ABSTRACT

Enhancing students’ understanding of aspects of the nature of science (NOS) recommended by the science education community is an important goal of science instruction. This can occur only when teachers are adequately prepared for teaching NOS. However, the science education community is still considering what is needed to enhance the efficiency of NOS instruction with respect to the preparation of NOS teachers. Based on a qualitative meta-synthesis of recent literature (2009–2018), we propose a framework of competencies for what teachers need to know to be an effective NOS instructor. Fifty-eight peer-reviewed journal articles targeting NOS instruction for, and related classroom practices of, preservice and inservice teachers were analyzed. This evaluation resulted in the identification of 20 specific competencies clustered in seven categories deemed necessary in the support of effective NOS instruction, generally divided into those that are NOS specific and those directed at more general pedagogical issues. These include (1) general NOS knowledge, (2) subject matter knowledge, (3) knowledge of learners with respect to NOS, (4) knowledge about NOS instructional strategies, (5) knowledge about NOS assessment, (6) general pedagogical knowledge, and (7) teachers’ motivations and beliefs about teaching NOS. The proposed competencies can be used as a guide for science educators preparing teachers who, in turn, are able to demonstrate NOS competencies and enhance the quality and depth of their students’ learning.

摘要

加强学生对科学教育界推荐的科学本质 (NOS) 方面的理解是科学教学的一个重要目标。只有当教师为教授 NOS 做好充分准备时，才会发生这种情况。然而，科学教育界仍在考虑在NOS教师的准备方面需要什么来提高NOS教学的效率。基于对近期文献（2009-2018 年）的定性元综合，我们提出了一个能力框架，说明教师要成为一名有效的 NOS 教师需要知道什么。对针对职前和在职教师的 NOS 教学和相关课堂实践的 58 篇同行评审期刊文章进行了分析。该评估结果确定了 20 项特定能力，这些能力分为七个类别，这些能力被认为是支持有效 NOS 教学所必需的，通常分为 NOS 特定能力和针对更一般教学问题的能力。这些包括（1）一般NOS知识，（2）学科知识，（3）学习者关于NOS的知识，（4）关于NOS教学策略的知识，（5）关于NOS评估的知识，（6）一般教学知识, (7) 教师关于 NOS 教学的动机和信念。拟议的能力可用作科学教育工作者准备教师的指南，而教师反过来又能够展示 NOS 能力并提高学生学习的质量和深度。通常分为专门针对 NOS 的那些和针对更一般的教学问题的那些。这些包括（1）一般NOS知识，（2）学科知识，（3）学习者关于NOS的知识，（4）关于NOS教学策略的知识，（5）关于NOS评估的知识，（6）一般教学知识, (7) 教师关于 NOS 教学的动机和信念。拟议的能力可用作科学教育工作者准备教师的指南，而教师反过来又能够展示 NOS 能力并提高学生学习的质量和深度。通常分为专门针对 NOS 的那些和针对更一般的教学问题的那些。这些包括（1）一般NOS知识，（2）学科知识，（3）学习者关于NOS的知识，（4）关于NOS教学策略的知识，（5）关于NOS评估的知识，（6）一般教学知识, (7) 教师关于 NOS 教学的动机和信念。拟议的能力可用作科学教育工作者准备教师的指南，而教师反过来又能够展示 NOS 能力并提高学生学习的质量和深度。(4) 关于 NOS 教学策略的知识，(5) 关于 NOS 评估的知识，(6) 一般教学知识，以及 (7) 教师关于 NOS 教学的动机和信念。拟议的能力可用作科学教育工作者准备教师的指南，而教师反过来又能够展示 NOS 能力并提高学生学习的质量和深度。(4) 关于 NOS 教学策略的知识，(5) 关于 NOS 评估的知识，(6) 一般教学知识，以及 (7) 教师关于 NOS 教学的动机和信念。拟议的能力可用作科学教育工作者准备教师的指南，而教师反过来又能够展示 NOS 能力并提高学生学习的质量和深度。