编译：陈籽沐 东南大学脑与学习科学系，儿童发展教育研究所
研究生导师：张勇 柏毅
作者：Akilli, Mustafa; Kutur, Kamuran
【摘要】：众所周知，对所有文明美好且成功的未来来说，科学和具有科学技能的人都起着关键作用。因此，作为科学技能的中心，科学教学是一个重要的话题。科学教学的两个重要组成部分就是科学素养和自我效能感。所以，知道它们之间是否具有相关性是十分必要的。本研究的主要目的是研究小学教师的科学教学自我效能感与科学素养水平之间的相关性。为此，采用两种工具（基础科学素养测试和科学教学自我效能感量表）收集数据，获得的数据采用SEM（结构方程模型）进行分析。该研究的样本包括506名小学教师。在数据收集后，用SEM检验了科学素养是否会影响科学教学中的自我效能感的理论模型。经数据分析发现，科学教学中的自我效能感对科学素养水平有显著的正向影响。考虑到在科学教学中自我效能感高的教师具有更成功的结果，认为组织在职培训，使教师能够深入了解自己的自我效能感、素养概念和进行自我评价，将会十分有益。
【关键词】：素养；科学教学中的自我效能感；小学教师；SEM；
01
介绍
自古以来，人类试图理解自然，为了自己的利益而利用自然，并控制着能确保他们生活的安全和舒适的事件。因此，随着时间的推移，这些努力已经发展成为今天的技术。想要跟上技术和发展的国家加强了对科学教育的重视，制定了独立于政治议程的科学教育政策。
科学教育是一个长期的过程，包括教授在探索和解释自然是如何工作方面的科学思想的使用和应用。对这一过程的有效管理与国家的发展直接相关。2018年，在土耳其提出的“科学课程”中提到了培养人的目的，就是能够跟上快速变化的科技，能够生成知识，能够在日常生活中以功能性的方式使用他们产生的知识，批判性思考，培养了解决问题的技能，并获得了创业精神和决心等技能。在该项目的特定学科和科学领域中，这些人被定义为“有科学知识的人”。自从人们开始用形状和字母表达自己，素养的概念就一直很重要。当写作被用来表达概念时，有素养的人开始在社会中比文盲有更好的地位。因此，尽管素养的概念在其意义上经历了当今经验的修正，但它在社会中的有效性仍然重要。基于这种想法，重要的是要教育学生，让他们在各个方面为作为有素养的人的生活做好准备。
培养有素养的人与教师有着密切的关系，他们在自己的领域具有认知，且具有很强的专业技能。近年来科技问题的迅速发展提高了培养具有科学素养个人的重要性。科学素养应该包括熟悉基本的科学概念，在生活技能运用这些概念，以及科学思维能力。基于这一思想，教师作为科学的培养者和引导者，其科学素养水平的确定就显得尤为重要，而科学素养水平是教师专业能力的指标之一。
一个具有科学素养的人可以在基本水平上理解和解释一些科学概念和事实，跟踪技术发展，并且在生活中使用它们。在土耳其培养具有科学素养的人的过程中，教师的作用被视为鼓励、引导，以及指导学生整合技术、工程、数学和科学技能，使学生达到高水平的思维技能、发明、创新和产品开发。因此，能够完成整个过程的教师，应该是具有足够的专业技能和科学素养的人。教师有效管理科学教育过程的重要要求之一是具备科学素养，并在这一领域受到充分的培训。在这方面，揭示科学素养水平，明确决定科学教育实践者科学素养水平的因素，对于揭示土耳其科学教育质量和提高效率是十分重要的。综上所述，教师的科学素养水平对学生的发展具有重要影响，学生的发展是教师职业的产物，因此，教师的科学素养水平对于教师的专业能力也具有重要意义。
教育的另一个重要方面是教师的自我效能感。班杜拉首次提出自我效能感的概念，并在文献中占有重要地位，它是影响个体成功实现其预期行为和达到预期结果的两个重要基本期望之一。影响教师专业能力和成功的另一个因素就是自我效能感。教师通过永久和合格的学习来应用专业技能的能力与自我效能感有关。具有高度自我效能感的教师知道如何应对他将要面对的困难，并且会付出努力。如果将上述事实放在一起考虑，在专业能力的背景下，自我效能感的概念是一个需要考虑的重要问题。如果老师在某一特定领域有足够的自我效能感，他可以在这一领域设定高目标，面对困难，不轻易放弃，尝试不同的解决方案，则会有一个积极的前景。自我效能感低的人在他们的事业中遇到困难时，焦虑和压力急剧增加，并且在解决问题时视角狭隘。基于这一事实，可以说，自我效能感高的教师有助于提升他们的专业成功，并对他们将经历的困难更具抵抗力。
