民族地區初中物理教師開展科學探究教學情況的調查

摘要：文章以貴州省黔東南州的198名初中物理教師為研究樣本，對他們開展科學探究教學的情況進行了調查。結果發現，絕大部分教師對科學探究教學的理念是接受和支持的，但由于他們的科學素養水平較低、關于科學探究教學的知識較欠缺、應試教育的考試評價制度的阻礙作用和學校的硬件設施薄弱等，他們開展科學探究教學的現狀不容樂觀，例如科學探究教學開展得不普遍，教學策略存在誤區等。針對存在的這些問題，提出了一些對策建議。

關鍵詞：初中物理教師；科學探究教學；現狀調查

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1009-4156(2012)04-086-04

一、引言

“以科學探究為核心”已經成為當前國際科學教育界的共識。學者們普遍認為科學探究在培養學生的科學探究能力、科學態度與科學精神方面具有不可替代的作用。在20世紀末開始的我國基礎教育新課程改革中，各理科課程標準都把科學探究作為重要的課程目標和課程內容加以強調。科學探究是我國本次基礎教育理科課程改革的核心理念。

科學探究的課程理念最終需要教師來落實。英國教育學者埃利奧特(Elliot)強調：課程的變革實際上是教師的變革，教師在某種程度上決定著課程改革的成敗。為了了解少數民族地區初中物理教師對科學探究教學的認識及其實施現狀，本研究以貴州省黔東南州的部分初中物理教師為樣本進行了調查研究，并針對存在的問題，提出了一些對策建議。

二、研究方法與研究過程

(一)研究方法

1.問卷法

本研究根據研究目的需要設計了調查問卷，問卷共分為“被試的基本情況、被試的科學素養、對科學探究教學的認識和態度、開展科學探究教學的情況”四大部分，共32個題。問卷的題型除了關于科學素養的四個判斷題，其余全部采取了選擇題的形式，且絕大部分是單項選擇題。

問卷調查以參加黔東南州201 1年暑期新課程培訓的198名初中物理教師為研究樣本，他們分別來自全州的16個縣(市)(見表1)。從表1中可以看出，研究樣本中被試的職稱、學歷、教齡、所在學校位置和學校類型分布比較均衡，這有助于調查結論的客觀性和全面性。

2.訪談法為了進一步深入了解有關信息，筆者又對參與問卷調查的12位教師進行了深入訪談。在訪談之前設計了訪談提綱，訪談內容主要是教師對科學探究教學的認識和態度、開展科學探究教學的情況等。由于在訪談中被訪談者可以談得比較深入，方式也比較靈活，因此，可以深入了解一些問卷調查中無法獲得的信息。

(二)研究過程

問卷調查的時間是2011年7月，問卷采取當場發放、當場回收的方式。共發放調查問卷210份，回收210份，其中有效問卷198份，有效回收率為94.3％。回收后用SPSSl7.0統計軟件進行了處理。

訪談的時間也是2011年7月，共訪談了12位教師，在征得他們的同意后對訪談內容進行了現場錄音，然后對錄音進行了文字整理，以此作為獲取深入信息的一項重要來源。

三、調查結果與分析

(一)初中物理教師的科學素養

培養學生的科學素養是中學物理課程的總目標，而科學探究教學是實現該目標的重要途徑和方式。教師要有效地開展科學探究教學，首先自身應該具有較高的科學素養水平。對科學素養概念和科學本質的了解情況可以初步反映出一個人的科學素養水平，因此，本研究重點調查了教師對科學素養概念和科學本質的了解情況。

1.對科學素養概念的了解情況

對科學素養概念的了解情況包括對科學素養概念的內涵、構成要素以及該概念與科學探究之間關系的認識和理解。調查發現，有高達65.6％教師“不太了解”科學素養概念，另有9.2％的教師對該概念“從未聽說”，23.7％的教師“比較了解”，“非常了解”該概念的教師只有1.5％。這個結果說明教師對科學素養概念的了解程度是非常低的，這種狀況必然會對他們有效地開展科學探究教學產生不利影響。

