理科教师探究教学实施能力急需提升：一项基于Rasch模型的实证研究

1、    理科教师探究教学实施能力急需提升一项基于rasch模型的实证研究    处于“水平1”的理科教师在教学中能够指导学生：系统地、精确地测量；确认测量中误差的可能性来源；交流数据和信息；交流科学结论和论点；考虑批评性意见和其他解释并做出反应。处于“水平2”的理科教师在教学中能够指导学生：基于化学知识和原理，发现并建构明确的问题；选取合适的实验材料和工具（探测器、电子天平等）；按照设计程序进行实验；系统观察；重复实验，减小随机误差；使用图和表格呈现信息；确认和解释意外的不一致的数据；根据证据和逻辑推理确立因果关系；使用数学关系解释变量关系；批判性地思考

2、证据，确定是否选择了合适的证据进行论证；检验论证过程的逻辑性；交流科学过程和方法。处于“水平3”的理科教师能够指导学生：编写科学的、以模型为中心的说明；评估、修改模型，以提高模型的解释力，更好地适应现有的证据；确定探究的方法，包括：实验、模型、实地调研、信息研究、二手资料；使用恰当的实验技能；分析、推理证据的规律，通过归纳、演绎得出结论；构造一个模型（物理模型、数学模型、概念模型）用以表征关系；评价结论和观点的正确性和局限性；从科学的角度评估所使用的方法；从其他角度提出可能的解释、结论和方法；提出需要进一步解决的问题；口头进行探究实践报告，并准确地、有逻辑性地运用语言；撰写书面探究实践报告。处

3、于“水平4”的理科教师能够指导学生：解读问题，把问题拆解，指向具体的研究对象；评估问题结构、质量与价值；基于观察和所学科学知识进行预测，建构可验证的假设；建立简单的模型（物理模型、数学模型等）来陈述现象或进行预测；鉴别各种变量（自变量、因变量、控制变量）；设计有逻辑顺序的实验步骤；使用统一测量尺度和记录手法以消除系统误差；利用现有技术和设备测定有一定精度要求的数据；用硬件（如计算机）和软件、电子资源收集和存储信息；使用统计技术组织和统计数据。4.理科教师探究教学实施能力所处水平根据理科教师探究教学实施能力的logit值，能够分别找出其在不同探究教学实施能力水平上的分布，如表4所示。表4 理科教

4、师探究教学实施能力的水平分布理科教师探究教学能力水平理科教师人数占总人数比例（%）水平11914.7水平29170.5水平31914.7水平400在129名理科教师中，有14.7%的理科教师探究教学实施能力处于水平1，有70.5%的理科教师处于水平2，有14.7%的理科教师处于水平3，没有理科教师达到水平4。5.所处地区对理科教师探究教学实施能力的影响为了考查理科教师所处地区对其探究教学实施能力的影响，做t检验分析，如表5所示。结果表明，城市的理科教师探究教学实施能力略高于农村理科教师，但两者的sig值为0.173，大于0.05，无显著差异。表5 农村和城市理科教师探究教学实施能力t检验性别理

5、科教师教学探究能力msd城市28.01310.485农村25.5479.427t1.369sig0.1736.性别对理科教师探究教学实施能力的影响为了考查性别对理科教师探究教学实施能力的影响，做t检验分析，如表6所示。结果表明，男性理科教师的探究教学实施能力略高于女性，但两者的sig值大于0.05，无显著差异。表6 男性和女性理科教师探究教学实施能力t检验理科教师探究教学实施能力msd男29.0486.289女26.06210.660t1.427sig0.1607.优课等级对理科教师探究教学实施能力的影响为了考查优课等级对理科教师探究教学实施能力的影响，做多因素方差分析，如表7所示，数字15依

6、次表示部优、省优、市优、县优、一般等级。同时做了理科教师能力与优课等级关系图，如图3所示。结果表明，随着优课等级的下降，理科教师的探究教学实施能力也随之下降，一般等级课相对于县优课得分略有上升，但差异不大。具体来看，部级优秀课的平均成绩最高，其次是省优课。尽管省优与市优课的理科教师探究教学实施能力差异不显著，但以30分为界限，将等级3与等级4、5划分在一起。由此可以得出结论：部优课和省优课理科教师的探究教学实施能力明显高于其他等级的理科教师，且呈现显著差异；市优课、县优课、一般等级课理科教师的探究教学实施能力差异不大，其中市优课理科教师的探究教学实施能力略高，一般等级课理科教师探究教学实施能力

7、略高于县优课，但两者差异不大。表7 优课等级对理科教师探究教学实施能力的多因素差异检验优课等级nalpha=0.05的子集123student-newman-keulsa，b42224.363657625.368432129.714329.71432736.857145.66671345.6667显著性.463.116.053将显示同类子集中的组均值。a.将使用调和均值样本大小8.585。b.组大小不相等。将使用组大小的调和均值。将不足保证1类错误级别。图3 教师探究教学能力与优课等级的关系四、研究启示与建议此次对辽宁省理科教师探究教学实施能力的测查在一定程度上能为基础教育理科课程、教学和教师

