教师科学态度的国际研究综述

互联网、大数据、人工智能等信息时代的新技术正在世界范围内掀起一场影响人类深刻变革、促使着人类社会向数字化和智能制造的时代转变。许多不断出现的全球化问题的解决也依赖于科技和技术的进一步发展。科学教育是国家创新人才培养的重要手段，有助于提升学生的创造力和核心素养，教师尤其是科学教师对科学的态度是影响科学教育质量的重要因素。Maier等人的研究表明，教师对科学的态度显著影响其课堂教学。Kazempour在研究中也得出了相似的结论，认为教师对科学的态度、对科学教学的态度以及他们的科学教学实践会对学生的科学成就、对待科学的态度、追求更高的科学教育和科学职业的兴趣产生影响。目前，国内学者对于教师科学态度的研究较少，基于此，对关于教师的科学态度的国际研究与进展进行引介十分必要，这既有助于教师树立正确的科学态度，提升其教学质量，又可以促进国内关于教师科学态度的研究。

一、教师科学态度的理论框架

国内外学者对态度的研究由来已久。作为人格心理学的奠基人之一的Allport曾提出，态度是社会心理学中最独特和不可或缺的概念之一，它同时受个体的过去经历与其当下体验的影响。如今，各领域关于态度的相关研究有很多，态度被普遍认为是一种复杂的心理建构体，而究竟何为态度，目前学界还没有达成共识。

20世纪，国外很多学者给出了许多关于态度的定义，主要可以分为三元模型和一元模型，其中，三元模型对学界影响更为深远。它在早期许多学者的社会心理学著作中就有体现，但态度被正式而细致地通过三元模型来界定出现在20世纪40年代，Smith在研究中对情感、认知和政策导向态度的三个方面做了区分。到20世纪60年代，态度三元模型开始在态度理论中占据中心地位，并出现在社会心理学的教科书中，当时的出版资料大都引用Rosenberf和Hovland提出的图式结构（如图1）。[1]后续，许多学者在态度三元模型的基础上给出了对态度的定义，其中较为有影响力的是Krech、Crutchfield和Ballachey提出的，态度是个体对相关社会对象的积极或消极评价、情绪感受和趋避行为倾向的持久系统。同样还有Eagly和Chaiken对态度的界定，即态度由情感、行为倾向以及认知三元素组成，态度在这里被定义为个体通过评价对事物支持或反对的程度而表达出的心理倾向，常体现在认知、情感和行为中。我国许多学者也是态度三元模型的支持者，时蓉华认为态度由认知、情感、意向三个因素组成，是比较持久的个人的内在结构。态度一元模型认为，态度由评价性或情绪性的元素组成。[2]

态度三元模型相比于一元模型来说，显得更为全面。态度三元模型自提出就受到学者的广泛关注，其理论框架也被大量研究所沿用，成为当今世界范围内态度研究中的重要理论基础。尽管不同的学者给出的态度的定义有所差异，但总的来说，他们都强调对事物属性维度上“评价”的心理倾向，例如好与坏、喜欢与不喜欢等，[3]而态度的评价性质就是它的核心，使之得以区别于信仰、观点等概念。[4]

国内外关于态度的研究有很多，但是关于教师科学态度的系统研究相对较少。在这些研究中，能够将教师对科学态度的界定清楚的更少。大多数研究都没有给出具体的态度概念的界定，或只提供了笼统的概念，没有对教师的科学态度进行细致的结构上的划分，这就导致很难对测量结果给予准确解读，也无法有针对性地提出改善建议，更难以进行不同研究间的比较。[4]

具体什么是教师的科学态度？教师的科学态度又应该分为哪些维度？Van和Asma基于对小学科学教师的科学态度相关研究的文献分析，开创性地给出了教师的科学态度的框架（如图2）。[4]

这个框架是由传统的态度三元模型发展而成的，它肯定了态度的多维性，保留了传统模型中的认知和情感这两个维度，将行为改为感知控制维度。具体来说，包括以下几个部分：

一是认知，包括三个方面。首先，教师对科学教学的中肯和重要性的感知，指的是他们对为学生教科学这件事重要程度的感知。其次，对科学教学困难的感知，指的是职前或者在职教师对在学校教科学这一任务难度的感知。最后，科学教学中的性别观念，指的是教师对不同性别群体之间差异的感知。

二是情感，由教师在科学教学中可能产生的积极和消极情感组成，具体包含愉悦和焦虑两个方面。需要注意的是，这两个方面并非一个维度的两极，而是单独存在但又相关的两个子维度。例如，有的教师可能会很享受科学教学的过程，但仍会对此心存一丝焦虑。

