職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀現(xiàn)狀調(diào)查

趙頂位　沈龍啟越　計蘇燕　 安冉　劉宇

【摘要】本研究對262名本、專科職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀總體處于認(rèn)識充分水平，但專科生與本科生存在顯著差異。結(jié)合質(zhì)性資料進一步分析發(fā)現(xiàn)，職前幼兒園教師在科學(xué)知識觀、科學(xué)方法觀、科學(xué)工作觀、科學(xué)事業(yè)觀等方面存在一定的認(rèn)識模糊、“新”“舊”混雜、認(rèn)識不完整和“知其然不知其所以然”的現(xiàn)象。研究者據(jù)此提出相關(guān)建議。

【關(guān)鍵詞】職前幼兒園教師;科學(xué)本質(zhì)觀;本科生;專科生;教育建議

【中圖分類號】G615? ?【文獻標(biāo)識碼】A? ?【文章編號】1004-4604（2021）1/2-0045-05

科學(xué)本質(zhì)觀即對科學(xué)是什么的認(rèn)識，是個體對科學(xué)知識、科學(xué)特征的理解。教師的科學(xué)本質(zhì)觀即教師對科學(xué)本質(zhì)問題的認(rèn)識和理解。教師的科學(xué)本質(zhì)觀既會影響其自身的教學(xué)行為，也會影響科學(xué)教育的結(jié)果，如學(xué)習(xí)者對科學(xué)本質(zhì)的看法，對科學(xué)知識的習(xí)得以及科學(xué)思維的形成等。〔1〕當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的教師科學(xué)本質(zhì)觀調(diào)查，〔2-4〕不過調(diào)查對象多為中小學(xué)教師，較少涉及幼兒園教師，對職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀的調(diào)查幾乎沒有。科學(xué)教育能力是幼兒園教師必備的專業(yè)能力之一。《3～6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》指出，“幼兒的科學(xué)學(xué)習(xí)是在探究具體事物和解決實際問題中，嘗試發(fā)現(xiàn)事物間的異同和聯(lián)系的過程”，其核心是“激發(fā)探究興趣，體驗探究過程，發(fā)展初步的探究能力”。這對幼兒園教師的科學(xué)教育能力提出了新要求。職前教師教育是培養(yǎng)幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀，發(fā)展科學(xué)教育能力的重要時期。本研究以本、專科職前幼兒園教師為研究對象，對其科學(xué)本質(zhì)觀進行調(diào)查，以期為學(xué)前教育專業(yè)科學(xué)教育課程改革和職前幼兒園教師科學(xué)教育能力培養(yǎng)提供參考。

一、研究設(shè)計

（一）研究對象

本研究選擇262名在Z師范大學(xué)Y學(xué)院學(xué)前教育專業(yè)就讀的本、專科職前幼兒園教師（以下簡稱本科生、專科生）為調(diào)查對象。其中，本科生138名，專科生124名。

（二）研究方法

本研究采用問卷調(diào)查法，使用布阿拉潘（Buaraphan）研制的《科學(xué)本質(zhì)觀調(diào)查問卷》〔5〕為調(diào)查工具。該問卷共14個題項，包括科學(xué)知識觀（6個題項）、科學(xué)方法觀（3個題項）、科學(xué)工作觀（2個題項）、科學(xué)事業(yè)觀（3個題項）四個維度。每個題項由一個有關(guān)科學(xué)本質(zhì)的不太準(zhǔn)確的陳述，如“科學(xué)知識是不變的”，和“同意”“不確定”“不同意”三個選項組成。經(jīng)檢驗，該問卷具有較好的內(nèi)容效度，克隆巴赫系數(shù)為0.79，信度較好。該問卷除要求填答者對各種表述做出“同意”“不確定”“不同意”等選擇外，還要求其寫出選擇的理由，從而幫助研究者了解職前幼兒園教師對科學(xué)本質(zhì)的理解水平，以及在不同理解水平上的具體解釋。

