中学数学教师对数学和科学课程整合态度的调查——以优质中学为例

吕宝珠



中学数学教师对数学和科学课程整合态度的调查——以优质中学为例

吕宝珠

（东北师范大学教育学部，吉林长春 130024）

教师的态度是影响课程整合成功的重要因素．对优质中学部分数学教师进行数学和科学课程整合态度的问卷调查，发现：中学数学教师对课程整合的总态度是积极的．在认知、行为和总态度上是积极支持的，在情感维度上没有明确倾向性；在性别、职称上不存在显著性差异；初中数学教师在情感维度上显著高于一般高中和示范性高中教师；教龄在10~20年的教师显著低于教龄在10年以下及教龄在20年以上的教师；具硕士以上学历的教师显著高于具本科学历的教师．

数学科学；课程整合；态度；差异

1 问题提出

知识经济时代，科技发展在高度分化的基础上正走向高度综合，学科之间的联系日益紧密，相互交叉日益加剧．同时科学技术渗透到社会生活的各个方面，人们面对所有社会问题，都需要具备运用多门学科知识的综合能力．正是在这一时代背景下，伴随着教育价值取向的转变，以往只强调分化而忽视综合的局面逐渐被打破．从20世纪开始，西方发达国家率先掀起了课程整合的研究与实践，特别是像具有同源共生关系的数学与科学课程之间的联系和整合更是受到了特别关注[1～2]．1989 年美国科学促进协会提出了《面向全体美国人的科学­­——美国2061 计划》（以下简称《2061计划》）．《2061计划》的扉页上对科学和数学教育的重要性做了这样的阐述：“在下一个人类历史发展阶段，人类的生存环境和生存条件将发生迅速的变化．科学、数学和技术处于变革的中心位置——它们引起变革、塑造变革、响应变革．所以，科学、数学和技术将成为教育今日儿童面对明日世界的基础．”《2061计划》的目的在于帮助国家的学校教育体制进行转变，使所有的学生受到良好的科学、数学及技术教育．该计划建议“要减弱或消除严格的学科界限，注重科学，数学和技术的连接……”[3]．

大量的欧美国家的数学和科学课程整合的研究与实践表明：教师对数学和科学课程整合的认知和态度是影响课程整合成功与否的重要因素[4～5]．要实施数学和科学课程整合的教学改革，就必须要了解教师对于数学和科学课程整合的态度，这样才能根据其所持有的信念和态度，来设计和实施数学和科学的整合课程[4]．

2 研究设计与实施

2.1 样本选择

研究共实施两次问卷调查，分别为预调查和正式调查．两次调查采用随机抽样方法，并适当考虑到调查对象的学校、性别、年级、学历、职称、教龄等基本特征．

预调查抽取北京市西城区中学数学教师50名，回收问卷50份，其中有效问卷50份．正式调查抽取北京市西城区中学数学教师89名，回收问卷89份，其中有效问卷87份．正式调查对象的基本情况如表1所示．

表1 调查对象的基本情况

2.2 研究工具

在参考国内外课程整合态度相关文献的基础上，自行设计了数学和科学课程整合的调查问卷，问卷的编制经历了以下4步[6～7]．

2.2.1 模型建构

根据美国实验心理学家霍夫兰（C. I. Hovland）和卢森堡（M. J. Rosen-berg）提出的态度三要素说，即态度由认知、情感和行为倾向三要素组成，构建了数学教师对数学和科学课程整合态度问卷的理论模型．问卷由课程整合认知、课程整合情感和课程整合行为意向3个主维度构成，主维度又包含8个子维度，最终形成数学教师关于数学和科学课程整合态度的结构模型（图1）[8]．

2.2.2 初步编制

参考McGinnis等人关于教师对数学和科学课程信念和态度的调查问卷[9]，并与教师深度访谈挖掘有关数学教师对数学和科学课程整合态度的评价条目．经专家咨询预评价，最终确定41个问卷条目，问卷采用Likert五点量表法作答，选项分别为“非常同意”、“部分同意”、“很难说”、“不太同意”和“极不同意”，依次计为5分、4分、3分、2分和1分．12个条目为反向表述，采用反向计分．由于问卷不涉及敏感问题，未设置测谎项．

