中學數學教師對數學和科學課程整合態度的調查——以優質中學為例

呂寶珠

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中學數學教師對數學和科學課程整合態度的調查——以優質中學為例

呂寶珠

（東北師范大學教育學部，吉林長春 130024）

教師的態度是影響課程整合成功的重要因素．對優質中學部分數學教師進行數學和科學課程整合態度的問卷調查，發現：中學數學教師對課程整合的總態度是積極的．在認知、行為和總態度上是積極支持的，在情感維度上沒有明確傾向性；在性別、職稱上不存在顯著性差異；初中數學教師在情感維度上顯著高于一般高中和示范性高中教師；教齡在10~20年的教師顯著低于教齡在10年以下及教齡在20年以上的教師；具碩士以上學歷的教師顯著高于具本科學歷的教師．

數學科學；課程整合；態度；差異

1 問題提出

知識經濟時代，科技發展在高度分化的基礎上正走向高度綜合，學科之間的聯系日益緊密，相互交叉日益加劇．同時科學技術滲透到社會生活的各個方面，人們面對所有社會問題，都需要具備運用多門學科知識的綜合能力．正是在這一時代背景下，伴隨著教育價值取向的轉變，以往只強調分化而忽視綜合的局面逐漸被打破．從20世紀開始，西方發達國家率先掀起了課程整合的研究與實踐，特別是像具有同源共生關系的數學與科學課程之間的聯系和整合更是受到了特別關注[1～2]．1989 年美國科學促進協會提出了《面向全體美國人的科學--——美國2061 計劃》（以下簡稱《2061計劃》）．《2061計劃》的扉頁上對科學和數學教育的重要性做了這樣的闡述：“在下一個人類歷史發展階段，人類的生存環境和生存條件將發生迅速的變化．科學、數學和技術處于變革的中心位置——它們引起變革、塑造變革、響應變革．所以，科學、數學和技術將成為教育今日兒童面對明日世界的基礎．”《2061計劃》的目的在于幫助國家的學校教育體制進行轉變，使所有的學生受到良好的科學、數學及技術教育．該計劃建議“要減弱或消除嚴格的學科界限，注重科學，數學和技術的連接……”[3]．

大量的歐美國家的數學和科學課程整合的研究與實踐表明：教師對數學和科學課程整合的認知和態度是影響課程整合成功與否的重要因素[4～5]．要實施數學和科學課程整合的教學改革，就必須要了解教師對于數學和科學課程整合的態度，這樣才能根據其所持有的信念和態度，來設計和實施數學和科學的整合課程[4]．

2 研究設計與實施

2.1 樣本選擇

研究共實施兩次問卷調查，分別為預調查和正式調查．兩次調查采用隨機抽樣方法，并適當考慮到調查對象的學校、性別、年級、學歷、職稱、教齡等基本特征．

預調查抽取北京市西城區中學數學教師50名，回收問卷50份，其中有效問卷50份．正式調查抽取北京市西城區中學數學教師89名，回收問卷89份，其中有效問卷87份．正式調查對象的基本情況如表1所示．

表1 調查對象的基本情況

2.2 研究工具

在參考國內外課程整合態度相關文獻的基礎上，自行設計了數學和科學課程整合的調查問卷，問卷的編制經歷了以下4步[6～7]．

2.2.1 模型建構

根據美國實驗心理學家霍夫蘭（C. I. Hovland）和盧森堡（M. J. Rosen-berg）提出的態度三要素說，即態度由認知、情感和行為傾向三要素組成，構建了數學教師對數學和科學課程整合態度問卷的理論模型．問卷由課程整合認知、課程整合情感和課程整合行為意向3個主維度構成，主維度又包含8個子維度，最終形成數學教師關于數學和科學課程整合態度的結構模型（圖1）[8]．

