張 霄

·綜述·

試論我國(guó)關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究現(xiàn)狀
——基于國(guó)內(nèi)外相關(guān)期刊論文的比較

張 霄16

我國(guó)關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究起步較晚，研究成果相對(duì)較少。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外期刊論文中關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀實(shí)證研究的比較，挖掘國(guó)外相關(guān)研究的豐富經(jīng)驗(yàn)：國(guó)外相關(guān)研究的研究對(duì)象廣泛；研究方法多元，并且注重研究?jī)?nèi)容的具體化；注重分析科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐之間的關(guān)系；研究個(gè)體、材料、環(huán)境等因素對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的影響。得出提升我國(guó)科學(xué)本質(zhì)觀實(shí)證研究質(zhì)量的有益啟示：重視對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究；建立跨學(xué)科、跨區(qū)域的共同體；盡量避免將科學(xué)本質(zhì)觀二分為“傳統(tǒng)”和“現(xiàn)代”；以各學(xué)科的具體學(xué)科知識(shí)內(nèi)容作為考察科學(xué)本質(zhì)觀的載體；增加關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐的實(shí)證研究，有針對(duì)性的對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行改革。

科學(xué)本質(zhì)觀；實(shí)證研究；國(guó)內(nèi)外期刊論文；比較

科學(xué)本質(zhì)觀（Conceptions/Views of Nature of Science）是人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。盡管對(duì)科學(xué)本質(zhì)有各種不同的界定，但它通常是指科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和促進(jìn)科學(xué)知識(shí)發(fā)展的內(nèi)在價(jià)值觀和假設(shè)。[1]早在 1907年美國(guó)科學(xué)與數(shù)學(xué)教師中心協(xié)會(huì)（Central Association of Science and Mathematics Teachers）就倡導(dǎo)將學(xué)生對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解作為學(xué)習(xí)科學(xué)的重要目標(biāo)之一。[2]半個(gè)世紀(jì)以前，國(guó)外相繼有學(xué)者開(kāi)始對(duì)教師和學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行實(shí)證研究，至今已經(jīng)獲得了豐碩的研究成果。相較而言，我國(guó)關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究起步較晚，研究成果較少。本文通過(guò)比較國(guó)內(nèi)外關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀實(shí)證研究的期刊論文，分析我國(guó)在這一研究領(lǐng)域存在的不足，提出具有針對(duì)性的建議，以期為完善我國(guó)相關(guān)研究帶來(lái)啟示。

一、國(guó)內(nèi)關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究

以“科學(xué)本質(zhì)觀”作為主題，在中國(guó)知網(wǎng)上共檢索到93篇期刊論文，其中涉及實(shí)證研究的文章僅18篇。論文名稱(chēng)、作者、發(fā)表年份、刊物等信息具體如表1所示。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)已有文獻(xiàn)的梳理可以看出，我國(guó)在該領(lǐng)域的實(shí)證研究相對(duì)薄弱。首先，關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究文章數(shù)量偏少。一方面，這一現(xiàn)象與我國(guó)教育研究領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)“重思辨，輕實(shí)證”的研究風(fēng)氣密切相關(guān)。[3]2006至2016的十年間，關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究期刊論文數(shù)量基本保持在每年兩篇，研究成果數(shù)量較少且無(wú)明顯周期性變化，尚未形成明顯的集中成就或階段性成果，毋寧說(shuō)綜述性研究或元研究。另一方面，我國(guó)對(duì)于科學(xué)本質(zhì)觀的研究起步較晚，其實(shí)證研究直到2005年才有學(xué)者完成。[4]而早在1950年，美國(guó)學(xué)者安德森（Anderson）就針對(duì)58名生物教師和 55名化學(xué)教師的科學(xué)本質(zhì)觀開(kāi)展了調(diào)查研究。1954年，美國(guó)學(xué)者威爾遜（Wilson）首次對(duì)學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行實(shí)證研究。[2]相較而言，國(guó)內(nèi)的研究晚了半個(gè)世紀(jì)。

