职前科学教师教育中的主动学习外文翻译资料

Active learning in pre-service science teacher education

Vera Montalbano, Roberto Benedetti

摘要：我们报告一个教师报名参加的形成自觉性锻炼的物理实验教学课程，这一课程实际上是可以帮助培训者在意大利获取教师资格的。课程设计的目的是在实践中展示什么是主动性学习物理学，并且展示此活动应该如何有效地实施。参加该课程的老师分为两组：一小部份老师，拥有物理或数学学士学位，及第二阶段（14-19岁）的中学教师资格；大部份老师则是拥有第一阶段（11-14岁）的中学教师资格，他们通常拥有不同的科学专业学位，如生物学，环境科学等等。我们归纳了几年来职前教育和在职教师培训课程所获得的不断累积的经验，最后对两组在物理教学实验室的培训进行了比较。

关键词：终生学习； 在物理实验室主动学习； 中学教育：低年级（11-15岁）

简介

物理学如同一座桥梁对科学教育中的实验设计，科学论证，解决问题，以及多步推理能力的发展起到基本作用。特别是在物理实验室，学生可以主动发展形成研究物理与科学的科学方法以及典型的思维习惯。然而，本科生和研究生在他们的高等教育经历中只有有限的机会去体验对中学教育有意义的主题活动，因此，职前教育的一个不可回避的目标就是要改善和发展教师在这方向上的技能。最有效的方法是对实验室中主动性物理学习提出详细设计的实施步骤[1-4]。由此，教师可以得到一种直接的体验，即如何从主动性学习中获得对物理概念和规律的深入有力的理解。与此同时，他们在实验室也可以测试一些在中学中相关的实验教学。

经过一段时间的职前教育的缺乏之后，第一个为获得教师资格的形成主动性锻炼的课程一年前在意大利得以开展。在下文中，我们提出在物理实验教学法上有创新的课程已经设计完成并实现了。在下一节中显示的初始问卷中显示了参与者具有的特征表现，特别在是促进主动学习科学行为的设计和实现过程与评估方法方面给出了详细的一部分。最后，提出一些初步的结果和讨论。

科学学位和职前科学教师教育的国家计划

在过去的几年里，由于学生对物理学习兴趣的下降，导致了入读物理的学生人数减少，教育部和科学研究部由此通过了一个涉及广泛的国家计划[5]（国家计划科学学位，即PLS）。

主要的PLS行动是教师和学生专业发展方向，主要是通过实验室活动重点关注科学学位的培训，并且将实验室当作一个学习的方法而不是一个学习的地方。学生则是学习的主体。

积极主动学习的学习路径

尽管从长期经验来看，职前教育的重点是提高学科内容和教师能力，然而我们意识到，在有效的实验室中进行主动学习是非常好的方法。在这种情况下，我们在一个暑期物理学校开展了青年教师的职前培训和专业发展培训[7,8]。

在PLS[4，7，8]中开发的更有效的活动是教师参加形成性主动性锻炼的培训课程。其目的是为了保证教师参与有关于主动学习的有意义的主题活动，例如引入测量与评价的不确定性。他们组成小团体开展活动，通常寻找一些条件非常相似的学校（缺少材料、丢失或者配置不齐全的实验室）进行探究活动。下一步则是使教师意识到哪些活动是有效的。

初步的评估分析表明，这种学习方法在中学一年级的科学教师中到达了目标，与此相反，中学二年级的数学和物理老师仍然是太专注于学科内容而对主动学习缺少认知。

职前科学教师教育背景

为描述职前科学教师的教育是如何演变成实际的教育组织的，我们简要介绍一下最近几年在这一问题上的改革。

意大利教学资格简史

近几十年以来，在意大利没有职前教师教育。所有的大学生获有学科专业学位就可以在参加教授职位的考试，并在通过考试后就能在学校拥有永久的教学资格。

1999年，在优秀先进学校教学成为了获得中学第一、二阶段教学资格的唯一途径(中学教育研究生院, 即SSIS)后。学校只有少量的学生通过考试和培训被录取。SSIS管理区域，教学站点分布于每一所大学（在托斯卡纳、比萨、 佛罗伦萨和锡耶纳）。

一开始，一个由数学家、物理学家和专家教师组成的研究小组（包括两位作者）参与到了托斯卡纳的所教学站点的教学活动，并一起为托斯卡纳的SSIS制定了关于中学第二阶段的数学和物理教师的职前教育的教育计划。而与此相反，数学家和物理学家参加科学教师教育则很少是因为生命科学研究的流行