2.2.2 初步編制

參考McGinnis等人關于教師對數學和科學課程信念和態度的調查問卷[9]，并與教師深度訪談挖掘有關數學教師對數學和科學課程整合態度的評價條目．經專家咨詢預評價，最終確定41個問卷條目，問卷采用Likert五點量表法作答，選項分別為“非常同意”、“部分同意”、“很難說”、“不太同意”和“極不同意”，依次計為5分、4分、3分、2分和1分．12個條目為反向表述，采用反向計分．由于問卷不涉及敏感問題，未設置測謊項．

圖1 數學教師對數學和科學課程整合的態度結構模型

2.2.3 問卷修訂

將形成的原始調查問卷實施預調查．測試后采用SPSS20.0計算預測問卷每個條目的標準差、Cronbach's系數、校正題總相關、同質性檢驗、探索性因子分析等，最終形成了數學教師對數學和科學課程整合態度的調查問卷，共包含24個條目．分別對認知、情感和行為意向3個維度的內部一致性及總內部一致性進行統計，結果見表2．修改后的問卷邀請3位數學教育專家進行內容效度評價，內容效度指數平均S-CVI為1.000，I-CVI為1.000．以上數據表明問卷具有較好的信度和效度．

表2 問卷的信度

2.2.4 正式調查

對形成的正式問卷的結構效度采用相關性分析和驗證性因子分析．各維度間的相關系數在0.49~0.65之間，相關系數較低；而總態度與各維度的相關系數在0.76~0.90之間，維度之間的相關普遍低于因素與總課程整合態度與各維度的相關，相關均具有統計學意義（<0.05），結果顯示各維度之間相對獨立，量表具有較好的結構效度．運用AMOS 19.0統計軟件對正式測量的結果進行驗證性因素分析，結果表明觀測數據與事先預想的結構理論模型基本吻合．

3 調查結果與分析

問卷數據應用SPSS 20.0進行統計分析．

3.1 量表的信度分析

由表2的結果可以看出，各項的內部一致性較好，問卷具有相當高的信度．

3.2 問卷的基本情況

對問卷各維度得分進行描述性統計，結果見表3及圖2~圖5．

圖2 認知維度的統計直方圖

圖3 情感維度的統計直方圖

圖4 行為維度的統計直方圖

圖5 總態度的統計直方圖

圖2表明：認知維度呈現比較嚴重的負偏態，認知得分分布在高分段的人數較多，低分人數較少，均值較高．這說明教師在認知維度高度認可課程的整合．

表3 得分的描述性統計

訪談中有教師談到：數學和科學課程整合的理念當然是好的．原因一是隨著科學技術的飛速發展，數學和科技的結合越來越緊密，數學在社會和科技進步的過程中發揮著越來越重要的作用．數學教育的發展要跟上時代的步伐，這樣培養的人才是具有跨學科、多視角看待和解決問題的“復合型人才”．原因二是數學教育單純的對學生進行抽象知識的灌輸、形式化題目的訓練都不符合教育學和心理學的最新研究成果．現在強調學生整體性發展，課程標準、教材和考題在學科整合方面都有所體現．調查數據和訪談資料都表明絕大部分中學數學教師對數學和科學學科本質及數學和科學課程之間的關系有較為客觀的認知：數學和科學是相互影響、相互促進的；數學和科學課程應該知識對流、理論互鑒、方法碰撞．對數學和科學課程整合的社會意義及教育價值表現出積極肯定的態度．但認知維度得分的極差和方差較大，最低分僅為8分，這說明中學數學教師對數學和科學課程整合的認知還存在著一定的差異，通過訪談發現，少數數學教師認為數學具有嚴密的邏輯體系，數學教育的目的就是提高學生的抽象思維水平．科學是實證學科，數學和科學課程整合不利于體現數學的抽象性，干擾數學的邏輯體系和知識結構，會造成數學教學內容雜亂，使學生抓不住學習的重點．因此對數學和科學課程整合持消極態度．

