思維型探究教學(xué)實(shí)踐對職前教師科學(xué)教學(xué)效能感的影響研究

韓葵葵，林長春

（重慶師范大學(xué)初等教育學(xué)院 重慶 400700）

1 問題的提出

世界各國和地區(qū)都將學(xué)生參與科學(xué)探究和提高學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)作為科學(xué)教育的核心目標(biāo)[1]?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育應(yīng)以探究實(shí)踐和思維教學(xué)方式為主，促進(jìn)學(xué)生深入理解科學(xué)概念，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和問題解決能力[2]。教師教學(xué)效能感源于Bandura的自我效能(Self-Efficacy)概念?？茖W(xué)教學(xué)效能感是科學(xué)教師在教學(xué)活動中對其能有效地完成教學(xué)工作、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的知覺與信念?？茖W(xué)知識、科學(xué)教學(xué)態(tài)度、科學(xué)探究教學(xué)水平、成就目標(biāo)和職業(yè)認(rèn)同等是影響教師的科學(xué)教學(xué)效能感的因素[3-4]。美國國家科學(xué)教師協(xié)會(National Science Teacher Association,NSTA)呼吁“科學(xué)教師教育應(yīng)該重視職前科學(xué)教師（Preservice Science Teachers,PSTs）的培養(yǎng)，關(guān)注職前科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的質(zhì)量和教學(xué)經(jīng)驗的積累”。教育部2022年5月發(fā)布《加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)工作方案》，高度重視培養(yǎng)一批高質(zhì)量、專業(yè)化、創(chuàng)新型小學(xué)科學(xué)教師后備人才[5]?？茖W(xué)探究教學(xué)是PSTs的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，但是PSTs在教學(xué)實(shí)踐和見習(xí)時很少有機(jī)會親歷真實(shí)的科學(xué)探究教學(xué)[6-7]。因此，PSTs的教學(xué)效能感和科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐成為科學(xué)教師教育研究領(lǐng)域的重要部分。鑒于上述分析，本文的研究問題如下：①思維型探究教學(xué)實(shí)踐如何影響PSTs的科學(xué)教學(xué)效能感？②思維型探究教學(xué)實(shí)踐能提供哪些有效的PSTs科學(xué)教學(xué)效能感信息源？以期為PSTs的培養(yǎng)提供有價值的指導(dǎo)。

2 研究背景和實(shí)踐活動設(shè)計

“小學(xué)科學(xué)教學(xué)論”是重慶市一流本科課程，該課程是科學(xué)教育專業(yè)的一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的教師教育課程，教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)“教、學(xué)、做、思”的統(tǒng)一。思維型探究教學(xué)的基本原理包括認(rèn)知沖突、自主建構(gòu)、自我監(jiān)控和應(yīng)用遷移四個方面，并提出“創(chuàng)設(shè)情境、提出問題、自主探究、合作論證、總結(jié)反思和應(yīng)用遷移”六個教學(xué)環(huán)節(jié)，為PSTs明確科學(xué)探究教學(xué)的基本原理和基本環(huán)節(jié)[8-9]。

本研究基于“小學(xué)科學(xué)教學(xué)論”課程，以思維型探究教學(xué)理論和Palmer（2009）的教師教學(xué)效能感信息源（教學(xué)方法的掌握、替代經(jīng)驗、認(rèn)知內(nèi)容的掌握、成功的教學(xué)經(jīng)驗言語勸說和情緒喚醒）為支撐[10]，設(shè)計“思維型探究教學(xué)”理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐流程。PSTs思維型探究教學(xué)實(shí)踐過程包括：“教學(xué)方法學(xué)習(xí)、工作坊、教學(xué)主題論證與設(shè)計、教學(xué)實(shí)踐與觀課和反思提升”五個階段，具體設(shè)計如圖1所示。

圖1 PSTs思維型探究教學(xué)實(shí)踐流程圖

3 研究方法

3.1 研究對象

本研究采用整群取樣的方法，選取某高校科學(xué)教育專業(yè)大三學(xué)生為研究對象，共49名學(xué)生（男生10人，女生39人），隨機(jī)分成8個小組，每組6-7名同學(xué)。這些學(xué)生全部在大二參加過4周的小學(xué)科學(xué)教學(xué)見習(xí)研習(xí)，且高中階段都是理科生。