图1 数学教师对数学和科学课程整合的态度结构模型

2.2.3 问卷修订

将形成的原始调查问卷实施预调查．测试后采用SPSS20.0计算预测问卷每个条目的标准差、Cronbach's系数、校正题总相关、同质性检验、探索性因子分析等，最终形成了数学教师对数学和科学课程整合态度的调查问卷，共包含24个条目．分别对认知、情感和行为意向3个维度的内部一致性及总内部一致性进行统计，结果见表2．修改后的问卷邀请3位数学教育专家进行内容效度评价，内容效度指数平均S-CVI为1.000，I-CVI为1.000．以上数据表明问卷具有较好的信度和效度．

表2 问卷的信度

2.2.4 正式调查

对形成的正式问卷的结构效度采用相关性分析和验证性因子分析．各维度间的相关系数在0.49~0.65之间，相关系数较低；而总态度与各维度的相关系数在0.76~0.90之间，维度之间的相关普遍低于因素与总课程整合态度与各维度的相关，相关均具有统计学意义（<0.05），结果显示各维度之间相对独立，量表具有较好的结构效度．运用AMOS 19.0统计软件对正式测量的结果进行验证性因素分析，结果表明观测数据与事先预想的结构理论模型基本吻合．

3 调查结果与分析

问卷数据应用SPSS 20.0进行统计分析．

3.1 量表的信度分析

由表2的结果可以看出，各项的内部一致性较好，问卷具有相当高的信度．

3.2 问卷的基本情况

对问卷各维度得分进行描述性统计，结果见表3及图2~图5．

图2 认知维度的统计直方图

图3 情感维度的统计直方图

图4 行为维度的统计直方图

图5 总态度的统计直方图

图2表明：认知维度呈现比较严重的负偏态，认知得分分布在高分段的人数较多，低分人数较少，均值较高．这说明教师在认知维度高度认可课程的整合．

表3 得分的描述性统计

访谈中有教师谈到：数学和科学课程整合的理念当然是好的．原因一是随着科学技术的飞速发展，数学和科技的结合越来越紧密，数学在社会和科技进步的过程中发挥着越来越重要的作用．数学教育的发展要跟上时代的步伐，这样培养的人才是具有跨学科、多视角看待和解决问题的“复合型人才”．原因二是数学教育单纯的对学生进行抽象知识的灌输、形式化题目的训练都不符合教育学和心理学的最新研究成果．现在强调学生整体性发展，课程标准、教材和考题在学科整合方面都有所体现．调查数据和访谈资料都表明绝大部分中学数学教师对数学和科学学科本质及数学和科学课程之间的关系有较为客观的认知：数学和科学是相互影响、相互促进的；数学和科学课程应该知识对流、理论互鉴、方法碰撞．对数学和科学课程整合的社会意义及教育价值表现出积极肯定的态度．但认知维度得分的极差和方差较大，最低分仅为8分，这说明中学数学教师对数学和科学课程整合的认知还存在着一定的差异，通过访谈发现，少数数学教师认为数学具有严密的逻辑体系，数学教育的目的就是提高学生的抽象思维水平．科学是实证学科，数学和科学课程整合不利于体现数学的抽象性，干扰数学的逻辑体系和知识结构，会造成数学教学内容杂乱，使学生抓不住学习的重点．因此对数学和科学课程整合持消极态度．

图3表明：情感维度呈现负偏态分布，基本近似服从正态分布．均值为26.885，得分大致关于均值对称分布，但高于均值的得分略多于低于均值的得分．这说明中学数学教师对数学和科学课程整合的态度绝大部分持中立态度，积极支持和反对的人都较少．相比数学教师对课程整合认知维度的积极态度，教师对数学和科学课程整合的情感态度表现的并不是很积极．分析访谈资料发现：课程整合的教学资源匮乏、教师缺乏关于课程整合的专业知识和教学策略、现行的考试评价制度等都是影响教师对数学和科学课程整合情感态度的重要因素．

图4表明：行为维度呈现负偏态分布．均值为25.782，频数分布的高峰向右偏移，特别是分数大于35的频数较大．说明中学数学教师对数学和科学课程整合有较为积极的行为意向．从访谈资料来看，目前教师中已经比较经常系统的进行课程整合的教师数量不多，但大部分教师表示鉴于课程的发展趋势和考试改革的推进，如果条件允许愿意尝试进行课程整合．

图5表明：从总态度的直方图和得分分布及正态检验来看，总态度呈现负偏态．均值较高，100分以上得分明显高于50分以下的得分．这说明从总体上看中学数学教师对待数学和科学课程整合持认可和支持的积极态度．

