曹鹏杰 李艳灵 李川 刘敬华

摘要： 编制高中化学教师“教学策略知识”调查问卷，经试测、修正、再测、质量论证，确定最终的调查问卷，并通过Rasch模型对问卷的信效度进行检验。根据Rasch模型转化得到调查对象的能力值，通过K-means聚类分析，将高中化学教师的教学策略知识划分为低、中、高三个水平。基于数据结果，探讨了被试教师总体和不同水平群体“教学策略知识”的特征，提出了高中化学教师“教学策略知识”发展提升建议。

关键词： 高中化学教师; 教学策略知识; 教学表征

文章编号： 1005-6629（2021）10-0019-07

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

在教师的教学专业知识结构中，教学策略知识非常重要[1]。教学策略知识是关于教师如何教的知识，是指为达到教学目标，根据教学内容特点及学生的认知特点和心理发展水平，教师选择合适的教学策略及教学表征方式来组织课堂教学，从而以最适合学生的方式将知识进行转化的一类知识。

教学策略知识是学科教学知识的核心构成要素[2，3]、关键要素[4]，直接影响着教师的学科教学知识水平，从而影响着教师专业发展和教学质量。

本研究拟聚焦教师教学策略知识，利用自主编制的研究工具探查高中化学教师总体及不同水平群体的教学策略知识特征，为其专业发展指明方向。

1  理论基础

1986年，Shulman首次提出“学科教学知识”这一概念，并将教学策略知识作为学科教学知识的重要要素。Shulman最初所强调的教学策略知识的内涵是指最有用的类比、样例、图示等易于学生理解的表征方法，强调知识的表征方式，随后Shulman在对学科教学知识内涵的修订中，增加了对特定话题的组织、表达及调整等教学策略相关表述，并进一步明确了教学策略知识的内涵。之后，国内外研究者對教学策略知识内涵的表述大多沿用了Shulman的观点。

关于教学策略知识的构成要素，不同学者的研究焦点不同，观点也不尽相同。Grossman提出教学策略知识包括选择和组织教学内容、选择有效的呈现手段、设计学生活动和安排教学活动的顺序、评价反馈表征效果[5];董涛强调教学策略知识包括选择与组织教学内容、确定教学内容的表征方式、设计和安排学生活动[6];而Magnusson[7]、 Park[8]强调教学策略知识包括特定学科的教学策略、特定主题的教学策略，特定主题的教学策略又细分为“表征”和“活动”两类。基于已有研究，本研究将教学策略知识的构成要素确定为教学策略与教学表征。其中教学策略是指教师为了实现教学目标，根据教学情境的特点，对教学实施过程进行的系统决策活动[9]。教学表征是指教师在教学时，为了呈现学科特定的教学内容、帮助学生理解，而采用的具有针对性的方法，转化教学内容，使之心理化的过程[10]。教学策略侧重于教师对于教学内容、教学方法、媒体技术等的选择、组织、调整。教学表征侧重于概念、知识的呈现形式，侧重考察教学内容中的概念、知识可以用哪些表征形式予以呈现，表征内容的形式有譬喻、类推、举例说明、活动、作业、范例等[11]。教学表征是教学策略的进一步具体化，是教师教学策略知识的核心。

2  研究设计

2.1  调查问卷的编制

借鉴周健、霍秉坤[12]、朱晓民[13]等学者观点，根据研究目的及侧重点，在专家论证的基础上，确定调查问卷的一级维度为教学策略和教学表征，每个一级维度下设具体的二级维度。其中，教学策略维度包括教学策略的识别、选择、应用、反馈、调整和评价。教学表征维度包括言语的表征、活动的表征和媒体的表征。依据《普通高中化学课程标准》（2017年版）中对具体内容的教学策略建议，编制试题，初步构建《高中化学教师教学策略知识调查问卷》，共32题，其中，教学策略19题，教学表征13题。

