六国15岁学生的科学职业期望和科学资本

六国15岁学生的科学职业期望和科学资本摘要基于PISA调查数据，比较分析中国、日本、韩国、英国、美国、澳大利亚六个国家学生科学职业期望和科学资本的异同，以及科学资本对科学职业期望的不同影响。研究发现：中日韩学生的科学职业期望相比英美澳学生偏低，但中日韩学生科学素养成绩优于英美澳学生;中国学生在科学喜爱度、科学的有用性认知和科学活动参与上都高于其他国家，但中国学生父母从事科学相关工作的比例最低;科学素养成绩、科学喜爱度、科学有用性认知、父母是否从事科学相关职业对六国学生科学职业期望均具有显著影响，而科学活动参与的影响基本不显著;科学资本对科学职业期望的整体预测能力有限，对中国学生不太适用。建议从培育学生的科学认同感、开展中小学职业引导项目和对家长进行针对性影响和引导等方面来促进我国学生科学职业期望的提升。关键词科学职业期望科学资本科学素养PISA科学教育0引言《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》提出“推进科技创新、建设数字中国、发展绿色经济”等社会和经济发展的重要方向，将新一代人工智能、集成电路等列为科技前沿领域，将高端新材料、智能制造与机器人技术等作为制造业核心竞争力提升方向，将大数据、物联网、区块链等作为数字经济发展的重点产业[1]。这为我国科技人才建设和培育带来了挑战和发展机遇。对基础教育而言，提升青少年学生科学素养、促进其树立科技理想和志向，对我国科技人才储备和科技创新能力提升具有重要意义。科技竞争日益激烈的时代背景下，各国对科技人才的培养越来越重视，吸引和培育更多优秀青少年学生在未来进入科技相关领域成为许多国家的重要战略。在近几次的PISA（ProgramforInternationalStudentAs-sessment，国际学生测评项目）学生能力测试中，我国15岁学生的科学素养成绩名列前茅，然而将科技类工作作为未来职业期望的比例却比较靠后。探讨青少年学生的科学职业期望及其影响因素对我国科学教育发展具有十分重要的价值[2]。本文在国内外研究基础之上，利用PISA调查数据对中外六国（中国、日本、韩国、英国、美国、澳大利亚）学生的科学职业期望及其重要影响因素“科学资本”进行比较分析，以期为引导更多的青少年学生形成科学职业期望提供参考。1科学职业期望与科学资本1.1职业期望与科学职业期望职业期望（CareerAspiration）是在进入劳动市场之前，个体对未来职业的选择倾向，是对特定职业的理想或渴望[3]。科学职业期望则是个体未来从事科学相关工作的倾向和意向，也称STEM职业期望。STEM是Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学）的缩写，在这里代表科学相关的领域。个体对未来职业的选择倾向是一个不断发展的过程。金斯伯格的职业发展理论将个体的职业选择观念分为空想期、尝试期和现实期三个阶段，其中尝试期从11岁左右开始到16～18岁之间结束，个体在此阶段根据兴趣、能力、价值观等，对未来职业做出暂时性的向往和主观选择[4]。本文主要探讨处于“尝试期”学生的科学职业期望。首先，這一阶段的职业期望开始有了一定的稳定性，个体逐步脱离盲目想象和随意幻想，开始形成暂时性的选择倾向。英国学者对10～14岁学生进行了追踪调查，发现72%的学生从6年级到9年级保持着基本一致的职业期望[5]。有研究指出，14岁左右学生对科学的态度已基本定型[6-7]。其次，这一阶段的职业期望具有较好的预测性。相关研究发现，具有科学职业期望的8年级学生在今后获取理工类学士学位和从事科学相关工作方面具有显著优势，14岁左右学生的科学职业期望能够较好地预测其未来专业学习和职业工作[8-9]。1.2科学职业期望的影响因素与科学资本职业发展理论认为职业发展过程具有可塑性，因此在适当的阶段，采用科学合理的方式，培育和保护青少年学生的科学职业期望对科技人才培养具有重要意义。为此，需要充分了解学生科学职业期望的影响因素[10]。