張 萍，劉衛(wèi)榮，李艷麗，楊筱荻

(北京師范大學(xué)物理學(xué)系，北京 100875)

一、前言

2007年，國務(wù)院決定在教育部直屬師范大學(xué)實行師范生免費教育，目的是培養(yǎng)大批優(yōu)秀的教師。與其他大學(xué)生不同，免費師范生入學(xué)前與學(xué)校和生源所在地省級教育行政部門簽訂協(xié)議，承諾畢業(yè)后從事中小學(xué)教育10年以上，國家鼓勵免費師范畢業(yè)生長期從教、終身從教。所以免費師范生在大學(xué)入學(xué)之初和整個大學(xué)學(xué)習(xí)期間都明確知道自己將來的職業(yè)。負責(zé)培養(yǎng)免費師范生的高校也積極地研究和改革培養(yǎng)方案，力求培養(yǎng)一批優(yōu)秀的教師骨干、優(yōu)秀教育家。本文研究物理學(xué)科免費師范生在大學(xué)1-4年和畢業(yè)后工作的前兩年期間物理學(xué)習(xí)態(tài)度的發(fā)展變化。我們研究的“物理學(xué)習(xí)態(tài)度”的定義是:通過物理課程學(xué)習(xí)形成的對物理學(xué)本質(zhì)的觀念和信念，在物理學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的情緒和情感以及個體行為的準備或行為的預(yù)備傾向。師范生的物理學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)在師范教育中有著重要的地位，它不僅直接影響著學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方向、進程以及學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量，還對形成他們的教學(xué)觀和教學(xué)理念有重要作用。

二、物理學(xué)習(xí)態(tài)度測試量表

國外研究者通常使用物理認知論和學(xué)習(xí)態(tài)度的量表對物理學(xué)習(xí)態(tài)度進行量化研究，相關(guān)測試量表有MPEX(Maryland Physics Expectation Survey)，VASS(Views About Science Survey)，［1］EBAPS(the Epistemological Beliefs Assessment about Physical Science)和 VNOS(Views of Nature of Science)，［2］這些量表在物理認識論和學(xué)習(xí)期望方面的側(cè)重點有所不同。2006年美國科羅拉多州立大學(xué)改進和發(fā)展了上述幾個測試量表，研制出一個新的科學(xué)(物理)學(xué)習(xí)的態(tài)度的調(diào)查量表(the Colorado Learning Attitudes about Science Survey 簡 稱 CLASS)，［3］CLASS經(jīng)過了嚴格的信度和效度檢驗，是目前在世界上被廣泛應(yīng)用的量表。

CLASS是五點李克特量表(Likert Scale)，分為個人興趣(Personal Interest)，與現(xiàn)實生活的聯(lián)系(Real World Connection)，一般問題的解決(Problem Solving General)，解決問題的自信心(Problem Solving Confidence)，復(fù)雜問題的解決(Problem Solving Sophistication)，意義理解(Sense Making/Effort)，概念理解(Conceptual Understanding)，概念應(yīng)用(Applied Conceptual Understanding)，共8個維度，每個維度包含若干個題目。量表一共有42個題目，其中一個題目是用于檢測學(xué)生回答測試是否有效，其余41個題目用于測試學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中形成的對物理學(xué)本質(zhì)的觀念和信念及物理學(xué)習(xí)態(tài)度，CLASS是通過將學(xué)生的觀點和物理學(xué)專家的觀點比對來評價學(xué)生。本研究使用的該量表的中文版經(jīng)過了嚴格的量表翻譯程序:先從英文翻譯成中文，再由一位之前并不知道CLASS的人，將中譯稿翻回英文后與原稿比對，檢查兩者的一致性，以確保翻譯的準確性。本文第一作者使用CLASS中文版進行的一項研究，其成果已經(jīng)發(fā)表在國際刊物上。［4］

三、研究方法和樣本

2007年第一屆免費師范生已于2011年畢業(yè)，到2013年已經(jīng)在中學(xué)任教兩年。本研究使用CLASS測量同一所師范大學(xué)物理系免費師范生在大學(xué)剛?cè)雽W(xué)(U0)時，大學(xué)1-4年級每學(xué)年末(U1-U4)，畢業(yè)工作1年和2年后(W1、W2)7個樣本的學(xué)生和新教師(即:從大學(xué)新生到新職教師)的物理學(xué)習(xí)態(tài)度。樣本W(wǎng)1和W2是免費師范生在大學(xué)畢業(yè)工作后，按國家政策利用暑假返校在職攻讀碩士課程的那部分學(xué)生。7個樣本的基本信息如表1。

