行动理论视角下高中化学教师科学本质观特点

方洁 王群盛

摘要： 通过对教师的访谈资料与观察资料的综合收集与扎根分析，发现行动理论视角下化学教师科学本质观存在矛盾与统一的两面性。统一性表现在教师部分科学本质观与行为相匹配，而矛盾则表现在教师部分观念上支持的观点在教学上却表现出相反的行为。基于这一现象，对科学本质教育的认识需要在研究方法层面、认识深化层面、实践提升层面产生新的思考。

关键词： 行动理论; 科学本质观; 高中化学教师; 个案研究; 扎根理论

文章编号： 10056629（2022）06001006

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中指出，教师要“引导学生认识科学本质”[1]。理解科学本质不但是化学学科课程的具体要求，也是《全民科学素质行动计划纲要》（后简称纲要）中的具体行动与主要任务[2]。同时，发展学生的科学本质观也是国际科学教育中的重要改革方向。“教师不可能教授他们不理解的内容”[3]，教师作为教学中的“组织者”、“引導者”，其科学本质观不仅影响着自身的教育教学工作，同时也在影响学生科学本质观形成。

1 问题的提出

行动理论认为个体同时存在着使用理论与宣称理论[4]，宣称理论是个体在观念上所信奉和支持的理论，而使用理论则是个体在行动过程中所体现与遵循的理论。将这一视角引入教师科学本质观研究中，可理解为教师宣称的科学本质观与展现的科学本质观。应然角度，研究者认为教师在形成一定的科学本质观后，相应的教学行为也会改变，但实然角度，Abd-El-Khalick以及Lederman等国外学者的研究表明[5，6]，教师很难独立自主地将科学本质观有效地转化为与之相应的教学活动。由此来看，教师语言所表述的科学本质观与教学表现的科学本质观之间可能存在差异，或遵循着两种不同的理论基础。

我国目前对于教师科学本质观的研究集中在两方面： 一是科学本质观对科学教育的发展探讨，主要通过综述、述评或比较研究等方式展开研究。这类研究整体说明我国对于教师科学本质发展与国际科学教育相比依旧滞后。二是教师科学本质观现状调查，研究显示自纲要提出后，教师科学本质观由朴素[7，8]不断趋向现代[9～11]。

但在行动理论视角下，这类研究实际上只是探明教师宣称了何种科学本质观念。一名教师的科学本质观不仅是教师信奉、支持或是赞同的科学本质观，也应是教师在实际教学与研究中所遵循和体现出来的科学本质观。为此，若想理解教师的科学本质观的“全貌”，就有必要对宣称的观念与表现的行为进行总体的分析。教师对“科学是什么？”的回答，不但影响自身对于学科内容的理解与展现，也同样影响学生的科学本质观的形成。

2 研究设计

2.1 研究对象

研究对象为L市某省级示范高中化学教师Y教师，理工科硕士研究生毕业，拥有一定的前沿科学知识与科学认识，且在研究生期间修读过关于科学哲学的相关课程。同时，该教师也具有一定的教育教学经验，参与过教育培训并且对新课程改革的内容有所了解。

2.2 研究方法

2.2.1 访谈法与宣称理论

行动理论的提出者Argyris与Schon在解释相关理论时，提到在宣称理论方面，人们对于问题的回答，往往代表其宣称的理论[12]，这说明运用访谈法可以收集到教师所宣称的科学本质观。整个过程围绕“你认为科学的本质是什么”进行深度访谈，访谈最后另设一问“请您谈谈科学是什么”用以饱和度检测，在此基础上进一步将访谈内容转化为文本性资料用以分析。

2.2.2 观察法与使用理论

在使用理论方面，Argyris与Schon表示“在使用理论方面，行为不一定能反映宣称理论，但一定可以表现出使用理论”[13]。由此说明教师在教学中所表现的理念，可以代表其使用的科学本质观，而通过课堂观察分析也可认识到教师所表现的科学本质观。整个观察过程将对教师的课堂教学过程进行描述与观察，将整个课堂观察到的教师语言行为转换为文本性的观察资料。

2.2.3 扎根理论研究方法

扎根理论是质性研究常用的一种方法与方法论，也是质性研究中最具科学性的研究方法，其核心思路是从所收集的原始资料中生成对于问题的解释与认识，它适用于深度挖掘研究对象的观点与思想，其中具体方法流程如图1所示。

