有開放性與全面性的特點。

3 研究過程與結果

扎根理論編碼操作需注意懸置個人觀點，即編碼過程中不能有研究者的個人情感在其中，如對錯的判斷或因某些內(nèi)容與核心問題不相關而不進行編碼。個人觀點的懸置，既是扎根理論科學性的保證，也是扎根理論體現(xiàn)研究全面性與開放性的基礎。

3.1 編碼原則

3.1.1 開放性編碼原則

根據(jù)扎根理論編碼的操作要求，原始資料中的所有有意義的內(nèi)容都要進行編碼與概念化處理，無論該編碼內(nèi)容是否表達教師科學本質觀。由此，在編碼過程中也會出現(xiàn)與科學本質觀關聯(lián)較弱的范疇，這類范疇后期將歸類為非核心范疇。同時，在抽提的編碼概念化之后，需要將相近的概念進行整合，即“范疇化”。

3.1.2 主軸編碼原則

主軸編碼是扎根理論的第二次編碼。它要求在已有的編碼中抽取涵蓋性較強或頻次較高的來統(tǒng)攝最初的編碼，以表1為例，開放性編碼得到“感官無法感受到本質與規(guī)律”“科學技術影響了觀察”和“觀察的局限性”三個范疇，而其中“觀察的局限性”足以涵蓋其他兩個范疇，由此將它設置為一個范疇，這一過程稱為主軸編碼。F1FE5913-3AD1-4A50-9F86-65BD14EBA964

3.1.3 選擇編碼原則

選擇編碼原則與主軸編碼原則相似，同樣追求進一步涵蓋原有編碼，但不同點在于選擇編碼的范疇并不嚴格要求從前一次編碼中選擇統(tǒng)攝性編碼，也可以是研究者根據(jù)已有的編碼建立更為具體的類屬。

3.1.4 編碼準確性的提高

由于扎根理論產(chǎn)生于解釋學背景下，這使得扎根編碼過程難以像量化研究一樣通過客觀的數(shù)理邏輯證明其準確性，為此Charmaz等扎根理論的建構者設置了四個必要步驟來保證編碼的準確性。

首先是編碼內(nèi)容必須全面，要對整個資料中的內(nèi)容進行編碼，以此保證資料內(nèi)容的不缺失，而與主題無關聯(lián)的編碼會逐漸被剔除。其次是態(tài)度中立，由此保證編碼過程中并不會因為研究者個人原因（喜愛、偏好等）而降低編碼準確性。之后是理論飽和度檢測，可以簡單理解為用來自同一研究對象的其他資料進行再扎根檢測，以確定編碼內(nèi)容是否可以涵蓋教師的已有認識。最后是效度檢測，陳向明指出，信度這一概念在質的研究中并不適用[17]，因此更多時候質性研究需要討論的是效度問題，具體的檢測手段包括偵探法、證偽法、參與者檢驗法等。研究中將主要通過參與者檢驗法進行效度檢驗，即將最終形成的編碼結果反饋給研究參與者，由參與者對內(nèi)容效度進行評價以確保編碼的準確性與有效性。

3.2 開放性編碼

3.2.1 訪談資料開放性編碼

通過整理訪談資料，從訪談中共抽提出151個相關概念，對概念進行進一步歸類并凝練形成9個范疇，具體示例如表1所示。

3.2.2 觀察資料開放性編碼

觀察資料的具體課程內(nèi)容是人教版高中化學第三章金屬及其化合物部分，共計2課時內(nèi)容，從觀察資料中共抽提出202個相關概念，對概念進行進一步歸類并凝練形成7個范疇，其中存在“知識的解題運用”與“知識的強化記憶”這類與科學本質觀關聯(lián)性較弱的編碼，具體示例如表2所示。

3.3 主軸編碼

綜合訪談資料與觀察資料的開放性編碼過程，從16個范疇中抽取可以進一步統(tǒng)攝其他內(nèi)容的主范疇，得到5個主范疇與2個副范疇。其中主范疇說明教師對于科學的本質認識，而副范疇包括教師形成這類科學本質觀的前提條件與因素以及“知識的解題運用”等關聯(lián)性較弱的范疇。由于副范疇內(nèi)容并未指明教師的科學本質觀，故在之后的編碼與分析過程中不呈現(xiàn)相關內(nèi)容。

3.4 選擇編碼

選擇編碼是對已分析出的主范疇做進一步的抽提，以核心范疇作為整體統(tǒng)領。通過選擇編碼，可以看出教師的科學本質觀處在“客觀”與“主觀”并存的狀態(tài)，主軸編碼與選擇編碼如表3所示。其中，在范疇化一欄中，以字母a為編號的范疇來源于訪談資料，而以字母b為編號的范疇來源于觀察資料。同時，為更全面了解教師科學本質觀以及出于嚴謹考慮，研究并未將訪談資料與觀察資料中的相似范疇進行合并。

