張紅洋 張珍
科學(xué)態(tài)度是科學(xué)素養(yǎng)的核心要素,是科學(xué)教育的重要內(nèi)容.培養(yǎng)學(xué)生形成正確的、積極的科學(xué)態(tài)度是科學(xué)教育的重要目標(biāo)之一.我國(guó)理科課程標(biāo)準(zhǔn)(物理、化學(xué)、生物等)都將“對(duì)學(xué)生情感、態(tài)度和價(jià)值觀的教育”作為科學(xué)教育三維目標(biāo)中的一維而明確提出.
科學(xué)態(tài)度具有顯著的學(xué)科相關(guān)性,物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度等方面發(fā)揮著重要作用.然而,科學(xué)態(tài)度的研究,尤其是物理科學(xué)態(tài)度的研究在我國(guó)尚未得到足夠重視,有關(guān)科學(xué)態(tài)度的測(cè)量和評(píng)價(jià)則更缺乏科學(xué)工具,本文主要對(duì)科學(xué)態(tài)度測(cè)量研究等方面的進(jìn)展和趨勢(shì)進(jìn)行討論.
1 科學(xué)態(tài)度的內(nèi)涵[HT]
科學(xué)態(tài)度的研究始于20世紀(jì)60年代,最初研究者將科學(xué)態(tài)度納入科學(xué)思維的范疇,并將情緒反應(yīng)等同于科學(xué)態(tài)度.隨著科學(xué)態(tài)度研究的不斷深入,科學(xué)態(tài)度的內(nèi)涵得以豐富和深化.當(dāng)今存在著兩種典型的理解,第一,科學(xué)的態(tài)度(scientific attitudes).科學(xué)的態(tài)度是指一個(gè)人解決問題、評(píng)估意見與信息、下決策的方式,也指對(duì)與科學(xué)有關(guān)的事物、想法或者活動(dòng)的一種情感傾向.陳英豪認(rèn)為科學(xué)的態(tài)度是指?jìng)€(gè)人運(yùn)用科學(xué)方法探究科學(xué)知識(shí),并將其應(yīng)用于日常生活的意愿、習(xí)慣和處置方式的總稱;第二,對(duì)科學(xué)的態(tài)度(attitudes toward science).對(duì)科學(xué)的態(tài)度是指人們對(duì)事物的一種情感、信念和價(jià)值觀,這種情感的對(duì)象可以是科學(xué)學(xué)科本體或?qū)W??茖W(xué)課程,也可以是科學(xué)家自身或科學(xué)家對(duì)社會(huì)的科學(xué)影響,如對(duì)科學(xué)家的態(tài)度等.若從教育的角度討論學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,研究者更加傾向于前者,即學(xué)生是否具有科學(xué)的思維方式以及解決問題的能力.
2 科學(xué)態(tài)度的研究進(jìn)展
2.1 科學(xué)態(tài)度研究歷程
科學(xué)態(tài)度的測(cè)量和研究對(duì)科學(xué)教學(xué)會(huì)產(chǎn)生非常重要的影響.研究者通過讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度測(cè)試,了解學(xué)生科學(xué)態(tài)度現(xiàn)狀,把握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),分析學(xué)生心理,進(jìn)而探究學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)與教師教學(xué)行為、學(xué)生學(xué)習(xí)方式、課程選擇、性別、年齡等因素之間的關(guān)系,提高教學(xué)效率.
由于科學(xué)態(tài)度屬于情感領(lǐng)域,因此很難去客觀地評(píng)價(jià).近30多年來,研究者廣泛借鑒教育心理學(xué)、社會(huì)心理學(xué)、心理測(cè)量學(xué)等其他學(xué)科領(lǐng)域的研究成果,對(duì)學(xué)習(xí)過程中的情感評(píng)價(jià)開展了許多研究,總結(jié)出很多具體的評(píng)價(jià)方法.包括以下幾種:(1)觀察法;(2)談話法;(3)調(diào)查法;(4)李克特量表等.其中,李克特量表(Likert Scale)是測(cè)量態(tài)度最常用的方法之一,是由一系列相互關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目或敘述句組成,由測(cè)試對(duì)象對(duì)這些項(xiàng)目作出判斷和響應(yīng),據(jù)此來推斷其態(tài)度的取向和強(qiáng)弱.
