中学理科教师教科书素养模型的建构与应用研究

摘 要： 通过文献分析初步提取中学理科教师教科书素养模型的构成要素，运用德尔菲法对模型要素及其内涵进行修订，建构起一个由教科书观念、教科书理解能力、教科书实践能力和教科书评价能力4个一级要素以及12个二级要素构成的中学理科教师教科书素养模型；通过问卷调查对模型进行实证应用，探查和分析了中学理科教师教科书素养的水平现状和组群差异，为促进理科教师教科书素养的发展提供对策建议。

关键词： 教科书素养； 理科教师； 模型建构； 模型应用

文章编号： 10056629（2024）12002007

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

1 问题的提出

中学理科（指初中和高中物理、化学、生物）课程教材改革正持续推进，全面提升理科教师教书育人能力成为理科教育改革的重中之重。教科书素养现有研究中“教科书素养”和“教材素养”并存，但两者并无差别，其中的“教材”均采用狭义的表述即指“教科书”。是教师专业素养的重要内容，其水平高低决定教科书育人功能的实现，关乎未来高素质创新人才的培养。面对新时代科学教育改革的目标要求，促进教科书素养的发展已然成为当前理科教师的现实需要。

早在1996年，欧用生就提出“教科书素养”是开发、评价、选择、研究和使用教科书的能力［1］。2000年后，随着“一纲一本”向“一标多本”转变，提升教师的教科书素养、引导教师从“教教材”走向“用教材教”成为教师专业发展的重要研究内容［2，3］。研究者对教师的教材观、教材开发或加工能力等开展广泛研究［4～6］，关于教科书素养的论述大多潜隐地分散在其中。

近年来，随着教材建设的持续推进，提升教师的教科书素养、增强教师使用教材的育人成效受到越来越多的关注［7］。教科书素养研究逐渐从“混杂”走向“系统”，出现了对教科书素养的系统探讨。如朱华提出“教材素养是教师作为专业人员在长期的教育教学中能动地研究与使用教材应具备的知识、技能和态度等品质，主要体现为教师的教材观念以及教师在教材理解、教材运用、教材编创等方面的综合能力”［8］；丁浩然等人认为“教材素养是教师应持有的正确认知教材的观念以及创造性使用教材的能力，主要包括教师的教材观、教材知识和教材能力”［9］。

总体来看，研究者们普遍认为教科书素养是一个多维结构，不仅包含教师对待教科书的态度，还涉及教师研究、开发以及评价教科书等方面的知识和技能。由此，本研究将教科书素养界定为教师开发、使用和选择教科书所需的知识、技能和态度的融合。目前关于理科教师教科书素养的研究仍处于探索阶段，大多研究主要关注对教科书内容的分析［10，11］；少部分研究对理科教师如何分析教科书内容、使用教科书的方式和影响因素进行了探讨［12～14］。但大多研究是单一维度的探讨，理论发展不够系统和完善，这使得在测查和提升理科教师教科书素养时困难较大。为此，本研究尝试厘清中学理科教师教科书素养的构成要素及内涵，进一步把握理科教师教科书素养的发展现状，以期为理科教师教科书素养的测评和发展提供参考。

2 中学理科教师教科书素养的模型建构

研究采用自下而上的思路，首先通过搜索和分析相关文献，初步提取理科教师教科书素养的构成要素；然后采用德尔菲专家咨询法向专家们征询修改建议和意见，并据此进行要素修订，进一步完善中学理科教师教科书素养模型。

2.1 基于文献分析提取构成要素

遵循扎根理论的流程，利用NVivo 11 Plus软件分析了近二十年来发表在核心期刊和CSSCI收录期刊上与理科教师教科书素养相关的89篇文献。首先辨别文献中关于教科书素养表现的句子或词组，对它们进行开放编码；在此基础上对比分析各个初始编码的内涵及关联，归纳相似概念，提炼出二级要素；最后，通过分析各二级要素之间的逻辑关系进一步聚类形成一级要素。编码过程由两名研究者独立进行，编码的一致性为85.7%，说明编码具有较好的一致性。针对不一致的编码，两名研究者进行了充分协商和讨论，并在此基础上对其重新进行编码直至达成一致。由此初步提取出教科书观念、教科书理解能力、教科书实践能力和教科书评价能力4个一级要素以及11个二级要素（如表1）。

