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广西少数民族地区高中学生科学素养研究

赖小琴  
【摘要】: 在科学技术主导的社会中,科学素养在人们的日常生活中变得越来越重要。提高全体学生的科学素养已经成为世界各国科学教育改革的主要目标。研究者们对科学素养展开了大量的研究与测量。我国对科学素养研究的方法和测量手段尚未成熟,尤其是在民族地区,科学素养的研究才刚刚起步。广西是我国五个少数民族自治区之一,有11个世居少数民族。其中壮族、瑶族、苗瑶、侗瑶和仫佬族是5个主要的少数民族,它们的总人口占广西少数民族总人口的99%以上,占广西总人口超过38%,居住地占广西土地总面积的60%以上。少数民族学生的科学素养将影响本民族地区未来的建设,影响广西未来的发展。因此,对广西少数民族学生的科学素养进行研究有着重要意义。 本研究以我国基础教育科学课程标准、全民科学素质行动纲要和终身学习理论为依据,运用量的和质的方法探讨广西少数民族地区高中学生的科学素养现状及其影响因素。研究的主要问题有:(1)高中学生对“科学素养”的了解程度如何?在他们的心目中,具有科学素养的人有哪些特点?(2)高中学生基本科学素养的总体特点和一般发展趋势如何?不同年级、不同性别、不同学科和不同民族学生的科学素养有哪些共性和差异性?(3)高中学生科学素养基本能力发展的特点如何?不同年级、不同性别、不同学科和不同民族学生的科学素养能力有哪些共性和差异性?(4)高中学生的科学素养学习影响因素,如父母参与、学习兴趣、学习策略、学习焦虑、对学校态度、师生关系等有何特点?哪些是主要的影响因素?(5)学校的科学素养教育现状,如科学教育的课程设置、教学资源、师生的士气等如何,阻碍学生科学学习和学校科学教育的主要原因有哪些?本研究运用的主要工具有:(1)学生基本科学素养量表TBSL。包括科学内容、科学本质、科学-技术-社会(STS)之间的相互关系三个维度。科学内容又包括地球与太空科学、生命科学、物质科学和健康科学四个分维度。TBSL量表由Laugksch和Spargo研制,由靳知勤翻译和修订而成台湾中文版。本研究对其进行修订,以适合大陆学生科学素养的测量;(2)学生科学能力问卷。包括识别科学问题、科学地解释现象、运用科学证据三个方面;(3)学生科学素养影响因素问卷。包括对学生和对学校领导的问卷。学生问卷包括父母参与、学习兴趣、学习策略、学习焦虑、对学校的归属感和师生关系六个方面;学校问卷包括学生科学课程的课堂学习时间、教师的士气、学生的士气、学校的人力和物力资源,以及阻碍科学教育的原因等。本研究的样本来自广西10个少数民族聚居县的10所高中(n=1600),其中汉族学生309人,壮族学生360人,瑶族学生272人,苗族学生195人,侗族学生226人,仫佬族学生238人。同时,也对这10所高中的领导进行学校情况问卷和访谈。 本研究的主要结论有: (1)修订的科学素养量表TBSL其整体的内部一致性系数α为0.89,三个分量表科学内容、科学本质和STS的内部一致性系数α分别为0.87、0.64和0.80。同时,该量表具有良好的效度和区分度。可作为对大陆中学生科学素养水平鉴评的工具。 (2)广西少数民族地区高中学生对“科学素养”一词并不普遍熟悉。只有不到一半的高中学生听说过“科学素养”一词,听说这一词的地点主要在学校,电视、报刊和互联网也是获取这一信息的主渠道。学生强调了科学知识、科学能力,以及情感态度价值观的某些方面,对科学方法和过程、科学-技术-社会(STS)相互联系方面关注较少,对科学的兴趣、好奇心等与科学探究有关的品质也关注较少。许多学生仍然把具有科学素养的人区别于普通人,把他们等同于科学家,或具有高学历、高素质和高智商的人; (3)总的来说,广西少数民族地区高中学生已具备一定的基本科学素养。相对而言,学生在健康科学、生命科学和STS方面表现较好,在科学本质和物质科学方面表现较差。 学生在基本科学素养的各个方面得分均表现出年级、性别、学科和民族之间的差异。高三年级在生命科学、物质科学、健康科学、科学本质、STS、科学内容和TBSL总分上得分显著高于高一年级;在地球与太空科学上没有年级之间的差别。男生在地球与太空科学上得分显著高于女生,在健康科学和STS上得分显著低于女生;在生命科学、物质科学、科学本质、科学内容和TBSL上没有性别之间的差异。