科學教師的專業成長

科學教師的專業成長 段曉林國立彰化師範大學新竹教育大學 03.06.2012 段曉林.03.06.2012

當前科學教學現狀 • 學生的學習動機低落 • 學生的學習成就低落 • 教師專業成長的壓力 • 教師教學成就感的單一化 • 教師願意進行教學改進的意願低落段曉林.03.06.2012

協助教師專業成長的方式 • 協助教師進行反省思考 • 協助教師進行教學信念的改變 • 協同行動研究 • 學校本位行動研究 • 教師專業成長的進行大多數仍由外在專家所促成。段曉林.03.06.2012

協助教師專業成長共同特色 • 視教師為學習者，重視其認知的需求，提供輔導者，協助教師反思其教學，提供新的策略與方式幫助其進行教學的改進。 • 融入建構主義、社會建構主義的觀點，視教師為積極的主動建構知識之個體。 • 教師專業成長，欠缺由情意的角度思考教師是否預備好，且有意願進行專業成長。段曉林.03.06.2012

教師專業成長的目的 • 協助教師轉換其原先教學的觀念，並能運用新的教學法與觀點進行教學。 • 教師是有意圖的進行教學觀念的改變並願意落實於課室教學中。段曉林.03.06.2012

協助教師進行專業成長需思考的面向 • 教師是否有動機進行專業成長 • 教師的動機是內在的或是外在的 • 教師是否有足夠的準備進行專業成長 • 當教師進行專業成長時其所需要的具體協助為何? 段曉林.03.06.2012

學習動機 • 當學習者意識到所要進行的活動有價值，自己有自信能達到，且有合宜的學習策略能達成目標時會進行持續的學習。段曉林.03.06.2012

學習動機 • 在學習動機領域有許多的構念值得思考 • 自我效能(self-efficacy)；學習策略(learning strategies)；學習價值(learning value)；成就目標(achievement goal) 段曉林.03.06.2012

意圖的概念改變Intentional Conceptual Change • 學習者意識到自己先前概念的不足，願意設定學習的目標，重新思考其先備概念(觀念) 的不足，能知覺並調整其認知、後設認知，和動機的歷程，以便改變其原先的觀念(或接受新的觀念)(P.6)(Sinatra & Pintrich, 2003). International Conceptual change as the goal-directed and conscious initiation and regulation of cognitive, metacognitive and motivational processes to bring about a change in knowledge (Sinatra & Pintrich, p. 6, 2003). 段曉林.03.06.2012

段曉林.03.06.2012 (Sinatra & Pintrich, 2003)

意圖的概念改變 • 上述的意圖性概念改變有一些重要的元件 • 教師是否知覺到其教學觀念必須改變 • 教師是否預備好(心態上、情感上、認知上)願意改變其教學 • 在改進其教學的歷程中能否教導教師如何進行反思，認知的調整，知識論的改變，重視教師改變過程中的情意與動機，教師是否有足夠的自我效能進行教學改變。段曉林.03.06.2012

過去研究實例 • 段曉林、靳知勤(2000)提升學生的科學學習動機。 • 目的：透過兩週一次的小組討論協助教師了解自己的課室教學面貌，改進自己的教學進而提升學生的學習動機。 • 研究群研讀動機文獻討論教學是否富含動機面向如何提升學生的學習動機段曉林.03.06.2012

2001研究結果 (Tuan & Chin, 2001) • 邀請四位教師(兩位進修班教師，兩位否)參與一年的動機改進計畫 • 實施方式同(Tuan & Chin, 2000) • 加增每位教師安排一位研究生協助其收集資料與進行討論 • 加增動機問卷資料輔助教師理解學生的學習面貌 • 其中兩位在職進修教師將本此研究的成果作為其畢業論文，一位直接與本計畫有關，一位間接與本計畫有關。段曉林.03.06.2012

2001研究結果 (Tuan & Chin, 2001) • 結果顯示兩位參與在職進修教師的教學改進最為顯著，而其中以不受外在環境壓力影響的教師其教學改變成漸進式成長，他能知覺到學生的動機變化，並找尋改進的策略。一年後其學生的動機改變最大 • 其他非在職進修教師的改變則呈現小幅度的改變段曉林.03.06.2012