圖3表明：情感維度呈現負偏態分布，基本近似服從正態分布．均值為26.885，得分大致關于均值對稱分布，但高于均值的得分略多于低于均值的得分．這說明中學數學教師對數學和科學課程整合的態度絕大部分持中立態度，積極支持和反對的人都較少．相比數學教師對課程整合認知維度的積極態度，教師對數學和科學課程整合的情感態度表現的并不是很積極．分析訪談資料發現：課程整合的教學資源匱乏、教師缺乏關于課程整合的專業知識和教學策略、現行的考試評價制度等都是影響教師對數學和科學課程整合情感態度的重要因素．

圖4表明：行為維度呈現負偏態分布．均值為25.782，頻數分布的高峰向右偏移，特別是分數大于35的頻數較大．說明中學數學教師對數學和科學課程整合有較為積極的行為意向．從訪談資料來看，目前教師中已經比較經常系統的進行課程整合的教師數量不多，但大部分教師表示鑒于課程的發展趨勢和考試改革的推進，如果條件允許愿意嘗試進行課程整合．

圖5表明：從總態度的直方圖和得分分布及正態檢驗來看，總態度呈現負偏態．均值較高，100分以上得分明顯高于50分以下的得分．這說明從總體上看中學數學教師對待數學和科學課程整合持認可和支持的積極態度．

因為認知維度得分呈現嚴重的負偏態，在以下的參數檢驗中將其進行反向計分后開方處理．將各指標與中立態度得分（3分）進行單樣本檢驗，結果表明：教師在認知維度上顯著區別于中立態度（(86)=-9.118，<0.001），支持課程整合；教師在情感上與中立態度差異不顯著（(86)=-0.188，=0.851），對課程整合處于中立態度；教師在行為維度上顯著區別于中立態度（(86)=7.886，<0.001），支持課程整合；教師在總的態度上顯著區別于中立態度（(86)= 6.811，<0.001），支持數學整合．

3.3 性別差異

采用獨立樣本檢驗來分析性別差異．如表4 所示，檢驗的顯著性水平都大于0.05，表明中學數學教師對數學和科學課程整合的態度無性別差異．

表4 性別差異T檢驗分析表

中學數學教師對數學和科學課程整合的態度不論是在認知、情感和行為意向3個維度均不存在性別的顯著性差異．有關“性別差異”的研究是目前教育領域的一個熱門話題．在數學和科學教育領域關于“性別差異”的研究多集中在從認知和情感的因素去探討能力和學業成就的性別差異．一直以來人們始終認為男性較女性在數學和科學上占優．早期的一些研究成果也支持這一結論[10]．數學和科學能力和成就會影響人們對數學的認知和態度．所以人們很自然的就會聯想到數學教師中男教師比女教師在數學和科學的能力和水平上占優勢，對數學和科學課程整合的態度上男教師比女教師更積極．但從調查結果來看，并沒有支持這種假設．而數學和科學的能力和學業成就的差異受生物、心理、社會文化等多種因素的綜合影響．威斯康星大學麥迪遜的研究人員珍妮特·默茨表示：性別差異主要來自于社會文化因素．近年來，由于男女在政治、經濟、教育和健康上更加平等，在數學和科學上表現出來的性別差異越來越小，而且僅有的差異還表現在高難度和復雜的認知問題上．那么對于高中數學教師經歷了嚴格規范的中等和高等教育后，高中的數學和科學課程無論對男、女教師來說，難度都是類似的，都不會構成高難度的任務．從訪談的結果和后面使用德爾菲技術所做的調查結果都可以證明以上結論．

