韓欣妤 黃敏珊 郭東鑫 黃樂(lè)恒 鄭博為 林洽武 肖洋

摘 要：當(dāng)前物理教學(xué)仍然停留在知識(shí)層面，科學(xué)探究教學(xué)未能有效實(shí)施，其根本原因主要在于大部分教師對(duì)科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)存在偏差.為助力本土化科學(xué)探究教學(xué)的實(shí)施，基于我國(guó)新一輪課程改革對(duì)科學(xué)探究的本土化認(rèn)識(shí)和國(guó)際上對(duì)PCK的共識(shí)，提出了科學(xué)探究PCK的測(cè)評(píng)框架并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的測(cè)試卷.采用多維Rasch分析驗(yàn)證了測(cè)試卷的信度、效度.后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析表明，整體而言，師范生在課程知識(shí)維度上表現(xiàn)最好、在策略知識(shí)維度上表現(xiàn)最差;對(duì)不同層次院校物理師范生的進(jìn)一步比較分析表明，一本院校的師范生在除課程知識(shí)維度外均顯著優(yōu)于二本院校的師范生.基于上述研究結(jié)果，從課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)未來(lái)師范生培養(yǎng)提出了建議.

關(guān)鍵詞：物理師范生;科學(xué)探究;學(xué)科教學(xué)知識(shí);測(cè)評(píng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B???? 文章編號(hào)：1008-4134（2021）19-0012-07

基金項(xiàng)目：華南師范大學(xué)2020年度大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃“職前物理教師科學(xué)探究學(xué)科教學(xué)知識(shí)的測(cè)評(píng)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：S202010574097）;中國(guó)博士后科學(xué)基金第67批面上項(xiàng)目“職前教師科學(xué)探究PCK的進(jìn)階發(fā)展與作用機(jī)制研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2020M672658）;國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金“十三五”規(guī)劃2020年度教育學(xué)青年課題“中小學(xué)教師科學(xué)素養(yǎng)PCK的進(jìn)階發(fā)展與作用”（項(xiàng)目編號(hào)：CHA200261）.

作者簡(jiǎn)介：

韓欣妤（2000-），女，四川閬中人，本科，研究方向：物理教育;

黃敏珊（1999-），女，廣東揭陽(yáng)人，本科，研究方向：物理教育;

郭東鑫（2000-），女，吉林松原人，本科，研究方向：物理教育;

黃樂(lè)恒（1999-），男，廣東深圳人，本科，研究方向：物理教育;

鄭博為（1998-），男，廣東珠海人，本科，研究方向：物理教育;

林洽武（1980-），男，廣東澄海人，碩士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向：物理課程與教學(xué)論;

肖洋（1992-），男，湖南邵陽(yáng)人，博士，特聘副研究員，碩士生導(dǎo)師，研究方向：物理課程與教學(xué)論、教師教育.

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2018年，中共中央國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見(jiàn)》，力求通過(guò)培養(yǎng)高素質(zhì)的教師隊(duì)伍來(lái)落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù).對(duì)于物理、化學(xué)、生物等科學(xué)學(xué)科，教師應(yīng)采用科學(xué)探究教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[1].21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的科學(xué)課程改革都明確將科學(xué)探究列為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，并要求采用探究教學(xué)，但大部分教師對(duì)科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)存在偏差，致使當(dāng)前科學(xué)教育仍停留在知識(shí)層面，未能有效實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)[2-3].

教師關(guān)于科學(xué)探究的專(zhuān)業(yè)知識(shí)會(huì)影響教學(xué)的效果[4]，教師要同時(shí)具備教育學(xué)知識(shí)（pedagogical knowledge，PK）、關(guān)于科學(xué)探究的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)（content knowledge，CK）和學(xué)科教學(xué)知識(shí)（pedagogical content knowledge，PCK）.其中PCK處于CK和PK的交匯地帶，指的是將特定學(xué)科內(nèi)容知識(shí)轉(zhuǎn)化為易于學(xué)生理解和接受的方式的知識(shí)（馬云鵬等， 2010; Shulman， 1987）[5-6].考慮到PCK領(lǐng)域的特殊性，對(duì)科學(xué)知識(shí)PCK的研究較多[7-8]，但對(duì)科學(xué)實(shí)踐PCK的研究較少[9-10].對(duì)于科學(xué)探究PCK，只有Cobern等研究了科學(xué)探究教學(xué)傾向[11].

