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亞太科學教育論壇，第十三期，第一冊，文章十二(二零一二年六月)
李玉峰，熊建文 新疆職前理科教師“科學探究”教學知識調查研究
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亞太科學教育論壇，第十三期，第一冊，文章十二(二零一二年六月)
李玉峰，熊建文 新疆職前理科教師“科學探究”教學知識調查研究
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表1: 職前理科教師“科學探究”教學知識總體情況
個人資訊
科學探究過程理解
科學探究教學法知識
科學探究教學評價知識
均值
標準差
均值
標準差
均值
標準差
學校
新疆師大
51.09%
22.71
6.97
13.16
6.13
6.98
2.43
昌吉學院
16.30%
21.59
5.58
11.11
6.01
5.12
3.23
石大師院
16.30%
22.11
5.90
12.34
8.12
8.90
4.12
伊犁師院
16.30%
24.10
8.93
14.54
9.12
7.12
1.23
專業
小教理科
16.30%
24.18
7.09
14.53
7.02
7.93
2.46
物理學
51.08%
21.13
6.71
11.7
4.85
5.96
2.03
化學
16.30%
21.57
6.87
12.4
5.21
7.12
2.23
生物學
16.30%
23.12
7.56
14.2
6.89
6.89
2.34
性別
男
51.61%
21.25
6.74
12.21
5.22
6.12
2.09
女
48.38%
24.26
7.09
14.16
7.02
7.9
2.51
民族
其他民族
3.27%
21
12.72
9
4.24
8.5
2.12
哈薩克族
4.91%
26.33
8.08
10.66
4.04
8.33
1.15
維吾爾族
13.58%
24.28
6.87
15
7.28
7.8
2.69
漢族
78.21%
21.25
6.74
12.21
5.22
6.125
2.09
總體
平均分
22.65
12.91
7.01
《表1給出了被調查對象在學校、專業、性別、民族等方面的比例構成，以及不同學生資訊在“科學探究”教學知識的差異。新疆主要師範院校在“科學探究”教學知識方面表現不同，科學探究知識平均分22.65，伊犁師範學院的學生得分為最高；科學探究教學法知識平均分12.91，伊犁師範學院表現最好；科學探究教學評價知識，石河子大學師範學院學生表現最好。在不同的專業間比較，學習綜合科學課程的小學教育理科方向學生的表現比分科的物理、化學、生物專業要好。 女生的“科學探究”教學知識整體上優於男生。不同民族學生的學科教學知識表現不同，占被調查總數78.21%的漢族學生總體表現在平均分以下；民考漢的少數民族學生總體表現不錯。
表2:“科學探究”知識
科學探究過程的理解題目（舉例）
得分率
科學探究本身的知識
下面哪些不是科學探究的物件
0.6207
科學探究作為人類的認知活動具有一定的階段性
0.2481
下面哪些活動符合科學探究精神
0.3301
科學探究需要一定的研究方法
0.3302
下面哪些活動是科學探究的物件
0.8285
在教育研究視野中，所談到的“科學探究”含義是
0.2633
科學探究外顯行為
下面那哪些問題不屬於提出科學問題？
0.9076
下面哪些陳述屬於猜想或假設？
0.2901
具有提出問題能力的學生可以：
0.3542
下面哪些活動屬於制定計劃與設計實驗？
0.2310
具有猜想或假設能力的學生可以：
0.4072
下面哪些活動屬於進行實驗與收集證據？
0.3621
具有制定計劃與設計實驗能力的學生可以：
0.4116
具有進行實驗與收集證據能力的學生可以：
0.3608
下面哪些活動屬於科學探究中的表達與交流？
0.3287
下面那些活動屬於的“分析與論證”？
0.3451
具有對於證據分析與論證能力的學生可以：
0.4072
具有表達與交流能力的學生可以：
0.4374
“科學探究過程的理解”得分呈正偏態分佈，其平均值為22.7（占總分的57.5%），標準差7.03。科學探究過程的理解分成關於科學探究本身的知識和具有科學探究能力的外顯行為兩個方面來討論。在關於科學探究本身知識中，對科學探究物件認識題目：
2 下面哪些不是科學探究的物件？
A 蝸牛的運動 B宇宙的來源 C地球的岩石 D光和作用 E金融危機爆發原因“6下面哪些活動是科學探究的物件？
A 地球變暖 B 偽娘現象 C選秀 D七·五事件 E民族團結
辨識度比較高，得分率分別為0.6207、0.8285。