3.4 學校類型差異

從認知、情感、行為及總態度對不同學校進行方差分析，結果如表5所示，對情感維度進行不同學校組間差異分析，結果如表6所示，不同類型學校情感維度總分均值繪成圖6．

表5 不同類型學校的方差分析

表6 不同類型學校組間差異分析

圖6 不同類型學校情感維度總分均值

通過表5、表6、圖6可以看出：不同學校的數學教師對課程整合的認知、行為意向和總的態度不存在差異．但初中教師的情感維度得分（=29.306，=4.174）顯著高于一般高中（=25.938，=7.104）和示范性高中教師（=24.829，=5.570）．訪談中，高中教師對于課程整合心存疑慮，首先，重要的原因之一就是高中數學教學內容多，課時緊張．有老師說：“別說課程整合了，就是不整合，要讓學生掌握所教的內容課時都不富余．”而初中教師反映初中數學教學內容不是很多，課時相對寬松，這樣就為課程整合提供了時間上的保障．這是初中教師比高中教師在情感上表現出積極態度的一個原因．其次，目前北京市中考命題遵循寬、淺、新、活的宗旨，突出教學的基礎性、開放性、綜合性、實踐性和規范性．知識的豐富性加強，要求學生見多識廣．對于知識遷移能力，要求從課內到課外，從課外到生活；對于靈活應變能力，要求基礎知識多賦予實際背景來考查，死記硬背的知識減少；對于綜合運用能力，要求跨學科考查，注重考查學生的綜合能力；對于實踐操作能力，要求基礎知識結合實際問題，考查學生是否真正把知識活學活用起來[11]．北京市目前推進的中考命題改革提升和推動了教師對于課程整合的認識與實踐．而高考數學試題對于知識的跨學科和綜合性的要求還不是很明顯，所以從考試評價的角度看，高中數學教師對課程整合的客觀需求和動機沒有初中數學教師強烈．第三，初中數學教師在訪談中提到，學校要求在初中數學課堂注意情境的創設，加之初中數學涉及到的科學內容對數學老師難度不大，這促使教師思考和實踐課程整合．高中數學課堂雖然也強調知識情境的創設，但學校和老師更加注重數學知識在學科內部的聯系性、邏輯性和系統性，另外與高中數學進行整合的科學課程的教學內容相對較難，對數學教師提出了更高的要求，這在情感維度上也影響了高中數學教師對課程整合的認同．第四，初中學生對于課程整合表現的比較興奮，學習興趣高漲，能夠充分投入到課程整合的教學活動中．而高中學生對課程整合表現的比較默然，這也影響了高中數學教師對于課程整合的積極性．

3.5 教齡差異

對被試的教齡進行方差分析，結果如表7所示，對被試的教齡進行組間差異分析，結果如表8所示．由表7、表8結果顯示：教齡在10~20年的教師的情感維度得分（=24.103，=5.759）顯著小于教齡在10年以下（=28.815，=5.061）以及教齡在20年以上的教師（=27.807，=5.319）．訪談發現：教齡在10年以下的教師思維活躍，對知識接受和更新的速度最快，且受到應試教育的影響較小，所以對課程整合呈現出積極的情感表現．教齡在20年以上的教師已經成為本學科的骨干教師，教學輕車熟路，這時要想獲得業務上的提升就需要找到突破口，課程整合正好符合這些教師的需求，所以他們在情感上也積極支持課程整合．教齡在10~20年的教師正處于從合格教師向專家型教師的發展提高階段，更多的精力集中在對本學科教學的精加工階段，所以對數學學科之外的內容關注不夠．

表7 不同教齡的方差分析表

表8 教齡組間差異分析表

3.6 學歷差異

采用獨立樣本檢驗來分析學歷差異，結果如表9 所示．學歷差異的檢驗表明被試在行為維度上有顯著性差異，表現為碩士及其以上學歷教師（=27.724，=5.070）比本科學歷教師（=24.810，=5.723）更支持課程整合．訪談發現：碩士學歷教師大多有較好的職前準備，他們大多數是師范專業畢業，且在讀書期間經常參加討論活動，對數學教育的理論和前沿信息接觸和研究的較多，易于接受課程整合的理念．具本科學歷的教師在就職前一般以學習數學專業課程為主，對數學教育的知識和理論學習不足，對課程整合的重要性和意義認識不充分．

