化学教师实施科学探究活动的影响因素,该文是化学教师类毕业论文模板范文跟科学探究和影响因素和化学类参考文献格式范文.
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[摘 要]通过“最大变异”的选样策略邀请五位南京市的高中化学教师作为研究参与者,以课堂观察和访谈作为主要的方法收集资料,并采用“扎根理论”的分析策略对数据进行了分析.结果表明,影响高中化学教师实施教科书中“科学探究”活动的因素有三类,分别是：学科教学知识、时间限制以及教学资源.结合这三类因素,针对教师的专业发展、教科书的编写以及课程实施的管理提出了建议：教科书编写者与一线教师更多地进行互动,给予充足的教学课时,提供充足的教学资源.
[关键词]科学探究；教师；教科书；化学教学；影响因素
[中图分类号] G633.8
[文献标志码]A
[文章编号]1002-1477(2016)11-0061-05
一、问题的提出
众所周知,“科学探究”是当代科学素养教育的一个重要主题.在国际科学教育改革思想的影响下,我国高中化学新课程也将“科学探究”作为课程目标和课程内容正式纳入课程中,并将其视为一种重要的教学与学习方式.在教科书层面,为了帮助教师们积极开展探究教学以及落实“科学探究”的目标,目前三种版本的高中化学教科书都编排了大量的“科学探究”活动（如人教版中的“科学探究”栏目）.那么高中化学教师对教科书中“科学探究”活动的实施情况如何,特别是哪些因素会影响教师对这些活动的实施呢？这是本研究所关注的问题.
笔者于2016年6月上旬查阅中国期刊全文数据库,以“科学探究”为篇名,以“因素”为篇名、关键词或摘 要进行文献检索,经过进一步的阅读和筛查,发现仅有三篇文献与这一议题相关.其中,刘健智等人通过问卷、访谈、课堂观察等形式,调查了影响农村初中物理科学探究课堂教学行为的因素,根据影响从大到小排列依次是：教师教育观念,现行的考试制度,学校、上级领导的支持,学校的实验器材,教师自身素质,学生素质,教学课时的设置,社会、家长的支持,班级人数和教师工作量.王翠平和王文军‘3]以及陈炎等则通过论述的方式探讨了影响课堂教学中开展科学探究的因素,主要包括教师教育观念陈旧、教师教学能力有限、学生基础薄弱等.从现有文献可知,有关教师开展科学探究的影响因素的实证性研究极少,并且尚未有学者专门研究教师对教科书中“科学探究”活动的实施情况.因此,本研究的开展是对现有文献一个很好的补充,将丰富学术界对我国理科教育中科学探究实施情况的认识与理解.
二、研究方法
本研究采用的研究范式属于诠释学方法(interpretive approach)；诠释学方法适合对具体事件中特定人员的观点展开研究,并主张研究者在研究过程中应充分尊重参与者的观点而不要掺人自己的主观偏见.笔者认为,教师自己的声音是关于何种因素影响他们实施“科学探究”活动的一个不可取代的指标,必须聆听与研究.因此,本研究采用诠释学方法,从教师的视角探索影响他们实施“科学探究”活动的因素.
1．研究对象
本研究开展的地区为江苏省南京市.目前,南京市的高中采用的是人教版的化学教科书.为了能比较全面地探索影响高中化学教师实施“科学探究”活动的因素,笔者采用了“最大变异”( maximumvariation)的选样策略选择研究参与者,即所邀请的教师在所处学校层次、性别、教龄、职称等背景资料方面有所差异.另外,他们所讲授的章节内容也各不相同,既有必修模块的内容也有选修模块的内容,既有理论化学方面的内容也有描述化学方面的内容.起初笔者联系了八位高中化学教师,经过与教师们的沟通与协商,最终共有五位教师参与研究.
在这五位教师中,有两位女性教师和三位男性教师,他们教授高中化学的年份最短的大约7年,最长的超过25年.五位教师分别就职于建康中学、应天中学、虎踞中学和天京中学（学校的名字使用的是化名）.虎踞中学和天京中学为普通高中,建康中学和应天中学则是国家级示范高中（五位教师的基本资料列于表1,需要说明的是,为了保护研究参与者的个人隐私,文中不会出现五位教师的真实姓名,而是用甲、乙、丙、丁、戊代替）.
