整合社会科学议题与科学过程技能的特殊教育职前教师培训：效果评估

《Sage Open》：Integrating Socio-Scientific Issues and Scientific Process Skills in Special Education: Effects on Pre-Service Teachers

　　

本研究考察了一项旨在支持职前特殊教育教师将科学过程技能（Scientific Process Skills，SPS）与社会科学议题（Socio-Scientific Issues，SSI）整合至其教学实践中的培训项目的有效性。研究采用混合方法设计，以土耳其多所大学特殊教育专业在学的30名职前教师为样本。定量与定性数据被同步收集并分别分析。定量数据通过科学过程技能成就测验（Scientific Process Skills Achievement Test）和教学社会科学议题情感倾向量表（Affective Tendency Scale toward Teaching Socio-Scientific Issues）获得，该量表包含自我效能感、教学法内容知识、态度和感知有用性等子维度。配对样本t检验结果显示，参与者的科学过程技能（SPS）成就分数在统计学上显著提升（p < .05，η² = .52）。与社会科学议题（SSI）教学相关的所有情感子维度也均观察到显著提升（p < .05，η² = .57）。这些提升是通过将社会科学议题与科学过程技能明确整合的教学活动实现的，使参与者能够接触真实生活问题并在特殊教育情境中应用科学推理。定性研究结果支持了上述发现，表明参与者对基于SSI的教学及其在支持独立生活技能方面的作用有了更深入的认识。总体而言，研究结果表明，将科学过程技能（SPS）与社会科学议题（SSI）相整合有助于职前教师在认知和情感领域的发展，并增强了其为特殊需要学生设计有意义科学教学的能力。

**研究背景与问题**

科学教育是培养好奇心、探究精神和思维能力的基础性学科领域。对于特殊需要学生而言，科学教育在独立生活技能的发展中发挥着关键作用，包括自我意识、环境理解和生物欣赏等方面。然而，由于个体差异，这些学生在科学学习环境中往往面临诸多挑战，因此需要通过个别化教学和适应性调整来提高其学习动机和参与度。个别化教育计划（Individualized Education Programs，IEPs）在确保平等教育机会和支持学生多方面发展中起着关键作用。

在此背景下，科学过程技能（Scientific Process Skills，SPS）——包括观察、分类、测量、预测、推断和沟通——是科学学习的核心组成部分。然而，研究表明，无论是职前教师还是在职教师，在教授科学过程技能方面都存在知识和经验不足的问题。同时，将社会科学议题（Socio-Scientific Issues，SSI）融入科学教育是提升科学素养、促进批判性思维和决策能力的有效途径，但教师在这一领域的整合能力和培训机会也明显缺乏。特别需要指出的是，职前特殊教育教师在应用跨学科教学方法将SPS与SSI整合方面面临显著困难，尽管他们在本科教育中接受过科学教学相关课程，但往往缺乏在真实课堂环境中有效实施这些方法的实践经验。因此，亟需开发和支持职前特殊教育教师在包容性科学教育情境中有效整合SPS与SSI的培训项目。

**研究目标与意义**

本研究基于核心课程设计（core curriculum design）方法，以社会科学议题作为教学的核心组织框架，以科学过程技能作为实施学习体验的教学机制，旨在检验该培训项目在提升职前特殊教育教师将SSI与SPS整合至教学实践能力方面的有效性。本研究的意义体现在三个方面：（1）聚焦于将与特殊需要学生一同工作的职前教师的专业发展；（2）采用以社会科学议题为核心的核心课程方法；（3）强调科学过程技能作为特殊教育中科学教学基本组成部分的应用。

**研究设计与主要技术方法**

本研究采用“完全混合同时主导地位设计”（Fully Mixed Concurrent Dominant Status Design），属于Leech和Onwuegbuzie（2009）提出的混合方法研究类型学中的一种。研究样本来自土耳其八个城市、八所大学特殊教育专业的30名职前教师，通过目的性抽样和15点评分标准筛选确定。定量数据通过科学过程技能成就测验（Aydo?du等人，2012编制，KR-20信度为0.84）和教学社会科学议题情感倾向量表（Sakmen & Gen?，2021编制，含自我效能感、教学法内容知识、态度、感知有用性与重要性四个子维度）采集。定性数据通过参与者申请表、观察记录、明信片反思材料、三个月后进行的半结构化访谈等方式收集，采用内容分析法和文档分析法处理，编码者间信度系数为0.81。研究按照单组前后测实验设计，主要统计方法为配对样本t检验和效应量（偏η2）分析。