理科学生在物质科学、STS上得分显著高于文科学生;在地球与太空科学、生命科学、健康科学、科学本质、科学内容和TBSL总分上没有学科间的差异。 从民族方面来看,在地球与太空科学上,壮族、瑶族和仫佬族学生得分显著高于苗族学生,侗族学生得分显著高于壮族和苗族学生。在生命科学上,汉族、瑶族和仫佬族学生得分显著高于苗族学生,侗族学生得分显著高于壮族、瑶族和苗族学生。在物质科学上,汉族、壮族和侗族学生得分显著高于瑶族学生。在健康科学上,侗族学生得分显著高于汉族、壮族、瑶族和苗族学生,仫佬族学生得分显著高于苗族学生。在科学本质上,汉族、壮族、瑶族学生得分显著高于苗族学生,侗族和仫佬族学生得分显著高于瑶族和苗族学生。在STS上,汉族、壮族和仫佬族学生得分显著高于苗族学生,侗族学生得分显著高于壮族、瑶族和苗族学生。在科学内容上,汉族、壮族、瑶族和仫佬族学生得分显著高于苗族学生,侗族学生得分显著高于汉族、壮族、瑶族和苗族学生。在TBSL总分上,汉族、壮族、瑶族、侗族和仫佬族学生显著优于苗族学生,侗族学生显著优于瑶族学生。 (4)广西少数民族地区高中学生在科学能力方面表现较差。相对而言,科学地解释现象能力最好,运用科学证据的能力次之,识别科学问题的能力最差。 学生在科学素养能力的各个方面均表现出年级、性别、学科和民族之间的差异。在科学能力总分上,高三年级学生显著优于高一年级学生;男生显著优于女生;理科学生显著优于文科学生;汉族、壮族和瑶族学生显著优于苗族学生,侗族学生显著优于汉族、壮族、瑶族和苗族学生,仫佬族学生显著优于壮族和苗族学生。在识别科学问题能力上,高三年级学生显著优于高一年级学生;男生显著优于女生,理科学生显著优于文科学生;汉族、壮族、瑶族和仫佬族学生显著优于苗族学生,侗族学生显著优于壮族和苗族学生。在科学地解释现象能力上,高三年级学生显著优于高一年级学生;男生显著优于女生;理科学生显著优于文科学生;侗族学生显著优于壮族和苗族学生,仫佬族学生显著优于壮族、瑶族和苗族学生。在运用科学证据能力上,高三年级显著优于高一年级;男生显著优于女生;理科学生显著优于文科学生;汉族、壮族和瑶族学生显著优于苗族学生,侗族和仫佬族学生显著优于壮族、苗族学生。 (5)高中学生科学素养的各种影响因素处于积极正向的作用状态。学习兴趣得分最高,学习焦虑得分最低。 科学素养的各种影响因素得分均表现出年级、性别、学科和民族之间的差异。在总体上,高一年级学生的表现显著优于高三年级学生,男生的表现显著优于女生,理科学生的表现显著优于文科学生,侗族学生的表现显著优于汉族、仫佬族学生。在父母参与上,表现为父母对高一年级学生的参与显著高于对高三年级学生的参与,对男生的参与显著多于对女生的参与,而在学科和民族间无显著差异。在学习兴趣上,男生的学习兴趣显著高于女生,理科学生的学习兴趣显著高于文科学生,侗族学生的学习兴趣显著高于汉族和苗族学生的学习兴趣,壮族和瑶族学生的学习兴趣显著高于仫佬族学生的学习兴趣,而在年级上无显著差异。在学习策略运用上,男生的表现显著优于女生,理科学生的表现显著优于文科学生,而在年级和民族间无显著差异。在学习焦虑上,表现为男生比女生更焦虑,理科学生比文科学生更焦虑,而在年级和民族之间无显著差别。在对学校的归属感上,高一年级学生的表现显著优于高三年级学生,侗族学生的表现显著优于汉族学生,而在性别和学科之间差异不显著。在师生关系上,高一年级学生的表现显著优于高三年级学生,男生的表现显著优于女生,理科学生的表现显著优于文科学生,而各民族学生之间的差异不显著。 学习兴趣、师生关系与学生的基本科学素养水平、科学能力呈显著的正相关。 (6)广西少数民族地区高中学校的科学教育现状不容乐观。学生科学课程的课堂学习时间不一样,物理和化学课程的时间比较多,地理课程的时间最少。多数学生的科学学习态度积极,他们相互合作和尊重,但学生潜能未能充分发挥,且教师对学生期望过低。科学教师在教育改革中热情较高,理念较新,但大多数学校缺乏有效的教师和计算机资源。学生和科学教师人数之比、学生与其可用的计算机数量之比值均较大,教师与其可用的计算机数量之比值则比较小。教学场地、实验设备和有经验的教师成为了阻碍学校科学教育的主要原因。 本研究的结果对广西少数民族地区的科学教师、科学教师的培训者、科学教育的研究者和科学教育的政策制定者等均有启示作用,对其他地区的科学教育研究也有参考作用。


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