基于问卷调查的科学学业质量影响因素分析

吴利坚

【摘   要】2021年浙江省小学科学学业监测对教师、学生进行了问卷调查，旨在寻找影响学习质量的相关因素并进行问题归因，以此帮助教育部门、学校、教师改进教学工作和管理工作。通过对师生问卷、纸笔卷测评、实践操作测评的数据进行综合分析，可以发现：学生学习品质、教师教学行为、学校管理等，对学生的科学学科能力具有较大影响。本次调查的结果启示科学教师要关注学生的科学阅读，讲究适合的教学方式，启示学校要对科学教师进行专业化培训，提升教师的教学质量。

【关键词】小学科学；学业监测；影响因素；问卷调查

2021年浙江省小学科学学业监测（以下简称“2021年省测”）依据相关课程标准，突出小学科学学科的特点，重点测试学生的科学思维能力和实践应用能力。2021年省测延续“学科能力测试+影响质量相关因素调查”的思路，编制了教师问卷和学生问卷，采用在线问卷调查的方式采集信息，分析相关因素对学生学业质量的影响。

一、调查问卷的设计

（一）调查和分析维度的设计

笔者将学生发展、成长环境两方面作为调查和分析的维度，分析影响四年级学生科学学科能力的因素，如表1所示。

（二）问卷题目的设计

问卷题目分为两类。一类题目是为了确认较为简单的事实和过程，获得对某种观点的态度或反应。题目设置采用选择题型，给出所有情况的选项，无法穷尽时，设置“其他（请填写）       ”选项，如例1。另一类题目是为了了解调查对象对某种观点、看法的认可程度，对调查对象的某方面态度或特质进行评估，采用量表题型（如表2），每个维度的题项均超过3项，以获得量化的数据，进行相关关系的推断，如例2。

例1：教师问卷的题目为选择题型，旨在了解事实情况。

学生要进行分组实验，您主要采用的指导方式是？

（1）我先做一遍给学生看，然后让学生分组做实验。

（2）我直接告诉学生实验步骤和注意事项，然后让学生分组做实验。

（3）我先讲注意点，让学生演示，再让学生分小组做实验。

（4）我先引导学生讨论实验过程和注意事项，再让学生分小组做实验。

（5）我尽量不指导，让学生自主做实验。

（6）其他（请填写）

例2：学生问卷的题目为量表题型（如表2），旨在了解学生学习习惯指数。

请你阅读下面的语句，选择最符合实际情况的一项。

表1中标*的调查维度以指数1的形式呈现结果，题目设置采用量表型，符合程度设置为“完全不符合”“比较不符合”“不确定”“比较符合”“完全符合”，频率程度设置为“从不”“很少”“有时”“常常”“总是”。

被调查者通常按照自己的理解和感受填写问卷。问卷文本中的语言表达、内容设置以及答题时长等会引发不同被调查者的不同感受和反应，对调查的客观性产生较大的影响。因此，问卷题目须经过多次修改，达到语言表达清晰、内容设置简洁、操作形式简单，如例3、例4。问卷的题量控制在35小题以内，保证被调查者在答题时能积极配合、耐心作答。

例3：学生问卷，呈现“差异化教学”维度的具体题目。

第1稿：科学老师根据我们的具体学习情况，对我们提出不同的学习要求。

定稿：分组做实验时，对于完成得快的小组，科学老师会给他们新的任務或者新的材料。

例4：学生问卷，达到语言表达清晰、内容设置简洁、操作形式简单。

第1稿：在科学课上，老师提出了一个问题，请同学们思考解决的方法。这时，我会认真思考，直到想出多种方法才满意。

定稿：对于老师提出的问题，我会认真思考，直到想出多种方法才满意。

编制学生问卷后，命题组进行了多轮试测，并抽取部分学生进行访谈，收集相关信息，调整试题。每次试测后，命题组都会对问卷进行评估，根据试测结果进行项目分析以及信度、效度分析，对存在的问题逐一进行处理。

