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第六章 基于展品的专业发展对教师学科教学知识的影响（第1页）

第六章基于展品的专业发展对教师学科教学知识的影响

朱迪斯·莱德曼[1]，加里·霍利迪[2]，诺曼·莱德曼[3]

导论

很多大学的研究生专业已经开始认识到教师互动的价值，并在相应的课程体系中对这些具有网络化特征的学习机会进行了系统化的规划。中小学教师被要求广泛掌握一些与他们所教授的科目有关的学科专门知识，这种情况不仅在美国是普遍状况，而且在世界其他很多地方也是如此。本章将详尽描述一个与科学有关的专业发展项目，这个专业发展项目是由一家科学中心与一所大学共同创建的，其目的在于通过一系列针对科目的特定博物馆展品来促进教师对科目内容、教学法及课程的学习。

这些展品为教师提供了一个学习环境，让他们可以掌握与科学相关的知识，同时也向他们提供了一个相互之间进行互动的环境。博物馆教育工作者与来自大学的教师为科学内容、相关的教学法以及模板课程提供现场指导，这些科学内容、教学法和模板课程把展品与中级水平的科学课程联系在了一起。教师拥有各种对科目内容、课程及展品进行相互讨论的机会，并就如何尽可能好地把这些整合与贯彻到自己的教学中进行规划。本章将对这些交流以及独特的基于展品的学习机会对于教师的价值进行讨论，并思考这些互动对于教师之于学科内容、教学法及学科教学知识（Pedagogitknowledge，P，1986）的理解有何启示。

学科教学知识主要关注的焦点是作为学科内容知识转换者的教师。很清楚的一点是，教师必须掌握一些其他特定的知识范畴（如教学方面的、学校方面的、学习者方面的以及课程方面的）。然而，对于一位卓有成效的教师来说，最终的判断标准是其是否拥有把自己知道的东西转换成对所有学习者来说都容易接受的形式的能力。把一位数学方面的专家与数学学科内容专家及数学教学专家区别开来的正是学科教学知识。尽管在学科教学知识这一框架中，明确的具有中心地位的是来自六大领域的知识，但最关键的是要意识到：这些范畴相互之间是高度关联在一起的，这种相互之间的关联性成为教师展开活动及拥有经验的最显著特征。

在非正式教育场所中，为教师提供各种专业发展机会已经有了很长一段时间的历史。通常情况下，这些经验的焦点集中在把展品介绍给教师上，并帮助他们掌握如何才能够把展品的目标整合到自己的课堂教学中。与这些类型的专业发展项目相关的研究考察的是教师使用新课程的方式，以及他们是否在接下来的时间里会进行各种实地考察，又是如何实施的。在这些研究中，有很多同时还关注了学生在非正式场所会有何种行为表现，以及在这种非正式场所究竟学到了什么东西。

从历史上看，从事课堂教学的教师业已被告知要熟悉自己参观的非正式教育场所，要对实地考察进行精心设计，只有这样才能够把实地考察与课堂教学联系在一起；人们还要求教师要通过把学生导向现场来让他们为实地考察做好准备，要提供诸如工作表之类的材料以为学生提供引导，要帮助学生深度参与到参观之前及之后的各种活动中去。此外，还有人建议陪着孩子来的大人，比如监护人，也要为参观做好恰当的准备（Griffin，1999）。

然而，目前的文献基本表明：学生通常并没有为实地考察做好充分的准备，而教师也没有意识到学习在非正式科学机构（InformalSstitutions，ISI）中究竟是如何发生的，或者是对参观没有任何明确的目标（Anderson，Kisiel&Storksdieck，2006；Griffin，1994；Griffin&Symington，1997；Jarvis&Pell，2005；Kisiel，2005；Orion&Hofstein，1994；Storksdieck，2001）。此外，很少有研究关注非正式的教育专业发展项目有可能会给教师自己对科学内容的学习带来怎样的影响，或者是各种不同类型的非正式教育专业发展，包括通常时间比较短但内容却比较多的暑期学校在内，究竟如何对它们的有效性进行比较（Garet，Porter，Desimone，Birman&Yoon，2001；Wayne，Yoon，Zhu，p;Garet，2008）。

教师在非正式场所参加专业发展项目时，他们自己相互之间会发生互动，但很少有研究关注这种互动的价值，也很少有研究关注这种互动对他们在教学上的后续影响。教学是一门难度很大而且高度复杂的职业。教师通常情况下都是各自为战，尽管他们的工作很重要，但却通常得不到经济或社会地位方面的回报。虽然现在大力提倡教师参加各种专业发展项目，但不管这些项目是学区负责实施的，还是其他非正式机构负责实施的，其质量都令人怀疑（Loucks-Horsley，Love，Stiles，Mundry&Hewson，2003）。也许，对于引领教师持续不断的进步来说，最重要的导引力量是建立各种优良的同伴互助的模式，为同事之间在专业发展过程中的互动提供支持。