三是感知控制，与前两个维度很像，都是主观的，但感知控制强调教师对可能阻碍其科学教学的内外因素的感知，具体包括对自己能否完成某一行为的感知，即自我效能感，以及他们对外界因素影响其科学教学的感知，即情境感知的依赖。

Thibaut等人基于Van和Asma的教师的科学态度的框架，提出了中学教师对STEM整合教学的态度框架（如图3）。[5]Thibaut等人的模型依旧沿用Van和Asma模型中的三个维度：认知、情感和感知控制，但摒弃了认知维度下的性别信念以及感知控制下的情境依赖感知这两个子项。Thibaut等人将性别信念删去的原因有两点：一是该子项测的是教师在STEM教学中对不同性别群体的态度，而不像其他子项一样，把所有学生看作一个整体；二是在DAS工具的有效性检验时，该子项对教师态度没有预测效应。他们把情境依赖这一项删去则是对其的测量过于复杂，他们认为情境依赖可以划分为不同层次，而若将每个层次都对应到STEM整合教学的五个原则下，题量会变得非常多。所以，在新框架中不再包含情境依赖这一子项。同时，Thibaut等人将教师对STEM整合教学的态度基于其提出的STEM整个教学的五个基本原则做了更为细致的划分，将每个子项都对应到五个原则。

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图3 "中学教师对STEM整合教学的态度框架

Thibaut等人基于其研究结果，在2018年又修正了自己的模型（如图4），并指出态度在该研究中指的是对一个客体或活动在几个方面的整体评估，常常体现在认知和情感上。[6]这个框架仍保留了认知、情感以及感知控制三个维度，但对子项进行了进一步的删减：①将感知困难子项删去，因为感知困难测的是教师群体对困难的感知，而不是个体自身对困难的评价；②将愉悦子项删去，因为已有研究表明，“愉悦”与“自我效能感”相关程度很高，为了简化模型，在情感维度留下了更有价值的焦虑子项。

总的来说，对于什么是教师的科学态度，学界尚未达成共识，但学者们公认的是，态度是包含多维度的复杂的心理倾向。

二、教师科学态度的实证研究

关于教师科学态度的实证研究可以分为质性研究和量化研究两大类。其中，质性研究大多是通过个人访谈和焦点小组访谈等方法，探究教师为什么会选择教科学、教师对STEM教学的看法等。关于教师科学态度的量化研究大多是通过问卷调查等方法，测量教师的科学态度及相关变量，以了解教师科学态度的现状及相关影响因素等。

1.关于教师科学态度的质性研究

部分研究者在研究教师对科学教学的态度时会采用质性研究方法，用得较多的方法为访谈法，包括个人访谈和焦点小组访谈，也有学者将访谈法与观察法结合使用。

Appleton和Kindt在研究新任小学科学教师为什么教科学时采用了访谈法和观察法。在访谈之前，研究者依据已有研究列出了一些重要的问题，采用开放式访谈的方法对9名教师进行了访谈，但在访谈最后，研究者根据问题事先准备问题清单，就访谈过程中没有提到的问题收集教师的看法。同时，为了减少由于受访者个人美化而导致的偏差，研究者在教师教学时进行了观察，并做了档案纪要。出于道德伦理规范的要求，研究者还就访谈和观察的结果与教师进行交流，并适当修改，最终确认数据信息。其研究结果表明，学校方面没有对教师科学教学的系统支持、教师自身的信仰和自信是影响和支持其科学教学的重要因素。[7]

Goodpaster等人在研究乡村教师对STEM教学的看法时，基于现象学的框架对6名在职乡村STEM教师进行了访谈，结果表明：人际关系和社区联系、学校因素以及职业因素都影响着他们在乡村学校的STEM教学。

El-Deghaidy和Mansour在研究科学教师对STEM教学的看法以及影响其STEM教学实践的因素时，采用了焦点小组访谈法探究科学教师对STEM教学的认知以及他们对学校施行的多学科交叉活动的看法，共有21名教师被随机分为5组参与了半结构式的焦点小组访谈。研究者采用扎根理论的方法对数据进行分析，最终得出结论：教师普遍反映没有做好STEM教学的准备，对技术和科学联系的理解不够充分；认为学校文化对STEM教学有重要影响，学校需要营造积极的多方合作支持的STEM教学环境。

Asma等人在研究小学教师对科学和技术的态度时，采用焦点小组访谈法。受访对象共有84位教师，为了尽可能缩小各小组之间访谈的差异，研究采用了半结构式的访谈方法，访谈主要分为四个部分：介绍焦点小组以及讨论话题，介绍目前研究对科学和技术的解释，教师对科学和技术的态度相关问题的讨论，对讨论中重要的方面做出总结。访谈在1～2名研究者的引导下进行，每次持续0.5～1小时，讨论过程被全程录音，研究者也会在过程中做笔记，最后生成详细的报告。[8]该研究为Van等人的教师态度框架奠定了基础。