為助力本土化科學(xué)探究教學(xué)的實(shí)施，有必要對(duì)教師科學(xué)探究PCK進(jìn)行精準(zhǔn)表征和有效測(cè)評(píng).基于此，本文主要在PCK和科學(xué)探究相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)證研究對(duì)物理師范生科學(xué)探究PCK進(jìn)行測(cè)評(píng)，以期全面認(rèn)識(shí)物理師范生科學(xué)探究PCK的現(xiàn)狀、總結(jié)培養(yǎng)策略.

1 科學(xué)探究PCK的概念界定與要素結(jié)構(gòu)

筆者認(rèn)為，科學(xué)探究PCK與一般的PCK既有聯(lián)系又有區(qū)別，需要結(jié)合科學(xué)探究的內(nèi)涵進(jìn)行重構(gòu).一方面，對(duì)于PCK的認(rèn)識(shí)，Shulman最早提出PCK并將其界定為“將學(xué)科知識(shí)與教育學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)，形成新的理解，知道如何根據(jù)學(xué)習(xí)者的不同興趣和能力將特定主題、問(wèn)題和事件組織起來(lái)，以教學(xué)的方式加以呈現(xiàn)”的知識(shí)[12].我國(guó)學(xué)者馬云鵬將PCK定義為“如何將CK轉(zhuǎn)化為易于學(xué)生理解、接受的方式的知識(shí)”[5].另一方面，科學(xué)探究是科學(xué)家研究自然界并在證據(jù)基礎(chǔ)上建構(gòu)解釋的各種方式[13].學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)經(jīng)歷與科學(xué)家類(lèi)似的研究過(guò)程，通過(guò)科學(xué)探究建構(gòu)對(duì)科學(xué)概念和科學(xué)本質(zhì)的理解、提升科學(xué)過(guò)程技能[14].我國(guó)新修訂的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將科學(xué)探究列為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的一個(gè)方面，并將其定義為：“基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問(wèn)題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋?zhuān)约皩?duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力.”[15]同時(shí)，課程標(biāo)準(zhǔn)還進(jìn)一步歸納出四個(gè)要素：?jiǎn)栴}、證據(jù)、解釋、交流.可見(jiàn)，我國(guó)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)科學(xué)探究的要求更多地關(guān)注其作為過(guò)程性技能的本質(zhì).基于上述的分析，筆者將科學(xué)探究PCK定義為“以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究過(guò)程性技能為目的，結(jié)合教育學(xué)知識(shí)，將自身的科學(xué)探究過(guò)程性技能轉(zhuǎn)化為易于學(xué)生理解、接受的方式的知識(shí).”

為了能有效地對(duì)教師的PCK進(jìn)行測(cè)評(píng)，必須明確其要素.Shulman最初界定的PCK只包括兩個(gè)要素：教學(xué)策略與表征、對(duì)學(xué)生前概念和具體學(xué)習(xí)困難的理解[12].后來(lái)的學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了拓展，Magnusson等人[16]、蔡鐵權(quán)和陳麗華[17]都認(rèn)為科學(xué)教師PCK應(yīng)包括教學(xué)信念與傾向、課程知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、評(píng)估知識(shí)、教學(xué)策略知識(shí)五個(gè)要素.而最近，Shulman等人聯(lián)合Grossman、Gess-Newsome、Park Soonhye等22位來(lái)自7個(gè)國(guó)家的PCK專(zhuān)家，共同討論并構(gòu)建出了PCK的共識(shí)模型（The Consensus Model）[18].共識(shí)模型指出，PCK測(cè)評(píng)的學(xué)科內(nèi)容情境應(yīng)落實(shí)到具體領(lǐng)域，研究?jī)?nèi)容不僅包括知識(shí)也應(yīng)該包括實(shí)踐技能（如本文探討的科學(xué)探究PCK）.同時(shí)，共識(shí)模型還強(qiáng)調(diào)教師公共的知識(shí)庫(kù)（包括教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)和具體領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，即共同體的PCK）會(huì)通過(guò)教師信念等教師個(gè)人的增/減效因素影響實(shí)踐中的PCK（即個(gè)體的PCK）.

