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    部分科学教师学科知识结构调查

    时间：2023-01-08 20:55:12来源：百花范文网本文已影响人

    ◇胡雪楠 马永双（通讯作者）（吉林：长春师范大学物理学院）

    教师学科知识是教师知识结构的核心，也是对其展开教育教学工作最基本的要求。对教师学科知识结构进行调查，有利于教师进行自我评价以及个体发展。

    概念图近几年来被广泛应用于各个学科的教育教学中，教师画概念图的过程不仅能反映教师的学科知识结构，也能体现其对知识的掌握能力。基于此，本研究将概念图作为小学科学教师学科知识结构的调查工具，并尝试探索用概念图调查小学科学教师学科知识结构现状。

    （一）小学科学教师学科知识结构

    教师的学科知识结构是指教师所具备的学科的各种知识之间的比例关系、关联程度、组合方式，以及由此形成的功能整体。《义务教育科学课程标准（2022年版）》将小学科学教师的学科知识结构定义为小学科学教师所具备的基础性知识与跨学科知识形成的整体。基础性知识是指在小学科学教材中涉及的所有核心知识，它是教师学科知识结构的基础；
    跨学科知识是指小学科学与其他学科融合的知识，它是教师学科知识结构的拓展。

    （二）概念图

    概念图是由诺瓦克教授等人基于奥苏贝尔有意义学习理论开发的一种知识组织和表征知识的工具。与传统测验相比，概念图对知识结构特征的探查更为清晰直观。国内外学者在这方面有诸多研究，例如，Benjamin-Kirby 等人利用概念图揭示未来小学教师的学科知识结构；
    Morine-Dershimei 采用概念图对比了4 组职前教师在参与一学期教学方法课后知识结构产生的变化；
    刘艳超发现通过概念图可以呈现不同发展阶段教师课程知识在内容与结构两个维度上存在的不同；
    赵国庆、熊雅雯等通过概念图发现小学数学教师存在着学科本体性知识不足、知识碎片化程度严重及知识结构不甚合理等问题。概念图已经成为探查教师学科知识结构水平的有效工具之一。

    （一）研究工具的开发

    以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为依据，选定“物质”“地球”以及“生物”这三个主题板块知识，编制“小学科学教师学科知识结构概念图测评卷”，测评卷分为两个部分：调查对象的基本信息（性别、教龄、学历、专业）；
    调查对象的学科知识结构（画概念图的方式）。三个题目分别采用对画好的概念图进行填空、给出一些核心概念进行画图以及给出焦点问题进行画图的形式进行调查。具体描述为：题目1 是根据小学科学中“物质”的相关知识，填补画好图中未标出的节点和连接词；
    题目2 是结合个人对小学科学中“地球”相关知识的理解，围绕核心概念，绘制一幅以“地球”为主题的概念图，可基于“地球”“宇宙”“昼夜更替”“月球”“太阳”等核心概念；
    题目3 是思考在小学科学中涉及了哪些生物？这些生物之间又有什么关系？围绕焦点问题，绘制一张以“生物”为主题的概念图来梳理和呈现。

    （二）研究对象

    本研究选取内蒙古赤峰市敖汉旗的小学科学教师为研究对象，由于该地区的学校以公立学校为主，所以研究对象的学校类型均为公立学校。参与本次测评的科学教师有38 人，回收有效答卷38份。

    （三）概念图评分体系

    小学科学教师的学科知识结构情况依据概念图题目完成质量判定。对测评卷的三类概念图题目分别按照不同评分标准计分。题目1 采用直接计分法，如果教师所选填的节点或连接词正确记1分，如果不填或者错误记0分，该题目共有10 个空，满分10 分。题目2 和题目3 采用诺瓦克等人的结构评分法，主要关注概念图的四个主要方面：命题、层级、交叉连接、举例。将概念图四个方面中正确的成分赋予分数：每个有效的命题记1分、每个正确的等级水平记5分、每个有效的横向连接记10 分、每个正确例子记1 分。用结构评分法先给标准参考概念图评分，得出整张卷子总分是214 分。根据标准得分将参与概念图测评的教师的学科知识结构水平、基础性知识水平与跨学科知识水平进行等级划分，等级要求见表1。

