文章分享|遭受冲击的科学实操教学:从生态视角解析教师能动性与教学变革
时间: 2026-09-28 发布者: stem 文章来源: 科学教育研究中心 审核人: 浏览次数: 10
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前沿

科学动手实操(practical work)是科学学科标志性教学方式,也是我国义务教育 “做中学” 领航行动的核心载体。但全球范围内,真实动手实验正在持续受到挤压:课时紧张、设备耗材不足、数字化演示视频替代实操、考试导向压力,多重因素挤压真实探究实验的生存空间。

很多讨论将实操教学弱化简单归因为教师个人意愿不足。这篇 IJSE 开放获取最新论文,采用生态系统视角,不再只看教师个体,把学校政策、考试评价、资源条件、教研组文化全部纳入分析,解析制约科学实操落地的多重现实因素,以及教师如何发挥能动性应对外部约束,为国内推进 “做中学” 实操教学提供全新分析视角。



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研究背景

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科学实操不只是动手做实验,它承载观察、证据收集、误差分析、试错反思等核心科学实践能力。但是全球多国研究报告显示,真实学生动手实验正在减少,越来越多变成教师演示、仿真视频观看。

过往大量研究习惯从教师个体找原因:教师理念落后、能力不足、不愿意做实验。生态视角(ecological perspective)则认为教师是嵌套在复杂系统之中,教师教学选择会受到多层外部环境约束:宏观考试制度、学校课时安排、实验室资源、教研组同伴文化、行政要求等。教师能动性,不是完全自由的选择,而是在多重限制条件下做出的调适。

核心研究问题:

  1. 在多重外部约束条件之下,中学科学教师如何看待与实施科学实操教学?

  2. 在制度、资源的限制之下,教师会展现出哪些类型的教学能动性?

  3. 哪些生态条件能够支持教师坚持高质量科学实操教学,哪些条件会带来阻碍?



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研究设计

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研究样本

14 位英国中学在职科学教师(物理、化学、生物),教龄跨度 4‑28 年;包含普通公立学校、资源条件差异明显的多所学校。

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数据收集

半结构化深度访谈;访谈内容围绕学校实验资源、课时压力、考试评价压力、教研组文化、教师面对限制的应对策略、对于实操教学价值的理解。部分教师补充课堂观察、教案材料作为辅助数据。

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数据分析

采用质性主题分析,依托社会‑生态分析框架,把影响因素划分四层:宏观政策评价层、学校组织层、教研组层、教师个体层;同时编码教师表现出来不同类型的能动性行为。

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研究发现

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发现一:实操教学弱化,不能简单归咎教师个人,多层外部生态形成叠加约束

受访教师普遍认同动手实操不可替代。但是多重外部压力层层叠加:考试纸笔评价不看重实验过程、总课时被压缩、耗材与实验室人手不足、行政任务挤占备课时间。很多教师内心认可实操价值,但现实条件迫使他们减少学生动手实验,改用演示、仿真视频替代。单纯培训教师个人,很难对抗来自上层制度、学校资源层面的约束。

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发现二:教师表现出三种不同类型的能动性,用来应对现实约束

  1. 调适型能动性:在现有条件内做妥协,比如缩减实验步骤、分组扩大、用低成本简易材料,保留部分实操,但降低探究开放程度;

  2. 抗争型能动性:教师主动争取资源,和学校沟通课时、重新编排单元顺序、在校本层面调整评价,努力维护高质量实操;

  3. 退缩型能动性:外部压力过大,教师放弃开放探究,退回验证性演示实验,以应试优先。同一个教师,在不同生态条件下,也会切换不同的能动性模式。

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发现三:教研组同伴文化,是介于学校和个体之间极其关键的缓冲变量

即便学校硬件资源一般,如果教研组内部高度认同科学实操价值、集体开发实验材料、互相分担备课负担,教师更容易展现抗争型能动性,坚持做探究实操。反之,教研组普遍以应试成绩为导向时,个体教师很难逆势坚持 “做中学”。教研组是改革落地非常关键的中间枢纽。

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发现四:仿真、数字演示工具是双刃剑,存在 “替代滑向” 风险

教师认可仿真视频可以做补充,但现实中很容易出现替代滑向:一旦开始用数字演示节省时间,就会不断进一步挤压真实动手实操的课时。很多学校慢慢把仿真演示从 “补充工具” 变成 “完全替代品”,学生失去真实试错、处理实验误差的机会。

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结论与教学启示

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研究结论

科学实操教学的衰败,不是单一教师理念问题,而是多层生态系统共同作用结果。教师的能动性不是凭空产生,会被宏观评价、学校资源、教研组文化所塑造。教师会出现调适、抗争、退缩三类能动性行为;教研组文化是重要中间缓冲力量;数字仿真工具存在替代真实动手实验的风险。想要落地 “做中学”,不能只培训教师个体,必须看见教师身处的整套生态环境。

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教学启示

1.推进 “做中学” 不能只培训教师,要看见多层系统约束

只开展教师理念培训效果有限,需要同步关注:学校课时保障、实验室耗材、考试评价导向,自上而下给实操教学生存空间。

2.重视教研组建设,把教研组作为撬动实操改革的支点

发挥教研组集体力量,共同开发低成本探究实验,***研组教学理念,分担备课负担,帮助一线教师对抗外部应试压力。

3.警惕数字仿真视频对学生动手实操的过度替代

明确边界:仿真、数字演示作为补充,不能完全取代学生真实动手;优先保障学生亲自动手做实验的机会,保留误差、失败、试错这些独特学习机会。

4.理解教师的现实妥协,区分 “理念不认同” 和 “现实条件受限”

教研工作者不要简单批评教师不做探究,要区分:教师是理念不认可实操,还是受制于课时、资源不得已妥协,针对性给予支持。

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结语

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这篇 IJSE 的实证研究提醒我们:落实 “做中学” 科学实操,不能把责任全部压在一线教师身上。教师身处一套多层的教育生态之中,评价制度、学校资源、教研组文化共同决定课堂能不能发生真正的动手探究。改革既要提升教师能力,也要改善教师生存的外部环境。