（三）資料搜集和分析

本研究采用現(xiàn)場發(fā)放和回收問卷的方式開展調(diào)查，問卷回收率為100%。在計分方面，“同意”計1分，“不確定”計2分，“不同意”計3分。調(diào)查獲取的量化數(shù)據(jù)采用SPSS18.0軟件進行統(tǒng)計處理，并根據(jù)布阿拉潘建立的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀水平劃分為三個等級，即認(rèn)識不足（0～1分）、認(rèn)識模糊（1～2分）和認(rèn)識充分（2～3分）。〔6〕質(zhì)性資料則在轉(zhuǎn)錄匯總后根據(jù)每個題項的不同特點提取出現(xiàn)的主題，并加以分類、比較。

二、研究結(jié)果與分析

（一）職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀總體水平

由表1可知，本科生和專科生科學(xué)本質(zhì)觀總平均分均達到2分以上水平，說明職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀總體處于認(rèn)識充分水平，不過本科生和專科生間存在顯著差異。

（二）職前幼兒園教師科學(xué)本質(zhì)觀各維度水平

1.科學(xué)知識觀

科學(xué)知識觀主要調(diào)查個體對假設(shè)與理論的關(guān)系、定律的確定性、理論與定律的關(guān)系、知識的可變性、證據(jù)與知識的關(guān)系以及科學(xué)模型的認(rèn)識情況。由表2可知，在對假設(shè)與理論的關(guān)系、定律的確定性以及知識的可變性的認(rèn)識上，本科生和專科生均達到認(rèn)識充分水平，尤其是在對知識的可變性的認(rèn)識上，本科生和專科生的得分都非常接近3分，說明他們對科學(xué)知識會隨研究發(fā)展而變化這一事實持有堅定的認(rèn)識。在對科學(xué)模型的認(rèn)識上，本科生處于認(rèn)識充分水平，而專科生處于認(rèn)識模糊水平。在對理論與定律的關(guān)系和證據(jù)與知識的關(guān)系的認(rèn)識上，本科生和專科生均處于認(rèn)識模糊水平。T檢驗結(jié)果表明，本科生和專科生在所有題項上的得分都存在顯著差異。

以往對小學(xué)科學(xué)教師、初中科學(xué)教師科學(xué)本質(zhì)觀的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，教師對理論與定律的關(guān)系的認(rèn)識得分偏低。〔7，8〕調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分職前幼兒園教師認(rèn)為，從假設(shè)出發(fā)可以得到理論，而理論如果被證明是正確的則可以得到定律。這反映了職前幼兒園教師更傾向于認(rèn)可假設(shè)、理論、定律之間存在確定的發(fā)展序列和層級關(guān)系，〔9〕即科學(xué)發(fā)展遵循從提出假設(shè)、形成理論和定律，確定性逐步提高的序列。事實上，并不存在這樣一種發(fā)展序列，理論和定律實屬不同的知識類型，有著不同的作用。定律用以描述可觀察的現(xiàn)象之間的關(guān)系，理論則可構(gòu)成一套解釋系統(tǒng)。定律“原則上是由觀察、實驗所獲得的經(jīng)驗概括、歸納得來的”，“理論則常常是由科學(xué)家提出的，它們的建立并不完全基于經(jīng)驗，而可能與特定的模型有關(guān)”。〔10〕

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，職前幼兒園教師對知識的可變性的認(rèn)識最好，但在證據(jù)與知識的關(guān)系的認(rèn)識上，又普遍認(rèn)同“證據(jù)的累積可使科學(xué)知識更可靠”這一結(jié)論，處于認(rèn)識模糊水平。事實上，這一結(jié)論面臨兩個難以克服的挑戰(zhàn)。〔11〕一是歸納無法窮盡，即使有再多例證，也無法保證下一事例不是“例外”或“特例”。二是從“證據(jù)”到“結(jié)論”并無確定方法，即證據(jù)積累雖多，但無法保證必然能由此通達可靠結(jié)論。從科學(xué)本質(zhì)哲學(xué)觀的演進歷程看，職前幼兒園教師對知識的可變性的認(rèn)識與以證偽主義、后實證主義為代表的新科學(xué)本質(zhì)觀是一致的，而對證據(jù)與知識的關(guān)系的認(rèn)識又落在以經(jīng)驗主義、實證主義、邏輯經(jīng)驗主義和理性主義為代表的客觀主義科學(xué)本質(zhì)觀范疇，〔12〕說明職前幼兒園教師對科學(xué)知識本質(zhì)的認(rèn)識具有“新”“舊”混雜的特點。這與高瀟怡、李維的研究結(jié)果一致。〔13〕究其原因，可能是因為我國近年來雖持續(xù)大力推進科學(xué)教育轉(zhuǎn)型，但這一轉(zhuǎn)型仍在不斷推進的過程中，從而容易導(dǎo)致這一時期的職前幼兒園教師科學(xué)知識觀處于“新”“舊”混合的狀態(tài)。