**研究结果**

**定量发现：科学过程技能（SPS）成就的显著提升。** 针对第一个研究问题，配对样本t检验结果显示，参与者SPS成就测验的前测均值（18.66）与后测均值（24.76）之间存在统计学显著差异（t=-10.07，p<0.05），效应量η2=0.52，表明培训活动对发展职前教师的科学过程技能具有大效应量的积极影响。定性数据也支持这一发现，参与者K21的反思表明其认识到科学过程技能在问题解决中的系统性步骤及对特殊需要个体独立生活质量的重要性。

**定量发现：教学社会科学议题情感倾向的全面增强。** 针对第二个研究问题，情感倾向量表各子维度及总分的配对样本t检验均显示显著提升：自我效能感子维度后测均值（18.13）显著高于前测（13.77），t=-13.22；教学法内容知识子维度后测（75.60）显著高于前测（63.50），t=-6.81；感知有用性与重要性子维度后测（18.80）显著高于前测（15.73），t=-6.30；态度子维度后测（16.03）显著高于前测（14.50），t=-2.99；总量表后测均值（128.47）显著高于前测（107.50），t=-8.95。整体效应量η2=0.57，表明干预对各子维度和总量表均具有大效应量。参与者K24和K2的反思印证了自我效能感和教学法内容知识的变化。

**定性发现：关于SPS应用于独立生活技能的观点转变。** 针对第三个研究问题，通过研究前、中、后的定性数据分析发现，参与者在研究初期的意向书中普遍缺乏对SPS和SSI的深层认知理解，部分参与者甚至认为SPS只适用于资优学生或无法在特殊教育中有效教授。经过培训，参与者对SPS在特殊教育中用于教授独立生活技能的观点发生了积极转变，增强了自我效能感和教学法内容知识，对在职业生活中应用所学形成了积极态度。

**定性发现：培训项目的短期与长期感知效果。** 针对第四个研究问题，通过明信片反思活动和三个月后的半结构化访谈收集的数据显示，参与者的目标集中在三个主题下，其感知归纳为三个主要主题：（1）基于学科知识的学习体验，（2）职前知识/能力的贡献，（3）特殊教育中教学方法和技术的有效运用。短期效应包括参与者设定了可测量、可观察的个人和职业目标，理解研究目标并有动力实现目标；长期效应包括持续追求个人和职业目标，保持实现目标的动力，并积极与周围人分享所学。K4、K3、K5等参与者的陈述表明他们认识到科学教育在特殊需要个体教育中的不可或缺性以及科学概念教学的可能性。

**讨论总结**

研究结果表明，以SSI与SPS整合为目标的培训项目显著促进了职前特殊教育教师的专业发展。定量数据的显著提升表明，结构化和基于实践的教学体验能够有效发展SPS能力，同时强化教学的情感维度，包括自我效能感、知识认知和态度。定性数据进一步揭示了参与者在将SPS应用于特殊教育独立生活技能方面的观点转变，他们开始认识到科学知识与技能在学生日常生活中的功能性作用。短期和长期的积极效应显示，培训项目的影响超越了直接实施情境。定量与定性发现的一致性增强了研究的可靠性。从理论角度看，本研究将核心课程理论和基于SSI的教学框架扩展到特殊教育教师教育这一尚未充分研究的背景下，证明课程整合能够同时促进科学探究、教学能力和包容性教学实践。这一理论贡献表明，培养教师在SSI和SPS教学中的能力是实施基于证据的包容性特殊教育科学教学的关键前提。

**研究结论翻译**

本研究检验了一项旨在支持职前特殊教育教师将社会科学议题（SSI）和科学过程技能（SPS）整合至其教学实践的培训项目的有效性。研究结果表明，即使在相对较短的实施时间内，此类项目也能在认知和情感两个领域产生有意义的改善。结果显示，培训项目显著提升了参与者的科学过程技能，以及其关于社会科学议题教学的自我效能感、态度和知识认知。这些发现强调了为职前教师提供结构化的、基于经验的学习机会的重要性，这些机会将理论知识与实际应用相结合。此外，观察到的自我效能感提升表明，参与者对在特殊教育情境中应用科学思维和教学实践的专业能力形成了更强的感知。研究的另一个重要成果是参与者对科学教育在支持特殊需要学生独立生活技能中的作用认识的转变。SPS与SSI的整合使参与者认识到科学教育的功能性和现实生活关联性，这对于促进特殊教育环境中的独立性和生活质量至关重要。总体而言，研究结果表明，在教师培训项目中整合社会科学议题和科学过程技能对于改善教师准备和教学质量具有显著潜力。在理论上，研究结果将核心课程理论和基于SSI的教学框架扩展到特殊教育教师教育这一研究不足的背景下，证明了课程整合如何同时促进科学探究、教学能力和包容性教学实践。未来研究应通过纵向和比较研究设计，考察该框架在不同教师教育情境中的可迁移性。