经过十年的推行，SSIS关闭，然后等待下一个全新的职前教育课程的出现，而形成性主动性锻炼的培训课程（主动学习培训，即TFA）于去年开展培训。

形成积极有效的培训框架

TFA的主要教育计划在表2显示，其中学生的学习任务是获得学分评估，而在SSIS中则不存在此评估。这两个科学、数学和物理老师的教学课程在之前已经介绍了。学分系统实际上使得每门课程的开展消耗更少的时间。例如，在过去的4学期中SSIS数学和物理教师活动在每周有4个下午的活动（1个教学课程，一个数学和2个物理学，如果他们没有数学学位），而在TFA，同样的教学学生在一个多学期中每周只被占用3个下午。

TFA真正创新的是强化培训学校，其中强调了在教学资格考试中候选人必须提出和讨论关于培训的最终报告的相关性（见表1）。此外最终的报告要求由一个专家教师和大学主管监督检查。

为了维持区域协调，托斯卡纳的所有公立大学决定加盟TFA。教育部默认允许少部分学生减少受教育的教学地点。迄今为止，对于数学和科学教学的中学第一阶段的TFA管理是锡耶纳大学，教学地点是锡耶纳和比萨。对于数学和物理教学中学第二阶段的管理地点是比萨大学，教学地点则是比萨、佛罗伦萨和锡耶纳。

2012年的TFA入学考试已经完成结束，课程与2013年（2月）开始，资格考试则是7月举行。在锡耶纳，TFA的数学和科学学科课程都是借由其他的TFA课程开展的。

教师培训描述

在锡耶纳，数学与科学教师（34）和数学与物理教师（11）的教学中加入了主导学习的学习理念。在比萨由于可以很方便的为数学和科学教师收集数据（最后报告和考试），所以我们可以考虑对在比萨没有主动学习的课程进行对比。

在图1中，记录的是参与者的年龄分布。

女性的数量大概是男性的两倍。他们中大部分有数学专业学位，其中有一小部分人最近才获得学位，大部分人则是拥有5年、10年或者15年以上的学位。

在锡耶纳，为了让学员自己之前的教育教学经验有更多的了解，所有的学员都会在第一节课中完成一份问卷调查，在图2中显示的是先前高等教育的参与者。并且，大部分学员（58%）正在学校临时工作。

有一个问题是专门针对以前的教学经验的，如图3显示，虽然83%的学员曾拥有至少一个教学经验，但是只有12%的学员拥有一个物理实验室。

设计和实现主动学习的学习方法

由于参加培训班的有两种不同的学生，所以有必要把全班分成两个组：多数实验室中的活动是用于中学第二阶段的；少数实验室规则的例子是用于最后一年高中教学。在表3中给出了完整的课程和学科内容阐述。

在实验室中，学员以4人为一小团体，从最初的指令开始介绍物理实验室和步骤，对不确定性进行测量评估，对一些基本物理量进行测量。A主题侧重于实验的情况，适用于不同年龄的学生，在这种情况下，选出两组进行不同的实验（例如：定性探讨摩擦力[9]提出两组定量的实验[9]）

特别注意引入主动学习的例子可以在课堂上起到促进或抑制的作用，尤其是注重在实验室中实验的设计和完成。许多学员之前在物理实验室里很少或者根本就没有经验，或者很少讨论有关他们学位的大学课程，因此这样主动学习学科内容是真正有效的。

通常在实验室里，由于一个错误的步骤或者意外的方法会发生任何意外事情。以上这些都是通常在团体中进行强调，与学生进行互动交流的典型例子。

初步结果

表4中前两种方法的评估显示已完成，结果总结在图4。课程的学习方法似乎对数学和物理教师、数学和科学教师更具有效性。

数学和物理教师仍然太过于关注学科的细节，但其中有些老师似乎在课程考试的讨论期间明白了什么是主动学习。

结论

在团队中分享专业知识和创新知识是一个持久的过程，其中学员必须认识自己扮演的角色，并且能及时、有效的检查自己的工作。在物理实验室的主动性学习的一些经验在职前教师教育中很有作用。此外，一些一年级的中学教师在学校把主动学习的理念转移到其他学科教学中，一些学生对主动学习产生了兴趣，另外一些学生则开始热心于物理学和参与物理实验室活动。

从初步的结果可以概述物理实验室是为了促进主动学习而设计的。即便如此，还是有少部份老师未能区分实验室活动和主动学习。中学二年级教师仍然过于专注于实验室技能和规律细节。这种情况下我们必须深思考虑并提出不同TFA课程和更有效的活动。

外文文献出处：Department of Physical Sciences, Earth and Environment, University of Siena, Siena, Italy

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