基于上述的分析，本文中的科學(xué)探究PCK僅考查課程知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、評(píng)估知識(shí)、教學(xué)策略這四個(gè)要素：第一，科學(xué)探究的課程知識(shí)，包括教師對(duì)學(xué)生在科學(xué)探究方面需要達(dá)成的目的和目標(biāo)的知識(shí)，對(duì)實(shí)施探究教學(xué)相關(guān)教學(xué)材料和資源的知識(shí)，對(duì)科學(xué)探究能力發(fā)展橫向和縱向組織的知識(shí);還包括教師對(duì)科學(xué)探究主題在整個(gè)課程中重要性的知識(shí)，即可科學(xué)探究的要素;第二，科學(xué)探究的學(xué)生知識(shí)，包括教師關(guān)于學(xué)生發(fā)展科學(xué)探究能力過(guò)程中覺(jué)得很難學(xué)的主題的知識(shí)，學(xué)生發(fā)展科學(xué)探究能力的先前知識(shí)（先前已經(jīng)具備的科學(xué)探究能力）;第三，科學(xué)探究的教學(xué)策略知識(shí)，包括教師幫助學(xué)生發(fā)展科學(xué)探究能力的活動(dòng)和表征的知識(shí);第四，科學(xué)探究的評(píng)估知識(shí)，包括教師對(duì)探究學(xué)習(xí)中重要的需要評(píng)估的維度的知識(shí)（評(píng)估什么）和評(píng)估科學(xué)探究的方法的知識(shí)（如何評(píng)估）.

2 研究方法

2.1 研究工具

基于對(duì)科學(xué)探究PCK的理論探討，本文開(kāi)發(fā)的科學(xué)探究PCK測(cè)試卷力圖將科學(xué)探究的要素和PCK的要素進(jìn)行交匯.例如，對(duì)于學(xué)生知識(shí)，試圖考查問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流四個(gè)要素方面的學(xué)生知識(shí).但對(duì)于課程知識(shí)，由于課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于科學(xué)探究的要素往往是以全貌呈現(xiàn)的，對(duì)于科學(xué)探究課程知識(shí)的考查無(wú)法單獨(dú)進(jìn)行.

為開(kāi)發(fā)適應(yīng)的測(cè)評(píng)工具，本文還系統(tǒng)性地回顧了國(guó)際上發(fā)表的相關(guān)PCK紙筆測(cè)試工具和國(guó)內(nèi)教師資格證考試的相關(guān)試題，總的來(lái)看，這些試題的設(shè)計(jì)具有以下的特征：第一，對(duì)于課程知識(shí)的考查往往直接以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，且不需要置于具體的知識(shí)情景[19];第二，對(duì)評(píng)估知識(shí)的考查往往會(huì)引入一般性的教育測(cè)量與評(píng)價(jià)知識(shí)，但應(yīng)體現(xiàn)對(duì)具體領(lǐng)域知識(shí)或能力掌握情況的評(píng)估[20];第三，對(duì)學(xué)生知識(shí)與策略知識(shí)的考查往往是一起進(jìn)行的，即首先通過(guò)設(shè)問(wèn)引出教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)困難的理解，然后再要求教師提出相應(yīng)的教學(xué)策略[21].

這些特征引導(dǎo)本研究的測(cè)試題開(kāi)發(fā)，圖1提供了一道科學(xué)探究中“問(wèn)題”要素學(xué)生知識(shí)與策略知識(shí)的試題作為樣例（A14，如圖1）.試題描述的情境改編自一節(jié)真實(shí)的課堂情景，第一問(wèn)要求師范生回答學(xué)生在科學(xué)探究的提出問(wèn)題中可能存在的困難（對(duì)應(yīng)學(xué)生知識(shí)，A14（1），第二問(wèn)要求師范生提出一些幫助學(xué)生提升提問(wèn)能力的策略（對(duì)應(yīng)策略知識(shí)，A14（2））.