2.科學(xué)方法觀

科學(xué)方法觀主要調(diào)查個體對科學(xué)方法是否有固定步驟、科學(xué)方法是否能回答所有問題、是否只有實驗才能產(chǎn)生科學(xué)知識，即科學(xué)方法的確定性、科學(xué)方法的全能性以及科學(xué)方法的唯一性的看法。由表3可知，本科生在科學(xué)方法的確定性、全能性和唯一性上的得分均達到認(rèn)識充分水平。專科生在科學(xué)方法的全能性和唯一性上的得分達到認(rèn)識充分水平，但在科學(xué)方法的確定性上的得分處于認(rèn)識模糊水平，說明專科生在科學(xué)方法是否是按固定的步驟逐步進行的過程認(rèn)識不清。此外，本科生在所有題項上的得分均高于專科生，且存在顯著差異。

以往研究發(fā)現(xiàn)，有半數(shù)以上（61.3%）的小學(xué)科學(xué)教師認(rèn)為，“每一項科學(xué)研究都要經(jīng)過提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、數(shù)據(jù)分析與解釋、報告結(jié)果的順序和步驟”，表明其對科學(xué)方法與科學(xué)過程的關(guān)系缺乏真正的認(rèn)識和理解。〔14〕本研究中專科生也存在類似問題，即對科學(xué)方法的確定性認(rèn)識模糊。此外，盡管本科生、專科生都充分認(rèn)識到科學(xué)方法不能解決所有問題，實驗并非獲取科學(xué)知識的唯一方法，但進一步的質(zhì)性資料分析表明，這種認(rèn)識更多是“知道”意義上的，而非“理解”意義上的，即“知其然不知其所以然”。例如，絕大多數(shù)職前幼兒園教師不認(rèn)同科學(xué)方法能解決所有問題，但在具體舉例說明時又少有確切處于科學(xué)認(rèn)識范疇之外的道德、倫理、美學(xué)、社會和哲學(xué)方面的舉例。〔15〕這表明職前幼兒園教師并不確認(rèn)科學(xué)方法的適用范圍及其局限性。自然科學(xué)研究方法多種多樣，大致包括觀察法、實驗法等獲得經(jīng)驗的方法和抽象法、歸納法與演繹法等構(gòu)建理論的方法，以及信息論、控制論、系統(tǒng)論等新方法。〔16〕然而，職前幼兒園教師在普遍認(rèn)同實驗法并非科學(xué)研究的唯一方法的同時，對于多樣化的科學(xué)研究方法到底有哪些，并無準(zhǔn)確的認(rèn)知。

3.科學(xué)工作觀

科學(xué)工作觀主要調(diào)查個體對創(chuàng)造力、想象力在科學(xué)工作中的作用，以及對科學(xué)工作的看法。由表4可知，本科生和專科生在科學(xué)工作中的創(chuàng)造力、想象力和科學(xué)工作的主觀性兩方面的認(rèn)識都達到了認(rèn)識充分水平，但本科生和專科生在對這兩個問題的認(rèn)識上存在顯著差異。

