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小学高年级学生科学认识论信念的结构与特点
作者：杜秀芳
采取主成分分析法和方差最大旋转法对剩余20题的数据进行探索性因素分析，按照理论构想尝试抽取4个因子，所有项目的因素载荷量均大于0.30。所有项目均与某一因子有较高的相关。四个因子分别是：因子一由4个题目组成(1、2、3、8)；因子二由3个题目组成(10、12、20)；因子三由6个题目组成(9、14、15、16、25、34)；因子四由7个题目组成(24、27、28、29、30、31、32)。但是因子一中的题目2(一旦科学家通过实验得出一个结论，这个结论就是问题唯一的答案)不符合理论构想，因子二中的3个题目与因子一的题目从理论上讲属于同一个维度，同时也有研究者认为，分量表题目数不足四个不能有效地测量需要测量的问题。因素分析的“最简结构”原则认为理想的因素结构是以较少的主要因素来模拟大量杂乱的数据。鉴于此，我们尝试提取3个因子，同时删除题目2，结果见表1。
这次抽取的因子一由6个题目组成(1、3、8、10、12、20)，解释了15.247％的变异，这些题目反映的是知识是来源于书本和权威还是来源于个人的实践，可以命名为知识的来源；因子二由6个题目组成(9、14、15、16、25、34)，解释了14.573％的变异，这些题目反映的是知识是发展变化的还是固定不变的，可以命名为知识的动态发展性；因子三由7个题目组成(24、27、28、29、30、31、32)，解释了12.014％的变异。这些题目反映的是知识是否有唯一固定的答案，可以命名为知识的确定性；总解释率为41.833％。从项目的因素负荷与解释率来看，三因子能较好地反应小学生科学认识论信念问卷的因素结构。
3.2 《小学生科学认识论信念问卷Ⅱ》的验证性因素分析
将初测筛选出的19个题项按因子顺序排列，形成《小学生科学认识论信念问卷Ⅱ》，为了进一步检验其理论结构，本研究采用验证性因素分析对问卷的结构进行初步考察。利用第二次测试获得的数据，运用AMOS7.0对科学认识论信念问卷进行验证性因素分析，检验数据与假设模型的拟合度。
在众多的拟合指数中，X2/df、GFI、AGFI、NFI、IFI、RFI、TLI、CFI和RMSEA是最常报告的，根据温忠麟等人(2004)推荐的标准，本研究采用如下的拟合指数：X2/df、NNFI、CFI和RMSEA。各指标的拟合指数标准为：X2/df是直接检验样本协方差矩阵和估计协方差矩阵间相似程度的统计量，其值越小越好，当X2/df小于5时，就认为模型可以接受。NNFI和CFI越接近1越好，大于0.90表示数据支持理论构想。RMSAE是近似误差指数，越小越好，低于0.08表示好的拟合，低于0.05表示非常好的拟合。
本模型的拟合指数X2/df为1.730、NNFI为0.989、CFI为0.991、RMSEA为0.055，说明数据与模型拟合良好。模型的参数估计值的完全标准化解见图1。
3.3 信度分析
为保证本研究所编制问卷的可靠性，分析了本问卷的同质性信度，得到三个维度即知识的来源、知识的动态发展性与知识的确定性的内部一致性系数，分别为0.925、0.840和0.868，整个问卷所有项目的内部一致性系数为0.876。上述信度系数是可以接受的。
3.4 小学生科学认识论信念的特点
小学高年级学生科学认识论信念为五点记分，各维度的得分均高于临界值3分以上，其中知识的发展维度最为积极，均分最高，在4.0以上，其次是知识的来源维度，均分为3.4以上，知识的确定性维度均分最低，为3.2分。