其次，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究選擇的研究對(duì)象過(guò)于分散，缺乏對(duì)固定對(duì)象的深入研究。在僅有的18篇實(shí)證研究中，研究對(duì)象包括理科教師、職前理科教師（或理科師范生）、成教幼兒教師、高職學(xué)生、職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生、小學(xué)生、中學(xué)生等。研究地區(qū)包括北京、浙江、山西、安徽、重慶等多個(gè)省市。研究對(duì)象的隨意性導(dǎo)致研究過(guò)程與結(jié)論流于表面。而研究對(duì)象過(guò)于分散突顯了個(gè)體、地區(qū)等變量產(chǎn)生的差異性結(jié)果，不利于研究成果的遷移與應(yīng)用。

表1 科學(xué)本質(zhì)觀相關(guān)實(shí)證論文基本信息

再次，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究的研究過(guò)程偏于靜態(tài)，缺乏比較意識(shí)。上述18篇文獻(xiàn)中多是針對(duì)教師或?qū)W生的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，即旨在描述某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)上、特定范圍內(nèi)的教師或?qū)W生的科學(xué)本質(zhì)觀的發(fā)展水平。因研究缺乏跨區(qū)域的橫向比較以及跨時(shí)間的縱向比較，故而無(wú)法確定地區(qū)、學(xué)校、受教育程度、自身發(fā)展等因素對(duì)個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀發(fā)展水平的影響，進(jìn)而無(wú)法有效地提出具有實(shí)踐意義的建議與策略。

最后，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究結(jié)論泛化，缺乏對(duì)實(shí)踐的針對(duì)性指導(dǎo)。上述18篇文獻(xiàn)中多以反思課程設(shè)置、教學(xué)過(guò)程、教材內(nèi)容等作為文章收尾，缺乏基于調(diào)查結(jié)果對(duì)教學(xué)實(shí)踐或課程與教材的設(shè)置提出明確的、具有針對(duì)性的策略或建議，遑論進(jìn)一步驗(yàn)證策略的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)論過(guò)于泛化，導(dǎo)致研究結(jié)果的“可證偽”程度較低；缺乏由特定研究對(duì)象上升為普適理論的邏輯推理過(guò)程，導(dǎo)致研究結(jié)論對(duì)于實(shí)踐的指導(dǎo)意義較弱。

二、國(guó)外關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀實(shí)證研究的豐富經(jīng)驗(yàn)

（一）研究對(duì)象：國(guó)外相關(guān)研究的研究對(duì)象廣泛，并且注重研究對(duì)象之間的橫縱向比較

國(guó)外相關(guān)研究在選取研究對(duì)象時(shí)具有較強(qiáng)的比較意識(shí)，即通過(guò)研究對(duì)象之間的橫向比較以及研究對(duì)象自身的縱向比較及控制變量法，探討科學(xué)本質(zhì)觀的影響因素。橫向比較的相關(guān)研究，如?？松ˋkerson）等人通過(guò)對(duì) 25名本科學(xué)歷和25名碩士學(xué)歷的職前小學(xué)教師科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行比較，以科學(xué)知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)性、嘗試性、主觀性、創(chuàng)造性以及社會(huì)（或文化）負(fù)載，觀察和推理的關(guān)系，理論和定理的關(guān)系作為科學(xué)本質(zhì)觀的表征，以確定兩種培養(yǎng)方式中能夠有效提升職前教師對(duì)于科學(xué)本質(zhì)理解的因素。[5]再如帕克（Hyeran Park）等人通過(guò)混合研究的方法，比較521名8年級(jí)的加拿大和韓國(guó)學(xué)生對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解。結(jié)果表明，國(guó)家的具體情況（national situation）以及課程內(nèi)容能夠影響個(gè)體的科學(xué)本質(zhì)觀。[6]

