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摘要：為深入了解一線科學教師于教學實踐中對科學本質觀的滲透現狀，以河北省保定市某中學F教師和浙江省杭州市某中學H教師為課堂觀察對象，運用文獻閱讀、量化分析和質性分析相結合的方法進行比較研究。結果顯示：（1）教師在科學課堂中均有科學本質觀的滲透，且三個維度的滲透程度為：科學方法>科學知識>科學事業；（2）對科學知識的滲透均偏向于傳統主義，對科學方法的滲透均偏向于現代主義，教師在課堂中不善于進行科學事業維度的滲透。

關鍵詞：初中科學；科學本質觀；課堂觀察

1引言

中華人民共和國教育部2011年制定的《義務教育科學課程標準》中明確提出，初中科學要加強對學生科學本質觀的培養，以此提高學生的核心素養[1]。科學本質（NatureofScience,NoS）問題已成為國內外學者的研究熱點，目前國內學者對科學本質觀的研究逐漸從質性研究轉變為量化研究。崔虹的研究表示：學生能否形成正確的科學本質觀在很大程度上與教師的課堂行為選擇有關[2]，Rungna-paSangsa-ard和KongsakThathong在文章中表示：科學教師在學生發展科學本質觀理解成敗的過程中起著至關重要的作用[3]。因此通過課堂觀察的量化分析，了解教師滲透科學本質觀的課堂現狀能為在職科學教師的教學工作提供重要參考。

2概念界定

科學本質通常被用來指科學的認識論和社會學，科學作為一種認識的方式，或科學知識及其發展所固有的價值觀和信仰[4]。科學本質觀則被認為是對科學本質的看法和認識[5]，目前主要分為傳統主義和現代主義兩大流派，本文采用葉佳對科學本質觀的分類和總結，將科學本質觀分為科學知識、科學方法、科學事業三個維度[6]。傳統主義科學本質觀認為科學知識是經過收集大量資料和信息，從中歸納得出的客觀“真理”，是不以人的主觀意識為轉移的客觀存在。現代主義的科學本質觀認為科學知識是不斷更替的，它不是絕對的真理，而是比原科學知識更接近真理。探索科學知識是科學家為解決問題，提出假設并證偽的過程。[5]傳統主義科學本質觀認為科學方法包括四個步驟，即收集信息、處理信息、提出假設、檢驗假設，所提倡的是歸納演繹的方法，并認為觀察是客觀的，為發現知識提供基礎與來源[7]。而現代主義認為科學家的觀察是主觀的，所提出的假設也是帶有個人色彩的，需要進行科學探究活動加以驗證[8]。在科學事業上，傳統主義認為科學家進行科學活動不是依靠個人主觀意見，而是根據一套固定的標準，且科學家所掌握的知識都是先前挖掘出的真理。而現代主義則認為科學家的科學探究活動也是一種創作，且其中含有自己的主觀想法；科學（S）與技術（T）、社會（S）、環境相互作用；科學社群對科學研究有重要作用，科學家研究得出的任何科學結論或成果得到科學社群的承認才有價值。[6]

3研究方法與工具

在文獻法的基礎上了解科學本質觀的有關內涵等，再在弗蘭德斯課堂互動分析系統（FIAS）的基礎上，改編成適合科學本質觀的課堂觀察量表，并以此為研究工具，從量化和質性角度對F教師和H教師的教學錄像進行課堂實錄分析。

3.1改進說明

整體框架仍沿用FIAS量表，在此基礎上細化為18類，特別說明以下幾點：1）一級編碼受李紅美、張劍平課堂互動雙編碼模型分析[9]的啟發，科學課堂應當是充滿科學探究趣味的課堂，探究活動應該是融合到教學環節中的，因此教師語言中的講授分為基于實驗探究的講授和傳統講授兩種；學生的討論活動也分為：基于實驗探究的討論和口頭討論兩種類型。2）二級編碼對3-7、10-11的教師語言以及12-14的學生語言分為三個維度：科學知識、科學方法、科學事業，編碼.1、.2、.3由于學生的討論是分組進行的，為了方便記錄不對其劃分維度。3）三級編碼又將劃分的三個維度各分為兩個層次：傳統主義與現代主義，編碼A、B。