已有研究对影响学生形成科学职业期望的众多因素进行了探讨，总体上认为是个体因素、家庭因素、学校因素和社会因素交互作用的结果。其中，个体方面的因素包括性别、种族、科学素养、数学表现、对科学和科学家的态度、科学活动参与、科学媒体消费、科学认同、与科技从业人员的接触等。家庭方面的因素主要包括父母从事的职业、父母对科学的态度、父母的科学文凭、父母对子女科学学习的支持、家庭社会经济文化地位等。学校方面的因素包括科学教师、科学课程、科学课教学方式、学校科学教学资源和条件、职业生涯咨询与教育项目等。社会方面的因素包括社会经济发展水平、社会认同、国家教育系统制度等。英国学者阿彻（Archer）等人在综合相关研究基础上，借助布迪厄的“资本”概念，提出“科学资本”这一概念工具。通过理论构建和调查统计，他们将科学职业期望的影响因素归纳为八个具体方面：科学素养、对科学的态度、对科学能够促进个体未来就业的认识、科学相关媒体消费、科学活动参与、父母是否具有科学相关文凭、接触从事科学相关工作人员的情况、日常生活中与他人谈论科学的情况等[11]。这八个方面构成个体的科学资本，有助于个体在科学方面取得优势，能够较好地预测学生的科学职业期望。科学资本能够预测学生科学职业期望这一结论，主要基于英国学生和英国社会文化背景得出。这一结论是否可以推广至其他国家，特别是推广到与英国社会文化不同的国家，比如中国，值得进一步的跨文化比较研究。1.3PISA对科学素养、科学职业期望及科学资本的调查PISA是由经合组织（OECD）发起的国际学生评估计划，具有很大的国际影响力。PISA每三年对世界各地接近完成基础教育的15岁学生进行阅读素养、数学素养和科学素养测评，旨在衡量学生对关键科目的掌握程度，以及是否为成人社会生活做好准备。PISA每次的测评重点不同，2015年重点测评的是学生的科学素养，因此调查了与科学素养和科学教育相关的诸多问题。PISA2015测评中的科学素养主要包括科学能力和科学知识两方面。科学能力是指科学地解释现象，评价和设计科学探究，以及科学地解释数据和证据的能力;科学知识包含内容性知识（ContentKnowledge）、程序性知识（ProceduralKnowledge）和认识论知识（EpistemicKnowledge）[12]。PISA2015共设计了184道题目来测评学生的科学素养，所得成绩可以反映学生的科学技术知识运用和日常问题解决能力。PISA2015同时调查了参评地区学生的职业期望，即询问学生30岁时期望从事什么工作。然后根据国际标准职业分类（ISCO，InternationalStandardClassificationofOccupations）对学生填写的内容进行编码，从而判断学生的职业期望属于哪种类型。其中，科学职业期望包含四类：科学和工程职业（sci-enceandengineeringprofessionals）、医疗保健职业（healthprofessionals）、信息通信职业（ICTprofes-sionals）以及技术员职业（sciencetechniciansandas-sociateprofessionals）。PISA2015还调查了许多科学相关问题，比如科学态度和兴趣、对科学文凭有用性的认知、科学活动参与、父母的职业、父母的学历和文凭、科学学习时间、科学课教学方式、科学自我效能感等。其中，多个问题反映了学生的科学资本。PISA2015共有73个国家和经济体参与，它们是各大洲有代表性的国家和地区，这为开展跨文化研究提供了可能。本文选取中国（n=9841）、日本（n=6647）、韩国（n=5581）、美国（n=5712）、英国（n=14157）和澳大利亚（n=14530）六个国家的数据进行比较，分析这些国家学生的科学职业期望和科学资本的异同，以及科学资本对科学职业期望的不同影响。PISA2018结果于2019年底发布，但科学素养不是测评重点，可以查看到科学素养成绩和科学职业期望，但是没有科学资本相关的一些调查数据。因此，本文以PISA2015数据为主、PISA2018数据为辅进行分析。