根据班杜拉的两个基本期望，发挥积极作用的个人执行任何行为都将获得期望的结果。其中一个是自我效能感，另一个是结果期望。自我效能感的概念首先由班杜拉提出，并被定义为个体对其执行和组织任何行为所必需的行动能力的信念。教师自我效能感是指教师相信自己能够表现出对自己的期望行为，并且能够对学生行为产生积极影响。科学教学的自我效能感是教师对自己教授科学能力的判断。
1.1 研究重点与目的
在某些情况下，个人的知识和技能可能不足以完成必要的行为。因此，自我效能感影响着知识和技能的使用。尽管自我效能感与实际情况之间往往存在不协调的相关性，但人们相信自我效能感能够激励个体。这就是为什么人们认为，研究科学教学的自我效能感与期望具备科学素养的教师素养水平之间的相互关系，对于促进素养工作很重要。
此外，如上所述，影响教师专业能力和科学素养水平的一个重要因素是自我效能的概念，而教师是培养具有科学素养的人的过程中的实践者，培养具有科学素养的个体对社会发展至关重要。研究表明，自我效能感较低的教师在职业上有更多的困难，他们的职业倦怠水平较高。自我效能感较高的人在具有挑战性的工作中可以更有效率，而自我效能感低的人会在工作中遇到比现实中更多困难。在此背景下，本文揭示了教师在科学教学中应具有高度的自我效能感，以更有效地培养具有科学素养的个体。本研究认为，在教师资格范围内明确课堂教师科学素养水平与其科学教学自我效能感之间的相关关系，对于理解课堂教师的教学能力和专业领域知识具有重要意义。
1.2 研究问题
基于这一思想，“小学教师的基础科学素养水平与科学教学自我效能感有关系吗?”问题形式构成了研究的研究问题。
02
研究方法
2.1 普遍背景
本研究旨在探讨教师的基础科学素养水平与科学教学自我效能感之间的相关关系。为此，采用了结构方程模型（SEM）。SEM允许使用全面的统计方法来测试模型。在可观测变量和潜在变量之间同时存在因果关系和相关关系的情况下，这种方法极其有效。此外，它允许研究人员研究一个或多个因变量和自变量之间的相关性。我们需要测量某些可观测变量来解释它们，因为没有能够影响自我效能感的直接测量变量。它还可以更精确地计算预测变量值，因为使用隐式变量可以让我们确定这些变量中的误差。此外，SEM允许研究人员处理潜在变量模型的路径分析和模型测量中使用的验证性因素分析。值得注意的是，路径分析还可以估测潜在变量之间的关系。
2.2 样本
本研究的样本包括506名回答量表的教师。女教师占66.6%（337人） ，男教师占33.4%（169人）。他们的职业经历是，86人（17%）不到5年，6-10年间104人（20.6%），11-15年间106人（20.9%），16-20年间69人（13.6%），最后141人（27.9%）超过20年。本研究采用作者一手收集的数据作为抽样“方便抽样”。因为它允许根据可用性选择样品。
2.3 文本及程序
本研究采用基础科学素养测验（以下简称BSLT）和课堂教师科学教学自我效能感量表（以下简称SBS）。