在化学教学研究方面，郑长龙在其学科理解的相关研究中，通过对专家教师的访谈资料进行扎根分析，从中形成醛类的学科理解[14]。毕华林通对多名教师的开放题资料的扎根研究，得到教师使用教科书的影响因素[15]。在与教师相关的研究中，也有研究者基于扎根理论，通过对访谈与观察的分析，建立教师PCK发展模型[16]。扎根理论的优势在于通过大量的文本资料，从教师的言语、行为等方面挖掘研究对象的观念、认识与特点。尤其是可将研究对象所具有的隐性认识表达出来，使得扎根理论研究具有开放性与全面性的特点。

3 研究过程与结果

扎根理论编码操作需注意悬置个人观点，即编码过程中不能有研究者的个人情感在其中，如对错的判断或因某些内容与核心问题不相关而不进行编码。个人观点的悬置，既是扎根理论科学性的保证，也是扎根理论体现研究全面性与开放性的基础。

3.1 编码原则

3.1.1 开放性编码原则

根据扎根理论编码的操作要求，原始资料中的所有有意义的内容都要进行编码与概念化处理，无论该编码内容是否表达教师科学本质观。由此，在编码过程中也会出现与科学本质观关联较弱的范畴，这类范畴后期将归类为非核心范畴。同时，在抽提的编码概念化之后，需要将相近的概念进行整合，即“范畴化”。

3.1.2 主轴编码原则

主轴编码是扎根理论的第二次编码。它要求在已有的编码中抽取涵盖性较强或频次较高的来统摄最初的编码，以表1为例，开放性编码得到“感官无法感受到本质与规律”“科学技术影响了观察”和“观察的局限性”三个范畴，而其中“观察的局限性”足以涵盖其他两个范畴，由此将它设置为一个范畴，这一过程称为主轴编码。F1FE5913-3AD1-4A50-9F86-65BD14EBA964

3.1.3 选择编码原则

选择编码原则与主轴编码原则相似，同样追求进一步涵盖原有编码，但不同点在于选择编码的范畴并不严格要求从前一次编码中选择统摄性编码，也可以是研究者根据已有的编码建立更为具体的类属。

3.1.4 编码准确性的提高

由于扎根理论产生于解释学背景下，这使得扎根编码过程难以像量化研究一样通过客观的数理逻辑证明其准确性，为此Charmaz等扎根理论的建构者设置了四个必要步骤来保证编码的准确性。

首先是编码内容必须全面，要对整个资料中的内容进行编码，以此保证资料内容的不缺失，而与主题无关联的编码会逐渐被剔除。其次是态度中立，由此保证编码过程中并不会因为研究者个人原因（喜爱、偏好等）而降低编码准确性。之后是理论饱和度检测，可以简单理解为用来自同一研究对象的其他资料进行再扎根检测，以确定编码内容是否可以涵盖教师的已有认识。最后是效度检测，陈向明指出，信度这一概念在质的研究中并不适用[17]，因此更多时候质性研究需要讨论的是效度问题，具体的检测手段包括偵探法、证伪法、参与者检验法等。研究中将主要通过参与者检验法进行效度检验，即将最终形成的编码结果反馈给研究参与者，由参与者对内容效度进行评价以确保编码的准确性与有效性。

3.2 开放性编码

3.2.1 访谈资料开放性编码

通过整理访谈资料，从访谈中共抽提出151个相关概念，对概念进行进一步归类并凝练形成9个范畴，具体示例如表1所示。

3.2.2 观察资料开放性编码

观察资料的具体课程内容是人教版高中化学第三章金属及其化合物部分，共计2课时内容，从观察资料中共抽提出202个相关概念，对概念进行进一步归类并凝练形成7个范畴，其中存在“知识的解题运用”与“知识的强化记忆”这类与科学本质观关联性较弱的编码，具体示例如表2所示。

3.3 主轴编码

综合访谈资料与观察资料的开放性编码过程，从16个范畴中抽取可以进一步统摄其他内容的主范畴，得到5个主范畴与2个副范畴。其中主范畴说明教师对于科学的本质认识，而副范畴包括教师形成这类科学本质观的前提条件与因素以及“知识的解题运用”等关联性较弱的范畴。由于副范畴内容并未指明教师的科学本质观，故在之后的编码与分析过程中不呈现相关内容。

