中国中小学生科学兴趣状况调查及警示

中国中小学生科学兴趣状况调査及警示(2014-05-2709:26:35)当前，从全球范围看，科学技术越来越成为推动经济社会发展的主要力量，科技创新人才成为许多国家紧缺的宝贵资源。研究表明，早期对科学的兴趣，对后续的学习以及是否从事科学领域的工作有预测作用。少年儿童的科学兴趣和素养决定着一个国家的科技人才储备，影响着一个国家的科技实力乃至综合国力。因此，世界各国都极为关注少年儿童科学兴趣的培养和科学素养的提高，以保障为未来社会发展储备足够多的科技人才。中国青少年研究中心于2013年9月启动了中小学生科学兴趣与素养的研究，并联合美国、日木'韩国共同开展高中生科学兴趣的比较,旨在通过国际比较，评估中国中小学生的科学兴趣'科学学习与活动参与以及科学素养状况，以期为提升中小学生的科学兴趣和素养提供政策建议。本研究主要采用问卷调查法，调查于2013年10月-12月在四个国家同时实施。各国有效样本量见表1。表1中美日韩四国调査人数及百分比中国美国 日本韩国一中国美国 日本韩国一小学生蝇勺兰勺初小学生蝇勺兰勺初F男TTOC\o"1-5"\h\z1924(33.8) — — —1925(33.8)— — —1847(32.4) 1267 192812932660(46.7)585(46.2)924(47.9)651(50.3)3036(53.3)682(53.8)1004(52.1)642(49.7)56961267 1928 1293木研究的主要发现总结为以下五点:中小学生对科学感兴趣，但从事科学技术职业的意愿不强；女生'农村学生及中西部学生科学兴趣不足、科学素养较低；中小学生对科学的兴趣随年级升高而降低，科学活动〃看多做少〃需反思；中小学生对课外科学活动的需求未得到满足，非正规科学教育需加强；电视和网络是中小学生获取科技信息的主渠道，大众传媒的科普功能需提升。主要发现之一中小学生对科学感兴趣，但从事科学技术职业的意愿不强一、数据中小学生普遍喜爱科学，认同科学学习的重要性，大多有科学探究意愿和自主学习动机数据显示，89%的中小学生对自然或科学相关的内容感兴趣，#《走进女科学家的世界》系列丛书，约请优秀女科学家进校园'上媒体,通过现实中的榜样力量增加了女生的自信，取得了比较好的引导效果。建立中小学生科学素养追踪研究体系。定期对中小学生的科学素养进行监测，不仅能够了解总体和不同群体中小学生科学素养的状况与变化趋势，而且能够分析科学素养的形成过程及影响因素，具有重要意义。因此，应建立起中小学生科学素养追踪研究体系，每年进行一次追踪调查。主要发现之三中小学生对科学的兴趣随年级升高而降低，科学活动”看多做少”需反思一、数据中小学生的科学兴趣随年级升高而降低，高中生对科学的喜爱、对科学学习重要性的认同'探究意愿及自主学习动机均不如小学生对科学感兴趣的高中生较小学生下降9.1个百分点，认为科学学习有趣的下降10.3个百分点；认为科学学习的内容即使和考试没有关系也很重要的下降6.4个百分点；对感兴趣的科学内容自己进行研究的下降19.1个百分点；当实验结果和预想的不一样时会查询原因的下降10.6个百分点（见图11）o+小学初中+小学初中r-【苛中图11中小学生科学兴趣的年级差异（％）高中生将来学习科学专业和从事科学职业的倾向低于小学生理工或医学专业的学习意愿呈先升后降的趋势，初中达到顶点，高中较初中低17.2个百分点，较小学也低10.3个百分点（见图12）o从事与科学相关工作的意愿则呈连续下降的趋势，初中较小学低5个百分点，高中较小学低20.2个百分点。高中0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0■理工/医学少文科卫高职II工作乙浚考虑€其他图12中小学生专业学习意愿的年级差异（％）学校科学活动看多做少，高中生参与科学活动少于小学生中小学生参与最多的学校科学活动是看老师做实验（78.6%），比自己做实验咼23.7个百分点（见图13）o参与科学活动最最少的咼中生，最多的是初中生（见图14）o差距最大的进行科学方面的研究，高中生较初中生低19.7个百分点，而差距最小的是看老师做实验，高中生较初中生低3个百分点，与小学生相当。这表明，看老师做实验是从小学到高中一以贯之的科学活动。从高中生的国际比较看，中国高中生进行科学研究'做实验少于美韩,而看老师做实验多于美韩。中国高中生进行科学研究少于美日韩，与韩国差距最大，低18.7个百分点。中国高中生自己做实验少于美韩，分别较美国、韩国少3.6和7.4个百分点；中国高中生看老师做实验则高于美韩，分别高16.7和12.7个百分点（见图15）o