縱向比較的相關(guān)研究，如本杰明（Benjamin）等人通過(guò)混合研究的方式分析接受中學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)項(xiàng)目的教師在2至5年后科學(xué)本質(zhì)觀的發(fā)展情況。結(jié)果表明，培訓(xùn)項(xiàng)目對(duì)于教師的科學(xué)本質(zhì)觀有著持續(xù)地、積極地影響。西斯（Sissy）等人通過(guò)5年的混合研究（半結(jié)構(gòu)訪談、案例研究）揭示 35名新手中學(xué)科學(xué)教師的信念與教學(xué)之間的關(guān)系。[7][8]泰特勒（Russell Tytler）等人通過(guò)對(duì)12名兒童小學(xué)階段的學(xué)習(xí)進(jìn)行跟蹤調(diào)查，揭示其對(duì)科學(xué)的理解以及科學(xué)推理能力的變化。[9]

除此以外，國(guó)外相關(guān)研究選擇的研究對(duì)象相對(duì)廣泛，其中不僅包含教師和學(xué)生，還包括科學(xué)教科書(shū)、科學(xué)類(lèi)期刊雜志、科學(xué)教育相關(guān)文件等文本材料中體現(xiàn)的科學(xué)本質(zhì)觀。如魏麗·馬蒂（Veli-Matti）等人采用量化研究的方式分析芬蘭和瑞典高中化學(xué)教科書(shū)中體現(xiàn)的科學(xué)本質(zhì)觀。結(jié)果表明，兩國(guó)教材很少?gòu)?qiáng)調(diào)將科學(xué)主題視為整體；相較于芬蘭的教科書(shū)，瑞典教科書(shū)更強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)的嘗試性。[10]安迪（Sevgi Ayd?n）通過(guò)分析 1995 -2010年美國(guó)科學(xué)教師協(xié)會(huì)的期刊《科學(xué)教師》中涉及科學(xué)本質(zhì)觀的研究發(fā)現(xiàn)，極少有研究提供與教授科學(xué)本質(zhì)有關(guān)的PCK的全面信息，很少有研究探討科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)方面，例如科學(xué)理論的本質(zhì)和功能等。[11]安迪（Sevgi Ayd?n William）等人對(duì)美國(guó)《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》（the Next Generation Science Standards）中的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行分析。結(jié)果表明，NGSS中一些科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容無(wú)法適用于所有水平的學(xué)生，關(guān)于科學(xué)知識(shí)的主觀性與創(chuàng)造性有待加強(qiáng)。[12]與之類(lèi)似的研究還包括威廉姆（William）等人對(duì)美國(guó)中學(xué)生物文本（texts）中有關(guān)的規(guī)律（law）和理論（theory）的研究。[13]杰娜容（Jenaro）等人對(duì)大學(xué)一年級(jí)的物理教材中有關(guān)磁領(lǐng)域的概念和理論的研究等。[14]研究對(duì)象的豐富與多樣，以及通過(guò)研究對(duì)象間的橫向比較與縱向比較，能夠突出變量對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀產(chǎn)生的影響，有利于提出改善個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的針對(duì)性策略。

（二）研究方法：國(guó)外相關(guān)研究的研究方法多元，并且注重研究?jī)?nèi)容的具體化

國(guó)外相關(guān)研究?jī)A向于使用較為具體的學(xué)科知識(shí)如進(jìn)化論、牛頓力學(xué)、氣候變遷等作為檢驗(yàn)個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的內(nèi)容。將調(diào)查內(nèi)容具體化有利于突出學(xué)科特征對(duì)個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的影響，調(diào)查結(jié)果更加具有針對(duì)性，對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義更強(qiáng)。如塔尼亞（Tania Lombrozo）等人以進(jìn)化論（evolutionary theory）作為具體內(nèi)容，假設(shè)接受進(jìn)化論的學(xué)生更加傾向于認(rèn)為科學(xué)知識(shí)是暫時(shí)性的，而非絕對(duì)可靠的，調(diào)查了96名本科生。研究結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)進(jìn)化論的接受程度與學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀顯著相關(guān)。[15]薩容薩克（Khajornsak Buaraphan）等人通過(guò)個(gè)案研究法，對(duì) 3名在職科學(xué)教師教授天文學(xué)和太空知識(shí)時(shí)所表現(xiàn)出的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行調(diào)查研究。結(jié)果表明，科學(xué)教師的科學(xué)本質(zhì)觀不容易轉(zhuǎn)變，并且科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)之間沒(méi)有直接的關(guān)系。[16]朱妮塔（Juanita Jo Matkins）等人以全球性氣候變化和全球變暖為主題，通過(guò)開(kāi)放型問(wèn)卷和訪談法對(duì)15名職前教師的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行前后測(cè)。調(diào)查結(jié)果為基于情景的科學(xué)本質(zhì)教學(xué)提供了有力的支持。[17]