3.2量表信效度

研究所用量表經學科教授和專家教師的指導，得到了杭州師范大學學科點專家的認可，具有專家效度；采用“研究者三角互證”對課堂錄像進行編碼，編碼相同率為89%，因此具有研究信度，不同點例如：研究者A對“有沒有小組知道答案？一位、兩位……”記為5.4，而研究者B將其記為2。遇到這種情況時會再次播放錄像共研究者思考，最終選用二比一的觀點。師生互動行為編碼原則如下：1）每5秒鐘記錄一次師生互動行為，每次發生多個行為時，則記為發生時間最長的行為；2）教師通過眼神和手勢等肢體動作來表達對學生的鼓勵和贊揚時，歸為行為2；3）課堂中常出現的“請舉手”“請你……”等語言活動均歸為8（指令）；4）批評（行為9）在這不是真的批判辱罵學生，而是指給學生改正回答。

4研究對象

個案研究所選用的兩位教師資料如下：F教師，男，中學一級教師，任河北省保定市某中學科學教師多年；H教師，男，中學一級教師，任浙江省杭州市某中學科學教師多年。任教班級為浙江省杭州市蕭山區某中學初三階段的兩個不同班級（F班與H班），由于該校學生分班時按照綜合成績均分，因此認為該研究中兩個班級的學生同質性差異不顯著，可以作為個案研究班級。授課內容均為《食物中的營養》一節。

5結果與分析

F教師的課堂錄像時長46分10秒，共采集到554個編碼；H教師的課堂錄像時長44分5秒，共采集到529個編碼。通過對原數據的分析得到如下結論：

5.1H教師課堂滲透科學本質觀的比率高于F教師

本研究中教師科學本質觀滲透率(P)=教師滲透科學本質觀的行為編碼數(K)/教師行為編碼總和(S)；教師滲透某一維度的科學本質比率(Px)=該維度的行為編碼數(Kx)/教師滲透科學本質觀的行為編碼數(K)。通過對原數據的統計發現：PF教師=KF教師/SF教師=134/268*100%=50%；PH教師=KH教師/SH教師=155/245=63%,為直觀比較兩位教師的滲透情況，以橫坐標為時間（分鐘），縱坐標為教師每分鐘滲透率（該分鐘內滲透科學本質觀行為數/該分鐘內總行為數）將兩位教師每分鐘科學本質觀的滲透率制成行為比率曲線圖。，H教師對科學本質的滲透在一節課中幾乎是貫穿始終的，F教師對科學本質的滲透是片段式的，盡管滲透率有大小，但兩位教師在課堂中均突出了科學課程的性質。

5.2教師在課堂中對科學本質觀三個維度的滲透：科學方法>科學知識>科學事業

對兩位教師各個維度的滲透行為編碼數進行統計發現：P科學知識（F教師）=43，P科學方法（F教師）=91，P科學事業（F教師）=0；P科學知識（H教師）=33，P科學方法（H教師）=120，P科學事業（H教師）=0，由此可以看出，教師在課堂中更多的是科學方法的滲透，且不注重科學事業的滲透。下面對兩位教師在三個維度的滲透傾向進行具體比較:1）兩位教師對科學知識的滲透均偏向于傳統主義P科學知識A（F教師）=K科學知識A（F教師）/KF教師=43/268*100%=16%P科學知識B（F教師）=K科學知識B（F教師）/KF教師=0/268*100%=0；P科學知識A（H教師）=K科學知識A（H教師）/KH教師=31/245*100%=12.7%；P科學知識B（H教師）=K科學知識B（H教師）/KH教師=2/245*100%=0.8%；通過上列數據的比較可以看出，兩位教師在科學知識上的滲透均偏向于傳統主義，且F教師在授課過程中沒有涉及任何現代主義觀點的科學本質觀。2）兩位教師對科學方法的滲透均偏向于現代主義P科學方法A（F教師）=K科學方法A（F教師）/KF教師=1/268*100%=0.4%；P科學方法B（F教師）=K科學方法B（F教師）/KF教師=90/268*100%=33.6%；P科學方法A（H教師）=K科學方法A（H教師）/KH教師=3/245*100%=1.2%；P科學方法B（H教師）=K科學方法B（H教師）/KH教師=117/245*100%=47.8%；從上列數據中發現：兩位教師的科學本質觀點傾向于現代主義，但不同于科學知識維度的是，兩位教師在授課過程中均有傳統主義的科學本質觀點的滲透。3）兩位教師均沒有進行科學事業維度的滲透兩位教師在科學事業維度的行為編碼數為0，因此在本堂課中均沒有涉及科學事業維度的滲透。