2002 研究結果 • 繼續前一年的研究，教師喜歡採用實驗教學以提升學生的學習動機 • 本年度一律採用探究式的教學法提升學生的學習動機 • 研究群人員與在職進修教師閱讀動機論文以及探究教學策略，過去的計畫教師當諮詢人員 • 研究群人員與教師共同設計探究教學教案段曉林.03.06.2012

2002 研究結果 • 教師分別實施探究教案於其課室教學中 • 定期討論實施的成效以及教學策略 • 定期分享學生的學習特色以及學習成效 • 結合教師學習到探究教學的精神 • 教師學習探究教案的設計段曉林.03.06.2012

2002 研究結果2002 study (Tuan & Chin, 2002) • 學生的學習動機提升 • 教師的教學成就感提升段曉林.03.06.2012

教師的專業成長與意圖的概念改變 • 研究計畫中提供教師明確的目標 • 計畫的目標對教師而言是有意義有價值的 • 透過討論激發教師預備心願意進行概念改變 • 提供教師思考其教學改變的策略與方法 • 加增教師願意改變教學的意願(看到學生的改變) • 加強教師的自我效能與成就感(鼓勵讚美教師) 請教師將其成果與彰化縣教師分享段曉林.03.06.2012

教師的專業成長與意圖的概念改變 • 提供長期的專業對話空間使教師有同儕的支持，不畏懼呈現其教學不足之處 • 學習社群:提供知識經驗分享的場所 • 提供教師一個可達成的且有價值的改進目標 • 不斷的提供教師具體的支持與鼓勵 • 體貼教師工作上的壓力，提供協助降低工作與認知負荷段曉林.03.06.2012

教師專業成長之建議 • 提供教師具體的方式和策略，發覺其教學的問題並提供可改進的方案供教師參考 • 體會教師教學改進的動機並協助其達成自己的目標段曉林.03.06.2012

數理教師探究教學能力培育之研究 • 國科會 (NSC 96-2511-S-018-001) 經費支助。段曉林.03.06.2012

緒論 • 如何培養教師具備探究能力是師資培育中很重要的議題。 • 教師的專業養成方式有許多，例如:研習活動，學校的領域時間，聆聽專題演講，職前教育，在職教育等。 • 研究結果顯示，教師參予專業培育的時間愈久，其專業能力的提升越大。段曉林.03.06.2012

文獻探討 • 科學與數學教師均須具備探究能力，而師資培育課程應幫助教師獲得探究的經驗以及探究教學策略 (Borasi, 1992; NRC, 1989) 。 • 許多研究者企圖提升教師的科學教學效能，進而提升其教學表現(Ramsey-Gassert, Shroyer, & Staver, 1996) 。 • Wagner, Speer and Rossa (2007)認為教師的學科教學知識(PCK) 對於其落實探究教學非常的重要。段曉林.03.06.2012

文獻探討 • 許多研究者指出 (Bell et al., 2003; Crawford, Zembal-Saul, Munford & Friedrichsen, 2005; Wee, Shepardson, Fast & Harbor, 2007)要進行探究教學，教師本身對探究的理解非常的重要。 • 有鑑於此，本研究主要的目是設計在職進修課程，使得數理教師學習探究的精神，探究教學的設計與落實，討論與反思其學習探究教學的經驗，最後評估本課程對教師探究教學知能的影響。段曉林.03.06.2012

研究設計 • 本課程[Enhancing science/math teachers’ inquiry teaching competency (ESMTITC) ]是三年的教學碩士班課程，有關課程的理念如下： • 增進教師對探究的理解(觀察現象，尋找問題，設計實驗，資料收集與分析，下結論，溝通分享) 。 • 增進教師探究教學的學科教學知能(學科本質，重要概念，教學策略，教學表徵，學生的學習困難，評量學生的方式) • 增進教師設計的能力(設計探究教學活動) • 增進教師反思的能力 • 增進教師找尋資料的能力。段曉林.03.06.2012

課程規劃與設計 • 1st (第一年) • 科學探究 (提供給科學教師) • 數學探究 (提供給數學教師) • 資訊融入教學課程(學習如何使用資訊進行探究教學) • 教學原理與策略(介紹探究教學中的學科教學知識) • 科教專論 (介紹當前的科教發展趨勢以及理論，提供探究教學的背景與重要性) 段曉林.03.06.2012

2nd (第二年) • 活動設計(設計探究教學活動) • 研究方法(如何進行科學教育研究) • 教學評量(探討各種的評量方式，以及在探究教學上的應用) • 3rd (第三年) • 進行行動研究 • 專題討論 (進行文獻探討) 段曉林.03.06.2012