表1 測試樣本基本信息

在課程設(shè)置上，物理系免費師范生在大學(xué)一、二年級的課程設(shè)置與物理專業(yè)學(xué)生基本一樣，教學(xué)方法大多是講授法;大學(xué)三年級基本上完成物理專業(yè)必修課程，開始增加教師教育相關(guān)課程;四年級上學(xué)期學(xué)生要到中學(xué)教育實習(xí)，下學(xué)期都是選修課程。

四、數(shù)據(jù)分析和討論

1.CLASS總分變化趨勢

CLASS是通過把學(xué)生的觀點和物理學(xué)專家的觀點比對來評價學(xué)生，免費師范生在剛?cè)雽W(xué)時CLASS的總分是59.7%±2.2%;在大學(xué)的一、二年級的兩年中，學(xué)生物理學(xué)習(xí)態(tài)度呈現(xiàn)負變化，在大學(xué)二年級學(xué)年末，分數(shù)達到最低55.3%±2.3%;三、四年級的兩年分數(shù)回升，到大學(xué)四年級畢業(yè)時學(xué)生CLASS的得分是61.9%±2.3%，相比剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生得分有2.2%升高。免費師范生在畢業(yè)工作后的第一年得分為70.3%±1.3%，相比大學(xué)畢業(yè)時顯著上升了8.4%，畢業(yè)后第二年分數(shù)是72.0%±1.4%，相比工作后第一年分數(shù)上升1.7%。圖1給出免費師范生從大學(xué)新生到新職教師期間7個樣本的CLASS總分平均值的變化趨勢。

圖1 免費師范生CLASS的總分平均值的變化趨勢

按照CLASS總分的數(shù)據(jù)的趨勢走向，免費師范生物理學(xué)習(xí)態(tài)度的發(fā)展歷經(jīng)三個階段:1.大學(xué)前兩年的負向變化;2.大學(xué)后兩年回升;3.工作后第一年的顯著上升和第二年的少許上升。下面我們對這三個階段免費師范生物理學(xué)習(xí)態(tài)度的發(fā)展變化進行數(shù)據(jù)分析。

2.大學(xué)一、二年級CLASS分數(shù)負向移動

大學(xué)一年級學(xué)年末，學(xué)生CLASS的總分從剛?cè)雽W(xué)59.7%±2.2%下降至56.4%±1.7%，大學(xué)二年級學(xué)年末，學(xué)生CLASS分數(shù)為55.3%±2.3%，相比之前又有一個輕微的下降。圖2給出學(xué)生大學(xué)剛?cè)雽W(xué)(U0)、一年級末(U1)和二年級末(U2)在CLASS的8個維度上分數(shù)的變化。

圖2 學(xué)生在大學(xué)剛?cè)雽W(xué)到二年級末CLASS的8個維度分數(shù)

經(jīng)過大學(xué)前兩年的學(xué)習(xí)，在二年級末，學(xué)生CLASS的8個維度的分數(shù)U2相比他們?nèi)雽W(xué)時分數(shù)U0全部呈現(xiàn)負移動?！耙话銌栴}的解決”，“解決問題的自信心”，“復(fù)雜問題的解決”“概念理解”，“概念應(yīng)用”五個維度在大學(xué)第一年下降幅度比較大，分別為:-16.1%，-23.5%，-19.6%，-8.3%，-10.4%;相比一年級，二年級時學(xué)生在“個人興趣”，“物理與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”，“意義理解”三個維度分數(shù)下降較多，分別為-4.7%，-10.7%，-4.7%。其它維度變化不大(＜±3%)。

數(shù)據(jù)表明:學(xué)生在大學(xué)一、二年級的物理課程學(xué)習(xí)中產(chǎn)生明顯不適應(yīng)，一年級更嚴重。為此我們對學(xué)生進行了訪談，學(xué)生主要觀點有:1.在大學(xué)一年級學(xué)習(xí)內(nèi)容太難、過多、進度快，沒有復(fù)習(xí)課，數(shù)學(xué)和物理脫節(jié)，常常是感覺能聽懂講課，但不會做題;2.在中學(xué)物理課程中習(xí)得的學(xué)習(xí)方法和經(jīng)驗到大學(xué)完全不適用了;3.原來自己在中學(xué)里成績排名靠前，到了大學(xué)，同學(xué)之間強強競爭，失去心理上的優(yōu)勢;4.二年級的課程難度進一步加大，量子物理(原子物理)、理論力學(xué)課程更抽象，離生活實際越來越遠，物理概念理解更困難，學(xué)習(xí)興趣減弱。5.免費師范生已經(jīng)確定自己畢業(yè)后的職業(yè)是當(dāng)中學(xué)教師，部分學(xué)生認為物理課程設(shè)置的難度太大、中學(xué)物理教師職業(yè)針對性不強。