除此以外，國(guó)外相關(guān)研究的研究方法多元，問(wèn)卷調(diào)查法，個(gè)案研究、歷史案例研究法、行動(dòng)研究、參與式行動(dòng)研究、課例研究（Lesson Study），以及近三十年來(lái)興起的現(xiàn)象圖析學(xué)，都成為調(diào)查個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的重要方法。如貝特爾（Betül Demird??en）等人通過(guò)個(gè)案研究，調(diào)查研究參與科學(xué)教育研究課程的30位職前化學(xué)教師。結(jié)果表明，知識(shí)和信念是教授科學(xué)本質(zhì)的先決條件；與科學(xué)本質(zhì)相關(guān)的PCK存在發(fā)展進(jìn)階；教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解到科學(xué)本質(zhì)教學(xué)需要有效地過(guò)渡措施；PCK各部分的集成度越高，科學(xué)本質(zhì)教學(xué)實(shí)踐越成功。[18]迪貝爾格（Deberg）等人使用歷史案例研究法，以熱和溫度作為具體內(nèi)容，對(duì)大學(xué)化學(xué)學(xué)生進(jìn)行為期一年的調(diào)查研究，旨在揭示科學(xué)觀的形成與如何隨時(shí)間轉(zhuǎn)變。[19]薩拉（Sarah）等人通過(guò)一年參與式行動(dòng)研究（participatory action research），調(diào)查在職教師第一次在社區(qū)大學(xué)生物課上通過(guò) 4個(gè)單元（遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、進(jìn)化和生態(tài)）應(yīng)用科學(xué)本質(zhì)的挑戰(zhàn)與成功。[20]福萊麗（Valarie）等人通過(guò)課例研究法，調(diào)查職前小學(xué)教師教授包含科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容的知識(shí)內(nèi)容的能力。結(jié)果表明，職前小學(xué)教師能夠提供有關(guān)如何在科學(xué)課中教授科學(xué)本質(zhì)的反饋，然而尚未能夠?qū)⒖茖W(xué)本質(zhì)與他們自己的教學(xué)聯(lián)系起來(lái)。[21]研究?jī)?nèi)容的具體化以及研究方法的多元化直接影響研究成果的可信度與可遷移程度，過(guò)于泛化的研究?jī)?nèi)容彌合了學(xué)科差異對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的影響，不利于研究成果的遷移。過(guò)于單一的研究方法無(wú)法消除（該研究方法）方法論方面存在的不足，降低了研究成果的可信度。因此關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究應(yīng)當(dāng)選擇具體學(xué)科內(nèi)容，以多元的研究方法完成。

（三）研究結(jié)論：國(guó)外相關(guān)研究注重分析科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐之間的關(guān)系