10下面哪些活動屬於制定計劃與設計實驗？
A 制定實驗方案 B選擇實驗器材C執行實驗程式
D 選擇資料處理方法 E選擇實驗結果呈現方式
此題屬於複選題，正確答案是A、B，此題的得分率最低，僅為23.1%。分別計算小學教育理科方向學生的錯誤率為0.6363，物理學專業的錯誤率0.6896相差不多，但是小學教育理科方向學生的ABCDE均選的學生占到0.235，物理學專業學生ABCDE選項學生僅有0.103，這說明小學教育理科較物理學專業更容易混淆“制定計劃與設計實驗”這一科學探究要素，這與課程標準中對該要素的描述有重要關係。
《科學課程標準》（3-6年級）中關於“制定計劃”的內容要求：
4.1 能提出進行探究活動的大致思路。
4.2 能對自己或小組提出的探究問題作出書面計畫。
《義務教育物理課程標準》2011版中關於“制定計與設計實驗方案”的內容要求：
- 經歷設計實驗與制定計劃的過程；
- 明確探究目的和已有條件。
- 嘗試考慮影響問題的主要因素，有控制變數意識。
- 嘗試選擇科學探究方法及所需要的器材。
- 瞭解設計實驗與制定計劃在科學探究中的意義。
《普通高中物理課程標準》中關於“制定計劃與設計實驗方案”的內容要求：
- 知道實驗目的和已有條件，制定實驗方案
- 嘗試選擇實驗方法及所需要的裝置與器材
- 考慮實驗的變數及其控制方法
- 認識制定計劃的作用
小學教育理科方向學生掌握的制定計劃是“學生能提出探究活動大致思路、對自己的探究問題做出書面計畫”，容易對實驗步驟、選擇資料處理方法、選擇實驗結果呈現方式等活動產生性質產生誤解；物理專業學生所理解的制定計劃與實驗方案是“明確實驗目的與已有條件、選擇實驗方法、實驗器材、控制變數”，制定計劃與設計實驗方案的內涵描述比較清晰。究其最終原因是不同專業學生僅僅瞭解本專業科學課程標準，缺少對科學教育從小學到高中的統一、系統的認識。
“科學探究過程的教學知識”得分呈正偏態分佈，其平均值為13.16129（占總分的27.4%）,標準差為6.2。科學探究的教學知識包括科學探究教學的理論基礎和科學探究的教學策略知識。從表3可以看出，得分率最高為71%，最低為35%，這意味者大部分的被調查者不能夠完全掌握科學探究的教學知識。
表3:科學探究教學知識
科學探究教學知識（題目舉例）
得分率
建構主義構理論的哪些觀點為科學探究教學提供了理論依據：
0.4920
探究教學中的教師的主導作用體現在：
0.3864
基於建構主義的科學探究教學中應該：
0.4807
創設問題情境的教學策略包括：
0.3584
科學探究教學評價目包括：
0.5041
把握探究開放度的教學策略包括：
0.7116
研討交流的教學策略包括：
0.4057
啟發學生形成假設的教學策略包括：
0.4878
表4:科學探究教學知識
科學探究教學評價知識（題目舉例）
得分率
科學探究教學評價目的包括：
0.5041
科學探究教學評價的維度包括：
0.6014
在對學生的科學探究精神和探究態度進行評價的主要方法
0.5689
可以評價學生的科學探究能力的探究作品
0.2459
紙筆測驗可以評估學生的那些探究能力？
0.3011
“科學探究教學評價知識”得分成正偏態分佈，平均分為6.983871（占總分的15.1%），標準差為2.45278。得分率最高為60%，最低為24%。從表4可以看出學生對科學探究教學評價的知識掌握不夠好。
表5:“科學探究”教學知識與調查物件學習方式相關性
學習方式
科學探究過程理解
科學探究教學法知識
學習方式
.469**
.694**
科學探究過程理解
.469**
.567**
科學探究教學法知識
.694**
.567**
科學探究教學評價知識
.382**
.517**
.632**
科學探究教學知識
.550**
.851**
.837**
Pearson 相關係數，**. 表示在 .01 水準（雙側）上顯著相關。
“科學探究”教學知識與被調查物件的學習方式存在顯著相關。被調查者的不同學習方式，深刻影響其對科學探究過程的認識和科學探究外顯行為的理解；職前教師在學習過程中理解教學方法知識。“科學探究”教學知識三個組成成分之間存在顯著相關性，表明學科教學知識是各種組成要素在具體的教學情境中的重新建構與理解，是一種綜合性知識，並非其組成要素的簡單疊加，因此在“科學探究”教學知識的學習中既要加強其組成要素的學習，又要通過學生參與科學探究活動的方式綜合建構。
對被調查者學習科學探究知識的建議進行內容分析，對於建議中的詞語進行頻數分析發現，出現頻率從高到低的順序依次是，多做實驗、理論與實踐結合、學生親自實踐、課堂學習中多進行科學探究、提供硬體基礎。注重學生科學探究實踐性知識的獲得，是促進學生科學探究知識成長的重要途徑，有助於職前教師入職後，進行科學探究的有效教學。