为数不多的个别研究业已表明：就教师专业发展而言，在大学层面上，借助于同事团队（Ferry，1993，1995）或教师团体（Aal。，2006）开展的合作已经越来越多，而且提供给个人进行反思的机会也越来越多。这些专业发展项目包含了更为广泛的内容，而且还在大学与非正式科学机构之间建立了相应的合作伙伴关系，这样一来，相互之间便拥有了共同语言，而且还可以让教师有机会在非正式环境下与那些教学理论和教学法方面的策略建立起明确关联。尽管短期的内部专业发展工作坊对教师来说有些好处，但内容更为广泛、在时间上持续一个学期的专业发展项目，诸如在大学的方法课程里或是在与大学有合作关系的非正式场所中可以看到的那些项目，对于从事中小学课堂教学的教师来说似乎会更有好处，而且也可以提供更多合作机会。

非正式教育专业发展中的探究与合作

现在，人们对基于探究的教师专业发展项目有需求；而且人们相信，鉴于各种非正式科学环境具有的建构主义性质，它们可以提供很多探究的机会（Russell，1996）。对于这个问题，我们会在非正式场所及其展品的场合中进行更进一步的探讨。《国家科学教育标准》（TheNationalSceEduStandards，NSES）把探究性学习描述成一种积极主动的学习过程（NRC，1996）[4]。在这个过程中，个体建构属于自己的意义，并改变之前的认识。此外，探究性学习是依赖情境的，它具有社会建构的性质，而且和科学探究有着某种联系（Anderson，2007）。然而，对于我们对这一问题的讨论来说，特别是对于在非正式科学机构的展品与展览这一场景中对这个问题的讨论来说，重要的是要记住：探究性学习还包括两个截然不同的内容，学生进行探究的能力以及学生对探究的理解与认识（NRC，1996）。

展品设计人员往往试图为观众创造一些体验，这些体验具有相似的特征，而且往往被认为具有建构主义的性质。例如，奥本海默（Oppenheimer，1973）当初创建互动展品的目的，就是希望观众能够利用获得的第一手体验来形成属于他们自己的洞见。在理想情况下，像这样的展品可以被认为拥有四个层次：第一个层次是体验，在这个层次上，观众能够对可能发生在自然状态下的某种现象或其他某些事情进行体验；第二个层次是探索，通过探索，观众能够与展品的各组成部分进行互动，并对它们进行操作，从而发现现象的某些新特征；第三个层次是解释，在解释这个层次上，观众能够获得某些概念方面的洞见；第四个层次是拓展，当观众与其他的相关展品进行互动时，能够对之前获得的想法进行一般化推广。

这种展品创作的建构主义策略似乎不太适合提升观众对科学概念的认识，在研究文献中，也很少有这方面的证据出现，其中很特殊的原因在于观众很少能够超越前两个层次（如Stevens&Hall，1997），除非这些展品包括了非常明确的具有反思性质的组成部分。对于教师来说，当他们在专业发展过程中参与到一些与展品相关的活动之中时，情形也是如此。尽管科学探究主要涉及的是科学过程[例如，收集和分析数据，得出结论（AAAS，1990，1993；NRC，1996）]，但是一旦参与到了探究活动之中，他们就会以社会性的方式建构属于自己的意义，他们“在认识上的不断丰富是和把自己的想法与别人进行深层次的交流密切联系在一起的”（Anderson，2007，p。809），这一点在各种各样的改革文献中都有提及。

在对教师的专业发展进行考察时，也需要考虑到这种合作元素的存在，这样一来，在这些面向教师的专业发展项目中，我们就可以“鼓励并支持教师努力合作”（NRC，1996，p。59）。这些建议与在非正式环境下发生的学习以及学习的情境模型（textualModel）具有一致性（Falk&Dierking，1992，2000），尤其在考虑到社会文化环境时更是如此（特别是在群组内部存在着社会性中介以及来自其他人的中介支持时）。另外，《国家科学教育标准》建议，从事课堂教学的教师要充分利用各种各样的社群资源，比如博物馆或科学中心之类的，来服务于自身专业发展的需求（NRC，1996）。当然，这其中也包括了对传统课堂之外职前教学经验的重视。

研究的概况

一般来说，“展品”这个词是指非正式科学机构中一个单独的展陈，这个展陈可能具有互动性，也可能没有。另外，一个单独的展品可能会在主题方面与其他展品有联系，也可能没有。当使用“展览”这个词的时候，它是被作为一个总称使用的，也就是说它描述的是一个包含很多内容的主题以及与这个主题联系在一起的很多展品。现在，对科学中心有很多批评，因为它们通常都是把一些展品堆砌在一起，这些展品都有互动部件或操作部件，但问题在于这些展品相互之间的联系不大，由此导致观众通过这些展品能够学到的科学内容非常有限。然而，如果我们使用相互之间有联系的展品会怎么样？是会增进，还是会抑制这样的合作或以内容为基础的教学会话？本研究对这个问题进行了探讨，我们考察了一门与学科具有特定关系的课程（“关于你的一切”），这门课程是由位于伊利诺伊州芝加哥市的科学与工业博物馆开设的，在课程设计中使用了一个特定的展览，这个展览包含了若干相互联系在一起的展品，这个展览着重展示的是生命科学方面的内容。