    表1 评分等级表

    （四）研究信效度检验

    对测评卷的内部一致性进行检验，得到Cronbach’s alpha 系数为0.819＞0.7，说明本问卷信度良好。本问卷用因子分析方法检验测评卷的结构效度，KMO 检验结果为0.695＞0.6，表明该工具较为适合做因子分析。

    本研究依据问卷的得分情况对小学科学教师学科知识结构的现状进行分析，发现小学科学教师总体平均得分157.66 分（标准总分为214分）。根据问卷得分情况以及表1，可以推断小学科学教师学科知识结构水平处于中等水平。

    （一）基础性知识的现状及分析

    题目1 有“混合物”“无机化合物”“氧化物”“合金”4 个基础性知识。分析题目1 的得分情况可发现，100%的小学科学教师能填对“混合物”和“无机化合物”，85.32%的小学科学教师能填对“氧化物”和“合金”。题目2“地球”主题的标准概念图基础性知识得分为38 分。分析题目2绘制的概念图，发现31.58%的小学科学教师基础性知识得分在10～15 分，47.37%的小学科学教学基础性知识得分在15～25 分，21.05%的小学科学教师基础性知识得分在25 分以上。题目3“生物”主题的标准概念图基础性知识得分为28 分。分析题目3 绘制的概念图，发现28.94%的小学科学教师基础性知识得分在15～25 分，71.04%的小学科学教师基础性知识得分在25分以上。

    从题目1,2,3 基础性知识得分的人数占比情况以及表1 来看，小学科学教师基础性知识的现状水平较高。结合课标和调查数据结果显示，大部分基础性知识是小学科学学科知识的中心部分，所以小学科学教师这部分的基础性知识比较扎实；
    小部分基础性知识属于更高级的知识范畴，许多小学科学教师对初中、高中的知识接触较少，导致他们对这一部分的基础性知识欠缺。

    （二）跨学科知识的现状及分析

    题目1 中的“电磁运动”以及“物质的性质变化”属于跨学科知识。分析发现13.16%的小学科学教师能填写正确“物质性质发生变化”，34.21%的小学科学教师能填写正确“电磁运动”。题目2“地球”主题的标准概念图跨学科知识得分10 分。分析绘制的概念图，发现71.05%的小学科学教师跨学科知识得分在0～5 分，28.95%的小学科学教师跨学科知识得分在5～10分。题目3“生物”主题的标准概念图跨学科知识得分8 分。分析题目3 绘制的概念图，发现39.46%的小学科学教师跨学科知识得分在0～5分，60.52%的小学科学教师跨学科知识得分在5～8分。

    从题目1，2，3 跨学科知识命题得分的人数占比情况以及表1 来看，小学科学教师跨学科知识的现状水平较低。结合课标和调查数据结果显示，大部分跨学科知识属于初中、高中的知识，很多小学科学教师存在对初中、高中知识比较欠缺的情况。由于所学专业的原因，现在大部分科学教师都不是科学教育专业毕业的，甚至有些科学教师对科学课程都不了解，直接就按照教材进行教学，不清楚什么是跨学科知识。

    利用SPSS 软件分别分析性别、教龄、学历、专业对该地区小学科学教师学科知识结构的影响，具体统计结果如下。

    由表2 可以看出，男女小学科学教师学科知识结构总体平均分均处于中等水平。通过独立样本T 检验，得到t 值为0.610，P 值=0.546＞0.05，说明男女小学科学教师的学科知识结构总体情况不存在显著性差异。从均值上看，女性小学科学教师的平均值高于男性小学科学教师，说明女性小学科学教师学科知识结构优于男性小学科学教师。

    表2 调查对象性别的差异比较

    由表3可以看出，0～10年教龄的小学科学教师学科知识结构总体平均分高于11～20年教龄以及20年以上教龄的小学科学教师学科知识结构总体平均分。通过单因素方差分析，得到P 值为0.850＞0.05，说明不同教龄的小学科学教师的学科知识结构总体情况不存在显著性差异。