3.4 选择编码

选择编码是对已分析出的主范畴做进一步的抽提，以核心范畴作为整体统领。通过选择编码，可以看出教师的科学本质观处在“客观”与“主观”并存的状态，主轴编码与选择编码如表3所示。其中，在范畴化一栏中，以字母a为编号的范畴来源于访谈资料，而以字母b为编号的范畴来源于观察资料。同时，为更全面了解教师科学本质观以及出于严谨考虑，研究并未将访谈资料与观察资料中的相似范畴进行合并。

3.5 效度与饱和度检测

将最终的编码结论反馈给Y教师之后，教师并未对编码内容提出质疑或否认，同时也认为编码内容基本上已将他个人的科学本质理解展现出来，并且具体内容上没有错误理解，由此证明研究的效度合适。

饱和度检测方面，通过对访谈最后单独设置问题进行三级编码，出现“科学是追求真理”，“理论会错但是规律不会错”的新概念，但这一类概念依然可以归入已有的范畴内，尚未出现新的范畴与主范畴。在观察资料方面，继续对该教师第三章金属及其化合物的另外1课时进行了单独的编码与观察资料的分析，并未从中抽提出新的范畴。由此说明基于扎根理论形成的编码已基本涵盖该教师的科学本质观。

3.6 研究结果

总体来看，教师宣称的科学本质观与表现的科学本质观呈现三种情况，即教师宣称的科学本质观与表现的科学本质观一致、不一致或不完全一致。

其中，教师宣称的科学本质观与表现的科学本质观一致多体现在“科学是客观的”这一核心范畴下，如科学知识客观化、真理化的观念使得教学上注重观察的绝对性并强调眼见为实的思想。

而不一致与不完全一致多体现在科学主观性方面，教师并未将其宣称的科学本质观有效地在教学中展现，如教师提出观察的局限性，可在实际教学过程中教师依然强调观察的客观公正，而教师宣称的“科学是可错的”的观点在教学中也并未出现相关语言或行为，这表现出使用理论与宣称理论之间存在不同，由此说明教师宣称的科学本质与表现的科学本质观并不完全统一，具体结论如图2所示。

4 研究结论

4.1 教师宣称的科学本质观： 科学主观与科学客观相混合的科学本质观

Y教师宣称的科学本质观呈现客观与主观两个核心范畴，这种特点可以进一步总结为该教师宣称的科学本质观属于科学主观与科学客观相混合的科学本质观。

在分析教师宣称的科学本质观时，出现较多类似“科学过程就是在去除主观，走向客观的过程”的概念，由此说明虽然教师承认科学的主观性，但认为科学最终会走向客观化、真理化。这也说明教师科学本质观虽处于两种观念混合，但“科学客观”的思想起主要统领作用。

同时，教师在宣称与科学客观有关的科学本质认识时也表现出较好的认知思路。而科学主观方面则相反，教师虽宣称科学是主观的，但相关内容在出现频率与内容丰富度上不及“科学主观”的本质认识，更多时候“科学主观”的观点只是零散地存在于教师宣称的科学本质观中。

4.2 教师表现的科学本质观： 遵循科学客观的科学本质观

Y教师表现的科学本质教学行为虽表面上同样呈现客观、主观的特点，但实际上“科学具有社会价值”这类渗透科学主观的教学表现并非教师基于自身科学本质观而主动进行的，更多是外在因素影响的。

虽然在资料分析过程中发现教师在“科学具有社会价值”上表现出科学是主观的认识，但后期的再次访谈中Y教师提到，体现科学与社会的关系是“课程要求”与“教学趋势”，由此说明该行为的出现并非来源于自身的科学本质认识，其产生更多是受其他外部条件影响。表面上看教师的观念与行为相统一，但实际上这些行为的产生与教师自身的科学本质观并未产生直接联系。因此研究认为，教师的教学行为总体上依旧是遵循科学客观的教学行为。F1FE5913-3AD1-4A50-9F86-65BD14EBA964

