國外小學教師科學教學效能感研究的現狀與展望

許 應 華,張 東

(1 重慶師范大學 化學學院，重慶 401331；2 重慶郵電大學 教務處，重慶 400065)

一、科學教學效能感的概念及測量

科學教學效能感是指教師對自己的科學教學能力及影響學生科學學習成績的信念。它包含個人科學教學效能感(PSTE，相信自己的科學教學能力)和科學教學結果預期(STOE，相信自己的教學行為能影響學生的科學學習成績)兩個維度。[1]國外小學教師大多要教多個學科，為了提高他們的科學教學自信和能力，探討小學教師科學教育專業自主發展的途徑，科學教學效能感就成為研究者關注的課題。

1990年，里格斯(Riggs)等首先開發出小學教師科學教學效能感量表(STEBI)。[1]此量表有A和B兩種形式，分別用來測量在職和職前小學教師。這兩個量表都包含個人科學教學效能信念量表和科學教學結果預期量表2個維度，量表A包含25個項目(科學教學結果預期12個項目)，量表B包含23個項目(科學教學結果預期10個項目)。此量表有很多局限，比如沒有考慮不同文化背景教師的情況。特別是21世紀以來，國際掀起了科學教育改革的浪潮，教學方式和理念發生了重大變化，一些應用此量表的研究者發現，科學教學結果預期量表信度和效度較差，這個量表反映的是教師相信環境能被控制的程度，強調的是教師中心，而當前的科學教學更提倡以學生為中心(Mulholland et al.， 2004)。總之，有必要根據各國小學教師的實際情況對該量表進行修正。

二、小學教師科學教學效能感的 影響因素研究

影響小學教師科學教學效能感有內在和外在因素。由于研究者的工具都采用里格斯研制的小學教師科學教學效能感量表，導致一些研究結論又互相沖突。

(一)性別

性別被研究者認為是影響小學教師科學教學效能感的重要因素。有研究者認為，男性比女性小學教師有更高的科學教學效能感，且存在顯著差異。[1]因為女性對科學缺乏興趣。但更多的研究認為，男性與女性小學教師科學教學效能感并無差異(Evans&Tribble,1986；Gencer&Cakiroglu，2007)。首先，高中階段科學成績優秀的男性并不打算未來成為一位小學教師。其次，目前的科學教育改革更加注重激發女性科學教與學的動機和興趣，且為此采取了一些措施。最后，女性才是小學教師的主體。因此，時代、文化和社會環境的不同，會導致性別對小學教師科學教學效能感影響的差異。

(二)大學∕中學學習的科學課程數量

小學教師不愿意教科學的主要原因是自身科學知識的不足。據此，人們認為，在大學主修更多的科學課程將能提升小學教師的科學教學效能感，但這個觀點并未得到共識。雷美-加瑟特(Ramey-Gassert)等認為，大學主修科學課程的數量對小學教師的科學教學效能感有顯著影響，因為只有對科學和科學教學感興趣的小學教師才會在大學主修更多的科學專業課程。[2]布萊切(Bleicher，2004)研究也表明，大學主修4-7門科學課程的職前小學教師的科學教學效能感顯著高于主修0-3門的被試。更多研究則表明，大學主修科學課程的數量對職前小學教師的科學教學效能感無積極影響，甚至還有負面作用。如果大學科學課程的實施采用講授式教學、性別歧視、缺乏實踐、強調考試等，都對小學教師科學教學效能感有負面影響(Watters & Ginns，1995)。相反，研究者一致認為，中學階段學習的科學課程的年限和數量越多，則小學教師的科學教學效能感越高(Cantrell et al.，2003；Bursal，2009)。

(三)前期的科學學習經歷

很多小學教師因為中小學負面的科學學習經歷而害怕教科學，這些負面經歷包括以教科書中心的科學教學、缺乏有趣的動手做活動等。有積極的科學學習經歷比負面經歷的小學教師有更高的科學教學效能感。科學概念學習的成功與高的科學教學效能感密切相關。[3]這些結論也并非得到一致認可。泰克卡亞(Tekkaya et al.，2004)等研究發現，土耳其的職前小學教師雖不理解一些科學概念，但他們的科學教學效能感較高。我們認為，科學教學效能感是行為、認知、文化和環境等因素互相作用的產物，對小學教師而言，科學專業知識的學習不是主要因素。