图13中小学生参加科学活动的情况(%)TT一小学初中T-高中图14中小学生参加科学活动的年级差异(%)

进行科学硏究*进行科学硏究*自己做实验發讨论实验结果■看老师做实验图15髙中生参加科学活动的国际比较中小学生最喜爱的科学活动是自己动手做实验，高中生对科学活动的喜爱不如小学生数据显示，各年龄段学生最喜爱的科学活动都是自己动手做实验，最不喜欢的都是就科学实验发表自己的想法或得岀结论（见图16）o对科学活动的喜爱程度咼中生最低，初中生最咼。咼中生对各种科学活动的喜爱均较之前下降了十几个百分点，下降最多的是〃校内的科学观察'实验、调查〃，较小学下降了14.4个百分点，较初中下降了18个百分点（见图16）o100.0亠小学初中100.0亠小学初中r-高中图16中小学生喜爱科学活动的年级差异(%)注：&自己动手做实验；b.养育动植物；c.手工制作；d.观察动植物；e.校外的科学观察、实验和调查；f.校内的科学观察、实验和调查；g•看老师做实验；h.就科学实验发表自己的想法或得岀结论。二分析少年儿童天生对科学有好奇心，而且他们通常喜欢动手操作，喜欢通过实验进行学习。然而，学校的科学课程并未能很好的适应少年儿童的这些特点，发展他们的兴趣和优势。这一方而是因为我国的科学教育本科专业开设时间较短，小学科学教师大多缺乏相应的学科背景和培训，在开展科学教学时信心和能力不足；另一方而是因为科学教育也处于应试教育的支配之下，由于科学课不是主科，因而在一些学校不被重视，甚至被视为〃副科中的副科〃；而且科学实验等内容很难在评估体系中得到反映和承认，老师只能选择那些能得高分的内容和方式，而放弃了那些能够提升学生科学兴趣的活动。进入中学之后，高考的压力增大，课程的难度增加，学生必须

记忆许多科学知识，而科学方法、合作学习、问题解决技能等则无暇培养。与美国等科技先进国家相比，我国的高中课堂内容丰富性明显不足，美国高中生通过课堂学习获取科技信息的比例较中国高中生高39.1个百分点。即使在课程中增加了最新的科学进展，也只是增加了学生记忆的负担，科学与学生真实生活的关系越来越远。与美、韩等国相比，我的负担，科学与学生真实生活的关系越来越远。与美、韩等国相比，我国的高中课堂实验也存在不少问题，最大的问题是教师示范多，学生动手少。而当学生有机会动手操作时，则过于强调统一步骤和方法，重复相同的实验，得出期望的结果，很少激发学生主动去探索未知的结果或得出自己的结论。三、建议科学课应成为小学的核心课程。美、英、法、德等经济发达国家都把科学列为基础教育阶段的核心课程之一，并拥有较为完善的科学教育体系。美国有全国统一的《国家科学教育标准》，并提出了从幼儿园至高中连续的科学教育框架；英国也早就岀台了《国家科学教育课程标准》；法国开展〃动手做〃科学教育计划；德国将科学和语文'数学并列为三门小学核心课程。我国应尽快将小学科学课列为核心课程，提高小学科学教育的地位，从课时'师资配备、课程资源等多方而予以保障；并出台科学课程的总体规划和国家标准，保障小学、初中'高中各学科间的有序衔接与发展。培养综合性的科学教师。科学课程需要综合性教师，要抓好教师职前教育和职后培养，职前教育侧重基础教育理论的教学和教学基木技能的训练，以及形成对科学的理解和探究能力，职后侧重于实践问题的研究和理论的提高。国家应鼓励更多的师范院校及综合性大学开设科学教育专业；同时加强对现任科学教师的在职培训，开展校木教研'完善培训模式，鼓励教师不断更新科学技术领域的知识和技能，并为其提供相应的资源及奖励。