2.對科學本質的了解情況

能正確認識科學本質是科學素養的一項重要內容。根據美國科學促進會制訂的《面向全體美國人的科學：2061計劃》中關于科學本質的界定，科學本質可以翅1分為科學世界觀、科學過程與方法、科學事業三個維度。本研究根據這種劃分設計了5個關于科學本質的判斷題：(1)科學是關于自然界的知識體系；(2)科學就是客觀真理；(3)科學是科學家運用各種研究方法探索自然的過程；(4)科學理論要不斷接受事實的檢驗；(5)科學僅僅是科學家的事情，與一般人的關系不大。其中第一和第二題屬于科學世界觀維度，第三和第四題屬于過程與方法維度，第五題屬于科學事業維度。按照現代科學本質觀的理論，第二種和第五種觀點是錯誤的，其余三種觀點是正確的。

調查結果表明，教師對科學事業的認識較好，但對科學世界觀、科學過程與方法的認識都比較薄弱。只有28.8％的教師認為“科學理論要不斷接受事實的檢驗”，即能認識到科學本質的假說屬性，有高達64.1％的教師認為“科學就是客觀真理”，另有38.4％的教師不能認識到“科學是科學家運用各種科學研究方法探索自然的過程”。這表明大部分教師還是持有絕對、靜態的科學本質觀。教師的這種科學本質觀是不能適應科學探究教學的。

(二)初中物理教師對科學探究教學的認識

1.對課程標準中有關科學探究內容的了解情況

課程標準是教材編寫、教師教學以及教學評價的依據和準繩。教師要開展好科學探究教學，首先必須要熟悉、領會課程標準中有關科學探究的內容。然而調查發現，35.7％的教師不熟悉課程標準中有關科學探究的內容，甚至有7.1％的教師“從未了解”。而選擇“比較熟悉”的教師有54.8％，選擇“非常熟悉”的教師只有2.4％。調查結果表明相當一部分教師對課程標準不熟悉，這將使他們在開展科學探究教學中面臨很大的困難和障礙。

2.對科學探究教學目的的認識

教學目的指引著教學的方向，教師只有對教學目的有著正確的認識，才能保證教學不偏離正確的方向。《義務教育物理課程標準》指出，科學探究教學的目的是讓學生經歷科學探究過程，培養學生的科學探究能力、科學態度與科學精神。調查表明，只有53.5％的教師能正確認識科學探究教學的目的。如有31.8％的教師認為科學探究是“為了更好地使學生掌握科學知識與技能”，有9.1％的教師認為是“為了順應國際科學教育改革的潮流”，有5.6％的教師選擇了“其他”。由于這部分教師不能正確認識科學探究教學的目的，他們在開展科學探究教學中就容易出現盲目性和隨意性等問題。

3.對科學探究要素的認識

本研究對教師關于科學探究的三個核心要素(“提出問題”、“猜想與假設”和“制訂計劃與設計實驗”)的認識情況進行了調查。調查結果如表2所示。關于科學探究教學中的“提出問題”要素，有一半多的教師認為“問題應該在教師的指導下，由師生共同提出”，約1／3的教師認為“問題應該由學生自主提出，教師給予必要的指導”，少數教師認為“問題應該由教師提出”。關于“猜想與假設”和“制訂計劃與設計實驗”要素的調查結果也與此類似。這表明多數教師在提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗中比較注重教師主導作用的發揮，但忽視了學生的主體作用，這種探究教學更多地是教師代替學生在探究，因此，并不能有效地實現科學探究教學的目標。

(三)初中物理教師對科學探究教學的態度

態度是影響個體對事物行為選擇的內部狀態，它常常表現為對事物的接受、排斥等行為傾向。教師對科學探究教學理念的態度直接影響著他們的教學行為。調查發現，有29.2％的教師“非常接受”科學探究教學理念，63.7％的教師“比較接受”，而“不太接受”的教師只有7.1％。這表明絕大部分教師對新課程倡導的科學探究教學理念都持支持和接受的態度，而不太接受的教師只有極少的一部分。