結(jié)合上述探討，最終的測(cè)評(píng)工具分為兩套平行版本（A卷和B卷），讓被試的作答時(shí)間控制在40分鐘至1小時(shí)，測(cè)試卷的試題分布見(jiàn)表1.最后對(duì)試題進(jìn)行審閱，確保其內(nèi)容效度;交由兩位物理課程與教學(xué)論的博士研究生、兩位碩士研究生、兩位本科師范生試做，以確保試題語(yǔ)言表達(dá)無(wú)歧義.

情境中學(xué)生提出的問(wèn)題參考了浙江師范大學(xué)黃曉教授對(duì)我國(guó)初中生批判性提問(wèn)能力的研究[22].

備注：課程知識(shí)的試題為A、B卷的共同題，利用共同題采用Rasch分析可以實(shí)現(xiàn)兩套測(cè)試卷的共同分析.第7、14、15題的兩小問(wèn)均分開(kāi)賦分.測(cè)試卷的前面1-6題調(diào)查了其他內(nèi)容，未納入本次分析.最終課程知識(shí)維度的8、11、13題因試題質(zhì)量問(wèn)題予以刪除.

2.2 測(cè)試對(duì)象與過(guò)程

本研究采用方便抽樣的方式，選取了兩個(gè)不同層級(jí)的師范院校物理師范生樣本（N=103）作為測(cè)試對(duì)象.其中，43人來(lái)自一本師范學(xué)校（雙一流高校），60人來(lái)自另一所二本師范學(xué)校.所有測(cè)試對(duì)象均已經(jīng)修讀了《微格教學(xué)》《中學(xué)物理課程與教學(xué)論》兩門(mén)課程，對(duì)科學(xué)探究的理論、課程標(biāo)準(zhǔn)的要求、探究教學(xué)的實(shí)踐均有一定程度的了解.測(cè)試以自愿的方式邀請(qǐng)師范生參與，對(duì)于認(rèn)真作答的師范生給予一定的報(bào)酬.測(cè)試在2021年4月上旬進(jìn)行，所有師范生集中在一間教室以準(zhǔn)考試的形式進(jìn)行，要求在1小時(shí)內(nèi)完成作答.最終沒(méi)有無(wú)效測(cè)試卷.

2.3 數(shù)據(jù)分析

回收測(cè)試卷后，首先由研究團(tuán)隊(duì)成員兩人一組（共有5組）設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)30份試卷（A、B卷各15份）進(jìn)行試評(píng)分，在試評(píng)過(guò)程中整理出學(xué)生典型的作答，形成評(píng)分指南.以圖1所示的A14（1）為例，該題考查了問(wèn)題要素的學(xué)生知識(shí)，其評(píng)分指南見(jiàn)表2.

一個(gè)好的探究問(wèn)題：一是要將現(xiàn)象與物理知識(shí)結(jié)合起來(lái);二是要將大的問(wèn)題拆解為若干個(gè)可供探究的子問(wèn)題;三是要明確問(wèn)題中物理（變）量的含義，對(duì)其進(jìn)行操作性定義[22-23].

試評(píng)結(jié)果表明，試評(píng)的評(píng)分者信度（Cohens Kappa）為0.599之外，其余4組均達(dá)到了0.6以上.對(duì)于試評(píng)過(guò)程中出現(xiàn)不一致的地方，由整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)共同商議，修改評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)并達(dá)成一致.然后繼續(xù)對(duì)剩余的試卷進(jìn)行評(píng)分，最終各組評(píng)分者信度都達(dá)到了良好水平（Cohens Kappa為0.668-0.924）.所有評(píng)分者再對(duì)其中不一致的地方重新進(jìn)行商議，再納入后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析.

由于部分試題（如A14（1））存在多種得分可能，因此采用部分給分Rasch模型（Partial Credit Model）對(duì)測(cè)試卷的質(zhì)量進(jìn)行分析.Rasch模型能夠同時(shí)估計(jì)被試能力與試題難度，并將其置于同一量尺上進(jìn)行比較.根據(jù)前文的假設(shè)，科學(xué)探究PCK包括課程知識(shí)、學(xué)生知識(shí)等四個(gè)維度，因此首先采用單維Rasch模型和多維Rasch模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，選取擬合效果更好的模型對(duì)試題難度和被試能力（即科學(xué)探究PCK）進(jìn)行估計(jì).因此，Rasch分析采用Conquest軟件進(jìn)行，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)多維Rasch模型的估計(jì).然后再進(jìn)行后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析，利用SPSS對(duì)一本院校和二本院校師范生的科學(xué)探究PCK進(jìn)行比較分析.

