科学教育改革背景下科学教师在教学模式和模型方面个人知识的变化
Ineke Henze*, Jan Van Driel and Nico Verloop 荷兰莱顿大学
摘要：为了提高教师的专业意识，我们有必要了解和重视自己的主观或个人知识和信念。本项研究调查了科学教师在荷兰教学改革背景下，在教学模式和模型方面个人知识的变化。该研究追踪了9位经验丰富的科学教师，观察他们在第一年实施强调模式和模型的新大纲的过程情况。数据收集包含库格测验中的重复管理。数据结果出现了三种不同类型的有关教学模式和模型的个人知识，每一种都随着时间而产生显著的变化。类型1将学生从事的活动和具体内容的学习相结合。类型2中，具体内容的学习和对科学模型角色和本质的批判性反思相结合。最后，在类型3中，模式内容的学习同时涉及了学生对模型的生产和修正，和科学模型一般本质的批判性审查。本研究还讨论了教师专业发展的影响。
关键词：改革 教学模式 教师发展
介绍
荷兰上层中等教育的科学教师们最近已经开始教授一门名为《大众科学认知》（PUSc）的新课程。该新大纲的显明元素是科学知识和程序的批判性反思（De Vos amp; Reiding, 1999）。在这方面，PUSc的引入和其他许多国家的科学教育改革具有相似性，如加拿大（Aikenhead amp; Ryan, 1992），美国（美国科学发展协会，1994），以及英国（北方考试评估委员会，1998），都要求学生在科学探究和科学本质的各个方面知识渊博。PUSc的实施恰逢荷兰中等教育的大面积改革。除其他外，此项创新的目的是在于激发自主学习和降低教师指导型教育的重要性。因此，科学教师，不仅面临着新的教学大纲和内容，同时也被期望能够采用新的教学方法和新型媒体，如指导和监督学生的学习过程，而不是说教。这些想法切实符合当前的国际教育创新，即帮助学生深刻认识重要内容，发展学生的批判性思维和综合处理信息的能力，以及培养他们成为负责任的公民和终身学习者（Putnam amp; Borko, 1997）。
研究目的
很多当代教育研究力求解释和理解教学过程和和教师的主观感受。将先前教学隐藏的一面（Clark, 1995, p. 56）可视化的重点基于这样一种假设，即教师对学习、教学、学生、课程等的主观和个人知识对如何授课以及如何应对教育创新有着一定的影响（Clark amp; Peterson, 1986; Duffee amp; Aikenhead, 1992; Verloop, 1992）。教师的知识和信念或认知结构，也称为“理论框架”（(Posner, Strike, Hewson, amp; Gerzog, 1982），“个人建构系统”（(Kelly, 1955）和“世界内在图像”（Senge, 1992），在特定的情况下赋予经验、思想、感情和行为一致性。像其他人一样，教师不简单地应对环境，他们是“意义制造者”——不断评估他们在生活中遇到的事件”（Walker, 1996, p. 7）。为了提升自身的专业能力，我们有必要了解和重视多年来教师发展的个人知识和信念。
本文陈述了对一小组科学教师进行定性研究的方法和结果，调查了他们在第一年教授新课程PUSc的情况。这项研究针对新大纲最具特点的相关元素之一，调查了教师对其在理解上的变化，即对科学本质的反思。早前的研究（e.g., Gallagher, 1991）已经得出总的结论，即科学教师对科学史和科学哲学的了解有限。因此，他们对科学本质的理解并不令人满意。此外，这种认识与课堂实践的关系一直被认为是复杂的（Abd-El-Khalik amp; BouJouade, 1997; Lederman, 1992）。由于人们广泛认为科学模式和模型的角色是理解科学本质的中心，本研究特别注重在新大纲下，教师在教学模式和模型方面个人知识的变化。为此，我们关注每位参与者的个人知识，他们的异同点（Kelly, 1955），同时我们也探究不同教师认知之间的平行关系。（see Meijer, Verloop, amp; Beijaard, 1999）。
教师知识，即个人建设
教师知识的文学表达都被标上了各种标签，每一个都表明了该知识的相关方面。这些标签大体上概述了教师知识的调查方式（Verloop, Van Driel, amp; Meijer, 2001）。在这里，我们把重点放在“个人知识”这个标签上（Connelly amp; Clandinin, 1985），此标签强调教师知识的个人性和情境性。站在认识论的立场上，我们认为知识是个人现实建造的演变。在这项研究中，我们遵循乔治·凯利（1955）的观点，他认为人类是积极主动的，他的现象学强调人们对经验的理解。
支撑凯利个人建构心理的哲学同当前许多教育科研方法相一致，特别是定性或解释性调查（Pope amp; Denicolo, 2004）。例如，为了了解教师的个性文化，所谓的“叙事”研究方法被应用到个人材料，如“生活故事”，“对话”当中，“个人化写作”也得到使用（Connelly amp; Clandinin, 1990; Gergen, 1988）。根据他的个人构建理论，凯利（1955）将“个人构念积储格”技术作为一种方法来探索个人建构系统。因为他是一位心理治疗师，在很长一段时间里，该方法仅被限用于临床心理学上。然而，自20世纪80年代以来，越来越多的教育研究刊物主要从直接参与的学生和教师的角度出发，提出使用个人构念积储格来探究学习和教学过程的观点（e.g., Bezzi, 1996; Castejon amp; Martinez, 2001; Corporaal, 1991; Pope amp; Denicolo, 2004; Solas, 1992; Verloop, 1989）。
包括初始教师教育和持续的职业培训（Calderhead，1996）。这种知识的发展一直被看作是一个渐进的“运用课堂策略加以改进和实验、尝试新想法、提炼旧观念、提出问题和解决问题”的过程（Wallace, 2003, p. 8）。这个过程高度含蓄、反动，可被理解为“工作场所学习”或“专业发展”（Eraut, 2000; Kwakman, 1999; Schouml;n, 1987）。教师个人知识的发展一方面受到主观因素的高度影响，另一方面又受到对任务因素和工作环境因素的认知的影响（Klaassen, Beijaard, amp; Kelchtermans, 1999; Kwakman, 2003）。
学习背景
科学的公共理解，成为一个新兴的科学项目