本研究對教師接受或不接受科學探究教學理念的原因做了進一步的調查。關于接受科學探究教學理念的原因，有45.2％的教師認為科學探究教學“能更好地培養學生的科學素養”，27.8％的教師認為能“更好地體現學生的主體地位”，16.7％的教師認為能“培養學生分析問題、解決問題的能力”。這表明教師對科學探究教學的價值已有一定的認識，盡管有些認識還存在著偏差。

關于教師不接受科學探究教學理念的原因中，排首位的是“科學探究教學在提高學生考試成績方面不如傳統的授受式教學”，其次是“科學探究教學組織起來費時費力太麻煩”，最后是“已習慣于傳統的授受式教學”。這些原因涉及目前的考試評價制度、教師對科學探究教學的認識和實施能力、教師原有的教學習慣等。

(四)初中物理教師開展科學探究教學的現狀

1.對于教材中的科學探究內容所采用的教學方式

對于教材中的科學探究內容，63.7％的教師“少部分采用探究教學方式”，19.9％的教師“大部分采用探究教學方式”，14.8％的教師“從未采用探究教學方式，還是采用傳統的授受式教學”，而“全部采用探究教學方式”的教師只有1.6％。這說明對于教材中規定的科學探究教學內容，最普遍的情況是“少部分采用探究教學方式”，新課程倡導的科學探究教學理念在實踐中沒有得到較好的落實。

調查發現，導致教師不開展科學探究教學的原因有：現行的以應試教育為導向的考試評價制度阻礙著科學探究教學的開展；教師缺乏科學探究教學的有關知識，不知道如何開展；教師受傳統授受式教學習慣的影響較深，不愿意采用科學探究教學方式；學校的實驗室數目太少，實驗儀器不足等。

2.采取的科學探究教學策略

按照探究活動的開放程度，科學探究教學策略可分為以下四種：(1)嚴格遵循科學探究的七要素分步驟實施；(2)根據教學目標、探究內容、學生水平等實際情況靈活選用科學探究的程序和步驟，而不拘泥于探究的七要素的步驟和形式；(3)科學探究主要是讓學生做實驗；(4)注重創設探究的課堂氛圍，讓學生動手動腦，不受探究形式的限制。在這四種科學探究教學策略中，第一種過于機械和呆板，只注重探究的形式而忽視了探究的本質；第三種又過于窄化和異化，這并不是真正的科學探究教學；第四種過于泛化，不能使科學探究的教學理念落到實處。這三種教學策略都不能很好地實現科學探究教學的目標，是教師在開展科學探究教學中應盡力避免的教學策略。而第二種探究教學策略注重把握科學探究的本質而不拘泥于探究的形式，是應提倡的科學探究教學策略。

本研究對樣本中開展過科學探究教學的169名教師的科學探究教學策略進行了調查。調查發現，有高達75.7％的教師的科學探究教學策略屬于以上討論的三種不良教學策略。其中有約1／3教師的教學策略存在機械化和模式化的傾向，有約1／4教師的教學策略存在泛化的傾向，另有約1／5教師的教學策略存在窄化和異化的傾向。而只有約1／4教師采用了正確的科學探究教學策略。這說明大部分教師的科學探究教學策略還存在較大的誤區。

3.開展科學探究教學中的困難和障礙

本研究對教師在開展科學探究教學中的困難和障礙進行了調查。有86.4％的教師認為“應試教育的考試評價制度阻礙著科學探究教學的開展”，74.0％的教師認為“學校的實驗室和儀器設備不足，無法滿足探究教學的需要”，有71.6％的教師認為自己“關于科學探究教學的理論知識和實踐知識比較欠缺”，63.3％的教師認為“學生的基礎差，無法適應探究教學”，41.4％的教師認為“缺乏科學探究教學的氛圍(如同行之間的研討和切磋)”，37.9％的教師認為“課時緊張，開展探究教學完不成教學任務”，另有7.1％的教師選擇了“其他困難”。這表明這幾種困難在教師開展科學探究教學的過程中都不同程度地存在著，但最主要的困難和障礙是“應試教育的考試評價制度阻礙著科學探究教學的開展”，其次是“實驗室、儀器設備不足，不能滿足科學探究教學的需要”和“教師關于科學探究教學的理論知識和實踐知識比較欠缺”。這個調查結果為今后采取相應的對策措施指明了方向。