2.2 基于德尔菲咨询进行要素修订

2.2.1 专家选择

研究基于以下标准从理科教育研究者和中学理科教师两类专家群体中进行了选择：（1）具有深厚的理科教科书设计、研究或使用经验；（2）发表过有关理科教

科书研究的高水平论文；（3）职称为教授、正高级或高级教师；（4）关心与教师研究、使用和选择教科书相关的问题。最终共邀请16名专家参与咨询，具体信息如表2所示。

2.2.2 咨询过程及工具

首先基于文献分析所提取的构成要素编制专家咨询问卷，开展第一轮专家咨询。问卷一方面通过客观题和主观题相结合的形式，邀请专家对教科书素养构成要素及其内涵的认同情况进行打分，并写出具体意见和修改建议；另一方面让专家对自身权威程度进行自我评价。第一轮咨询结束后，对所获得的数据进行统计和分析，撰写成咨询报告反馈给专家，同时以此为依据进行要素修订并编制第二轮专家咨询问卷，继续进行第二轮咨询和分析，判断专家团体是否达成共识。

2.2.3 咨询结果

两轮咨询均发放问卷16份，回收16份，专家积极系数均为100%，表明专家参与的积极性较高，对研究主题较为关心；专家权威系数（CR）均大于0.7，表明专家符合德尔菲咨询的基本要求，具有较高权威性，意见征询结果可靠。专家咨询意见的集中程度和协调程度主要通过各要素得分的平均值、变异系数和满分频率来判断，并进一步采用“临界值”法对各要素进行判断和筛选［15］。第一轮专家咨询结果如表3所示。

结合第一轮咨询结果及研究团队的讨论对模型要素进行了修改。具体如下：

（1） 专家建议不仅要了解教科书编制的本体性知识，还要掌握与教科书内容相关的学科知识。故在“教科书本体知识”要素中增加学科知识的描述，并将其名称修改为“教科书知识”。

（2） 专家认为教科书的内容和特色紧密联系，建议将“理解教科书内容”与“理解教科书特色”进行整合，突出强调对教科书内容所蕴含的科学观念、科学思维等的理解，并将分析理解教科书结构体系的能力作为独立的二级要素。故删除二级要素“理解教科书特色”，新增二级要素“理解教科书体系结构”，修改了“理解教科书内容”的具体内涵描述并将其名称改为“理解教科书内容价值”。

（3） 专家认为在“教科书实践能力”中整合设计后的教科书仍是静态的，应增设动态教学实践中教科书内容生成的能力要素，故新增二级要素“动态生成能力”。

（4） 专家提出理科教师不仅要能评价教科书的使用效果，还要能评价教科书文本内容的编写质量，且很多教师不具备教科书的选用权，选用性评价的意义不大。此外，专家认为理科教师要能在评价和反思的基础上对甄别、取舍教科书内容做出科学决策，以便更好地使用教科书。故增加“评价教科书文本”，删除二级要素“选用性评价”，丰富“反思性评价”内涵并将该要素名称改为“反思决策能力”。

修订后的各要素在第二轮德尔菲专家咨询中的平均值均在4.5分以上，满分频率均大于50%且变异系数均小于25%，界值比较结果显示没有需要删除的要素，说明专家意见已达到一致，因此决定结束专家咨询。最终修订后理科教师教科书素养模型的构成要素如表4所示。

教科书观念是理科教师在了解教科书属性、功能、编制原理等的基础上所获得的对教科书的总观性认识，表现为理科教师认识和使用教科书的基本态度、思维方式和价值取向。具体包含了解教科书知识、树立学本思想、具有课程意识3个二级要素。了解教科书知识是教科书观念形成和发展的基础，树立学本思想强调教师深刻认识到育人是教科书的价值旨归，具有课程意识指视教科书为一种重要课程资源绝非唯一课程资源。教科书观念在教科书素养中发挥着重要引领作用，指引着理科教师教科书理解、实践和评价的方向。

