科學(xué)教師滲透科學(xué)本質(zhì)觀的課堂研究范文

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摘要：為深入了解一線科學(xué)教師于教學(xué)實(shí)踐中對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的滲透現(xiàn)狀，以河北省保定市某中學(xué)F教師和浙江省杭州市某中學(xué)H教師為課堂觀察對(duì)象，運(yùn)用文獻(xiàn)閱讀、量化分析和質(zhì)性分析相結(jié)合的方法進(jìn)行比較研究。結(jié)果顯示：（1）教師在科學(xué)課堂中均有科學(xué)本質(zhì)觀的滲透，且三個(gè)維度的滲透程度為：科學(xué)方法>科學(xué)知識(shí)>科學(xué)事業(yè)；（2）對(duì)科學(xué)知識(shí)的滲透均偏向于傳統(tǒng)主義，對(duì)科學(xué)方法的滲透均偏向于現(xiàn)代主義，教師在課堂中不善于進(jìn)行科學(xué)事業(yè)維度的滲透。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；科學(xué)本質(zhì)觀；課堂觀察

1引言

中華人民共和國(guó)教育部2011年制定的《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出，初中科學(xué)要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的培養(yǎng)，以此提高學(xué)生的核心素養(yǎng)[1]。科學(xué)本質(zhì)（NatureofScience,NoS）問(wèn)題已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的研究逐漸從質(zhì)性研究轉(zhuǎn)變?yōu)榱炕芯俊４藓绲难芯勘硎荆簩W(xué)生能否形成正確的科學(xué)本質(zhì)觀在很大程度上與教師的課堂行為選擇有關(guān)[2]，Rungna-paSangsa-ard和KongsakThathong在文章中表示：科學(xué)教師在學(xué)生發(fā)展科學(xué)本質(zhì)觀理解成敗的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用[3]。因此通過(guò)課堂觀察的量化分析，了解教師滲透科學(xué)本質(zhì)觀的課堂現(xiàn)狀能為在職科學(xué)教師的教學(xué)工作提供重要參考。

2概念界定

科學(xué)本質(zhì)通常被用來(lái)指科學(xué)的認(rèn)識(shí)論和社會(huì)學(xué)，科學(xué)作為一種認(rèn)識(shí)的方式，或科學(xué)知識(shí)及其發(fā)展所固有的價(jià)值觀和信仰[4]。科學(xué)本質(zhì)觀則被認(rèn)為是對(duì)科學(xué)本質(zhì)的看法和認(rèn)識(shí)[5]，目前主要分為傳統(tǒng)主義和現(xiàn)代主義兩大流派，本文采用葉佳對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的分類和總結(jié)，將科學(xué)本質(zhì)觀分為科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)事業(yè)三個(gè)維度[6]。傳統(tǒng)主義科學(xué)本質(zhì)觀認(rèn)為科學(xué)知識(shí)是經(jīng)過(guò)收集大量資料和信息，從中歸納得出的客觀“真理”，是不以人的主觀意識(shí)為轉(zhuǎn)移的客觀存在。現(xiàn)代主義的科學(xué)本質(zhì)觀認(rèn)為科學(xué)知識(shí)是不斷更替的，它不是絕對(duì)的真理，而是比原科學(xué)知識(shí)更接近真理。探索科學(xué)知識(shí)是科學(xué)家為解決問(wèn)題，提出假設(shè)并證偽的過(guò)程。[5]傳統(tǒng)主義科學(xué)本質(zhì)觀認(rèn)為科學(xué)方法包括四個(gè)步驟，即收集信息、處理信息、提出假設(shè)、檢驗(yàn)假設(shè)，所提倡的是歸納演繹的方法，并認(rèn)為觀察是客觀的，為發(fā)現(xiàn)知識(shí)提供基礎(chǔ)與來(lái)源[7]。而現(xiàn)代主義認(rèn)為科學(xué)家的觀察是主觀的，所提出的假設(shè)也是帶有個(gè)人色彩的，需要進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)加以驗(yàn)證[8]。在科學(xué)事業(yè)上，傳統(tǒng)主義認(rèn)為科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)活動(dòng)不是依靠個(gè)人主觀意見(jiàn)，而是根據(jù)一套固定的標(biāo)準(zhǔn)，且科學(xué)家所掌握的知識(shí)都是先前挖掘出的真理。而現(xiàn)代主義則認(rèn)為科學(xué)家的科學(xué)探究活動(dòng)也是一種創(chuàng)作，且其中含有自己的主觀想法；科學(xué)（S）與技術(shù)（T）、社會(huì)（S）、環(huán)境相互作用；科學(xué)社群對(duì)科學(xué)研究有重要作用，科學(xué)家研究得出的任何科學(xué)結(jié)論或成果得到科學(xué)社群的承認(rèn)才有價(jià)值。[6]