除了传统的科学学科，公众科学最近也被介绍，比如物理，化学，生物。为在荷兰的16到18岁的参加中等教育的学生。这一新课题旨在开发科学的一般意义的理解—“科学为一切服务”—而不是准备为合格的学生在高等教育中对科学的进一步研究。不针对深入掌握主题，PUSc期望给每一位学生提供一个关于什么是科学和科学技术的新视角，并且知道他们在现代社会中应该扮演的角色。本大纲的一个独具特色的新元件是以培养学生的能力，批判性的科学知识和程序。底层的实现思路全新的学科，而不是适应现有的科学课程，事实是PUSC强制所有的学生，而“传统”科学课程是可选为10级。另外，PUSc作为一个新课程，它也期待会更容易被执行的教学策略，新的策略要被发展和实施，与实验者长期受到的科学教育相比较。因此，PUSc
并不意味着被归类到现存的科学课程(De Vos amp; Reiding, 1999).
PUSc 的教育目标被分解为以下六个方面，A–F (see Figure 1; SLO, 1996, p. 10).一般技能的学习(Domain A), 比如交流能力，计算机操作能力和调查能力，应在与具体学科的学习内容相结合中出现 (Domains C–F). 另外，科学知识和思维的反应应该和特定的科学话题相联系。举个例子，遗传工程 (Domain C)和温室效应(Domain D)。自从PUSc课程特别重视学生的科学知识产生和发展(Domain B), 与那些物理，化学，生物的课程不同，对自然科学的反应，代替了历史，心理和科学技术，这应该被提倡 (SLO, 1996)。
关系课程领域在PUSC组高级中学教育包含了两个方面：普通高中教育（10年级和11年级），大学前的教育（10年级，11年级，12年级）。这两个领域在他们的课程中有不同的侧重点。该计划为一般高中（普通中等教育）对标的物的实际和具体的应用场所更强调，而大学预科教育（VWO）有更多的抽象和复杂的目标。大学预科生，例如，应该能够使用他们的知识和在新的情况或环境下的技能。作为PUSC没有一个集中的，全国性的，也没有期末考试，学校有选择的自由，开发一些课程，这既反映了教师和学生的利益。例如，教师可以从不同的领域根据自己的喜好结合话题。于此同时，他们也有自由权去决定PUSc应该试用于10年级到12年级的学生。
模型和模型中的“公众理解科学”
旨在提高学生对科学概念和主要思想的全面理解，Hodson (1992)提出了三个科学教育的目标：去学习科学（比如通过科学理解一些产品的原理，包括概念，模型和理论）；去学习跟科学有关的东西（比如理解在心理学，历史和科学技术上的重要事件）；最后是去学习如何运用科学（比如，有能力参与公共活动并且运用自己的科学知识做出决策）。
外文文献出处：International Journal of Science EducationVol. 29, No. 15, 3 December 2007, pp. 1819–1846
The Change of Science Teachersrsquo;Personal Knowledge about TeachingModels and Modelling in the Context ofScience Education Reform
Ineke Henze*, Jan Van Driel and Nico Verloop Leiden University, The Netherlands
In order to enhance teachersrsquo; professional awareness, it is necessary to understand and value their
subjective or personal knowledge and beliefs. This study investigated the change of science
teachersrsquo; personal knowledge about teaching models and modelling in science within the context
of educational reform in The Netherlands. The study followed nine experienced science teachers
during the first years of the implementation of a new syllabus, which emphasises models and
modelling. Data collection consisted of the repeated administration of a Repertory Grid
instrument. From the results, three different types of personal knowledge concerning teaching
models and modelling in science were identified, each of which showed significant change over
time. Type 1 combined modelling as an activity undertaken by students with the learning of
specific model content. In Type 2, the learning of model content was combined with critical
reflection on the role and nature of models in science. Finally, in Type 3, the learning of model
content involved both studentsrsquo; production and revision of models, and a critical examination of
the nature of scientific models in general. Implications for the teachersrsquo; professional development
are discussed.
Introduction
Science teachers in Dutch upper-secondary education have recently begun teachingthe syllabus of a new course entitled lsquo;Public Understanding of Sciencersquo; (PUSc). Adistinctive element in this new syllabus is the crit
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