研究者大都是在没有清晰的理论支持的情况下，试图通过访谈法探究教师对科学教学的态度和认知，再通过编码等数据分析，概括教师科学态度所包含的内容。这类研究推动了教师科学态度的理论发展，也为对教师科学态度的量化研究奠定了理论基础。但由于访谈法以及研究研究者自身的条件限制，此类研究需要花费大量时间，且研究的对象数量较少，使得研究结果很难具有普遍的代表性，不同研究之间也难以进行比较。

2.关于教师科学态度的量化研究

大量关于教师科学态度的研究均采用量化研究的方法，其中，问卷调查法是在该研究领域中使用最为广泛的方法，而测量工具的开发将直接影响对教师科学态度研究的进程，测量工具的不断发展也在某种程度上代表着对教师科学态度研究的不断深入。因此，测量工具（问卷或量表）在量化研究方法的应用中扮演着至关重要的角色，现以在教师科学态度研究中有代表性的几个量表为线索，介绍相关研究。

（1）科学态度量表（Science Attitude Scale，简称SAS）及其修订版

Shrigley在对小学教师科学态度的研究中开发并使用了SAS，并在1986年对其进行了修订。SAS的出现极大地推动了对教师科学态度的量化研究，后续有很多研究者也在对教师科学态度的研究中采用了SAS或其修订版，[9]得到了丰富的研究结果。但是，SAS这一量表实际上包含了对不同客体的态度，同时测量了个人态度和职业态度，[10]这导致整体报告的结果无法得到确切的解读。因此，还应对该量表进行更为细致的划分。

（2）科学教学的自我效能感信念工具（Science Teaching Efficacy Belief Instrument，简称STEBI）及科学教学的情境信念量表（The Context Beliefs About Teaching Science，简称CBATS）

STEBI分为A、B两个量表，分别测量在职和职前教师的科学教学自我效能感。[11]这一工具经研究检验质量良好，在教师科学教学的自我效能感的量化研究中居于重要地位。也有很多学者对其进行了修订，如Mobley就对STEBI工具进行了进一步的修正和发展，在此基础上形成了测量教师在STEM整合下科学教学的自我效能感的工具，丰富了在STEM整合教学中对教师科学态度的量化研究。CBATS是Lumpe等人在研究教师对科学教学情境的信仰时研发的工具，与之前的研究工具不同的是，该量表聚焦于教师对情境的感知。

STEBI以及CBATS的出现从不同角度丰富了教师科学态度的量化研究。STEBI测的是与科学教学有关的教师自我效能感和结果期待，CBATS则聚焦于测量教师对情境因素对其科学教学行为影响的感知。但不论是STEBI还是CBATS，它们对于教师科学态度的测量仍是片面的，只是测量了态度结构中的一部分。

（3）科学态度维度量表（Dimension of Attitude Toward Science，简称DAS）

Van等人基于小学教师对科学教学态度的框架研发了DAS。DAS共由28个题目组成，以五点李克特量表的形式呈现，包含认知、情感和感知控制三个维度，又细分为感知的重要性、感知的困难、性别刻板信念、愉悦、焦虑、自我效能感以及情境依赖感7个子项。另外，研究者还研发了教师行为意向量表以测量教师在科学教学活动中的参与频率。

最初，研究者先在64名教师中进行DAS的试验，收集了每位填答者对题目可读性、不同子项的相关性等问题的反馈，并请其中3名填答者将所有题目以他们的方式重写出来。研究者对题目做了区分度分析，结合填答者的反馈，对题目进行了部分修改。研究者用修订后的版本进行大规模调查，共有579名教师参与，并通过数据分析对DAS进行了多重检验。量表的KMO值为0.92（plt;0.05），各题之间的相关系数均大于0.3。对于结构效度的检验，研究者一方面通过建立综合的理论框架（内容效度）以及在预试中通过教师反馈评估题目（表面效度）保证了翻译效度，另一方面对DAS大规模试验的结果表明其符合预设的理论模型，即态度的三维度以及7个子项，且每一个题目都没有交叉载荷的出现。另外，内部一致性的分析结果表明，7个子项内部的一致性都较高，保证了DAS的聚合效度，但两因子之间最高的相关系数为0.59，表明DAS具有区分效度。ANOVA分析结果表明，除了感知难度外，其他6个子量表都可以显著区分出两类教师，从而表明DAS也具有同时效度。关于预测效度，除了认知维度没有对行为产生预测作用外，其他两个维度均表现出预测作用，原因可能有以下几点：首先，感知困难测的是普遍存在的困难，这可能与自己个人的行为无关；其次，性别观念测的是感知到的男学生与女学生、男教师与女教师在科学学习与教学方面的不同，这可能也与教师个人的教学行为关系不大；最后，感知的重要性与自我效能感、愉悦两个子项存在相关，且大多数教师都认为科学教学很重要，但这并不代表其愿意进行科学教学。[12]