(四)科學教學實踐

科學教學實踐被認為是影響小學教師科學教學效能感的重要因素。然而，不同研究者對此看法并不一致。吉恩瑟(Gencer)等調查了土耳其經歷和未經歷過科學教育實習的職前教師的科學教學效能感，結果發現，兩者并無顯著差異。[4]有研究者認為，經歷科學教育實習的職前小學教師的科學教學效能感得到顯著提升(Wenner，2001)，也有人認為反而下降(Ginns & Tulip，1995)。其實，職前教師進入實際的教學領域有個社會化的過程，當面臨著復雜的教學任務和現實時，由于不能承受教學壓力而很可能導致他們科學教學效能感下降。至于在職小學教師，德蘇扎(Desouza，2004)等調查了印度中小學教師的科學教學效能感，結果發現，科學課教齡雖然很重要，但并不意味著科學課教齡越長，小學教師的科學教學效能感就越高，因為印度1-5年級的小學教師除了教科學外，還要教其他核心課程。因此，小學教師科學教學效能感與科學教學實踐時間不一定相關。

三、小學教師教學效能感的 來源和改變

(一)小學教師科學教學效能感的來源

自我效能感有四種來源：成功的實踐經歷、替代性經驗、口頭規勸、生理和情感狀態(Bandura，1977)。其中，成功的實踐經歷是最有影響的來源，因為它為個體有能力完成某任務提供真實的證據。替代性經驗是指個人觀察到他人的成功的教學楷模，指的是發生在實際小學課堂的教學。口頭規勸是指從他人那獲得的積極的評價信息。第四種影響源是來自生理和情感狀態的信息，如緊張、焦慮容易降低教師的自我效能判斷。根據職前教師的實際情況，帕爾默(Palmer)對班杜拉的教學效能感的四種來源進行了補充。[5]成功的經歷不僅包括成功的教學實踐，還包含認知內容的掌握(cognitive content mastery，即成功地理解科學知識)和教學方法的掌握(cognitive pedagogical mastery，即掌握科學教學方法)；替代性經驗不僅是觀察小學課堂教學的實況，還包括模擬楷模(Simulated modeling，即師生通過角色扮演模仿課堂教學，并沒有發生在小學課堂)。他的實證研究表明，這三種來源對職前小學教師科學教學效能感的提升起重要作用。因此，不同職業生涯階段教師的科學教學效能感的信息源不同。教學效能感的各種來源又是互相聯系的，如科學知識的掌握和教學方法的掌握是成功科學教學實踐的前提。

(二)小學教師科學教學效能感的轉變

科學教學效能感高的小學教師多采用學生為中心的教學方式，更愿意在課堂上花必要的時間來展學生的科學概念(Czerniak & Schriver，1994)。換言之，提高小學教師的科學教學效能感可導致有效的科學教學。羅伯茨(Roberts et al.，2001)等研究發現，教師培訓并不能使科學教學效能感較高的小學教師得到進一步提高。因此，教育行政部門應讓科學教學效能感低的小學教師參與培訓。由于老教師早期成功的經歷已經形成了教學習慣，他們的教學效能感很難改變，學校環境和文化能改變新教師的科學教學效能感。安德森(Andersen et al.，2004)等研究發現，如果學校有可利用的科學教學資源、經驗豐富教師的指導、同行及領導支持等都能使新教師的科學教學效能感得到提升。

教師多采用他們作為中小學學生時經歷的教學方式教學，而以前中小學科學教學多以教科書為中心，教學活動局限于教室。因此，必須改變教師這種被教的經歷，成功的教師培養和培訓應基于建構主義教育理論。研究者主要關注以下幾點。首先，非正式的科學教育的應用。讓參訓教師在科技博物館、動物園、科技中心及戶外等地方開展探究和教學活動，研究表明，這些活動能顯著提高小學教師的科學教學效能感。[6]其次，研究者探討探究教學、合作學習、動手-動腦等方式對小學教師的科學教學效能感提升的作用。(Watters & Ginns，1995；Scharmann & Hampton，1995)。最后，研究如何根據影響科學教學效能感的信息源來設計教學模式。如塞特奇(Settlage)設計一種包含著教學效能感的四種來源的學習環：微型教學作為成功的行為、課堂錄像作為替代性經驗、講座和討論作為口頭規勸等，實驗研究表明，這種學習環能顯著提高職前小學教師的科學教學效能感。[7]