關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究最終需要落實(shí)于科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)實(shí)踐，因此通過(guò)實(shí)證研究的方法調(diào)查科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐之間的相互作用，是將調(diào)查結(jié)果應(yīng)用于實(shí)踐的必由之路。國(guó)外大量相關(guān)研究探討了科學(xué)本質(zhì)觀對(duì)于教師教學(xué)實(shí)踐的影響。如施瓦茨（Schwartz）等人通過(guò)對(duì)兩名新手教師的科學(xué)本質(zhì)觀與課堂教學(xué)行為進(jìn)行實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于科學(xué)本質(zhì)理解的深度、主題知識(shí)、以及主題知識(shí)與科學(xué)本質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性均會(huì)影響教師對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)時(shí)間。[22]哈桑（Hasan Deniz）等人通過(guò)問(wèn)卷、訪談、課堂觀察等方法，調(diào)查參與完成科學(xué)本質(zhì)課程的 4名小學(xué)二年級(jí)教師教學(xué)行為的變化。結(jié)果表明，教師的科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)行為之間的影響因素主要包括：教師對(duì)于科學(xué)本質(zhì)恰適性（appropriateness）的理解；教師對(duì)于目標(biāo)科學(xué)本質(zhì)各方面的選擇；教師對(duì)于科學(xué)本質(zhì)觀各方面相對(duì)重要的側(cè)重。[23]阿拉麗耶（Alarie）等人調(diào)查職前教師的科學(xué)本質(zhì)觀與學(xué)習(xí)者特征之間的關(guān)系。結(jié)果表明，科學(xué)本質(zhì)觀與文化價(jià)值觀、自我效能感、對(duì)于科學(xué)教學(xué)的態(tài)度、元認(rèn)知意識(shí)以及對(duì)科學(xué)本質(zhì)教學(xué)的關(guān)注程度顯著相關(guān)。[24]

關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐關(guān)系的具體研究包括某些教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目對(duì)教師科學(xué)本質(zhì)觀的影響，以及教學(xué)策略對(duì)教師或?qū)W生科學(xué)本質(zhì)觀的影響。如特雷西（Tracy）等人調(diào)查在職小學(xué)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目（Professional Development Program for Inservice Elementary Teachers）對(duì)教師科學(xué)本質(zhì)觀以及課堂教學(xué)行為的影響。行動(dòng)研究和課堂觀察的結(jié)果表明，該項(xiàng)目對(duì)個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的發(fā)展以及基于活動(dòng)的科學(xué)本質(zhì)教學(xué)有積極的影響，參與老師的受益程度受科學(xué)本質(zhì)觀的具體方面以及項(xiàng)目時(shí)長(zhǎng)的影響。[25]與之類(lèi)似的研究再如本杰明（Benjamin）等人通過(guò)混合研究的方式分析接受過(guò)中學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)項(xiàng)目的教師在2至5年后，科學(xué)本質(zhì)觀的發(fā)展情況。[26]埃爾遜（Eulsun Seung）等人調(diào)查中等級(jí)別的科學(xué)方法課程對(duì)于職前教師科學(xué)本質(zhì)觀的改變。[27]具體教學(xué)策略對(duì)教師或?qū)W生科學(xué)本質(zhì)觀影響的實(shí)證研究包括福萊麗（Valarie）等人評(píng)價(jià)引導(dǎo)性探究（guided inquiry）以及具體反思性教學(xué)（explicit reflective instruction）對(duì)六年級(jí)教師科學(xué)本質(zhì)觀的影響。[28]西蒙（Simo Tolvanen）等人通過(guò)分析25個(gè)在化學(xué)教育中使用歷史研究法進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)，調(diào)查歷史實(shí)驗(yàn)和事件對(duì)于科學(xué)本質(zhì)教學(xué)的影響。[29]艾默生(Amos Goh)等人通過(guò)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法，調(diào)查建構(gòu)式學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的影響。[30]思南（Sinan Ozgelen）等人檢驗(yàn)基于探究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)職前教師科學(xué)本質(zhì)觀的影響。[31]科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐之間存在著復(fù)雜的影響關(guān)系，而非非線性的因果。因此不應(yīng)當(dāng)直接通過(guò)科學(xué)本質(zhì)觀的現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果臆斷教師可能產(chǎn)生的教學(xué)行為，而應(yīng)當(dāng)將科學(xué)本質(zhì)觀和教學(xué)行為進(jìn)行解構(gòu)，通過(guò)實(shí)證研究的方式探討科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)行為的具體內(nèi)容之間存在的匹配關(guān)系。

（四）影響因素：國(guó)外相關(guān)研究注重研究個(gè)體、材料、環(huán)境等因素對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的影響