3.5 效度與飽和度檢測

將最終的編碼結論反饋給Y教師之后，教師并未對編碼內(nèi)容提出質疑或否認，同時也認為編碼內(nèi)容基本上已將他個人的科學本質理解展現(xiàn)出來，并且具體內(nèi)容上沒有錯誤理解，由此證明研究的效度合適。

飽和度檢測方面，通過對訪談最后單獨設置問題進行三級編碼，出現(xiàn)“科學是追求真理”，“理論會錯但是規(guī)律不會錯”的新概念，但這一類概念依然可以歸入已有的范疇內(nèi)，尚未出現(xiàn)新的范疇與主范疇。在觀察資料方面，繼續(xù)對該教師第三章金屬及其化合物的另外1課時進行了單獨的編碼與觀察資料的分析，并未從中抽提出新的范疇。由此說明基于扎根理論形成的編碼已基本涵蓋該教師的科學本質觀。

3.6 研究結果

總體來看，教師宣稱的科學本質觀與表現(xiàn)的科學本質觀呈現(xiàn)三種情況，即教師宣稱的科學本質觀與表現(xiàn)的科學本質觀一致、不一致或不完全一致。

其中，教師宣稱的科學本質觀與表現(xiàn)的科學本質觀一致多體現(xiàn)在“科學是客觀的”這一核心范疇下，如科學知識客觀化、真理化的觀念使得教學上注重觀察的絕對性并強調(diào)眼見為實的思想。

而不一致與不完全一致多體現(xiàn)在科學主觀性方面，教師并未將其宣稱的科學本質觀有效地在教學中展現(xiàn)，如教師提出觀察的局限性，可在實際教學過程中教師依然強調(diào)觀察的客觀公正，而教師宣稱的“科學是可錯的”的觀點在教學中也并未出現(xiàn)相關語言或行為，這表現(xiàn)出使用理論與宣稱理論之間存在不同，由此說明教師宣稱的科學本質與表現(xiàn)的科學本質觀并不完全統(tǒng)一，具體結論如圖2所示。

4 研究結論

4.1 教師宣稱的科學本質觀： 科學主觀與科學客觀相混合的科學本質觀

Y教師宣稱的科學本質觀呈現(xiàn)客觀與主觀兩個核心范疇，這種特點可以進一步總結為該教師宣稱的科學本質觀屬于科學主觀與科學客觀相混合的科學本質觀。

在分析教師宣稱的科學本質觀時，出現(xiàn)較多類似“科學過程就是在去除主觀，走向客觀的過程”的概念，由此說明雖然教師承認科學的主觀性，但認為科學最終會走向客觀化、真理化。這也說明教師科學本質觀雖處于兩種觀念混合，但“科學客觀”的思想起主要統(tǒng)領作用。

同時，教師在宣稱與科學客觀有關的科學本質認識時也表現(xiàn)出較好的認知思路。而科學主觀方面則相反，教師雖宣稱科學是主觀的，但相關內(nèi)容在出現(xiàn)頻率與內(nèi)容豐富度上不及“科學主觀”的本質認識，更多時候“科學主觀”的觀點只是零散地存在于教師宣稱的科學本質觀中。

4.2 教師表現(xiàn)的科學本質觀： 遵循科學客觀的科學本質觀

Y教師表現(xiàn)的科學本質教學行為雖表面上同樣呈現(xiàn)客觀、主觀的特點，但實際上“科學具有社會價值”這類滲透科學主觀的教學表現(xiàn)并非教師基于自身科學本質觀而主動進行的，更多是外在因素影響的。

雖然在資料分析過程中發(fā)現(xiàn)教師在“科學具有社會價值”上表現(xiàn)出科學是主觀的認識，但后期的再次訪談中Y教師提到，體現(xiàn)科學與社會的關系是“課程要求”與“教學趨勢”，由此說明該行為的出現(xiàn)并非來源于自身的科學本質認識，其產(chǎn)生更多是受其他外部條件影響。表面上看教師的觀念與行為相統(tǒng)一，但實際上這些行為的產(chǎn)生與教師自身的科學本質觀并未產(chǎn)生直接聯(lián)系。因此研究認為，教師的教學行為總體上依舊是遵循科學客觀的教學行為。F1FE5913-3AD1-4A50-9F86-65BD14EBA964

因此，對于教師表現(xiàn)的科學本質觀的分析需要從兩方面進行，首先從宣稱與表現(xiàn)的一致性的方面來看，教師實際上只顯示出對“科學客觀”的一致，雖然“科學主觀”方面也有一致，但這種一致是受外力影響的“被動的一致”。其次，若不考慮統(tǒng)一性，只關注教學中表現(xiàn)的科學本質觀，那么教師確實在行為上表現(xiàn)出科學客觀的科學本質觀，但教師對為什么要這樣表現(xiàn)與這樣表現(xiàn)的意義并不自覺。