3研究方法與工具

在文獻(xiàn)法的基礎(chǔ)上了解科學(xué)本質(zhì)觀的有關(guān)內(nèi)涵等，再在弗蘭德斯課堂互動(dòng)分析系統(tǒng)（FIAS）的基礎(chǔ)上，改編成適合科學(xué)本質(zhì)觀的課堂觀察量表，并以此為研究工具，從量化和質(zhì)性角度對(duì)F教師和H教師的教學(xué)錄像進(jìn)行課堂實(shí)錄分析。

3.1改進(jìn)說(shuō)明

整體框架仍沿用FIAS量表，在此基礎(chǔ)上細(xì)化為18類，特別說(shuō)明以下幾點(diǎn)：1）一級(jí)編碼受李紅美、張劍平課堂互動(dòng)雙編碼模型分析[9]的啟發(fā)，科學(xué)課堂應(yīng)當(dāng)是充滿科學(xué)探究趣味的課堂，探究活動(dòng)應(yīng)該是融合到教學(xué)環(huán)節(jié)中的，因此教師語(yǔ)言中的講授分為基于實(shí)驗(yàn)探究的講授和傳統(tǒng)講授兩種；學(xué)生的討論活動(dòng)也分為：基于實(shí)驗(yàn)探究的討論和口頭討論兩種類型。2）二級(jí)編碼對(duì)3-7、10-11的教師語(yǔ)言以及12-14的學(xué)生語(yǔ)言分為三個(gè)維度：科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)事業(yè)，編碼.1、.2、.3由于學(xué)生的討論是分組進(jìn)行的，為了方便記錄不對(duì)其劃分維度。3）三級(jí)編碼又將劃分的三個(gè)維度各分為兩個(gè)層次：傳統(tǒng)主義與現(xiàn)代主義，編碼A、B。

3.2量表信效度

研究所用量表經(jīng)學(xué)科教授和專家教師的指導(dǎo)，得到了杭州師范大學(xué)學(xué)科點(diǎn)專家的認(rèn)可，具有專家效度；采用“研究者三角互證”對(duì)課堂錄像進(jìn)行編碼，編碼相同率為89%，因此具有研究信度，不同點(diǎn)例如：研究者A對(duì)“有沒(méi)有小組知道答案？一位、兩位……”記為5.4，而研究者B將其記為2。遇到這種情況時(shí)會(huì)再次播放錄像共研究者思考，最終選用二比一的觀點(diǎn)。師生互動(dòng)行為編碼原則如下：1）每5秒鐘記錄一次師生互動(dòng)行為，每次發(fā)生多個(gè)行為時(shí)，則記為發(fā)生時(shí)間最長(zhǎng)的行為；2）教師通過(guò)眼神和手勢(shì)等肢體動(dòng)作來(lái)表達(dá)對(duì)學(xué)生的鼓勵(lì)和贊揚(yáng)時(shí)，歸為行為2；3）課堂中常出現(xiàn)的“請(qǐng)舉手”“請(qǐng)你……”等語(yǔ)言活動(dòng)均歸為8（指令）；4）批評(píng)（行為9）在這不是真的批判辱罵學(xué)生，而是指給學(xué)生改正回答。

4研究對(duì)象

個(gè)案研究所選用的兩位教師資料如下：F教師，男，中學(xué)一級(jí)教師，任河北省保定市某中學(xué)科學(xué)教師多年；H教師，男，中學(xué)一級(jí)教師，任浙江省杭州市某中學(xué)科學(xué)教師多年。任教班級(jí)為浙江省杭州市蕭山區(qū)某中學(xué)初三階段的兩個(gè)不同班級(jí)（F班與H班），由于該校學(xué)生分班時(shí)按照綜合成績(jī)均分，因此認(rèn)為該研究中兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生同質(zhì)性差異不顯著，可以作為個(gè)案研究班級(jí)。授課內(nèi)容均為《食物中的營(yíng)養(yǎng)》一節(jié)。