關(guān)于科學(xué)工作中創(chuàng)造力、想象力的作用，以及科學(xué)工作是否是純粹客觀的，還是不可避免要受到主觀性的影響，一直是科學(xué)本質(zhì)觀調(diào)查的重點。梁永平對初中理科教師的調(diào)查表明，只有約三分之一的教師認(rèn)為創(chuàng)造力和想象力貫穿于科學(xué)活動的全過程。〔17〕對創(chuàng)造力、想象力在科學(xué)工作中的作用和科學(xué)工作主觀性的認(rèn)識，反映了是視科學(xué)為對客觀世界已有規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)”，還是將科學(xué)看作在客觀觀察基礎(chǔ)上通過理論建構(gòu)取得的“發(fā)明”。這是兩種截然不同的科學(xué)認(rèn)識論。當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)對這一問題的解釋日益傾向于后者，即“正是通過主觀提出問題，通過思維進行創(chuàng)造，才能導(dǎo)致真正的科學(xué)發(fā)現(xiàn)”。〔18〕從這個意義上講，本次調(diào)查中的職前幼兒園教師對科學(xué)工作持有與時俱進的看法。然而，對相關(guān)質(zhì)性資料的分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)職前幼兒園教師只提到創(chuàng)造力、想象力在提出問題和假設(shè)時是必不可少的，對其在其他研究環(huán)節(jié)中的作用認(rèn)識不足;而從職前幼兒園教師對科學(xué)家的“偏見”的解釋看，多把“偏見”理解為科學(xué)家的個人觀點、錯誤或人格特質(zhì)（如偏執(zhí)），與科學(xué)哲學(xué)意義上的“價值有涉”“理論負載”仍有一定距離，說明職前幼兒園教師對科學(xué)工作的認(rèn)識仍有一定不完整性。

4.科學(xué)事業(yè)觀

科學(xué)事業(yè)觀主要調(diào)查個體對科學(xué)作為一項社會事業(yè)，包括科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，科學(xué)事業(yè)的社會性和社會、政治、文化對科學(xué)事業(yè)的影響等所持的看法。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本科生和專科生在這三項內(nèi)容上的得分都接近3分，說明職前幼兒園教師對科學(xué)事業(yè)有關(guān)問題的認(rèn)識達到認(rèn)識充分水平，但本科生在各項目上的得分均高于專科生，且存在顯著差異。

隨著對“什么是科學(xué)”研究的深入，人們?nèi)找嬲J(rèn)識到科學(xué)不僅是一種特定的知識體系、研究方法或過程，而且是一種社會建構(gòu)或社會活動。〔19〕高瀟怡、李維的調(diào)查結(jié)果表明，幼兒園教師對科學(xué)事業(yè)本質(zhì)的理解水平總體較高且較為穩(wěn)定，但幼兒園教師認(rèn)為受過良好訓(xùn)練的科學(xué)家能夠使科學(xué)研究免受社會和文化的影響，說明幼兒園教師對科學(xué)事業(yè)的理解仍有一定片面性。〔20〕在本次調(diào)查中，職前幼兒園教師對科學(xué)事業(yè)的認(rèn)識達到了認(rèn)識充分水平，無論是對科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系、區(qū)別，還是對科學(xué)活動自身的社會性，以及科學(xué)與其他社會子系統(tǒng)的關(guān)系，都持有較為充分的認(rèn)識。這可能與科學(xué)進步在社會發(fā)展中發(fā)揮了引人矚目的作用，公眾對科學(xué)事業(yè)的關(guān)注和了解越來越多，對科學(xué)技術(shù)與社會、生活的密切聯(lián)系越來越明晰，觀察體驗日漸豐富有關(guān)。