为比较不同年级与性别的小学生在科学认识论信念方面的差异，本研究对小学生的科学认识论信念在年级与性别两个变量上的差异进行多元方差分析(MANOVA)。表2显示了不同年级与性别的学生在认识论信念各维度上的平均分与标准差。结果表明，小学五、六年级学生在科学认识论信念的三个维度上均不存在显著的年级差异(Wilks′λ＝0.994，F(1，236)＝0.923，p＞0.05；F(1,236)＝0.381，p＞0.05；F(1,236)＝0.119，p＞0.05)，小学五、六年级学生在科学认识论信念的三个维度上均不存在显著的性别差异(Wilks′λ＝0.999，F(1,236)＝0.001，p＞0.05；F(1,236)＝0.265，p＞0.05；F(1,236)＝0.000，p＞0.05)，在科学认识论信念三维度上，性别和年级交互作用不显著。
4 讨论
4.1 小学生科学认识论信念问卷的结构
从因素分析的结果看，本研究得到小学生科学认识论信念的三个因子，即知识的来源、知识的发展性和知识的确定性，问卷包括19个题目，知识的来源为6个题目，知识的发展性为6个题目，知识的确定性为7个题目。这三个因素也反映了Hofer提出的个体的认识论信念应包括的两个领域：知识性质观和认识过程观。
知识确定性、发展性维度反映的是知识性质观；知识来源维度反映的是认识过程观。本研究中没有出现知识的证明这一维度，我们认为这主要是由于东西方文化差异、教育差异所导致的，西方文化中追求实证，关注事实、数据，东方文化更注重直觉；在学校教育中西方更重视培养学生的动手能力、操作能力，通过自己的探索积累数据资料对问题作出解释，我国的学校教育更多的还是传授现成知识，动手操作方面的训练较少。因此，小学生对知识的证明即实验的作用和数据的使用缺乏认识和体验。
在认识论信念的三个维度中，知识来源维度的一端是依赖权威，被动接受，另一端是主动参与，自主建构；知识发展性维度的一端是固定的、不变的，另一端是变化的；知识确定性维度的一端是知识是确定的，另一端认为知识是不确定的，它是个人认识的结果，科学知识并不是固定的法则与过程，它会随着人类的进步而不断地被“革命”掉，并随之出现新的假设。
探索性因素分析和验证性因素分析表明，问卷具有较好的结构效度。小学生科学认识论信念的因素结构反映了小学生对科学知识的看法和观念。在信度上，问卷的a系数表明，问卷及其维度具有较好的内部一致性，同时问卷各项目具有较好的区分度。从总体来看，小学生科学认识论信念问卷可以作为测量小学生科学认识论信念的有效的、可靠的工具。
4.2 小学生科学认识论信念的特点
本研究表明，五、六年级小学生科学认识论信念的水平处于中等以上，各维度均分均高于临界值3分，这与关注个体认识论发展阶段的研究所得到的结论是基本一致的：即个体认识论的发展是一个由低级阶段向高级阶段逐渐演进的过程，这种发展与个体自身理性思维的成熟有关。如Kuhn等人的研究表明，个体认识论的思维沿着绝对主义一多元主义一评价主义的线索发展。本研究还发现三个维度的发展稍有差异，不同维度的发展出现了不平衡、不同步的情况，其中知识的发展性维度发展水平最高。
对年级差异的分析表明，在科学认识论信念三个因子的得分上，五年级学生与六年级学生没有显著差异。这可能由于从小学生科学认识论信念性质来看，小学科学认识论信念是对科学知识的本质和科学知识的知晓的本质的看法，它属于元认知层面的内容，认识论信念作为一种元认知知识，它与个体的理性成熟有关，而五、六年级学生在理性成熟方面处于同一水平上。
5 结论
5.1 探索性因素分析和验证性因素分析表明，小学生科学认识论信念包括三个维度，即知识的来源、知识的确定性和知识的发展性，这三个维度能够较好地解释小学生科学认识论信念的心理结构。
5.2 小学生认识论信念问卷具有较好的信度和结构效度，是测量小学生科学认识论信念的有效的、可靠的工具。
5.3 小学高年级学生科学认识论信念的发展水平处于中等以上，各维度的发展不平衡，其中在知识的发展性维度上水平最高；五、六年级学生的科学认识论信念不存在显著的年级差异与性别差异。
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