3.免費師范生在大學(xué)三、四年級CLASS分數(shù)回升

圖1顯示，大學(xué)三年級學(xué)年末，學(xué)生CLASS的總分從二年級的55.3%±2.3%上升至59.3%±2.5%，大學(xué)四年級學(xué)年末學(xué)生CLASS分數(shù)為61.9%±2.3%，相比之前又有一個小的上升。圖3顯示了學(xué)生大學(xué)二年級末、三年級末和四年級末CLASS的8個維度分數(shù)變化。相比二年級末，學(xué)生在四年級學(xué)年末的CLASS的8個維度的分數(shù)全部正向移動;三年級期間學(xué)生CLASS分數(shù)中除了“解決問題的自信心”維度的分值仍然繼續(xù)下降外，其它7個維度的分值都出現(xiàn)了正變化;四年級期間學(xué)生CLASS分數(shù)中除了“意義理解”維度有略微下降外其它7個維度都有提高。

圖3 學(xué)生大學(xué)二年級末到四年級畢業(yè)前CLASS的8個維度分數(shù)

對于學(xué)生CLASS分數(shù)在大學(xué)三、四年級的回升，在訪談中學(xué)生表示:1.盡管課程難度還是比較大，到了大學(xué)三年級，逐步適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)，知道了大學(xué)教、學(xué)、考的規(guī)則，懂得如何應(yīng)對大學(xué)的學(xué)習(xí)和考試;2.很快就要完成大學(xué)物理的大多數(shù)課程，感覺大學(xué)三年中學(xué)到了很多物理知識，對物理學(xué)科領(lǐng)域有了更多了解;3.學(xué)生在大學(xué)三年級開始學(xué)習(xí)教師教育相關(guān)課程，相比物理專業(yè)課，這些課程難度降低很多，并且和將來的教師職業(yè)高度相關(guān);4.在四年級時免費師范生到中學(xué)教育實習(xí)，從學(xué)生身份轉(zhuǎn)化為實習(xí)教師，教師角色使學(xué)生自信心增強。5.四年級自由選課，課程內(nèi)容、教學(xué)方法和考試方式多樣化，給學(xué)生帶來多樣化的改變。

4.免費師范生在大學(xué)畢業(yè)時物理學(xué)習(xí)態(tài)度的狀況

如圖3，在免費師范生畢業(yè)前，學(xué)生CLASS分數(shù)U4在8個維度上存在差異，“解決問題的自信心”，“復(fù)雜問題的解決”和“概念應(yīng)用”三個維度的分數(shù)小于60%(其它5個維度的分數(shù)都高于60%)，這三個維度的分數(shù)在大學(xué)四年中的變化趨勢如圖4所示。

圖4 解決問題的自信心、復(fù)雜問題解決和概念應(yīng)用三個維度的分數(shù)在大學(xué)四年期間的變化

從入學(xué)到大學(xué)畢業(yè)前，學(xué)生的“解決問題的自信心”維度分數(shù)歷經(jīng)連續(xù)三年的下降，在大學(xué)四年級時回升，畢業(yè)前的分數(shù)相比入學(xué)時低了18.6%;“復(fù)雜問題解決”維度，在大學(xué)二年級學(xué)期末分數(shù)降至36.7%±4.3%，是大學(xué)四年五次測試中，所有維度中最低的分數(shù)，學(xué)生畢業(yè)前的這個維度，分數(shù)和入學(xué)時相比下降了6.9%;“概念應(yīng)用”維度，學(xué)生入學(xué)時的分數(shù)比較低，在大學(xué)一年級顯著下降后，經(jīng)二、三、四年級連續(xù)三年的回升，在畢業(yè)前的分數(shù)和入學(xué)分數(shù)基本持平，是學(xué)生在大學(xué)畢業(yè)時CLASS的8個維度中分數(shù)最低的維度。

5.免費師范生入職后兩年CLASS分數(shù)顯著上升

在免費師范生工作一年后的第一個暑假，我們對他們進行了CLASS的測試，結(jié)果表明:工作一年的新教師CLASS的總分和8個維度的分數(shù)相比他們大學(xué)四年級畢業(yè)時都有較大幅度的增加;并且在工作的第二年，其分數(shù)還有一個小的上升。(參見圖5)