研究設計 • 81 科學(數學)教師參予參年的計畫。 • 參予一年(1st)的教師是在上下學期的夜間班進行。 • 參予兩年(2nd)的教師以及參與三年(3rd)的教師均參加為期六周的暑期課程。段曉林.03.06.2012

資料收集 • 所有教師在學期前後，實施探究教學效能問卷(inquiry teaching efficacy questionnaire， ITEQ) 。 • 由八十一位教師中選取四十五位教師在後測結束後進行半結構性晤談。 • 晤談的題目重視教師所覺知的探究，探究教學，課程對其探究教學專業成長的影響等。段曉林.03.06.2012

資料收集 • 探究教學效能問卷 (ITEQ) 包含 : 探究能力 (IC，0.860), 理解探究 (UI，0.730), 探究教學能力 (TIC，0.878), 引導與評估探究 (GAI，0.857), 對探究教學表現的期望 (EITO，0.911). • 事先找 299 數理教師評估Cronbach’s alpha 介於 0.872 到0.926, 並有良好的因素分析結果。段曉林.03.06.2012

發現與討論 • Table 1 : 不同年級教師的表現 Note: p＜.05＊； p＜.01＊＊,p＜.001＊＊＊段曉林.03.06.2012

發現與討論 • Table1 顯示教師參予專業成長課程愈久，他們習得越多下列的能力：探究能力，理解探究，引導與評估探究，對於探究教學表現的期望。段曉林.03.06.2012

發現與討論 • Table 2：ANCOVA 分析不同年級教師的表現 Note: p＜.05＊； p＜.01＊＊,p＜.001＊＊＊（a. Covariates appearing in the model are evaluated at the pre-test value.）段曉林.03.06.2012

發現與討論 • Table 2 顯示三年級的教師表現較二年級的教師為佳 IC, UI, GAI, and EITO。可見本探究教學教師專業成長的課程越長確實有助於教師提升其教學知能。段曉林.03.06.2012

發現與討論 • 第一年的教師成績顯著優於第二年與第三年加入的教師，其原因可能是第一年的教師是夜間班，授課組時數雖不變但是時間長達一學期，相較於二年級與三年級只有六週的暑假課程來的充裕。 • 晤談資料顯示，三年級教師對探究的理解深入於二年級的教師，且彈性較二年級的教師來的佳。段曉林.03.06.2012

發現與討論 • Table 3：比較科學教師與數學教師的差異 Note: p＜.05＊； p＜.01＊＊,p＜.001＊＊＊段曉林.03.06.2012

發現與討論 • Table 4：科學教師與數學教師的後測差異(以前測為共變數) 段曉林.03.06.2012

發現與討論 • Table 3, 4 顯示科學教師相較數學教師只有在 IC, UI, TIC, and EITO有顯著的表現。 • 數學教師在晤談時表示，他們理解數學探究與探究教學的重要性，但是欠缺過去的數學探究經驗使得要落實數學探究有某些程度上的困難。段曉林.03.06.2012

發現與討論 • 晤談資料顯示教師喜歡授課教授的示範，幫助教師體會探究與探究教學。 • 研究結束時，教師對於探究教學的認知較為彈性，並能融合探究與探究教學。段曉林.03.06.2012

結語 • 教師的專業成長需幫助教師自覺到自己的教學需要改變 • 專業的成長需要提供情感的支持以及具體策略的傳授 • 專業的成長需要重視教師效能感的提升與維持 • 專業成長需要持續與創意段曉林.03.06.2012

結論與建議 • 本所的探究教學專業培養計畫可提升科學與數學教師的探究教學專業知能。 • 夜間班相較於暑期班有較長的學習時間，對教師的探究教學能力養成較佳。 • 科學教師的探究教學能力較數學教師來的熟練。段曉林.03.06.2012

References: • Sinatra, G. M. & Pintrich, P. R. (2003). Intentional Conceptual Change. Mahwah, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers. • 段曉林，靳知勤(2000)(2000-2001)提升國中生理化學習動機之行動研究(3/3)(89-2511-S-018-303) • 段曉林，靳知勤(2001)(2001-2002)提升異質學生的科學學習動機(1/3)(90-2511-S-018-030) • 段曉林，靳知勤(2002)(2001-2002)提升異質學生的科學學習動機(2/3)(91-2511-S-018-023) 段曉林.03.06.2012

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