4.3 教師的科學本質觀總體特點： 矛盾且統(tǒng)一的科學本質觀

行動理論視角下化學教師科學本質觀存在矛盾與統(tǒng)一的兩面性，統(tǒng)一性表現(xiàn)在教師部分科學本質觀與行為相匹配，主要表現(xiàn)在混合的科學本質觀下，教師在“科學客觀”取向的觀念與行為上表現(xiàn)出較好的統(tǒng)一，或者說教師可以較好地將“科學客觀”的思想與教學行為相結合。而矛盾則表現(xiàn)在教師所支持的觀點在行為上表現(xiàn)出相反的行為，主要是在“科學主觀”層面，該教師的多數(shù)教學行為并不完全符合其自身所宣稱的科學本質觀念，由此也說明教師科學本質觀念與教學行為的不完全一致。

5 研究啟示

研究的結論說明教師科學本質觀的“全貌”復雜且多元，基于這一現(xiàn)象，需要對科學本質教育的認識在研究方法層面、認識深化層面、實踐提升層面產(chǎn)生新的思考。

5.1 研究方法層面： 關注研究對象的科學本質觀整體

行動理論視角下的研究發(fā)現(xiàn)，教師的觀點與行為并不一致，這樣的結論促使研究者需要進一步反思在探討研究對象的科學本質觀時，研究所選取與使用的方法能否完整全面地呈現(xiàn)出研究對象科學本質觀的全部內(nèi)容。體現(xiàn)研究的全面性，是在間接肯定人的意識與思想的復雜性，尤其是在面對特別情況的時候，如具有矛盾且統(tǒng)一的科學本質觀的Y教師，研究者既需要意識到Y教師的科學本質觀現(xiàn)狀的不理想，也要意識到不理想現(xiàn)狀的背后，該教師又持有何種本質觀。

因此，科學本質觀的研究方法的選擇需要考慮兩點，首先是得到結論是否全面，即研究方法最終是否可將較為復雜的認識或觀念以某種形式進行直觀呈現(xiàn)。其次是研究的資料是否全面，即研究過程中收集的資料是否可以涵蓋研究對象的整體認識與觀念，特別在研究對象可能存在知行不一致的研究中，資料必須體現(xiàn)完備性。

5.2 認識深化層面： 意識到“兩張皮”的存在與影響

行動理論的視角指出教師科學本質觀“兩張皮”的存在，也說明教師科學本質觀的知行分離，而這一現(xiàn)狀可能會造成研究者對教師科學本質觀現(xiàn)狀的理解偏差。若研究者沒有意識到“兩張皮”的存在，就會對教師科學本質觀的認識產(chǎn)生偏差，形成教師科學本質觀依然向好，并且會進一步引導學生發(fā)展良好科學本質觀的結論。但實際上，若無法做到在科學本質觀上的知行統(tǒng)一，那么先進的科學本質觀最終只能停留在教師的意識層面，從而形成教師科學本質觀先進或良好，但學生整體的科學本質觀卻出現(xiàn)類似于科學“主觀又客觀”的現(xiàn)象。

為此，對教師來說，意識到自己的知行不一致是促使教師做出行為改變的第一步，也只有教師自身可以意識到這一現(xiàn)象的存在，教師才會尋求解決這一問題的方法。此外，還需要了解到“兩張皮”帶來的影響，如教師科學本質觀混亂會影響學生科學認識、科學思想與科學觀的形成，進一步也會影響學生科學素養(yǎng)的發(fā)展與培養(yǎng)。

5.3 實踐提升層面： 關注觀念到行為的轉化

教師的知與行之間存在著壁壘，而追求宣稱理論與行動理論的統(tǒng)一，實際上就是追求教師將內(nèi)化的科學本質外顯，但對教師來說缺少實際的教學思路與可參考的教學策略依然難以將科學本質教學予以落實。為此，科學本質教育的研究必須關注觀念到行為的轉化，主要在于提出具體可行的教學思路。

教師自身對于觀念的轉化是可以積極地完成的，但是在行為上的轉變卻較難發(fā)生，特別是如何進行顯性的科學本質教學，換言之就是教師缺乏相關教學的實踐經(jīng)驗做引導和反思，為此依然需要一定的案例做參考，用以明確在科學本質觀念下應該如何教和怎么教。研究者需要與教師合作開發(fā)相關的教學設計與教學活動，可開發(fā)的內(nèi)容包括HPS理念下的教學設計以及科學哲學視角下的項目式教學等內(nèi)容，也可以是在已有的課程資源與教學中進一步凸顯科學本質內(nèi)容。由此形成一定的理論或實踐的教育教學活動成果，供更多教師了解與借鑒，更加積極地促進科學本質的統(tǒng)一與發(fā)展。

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