針對(duì)科學(xué)態(tài)度的測(cè)量研究者開發(fā)出了一系列工具,如:TOSRA(Test of Science Related Attitudes)、VASS(Views About Science Survey)、MPEX(Maryland Physics Expectation survey)、ATSI(Attitudes Toward Science Inventory)、ATSSA(Attitude Toward Science in School Assessment)、EBAPS(Epistemological Beliefs Assessment about Physics Science)、VNOS(Views of Nature of Science)等,也有針對(duì)教師科學(xué)態(tài)度的測(cè)量工具STAS-II(The Science Teaching Attitude Scale-II).然而,態(tài)度的測(cè)量工具的開發(fā)具有很大的挑戰(zhàn)性,往往需要研究者對(duì)態(tài)度量表進(jìn)行不斷地修正與完善.
2.2 物理科學(xué)態(tài)度測(cè)量工具
根據(jù)不同學(xué)科的學(xué)科內(nèi)容、學(xué)科結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),科學(xué)態(tài)度的測(cè)量工具也有所不同.國(guó)際上最為典型物理科學(xué)態(tài)度測(cè)量工具有:VASS(Views About Science Survey)、MPEX(Maryland Physics Expectation survey)和EBAPS(Epistemological Beliefs Assessment about Physics Science).
為幫助讀者對(duì)這三種物理科學(xué)態(tài)度量表有更多的了解,下面略作介紹.
(1)VASS是由美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)于1993年開發(fā)的一種物理科學(xué)態(tài)度測(cè)量工具,量表由50個(gè)問題構(gòu)成,測(cè)量?jī)?nèi)容是從科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)認(rèn)知兩個(gè)維度設(shè)計(jì)的.科學(xué)內(nèi)容維度包含科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、有效性以及科學(xué)方法三個(gè)方面;認(rèn)知維度包括學(xué)習(xí)能力、反省思維以及與科學(xué)的相關(guān)性三個(gè)方面.
(2)MPEX是美國(guó)馬里蘭大學(xué)物理教育研究小組于1998年開發(fā)的一種態(tài)度測(cè)量工具,旨在研究學(xué)生的態(tài)度、信念和期望對(duì)物理課程學(xué)習(xí)結(jié)果的影響效應(yīng).該量表包含34個(gè)問題,使用李克特五點(diǎn)量表,主要從獨(dú)立性、連貫性、概念、現(xiàn)實(shí)聯(lián)系、數(shù)學(xué)聯(lián)系和成就等六個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理科學(xué)態(tài)度進(jìn)行測(cè)量與研究.
(3)EBAPS態(tài)度測(cè)量工具創(chuàng)始于1999年,由美國(guó)加州大學(xué)Andrew Elby等人開發(fā),旨在調(diào)查學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)和物理學(xué)習(xí)的認(rèn)知觀點(diǎn),由30個(gè)問題組成,測(cè)量?jī)?nèi)容包括學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)與學(xué)習(xí)的本質(zhì)、實(shí)際應(yīng)用、知識(shí)的發(fā)展以及學(xué)習(xí)能力等五個(gè)維度.
上述三種態(tài)度量表在研究學(xué)生的物理認(rèn)知、物理方法、實(shí)踐應(yīng)用及評(píng)估學(xué)生物理科學(xué)態(tài)度中起著積極的推動(dòng)作用.但為了深入了解學(xué)生科學(xué)態(tài)度與專家的科學(xué)態(tài)度之間有什么差異,從而引導(dǎo)學(xué)生建立起專家解決問題的思維方式以及熟練掌握物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的能力,美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)歷經(jīng)數(shù)年于2006年開發(fā)了CLASS科學(xué)態(tài)度測(cè)量工具.