四、研究展望

(一)我國小學教師科學教學效能感的研究

教學效能感重要特征之一是與教師所教的學科相關。我國學者采用科學教學效能感量表(STEBI-A，翻譯為中文)研究臺灣的小學教師卻發現，總教齡比科學課教齡對小學教師的科學教學效能感有更顯著影響。[8]因此，對不同國家的小學教師而言，教學效能感與學科相關是值得懷疑的。林(Lin et al.，2002)等認為，教學效能感的概念與文化有關，當應用在不同國家時，應重新探討其內涵。前文所述的一些研究結論不一致，這反映了科學教學效能感的文化屬性。國外的研究成果可以為我們提供借鑒，但我國小學教師也有自身的特點，比如我國很多學校小學科學教師是專職的，也有兼職的科學教師，小學科學教師的學科背景、學歷等都有很大的差異，有些地方的小學科學還屬于“副課”，這些與國外的情況不同。近年來，教學效能感在我國研究眾多，但至今未見有關科學教學效能感的研究文獻。因此，小學教師科學教學效能感的研究應基于我國的實情、文化環境進行。首先應研究的是小學教師科學教學效能感量表、特征、影響因素、來源等。其次，應加強小學教師科學教學效能感提升策略的研究。如如何根據科學教學效能感的來源來設計課程、教學和培訓模式等。

(二)未來的研究方向

科學教學效能感的研究還存在很多難題，首先要解決不同文化背景的小學教師科學教學效能感測量的問題。教學效能感具有情境性，但對不同學校環境的小學教師的科學教學效能感的比較研究還很少見到。教學效能感又是針對特定的領域，而研究者對一些科學教育領域缺乏關注，如教師對不同文化學生的科學教學效能感的研究極少。教學效能感是教師對自身能力的一種信念與內在的心理體驗，如何衡量心理體驗水平，比如如何測量成功的科學教與學經歷的發生，這些都還需要進一步研究。教學效能感又具有柔韌性(malleability)，小學教師科學教學效能感的穩定性如何，探討在小學教師不同職業生涯階段，促進或抑制其科學效能感形成的因素是十分有價值的。小學教師科學教學效能感也應該有自身的特點，如它形成的信息源有哪些，不同信息源對小學教師科學教學效能感影響的持久性如何，這些都是未來的研究課題。

[參考文獻]

[1] Riggs, I. M., Enochs, L. G. Toward the Development of an Elementary Teachers’Science Teaching Efficacy Belief Instrument[J]. Science Education，1990(74)：625-637.

[2] Ramey-Gassert, L., Shroyer, G. M., Staver, J. A Qualitative Study of Factors Influencing Science Teaching Self-Efficacy of Elementary Level Teachers[J]. Science Education, 1996(80): 283-315.

[3] Bleicher，R.Lindgren，J. Success in Science Learning and Preservice Science Teaching Self-Efficacy[J]. Journal of Science Teacher Education,2005(16)：205-225.

[4] Gencer，A. S.，Cakiroglu，J.Turkish preservice science teachers’efficacy beliefs regarding science teaching and their beliefs about classroom management [J]. Teaching and Teacher Education，2007(23)：664-75.

[5] Palmer,D.H. Sources of Self-Efficacy in a Science Methods Course for Primary Teacher[J].Research in Science Education，2006(36)：337-353.

[6] Carrier，S.J.The Effects of Outdoor Science Lessons with Elementary School Students on Preservice Teachers’Self-Efficacy[J].Journal of Elementary Science Education，2009(21)：35-48.

[7] Settlage,J.Understanding the Learning Cycle:Influences on Abilities to Embrace the Approach by Preservice Elementary School Teachers[J]. Science Education，2000(84):43-50.

[8] Liu，C-J.，Jack，B.M., Chiu，H-L.Taiwan Elementary Teachers’Views of Science Teaching Self-Efficacy and Outcome Expectations[J]. International Journal of Science and Mathematics Education，2007(6):19-35.