2.2  调查问卷的修订

随机抽取河北省78名高中化学教师进行初测，根据回收的问卷，对调查问卷中32道题目进行探索性因子分析，分析发现初始特征值大于1的因子有6个，累计解释方差变异为70.188%，说明提取6个因子对原始数据的解释度较为理想。根据探索性因子分析结果，进一步对问卷维度结构进行调整，调整时遵循的规则如下： 第一，删除载荷值小于0.4的题项;第二，分析结果中出现明显分歧的题项，将与文献和理论相差甚远而导致因子无法命名的题目进行删除;第三，若出现了某个题目载荷值出现在不同因子的情况，若载荷值较为相近，难以判断此题目应归属于何因子，则作删除处理，而对于载荷值差值较大的，将归属于载荷值较高的因子中;若归属此因子后仍存在分歧，则将对应题项作删除处理。

依据上述规则，删除载荷值较为相近的Q12、 Q18、 Q23、 Q28。对其余题目进行分析，归纳共同包含的因素，对因子进行命名。通过探索性因子分析，对维度进行了调整，由原来的9个维度调整为6个维度，题目调整为27道。其中教学策略维度包括教学策略的识别、应用和评价;教学表征维度包括言语的表征、活动的表征和媒体的表征。最终确定的问卷双向细目表如表1所示。

为了检验修正后问卷的合理性，再次发放问卷110份，通过Amos22.0软件进行验证性因子分析。根据国际通用标准及权威学者观点[14]，X2/df值为1.502，表示模型有简约适配度，RMSEA为0.068<0.08，表示适配合理，RMR为0.035<0.05，表示可接受。而NNFI值为0.893，略微小于0.9，NNFI试图校正模型的复杂性，但对小样本量有些敏感，如果NNFI值小于临界值0.9但相差不大，可以参考CFI值。CFI的检验值为0.905>0.9，说明可以接受。

2.3  调查问卷的发放及数据处理

采取随机抽样方法，以河北省11个地级市的120名高中化学教师作为调查研究对象，问卷以纸质版和问卷星两种方式进行发放。问卷回收后，对问卷的作答情况进行筛查，有效问卷为110份，问卷的有效回收率为91.67%。调查对象基本信息如表2所示。

通过Excel对调查对象的作答情况进行统计，对每道题目选项赋分采用李克特五级量表形式，将选项由“A不符合”到“E非常符合”，依次赋值为1到5分。应用WINSTEPS32.0软件，通过Rasch模型，一方面可以检验问卷的信效度，另一方面可以转化得到调查对象在“教学策略知识”的能力表现值，以便于将教学策略知识划分水平。应用SPSS中的K-means聚类分析，依据Rasch模型测得教师的能力值，将调查对象在“教学策略知识”能力的表现划分成低、中、高三个水平，并对调查对象中“教学策略知识”不同水平群体教师“教学策略知识”的特征进行描述。

2.4  信度和效度检验

信度检测在Rasch模型中通过项目信度、被试信度、区分度、误差等参数来反应;效度检测在Rasch模型中通过项目—被试对应、数据—模型拟合、点—测量相关系数等表示[15]。

2.4.1  信度分析

测量工具信度整体检验指标如表3所示，被试能力值为0.74>0，说明试题对于被测人群来说较容易，项目估计的标准误差较小。MNSQ都接近1，ZSTD都接近0，说明测验与理论模型的期望比较匹配，分离度均大于2，说明区分效果尚佳，被试项目信度都大于0.9，说明具有较高的信度。

2.4.2  效度分析

Rasch模型能将被试能力和项目难度转化成logit分，从而形成项目—被试对应怀特图（item-person map），可看出题目与被试的对应关系。如图1所示，字母M、 S、 T表示平均水平，由下到上依次表示能力或项目难度增强，左侧用“#”表示一定数量被试的分布情况，右侧表示题目分布，整体来看，对应较为理想。

项目拟合可以分析各题质量，误差均在0.2以内，均在允许范围内，Infit和Outfit拟合指数基本在可接受范围内，点—测量相关系数均在0.54到0.72之间，说明被试项目与工具的一致性较好，表明测量工具的效度较为理想。