表9 學歷差異T檢驗分析表

3.7 職稱差異

對被試的職稱進行方差分析，結果如表10所示．表10數據顯示：在課程整合的態度上，教師的職稱間無顯著性差異．職稱在一定程度上反映了教師在本學科的專業技術水平、能力和成就．但對于數學和科學課程整合這樣一個新的跨學科的教育理念和教學方式，職稱的高低并不能決定教師對其的態度取向．

表10 不同職稱的方差分析表

4 結 論

（1）中學數學教師對課程整合的總態度是積極的．在認知、行為和總態度上是積極支持的，在情感維度上沒有明確傾向性．

（2）中學數學教師對課程整合的態度在性別、職稱上不存在顯著性差異．

（3）初中數學教師對課程整合的態度在情感維度上顯著高于一般高中和示范性高中教師．

（4）中學數學教師對課程整合的態度在教齡上存在差異：教齡在10~20年的教師顯著低于教齡在10年以下及教齡在20年以上的教師．

（5）中學數學教師對課程整合的態度在教師學歷上存在差異：具碩士以上學歷的教師顯著高于具本科學歷的教師．

5 討論和展望

研究對中學數學教師在數學和科學課程整合的態度進行了問卷調查和訪談研究．后續的研究可以從以下兩方面開展，一是可以調查中學科學教師對數學和科學課程整合的態度；二是可以構建和實施數學和科學課程整合的實驗研究，用以檢測課程整合的實效性．

研究的樣本選自北京市西城區，樣本屬于教育極其發達乃至頂級地區，不能代表其他層次水平的中學數學教師的態度，后續可以選取其他層次水平的樣本進行研究．另外研究的樣本容量相對較小，可能會對研究結果產生影響．

[1] 劉文，李麗霞．美國中小學跨學科課程述評[J]．外教動態，2012，（7）：74-75．

[2] Vars G F. Integrated Curriculum in Historical Perspective [J]., 1991, 49(2): 14-15.

[3] 美國科學促進會．面向全體美國人的科學[M]．中國科學技術協會譯．北京：科學普及出版社，2001．

[4] Pang J S, Good R. A Review of the Integration of Science and Mathematics: Implications for Further Research [J]., 2000, 100(2): 73-82.

[5] Aiken L R. Two Scales of Attitude Toward Mathematics [J]., 1974, (5): 67-71.

[6] 王光明，廖晶，黃倩，等．高中生數學學習非智力特征調查問卷的編制[J]．數學教育學報，2015，24（5）：25-36．

[7] 王光明，宋金錦，王兆云．高中生數學學習策略調查問卷的編制[J]．數學教育學報，2015，24（6）：17-27．

[8] 態度的結構、種類與功能[EB/OL]. http://bbs.libidos.cn/article-9816-1.html.

[9] M L Urquhart, P K Kisunzu, M Hairston.[C]. The 41st Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, 2010.

[10] G Leder.[M]. Teachers College Press,1990.

[11] 小升初參考：2016年北京中考考試內容及形式解析[EB/OL]. http://www.eightedu.com/xiaoshengchu/9213.

Research on the Questionnaire of Attitude towards the Integration of Mathematics and Science Curriculum

LV Bao-zhu

(Education College, Northeast Normal University, Jilin Changchun 130024, China)

Teachers’ attitude is an important factor for the success of curriculum integration. A survey of some math teachers in good-quality high school on their attitudes towards math and science integration shows that they are generally positive towards curriculum integration. They are positive in their knowledge, behavior and general attitude, and shows no clear tendencies on the emotional dimensions. The result shows no significant difference by gender and technical titles. Middle school math teachers have higher emotional dimensions than their high school and key high school counterparts, while teachers with 10 to 20 year experience have lower dimensions than those with less than 10 year or more than 20 year experience. Teachers with Master’s degrees or higher have more higher dimensions than teachers with Bachelor’s degrees.

math and science; curriculum integration; attitude; questionnaire

[責任編校：陳雋]

G449

A

1004–9894（2016）03–0061–05

2016–01–10

呂寶珠（1972—），男，河北高碑店人，博士生，中學高級教師，主要從事數學課程與教學論研究．