3 研究結(jié)果

3.1 科學(xué)探究PCK的維度結(jié)構(gòu)

本研究首先探討科學(xué)探究PCK應(yīng)該被視為一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，還是能夠被區(qū)分為課程知識(shí)、學(xué)生知識(shí)等四個(gè)維度.因此，分別采用單維Rasch模型和多維Rasch模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，其中單維Rasch模型假設(shè)師范生在所有試題上的表現(xiàn)可以由單一的潛在特質(zhì)所解釋?zhuān)茖W(xué)探究PCK），而多維Rasch模型假設(shè)師范生的表現(xiàn)應(yīng)該由多個(gè)潛在特質(zhì)共同解釋.

結(jié)果表明，多維Rasch模型與數(shù)據(jù)的擬合更好，采用似然比檢驗(yàn)（Likelihood ratio tests）對(duì)單維和多維模型進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)多維模型擬合的殘差（residual deviance）顯著地減小了：χ2df=9=80.637，p<0.001.這一結(jié)果支持了我們提出的假設(shè)，即將科學(xué)探究PCK劃分為課程知識(shí)、評(píng)估知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、策略知識(shí)四個(gè)維度是合理的.因此，后續(xù)的分析采用多維Rasch模型的估計(jì)結(jié)果.

3.2 測(cè)試卷的質(zhì)量分析

首先，考查測(cè)試卷各個(gè)維度的信度（見(jiàn)表3加括號(hào)的斜對(duì)角部分）.結(jié)果表明，四個(gè)維度的信度在0.637至0.747之間，基本符合信度的要求（>0.6）[24].這一結(jié)果表明，試題對(duì)師范生科學(xué)探究PCK四個(gè)維度的估計(jì)是較為可靠的.

隨后，繼續(xù)考查測(cè)試卷試題的質(zhì)量.對(duì)試題質(zhì)量的衡量指標(biāo)主要有試題難度（Measure）、數(shù)據(jù)與模型擬合統(tǒng)計(jì)量（即對(duì)殘差集合的均方值，mean squares， MNSQ）及其標(biāo)準(zhǔn)化形式（T）[25].其中擬合統(tǒng)計(jì)量還可以進(jìn)一步分為兩類(lèi)：一是未加權(quán)擬合統(tǒng)計(jì)量（Unweighted Fit）由殘差直接計(jì)算而來(lái)，對(duì)極端值較為敏感;二是加權(quán)擬合統(tǒng)計(jì)量（Weighted Fit），對(duì)被試能力與試題難度水平相當(dāng)?shù)谋辉囕^為敏感.MNSQ接受的標(biāo)準(zhǔn)往往是0.70-1.30，其標(biāo)準(zhǔn)化值（T）能接受的范圍是-2.0-+2.0.

表4給出了科學(xué)探究PCK測(cè)試卷中試題難度估計(jì)值范圍在-0.927-1.06之間.擬合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)大部分都在0.70-1.30之間，僅有A9和B9兩道試題略微超出了范圍;但其標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量（T）均在-2.0到+2.0之間.這一結(jié)果表明，測(cè)試卷中所有題都較好地符合Rasch模型的假設(shè)，對(duì)測(cè)量科學(xué)探究PCK的四個(gè)維度均具有良好的效度.

為進(jìn)一步評(píng)價(jià)試題的質(zhì)量，下面以題A14（1）為例提供了類(lèi)別概率曲線（如圖2）.在Rasch模型中，類(lèi)別概率曲線表征了不同能力（水平軸）表現(xiàn)出各種作答情況或得分可能性（豎直軸）的條件概率.類(lèi)別概率曲線表明，隨著被試能力的增加（從左到右），其表現(xiàn)出0分作答情況的概率逐漸降低、1分作答情況的概率先增加后降低、2分作答情況的概率一直在增加.而且，在低能力水平時(shí)（被試能力低于-0.53）師范生表現(xiàn)出0分的概率最高，在中等能力水平時(shí)（-0.53-1.57）師范生表現(xiàn)出1分的概率最高，在高能力水平時(shí)（被試能力高于1.57）師范生表現(xiàn)出2分的概率最高.這一結(jié)果意味著，題A14（1）能夠很好地考查師范生對(duì)于科學(xué)探究中與提出問(wèn)題相關(guān)的學(xué)生知識(shí)，可以將不同能力水平的師范生區(qū)分開(kāi).