個(gè)體、材料、環(huán)境是教學(xué)過(guò)程必然涉及的三要素。國(guó)外相關(guān)研究中包括上述三要素對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀影響的實(shí)證研究。在個(gè)體對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的影響方面，古爾森（Gulsum Akyol）等人對(duì)415名職前教師的自我效能感與科學(xué)本質(zhì)觀的影響作出調(diào)查。結(jié)果表明，對(duì)理論的理解和接受水平越高，科學(xué)本質(zhì)觀水平越樸素（naive），對(duì)教學(xué)影響力的自我效能感聯(lián)系越強(qiáng)。[32]在材料對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的影響方面，如艾琳（Erin）等人通過(guò)混合研究的方法，研究科學(xué)本質(zhì)與學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)系，并建議科學(xué)教師在探究課的學(xué)生活動(dòng)中使用目標(biāo)設(shè)置和自我監(jiān)控的教學(xué)方式，以此來(lái)提升學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀。[33]在環(huán)境對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的影響方面，凱瑟琳（Catherine）等人研究500多名小學(xué)女教師的科學(xué)本質(zhì)觀與教師學(xué)習(xí)環(huán)境之間的關(guān)系。結(jié)果表明，積極的教室環(huán)境能夠提升個(gè)體對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解。[34]以整體、宏觀的視域?qū)茖W(xué)本質(zhì)觀及其影響因素進(jìn)行實(shí)證研究，有利于輔助教學(xué)策略的實(shí)施與應(yīng)用，為科學(xué)本質(zhì)觀聯(lián)系教學(xué)實(shí)踐提出具有針對(duì)性的建議。

三、國(guó)外相關(guān)研究對(duì)我國(guó)科學(xué)本質(zhì)觀實(shí)證研究的啟示

（一）重視對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究

實(shí)證研究向來(lái)是我國(guó)教育研究領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)。近年來(lái)我國(guó)實(shí)證研究的數(shù)量雖然有所增加，但相較于思辨研究，仍然數(shù)量較少。[35]關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)相較于國(guó)外研究起步晚了半個(gè)世紀(jì)。由于我國(guó)關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究數(shù)量較少，遑論綜述性研究或元研究。教育工作者應(yīng)當(dāng)對(duì)這一研究領(lǐng)域高度重視，利用能夠觸及的研究資源，針對(duì)教師、學(xué)生、文本材料等研究對(duì)象進(jìn)行有目的的、系統(tǒng)的、持續(xù)的實(shí)證研究，以豐富我國(guó)在這一研究領(lǐng)域的研究成果。實(shí)證研究應(yīng)當(dāng)是對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的研究對(duì)象進(jìn)行持久的系統(tǒng)研究，而不僅僅局限于對(duì)某類(lèi)對(duì)象進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查。隨機(jī)性較強(qiáng)的現(xiàn)狀調(diào)查脫離教學(xué)實(shí)踐，不利于研究結(jié)論的遷移。關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究不一定執(zhí)著于對(duì)教師或?qū)W生進(jìn)行調(diào)查，運(yùn)用科學(xué)的方法分析教材、課標(biāo)、教案等文本材料中的科學(xué)本質(zhì)觀同樣能夠?yàn)檫@一研究領(lǐng)域提供豐富的實(shí)證材料。我國(guó)學(xué)者應(yīng)當(dāng)嘗試使用多元化的科學(xué)方法，得出可信度高，并且對(duì)教學(xué)實(shí)踐具有指導(dǎo)意義的成果。