2．研究方法
在正式进入研究现场前,笔者与每位教师都见了面,进行前期访谈.前期访谈的主要目的和内容有以下几点：向参与研究的教师介绍本研究的目的和内容；询问教师的教学进度安排；与教师商讨观课的班级；与教师商讨观课时笔者的位置以及观课后访谈的地点.
进入研究现场后,笔者对每位教师进行了一章内容教学的观课.需要说明的是,虽然教师通常会负责2～3个班级的教学工作,但由于研究时间和精力有限,在本研究中笔者只选择一个班级的教学进行观察,并针对这个班级的教学情况展开访谈.在观课期间,笔者重点关注与记录教师对教科书中“科学探究”栏目的实施情况（五位教师讲授的章名以及各章编排的“科学探究”活动汇总于表2中）.
待观课结束后,如果教师在课堂中开展的“科学探究”活动与教科书中的编排存在差异,笔者将会与教师进行访谈,请他们谈谈差异产生的原因.在访谈过程中,所有访谈内容都被全程录音,录音资料最终转录为文字稿用以分析.在分析资料时,笔者采用了“扎根理论”(grounded theory)的分析策略.[71首先,笔者反复阅读逐字稿并依据教师在访谈中的解释,对差异产生的原因进行初始编码(coding).经过分析,共提炼出七个初始编码,分别是：关于教材内容的认知；关于学生已有知识的认识；关于学生所学知识的认识；教学时间不足；节约课时；实验室较少；实验员没有时间准备.接着,笔者再利用“持续比较技术”(constant comparative technique)‘81将这些初始编码进行比较与合并,归纳出不同类型的影响教师实施“科学探究”活动的因素.例如,依据Magnusson等人所提出的理科教师的学科教学知识(pedagogical content knowledge,PCK)模型,学科教学知识由五种成分构成,分别是：理科教学取向（特定年级的教学目的）、理科学习者知识（学生的已有知识；学生学习某个知识的先备条件；学生的学习困难）、理科课程知识（课程目标；具体的教学材料）、理科教学策略知识（具体学科的教学策略；具体主题的教学策略）、理科评价知识（评价维度；评价方法）.因此,前三个编码都属于学科教学知识的范畴,可以合并为“学科教学知识”因素.最终,笔者将7个初始编码归纳为三类影响因素,它们是“学科教学知识”（编码1 3）、“时间限制”(编码4-5)和“教学资源”（编码6 7）.
需要指出的是,为了确保分析的信度,三位研究者共同对资料进行了分析,若在分析过程中出现意见不一致的情况则进行商议,直至达成一致.
三、研究结果
1．学科教学知识
在本研究中,甲教师、丙教师和戊教师都因自身的学科教学知识而对教科书中的“科学探究”活动进行了改编.
在“金属及其化合物”一节的教学中,甲教师在实施“铁与水蒸气的反应”活动时,没有按照教科书中的编排要求学生对实施装置进行设计和探讨,而是直接给出实验方案请学生完成实验.对于此处改编,甲教师做了如下说明：我这么想啊,如果科学探究是为了对一个实验装置进行研究的话,我们是不是可以把它放在化学实验的选修课里面去做.那么就这节教材的编写来讲,它的大标题叫作“金属的性质”,那么谁更重要？显然金属的反应性要胜于对装置的研究.
从甲教师的解释可以看出,她没有安排学生设计及探讨实验装置是由于她认为这个活动步骤与该节的教学内容并不相符.正如她所提到的,该节的主要教学内容是金属的性质而不是实验装置的研究.这处改编属于课程知识的影响.