3.2 研究工具

3.2.1 科學(xué)教師教學(xué)效能感量表

采用Smolleck,Zembal-Saul&Yoder（2006）編制的教師科學(xué)探究教學(xué)效能感(Teachers'perceived efficacy for teaching science as inquiry,TSI)問卷，共69個項目分為教師的個人科學(xué)教學(xué)效能感(Teachers'personal science teaching efficacy,PSTE)和科學(xué)教學(xué)結(jié)果期望(Science teaching outcome expectancy,STOE)兩個分問卷，每個分問卷包含“科學(xué)問題，證據(jù)優(yōu)先，解釋證據(jù)，概念建構(gòu)和反思交流”五個維度[11]。采用Likert 5點(diǎn)評分，從1(非常不符合)到5(非常符合)，得分越高，表示科學(xué)教學(xué)效能感越高。在本研究中，問卷總的Cronbach系數(shù)為0.864，個人科學(xué)教學(xué)效能感和科學(xué)教學(xué)結(jié)果期望分問卷的Cronbach系數(shù)分別為0.941和0.938。

3.2.2 訪談提綱

本研究結(jié)合已有的文獻(xiàn)研究，自行編制了半結(jié)構(gòu)式訪談提綱。訪談要考察的主要內(nèi)容如下：①你認(rèn)為什么是科學(xué)探究？②你認(rèn)為科學(xué)探究教學(xué)很重要嗎？③通過思維型探究教學(xué)實(shí)踐，你對科學(xué)探究教學(xué)更有信心了嗎？④請給清單中提高科學(xué)教師教學(xué)效能感的信息源重要程度評分，從1（不重要）到5（非常重要），得分越高，表示學(xué)生認(rèn)為該信息源越重要，并請說明原因。⑤哪些思維型科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗有助于提高你的科學(xué)探究教學(xué)水平？你有什么具體的例子嗎？

3.3 研究過程和數(shù)據(jù)處理

本研究選擇定量和定性相結(jié)合的嵌入式混合研究方法，經(jīng)歷5個階段：第一，研究開始前一周，PSTs完成TSI前測，在微格教室錄制《磁鐵能吸引什么》教學(xué)視頻；第二階段，“思維型探究教學(xué)”理論模塊。所有PSTs完成“教學(xué)方法學(xué)習(xí)”“工作坊”“教學(xué)主題論證與活動設(shè)計”“教學(xué)實(shí)踐與觀課”和“反思提升”五個環(huán)節(jié)的實(shí)踐，并提交教學(xué)日志，共歷時8周；第三階段，PSTs根據(jù)STEM教學(xué)設(shè)計在微格教室上一節(jié)完整的科學(xué)課，并完成TSI問卷后測；第四階段，根據(jù)訪談提綱對PSTs進(jìn)行半結(jié)構(gòu)式訪談并錄音，了解思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs的TSI影響以及哪些信息源會影響PSTs的TSI。每位PSTs的訪談時間是20分鐘；第五階段，隨機(jī)抽取10份訪談內(nèi)容和10份教學(xué)日志由研究者和一位科學(xué)教育博士分別進(jìn)行預(yù)編碼。本研究中，訪談文本編碼信度采用歸類一致性（Category Agreement，CA）作為指標(biāo)，CA達(dá)到95%；第六階段，所有教師科學(xué)探究教學(xué)效能感問卷數(shù)據(jù)采用SPSS24.0進(jìn)行錄入和相關(guān)的統(tǒng)計分析。

4 研究結(jié)果與討論

4.1 思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs教學(xué)效能感的影響

對PSTs科學(xué)教學(xué)效能感以及各維度的差異進(jìn)行配對樣本t檢驗分析，并計算效應(yīng)值（d），進(jìn)一步研究思維型探究教學(xué)實(shí)踐對科學(xué)教學(xué)效能感的影響。研究結(jié)果表明，PSTs的科學(xué)教學(xué)效能感后測總分（164.08）高于科學(xué)教學(xué)效能感前測總分（136.04），且兩者之間存在顯著性差異（t=6.74，p<0.001），效應(yīng)值d=0.90>0.80，這說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐能顯著提高PSTs的科學(xué)教學(xué)效能感，見表1。訪談數(shù)據(jù)也說明了這一結(jié)果，大多數(shù)PSTs表示思維型探究教學(xué)實(shí)踐增強(qiáng)了他們對科學(xué)探究教學(xué)的信心。