圖5 學(xué)生從大學(xué)畢業(yè)到工作兩年期間CLASS的8個維度分數(shù)變化

從免費師范生到一名真正的中學(xué)教師，角色的轉(zhuǎn)換使他們看問題和想問題的角度發(fā)生很大變化，CLASS分數(shù)升高說明，作為教師，他們更同意專家的觀點。訪談職后免費師范生時，他們表示成為教師后在CLASS的很多題目上他們同意專家的觀點，是因為物理教學(xué)工作要求他們必須這樣去做。例如:在講解物理課程內(nèi)容時，一定要聯(lián)系生活實際，講清物理概念的意義以及概念之間的關(guān)聯(lián)，要求學(xué)生深度理解概念，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力等。相比大學(xué)階段，免費師范生成為中學(xué)教師后，從知識的接受者變?yōu)橹R的傳輸者，看到中學(xué)生在自己的教導(dǎo)下不斷成長和進步，感受到中學(xué)生對教師的尊敬和喜愛，都使新職教師提高了對自身價值的認同感，自信心維度大大升高。

五、結(jié)論和建議

國際上也有相關(guān)研究表明:經(jīng)過一個學(xué)期或兩個學(xué)期的傳統(tǒng)物理課程教學(xué)，學(xué)生的CLASS分數(shù)保持不變或下降;［5］改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法可以使這個問題得到改善，例如Eric Brewe(2006)用模型教學(xué)法教授大學(xué)物理課程，使學(xué)生CLASS分數(shù)發(fā)生正向移動;［6］W.K.Adams(2012)用探究等多種教學(xué)方法講授大學(xué)物理課程后，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)態(tài)度更趨向?qū)＜业挠^點。［7］本文第一作者(2013)的一項研究結(jié)果表明學(xué)生物理學(xué)習(xí)態(tài)度的變化和教學(xué)內(nèi)容難度、教學(xué)進度、學(xué)生課業(yè)負擔(dān)以及復(fù)習(xí)有關(guān)。［8］

綜上所述:物理系免費師范生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)上應(yīng)區(qū)別于物理專業(yè)學(xué)生，不僅體現(xiàn)在課程難度上，還應(yīng)該在課程內(nèi)容、教學(xué)方法上考慮師范生的職業(yè)特點。特別是在大學(xué)低年級階段應(yīng)注重大、中學(xué)銜接，適度放慢教學(xué)進度、調(diào)整物理課程教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法、融合教師教育特色于物理課程教學(xué)之中。專業(yè)課程教學(xué)中還應(yīng)該更加重視培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜問題解決的能力，對于難度較大的物理內(nèi)容，教師應(yīng)突出其中的物理圖像、物理模型和物理思想，在教學(xué)中插入相關(guān)的物理學(xué)史的內(nèi)容，介紹物理學(xué)家的工作歷程和工作方法，避免單一使用繁難數(shù)學(xué)解決問題。針對免費師范生的物理課程應(yīng)該更加強調(diào)物理與實際生活的聯(lián)系，及時地跟蹤和把握科技飛速發(fā)展的脈搏，將科技進步與基礎(chǔ)理論聯(lián)系起來。自信心是一種反映個體對自己是否有能力成功地完成某項活動信任程度的心理特性。培養(yǎng)學(xué)生的自信心需要改變單一講授的教學(xué)方法和競爭性的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生有更多機會在學(xué)習(xí)過程中體驗到成功，被教師賞識、得到同學(xué)認同。只有讓學(xué)生相信自己能夠獲得成功，他們才會勇于迎接挑戰(zhàn)并持之以恒，最終獲得成功。

［1］ Redish，E.，Saul，J.M.and Steinberg，R.N..Student Expectations in Introductory Physics［J］.American Journal of Physics，1998，66:212-224.

［2］ Lederman，N.G.，Abd-El-Khalick，F(xiàn).，Bell，R.L.，and Schwartz，R.S..Views of Nature of Science Questionnaire:Toward Valid and Meaningful Assessment of Learners’Conceptions of Nature of Science ［J］.Journal of Research in Science Teaching，2002，39:497-521.

［3］［5］ W.K.Adams，K.K.Perkins，N.S.Podolefsky，M.Dubson，N.D.Finkelstein，and C.E.Wieman.New instrument for measuring student beliefs about physics and learning physics:The Colorado Learning Attitudes about Science Survey ［J］.Phys.Rev.ST Phys.Educ.Res.2006，2，010101.

［4］［8］Ping Zhang，and Lin Ding.Large-scale survey of Chinese precollege students’epistemological beliefs about physics:A progression or a regression?［J］.Phys.Rev.ST Phys.Educ.Res.2013，9，010110.

［6］Eric Brewe，Laird Kramer，and George O’Brien，Modeling instruction:Positive attitudinal shifts in introductory physics measured with CLASS ［J］.Phys.Rev.ST Phys.Educ.Res.2009，5，013102.

［7］ Beth A.Lindsey，Leonardo Hsu，Homeyra Sadaghiani，Jack W.Taylor，and Karen Cummings.Positive attitudinal shifts with the Physics by Inquiry curriculum across multiple implementations［J］.Phys.Rev.ST Phys.Educ.Res.2012，8，010102.