8、培训提供启示。（一）基础教育课程标准应明晰科学探究的内涵教师在教学实践之前，应有足够的理论作为指导。在现行的理科课程标准中，提出了八个过程性要素供教师参考，但没有对每个要素进行指示，例如，在指导学生提出问题时，是否应引导学生提出问题的角度，是否应指导学生甄别问题价值，是否应该指导学生准确地表述问题等，没有做出具体的阐述，导致理科教师在设置探究教学时，没有明确的标准，指导不够深入。科学探究二级要素能力的确定，进一步明确了“探究能力是什么”。因此，在课程标准中，应在“科学探究”概念的基础上，提出科学探究的二级要素，明确其操作步骤和要点，并给出完整的探究教学范例，便于理解和迁移。同时，在理科教科书中

9、，探究性栏目应在科学探究的二级要素上设置活动，以此保障理科教师能够更加精致地、创造性地设计教学，有效地指导学生完成探究过程。（二）理科教师探究教学实施能力应向更高水平迈进由前文所界定的探究教学实施能力的四个水平可以看出，水平1是教师针对实验测量和交流结果等少数几个探究二级要素对学生进行局部性的指导，探究的过程多为教师完成，开放度小；水平2和水平3是教师针对更多的探究二级要素进行指导，对二级能力要素的雕琢更加具体和精致，实践性更强；水平4是教师加深了对学生思维性的指导，并且开放度增大，现代化教育技术的应用程度也增大。目前大部分教师处于水平1水平2，因此，理科教师在实施探究教学时，应在主体性、深刻

10、性、创造性上向更高的水平迈进。（三）对理科教师培训的建议1.促进理科教师从探究教学观念向行为转变课程改革将近二十年，探究教学已经深入理科教师观念，但尚未在行动上全面落实，多数教师由于各种因素而回避探究教学方式。反观“部优课和省优课理科教师的探究教学实施能力强”这个结论，也说明，探究教学实施能力越强的教师，整体教学能力也越强。因此，在理科教师培训中，还需要完善课程模式，选择有效的培训内容，提供真实的案例，并鼓励教师在培训过程中进行实践训练和展示，采取“理论引领+范例分析+实践反思+评比提升”的学习模式，提供探究教学专项比赛，使培训方式多样化，有效地使理科教师从探究教学观念向行为转变。2.强化理科

11、教师探究教学设计能力探究教学设计决定了探究教学的具体实施，两者是相辅相承、相互促进的。因此，在探究教学内容选择、资源开发、探究问题和教学情境创设方面，为教师提供更好的内容和策略，强化探究教学设计能力。3.鼓励理科教师开展探究教学行动研究通过探究教学行动研究，找出探究教学过程中出现的问题，进一步查阅资料或同行研讨找出策略。一方面能够使遇到的实际问题得以解决，另一方面，使教师对学生发展、对自身局限有深刻的了解，能够不断积累理论和实践性经验，增强教师探究教学的积极性和研究力，提高自身的科学探究教学实施能力。参考文献：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.中国学生发展核心素养研究成果eb/ol.（2016-09-14）2017-11-12.4刘东方.论理科教师学科教学能力的构成及培养j.理科教师教育研究，2016，28（1）：37-42.5李源田.论教师专业发展的“五度”境界：名师的素质表征j.课程·教材·教法，2013，33（2）：86-91.6谢绍平，刘美凤.理科教

13、师对探究教学适应性评价指标体系的构建研究j.教师教育究，2017，29（1）：63-71.7卢美玉.高中生物教师探究教学实施能力现状及发展研究d.广西师范大学，2012：25-27.8马艳芝.中学理科教师探究教学能力调查d.陕西师范大学，2007：9-10.9刘海涛.中学物理教师探究教学能力结构及其发展研究d.陕西师范大学，2008：36-38.10韦斯林，柳秀峰，王祖浩.基于rasch理论的计算机模型教学测验的设计与应用j.中国电化教育，2014（7）：139-144.11程力.rasch模型在高考中的应用以不同年份考生物理能力水平的变化为例j.教育理论与实践，2016，36（5）：13-15.12刘东方，王磊.探究教学实施能力的构成要素j.化学教育，2012，33（9）：44-49.13李春密，梁洁，蔡美洁.中学生科学探究能力结构模型初探j.课程·教材·教法，2004（6）：86-90.14沈毅，崔允漷.课堂观察：走向专业的听评课m.上海：华东师范大学出版社，2008：74.15bond t, fox c. appling the rasch model: fundamental measurement in the h