在“生命中的基础有机化学物质”一节教学中,丙教师在实施“果糖的还原性”活动时,没有依照教科书中的编排要求学生设计实验,而是直接给出实验方案,让学生按照方案完成实验即可.丙教师对这处差异的解释为：像书上这个活动,在我看来已经不是科学探究实验了.学生早就知道结论了,之前的生物课上他早就知道果糖是还原糖还是非还原糖了.既然结论都知道了,我想就没有必要再假模假样地设计实验探究了,对不对？
依据上述回答,丙教师没有要求学生设计实验是因为她认为学生通过先前生物课的学习对实验结论已经知晓,实验便失去了探究的价值.显然,丙教师对学生已有知识的认识诱发了此处改编.
在“水溶液中的离子平衡”一节教学中,戊教师没有实施“影响盐类水解程度的因素”这一探究活动,对此他解释道：我们在第一节已经分析了弱电解质电离平衡的移动,然后第二节又分析了水的电离平衡的移动.在这个基础上,这里其实已经很清楚了,（水解平衡移动）就是一个化学平衡的移动,而且和前面两节内容基本上还是类似的.影响因素无非就是温度、物质本身的浓度,还有外加的酸碱盐这些.所以我觉得这里做这个活动没什么太大必要了,或者说把这类活动放在第一节还是比较好的,因为像现在第一节、第二节、第三节都涉及了平衡移动的问题,同样是刚才讲的那些因素,学生自然能迁移过来了.
戊教师的解释显示,他不实施这个活动主要是由于他认为经过先前章节的学习,学生对活动所探究的问题已经有所认识了,探究活动的开展便没有必要了,这处改编属于学习者知识的影响.
2．时间限制
在本研究中,丁教师和戊教师都因缺少足够的教学时间而对教科书中的“科学探究”活动进行了删减或改编.
在“化学反应与能量”一节教学中,丁教师没有实施“原电池的设计”这一探究活动,他做了如下解释：最主要的原因是这个探究活动一做的话课上就讲不了多少内容了.我们的课时就这么多,时间太紧张了,活动一做的话一节课差不多一大半的时间就没了,所以这个花费时间太多了,我们的顾虑就比较多了.
从丁教师的解释可以看出,他不实施这个活动主要是由于教学时间的限制,开展探究活动需要花费较多的时间,这会导致没有充裕的时间完成其他内容的教学.
在“水溶液中的离子平衡”一节教学中,戊教师在实施“盐类组成与盐溶液酸碱性的关系”活动时,将活动的第一个步骤“测试盐溶液的酸碱性”由学生实验改为了演示实验.对于这处改编,戊教师解释道：应该说如果这个实验让学生进行分组、自己动手操作的话效果当然是最好的,可以观察现象更加明显一点.但从教学时间的角度来考虑,我们要节约课时,现在化学课时给的又少,所以我们在课堂上采用了演示实验的方法.
依据上述解释,戊教师将学生实验替换为演示实验主要是由于化学课时较少,需要节约课时,这是受到教学时间限制的影响.
3．教学资源
在本研究中,乙教师因教学资源不足的限制而对教科书中的“科学探究”活动进行了改编.
在“化学物质及其变化”一节教学中,乙教师在实施“胶体的性质”活动时,用演示实验替代了学生实验.他对替代的原因做了如下说明：主要是由于我们的实验室前面安排了配溶液的实验,因班级很多,大家就得轮着去做,有的班级直到上周才做完,这样实验室的老师就来不及收拾布置这个实验了.还有呢,我们的实验室没那么多,而刚刚这节课就有四个班在同时上,那必然只能是一个班或者两个班去用,这样对其他班级又不公平了.所以我们有各方面的原因吧.
乙教师的解释显示,将学生实验替换为演示实验,主要是由于班级过多,实验室较少,实验场所安排有困难,实验员也没有足够的时间进行准备,总的来说是受到教学资源不足的限制.