DAS被提出以后，引起了世界范围内学者的关注。其中，Korur将DAS由原始的荷兰语翻译成土耳其语和西班牙语两种语言，并分别在两个国家对在职的185名、201名小学教师的科学态度进行研究。研究结果表明该工具质量良好，且验证性因子分析表明修订的版本与原量表的结构一致；两个国家的大部分教师都反对科学教学或学习中的性别偏见，并表示没有科学教学的焦虑、恐惧或压力。[13]Wendat和Rockinson-Szapkiw将DAS由荷兰语翻译成英语，并对美国的300名教师进行了科学态度调查，同样证明该工具信效度较高，质量良好。研究者还表示DAS有在不同文化中进行应用的价值，并为不同文化背景的教师科学态度的比较研究提供了机会。

（4）教师对STEM整合教学的态度问卷

Thibaut等人在研究教师对STEM整合教学的态度时，在Van和Asma的教师对科学态度的三元模型上做了修订，最后保留了感知困难、感知重要性、焦虑、愉悦以及自我效能感五个子项，并结合STEM整合教学的五个原则，设计了问卷。在该问卷中，每个态度的子量表均有对应5个STEM教学原则的题目，比DAS更为细致。而Thibaut等人在研究教师科学态度、学校情境对STEM整合教学实践的影响时，将其之前开发的教师对STEM整合教学的态度问卷进一步简化，仅保留了感知重要性、焦虑以及自我效能感3个子项，分别对应认知、情感和感知控制3个维度。其研究结果表明，教师的科学态度与STEM整合教学行为呈现正相关关系，不同的学校情境因素对教师的教学实践产生着直接或间接的影响。

总的来说，关于教师科学态度的量化研究越来越多。由文献梳理可以发现，SAS作为较早提出的科学态度的工具，影响深远，但由于其态度的客体不够明确、具体，结果难以得到恰当的解释，也无法提供准确的建议助力教师专业发展。STEBI和CBATS等工具的出现，进一步推动了对教师科学态度的研究，然而，它们都只聚焦于态度的某个方面，无法从整体上评估教师的科学态度以及把握教师的科学态度现状。DAS是目前相对比较好的研究科学教师态度的工具，其信度和效度以及跨文化应用都通过检验得到保证。Thibaut等人研发的教师对STEM整合教学的态度问卷，虽然其更聚焦于STEM，但其3个维度下均只包含1个子项，内容较为单薄，而且将题目对应到5个教学原则下，显得较为冗杂。

结语

对态度的研究由来已久，但目前我国对于教师科学态度的系统研究较少，一方面，我国学者对此主题的关注度较低，研究起步较晚，另一方面，对教师科学态度的界定还不清晰，未形成公认的测量工具。教师的科学态度势必会影响到科学教育教学的成效，进而影响学生的科学学习，因此，对教师科学态度的关注和研究显得尤为重要。态度三元模型是当今世界范围内态度研究的重要理论基础，教师科学态度的具体概念学界尚未达成共识，但出现了基于态度三元模型的教师科学态度的框架及其测量工具，这为大规模测评教师的科学态度奠定了基础，不仅为我国教师科学态度的研究拓宽了视角，也为我国科学教育的改革与发展提供了支持。

（作者单位：天津市教育科学研究院）

参考文献

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[9]Sandra van Aalderen-Smeets amp; Juliette Walma van der Molen.（2013）.Measuring Primary Teachers’ Attitudes Toward Teaching Science：Development of the Dimensions of Attitude Toward Science（DAS） Instrument，International Journal of Science Education，35：4，577-600.

[10]Van，SI，Walma，JH amp; Asma，JF.（2012）.Primary Teachers’ Attitudes toward Science：A New Theoretical Framework.Science Education，96（1），158-182.

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[12]Sandra van Aalderen-Smeets amp; Juliette Walma van der Molen（2013） Measuring Primary Teachers’ Attitudes Toward Teaching Science：Development of the Dimensions of Attitude Toward Science（DAS） Instrument，International Journal of Science Education，35：4，577-600.

[13]Korur，F，Vargas，RV amp; Torres，SN.（2016）.Attitude toward Science Teaching of Spanish and Turkish In-Service Elementary Teachers：Multi-Group Confirmatory Factor Analysis.EURASIA Journal of Mathematics，Science amp; Technology Education，12（2），303-320.