因为认知维度得分呈现严重的负偏态，在以下的参数检验中将其进行反向计分后开方处理．将各指标与中立态度得分（3分）进行单样本检验，结果表明：教师在认知维度上显著区别于中立态度（(86)=-9.118，<0.001），支持课程整合；教师在情感上与中立态度差异不显著（(86)=-0.188，=0.851），对课程整合处于中立态度；教师在行为维度上显著区别于中立态度（(86)=7.886，<0.001），支持课程整合；教师在总的态度上显著区别于中立态度（(86)= 6.811，<0.001），支持数学整合．

3.3 性别差异

采用独立样本检验来分析性别差异．如表4 所示，检验的显著性水平都大于0.05，表明中学数学教师对数学和科学课程整合的态度无性别差异．

表4 性别差异T检验分析表

中学数学教师对数学和科学课程整合的态度不论是在认知、情感和行为意向3个维度均不存在性别的显著性差异．有关“性别差异”的研究是目前教育领域的一个热门话题．在数学和科学教育领域关于“性别差异”的研究多集中在从认知和情感的因素去探讨能力和学业成就的性别差异．一直以来人们始终认为男性较女性在数学和科学上占优．早期的一些研究成果也支持这一结论[10]．数学和科学能力和成就会影响人们对数学的认知和态度．所以人们很自然的就会联想到数学教师中男教师比女教师在数学和科学的能力和水平上占优势，对数学和科学课程整合的态度上男教师比女教师更积极．但从调查结果来看，并没有支持这种假设．而数学和科学的能力和学业成就的差异受生物、心理、社会文化等多种因素的综合影响．威斯康星大学麦迪逊的研究人员珍妮特·默茨表示：性别差异主要来自于社会文化因素．近年来，由于男女在政治、经济、教育和健康上更加平等，在数学和科学上表现出来的性别差异越来越小，而且仅有的差异还表现在高难度和复杂的认知问题上．那么对于高中数学教师经历了严格规范的中等和高等教育后，高中的数学和科学课程无论对男、女教师来说，难度都是类似的，都不会构成高难度的任务．从访谈的结果和后面使用德尔菲技术所做的调查结果都可以证明以上结论．

3.4 学校类型差异

从认知、情感、行为及总态度对不同学校进行方差分析，结果如表5所示，对情感维度进行不同学校组间差异分析，结果如表6所示，不同类型学校情感维度总分均值绘成图6．

表5 不同类型学校的方差分析

表6 不同类型学校组间差异分析

图6 不同类型学校情感维度总分均值

通过表5、表6、图6可以看出：不同学校的数学教师对课程整合的认知、行为意向和总的态度不存在差异．但初中教师的情感维度得分（=29.306，=4.174）显著高于一般高中（=25.938，=7.104）和示范性高中教师（=24.829，=5.570）．访谈中，高中教师对于课程整合心存疑虑，首先，重要的原因之一就是高中数学教学内容多，课时紧张．有老师说：“别说课程整合了，就是不整合，要让学生掌握所教的内容课时都不富余．”而初中教师反映初中数学教学内容不是很多，课时相对宽松，这样就为课程整合提供了时间上的保障．这是初中教师比高中教师在情感上表现出积极态度的一个原因．其次，目前北京市中考命题遵循宽、浅、新、活的宗旨，突出教学的基础性、开放性、综合性、实践性和规范性．知识的丰富性加强，要求学生见多识广．对于知识迁移能力，要求从课内到课外，从课外到生活；对于灵活应变能力，要求基础知识多赋予实际背景来考查，死记硬背的知识减少；对于综合运用能力，要求跨学科考查，注重考查学生的综合能力；对于实践操作能力，要求基础知识结合实际问题，考查学生是否真正把知识活学活用起来[11]．北京市目前推进的中考命题改革提升和推动了教师对于课程整合的认识与实践．而高考数学试题对于知识的跨学科和综合性的要求还不是很明显，所以从考试评价的角度看，高中数学教师对课程整合的客观需求和动机没有初中数学教师强烈．第三，初中数学教师在访谈中提到，学校要求在初中数学课堂注意情境的创设，加之初中数学涉及到的科学内容对数学老师难度不大，这促使教师思考和实践课程整合．高中数学课堂虽然也强调知识情境的创设，但学校和老师更加注重数学知识在学科内部的联系性、逻辑性和系统性，另外与高中数学进行整合的科学课程的教学内容相对较难，对数学教师提出了更高的要求，这在情感维度上也影响了高中数学教师对课程整合的认同．第四，初中学生对于课程整合表现的比较兴奋，学习兴趣高涨，能够充分投入到课程整合的教学活动中．而高中学生对课程整合表现的比较默然，这也影响了高中数学教师对于课程整合的积极性．