3.3 科學(xué)探究PCK不同維度的關(guān)系與現(xiàn)狀

雖然不少研究者均假設(shè)PCK各子維度之間存在互相的正向關(guān)系，但本研究卻發(fā)現(xiàn)科學(xué)探究PCK的課程知識(shí)與其他維度間存在負(fù)相關(guān)（見(jiàn)表3斜對(duì)角線上括號(hào)中四個(gè)維度之間的相關(guān)性）.而其他三個(gè)維度之間均為正相關(guān)，其中學(xué)生知識(shí)與策略知識(shí)之間的相關(guān)性最強(qiáng)（高達(dá)0.86）.

Rasch模型將試題難度與被試能力放置在同一量尺上，可以繪制出懷特圖（Wright Map）進(jìn)行比較，如圖3所示.從整體來(lái)看，師范生科學(xué)探究PCK四個(gè)維度的能力基本都呈正態(tài)分布，從課程知識(shí)（-0.517）、評(píng)估知識(shí)（-0.733）、學(xué)生知識(shí)（-1.030）到策略知識(shí)（-2.164）維度平均分依次下降（見(jiàn)表3各維度的平均值）.但在試題層面缺少較低難度的試題，未來(lái)應(yīng)該適當(dāng)補(bǔ)充難度低的試題.

一本和二本師范院校的物理師范生在科學(xué)探究PCK四個(gè)維度上的表現(xiàn)存在差異（見(jiàn)表5）.在課程知識(shí)維度下，一本師范院校物理師范生的PCK水平（-0.94）顯著低于二本師范院校（-0.21）（t課程知識(shí)（101）=-4.19，p<0.001，Cohensd=0.85）;在其余三個(gè)維度，一本師范院校物理師范生的PCK水平則均顯著高于二本師范院校（t評(píng)估知識(shí)（101）=2.83， p<0.001， Cohens d=0.57;t學(xué)生知識(shí)（101）=5.03， p<0.001，Cohens d=1.02;t策略知識(shí)（101）=4.93， p<0.001， Cohens d=1.00）.

4 結(jié)論與建議

基于我國(guó)新一輪課程改革對(duì)科學(xué)探究的本土化認(rèn)識(shí)和國(guó)際上對(duì)PCK的共識(shí)，本研究提出了科學(xué)探究PCK的測(cè)評(píng)框架，基于測(cè)評(píng)框架開(kāi)發(fā)了一套測(cè)試卷.多維Rasch分析結(jié)果表明，該測(cè)試卷能夠可靠、有效地測(cè)量物理師范生的科學(xué)探究PCK.在本研究考查的科學(xué)探究PCK的四個(gè)維度中，就整體而言，師范生在課程知識(shí)維度上表現(xiàn)最好、在策略知識(shí)維度上表現(xiàn)最差.對(duì)不同層次師范院校的物理師范生的進(jìn)一步比較分析表明，一本師范院校的師范生在除課程知識(shí)維度外均顯著優(yōu)于二本院校的師范生.基于上述研究結(jié)果，本文提出如下的師范生培養(yǎng)建議.

4.1 合理規(guī)劃師范課程，培養(yǎng)物理師范生科學(xué)探究的課程知識(shí)