    表3 调查对象教龄的差异比较

    由表4 可以看出，硕士毕业的小学科学教师在学科知识结构总体平均分上高于大学本科毕业的小学科学教师，大学本科毕业的小学科学教师又高于中专毕业的小学科学教师。通过单因素方差分析，得到P 值为0.541＞0.05，说明不同学历的小学科学教师的学科知识结构总体情况不存在显著性差异。

    表4 调查对象学历的差异比较

    本次研究中的小学科学教师，其毕业专业52.63%为科学教育及相关专业，47.37%为其他专业，表明该地区小学科学教师队伍专业结构不合理。由表5 可知，科学教育及相关专业毕业的小学科学教师在学科知识结构总体平均分上高于其他专业毕业的小学科学教师。通过独立样本T检验，得到t值为2.622，P值为0.013＜0.05，说明毕业于科学教育及相关专业与其他专业的小学科学教师，在学科知识结构总体情况方面存在显著性差异。

    表5 调查对象专业的差异比较

    本研究通过调查分析得到以下结论。

    从整体上看，小学科学教师的学科知识结构现状处于中等水平；
    从基础性知识方面看，小学科学教师的基础性知识现状水平较高，说明小学科学教师的基础性知识尚可再扎实一点；
    从跨学科知识方面看，小学科学教师的跨学科知识现状水平较低，说明小学科学教师的跨学科知识不足，需要加强。

    通过问卷测量了影响小学科学教师学科知识结构的四个人口学变量：性别、教龄、学历和毕业专业。通过SPSS23.0 对调查数据的分析，得出以下结论：性别、教龄、学历对小学科学教师学科知识结构产生一定的影响。根据总体平均分，女性小学科学教师学科知识结构优于男性小学科学教师；
    0～10年教龄的小学科学教师学科知识结构优于11～20年以及20年以上小学科学教师的学科知识结构；
    硕士小学科学教师学科知识结构优于本科和中专小学科学教师学科知识结构。毕业专业对小学科学教师学科知识结构有显著性影响，毕业于科学教育及相关专业的小学科学教师与其他专业的小学科学教师的学科知识结构总体情况存在显著性差异。

    根据分析的结果和得出的结论，提出以下建议。

    小学科学教师应增强基础性知识。小学科学教师的基础性知识水平是小学科学教师学科知识结构的基础，基础扎实，学科知识结构才能得到提高。调查结果显示，小学科学教师的基础性知识尚可，但仍有部分教师基础性知识掌握不扎实，例如“分离定律”“电荷”等基础性知识属于高级的知识范畴，许多小学科学教师没有接触过。因此，建议小学科学教师在职培训时要对基础性知识进行系统学习，以提高基础性知识水平。

    小学科学教师应加强跨学科知识的学习。结合课标和调查数据结果，发现大部分跨学科知识属于初中、高中的知识，很多小学科学教师对初中、高中知识比较欠缺，所以小学科学教师应加强对初中、高中跨学科知识的学习。通过数据调查发现，毕业于科学教育专业、相关专业与其他专业的小学科学教师在学科知识结构总体情况方面存在显著性差异。同时，通过访谈发现，当前的小学科学教师在职培训中涉及跨学科知识的内容较少。因此，建议小学科学教师在职培训时对跨学科知识进行重点学习，以强化跨学科知识。

    小学科学教师应提高专业化水平。通过前面的分析可发现，小学科学教师队伍专业结构不合理，而且毕业专业对小学科学教师学科知识结构有显著性差异。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出，科学课程是一门融物质科学、生命科学、地球与宇宙科学和技术与工程等多领域的综合性基础课程。科学课程的综合性、跨学科性和实践性，对科学教师的专业素养提出了新的挑战和要求。要想胜任新的科学课程教学，科学教师在职前学习过程中就应经历专业化的理科教师教育，在职后培训中也应自觉拓展和完善学科知识。科学教师只有深刻理解科学课程的专业性，才能在日常科学教学实践中不断提升自身的专业水准。

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