教科书理解能力指理科教师依据课程标准对教科书编写理念、内容价值和体系结构进行分析的能力。理解教科书编写理念是理科教师理解教科书的首要前提。理解教科书内容价值指向对理科教科书内容的深层理解，分析和挖掘知识背后所蕴含的科学观念、科学思维、科学态度与责任等，这也是理科教师教科书素养与其他学科相比最具有学科特征的要素。在理解教科书体系结构方面，教师需理解教科书内容组织、呈现的设计意图，能分析教科书内容的逻辑关联及内容呈现的特点。理科教师教科书理解能力受教科书观念的制约，涉及到在使用教科书开展教学活动时到底要“教/学什么”“怎么教/学”“教/学到什么程度”等核心问题的思考，因而又为教科书实践能力和教科书评价能力发展提供坚实基础。

教科书功能价值的发挥需要依托课堂教学实践，通过“教师教科书学生”之间的互动来实现。这使得教科书实践能力在理科教师教科书素养中占据关键地位。教科书实践能力不仅包括教师整合教科书与相关课程资源设计教学方案的能力，还涉及如何指导学生使用教科书获取知识信息、开展探究实践活动，以及如何基于学生在实践活动中的表现实现教科书内容的动态生成。这一方面体现了“教师教科书学生”互动对发展教科书实践能力的重要意义；另一方面也与当前教科书使用研究的取向转变相契合，即从关注教师对教科书内容的增删替换到关注教师在学生使用教科书时的中介调节作用［16］及师生双主体并存的动态使用［17］。

教科书评价为教科书的编写、修订、管理提供参考意见，以改进和提升教科书质量，也能对教科书使用和落实进行检测、分析和指导，保障教科书育人价值的实现［18］。理科教师的教科书评价能力是对教科书编写质量及自身认识和使用教科书的过程进行评价反思的能力，包括评价教科书在内容素材、体系结构、呈现方式等方面的特点以及教科书在学与教方面的适切性和有效性，反思自身的教科书观念及理解、实践能力，并能依据反思与评价的结果对选择和使用教科书做出科学决策。反思性思考与行动是素养的核心［19］。唯有经由评价反思获得深切体验才能真正提升自身知识、技能和观念，实现教科书素养的发展。因此，教科书评价能力对其他要素的发展具有重要反馈驱动作用，是教科书素养发展的重要驱动力。

3 中学理科教师教科书素养模型的应用

为进一步了解中学理科教师教科书素养的发展现状，研究基于修订后的中学理科教师教科书素养模型编制调查问卷并进行了实证应用。各一级要素的测试题项数为4～6道，题项采用李克特五点自陈式量表计分，从“非常符合”到“非常不符合”分别计为5～1分。为保证问卷的内容效度，邀请10名理科教育研究者和中学理科教师对题项进行审查，对指向不明、表述不清的题项进行删除或修改，最终保留了21个题项。

3.1 问卷发放与数据收集

通过问卷星向东部某省a市初中和高中物理、化学、生物教师进行了问卷发放。共计1093名理科教师参与调查，有效问卷826份，有效率为75.6%。有效样本信息见表5。

整个量表的Cronbach’s α系数为0.959。其中，教科书观念、教科书理解能力、教科书实践能力和教科书评价能力的Cronbach’s α系数分为0.899、0.908、0.885、0.907，均在0.7以上，表明问卷量表的内部一致性较高。同时进行KMO检验和Bartlett检验，结果显示量表的KMO为0.974、 Bartlett球形检验Sig.=0.000<0.05，表明量表构念间具有较好的相关性。

3.2 中学理科教师教科书素养的总体水平

中学理科教师教科书素养调查数据如表6所示。总体来看，中学理科教师教科书素养的总平均得分为4.32，表现较好。在四个一级要素的得分上，教科书观念得分最高（M=4.51），其次是教科书实践能力（M=4.41），而教科书理解能力（M=4.25）和教科书评价能力（M=4.12）得分相对较低，还有待进一步提升。