建立小学、中学和大学教师交流的网络，鼓励不同层次的教师之间的交流，分享需求及实践经验。改革科学课程内容和教学方式。科学课程的目标是培养全体学生的科学素养，具备科学素养的学生应该能够：理解、使用科学概念,对自然现象作出科学解释；运用和评价科学论据和解释的合理性；理解科学的木质和发展；创造性地参与科学活动和讨论。基础教育阶段科学课程的首要目标应该是激发学生的好奇心、兴趣和热情，并建立对科学的自信。因此，课程应强调科学对社会的贡献以及对增进人类幸福的重要意义。科学课程在内容上应以学习化、生活化'时代化、综合化为特点；在教学上应提倡自主、合作'探究的学习方式；强调对科学的理解和科学方法的掌握，而不是对科学知识的死记硬背。进一步减少高考对高中生学习科学的不利影响。通过高考改革,特别是考试内容的变革，保持和激发中小学生对科学的兴趣。比如减少记忆性知识的考核，增加实验设计的内容，引导高中生重视实验操作和相关技能的培养；将对科学问题的思考作为高考作文命题重点内容之一，引导中小学生更多地阅读和关注科学相关书籍和信息。主要发现之四中小学生对课外科学活动的需求未得到满足，非正规科学教育需加强一、数据1.中小学生参加科学类课外活动小组的比例不高参加物理'化学'生物、地理'科技'计算机'模型制作等科学类课外活动小组的比例均未超过二成。中小学生参加体育类课外活动最多，达42.6,其他依次是音乐、表演等艺术类，书法绘画等文化类，读书写作等文学类，数学类，参与率均在三成以上，都高于科学类（见图17）o高中生'农村学生'中西部学生参加科技类课外小组的比例低于小学生、城市学生和东部学生，分别相差7.5、5.8、7.2和4个百分点。图17中小学生参加课外小组活动的情况（％）2.中小学生利用校外科普设施的比例不高数据显示，中小学生最常参观的是动植物园（60.7%）,其次是去大自然中学习（55.7%）,第三是科技馆'展会、天文馆、地质馆、自然博物馆等科技场馆（46.0%）,第四是科研机构、科学实验室'科技示范基地等（29.9%）。高中生'农村学生、西部学生利用校外科普设施的比例低于小学生、城市学生和东部学生。参观科技场馆的差距最大，高中生较小学生低14.5个百分点,农村较城市低21.3个百分点，较西部较东部低25.3个百分点。从高中生的国际比较来看，中国高中生参观科技场馆比韩国少14.7个百分点（见图18）o80.070.060.070.060.050.040.030.020.010.0•动植物园大自然+科技场馆F-科研机枸图18中小学生利用科普设施的性别、城乡和地域差异(%)3•中小学生普遍希望增加去大自然中和科技场馆学习的机会注：a.增加观察、实验的机会；b.让学生自己进行观察实验；c.请科学家和科普作家讲课；d•使用多媒体教学；e.去科技馆或博物馆参观、学习；f.到大自然当中去学习；g.与生活应用相联系。中小学生最希望增加的科学学习内容，第一是去大自然中学习的机会（75.7%）,第二是去科技场馆学习（55.4%）；对科学家和19中小学生希望增加的科学学习（幻二、分析科学不仅仅是书本上的知识，也并非只是局限于实验室里的模拟过程，它还是以事实为依据，以发现规律为目的的社会活动。校内科学教育由于其环境的相对封闭性、课程的固定性、考试的强制性等原因，在教学效果方而有一定的局限性。而通过课外科学活动，将社会场变为〃课堂S有益于学生通过实践真正理解科学。不言而喻，非正规科学教育对于激发少年儿童的科学兴趣来说则更为重要。兴趣小组、参观展览及其他课外项目在设计时就秉持着激发学习者对科学的兴趣这一宗旨，以求参与者能在交流互动中使兴趣得到升华，激发追求更多知识的意愿。课外科学活动还有助于少年儿童在参与科学实践中理解科学知识'锻炼科学技能'引发科学反思，并建立科学认同。因此，校内科学教育和校外科学教育相结合，能够取长补短，共同提高学习者的科学素养。造成科学类课外小组参与率低的原因是多方面的，比如父母不够重视，孩子对科学探究活动有畏难情绪，小组活动缺乏指导、流于形式，开展活动的资源匮乏等等。