幼兒教師科學教育知識的類型及其特征

[摘要]教師科學教育知識是當前科學教育與教師教育研究的重要問題。對幼兒教師科學教育知識類型的探討為近年來國內外研究者所關注。本研究通過對20所不同等級幼兒園321名教師所進行的問卷調查、觀察、訪談與聚類分析，較深入地揭示了幼兒教師科學教育知識的四種類型：開放系統型、探究零散型、保守貧乏型、傳統豐富型，及其各自所具有的特征，并指出需從動態發展的角度促進教師科學教育知識類型的優化。

[關鍵詞]教師教育；科學教育知識；知識類型

一、問題提出

教師研究是當前國內外教育研究與教育實踐密切關注的重要問題。隨著科學教育改革的不斷深入，教師科學教育知識(Pedagogical Content Knowledge for Science)逐漸成為世界各國制定科學教師教育標準的重要依據，是當前科學教育與教師教育研究的前沿領域。幼兒教師科學教育知識是幼兒教師關于“如何教科學”的知識。具體來說，是教師如何將自己所積累的科學知識、科學能力和科學態度轉化成幼兒易理解的形式，并以適當的方法逐步引導幼兒進行科學學習的知識。幼兒教師科學教育知識不僅是幼兒科學教育教師專業化的關鍵與核心問題，也是制約幼兒科學教育改革深化的瓶頸，直接影響兒童科學素養的提高。從實踐需要出發，我們應重視和加強有關幼兒教師科學教育知識的研究。

二、研究方法

本研究選取北京市各級各類20所幼兒園共321名教師作為問卷調查對象，選取時充分考慮其園所等級、年齡、教齡與受教育程度等因素。在此基礎上，根據問卷聚類結果，主要聚焦于其中有代表性的12名教師進行深入的情境觀察和即時訪談。 本研究圍繞“水、磁鐵、蝸牛”三個在幼兒園具有典型代表性的科學主題，采用情境式方式編寫“幼兒教師科學教育知識問卷”，共20個項目(Alpha一致性系數為0.836，分半信度為0.739)。在問卷調查基礎上，對各類型有代表性的教師(共12名)分別進行三個主題活動的情境觀察和即時訪談。

三、研究結果與分析

(一)幼兒教師科學教育知識維度的驗證性因素分析 通過對已有研究的分析，結合前期觀察與預實驗的結果，我們初步確定了幼兒教師科學教育知識的四個維度指標：科學課程知識、兒童發展知識、科學教育方法與策略知識以及科學學習評價知識。之后，我們運用驗證性因素分析對幼兒教師科學教育知識四因素模型進行了驗證分析，表1是該模型的整體擬合指數。 從表1可看出，X²／df值為1.35，遠小于2，接近于1；NNFI、IFI、CFI的值分別為0.90，0.92和0.92，均大于或等于0.90；而殘差RMSEA的值則為0.032，遠小于0.08，這說明各項指數均在一個優良的擬合模型可以接受的范圍內。因此，幼兒教師科學教育知識由科學課程知識、兒童發展知識、科學教育方法與策略知識及科學學習評價知識這四個因素組成是適宜的。

(二)幼兒教師科學教育知識的聚類分析

我們以科學課程、兒童發展、科學教育方法與策略以及科學學習評價知識為4項聚類指標，對全體321名教師的科學教育知識進行聚類。表2是聚類分析結果的簡化表。

從表2可看出，教師的科學教育知識可以分為以下四類。第一類：在方法策略知識上的得分最高，表現為明顯的探究取向，鼓勵兒童主動探究和親歷發現。且在科學課程、兒童發展以及科學學習評價各個維度上的得分也均處于最高水平，知識的豐富性較好。第二類：在方法策略知識上處于中等水平，雖低于第一類教師，但類似于第一類教師，表現出較為明顯的探究傾向。不過，此類教師在科學課程、兒童發展以及科學學習評價各個維度上的得分均處于較低水平，知識的豐富性較差。第三類：在四個維度上的得分均處于最低水平，知識表現較為貧乏、保守。其中，方法策略知識主要表現為非探究取向，強調向幼兒灌輸、傳遞與強化科學知識與原理。第四類：方法策略知識的水平略高于第三類，但也主要表現為非探究取向。且在科學課程、兒童發展以及科學學習評價三維度上得分均處于中等水平，較之第三類，知識要豐富一些。