基础科学素养测试：在研究中，1996年由Lauksch和Spargo出版的土耳其语译本“全美科学”和“基础科学素养测试”（其有效性和信度进行了测试）被用来衡量课堂教师的科学素养水平。考试由49个知识点组成。参与者通过选择“正确-错误-我不知道”选项中的一个来回答这些问题。该测试包括三个子维度，即科学内容知识（在土耳其语缩写中编码为统计程序的“bib”，33），科学性质（编码为“bd”，9）和科学、技术和社会（编码为“ftt”，7）。测验评测方法如下: 正确答案为“1分”，不正确答案和空白答案为“0分”。BSLT是由Duruk从英语翻译成土耳其语的，问题项的句子结构没有改变，以防止文章失去其意义。在科学内容知识子领域中有33项，其中22个是正确的，11个是不正确的。在科学本质的子领域中，9个问题里有1个是错误的，其中8个是正确的。在科学、技术与社会子领域中有7项，其中4个是正确的，3个是不正确的。研究人员所做试验的信度系数计算为0.82。该测试也被用于Yolagiden的研究“职前科学教师的科学教学技能、科学素养和对社会科学问题的态度之间关系的调查”。在上述研究中，共对432名教师候选人、199名科学候选人和233名课堂教师候选人进行了测试，测试的信度系数为0.80。就目前研究而言，Cronbach Alpha的「基本法测试量表」的信度系数是0.712。
科学教学中的自我效能感量表：SBS由Enochs和Riggs开发，Hazır Bıkmaz 改编为教师母语，用于考察课堂教师对科学教学的自我效能感。它有两个子维度，即“效能感（土耳其语缩写为“oi”用于统计方案）”和“结果预期（编码为“ sb”）”，共由20个项目组成。测试结构采用李克特式，有5个选项，范围从“强烈反对（1）”到“强烈同意（5）”。该文本首先由研究人员翻译成土耳其文，并收到了七名教员的意见，他们都是各自领域的专家，以确定翻译在意义、与土耳其文的兼容性、内容和技术方面的适当性。本研究以234名在土耳其各省任教的教师为被试，计算结果期望、效能感和整体量表的信度系数分别为0.60、0.78和0.71。在目前的研究中，Cronbach Alpha的SBS量表被发现为0.766。
2.4 数据分析
采用LISREL程序对研究数据进行分析。在检验量表的有效性和可靠性研究结果时，我们认为将它们纳入模型是合适的，而无需探究性因子分析。首先，在我们的模型中将所有变量一个一个地包含进来，并用LISREL对它们进行测试。通过测试，运用结构方程模型（SEM）分析了自我效能感对学习策略、课堂学习活动以及态度的影响。SEM以潜在变量模型的路径分析和模型测量中使用的验证性因素分析的处理而闻名。此外，路径分析还可以评估我们需要估计的潜在变量之间的关系。在这方面，LISREL允许对变量中的结构相关质量进行整体评估，并采用以下指标检验经验数据与理论模型的适配性。在下面，您可以找到数据的接受范围和所建立模型的准确性，这些模型允许我们评估兼容性。作为总结，他们说，如果χ2值在0和2df之间，那么模型具有完美的拟合，如果在2df-3df之间，模型显示出可接受的拟合。同时，p价值也是模型评估的重要依据。它期望在0.05和1之间的完美拟合，如果在0.01和0.05范围也可接受。如果χ2/df值在0到2之间的模型显示完全拟合，如果2到3之间的模型则具有可接受的拟合。最后，RMSEA指数必须介于0至0.05之间的完美适配和0.05至0.08的可接受适配。还有其他用于分析模型的指标，如：AGFI=调整拟合优度指数，CFI=比较拟合指数，GFI=比较拟合优度指数，NFI=规范拟合指数，NNFI=非规范拟合指数，RMSEA=近似平方平均数误差，SRMR=结果中可以看到的标准化平方平均数残差。
03
研究结果
在这一部分的研究中，结构方程模型的结果包括了基于基本科学素养水平小学教师如何以及在何种程度上具有科学自我效能感。理论结构模型和潜在变量路径模型如图1所示。
图1 理论模型
正如上文所述，当研究量表的信度和效度结果完成检验时，我们认为把它们囊括在模型中是正确的，而不需要探究性因子分析。除此之外，与构成变量的项相关的描述性项统计信息也包括在下表中。
表1 BSLT和SBS的描述性项统计信息
在检测表1时，可见采用结构方程模型来测试所收集的数据是正确的。然而，在使用潜在变量的模型研究中，每个测量工具都应该在分析之前逐一测试。工具的测试应该类似于CFA，任何未经证实的测量模型都不应该包含在结构模型中。因此，研究中的每一个子维度（潜在变量）都应该分别进行测试，并证明其与结构模型的适配性。表2给出了用LISREL获得的每个变量的拟合优度值（未经任何修改）。由于变量的第一次拟合优度试验，编码为bib_6