二、问卷数据分析

2021年省测的科学学科有效样本为48188名学生和7127位科学学科教师。对师生问卷、纸笔卷测评、实践操作测评的数据进行综合分析，可以发现：学生学习品质、教师教学行为（科学思维教学策略和实验教学开展情况）、学校管理（教师研修、实验室建设及管理情况）等，对学生的科学学科能力具有较大影响。

（一）学习品质与学科能力的关系

1.学习动力

学习动力包括学习兴趣、学习主动性、学习自信心三个维度，学习动力水平分为高、较高、一般。分析数据可以发现：学习动力水平越高，学生的科学思维和实践应用得分率也越高。

2.学习习惯

学习习惯水平分为高、较高、一般。分析数据可以发现：学习习惯水平越高，学生的科学思维和实践应用得分率也越高。

（二）教师教学行为与学科能力的关系

1.科学思维教学策略

科学思维教学策略具体包含四方面内容：（1）通用策略，如要求学生在小组讨论前，先独立思考；（2）模型建构策略，如让学生用文字、图式等形式将隐性的思维过程显性化；（3）推理论证策略，如鼓励学生说明解决问题的过程；（4）质疑创新策略，如让学生反思研究过程、结果或作品是否需要改进。分析数据可以发现：教师的教学策略水平越高，学生的科学思维和实践应用得分率越高，学生的学习动力和学习习惯指数也越高。

2.实验教学开展情况

实验教学的主要方式有：（1）学生分小组做；（2）每个学生一份实验器材，个人单独做；（3）教师演示和学生动手各占一半；（4）教师演示，学生看；（5）教师让学生看书或者讲给学生听。分析数据可以发现：学生的科学思维和实践应用得分率按上述方式的排列顺序依次递减，学生的学习动力和学习习惯指数也基本如此。

对分组实验主要指导方式进行分析，可以发现：采用“教师先引导学生讨论实验过程和注意事项，然后让学生分组做”的实验指导方式，对应学生的科学思维和实践应用得分率最高；采用“教师先做一遍给学生看，然后让学生分组做”的实验指导方式，对应学生的科学思维和实践应用得分率最低。分析数据可以发现：学生的学习动力和学习习惯指数按“教师尽量不指导，让学生自主实验”“教师先引导学生讨论实验过程和注意事项，然后让学生分组做”“教师先讲注意点，让学生演示，再让学生分小组实验”“教师直接告诉学生实验步骤和注意事项，然后让学生分组做”“教师先做一遍给学生看，然后让学生分组做”的对应顺序依次递减。

对观察、实验记录要求进行分析，可以发现：在观察、实验中要求“每个学生每节课做记录”，对应学生的科学思维和实践应用得分率最高；“不要求学生做记录”对应学生的科学思维和实践应用得分率最低。分析数据可以发现：学生的学习动力和学习习惯指数按“每个学生每节课做记录”“每个小组每节课做记录”“每个学生偶尔做记录”“小组偶尔做记录”“不要求学生做记录”的对应顺序依次递减。总体而言，“每个学生每节课做记录”优于“每个小组每节课做记录”，“每个小组每节课做记录”优于“每个学生偶尔做记录”。

3.学科教学方式

2018年浙江省小学科学学业监测（以下简称“2018年省测”）和2021年省测的数据表明：教师的学科教学方式对学生学业成绩的直接影响比较小，但对学生的学习动力、学习习惯的影响相对较大。2021年省测的问卷调查中，学科教学方式包含探究教学、差异化教学、小组合作教学。这些学科教学方式中，开展探究教学对学生学习品质的影响相对较大。

（三）学校管理与学科能力的关系

1.教师研修

校本教师研修中，“教研活动聚焦主题，以任务驱动”“开展师徒结对”等研修方式，对教师的专业成长有着积极作用。

2.实验室建设及管理

约30%的教师认为科学教室、仪器室不能满足教学需要；约17%的教师认为实验器材不能满足教学需要；只有约20%的教师认为科学教室、仪器室、实验器材等完全满足教学需要。这说明科学教学所需的专用教室和实验器材配备工作需要进一步加强。