四、结论与建议
本研究通过将教师的教学实践与教科书的编排进行比较,揭示出学科教学知识、时间限制以及教学资源三类影响高中化学教师实施“科学探究”活动的因素.这一发现表明教师的个人因素（学科教学知识）以及教学所处的情境因素（教学时间、教学资源）都会对“科学探究”活动的实施产生影响.更为重要的是,与现有文献相比,本文首次采用质的研究方法对科学探究实施的影响因素这一研究议题进行了实证性探索,并且“学科教学知识”这一因素是先前研究中尚未报道和提及的.因此,无论在研究方法还是研究发现方面,本研究都对已有文献有了一定的突破与创新.结合本研究所揭示的三类因素,笔者针对教师的专业发展、教科书的编写以及课程实施的管理提出了以下几点建议.
1．教科书编写者与一线教师更多地进行互动
在本研究中,五位教师中有三位教师（甲、丙、戊）因学科教学知识而对“科学探究”活动进行了改编.这一发现说明,一线教师与教科书编写者在具体探究活动的想法上存在着些许不同.鉴于此,笔者认为,教科书编写者应与一线教师更多地进行互动.他们之间的互动在两个方面：一方面,教科书编写者应组织大量的教师专业发展活动,对教师如何理解与开展“科学探究”活动进行指导.专业发展活动可以是培训讲座的形式,进行面对面的指导与互动,也可以是互联网的形式,教科书编写者通过互联网建立相关的论坛或讨论组,对教师的困惑予以解答并提出相关建议.另一方面,编写者在编写教科书过程中应更多地听取一线教师的意见和想法,特别是教学经验丰富教师的意见和想法,并将这些教师的学科教学知识努力反映到教科书的编写中.具体到本研究,教师们曾指出某些“科学探究”活动的设计不合适或没有必要.诚然,教师们的想法未必一定是正确的,但作为比较有经验的教师,他们所提出的问题应当引起教科书编写者的重视,在今后的教科书编写与修订过程中,需要注意“科学探究”活动设计的合理性与必要性问题.
2．给予充足的教学课时
研究结果显示,共有两位教师（丁、戊）因教学时间不足而不得已删减或改编了教科书中的“科学探究”活动,也在一定程度上影响了整体的教学质量.就笔者来看,南京部分高中的确存在着所安排的化学课时数偏少的问题.例如,在丁教师的案例中,他所教的班级每周只有两节化学课,这样一来,一学期的化学课时数不超过40节.在不到40节的课时中,教师不仅需要完成新课教学,还包括了习题讲解、平时测验以及试卷讲评等任务,这对于教师来说在时间分配方面的困难是显而易见的.可以预见,在课时数较少的情况下,教师为了完成教学进度,势必会对教学内容进行一定的取舍,而学科知识通常是教师们优先保留的内容,这便容易理解为何部分教师没有充裕的时间开展“科学探究”活动了.鉴于此,笔者建议,学校教学管理人员在安排课时的过程中应与任课教师积极沟通,给予教师充足的教学课时,以确保他们拥有足够的时间完成教学任务.当然,从另一个角度说,教师也应当合理地分配教学课时.倘若基于应试的考虑教师过多地将教学时间用于讲、练习题,那么时间不足则只是他们不愿意实施“科学探究”活动的一个借口,这种情况是应当避免的.在日常教学工作中,教学管理人员需要对教师的课时分配予以监督和管理,以保障教师课时分配的合理性.
3．提供充足的教学资源
在本研究中,虽然仅有乙教师因教学资源不足的限制而对“科学探究”活动进行了改编,但是必须认识到,本研究是在一个教育和经济都比较发达的城市开展的,这里的教学资源相对充足.不难想象,在一些教育和经济都相对落后的地区,教师因教学资源不足而无法充分实施探究活动可能会是一个更加普遍的现象.因此,笔者建议,从学校到各地区的教育主管部门都应继续加大教学资源方面（实验室的数量、实验员的配备、实验药品与器材的准备等）的投入与建设,以保障教师们在实施探究活动时不会受到教学资源不足的限制.此外,在教学资源相对缺乏的条件下,教师也不应当简单地放弃“科学探究”活动的实施,而是应开动脑筋,指导学生采用日常生活中的用品替代常规实验中的药品和器材,尽一切可能带领学生开展探究活动,努力落实化学新课程所倡导的“科学探究”理念与目标.
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