三、教育建議

（一）在學(xué)前教育專業(yè)課程中增加與科學(xué)本質(zhì)觀有關(guān)的內(nèi)容

盡管在科學(xué)本質(zhì)觀四個維度的大多數(shù)項目上，職前幼兒園教師都達到了認(rèn)識充分水平，但在科學(xué)知識觀方面，尤其是在理論與定律的關(guān)系、證據(jù)與知識的關(guān)系的認(rèn)識上，職前幼兒園教師還處于認(rèn)識模糊水平，在科學(xué)方法觀的認(rèn)識上更是存在“知其然不知其所以然”的現(xiàn)象。因此，高校應(yīng)當(dāng)在學(xué)前教育專業(yè)課程中增加與科學(xué)本質(zhì)觀有關(guān)的內(nèi)容，如科學(xué)知識、科學(xué)方法等。一是設(shè)置有關(guān)自然科學(xué)的通識課程，并在其中增加與科學(xué)知識觀、科學(xué)方法觀有關(guān)的內(nèi)容模塊。二是在現(xiàn)有的科學(xué)領(lǐng)域教學(xué)法課程中，特別是與科學(xué)本質(zhì)相關(guān)的，如對“何為科學(xué)”的解釋說明中，增加科學(xué)知識觀、方法觀的擴展內(nèi)容，如采用知識卡片、知識鏈接等方式進行擴展內(nèi)容的補充。學(xué)生可以通過教師對相關(guān)內(nèi)容的講授，并結(jié)合自身對擴展內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)，提高對科學(xué)知識、科學(xué)方法本質(zhì)的認(rèn)識水平。

（二）采用顯性和隱性相結(jié)合的方式推進科學(xué)本質(zhì)觀教學(xué)

在課程中增加了科學(xué)本質(zhì)觀的內(nèi)容后，為促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，可通過顯性和隱性相結(jié)合的方式推進科學(xué)本質(zhì)觀教學(xué)。〔21〕顯性方式是指通過直接教授有關(guān)科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容，或通過引入科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)中與科學(xué)本質(zhì)有關(guān)的內(nèi)容，提升學(xué)習(xí)者對科學(xué)本質(zhì)的理解。隱性方式是指通過探究式的科學(xué)教學(xué)，使學(xué)習(xí)者在科學(xué)探究的過程中體驗科學(xué)的本質(zhì)。一方面，高校可以直接教授一些關(guān)于科學(xué)本質(zhì)問題的認(rèn)識內(nèi)容，如科學(xué)知識是暫定的，但會在一定時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài);科學(xué)知識是以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的，是基于對自然世界的觀察形成的;科學(xué)知識在一定程度上具有創(chuàng)造性;科學(xué)知識的產(chǎn)生具有主觀性;科學(xué)知識與社會和文化有關(guān);科學(xué)理論的建構(gòu)是從觀察到推論的過程等。〔22〕另一方面，高校可以利用校內(nèi)相關(guān)系部或校外有關(guān)場館的資源，組織學(xué)生親身參與科學(xué)探究活動，在參與探究的過程中體驗科學(xué)探究過程及其結(jié)果的特性，積累感性經(jīng)驗，促進學(xué)生理論與實踐經(jīng)驗的結(jié)合，從而提高其對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識水平。

（三）加強對專科學(xué)歷職前幼兒園教師的科學(xué)本質(zhì)觀教育

本研究調(diào)查結(jié)果顯示，在大多數(shù)題項上，專科生的得分低于本科生，且兩者之間存在顯著差異，說明專科生的科學(xué)本質(zhì)觀水平還有待提升。高校可以采取線上線下結(jié)合的方式加強對專科學(xué)歷職前幼兒園教師的科學(xué)本質(zhì)觀教育，即一方面在線下課程中對科學(xué)本質(zhì)觀進行概要介紹，另一方面開發(fā)或選擇科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)教育，特別是科學(xué)史方面的線上課程，供學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí)，從而緩解科學(xué)本質(zhì)觀教學(xué)必要性與課堂教學(xué)時空有限性之間的矛盾，不斷提升專科學(xué)歷職前幼兒園教師對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識水平。

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【Abstract】This study investigated the conceptions of nature of science of 262 pre-service kindergarten teachers with 3 and 4 years of college study， and found that their overall level is at sufficient level with significant difference between teachers with 3 years of college study and those with 4. Further analysis using qualitative literature reveals that pre-service teachers still have problems of vague conception， mixing “new” with “old”， incomplete understanding， and “dont know why” in the aspects of science knowledge， scientific methods， scientific working methods， science careers. The researchers made relevant suggestions accordingly.

【Keywords】pre-service kindergarten teacher; conception of science nature; undergraduate student; student with 3 year certificate; suggestions for education