理科教師探究教學實施能力急需提升：一項基于Rasch模型的實證研究

1、    理科教師探究教學實施能力急需提升一項基于rasch模型的實證研究    處于“水平1”的理科教師在教學中能夠指導學生：系統(tǒng)地、精確地測量；確認測量中誤差的可能性來源；交流數(shù)據(jù)和信息；交流科學結論和論點；考慮批評性意見和其他解釋并做出反應。處于“水平2”的理科教師在教學中能夠指導學生：基于化學知識和原理，發(fā)現(xiàn)并建構明確的問題；選取合適的實驗材料和工具（探測器、電子天平等）；按照設計程序進行實驗；系統(tǒng)觀察；重復實驗，減小隨機誤差；使用圖和表格呈現(xiàn)信息；確認和解釋意外的不一致的數(shù)據(jù)；根據(jù)證據(jù)和邏輯推理確立因果關系；使用數(shù)學關系解釋變量關系；批判性地思考

2、證據(jù)，確定是否選擇了合適的證據(jù)進行論證；檢驗論證過程的邏輯性；交流科學過程和方法。處于“水平3”的理科教師能夠指導學生：編寫科學的、以模型為中心的說明；評估、修改模型，以提高模型的解釋力，更好地適應現(xiàn)有的證據(jù)；確定探究的方法，包括：實驗、模型、實地調研、信息研究、二手資料；使用恰當?shù)膶嶒灱寄埽环治?、推理證據(jù)的規(guī)律，通過歸納、演繹得出結論；構造一個模型（物理模型、數(shù)學模型、概念模型）用以表征關系；評價結論和觀點的正確性和局限性；從科學的角度評估所使用的方法；從其他角度提出可能的解釋、結論和方法；提出需要進一步解決的問題；口頭進行探究實踐報告，并準確地、有邏輯性地運用語言；撰寫書面探究實踐報告。處

3、于“水平4”的理科教師能夠指導學生：解讀問題，把問題拆解，指向具體的研究對象；評估問題結構、質量與價值；基于觀察和所學科學知識進行預測，建構可驗證的假設；建立簡單的模型（物理模型、數(shù)學模型等）來陳述現(xiàn)象或進行預測；鑒別各種變量（自變量、因變量、控制變量）；設計有邏輯順序的實驗步驟；使用統(tǒng)一測量尺度和記錄手法以消除系統(tǒng)誤差；利用現(xiàn)有技術和設備測定有一定精度要求的數(shù)據(jù)；用硬件（如計算機）和軟件、電子資源收集和存儲信息；使用統(tǒng)計技術組織和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。4.理科教師探究教學實施能力所處水平根據(jù)理科教師探究教學實施能力的logit值，能夠分別找出其在不同探究教學實施能力水平上的分布，如表4所示。表4 理科教

4、師探究教學實施能力的水平分布理科教師探究教學能力水平理科教師人數(shù)占總人數(shù)比例（%）水平11914.7水平29170.5水平31914.7水平400在129名理科教師中，有14.7%的理科教師探究教學實施能力處于水平1，有70.5%的理科教師處于水平2，有14.7%的理科教師處于水平3，沒有理科教師達到水平4。5.所處地區(qū)對理科教師探究教學實施能力的影響為了考查理科教師所處地區(qū)對其探究教學實施能力的影響，做t檢驗分析，如表5所示。結果表明，城市的理科教師探究教學實施能力略高于農村理科教師，但兩者的sig值為0.173，大于0.05，無顯著差異。表5 農村和城市理科教師探究教學實施能力t檢驗性別理

5、科教師教學探究能力msd城市28.01310.485農村25.5479.427t1.369sig0.1736.性別對理科教師探究教學實施能力的影響為了考查性別對理科教師探究教學實施能力的影響，做t檢驗分析，如表6所示。結果表明，男性理科教師的探究教學實施能力略高于女性，但兩者的sig值大于0.05，無顯著差異。表6 男性和女性理科教師探究教學實施能力t檢驗理科教師探究教學實施能力msd男29.0486.289女26.06210.660t1.427sig0.1607.優(yōu)課等級對理科教師探究教學實施能力的影響為了考查優(yōu)課等級對理科教師探究教學實施能力的影響，做多因素方差分析，如表7所示，數(shù)字15依

6、次表示部優(yōu)、省優(yōu)、市優(yōu)、縣優(yōu)、一般等級。同時做了理科教師能力與優(yōu)課等級關系圖，如圖3所示。結果表明，隨著優(yōu)課等級的下降，理科教師的探究教學實施能力也隨之下降，一般等級課相對于縣優(yōu)課得分略有上升，但差異不大。具體來看，部級優(yōu)秀課的平均成績最高，其次是省優(yōu)課。盡管省優(yōu)與市優(yōu)課的理科教師探究教學實施能力差異不顯著，但以30分為界限，將等級3與等級4、5劃分在一起。由此可以得出結論：部優(yōu)課和省優(yōu)課理科教師的探究教學實施能力明顯高于其他等級的理科教師，且呈現(xiàn)顯著差異；市優(yōu)課、縣優(yōu)課、一般等級課理科教師的探究教學實施能力差異不大，其中市優(yōu)課理科教師的探究教學實施能力略高，一般等級課理科教師探究教學實施能力