（二）建立跨學(xué)科、跨區(qū)域的共同體，突出調(diào)查對(duì)象的橫向比較與縱向比較

通過(guò)上述分析可知，在國(guó)內(nèi)已有的18篇關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究中，研究對(duì)象遍及北京、山東、山西、浙江等多個(gè)省市，研究對(duì)象包括職前科學(xué)教師、在職科學(xué)教師、小學(xué)一級(jí)初高中學(xué)生、幼兒教師、高職學(xué)生等多種身份。研究樣本地區(qū)及身份的過(guò)度分散，導(dǎo)致研究結(jié)果缺乏比較分析，無(wú)法確定諸多因素對(duì)個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的影響。因此，關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的研究應(yīng)當(dāng)選擇具有代表性的樣本進(jìn)行系統(tǒng)研究。一方面，以研究樣本為依據(jù)將其與其他樣本進(jìn)行比較，通過(guò)控制變量，揭示地區(qū)、學(xué)校、培訓(xùn)活動(dòng)等因素對(duì)個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的影響。特別是對(duì)一些改革措施的研究，以實(shí)證研究的結(jié)果作為修正和確定策略的依據(jù)，在實(shí)踐中檢驗(yàn)策略的實(shí)施效果，實(shí)現(xiàn)研究成果的螺旋式上升。另一方面，以樣本自身作為參照進(jìn)行跟蹤研究，分析一段時(shí)間內(nèi)研究對(duì)象科學(xué)本質(zhì)觀的變化情況，并對(duì)該時(shí)間段內(nèi)可能對(duì)其科學(xué)本質(zhì)觀產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行理論分析與實(shí)證研究，細(xì)化科學(xué)本質(zhì)觀的影響因素。

（三）盡量避免將科學(xué)本質(zhì)觀二分為“傳統(tǒng)”和“現(xiàn)代”，細(xì)化科學(xué)本質(zhì)觀的考察維度

國(guó)內(nèi)關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀的實(shí)證研究多將調(diào)查結(jié)果劃分為傳統(tǒng)與現(xiàn)代；傳統(tǒng)、深刻、初級(jí)；錯(cuò)誤、樸素、理想；實(shí)證、建構(gòu)等。根據(jù)科學(xué)本質(zhì)觀的歷史演進(jìn)，經(jīng)驗(yàn)主義、實(shí)證主義、邏輯經(jīng)驗(yàn)主義和理性主義被視為“傳統(tǒng)”的科學(xué)本質(zhì)觀；證偽主義、后實(shí)證主義被視為“新”的科學(xué)本質(zhì)觀。[36]這種分類(lèi)方式與研究方法密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)研究多將國(guó)外已有的研究問(wèn)卷進(jìn)行本土化后加以使用，調(diào)查結(jié)果多以量化數(shù)據(jù)的方式予以呈現(xiàn)，評(píng)判依據(jù)為正向題得分越高，科學(xué)本質(zhì)觀“越好”，反之亦然。然而將個(gè)體的科學(xué)本質(zhì)觀做出價(jià)值評(píng)價(jià)，并進(jìn)行優(yōu)劣劃分的研究方法有待商榷。通過(guò)上述分析可知，個(gè)體的科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)行為之間關(guān)系復(fù)雜，一些實(shí)證研究?jī)H僅得出某些特定情境下變量之間的匹配關(guān)系。因此，即使是持“樸素”或“實(shí)證”科學(xué)本質(zhì)觀的教師，未必缺乏使用探究、論辯等教學(xué)方式的意識(shí)與能力。筆者建議，在進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)觀的調(diào)查時(shí)，可以采用現(xiàn)象圖析學(xué)方法論，客觀的對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行歸納，總結(jié)其本質(zhì)上的差異（qualitatively variation），而不對(duì)其進(jìn)行價(jià)值判斷。[37]