表2 模型中变量优度的SEM指标
当我们检测表2时，可以看到被认为在模型中使用的变量的拟合优度值在上述文本中可用于评估的一致性限度内。此外，BSLL的X2=1703.25，df=860和p=0.000，比率χ2/df计算为1.98。这些值表明该模型非常适合BSLL。对于SST，χ2=346.74，df=119和p<0.001，χ2/df比值计算为2.91，这意味着处于可接受的水平。
因此，研究决定从各个变量收集的数据均适用于SEM分析，并纳入研究模型中。
随后对理论模型进行了测试，揭示了小学教师基础科学素养水平与科学教学自我效能感之间的关系，也就是说，弄清了BSLL对SST的预测程度和方向。
检验结果表明，χ2=3363.01，df=1709，p<0.001。此外，RMSEA计算为0.044，SRMR拟合优度为0.055，χ2/df比值为1.96，表明该模型具有良好的拟合性和可解释性。下面给出了所测试结构化模型的t值和标准化路径系数的图表。
图2 结构化模型的t值
当检测图2时，可以看到所有路径都是重要的，还给出了研究模型的标准化值。
图3 该模型展示了小学教师科学教学自我效能感与基础科学素养水平间的关系
研究发现，课堂教师的基本科学素养水平对科学教学中的自我效能信念水平有显著的正向影响。相关系数为0.23，表明这种影响是中等的。
04
讨论
在检验小学教师科学素养水平与其科学教学自我效能感的相关性的数据结果后，发现科学素养水平对科学教学自我效能感具有正向和显著的预测作用。结果表明，科学素养高的课堂教师对科学教学有较高的自我效能感。同样，科学素养低的课堂教师在管理科学教学过程和实施成功教学方面的自我效能感较低。
Uludüz对未来课堂教师的研究结果也支持着这些结论，他发现科学素养水平和科学教学自我效能感之间存在正向和显著的相互预测关系。此外，这些研究结果与 Akgün等人的研究结果相似，他们发现科学技术素养水平对自我效能感和态度水平产生积极影响。在他的研究中，Poluakan指出，教师的科学素养水平深深影响着他们的成功动机。另一项研究考察了物理教师的科学素养与自我效能感之间的关系，指出科学素养与科学教学自我效能感之间存在强烈的正相关关系。在对美国入门和中级“高级科学教学法”课程的49名职前教师进行的研究中，发现科学素养与自我效能感之间存在正向且显著的关系。Flores在他的研究中检测了中学科学教师候选人的科学素养和科学教学自我效能感，并指出，高科学素养意味着高自我效能感，随着科学素养的增加，对科学教学的自我效能感也增加。
通过与其他文献及研究结果的比较，证明了科学教学的重要组成部分，即培养具有科学素养的个体、自我效能感和科学素养水平是相互影响的。正如上面提到的《美国科学促进会》指出，为了获得科学素养的意义，为了熟悉科学的基本概念并将其用于生活技能，教师必须对科学教学有足够的自我效能感。因此，在这些组件的帮助下，对科学素养个体的重点关注将成为现实。
05
结论与启示
本研究得出结论: 科学素养水平对科学教学自我效能感具有积极而显著的影响。考虑到自我效能感较高的教师在教学科学方面会取得更好的效果，认为有必要组织在职培训，使教师对自我效能感、素养观念有更深刻的认识，并进行自我评价。
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查阅原文：《REVISTA ROMANEASCA PENTRU EDUCATIE MULTIDIMENSIONALA》
Akilli, Mustafa; Kutur, Kamuran
DOI：10.18662/rrem/15.2/745
转自：“百研工坊”微信公众号
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