伊利诺伊理工学院的数学与科学教育系是本门课程的大学合作伙伴。参加工作坊的人可以得到三个研究生学分，所有参与本门课程学习的人都可以得到一份以字母表示等级的成绩单。所有课程都符合《伊利诺伊州科学学习标准》（IlliandardsforSce，1997）的要求，而且在设计过程中遵循了《国家科学教育标准》（NRC，1996）。比尔曼、德西蒙、波特和加雷（Birmaer&Garet，2000）发现，在新近的研究文献中，很大一部分重点都被放在了一贯性（或与教师日常实践的一致性）、主动学习、内容以及专业发展的新形式等方面，这些都是以各种改革文件中提出的建议为基础的；科学与工业博物馆设计的这门课程与文献中反映的这一研究重点相一致。

样本

参与本门课程学习的是四至八年级的科学课程教师，他们80%～100%的时间都是直接与学生打交道的，而且均拥有多达三十年的教学经验。所有这些教师都提交了参与本门课程的申请，科学与工业博物馆的工作人员对他们进行了评估，判断他们是不是需要多了解一些科学科目内容方面的知识，他们的学校是不是需要科学课程方面的资料（这是由学校提供免费午餐[5]的基本状况决定的），以及他们是否之前参加过科学与工业博物馆开设的专业发展项目。在本研究的样本中，共包括三个小组，每一个小组大概有三十名教师。这些教师的学校分布以及第一次参加本项目的人数见表6。1。

表6。1每个课程组的教师人数

设计

提供给教师的课程持续整个学年，在课程学习中会面一共有六次，每次一整天的时间。这三个课程组大概一个月见一次面，一共有四十二小时的联络时间。第六次会面的那一天，主要是教师相互分享在这个学年里他们各自教的那些课。同时，在暑假期间这个课也有开，而且大家可以有一个星期的见面交流时间（五天），有三十五小时的联络时间，而且还不包括第六次会面的那一天，即教师相互之间分享自己所教课程的那天。尽管在这三组课程中，课程内容都一样，但暑假期间对课程内容的呈现方式与学年期间对课程内容的呈现方式不同。在本研究中，有两个小组参加的是在学年期间开设的课程，另外一个小组参加的则是在暑假期间开设的课程。课程对所有参加课程学习的教师都有强制性的要求；如果一位教师缺课超过一次，那么将会被从本门课程中除名。课程材料与教学进度都是由科学与工业博物馆的工作人员制定的，在这一过程中，也有来自伊利诺伊理工学院数学与科学教育系的教师参与。我们现在将对它们做简单描述。

“关于你的一切”（生命科学）

“关于你的一切”这门课是对科学与工业博物馆一项新的永久性展览“一起来体验”的补充，这项展览始于2009年10月。在课程学习过程中，会面的主题包括：对课程的介绍；细胞、组织与器官；身体系统；遗传与进化；健康与保健；结论。在课程学习期间，教师会对科学内容进行讨论，并践行各种基于探究的课堂活动。

每次课都会持续一整天的时间，每次课的焦点会集中在上述内容的某一项上，会探讨教师如何才能够把这些内容涉及的主题带回到课堂中。这些课程除了涉及的内容非常广泛而且具有跨学科的性质之外，还会探讨如何进一步把各种以探究为基础的教学方法具有的互动性注入课堂；另外，这些课程还会探讨诸如科学与工业博物馆这样的非正式科学机构如何才能够被用于进一步实现业已确立的各种课程目标，其具体的实现途径究竟有哪些。为了做到这一点，课程的开发人员还试图让参加课程学习的教师获得如下一些学习结果，这些学习结果都是关于学科内容知识的，其中既有认知方面的，也有社会方面的，还有情感方面的。具体如下：

·描述器官、组织与细胞是如何实现人体的各种特定功能的。（认知的）

·区分人体系统的每一个组成部分是如何能够满足特定功能的实现的，是如何相互协同工作的，是如何受人的选择影响的。（认知的）

·解释遗传物质是如何决定了那些可以通过内部变化与外部力量得以改变的特征的。（认知的）

·阐明要想在社会、情感、心理与身体的层面上保持健康，必须接受教育并做出积极与正面的选择。（认知的）

·能够在对学生来说恰当的层面上促进其对健康、保健以及人体的探索。（社会的）

·在对健康、保健与人体进行探索的过程中，有越来越舒适的体验。（情感的）

·在实施那些于工作坊中进行探索的课程活动时，感觉到很舒服。（情感的）

·在实施那些给定的但并不在工作坊中进行探索的课程活动时，感觉很舒服。（情感的）

“一起来体验”这项永久性的展览主要被用来强调课程的内容。它包含有八个主题，都是关于人的心理、身体与精神的，具体包括：你的未来、你的开始、你的运动、你的胃口、你的心脏、你的心理、你的活力、医疗创新。另外，还有一个永久性的展览叫作“遗传学”，在这门课程学习中也会用到，其目的主要是为了对一些相关的内容进行强调。这个展览包含的展品主要是关于克隆、基因工程、脱氧核糖核酸（DNA）、遗传咨询、人类基因组的，另外它还有一个小鸡孵化场。