（四）以各學(xué)科的具體學(xué)科知識(shí)內(nèi)容作為考察科學(xué)本質(zhì)觀的載體

國(guó)內(nèi)已有的多數(shù)研究均是基于已有的調(diào)查問(wèn)卷，以科學(xué)知識(shí)、科學(xué)事業(yè)、科學(xué)探究等內(nèi)容作為調(diào)查個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的載體。這種調(diào)查方式涉及的內(nèi)容過(guò)于寬泛，不利于突出學(xué)科特征對(duì)于科學(xué)本質(zhì)觀的影響。實(shí)際上，在學(xué)科的差異即科學(xué)本質(zhì)觀的體現(xiàn)上，物理被視為所有科學(xué)的典范模式，傾向于利用經(jīng)典科學(xué)實(shí)驗(yàn)解構(gòu)復(fù)雜體系中的變量，而生物學(xué)則更加傾向于從系統(tǒng)整體的角度界定問(wèn)題。[38]一方面，建議使用學(xué)科具體知識(shí)調(diào)查具體學(xué)科教師或?qū)W生的科學(xué)本質(zhì)觀。個(gè)體的科學(xué)本質(zhì)觀有可能受任課教師、學(xué)科知識(shí)特征、學(xué)習(xí)方式等因素的影響，因此對(duì)于不同學(xué)科，可以使用具體的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，特別是爭(zhēng)議性較強(qiáng)、比較具有帶表形的知識(shí)作為調(diào)查內(nèi)容。另一方面，可以使用形象化的方式對(duì)個(gè)體的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行調(diào)查。例如在已有的研究中通過(guò)讓小學(xué)生繪制科學(xué)家的形象來(lái)判斷個(gè)體的科學(xué)本質(zhì)觀，或者可以通過(guò)對(duì)某一具體事件作出評(píng)價(jià)，或繪制某一學(xué)科知識(shí)發(fā)展歷程的思維導(dǎo)圖等形象化的方式等。前者是在個(gè)體在深思熟慮的情況下做出的可信度較高的內(nèi)容，通過(guò)對(duì)內(nèi)容的分析能夠更加準(zhǔn)確、更加具體的判斷個(gè)體科學(xué)本質(zhì)觀的發(fā)展情況。

（五）增加關(guān)于科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐的實(shí)證研究，有針對(duì)性的對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行改革

國(guó)內(nèi)已有研究中，通常以建議、策略、討論作為文章的結(jié)尾，缺乏對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐關(guān)系的研究。大量的建議或策略過(guò)于寬泛、缺乏針對(duì)性，一線教師在閱讀文獻(xiàn)的過(guò)程中無(wú)法直接獲得有指導(dǎo)意義的建議，導(dǎo)致教育研究與實(shí)踐相脫節(jié)。因此，相關(guān)研究應(yīng)當(dāng)關(guān)注科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)實(shí)踐之間的關(guān)系，用實(shí)證研究判斷兩者之間是否存在關(guān)系。若存在，指出有哪些具體的聯(lián)系與影響，并基于這些影響提出有針對(duì)性的建議與策略，以利于教學(xué)實(shí)踐的完善?？茖W(xué)本質(zhì)觀還應(yīng)當(dāng)與PCK的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行探討，探討教師在教學(xué)過(guò)程中如何更好的教授科學(xué)本質(zhì)。這種研究需要研究者與一線教師緊密配合通過(guò)調(diào)查教師的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)流程、課后反思等內(nèi)容對(duì)教師的具體教學(xué)行為作出明確的把握，進(jìn)而判斷兩者的關(guān)系。在判斷關(guān)系中需要將科學(xué)本質(zhì)觀與教學(xué)行為細(xì)化，用實(shí)證研究的方式判斷兩者在哪些環(huán)節(jié)存在相互影響的關(guān)系。如此一來(lái)，在教師培訓(xùn)的過(guò)程中教師教育者也可以更加具有針對(duì)性的對(duì)教師的科學(xué)本質(zhì)觀進(jìn)行改善，同時(shí)在教學(xué)的過(guò)程中也能夠指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)當(dāng)使用那些策略，有針對(duì)性的改善學(xué)生對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解。

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Discussing on the Current Situation of Empirical Studies on the Conceptions of the Nature of Science——Based on the Comparison Between Chinese and Foreign Articles

ZHANG Xiao

Chinese researches had a late start and less research findings on the study of conceptions of the nature of science. Gaining good experience through comparing Chinese and foreign studies, the object of foreign researches are board, methods are multiple,the relationship between theory and practice is emphasized,the effect of person, material and environment. We can find enlightenment on improving Chinese empirical studies on the conceptions of the nature of science. We should pay more attention to empirical research on the nature of science, establish communications across disciplines and areas, avoid dividing the nature of science into “tradition” and “modern”, take knowledge as carrier to check the nature of science, increase empirical researches on the nature of science.

the conceptions of the nature of science；empirical study；Chinese and foreign studies；compare

G40-034

A

2095-6762(2016)06-0089-08

（責(zé)任編輯 于小艷）

2016-06-29

張霄，首都師范大學(xué)教育學(xué)院博士研究生（北京，100037）