3  结果分析

3.1  高中化学教师教学策略知识水平划分

Rasch模型能将调查对象作答原始分数转化成与题目对应的能力值，根据K-means聚类分析，设定聚类数为3，将高中化学教师教学策略知识的能力表现水平划分为三类。

聚类分析的开始是由SPSS生成了初始聚类中心（1.02， -3.34， 5.49），聚类过程在8次迭代之后终止，最终的聚类中心是1.24， -0.83， 3.78，所对应的案例数分别为61， 39， 10。通过聚类分析，可将调查对象教学策略知识能力表现水平分成“低、中、高”三类群体，最终水平划分结果如表4所示。从聚类分析结果来看，55.5%的被试教师处于中水平，35.4%处于低水平，仅有9.1%处于高水平，数据结果表明高中化学教师教学策略知识高水平人数较少。受被试样本量所限，聚类后仅有10人属于教学策略知识高水平群体，虽欠缺一定统计意义，但对其分析依然能从一定程度反映出该水平群体的特征。

3.2  高中化学教师教学策略知识特征分析

3.2.1  总体特征分析

通过单因素方差分析，分析了110名高中化学教师教学策略知识在各维度的均值及各维度表现出的差异性，如表5所示。

由表5可知，高中化学教师教学策略知识总体在各维度的均值介于3.22～3.93之间，总体得分均值为3.65，说明被调查教师教学策略知识总体水平处于中水平，有待于提升。由单因素方差分析可知，不同维度之间有显著性差异，F值=24.054，显著性0.000<0.05，说明高中化学教师教学策略知识各方面发展不均衡。

通过均值比较可以发现，在教学策略维度，高中化学教师群体“教学策略的应用”表现最好，“教学策略的评价”表现次之，“教学策略的识别”表现最差。“教学策略的识别”考察教师在宏观层面上能清晰地知道化学学科有哪些教学策略，在中观层面上能区分化学学科特有的教学策略适应于哪些不同的教学主题，在微观层面上知道某一具体课题可以灵活使用哪些教学策略。高中化學教师“教学策略知识的识别”表现不佳可以说明在教学过程中对教学策略知识相关理论知识的系统学习不够完善，缺乏将经验与理论对应。

在教学表征维度上，高中化学教师群体“言语的表征”表现最好，“媒体的表征”表现次之，“活动的表征”表现最差。“言语的表征”重在考察高中化学教师运用对比、类比、隐喻、解释、举例等方式帮助学生建构、理解较难概念，突破教学重难点的情况;“媒体的表征”主要考察高中化学教师在多媒体视频应用、多媒体课件的设计、板书设计、思维导图等知识结构化工具的应用等方面的具体情况;“活动的表征”则侧重考察教师通过采用一定的活动方式，如实验、辩论、讨论、角色扮演等来帮助学生理解较难的知识的情况。调查结果反映出高中化学教师善于运用语言阐释概念、突破教学重难点，能够注意用多种信息媒体手段辅助教学，但在课堂中调动学生、组织开展多种活动的意识不足，通过课堂活动组织学生掌握知识的有效性有待进一步加强。

3.2.2  不同水平群体特征分析

通过单因素方差分析不同水平教师群体在各维度上能力表现的差异性，如表6所示。结果显示，各水平p值均小于0.05，表明不同水平群体各维度之间均存在显著性差异，说明每个水平教师群体的教学策略知识各方面发展不均衡。

由表6可以看出，不同水平教师群体在教学策略知识各维度的能力表现强弱特征大体相同，与总体特征也基本相似。三个水平群体共同的特征为“活动的表征”能力表现最差，其次是“教学策略的识别”。低水平教师群体和中水平教师群体教学策略知识各维度能力强弱表现特征完全相同： 言语的表征>教学策略的应用>教学策略的评价>媒体的表征>教学策略的识别>活动的表征;高水平教师群体与低水平和中水平教师群体能力表现略有不同，高水平群体教学策略知识的能力表现强弱特征为： 教学策略的评价>言语的表征=教学策略的应用>媒体的表征>教学策略的识别>活动的表征，说明高水平群体在教学策略的评价方面能力表现最强。

3.3  高中化学教师教学策略知识影响因素分析

对高中化学教师教学策略知识影响因素的探查研究可为教学策略知识提升建议的提出提供借鑒和参考。本研究从性别、学校类型、教龄、学历、职称等角度进行了差异性分析，结果表明不同性别[独立样本T检验，Sig（双侧）=0.175>0.05]、不同学校类型[独立样本T检验，Sig（双侧）=0.371>0.05]的高中化学教师在教学策略知识整体及各维度上均没有差异，而不同教龄、不同职称、不同学历的高中化学教师在教学策略知识上存在显著性差异。受篇幅所限，下述重点对不同教龄和不同职称教师差异性检验的结果进行呈现和分析。