研究發(fā)現(xiàn)，一本師范院校的物理師范生科學(xué)探究PCK課程知識(shí)水平顯著低于二本院校.課程知識(shí)維度的試題主要考查了師范生對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究的概念、內(nèi)涵與實(shí)施建議方面的掌握情況，一本師范院校物理師范生在該方面較差，反映出該校物理師范生對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的研讀不夠重視的問(wèn)題，這可能和兩所院校的學(xué)生職業(yè)規(guī)劃有關(guān).本研究選取的兩所師范院校都位于南方沿海某省會(huì)城市，該一本院校師范生在省內(nèi)的就業(yè)機(jī)會(huì)較大，而二本院校師范生一般需要考取研究生后才能獲得較好的就業(yè)機(jī)會(huì).通過(guò)與這兩所院校的教師交流發(fā)現(xiàn)，二本院校會(huì)對(duì)物理師范生考研究生、考教師資格證進(jìn)行專(zhuān)業(yè)輔導(dǎo)，其中對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的深入研讀就是關(guān)鍵的一環(huán)，而在這方面一本院校就有所不足.因此，未來(lái)師范生的理論課中（如《中學(xué)物理課程與教學(xué)論》或《中學(xué)物理教學(xué)法》）應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物理課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)的重視，敦促師范生對(duì)物理課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入的分析與研究.這不僅有賴于師范生的自主學(xué)習(xí)，也需要學(xué)校課程設(shè)置的正向推動(dòng)與考試評(píng)價(jià)的反向激勵(lì)，達(dá)成教、學(xué)、評(píng)的一體化.

4.2 開(kāi)設(shè)教育測(cè)量與評(píng)價(jià)課程，培養(yǎng)物理師范生科學(xué)探究的評(píng)估知識(shí)

研究發(fā)現(xiàn)，兩所院校師范生的科學(xué)探究評(píng)估知識(shí)PCK水平也較低，科學(xué)探究評(píng)估知識(shí)包括教師對(duì)探究學(xué)習(xí)中重要的需要評(píng)估的維度的知識(shí)（評(píng)估什么）和評(píng)估科學(xué)探究的方法的知識(shí)（如何評(píng)估）.其中關(guān)于評(píng)估什么的知識(shí)，學(xué)生可以從物理教育相關(guān)的課程中習(xí)得，但對(duì)如何評(píng)估（評(píng)估的方法論）知識(shí)就必須通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方可掌握.但是，當(dāng)前大多數(shù)師范院校并未將《教育測(cè)量與評(píng)價(jià)》作為本科生的一門(mén)必修課程.在本研究選取的一本院校中，近年來(lái)將研究生《物理教育測(cè)量、統(tǒng)計(jì)與評(píng)價(jià)》課程下放至本科生，作為本科物理師范生評(píng)估知識(shí)的有益補(bǔ)充.在當(dāng)前中學(xué)物理教學(xué)實(shí)際過(guò)程中，一線教師也大多憑經(jīng)驗(yàn)在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)（包括隨堂的非正式評(píng)價(jià)、過(guò)程性評(píng)價(jià)和考試的終結(jié)性評(píng)價(jià)）.為解決這些問(wèn)題，未來(lái)師范院校應(yīng)逐步將學(xué)科背景的《教育測(cè)量與評(píng)價(jià)》課程納入物理師范生的必修課，方可全面提高師范生和未來(lái)教師群體的PCK水平.

4.3 完善教育實(shí)踐過(guò)程，充分培養(yǎng)物理師范生科學(xué)探究的策略知識(shí)

研究發(fā)現(xiàn)，一本學(xué)校與二本學(xué)校學(xué)生的策略知識(shí)得分都較低，即所提出的教學(xué)策略過(guò)于寬泛，抓不到重點(diǎn)，因此要提高學(xué)生的教學(xué)策略知識(shí)，針對(duì)不同的要求可將策略進(jìn)行細(xì)化.為使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提升，我們應(yīng)更加關(guān)注如何將學(xué)科知識(shí)傳授給學(xué)生的策略，教學(xué)策略應(yīng)是詳盡的、細(xì)致的，而不是廣泛的、大體的，因此，在提高策略知識(shí)的過(guò)程中，應(yīng)將扎實(shí)的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)及思考相結(jié)合，對(duì)于不同的能力要求應(yīng)得出切實(shí)可行的教學(xué)策略，并在實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而不斷地提高教學(xué)策略知識(shí).構(gòu)建物理師范生在真實(shí)課堂中獲得經(jīng)驗(yàn)的途徑，就需要完善教育實(shí)踐過(guò)程，以增加其將教學(xué)策略理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，從而幫助物理師范生提出有針對(duì)性的教學(xué)策略.

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（收稿日期：2021-08-01）