5結(jié)果與分析

F教師的課堂錄像時(shí)長(zhǎng)46分10秒，共采集到554個(gè)編碼；H教師的課堂錄像時(shí)長(zhǎng)44分5秒，共采集到529個(gè)編碼。通過(guò)對(duì)原數(shù)據(jù)的分析得到如下結(jié)論：

5.1H教師課堂滲透科學(xué)本質(zhì)觀的比率高于F教師

本研究中教師科學(xué)本質(zhì)觀滲透率(P)=教師滲透科學(xué)本質(zhì)觀的行為編碼數(shù)(K)/教師行為編碼總和(S)；教師滲透某一維度的科學(xué)本質(zhì)比率(Px)=該維度的行為編碼數(shù)(Kx)/教師滲透科學(xué)本質(zhì)觀的行為編碼數(shù)(K)。通過(guò)對(duì)原數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：PF教師=KF教師/SF教師=134/268*100%=50%；PH教師=KH教師/SH教師=155/245=63%,為直觀比較兩位教師的滲透情況，以橫坐標(biāo)為時(shí)間（分鐘），縱坐標(biāo)為教師每分鐘滲透率（該分鐘內(nèi)滲透科學(xué)本質(zhì)觀行為數(shù)/該分鐘內(nèi)總行為數(shù)）將兩位教師每分鐘科學(xué)本質(zhì)觀的滲透率制成行為比率曲線圖。，H教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)的滲透在一節(jié)課中幾乎是貫穿始終的，F(xiàn)教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)的滲透是片段式的，盡管滲透率有大小，但兩位教師在課堂中均突出了科學(xué)課程的性質(zhì)。

5.2教師在課堂中對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀三個(gè)維度的滲透：科學(xué)方法>科學(xué)知識(shí)>科學(xué)事業(yè)

對(duì)兩位教師各個(gè)維度的滲透行為編碼數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：P科學(xué)知識(shí)（F教師）=43，P科學(xué)方法（F教師）=91，P科學(xué)事業(yè)（F教師）=0；P科學(xué)知識(shí)（H教師）=33，P科學(xué)方法（H教師）=120，P科學(xué)事業(yè)（H教師）=0，由此可以看出，教師在課堂中更多的是科學(xué)方法的滲透，且不注重科學(xué)事業(yè)的滲透。下面對(duì)兩位教師在三個(gè)維度的滲透傾向進(jìn)行具體比較:1）兩位教師對(duì)科學(xué)知識(shí)的滲透均偏向于傳統(tǒng)主義P科學(xué)知識(shí)A（F教師）=K科學(xué)知識(shí)A（F教師）/KF教師=43/268*100%=16%P科學(xué)知識(shí)B（F教師）=K科學(xué)知識(shí)B（F教師）/KF教師=0/268*100%=0；P科學(xué)知識(shí)A（H教師）=K科學(xué)知識(shí)A（H教師）/KH教師=31/245*100%=12.7%；P科學(xué)知識(shí)B（H教師）=K科學(xué)知識(shí)B（H教師）/KH教師=2/245*100%=0.8%；通過(guò)上列數(shù)據(jù)的比較可以看出，兩位教師在科學(xué)知識(shí)上的滲透均偏向于傳統(tǒng)主義，且F教師在授課過(guò)程中沒(méi)有涉及任何現(xiàn)代主義觀點(diǎn)的科學(xué)本質(zhì)觀。2）兩位教師對(duì)科學(xué)方法的滲透均偏向于現(xiàn)代主義P科學(xué)方法A（F教師）=K科學(xué)方法A（F教師）/KF教師=1/268*100%=0.4%；P科學(xué)方法B（F教師）=K科學(xué)方法B（F教師）/KF教師=90/268*100%=33.6%；P科學(xué)方法A（H教師）=K科學(xué)方法A（H教師）/KH教師=3/245*100%=1.2%；P科學(xué)方法B（H教師）=K科學(xué)方法B（H教師）/KH教師=117/245*100%=47.8%；從上列數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)：兩位教師的科學(xué)本質(zhì)觀點(diǎn)傾向于現(xiàn)代主義，但不同于科學(xué)知識(shí)維度的是，兩位教師在授課過(guò)程中均有傳統(tǒng)主義的科學(xué)本質(zhì)觀點(diǎn)的滲透。3）兩位教師均沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)事業(yè)維度的滲透兩位教師在科學(xué)事業(yè)維度的行為編碼數(shù)為0，因此在本堂課中均沒(méi)有涉及科學(xué)事業(yè)維度的滲透。