3.3.1  不同教龄高中化学教师教学策略知识差异性比较

采用单因素方差分析对不同教龄高中化学教师教学策略知识进行比较，具体结果如表7所示。

通过单因素方差分析可知，不同教龄高中化学教师的教学策略知识水平存在显著性差异，F值为34.686，p<0.05。从Bonferroni多重比较可以看出，各教龄组之间均存在显著性差异。另从得分均值来看，高教龄组教师的教学策略知识得分明显高于低教龄组教师，结果表明教学策略知识受教学经验积累的影响，这与教师专业发展阶段与规律相符。

3.3.2  不同职称高中化学教师教学策略知识差异性比较

通过单因素方差分析可知，对无职称、二级职称、一级职称和高级职称教师的教学策略知识进行差异性分析，具体见表8。

通过单因素方差分析可知，不同职称化学教师教学策略知识存在显著差异，F值为14.401，p<0.05，从Bonferroni多重比较可以看出，无职称教师与一级教师、高级教师存在显著性差异，二级教师与一级教师、高级教师存在显著性差异，但无职称教师与一级教师之间、一级教师与高级教师之间则无显著差异。这说明当教学实践经验积累到一定程度时，教学策略知识会有显著提升，之后会遭遇“瓶颈期”，需要通过干预进行提升[16]。

4  研究结论与建议

本研究采用自主编制的研究工具，对高中化学教师教学策略知识的特征进行研究，发现高中化学教师教学策略知识总体水平不高，处于本研究划分的中水平，且各方面发展不均衡。在教学策略维度，“教学策略的应用”表现最好，“教学策略的评价”表现次之，“教学策略的识别”表现最差。在教学表征维度，“言语的表征”表现最好，“媒体的表征”表现次之，“活动的表征”表现最差。不同水平教师群体教学策略知识特征既有群体间的共性又有各群体的特性。不同教龄、职称的高中化学教师的教学策略知识存在显著性差异，整体而言，随着教龄的增长、职称的提高，教师的教学策略知识水平呈现增长趋势，且不同教龄、职称的高中化学教师教学策略知识各维度强弱与发展趋势趋同。

针对研究发现，依据相关学者对教学策略知识影响因素的研究结论，提出如下高中化学教师教学策略知识提升建议。

一是加强经验积累与交流，增强活动表征能力。本研究发现教龄、职称均对高中化学教师的教学策略知识有显著影响，高教龄组的教师教学策略知识水平高于低教龄组教师，职称较高的教师教学策略知识水平高于职称较低的教师。这一研究发现与张小菊[17]的研究发现一致，说明教学策略与表征受教学实践经验积累的直接影响。另有研究表明，教学策略知识可以通过观摩、模仿、传授的形式在教师群体之间共享和传递[18]。为此，高中化学教师一方面应注意积累教学经验，另一方面应注意加强团队经验共享与交流，定期开展教学研讨活动，特别注重加强对活动表征方式的多样性的认识和理解，并尝试应用到教学实践中，不断提升实验探究、社会性科学议题、概括关联、比较说明、推理论证等活动表征能力。

二是加强理论学习与积淀，弥补教学策略识别的不足。研究表明，高中化学教师在教学策略的识别方面表现均不佳，表明高中化学教师对教学策略理论的认识不够完善，没有形成科学的理论体系，缺乏将经验与理论对应，这可能是教学策略的识别表现不佳的重要原因。已有研究表明，教师通过平时的教育理论学习是获取教学策略知识的有效途径[19]，因此，加强理论积淀，有助于丰富自身教学策略知识体系，从而在教学实践过程中恰当地运用教学策略，提高教学质量。

三是重视实践性反思，促进教学策略知识整体提升。赵芹[20]研究表明，教学策略知识是在课堂教学实践中逐步发展并完善的。范良火曾指出，教学反思是教师获得教学策略知识的重要来源[21]。因此，高中化学教师应该注重在教学实践中反思不同的教学策略和表征方式运用的实际效果，加强教学研究，并追求不断改进。

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