表1 PSTs科學(xué)教學(xué)效能感配對t檢驗結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)，PSTE前后測差異顯著（t=9.35，p<0.001），效應(yīng)值d=1.25>0.80，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs的PSTE有高影響效應(yīng)。分析PSTE的5個分維度發(fā)現(xiàn)：證據(jù)優(yōu)先，解釋證據(jù)和概念建構(gòu)效能感的前后測均差異顯著，效應(yīng)值d>0.80，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐對提高PSTs的證據(jù)優(yōu)先，解釋證據(jù)和概念建構(gòu)效能感具有更好的效果?？茖W(xué)問題效能感后測高于前測，但是不存在顯著差異（t=1.50，p=0.141>0.50），且效應(yīng)值d=0.17<0.20，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs的科學(xué)問題效能感的影響效應(yīng)幾乎沒有影響。反思交流效能感前后測雖然差異顯著（t=2.86，p=0.006<0.01），但是效應(yīng)值d=0.46>0.20，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐僅對PSTs的反思交流效能感具有低影響效應(yīng)。

通過對STOE的分析發(fā)現(xiàn)，STOE前后測差異顯著（t=3.18，p=0.003），效應(yīng)值d=0.48>0.20，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs的STOE具有低影響效應(yīng)。STOE的5個分維度中，概念建構(gòu)效能感前后測差異顯著（t=4.54，p<0.001），效應(yīng)值d=0.75>0.50，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs的概念建構(gòu)教學(xué)結(jié)果期望有中等影響效應(yīng)。證據(jù)優(yōu)先效能感后測和前測差異顯著（t=2.10，p=0.041<0.05），效應(yīng)值d=0.36>0.20；反思交流效能感后測和前測差異顯著（t=2.89，p=0.006<0.01），效應(yīng)值d=0.43>0.20，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs的證據(jù)優(yōu)先和反思交流效能感兩個維度有低影響效應(yīng)。科學(xué)問題和解釋證據(jù)效能感的前后測均無顯著差異，效應(yīng)值d在0.25-0.32之間，說明思維型探究教學(xué)實(shí)踐對PSTs的科學(xué)問題和解釋證據(jù)效能感影響不顯著。

4.2 PSTs教學(xué)效能感的信息源分析

通過對49位PSTs訪談數(shù)據(jù)和教學(xué)反思日志的分析，所有PSTs均提到多種科學(xué)教學(xué)效能感信息源。本研究在開放式問題之后采用信息源重要性評分的方法更好地研究PSTs對教學(xué)效能感信息源相對重要性的看法。PSTs對科學(xué)教學(xué)科學(xué)效能感的信息源的重要程度評分結(jié)果見表2。

表2 科學(xué)教學(xué)效能感信息源重要程度評分

每種信息源對教學(xué)效能感的影響有較大區(qū)別，最有影響的是原始科學(xué)教學(xué)方法的掌握和成功的教學(xué)經(jīng)驗?？茖W(xué)探究活動被大部分學(xué)生接受，因為這些活動既能提供有效的科學(xué)教學(xué)策略，又能讓學(xué)生理解科學(xué)知識。符號楷模和實(shí)踐楷模都是職前教師科學(xué)教學(xué)效能感的形成最有影響的信息源，因為這些視頻都是成功的教學(xué)案例，更容易給學(xué)生留下深刻記憶。此外，自我反思和同伴評價也是影響教學(xué)效能感的信息源，學(xué)生與同伴進(jìn)行交流能提高教學(xué)能力。

5 討論與建議

5.1 形成完備的科學(xué)教學(xué)方法和知識體系

科學(xué)教師具備完整的科學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系和科學(xué)的教學(xué)方法，對教學(xué)效能感的形成非常重要。只有當(dāng)知識體系完備，教師心中對于能否使學(xué)生獲得科學(xué)知識、發(fā)展科學(xué)能力才會有肯定的回答。

5.2 有效的科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐

科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐在提升科學(xué)教師教學(xué)能力的同時，還有助于提升科學(xué)教師的教學(xué)效能感，科學(xué)教師對實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)缺乏信心，就不太可能在教學(xué)中實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)，而具有較高科學(xué)教學(xué)效能感的教師有能力創(chuàng)造積極的科學(xué)探究教學(xué)環(huán)境，所以，開展有效的科學(xué)教學(xué)實(shí)踐對提升其教學(xué)效能感也是一條行之有效的途徑。

5.3 構(gòu)建積極的學(xué)習(xí)共同體

構(gòu)建科學(xué)教師學(xué)習(xí)共同體和同伴評價有助于不同教學(xué)效能感的教師之間進(jìn)行溝通交流，促進(jìn)科學(xué)教師素養(yǎng)的提高，從而有效促進(jìn)科學(xué)教師教學(xué)效能感的提升。若想實(shí)現(xiàn)從新手型教師向?qū)W者型或者專家型教師的轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)共同體的構(gòu)建同樣發(fā)揮著極大的作用。觀摩優(yōu)秀教師的課堂也是實(shí)現(xiàn)這一想法的途徑，其中包括構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體。