(三)幼兒教師科學教育知識的主要類型及其特征

根據表2結果，結合觀察、訪談等研究材料，我們確定了兩個主要的分類依據，即科學教育方法策略的取向性與知識的豐富性。據此，我們對各類型的科學教育知識的具體特征及其典型表現作了進一步的分析。 1 開放系統型。 開放系統型教師的顯著特點是強調讓兒童進行探究性科學學習、自身知識豐富而系統。該類型教師對幼兒科學教育的理解比較深刻，在科學教育方法策略上表現出明顯的探究取向，具有開放性和啟發性；了解幼兒科學學習的特點，尊重幼兒在科學學習中的主體性，給予幼兒充分的探索空間和自由，積極鼓勵幼兒探究各種科學問題，注重幼兒的自我思考和探究，并能根據幼兒的特點和個別差異進行較為適宜的啟發與指導。同時，其在科學課程知識、兒童發展知識以及科學學習評價知識各個維度上的得分都處于最高水平，表明其知識豐富性高，而且其知識是通過教師不斷自主解決問題，不斷貫通各方面知識之間的聯系而形成的網絡化、系統化知識。總之，此類型教師能運用自身豐富的知識靈活地解決各種問題，知識結構也較為完備和科學，是一種比較理想的知識類型。 2 探究零散型。 探究零散型教師的顯著特點是具有探究取向，但知識零散(尤其是兒童發展知識)，具有矛盾性。該類型教師掌握了一些先進的科學教育理念，在科學教育方法策略上雖然不及第一類那么明顯，但仍表現為探究取向。只是其在科學課程知識、兒童發展知識以及科學學習評價知識各個維度上的得分均處于較低水平，且其知識與知識之間缺乏聯系，知識的網絡化程度、系統性、靈活性以及情境遷移性都較差。因而，此類教師雖然主張幼兒在科學活動中需親歷探究，也試圖在活動中有所體現，但常常不知道該如何落實自己的想法。 3 保守貧乏型。 保守貧乏型教師的主要特點是非探究性取向，知識貧乏、保守與比較陳舊。該類型教師對幼兒科學教育的理解落后，明顯表現出非探究取向。在活動中更多的是向幼兒灌輸、傳遞與強化科學知識與原理，而且其在科學課程、兒童發展、科學教育方法策略以及科學學習評價四維度上得分均處于最低水平，表現出知識相當貧乏的特點。此類教師不知道如何適宜地開展科學教育，表現出明顯的小學化傾向和保守性，在活動中經常以教師為中心，忽視幼兒的想法與自主思考。如在一次活動后的訪談中，某教師頻繁(共7次)地說“將自己知道的知識灌輸給孩子”，且多達18次地反復使用“不知道、不了解、不清楚”等詞，明顯地表現出科學教育方法的傳統取向，及其在科學教育知識上的貧乏。 4 傳統豐富型。 傳統豐富型教師的主要特點是非探究取向，注重灌輸、傳遞和強化，知識中等豐富。類似于保守貧乏型，該類型教師在方法策略上也表現為非探究取向，即教師更多的是以自己為中心，將自己所知道的科學知識直接傳授給幼兒，而且想更深更廣地講給幼兒聽。不過，傳統豐富型教師的非探究取向略弱于保守貧乏型，所以該類教師會相對更多地考慮幼兒的特點來開展科學活動。同時，在科學教育知識的豐富性上，該類教師的科學課程知識、兒童發展知識以及科學學習評價知識也都明顯好于保守貧乏型教師，僅次于開放系統型教師，說明此類型教師積累了較多的相關經驗，知識較為豐富，對科學活動主題的目標與內容的了解比較多，定位較為清晰。總之，該類型教師在四個維度上都處于中等水平，在運用傳統方法開展幼兒科學活動時比較自如，活動內容和重點較為突出，幼兒在活動中也較為認真，只是幼兒的主動性、參與性、探究性、體驗性明顯不足。