綜上所述，貴州省黔東南州的初中物理教師對科學探究教學的理念是非常接受和支持的，但他們開展科學探究教學的現狀不容樂觀：科學探究教學開展得很不普遍，傳統的授受式教學方式占主導地位；教師的科學探究教學策略存在著誤區。導致這種結果的原因有：教師的科學素養水平比較低，對科學探究教學的認識存在不足和偏差，關于科學探究教學的知識比較欠缺等；傳統的應試教育的考試評價制度阻礙著科學探究教學的開展；學校的硬件設施薄弱等。

四、思考與建議

(一)教師應努力提高自身的科學素養，增進對科學探究教學的正確認識

’首先，教師要認真學習科學史、科學哲學和科學教學的有關知識。在科學教育界，人們通常把科學史(Histo.ry)、科學哲學(Philosophy)和科學教學(Teaching)合稱為HPS。HPS知識能增進教師對科學本質、科學過程與方法等的認識和理解，從而提高教師的科學素養。其次，教師要加強對課程標準的學習。課程標準對科學探究教學的內涵、目的及其實施策略都作了詳細的闡述和說明，并配有科學探究教學的具體案例，它對于教師開展好科學探究教學具有重要的指導和參考作用。最后，教師要積極參加有關科學探究教學的教研活動和培訓，如參加探究課的集體備課、研討，觀摩優秀的探究課案例，進行科學探究教學的行動研究等。

(二)進行教師教育改革，構建與科學探究教學理念相適應的教師培養體系

美國著名科學教育家、科學探究教學的提出者施瓦布(Schwab J.)指出，為了勝任科學探究的教學，教師在培養過程中必須要接受實質的、充分的科學探究訓練。而在目前我國的教師教育中，師范生或在職教師還非常缺乏科學探究方面的訓練。因此，必須要進行教師教育的改革，構建與科學探究教學理念相適應的教師培養體系。首先，師范院校要進行課程改革，增設與科學探究教學理念相適應的課程(如HPS課程)；教學方式也要進行相應的改革，提倡科學探究教學方式，增加師范生進行科學探究訓練的機會。其次，在職教師的培訓內容和培訓方式等也要進行相應的改革。培訓內容不僅僅是有關科學探究教學的理論知識，還應包括科學探究教學的案例和疑難問題研討等內容。培訓的方式要避免單一的講座形式，可以采取講座、案例研討、科學探究等多種方式的有機結合。

(三)進行考試評價制度的改革，構建與科學探究教學理念相適應的考試評價體系

考試評價制度對教學有著很強的導向作用。.科學合理的考試評價制度對科學探究教學具有良好的導向作用；反之，則會阻礙科學探究教學的開展。調查發現：現行的以應試教育為導向的考試評價制度嚴重阻礙著科學探究教學的開展。因此，必須要進行考試評價制度的改革，構建與科學探究教學理念相適應的考試評價體系。首先，評價內容在考查知識與技能的同時，要加強對科學探究能力與科學態度、科學精神的考查。其次，終結性評價與形成性評價相結合，進一步加強形成性評價。最后，評價方式要改變單一的紙筆測驗方式，綜合采用紙筆測驗、實驗操作、課題研究和檔案袋評價等多種方式。

(四)加強實驗室等硬件設施的建設，為開展科學探究教學創設良好物質基礎

調查發現，許多學校(特別是農村初中)存在實驗室數量少和實驗儀器設備數量嚴重不足、老化等問題。實驗室和實驗儀器設備是開展科學探究教學的物質基礎，因此，必須要加強這方面的建設，以滿足科學探究教學的需要。少數民族地區由于經濟發展相對落后，硬件設施建設中最緊迫的問題就是缺乏資金。國家應加大對少數民族地區基礎教育學校在硬件設施建設方面的幫扶力度，地方各級政府也要努力增加這方面教育經費的投入，各方共同努力來加強學校的硬件設施建設。另外，學校也要加強實驗室的管理，提高實驗室和儀器設備的利用率，為開展科學探究教學提供良好的物質保障。