2.3 CLASS物理科學(xué)態(tài)度測(cè)量工具
2.3.1 CLASS測(cè)量工具介紹
隨著人們對(duì)科學(xué)態(tài)度內(nèi)涵認(rèn)識(shí)的不斷加深,以往的物理態(tài)度測(cè)量工具不能滿足當(dāng)前的研究需要.在此背景下,2006年由美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)開發(fā)出一種新的態(tài)度測(cè)量工具即-CLASS(Colorado Learning Attitude about Science Survey),作為測(cè)量學(xué)生對(duì)物理學(xué)科以及物理學(xué)習(xí)態(tài)度的工具,具有顯著的物理學(xué)科特點(diǎn).該工具在吸取了前三種測(cè)量工具優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),包括了廣泛多樣的測(cè)試內(nèi)容,比如增加了對(duì)學(xué)生態(tài)度研究的教育實(shí)踐解釋維度的內(nèi)容;采用簡(jiǎn)潔明了的問題陳述方式和里克特五點(diǎn)量表應(yīng)答方式.不僅有利于研究對(duì)象對(duì)測(cè)量?jī)?nèi)容的理解,且縮短了測(cè)試時(shí)間.當(dāng)然,該測(cè)量工具的信效度經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試,具有很好的信度和效度,并得到廣泛應(yīng)用.
CLASS最早開始是針對(duì)物理學(xué)科內(nèi)容而開發(fā)的,從八個(gè)維度來測(cè)量,其中包括:⑴真實(shí)世界的聯(lián)系;⑵個(gè)人興趣;⑶意義建構(gòu);⑷概念的聯(lián)系;⑸概念理解的應(yīng)用;⑹一般問題的解決;⑺解決問題的信心;⑻問題解決的熟練度.每個(gè)維度包含4-8個(gè)陳述,總計(jì)由42個(gè)研究問題組成.隨著對(duì)CLASS測(cè)量工具研究的深化和擴(kuò)展,對(duì)科學(xué)態(tài)度的測(cè)量已從單一的物理學(xué)科擴(kuò)展至化學(xué)和生物學(xué)科,根據(jù)不同的學(xué)科特點(diǎn),其內(nèi)容也存在差異.物理學(xué)科測(cè)量?jī)?nèi)容由42個(gè)問題組成,化學(xué)測(cè)量?jī)?nèi)容由50問題組成,生物測(cè)量?jī)?nèi)容則由32個(gè)問題組成.
CLASS科學(xué)態(tài)度的研究在于揭示學(xué)生科學(xué)態(tài)度水平及其影響因素,研究在教師以及其他外界因素的作用下,如何促進(jìn)學(xué)生由“新手型態(tài)度”向“專家型態(tài)度”轉(zhuǎn)變.研究者將被調(diào)查者的態(tài)度與物理學(xué)專家的觀點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,得出被調(diào)查者與專家觀點(diǎn)的一致性水平,根據(jù)一致性水平的高低,將學(xué)生態(tài)度分為“專家型態(tài)度”和“新手型態(tài)度”.持“專家型態(tài)度”的學(xué)生思維方式與物理學(xué)專家相似,他們認(rèn)為物理學(xué)是建立在以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的相互關(guān)聯(lián)和支撐的物理學(xué)知識(shí)概念框架,物理與人類發(fā)展和日常生活的聯(lián)系十分緊密;持“新手型態(tài)度”學(xué)生則認(rèn)為物理是由教師所傳遞的零散信息,與日常生活沒有實(shí)質(zhì)性聯(lián)系,未能將物理知識(shí)與大腦相關(guān)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)結(jié),而是將物理學(xué)習(xí)作為一種機(jī)械的概念記憶過程.
2.3.2 CLASS態(tài)度測(cè)量的典型研究
由于CLASS自身獨(dú)特的優(yōu)越性,因此在有關(guān)科學(xué)態(tài)度的測(cè)量研究中得到了廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)就相關(guān)的研究及發(fā)現(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單列舉.