3.5 教龄差异

对被试的教龄进行方差分析，结果如表7所示，对被试的教龄进行组间差异分析，结果如表8所示．由表7、表8结果显示：教龄在10~20年的教师的情感维度得分（=24.103，=5.759）显著小于教龄在10年以下（=28.815，=5.061）以及教龄在20年以上的教师（=27.807，=5.319）．访谈发现：教龄在10年以下的教师思维活跃，对知识接受和更新的速度最快，且受到应试教育的影响较小，所以对课程整合呈现出积极的情感表现．教龄在20年以上的教师已经成为本学科的骨干教师，教学轻车熟路，这时要想获得业务上的提升就需要找到突破口，课程整合正好符合这些教师的需求，所以他们在情感上也积极支持课程整合．教龄在10~20年的教师正处于从合格教师向专家型教师的发展提高阶段，更多的精力集中在对本学科教学的精加工阶段，所以对数学学科之外的内容关注不够．

表7 不同教龄的方差分析表

表8 教龄组间差异分析表

3.6 学历差异

采用独立样本检验来分析学历差异，结果如表9 所示．学历差异的检验表明被试在行为维度上有显著性差异，表现为硕士及其以上学历教师（=27.724，=5.070）比本科学历教师（=24.810，=5.723）更支持课程整合．访谈发现：硕士学历教师大多有较好的职前准备，他们大多数是师范专业毕业，且在读书期间经常参加讨论活动，对数学教育的理论和前沿信息接触和研究的较多，易于接受课程整合的理念．具本科学历的教师在就职前一般以学习数学专业课程为主，对数学教育的知识和理论学习不足，对课程整合的重要性和意义认识不充分．

表9 学历差异T检验分析表

3.7 职称差异

对被试的职称进行方差分析，结果如表10所示．表10数据显示：在课程整合的态度上，教师的职称间无显著性差异．职称在一定程度上反映了教师在本学科的专业技术水平、能力和成就．但对于数学和科学课程整合这样一个新的跨学科的教育理念和教学方式，职称的高低并不能决定教师对其的态度取向．

表10 不同职称的方差分析表

4 结 论

（1）中学数学教师对课程整合的总态度是积极的．在认知、行为和总态度上是积极支持的，在情感维度上没有明确倾向性．

（2）中学数学教师对课程整合的态度在性别、职称上不存在显著性差异．

（3）初中数学教师对课程整合的态度在情感维度上显著高于一般高中和示范性高中教师．

（4）中学数学教师对课程整合的态度在教龄上存在差异：教龄在10~20年的教师显著低于教龄在10年以下及教龄在20年以上的教师．

（5）中学数学教师对课程整合的态度在教师学历上存在差异：具硕士以上学历的教师显著高于具本科学历的教师．

5 讨论和展望

研究对中学数学教师在数学和科学课程整合的态度进行了问卷调查和访谈研究．后续的研究可以从以下两方面开展，一是可以调查中学科学教师对数学和科学课程整合的态度；二是可以构建和实施数学和科学课程整合的实验研究，用以检测课程整合的实效性．

研究的样本选自北京市西城区，样本属于教育极其发达乃至顶级地区，不能代表其他层次水平的中学数学教师的态度，后续可以选取其他层次水平的样本进行研究．另外研究的样本容量相对较小，可能会对研究结果产生影响．

[1] 刘文，李丽霞．美国中小学跨学科课程述评[J]．外教动态，2012，（7）：74-75．

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

[3] 美国科学促进会．面向全体美国人的科学[M]．中国科学技术协会译．北京：科学普及出版社，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，黄倩，等．高中生数学学习非智力特征调查问卷的编制[J]．数学教育学报，2015，24（5）：25-36．

[7] 王光明，宋金锦，王兆云．高中生数学学习策略调查问卷的编制[J]．数学教育学报，2015，24（6）：17-27．

[8] 态度的结构、种类与功能[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] 小升初参考：2016年北京中考考试内容及形式解析[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

[责任编校：陈隽]

G449

A

1004–9894（2016）03–0061–05

2016–01–10

吕宝珠（1972—），男，河北高碑店人，博士生，中学高级教师，主要从事数学课程与教学论研究．