三、对教学与教研工作的启示

研究者不仅对一些问题进行了跟进分析，还对纸笔测评、实践操作测评中的一些题目进行了关联性分析，在此基础上谈一谈调查结果对教学与教研工作的启示。

（一）关注科学阅读

在2018年省测中发现：在学生的家庭社会经济地位、作业时间和补课条件一致的情况下，阅读策略与学生的学业成绩呈显著的正相关关系。因此，相关人员在小学科学的配套作业本中增加了“科学阅读”板块。此次问卷调查从学生课后阅读科学资料的主动性和每周阅读科普书的时长两个角度对学生的科学阅读进行了分析。分析数据可以发现：阅读时间越长，学生的科学思维和实践应用得分率越高。在阅读时间一样的条件下，阅读主动性高的学生在科学思维和实践应用的得分率明显高于阅读主动性低的学生。

因此，教师要重视学生的科学阅读，引导学生开展科学阅读并为他们提供指导，促使他们在阅读中不断补充、积累课外科学知识，学习科学方法，形成探索精神。

（二）讲究教学方式

在实践操作测评中，有操作理解维度的“利用弹簧测力计测量1个螺母的重力”，也有迁移应用维度的“设计测量1颗钢珠的重力的方案”“设计测量1个回形针的重力的方案”。对这3道题的答题情况进行分析，可以发现：在课堂学习中“经历过用测力计”的学生的得分率高于“小组用过测力计”的学生，也高于“只看老师用过”和“没用过”的学生。且经历过实践活动对迁移应用维度的影响大于对操作理解维度的影响。结果显示：经历工程技术活动次数越多的学生的得分率越高；经历工程技术活动次数为1至2次的学生的得分率提升比较明显；经历工程技术活动次数在迁移应用维度上的影响比较明显，在操作理解维度上的影响不是很明显。

实验室是学生学习科学的重要场所，实验器材是学生学习科学的物质基础。因此需要配备充足的器材，确保探究活动的正常开展。数据表明：并非实验器材等的满足率越高，学生的科学思维和实践应用得分率就越高。这对教学工作有以下启示：（1）学生实践活动的经历影响学生的学科能力水平，尤其是学生的迁移应用能力。教师要注重探究实践活动、实践测评活动的开展，还要采用适切的方式。课堂教学倡导学生人人动脑思考、动手实践、动笔记录、动口交流。教師要给予学生充分的思考空间、充足的探究时间，对学生进行恰当的指导。（2）实践测评的目的不仅是了解学生的实验技能掌握情况，还是为了了解学生迁移应用、解决问题的能力。（3）学校不仅要加强实验器材等设施设备的配置，还要加强对实验器材使用的管理，让实验器材在教学活动中发挥价值。

（三）强调教师专业化

问卷数据表明：专职教师在实验教学开展、科学思维教学策略、学科教学方式等方面的检测情况优于兼职教师。专职教师任教的学生在学科能力得分率、学习品质指数等方面的结果优于兼职教师任教的学生，并在实践应用能力、学习习惯上表现出明显优势。

在2018年省测后，小学科学学科专职教师数量有了明显提高，但由于区域差异，部分地区的小学专职教师数量依然较少。因此，保证专职科学教师的数量的要求仍需得到有关部门的重视。除了要关注科学教师的专职化，还要关注科学教师的专业化。如前所述，在校本研修开展水平高的学校任职的专职教师和兼职教师的实验教学方式均优于校本研修开展水平低的学校。这说明通过有效的培训，兼职教师也能胜任科学教学。这就需要教研部门、学校及学科教研组采取策略，对科学教师开展切实有效的培训，促进科学教师的专业化成长。

2021年省测对教师、学生进行了问卷调查，旨在寻找影响学习质量的相关因素并进行问题归因，以此帮助教育部门、学校、教师改进教学工作和管理工作。实践证明，该项工作取得了一定成果。

（浙江省杭州市西湖区教育发展研究院）