3.3 中学理科教师教科书素养的组群差异

为了进一步了解不同学段、学科和教龄的中学理科教师教科书素养的差异，对数据进行了独立样本T检验、单因素方差分析，结果如表7所示。

研究发现：（1）在学段变量上，初中理科教师的得分均略高于高中理科教师，但并不存在显著性差异。（2）在学科变量上，不同学科教师在四个一级要素上均存在显著差异。事后检验（LSD）发现，物理教师和化学教师在教科书素养四个要素上的得分均显著高于生物教师，但物理教师和化学教师之间无显著性差异。原因可能在于中学生物专职教师相对缺乏，部分生物教师的学科知识及跨学科知识水平相对较低，对科学观念、科学思维的认识不深［20，21］，从而影响了他们对教科书的理解、实践和评价能力。（3）在教龄变量上，理科教师教科书素养各要素得分随教龄增长呈现“先增后降再增”的波动变化。在教科书理解能力上存在显著差异。事后检验（LSD）发现，16～20年及20年以上教龄理科教师的教科书理解能力显著高于5年以下教龄的理科教师。根据教师专业发展阶段论，每一个教师都是在不断成长与发展中，后面的发展阶段通常会比前面的阶段要成熟，但多数教师会经历一个受挫、沮丧而停滞不前的“危机阶段”［22］。此外，研究表明教师对教科书的理解越来越深、越宽是教师整个职业生涯变化过程中的显著特点［23］。这可能是理科教师教科书素养存在波动变化且在教科书理解能力要素上表现出显著差异的原因。

4 研究结论与建议

4.1 研究结论

研究构建了由教科书观念、教科书理解能力、教科书实践能力和教科书评价能力4个一级要素及12个二级要素构成的中学理科教师教科书素养模型（如图1）。理科教师教科书素养各个要素之间并不是孤立的，而是紧密联系、动态融合的，它们共同构成一个具有动态性、结构性和发展性的有机系统。其中，教科书观念起着总引领的作用，影响着教师使用教科书的价值取向与行为方式。教科书理解能力和教科书实践能力是教科书素养的坚实基础，教师对教科书的深厚理解不仅会内化提升实现观念更新，还利于教学实践的开展；而唯有在实践中教师对教科书的观念才能得以真正塑造，其理解才能得以检验和深化，其对教科书的评价才能确保真实和有效。教科书评价能力是理科教师教科书素养发展的重要驱动力，教师经由对教科书的评价及对自身使用教科书的反思才能实现教科书素养的全面提升。

其次，调查结果表明参与调查的中学理科教师的教科书素养总体表现较好。可以看出，随着基础教育课程改革的持续深化，原本视教科书为“圣经”或绝对权威的观念已经发生了深刻转变。大多数理科教师养成了依据课程标准和学生实际研究、开发教科书的意识和习惯。这也与已有研究结果相一致［24］。另一方面，理科教师的教科书评价能力亟需提升。新手理科教师的教科书素养较为欠缺，尤其是在理解教科书能力要素上面临较大的困难和挑战。

4.2 研究建议

根据研究结果，当前中学理科教师的教科书素养仍有待进一步提升。为此，提出以下几点建议。

第一，全面增进对教科书素养的理解。全面增进对教科书素养的理解，领会教科书素养的具体内涵和要素构成，强化研究、开发和评价教科书的自觉意识和行动力，努力将自身对教科书的理解、使用和评价与增强育人能力、提升教科书质量协同一致起来，把发展教科书素养内化为一种职业追求和行为自觉。

第二，丰富和加强教材培训。积极参考理科教师教科书素养的发展现状，充分关照新手理科教师的发展需求，注重有机融入与教科书编制相关的理论性知识，强化教科书理解、实践与评价的技能方法学习与情感态度培养，促进教科书素养各要素的共同提升。同时应积极探索丰富多样的培训形式，重视专家引领与自主学习相结合、线下培训与线上学习相结合，增强选择性和适宜性。

第三，强化教科书使用实践与反思。以发挥教科书育人价值为导向，以课程标准为依据，积极对教科书进行研究、开发和实践，自觉主动地对教科书及其使用开展反思评价，并通过撰写反思日志及研究论文等方式促进反思经验的提升，进一步深化对教科书编写理念、内容价值和体系结构的理解，增强教科书使用成效，切实实现教科书素养的发展。

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