四、討論

(一)幼兒教師科學教育知識存在四種主要類型

國外有關教師學科教學知識類型的研究為本研究提供了借鑒。例如，有研究者Ⅲ將教師學科教學知識的多少、取向作為教學知識分類的重要維度。本研究在探討幼兒教師科學教育知識四個指標維度的基礎上，進一步根據教師在科學教育方法策略上的取向和知識的豐富程度，將其科學教育知識劃分為四種類型，即開放系統型、探究零散型、保守貧乏型、傳統豐富型。這四種類型的確定與觀察結果和已有研究結果是較為一致的。從各類型的總體分布上來說，當前幼兒教師更多的是探究零散型(33.8％)與傳統豐富型(33.4％)，其次是保守貧乏型(17.7％)，最少的是開放系統型(15.1％)。其中，最理想與最不理想的類型均較少，而中間類型居多。究其原因，可能是經過20多年的幼兒教育改革和學習探索，教師的科學教育觀念和知識有進步，因而有一定比例的開放系統型教師；但在教師轉變和進步的過程中，教師的探究取向與知識豐富程度不一定同步發展，因而探究零散型、傳統豐富型占較大比例，且仍有一定比例的保守貧乏型。

(二)需從動態發展的角度促進教師科學教育知識類型的優化

雖然我們從科學教育方法策略的取向性、知識的豐富性兩個維度將幼兒教師的科學教育知識分為四類，但實際上它們是一個連續體，其間會存在一些過渡狀態，因此，我們需從動態發展的角度看待和促進教師科學教育知識類型的優化，注意以下方面：

1 知識類型的可轉化性。在一定條件支持下，幼兒教師科學教育知識類型之間是可以轉化的。如傳統豐富型可以向開放系統型轉化；保守貧乏型可以向傳統豐富型或者開放系統型轉化。因此，創造適宜的條件促進教師轉向開放系統型是可能的，也是可行的。

2 知識類型的相對性。幼兒教師科學教育知識的類型劃分是相對的，教師的類型特征可能會隨著科學教育內容的變化而變化，即某一類型教師可能會在某些主題的科學教育活動中表現出另一類型的特征。

3 知識類型與知識發展水平的互動。教師的知識類型與其科學教育知識的總體發展水平之間存在著較為密切的關系，因此，我們可以豐富和提高教師科學教育知識水平為切入點，優化教師的知識類型。

4 提高促使各知識類型優化的針對性。針對不同類型的特點，應采取不同的措施幫助教師提高科學教育知識。具體來說，開放系統型教師對科學教育的理解比較深刻，鼓勵幼兒探究，知識豐富而系統，是較為理想的知識類型，因而對其的指導重點主要是進一步拓展知識的深度與廣度，并注意充分發揮其自身的主動性，通過表征重述以及教師群體和專家的支持，使其在科學教育方面的緘默知識顯性化，進一步改善教育效果；探究零散型教師在科學方法策略上表現出探究取向，但知識零散，兩者之間呈現出不同步性，因而急需幫助其豐富多方面的科學教育知識；而傳統豐富型與保守貧乏型教師在科學教育方法策略上的取向都是非探究性的，注重向幼兒的灌輸、傳遞與強化，不同的是前者知識較為豐富，而后者知識更為貧乏。對于這兩類教師，既需重點改善其科學教育方法策略的取向，同時又需幫助其補充先進的科學教育理念，更新科學教育知識。其中，保守貧乏型教師是需要予以更多關注與幫助的教師群體。