(1)物理科學(xué)態(tài)度與學(xué)業(yè)成績(jī)的關(guān)系
美國(guó)科羅拉多大學(xué)K·K·Perkins與W·K·Adams等人利用CLASS探索學(xué)生物理科學(xué)態(tài)度與學(xué)業(yè)成績(jī)之間的關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度在物理課程的選擇以及在這些課程中注意力的集中方面都發(fā)揮著重要的作用,學(xué)生的物理科學(xué)態(tài)度與物理學(xué)習(xí)之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,科學(xué)態(tài)度測(cè)量中的贊同率高的學(xué)生其學(xué)業(yè)成績(jī)相對(duì)較高.
(2)學(xué)習(xí)方式與科學(xué)態(tài)度之間的關(guān)系
墨西哥普埃布拉博尼梅瑞塔自治大學(xué)的Mirko Marusic和Josip Slisko通過使用CLASS研究了兩種不同學(xué)習(xí)方式對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度形成的影響,這兩種學(xué)習(xí)方式分別為PQR(閱讀、展示、提問)和ED(實(shí)驗(yàn)、討論),研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種學(xué)習(xí)方式對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的提升均具有一定的促進(jìn)作用.但是ED較PQR而言,對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度提升的作用更大.
(3)學(xué)習(xí)興趣與科學(xué)態(tài)度之間的關(guān)系
美國(guó)科羅拉多大學(xué)K·K·Perkins與M·M·Gratny等人通過使用CLASS研究學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與科學(xué)態(tài)度之間的關(guān)系,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣與科學(xué)態(tài)度呈正相關(guān)(r=0.65),在測(cè)試中表現(xiàn)為專家型態(tài)度的學(xué)生同時(shí)也對(duì)物理學(xué)更感興趣.在對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣轉(zhuǎn)變的原因進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn),教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)物理學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系對(duì)學(xué)生興趣的提升具有顯著作用,而不恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理興趣下降.
(4)性別與科學(xué)態(tài)度之間的關(guān)系
相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)男生的測(cè)量結(jié)果較女生而言更接近專家型,在CLASS量表近一半陳述中顯示出顯著的性別差異,尤其是“真實(shí)世界的聯(lián)系”、“個(gè)人興趣”、“解決問題的自信”、“問題解決的熟練度”等維度女生顯著低于男生,而在“努力與成就感”維度則高于男生.美國(guó)科羅拉多大學(xué)Kara E·Gray等人的研究發(fā)現(xiàn),女性更善于去揣測(cè)專家的觀點(diǎn),但是對(duì)專家觀點(diǎn)的贊同率卻低于男性.
3 啟示
態(tài)度測(cè)量作為心理測(cè)量和教育測(cè)量的重要組成部分,其測(cè)量結(jié)果對(duì)于教師教學(xué)以及教育決策的制定均具有重要的借鑒意義.但由于態(tài)度本身屬于情感領(lǐng)域,難以測(cè)量,不易量化,因此研究者需要對(duì)科學(xué)態(tài)度的測(cè)量工具不斷改進(jìn)和提升.CLASS是目前國(guó)際上較為權(quán)威的物理科學(xué)態(tài)度測(cè)量量表,使用CLASS進(jìn)行的教育研究得到了廣泛認(rèn)可,相關(guān)的研究結(jié)論也給了我們很多啟示.然而我國(guó)的科學(xué)教育相對(duì)歐美國(guó)家來說還存在差距,雖說在我國(guó)科學(xué)態(tài)度教育已經(jīng)受到了較多的重視,但在實(shí)際的教育教學(xué)工作中情況仍不容樂觀,而且基于不同國(guó)家的社會(huì)政治經(jīng)濟(jì)制度、教育傳統(tǒng)以及人口等因素,學(xué)生科學(xué)態(tài)度測(cè)量結(jié)果也會(huì)有所差異,因此,提升我國(guó)教育研究者對(duì)科學(xué)態(tài)度的研究意識(shí),實(shí)施科學(xué)態(tài)度測(cè)量,研發(fā)客觀、科學(xué)、適合我國(guó)國(guó)情的態(tài)度測(cè)量工具十分必要.
【本成果為:2013年陜西省教育科學(xué)規(guī)則課程(SGH13061)階段性成果】