7、略高于縣優(yōu)課，但兩者差異不大。表7 優(yōu)課等級對理科教師探究教學實施能力的多因素差異檢驗優(yōu)課等級nalpha=0.05的子集123student-newman-keulsa，b42224.363657625.368432129.714329.71432736.857145.66671345.6667顯著性.463.116.053將顯示同類子集中的組均值。a.將使用調和均值樣本大小8.585。b.組大小不相等。將使用組大小的調和均值。將不足保證1類錯誤級別。圖3 教師探究教學能力與優(yōu)課等級的關系四、研究啟示與建議此次對遼寧省理科教師探究教學實施能力的測查在一定程度上能為基礎教育理科課程、教學和教師

8、培訓提供啟示。（一）基礎教育課程標準應明晰科學探究的內涵教師在教學實踐之前，應有足夠的理論作為指導。在現(xiàn)行的理科課程標準中，提出了八個過程性要素供教師參考，但沒有對每個要素進行指示，例如，在指導學生提出問題時，是否應引導學生提出問題的角度，是否應指導學生甄別問題價值，是否應該指導學生準確地表述問題等，沒有做出具體的闡述，導致理科教師在設置探究教學時，沒有明確的標準，指導不夠深入?？茖W探究二級要素能力的確定，進一步明確了“探究能力是什么”。因此，在課程標準中，應在“科學探究”概念的基礎上，提出科學探究的二級要素，明確其操作步驟和要點，并給出完整的探究教學范例，便于理解和遷移。同時，在理科教科書中

9、，探究性欄目應在科學探究的二級要素上設置活動，以此保障理科教師能夠更加精致地、創(chuàng)造性地設計教學，有效地指導學生完成探究過程。（二）理科教師探究教學實施能力應向更高水平邁進由前文所界定的探究教學實施能力的四個水平可以看出，水平1是教師針對實驗測量和交流結果等少數(shù)幾個探究二級要素對學生進行局部性的指導，探究的過程多為教師完成，開放度小；水平2和水平3是教師針對更多的探究二級要素進行指導，對二級能力要素的雕琢更加具體和精致，實踐性更強；水平4是教師加深了對學生思維性的指導，并且開放度增大，現(xiàn)代化教育技術的應用程度也增大。目前大部分教師處于水平1水平2，因此，理科教師在實施探究教學時，應在主體性、深刻

10、性、創(chuàng)造性上向更高的水平邁進。（三）對理科教師培訓的建議1.促進理科教師從探究教學觀念向行為轉變課程改革將近二十年，探究教學已經(jīng)深入理科教師觀念，但尚未在行動上全面落實，多數(shù)教師由于各種因素而回避探究教學方式。反觀“部優(yōu)課和省優(yōu)課理科教師的探究教學實施能力強”這個結論，也說明，探究教學實施能力越強的教師，整體教學能力也越強。因此，在理科教師培訓中，還需要完善課程模式，選擇有效的培訓內容，提供真實的案例，并鼓勵教師在培訓過程中進行實踐訓練和展示，采取“理論引領+范例分析+實踐反思+評比提升”的學習模式，提供探究教學專項比賽，使培訓方式多樣化，有效地使理科教師從探究教學觀念向行為轉變。2.強化理科

11、教師探究教學設計能力探究教學設計決定了探究教學的具體實施，兩者是相輔相承、相互促進的。因此，在探究教學內容選擇、資源開發(fā)、探究問題和教學情境創(chuàng)設方面，為教師提供更好的內容和策略，強化探究教學設計能力。3.鼓勵理科教師開展探究教學行動研究通過探究教學行動研究，找出探究教學過程中出現(xiàn)的問題，進一步查閱資料或同行研討找出策略。一方面能夠使遇到的實際問題得以解決，另一方面，使教師對學生發(fā)展、對自身局限有深刻的了解，能夠不斷積累理論和實踐性經(jīng)驗，增強教師探究教學的積極性和研究力，提高自身的科學探究教學實施能力。參考文獻：1the next generation science standards-exe

12、cutive summaryeb/ol. （2013-04-16）2017-11-12. 2the next generation science standards-topic vieweb/0l. （2013-04-16）2017-11-12. 3林崇德.中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果eb/ol.（2016-09-14）2017-11-12.4劉東方.論理科教師學科教學能力的構成及培養(yǎng)j.理科教師教育研究，2016，28（1）：37-42.5李源田.論教師專業(yè)發(fā)展的“五度”境界：名師的素質表征j.課程·教材·教法，2013，33（2）：86-91.6謝紹平，劉美鳳.理科教

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