科学教育中的跨学科素养测评框架建构及应用研究

发布时间：2020-11-01 12:03

　　 跨学科素养是解决多元真实科学问题过程中表现出来的综合性品质,作为一种高阶思维能力,它关乎学生如何应对生活中的复杂科学议题和日后的非常规工作。发展学生的跨学科素养已成为素养视域下科学教育改革面临的关键问题,本研究以初中生为研究对象,围绕“科学教育中的跨学科素养”(ICSE)展开了系统的实证研究。主要研究工作和结果如下:结合词源分析和已有研究的概念界定,厘清了科学教育中跨学科素养的内涵定义,它强调在指向整合的框架内,运用不同学科的内容知识、思维方法和探究技能解决真实问题。在此基础上,明晰了跨学科素养与科学素养、学科素养的关系,并探讨了概念提出的学理基础。根据素养测评的理论基础和国际经验分析,确定了素养评价的研究范式、跨学科素养测评框架的建构思路和测量模型的选择使用。归纳文献中的已有跨学科素养模型,初步提取模型中的共同要素,然后结合跨学科理念在中学科学课程中的具体表达与落实,参照课堂跨学科学习行为研究结果,进行要素修正和内涵明确。最后结合相关理论和经验证据将每一个组成要素划分成三个由低到高的序列性水平层级,建构出科学、合理的初中生跨学科素养测评框架。围绕素养测评框架,确定真实性评价取向下的纸笔测验方式,开发测评工具。对初始工具进行了多个案试测和小样本初测,根据个案的口头报告分析和初测数据结果检验工具质量,从中获得修正和完善工具的线索。经优化,最终获得质量合格、可用于实测的初中生跨学科素养测评工具。运用该工具对385名9年级学生的跨学科素养进行了实测,基于Rasch部分给分模型,利用Winsetps 3.81.0软件对被试作答进行统计分析,分别获得被试跨学科素养、四个组成要素的能力估计值。结合实测后的访谈数据和SPSS 22.0的统计结果,详细比较了学生在跨学科素养、四个组成要素的表现特征和差异。根据评价项目预设的要素水平归属与实际的难度估计值确定临界点,将被试在连续量尺上的得分转换为离散量尺得分,并以此作为要素水平的划分依据。探查被试总体及不同群组学生在各组成要素水平分布的情况,实现了宏观素养表现和微观要素水平定位的双重功能。然后以被试四个组成要素水平层级组合作为诊断结果的分类依据,研究显示样本总体呈现组成要素发展均衡和不均衡两种基本模式,不同群组学生模式分布有差异;提供学生个体和班级群体的诊断结果,发挥评价对教学的反馈功能。最后结合诊断结果,根据“最大化变异”原则,筛选6名被试,深入剖析了他们作答的思维过程。承接测评,我们探究了学生跨学科素养的影响因素,以进一步发挥评价回归并指导教学的功能。首先,结合理论探究和文献分析,确定了三个可能影响因素。然后,编制问卷、实施调查和获取各影响因素的观测值。在保证问卷信效度的前提下,基于Rasch评分量尺模型,利用Winsteps 3.81.0软件处理问卷数据,克服原始总分表征观测值的缺陷。而后使用SPSS 22.0软件进行多元回归分析,确定自变量和因变量的多重线性关系;进行中介效应分析,进一步确定了变量之间的影响机制。最后,在反思现状的基础上,提出对科学教学的建议。跨学科素养是未来公民和人才形象对当今科学教育的基本诉求,本研究围绕这一核心概念,沿着是什么、怎么样和为什么的主线,进行了理论层面的测评框架建构和实践层面的测评、影响因素研究。研究获得了丰富的实证数据,实现了预期研究目标。本研究在本土科学教育研究、素养取向下的评价方面进行了有益尝试,间接为推进素养视域下的科学教育改革提供了一定的经验证据和支持。同时,在丰富研究样本、完善评价工具、评价诊断反馈有效性、结合影响机制展开教学干预方面还有待进一步探索,将以此作为后续的研究方向。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：G633.98
【部分图文】：

这一前缀决定了“interdisciplinary”比“multidisciplinary”在学科整合上更进了一步（见图1-1），“多学科”提供了多个学科的“联盟”，“跨学科”则实现了学科关系的“协调”，意味着明确的相互依赖。“跨学科”多以主题或交叉概念对课程进行整合，既保留了各个学科的完整性，又强调运用综合的知识解决真实情境下的复杂问题，学科边界得以软化，实现了学科之间的真正对话。“trans-”表示“超越”、“横过”和“贯穿”，“transdisciplinary”所涉及的整个问题空间都没有任何先验的学科视角③，以系统理论为基础强调知识整体性，各①Moran J. Interdisciplinarity[M]. London: Routledge, 2010.②Drake S M, Burns R C. Meeting standards through integrated curriculum[M]. ASCD, 2004, 8-12.③Klein J T. Evaluation of interdisciplinary and transdisciplinary research[J]. American journal of preventive medicine,2008, 35(2): 116-123.各学科是并列、累积的关系，保持清晰的学科边界多学科 multidisciplinary运用综合知识解决复杂的真实问题，学科边界软化跨学科 interdisciplinary在学科边界共同交叠的地带发展新的解释性体系超学科 transdiscipl

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本文编号：2865505