而校外科技活动场所在学校科学教育中的作用也未能充分发挥，在一些学校，参观科技场馆甚至变味为放松学生身心的方式。大多数科普讲座由于形式单一，也未能很好的吸引学生。总的来看，校内和校外科学教育衔接的机制尚未建立，非正规科学教育体系尚不健全，离实际的需要尚有相当大的距离。三、建议大力发展中小学生非正规科学教育。贯彻落实《科普法》，各级政府、科协组织以及科技、教育部门要积极担负起全而加强中小学生科普工作的重任。要制定切实可行的加强非正规科学教育的中长期规划，从经费'人员和资源上予以保证，并推动非正规科学教育与学校科学教育的融合。尤其要大力发展针对农村和中西部地区中小学生的非正规科学教育。充分发挥科技馆等校外场馆的教育作用。将科技馆等校外场馆的资源与学校教育特别是科学课程'综合实践活动'研究性学习的实施结合起来，促进校外科技活动与学校科学教育有效衔接。科技场馆应积极参与中国科协等发起的〃科技馆进校园〃活动，并可联合科研机构积极向中小学教师传播先进的科学教育理念，定期邀请教师参观，增进了解'互通资源，以及共同设计利用科技馆进行的教学活动。科技场馆还可以通过吸纳会员'开办俱乐部、建设虚拟课堂等方式，与中小学生建立起稳定的长期联系，并指导他们在课外开展科学实践。开展少年儿童乐于参与的科普活动。加强少年儿童科普类产品的开发工作，促进我国科普产业的发展。科普活动的设计要从少年儿童的特点出发，关注少年儿童的兴趣，针对不同年龄段学生的需求，注重形式的创新和多元化，突出实践性'互动性'体验性，更好地吸引少年儿童的参与。比如，大力开发自然体验类的科普产品，增强少年儿童对自然和环境的感受，并在大自然中进行科学探索。主要发现之五电视、网络是获取科技信息的主渠道,大众传媒的科普功能应提升一、数据1.电视是中小学生获取科技信息的首要渠道1.电视是中小学生获取科技信息的首要渠道中小学生了解科技信息的首要渠道是电视，第二位是网络，第三位是图书，其他依次是报纸杂志、课堂学习、科技场馆及与人交谈（见图20）o

2•随年级升高，通过电视、网络、报纸杂志获取科技信息增加，通过图书、课堂学习、科技场馆获取科技信息减少变化较大的是高中生通过网络、电视获取科技信息较小学分别增加了28和14.9个百分点；而高中生通过图书获取科技信息较小学减少了25.9个百分点（见图21）o

与人交谈科技场馆■高中初中■高中初中■小学报纸/杂志图书网络0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.03.男生通过电视和网络获取科技信息多于女生，女生通过课图21中小学生获取科技信息渠道的年级差异（幻堂学习和与人交谈获取科技信息多于男生差距最大的是男生通过网络获取科技信息较女生高11・9个百分点，女生通过课堂学习获取科技信息较男生高9.8个百分点（见图22）0图22图22中小学生获取科技信息渠道的性别差异（%）二、分析大众传媒在少年儿童科普中的作用越来越大，尤其是各种电子媒体。中央电视台开办了科教频道和纪录频道，地方电视台也有一些精品的科普栏目在内容和形式上都很有创新，融合了强大的信息功能与娱乐功能，受到少年儿童的欢迎。网络等新媒体带来了科技传播的新气象，各种科普网站的规模不断扩大，门户网站及未成年人专属网站的科技板块明显增加，一些部门和机构依托网络开展了众多科普活动，提供了多样化的网络科普信息服务。科学博客蓬勃发展，使科学家进入科学传播的媒介系统，成为科学传播的主体，具有开放性'互动性、高效性，为少年儿童提供了一个获得科学知识和科技信息的新渠道。科普图书和报纸杂志在少年儿童科普中继续发挥积极作用，一些优秀的科普作品在少年儿童中很有影响力。但随着年龄增长，科普图书的吸引力在下降，报纸杂志的影响反而上升。这是因为中学生对科普作品的要求越来越高，只有兼具思想内涵、科学价值、社会意义及艺术特色的优秀作品才能吸引他们的关注，但由于优秀科普人才短缺，导致优秀科普作品匮乏；而报纸杂志与社会热点问题结合更为紧密，能够更好地满足少年儿童参与科技话题讨论的需要。随着科学技术在