因此，对于教师表现的科学本质观的分析需要从两方面进行，首先从宣称与表现的一致性的方面來看，教师实际上只显示出对“科学客观”的一致，虽然“科学主观”方面也有一致，但这种一致是受外力影响的“被动的一致”。其次，若不考虑统一性，只关注教学中表现的科学本质观，那么教师确实在行为上表现出科学客观的科学本质观，但教师对为什么要这样表现与这样表现的意义并不自觉。

4.3 教师的科学本质观总体特点： 矛盾且统一的科学本质观

行动理论视角下化学教师科学本质观存在矛盾与统一的两面性，统一性表现在教师部分科学本质观与行为相匹配，主要表现在混合的科学本质观下，教师在“科学客观”取向的观念与行为上表现出较好的统一，或者说教师可以较好地将“科学客观”的思想与教学行为相结合。而矛盾则表现在教师所支持的观点在行为上表现出相反的行为，主要是在“科学主观”层面，该教师的多数教学行为并不完全符合其自身所宣称的科学本质观念，由此也说明教师科学本质观念与教学行为的不完全一致。

5 研究启示

研究的结论说明教师科学本质观的“全貌”复杂且多元，基于这一现象，需要对科学本质教育的认识在研究方法层面、认识深化层面、实践提升层面产生新的思考。

5.1 研究方法层面： 关注研究对象的科学本质观整体

行动理论视角下的研究发现，教师的观点与行为并不一致，这样的结论促使研究者需要进一步反思在探讨研究对象的科学本质观时，研究所选取与使用的方法能否完整全面地呈现出研究对象科学本质观的全部内容。体现研究的全面性，是在间接肯定人的意识与思想的复杂性，尤其是在面对特别情况的时候，如具有矛盾且统一的科学本质观的Y教师，研究者既需要意识到Y教师的科学本质观现状的不理想，也要意识到不理想现状的背后，该教师又持有何种本质观。

因此，科学本质观的研究方法的选择需要考虑两点，首先是得到结论是否全面，即研究方法最终是否可将较为复杂的认识或观念以某种形式进行直观呈现。其次是研究的资料是否全面，即研究过程中收集的资料是否可以涵盖研究对象的整体认识与观念，特别在研究对象可能存在知行不一致的研究中，资料必须体现完备性。

5.2 认识深化层面： 意识到“两张皮”的存在与影响

行动理论的视角指出教师科学本质观“两张皮”的存在，也说明教师科学本质观的知行分离，而这一现状可能会造成研究者对教师科学本质观现状的理解偏差。若研究者没有意识到“两张皮”的存在，就会对教师科学本质观的认识产生偏差，形成教师科学本质观依然向好，并且会进一步引导学生发展良好科学本质观的结论。但实际上，若无法做到在科学本质观上的知行统一，那么先进的科学本质观最终只能停留在教师的意识层面，从而形成教师科学本质观先进或良好，但学生整体的科学本质观却出现类似于科学“主观又客观”的现象。

为此，对教师来说，意识到自己的知行不一致是促使教师做出行为改变的第一步，也只有教师自身可以意识到这一现象的存在，教师才会寻求解决这一问题的方法。此外，还需要了解到“两张皮”带来的影响，如教师科学本质观混乱会影响学生科学认识、科学思想与科学观的形成，进一步也会影响学生科学素养的发展与培养。

5.3 实践提升层面： 关注观念到行为的转化

教师的知与行之间存在着壁垒，而追求宣称理论与行动理论的统一，实际上就是追求教师将内化的科学本质外显，但对教师来说缺少实际的教学思路与可参考的教学策略依然难以将科学本质教学予以落实。为此，科学本质教育的研究必须关注观念到行为的转化，主要在于提出具体可行的教学思路。

教师自身对于观念的转化是可以积极地完成的，但是在行为上的转变却较难发生，特别是如何进行显性的科学本质教学，换言之就是教师缺乏相关教学的实践经验做引导和反思，为此依然需要一定的案例做参考，用以明确在科学本质观念下应该如何教和怎么教。研究者需要与教师合作开发相关的教学设计与教学活动，可开发的内容包括HPS理念下的教学设计以及科学哲学视角下的项目式教学等内容，也可以是在已有的课程资源与教学中进一步凸显科学本质内容。由此形成一定的理论或实践的教育教学活动成果，供更多教师了解与借鉴，更加积极地促进科学本质的统一与发展。

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