5.3從學(xué)生的課堂回答來(lái)看，F(xiàn)班的學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀好于H班

F班的學(xué)生所有的回答均涉及科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容，而H班學(xué)生的總應(yīng)答行為是40個(gè)，但涉及科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容的回答是34個(gè)，因此從總體來(lái)看F班學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀好于H班。通過(guò)對(duì)原數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，各個(gè)維度的比較具體如下（由于學(xué)生應(yīng)答行為數(shù)量較少，不做計(jì)算比較，只作文字?jǐn)⑹觯?）F班的學(xué)生回答在科學(xué)知識(shí)維度上傾向于傳統(tǒng)主義，而H教師授課班級(jí)的學(xué)生則沒(méi)有涉及科學(xué)知識(shí)維度的回答；2）兩個(gè)班的學(xué)生回答屬于現(xiàn)代主義科學(xué)方法的觀點(diǎn)；3）兩個(gè)班的學(xué)生回答均沒(méi)有涉及科學(xué)事業(yè)維度。

6討論與建議

科學(xué)課程的性質(zhì)要求教師為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，課堂中要以體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)為主，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)本質(zhì)觀。而目前的課堂現(xiàn)狀較之前有所改善，但仍需探究原因，繼續(xù)改進(jìn)。

6.1教師的課堂滲透情況與自身理解以及教學(xué)“習(xí)慣”有關(guān)

F教師和H教師課堂滲透科學(xué)本質(zhì)觀的情況基本一致，在一定程度上反映了目前教師自身對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的理解還沒(méi)有完全轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代主義，尤其是科學(xué)知識(shí)維度仍然停留在傳統(tǒng)主義觀點(diǎn)，認(rèn)為科學(xué)知識(shí)是客觀存在，教師設(shè)計(jì)的課堂活動(dòng)在無(wú)意識(shí)地向?qū)W生傳達(dá)這個(gè)信息。其次，教師在課堂上均沒(méi)有涉及科學(xué)事業(yè)維度的滲透，這不僅與教師自身對(duì)科學(xué)事業(yè)的理解不深透、不到位有關(guān)，還與教師的教學(xué)“習(xí)慣”有關(guān)。傳統(tǒng)型的課堂強(qiáng)調(diào)知識(shí)灌輸、應(yīng)試教育，忽略情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)，執(zhí)教多年的中年教師已習(xí)慣于這種教學(xué)方式，難以在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整教學(xué)方式。Rungna-paSangsa-ard和KongsakThathong認(rèn)為，教師需要在任何有關(guān)NoS的學(xué)習(xí)干預(yù)發(fā)生之前首先理解NoS的概念[3]。因此要想在科學(xué)課堂中較好地滲透科學(xué)本質(zhì)觀，需要教師加強(qiáng)自身對(duì)其的理解，修正傳統(tǒng)的教學(xué)“習(xí)慣”，從多個(gè)維度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀。

6.2學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的傾向與教師的引導(dǎo)有關(guān)

通過(guò)比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)：學(xué)生的回答中所顯露出的科學(xué)本質(zhì)觀傾向與教師的滲透維度和傾向基本一致，這從側(cè)面可以說(shuō)明學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的傾向與教師引導(dǎo)有關(guān)。在兩位教師的課堂行為矩陣表中可以明顯看出，兩位教師遵循了以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，在課堂中教師是引導(dǎo)者，學(xué)生的思路由教師引導(dǎo)，學(xué)生回答問(wèn)題的角度也是由教師引導(dǎo)的。所以教師在課堂中更應(yīng)該把握這條原則，將現(xiàn)代主義各個(gè)維度的觀點(diǎn)與課堂內(nèi)容相融合，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀形成正確認(rèn)識(shí)。

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作者:程茂鳳 任山章 單位:杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院