幫助不懂物理的物理老師

高中物理教師的短缺導致接受過很少甚至沒有物理培訓的教師接管了物理課堂，給這些教師帶來了額外的壓力和工作不滿，也給他們的學生帶來了困難的學習體驗。但是新的研究表明，對教師進行重點的物理專業發展——即使是那些沒有受過物理訓練的教師——可以為學生和教師帶來更好的體驗，並可以提高學生對物理概念的理解。

這項研究上個月發表在《科學教師教育雜誌》(Journal of Science Teacher Education)上。該項目旨在提高學生對物理概念的理解，並幫助他們制定教學策略，幫助學生更好地記住他們所學的物理知識。這項研究的作者、俄亥俄州立大學(Ohio State University)教與學系的博士後研究員賈斯提娜·奧戈多(Justina Ogodo)說，當她啟動這個項目時，她記得自己上高中時是一名物理學學生，受到的教育對她沒有什麼啟發。她說:「我真的很討厭物理，因為我的老師會在董事會上發言——他會在董事會上講課。」「我想像學生們和我有同樣的經歷，因為老師沒有教物理的內容知識或教學技巧。」

Ogodo想要了解老師的主題知識如何影響學生的學習和理解能力。她通過美國國家科學基金會(National Science Foundation)資助的物理專業強化發展項目，跟蹤研究了一群高中物理教師，並將他們的教學實踐和學生成績與沒有參加課程的AP教師進行了比較。為了對教師進行評估，Ogodo使用了改革後的教學觀察協議(RTOP)工具，該工具自2000年以來一直作為教師評估工具使用。Ogodo用這個工具從五個方面來衡量每位老師的教學效果:課程設計和實施、內容、課堂文化、交流互動和師生關係。她發現，完成培訓的教師的得分比沒有參加專業發展的教師高出約40%。

Ogodo發現，在培訓之前，大多數教師使用「傳統的、以教師為中心的方法」進行教學。這些方法包括講課、記筆記和解決問題的活動——旨在完成AP課程並專註於AP考試的方法。Ogodo觀察到，完成課程的教師更有可能使用概念學習技術和蘇格拉底式教學法來教授學生——這種方法是由探究性教學和學習驅動的，並結合實踐實驗室來幫助學生看到他們所學理論的實際應用。Ogodo發現，那些沒有完成培訓的老師繼續依靠講座和標準化實驗室。

物理教師嚴重短缺。根據美國國家科學基金會(National Science Foundation)的數據，全美只有47%的物理教師擁有物理學位或物理教育背景。在阿拉巴馬州，也就是這項研究的開展地，問題更嚴重:那裡只有9%的物理教師擁有物理學位或物理教育認證。「他們只是被扔到物理教室里教，」Ogodo說。「這意味著他們沒有能力教授物理，這對老師和學生來說都是令人沮喪的。」結果可能是有害的，Ogodo發現。在Ogodo的研究中，一些教師報告說，他們對自己的能力缺乏信心，尤其是在教授他們不理解的物理概念時，他們認為這種感覺可能會導致教師精疲力竭。Ogodo還發現，教師知識的缺乏會降低學生對物理的興趣。

但在由參加強化物理教育培訓的教師帶領的課堂上，教師對物理教學的滿意度更高，對自身能力的信任度也更高。以往關於科學和教育的研究表明，學生在任何學科上取得成就的能力都與教師的素質和效率直接相關。Ogodo說，這項研究表明，增加對教師的培訓可能會為學生帶來更好的結果，並使更多的學生尋求科學的未來。「一個學生告訴我，她喜歡寫作，她想成為一名有創造力的作家，但在和她的老師一起上了物理課之後，她想成為一名物理老師，她的老師已經學會了這些更好的技巧，」Ogodo說。「這讓我很開心。」

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