5.3從學生的課堂回答來看，F班的學生科學本質觀好于H班

F班的學生所有的回答均涉及科學本質內容，而H班學生的總應答行為是40個，但涉及科學本質內容的回答是34個，因此從總體來看F班學生科學本質觀好于H班。通過對原數據的統計分析，各個維度的比較具體如下（由于學生應答行為數量較少，不做計算比較，只作文字敘述）：1）F班的學生回答在科學知識維度上傾向于傳統主義，而H教師授課班級的學生則沒有涉及科學知識維度的回答；2）兩個班的學生回答屬于現代主義科學方法的觀點；3）兩個班的學生回答均沒有涉及科學事業維度。

6討論與建議

科學課程的性質要求教師為培養學生的核心素養，課堂中要以體現科學本質為主，培養學生正確的科學本質觀。而目前的課堂現狀較之前有所改善，但仍需探究原因，繼續改進。

6.1教師的課堂滲透情況與自身理解以及教學“習慣”有關

F教師和H教師課堂滲透科學本質觀的情況基本一致，在一定程度上反映了目前教師自身對科學本質觀的理解還沒有完全轉變為現代主義，尤其是科學知識維度仍然停留在傳統主義觀點，認為科學知識是客觀存在，教師設計的課堂活動在無意識地向學生傳達這個信息。其次，教師在課堂上均沒有涉及科學事業維度的滲透，這不僅與教師自身對科學事業的理解不深透、不到位有關，還與教師的教學“習慣”有關。傳統型的課堂強調知識灌輸、應試教育，忽略情感態度與價值觀的培養，執教多年的中年教師已習慣于這種教學方式，難以在短時間內調整教學方式。Rungna-paSangsa-ard和KongsakThathong認為，教師需要在任何有關NoS的學習干預發生之前首先理解NoS的概念[3]。因此要想在科學課堂中較好地滲透科學本質觀，需要教師加強自身對其的理解，修正傳統的教學“習慣”，從多個維度培養學生的科學本質觀。

6.2學生科學本質觀的傾向與教師的引導有關

通過比較結果發現：學生的回答中所顯露出的科學本質觀傾向與教師的滲透維度和傾向基本一致，這從側面可以說明學生科學本質觀的傾向與教師引導有關。在兩位教師的課堂行為矩陣表中可以明顯看出，兩位教師遵循了以教師為主導、以學生為主體的教學原則，在課堂中教師是引導者，學生的思路由教師引導，學生回答問題的角度也是由教師引導的。所以教師在課堂中更應該把握這條原則，將現代主義各個維度的觀點與課堂內容相融合，引導學生對科學本質觀形成正確認識。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.初中科學課程標準[S].北京師范大學出版社,2011:3-5.

[2]崔虹.中學化學教師科學本質觀與其課堂教學行為選擇的研究[D].長春:東北師范大學,2007.

[5]袁維新.簡論科學本質觀的類型與特征[J].科學技術與辯證法,2006(1):17-21,109.

[6]葉佳.基于科學本質觀的高中生物課堂個案研究[D].杭州:杭州師范大學,2016.

[7]舒巧光,邱仁宗.當代西方科學折學述評(第二版)[M].北京:中國人民大學出版社,2007.

[8]李安靜.科學本質觀在生物科學教育中的價值研究[D].南京:南京師范大學,2008.

[9]李紅美,張劍平.基于ARS的課堂互動雙編碼分析模型設計與應用[J].電化教育研究,2015,36(11):57-63,74.

作者:程茂鳳 任山章 單位:杭州師范大學生命與環境科學學院