另外需要指出的是，我国PISA2015数据由北京、上海、江苏和广东四地数据组成，PISA2018由北京、上海、江苏、浙江四地数据组成，两者均没有覆盖全国学生群体。2六国学生科学职业期望的比较表1是六国2015年和2018年两次PISA调查中的学生科学职业期望所占比例。由表1可以得到以下四点结论。（1）中日韩学生的科学职业期望相比英美澳学生偏低。2015年六国学生科学职业期望占比由高到低依次为：美国、英国、澳大利亚、韩国、中国、日本。可以看出，中日韩三国学生比较相似，学生科学职业期望占比均在20%以下;而英美澳三国学生比较相似，科学职业期望在29%以上，美国最高达到37.9%。从2018年数据来看，六国学生的科学职业期望均有一定的提升。其中美国仍是最高，达到了45.2%。中日韩学生的科学职业期望比例虽然都超过了20%，但是相比英美澳学生还是偏低。总体来说，相比中日韩学生，英美澳有更多的学生在15岁的时候期望在未来从事科学相关职业。就我国学生的科学职业期望占比而言，在2015年所有参评地区中排列第69/73位，在2018年所有参评地区中排列第70/78位，均低于OECD平均水平，我国学生科学职业期望亟待提升。（2）中日韩学生的科学工程类和医护类职业期望相比英美澳学生偏低。就2015年的科学工程类职业期望而言，中日韩学生的期望均不足10%，其中日本最低仅4.8%;而英美澳学生的比例在10%或以上。对于医护类职业期望，中日韩学生的比例仍然是低于英美澳国家学生比例。其中，美国学生比例最高，超20%的学生期望从事医疗健康领域的工作;而中国学生比例为10%左右，约为美国学生比例的一半。2018年，多国学生科学工程类职业期望都有所提升（美国略有下降），多国学生医护类职业期望也都有提高（韩国基本持平），但总体上仍然是中日韩学生科学工程类和医护类职业期望低于英美澳学生。（3）对各类科学职业进行纵向比较，六国学生医护类职业期望均相对最高，技工类职业期望最低。各类职业期望中，六国都是医护类职业期望最高，科学工程类次之，技工类最低。这说明在具有科学职业期望的学生中，很大一部分选择了医护类职业，各国学生普遍不会将技工类职业作为自己的职业期望。（4）中国学生信息通信类职业期望在不断提升。2015年，六国学生信息通信类职业期望所占比例差异不大，在2.1%～2.6%之间，其中中国十分靠后。2018年，多国学生信息通信类职业期望都有较大提升（澳大利亚略有下降）。其中中国学生提升最为明显，所占比例最高，为4.2%，说明越来越多的中国学生选择在未来从事信息通信这类热门职业，这与我国IT行业的迅猛发展相吻合。3六国学生科学资本的比较本文根据PISA2015数据选取了代表学生科学资本的五个核心变量，分别是：科学素养成绩、科学喜爱度、对科学文凭有用性的认知、科学活动参与和父母是否从事科学相关工作。其中前四个变量由PISA2015直接提供，最后一个变量根据学生填写的父母职业转换而来，父母双方均从事或只有一方从事科学相关工作，编码为1;父母双方均不从事科学相关工作，编码为0。如前所述，PISA2018仅有科学素养成绩，沒有其他核心变量数据。表2是六国科学资本相关变量的数据均值或占比的汇总。由表2可以得到以下五点结论。（1）中日韩学生科学素养成绩优于英美澳学生。科学素养是科学资本的核心构成要素。从2015年数据来看，六国科学素养成绩由高到低依次为：日本、中国、韩国、英国、澳大利亚、美国。可以看出，中日韩三国学生成绩比较相近，英美澳三国学生成绩比较接近。从2018年数据来看，中国学生科学素养成绩增长显著，高达590分，遥遥领先，一跃成为六国之首，同时也是世界第一。由前可知，科学素养成绩反映了学生的科学能力和科学知识，说明中日韩学生在知识和能力方面都优于英美澳学生。这一结果与东亚文化的教育观有关，东亚文化重视教育，注重考试，学生被期待努力学习和取得好成绩。（2）中国学生科学喜爱度最高，与英美澳学生更相似。对科学的喜爱，反映学生对待科学的积极态度，也是科学资本的重要要素。从表2可知，中国学生对科学的喜爱程度是最高的，说明中国学生不仅在科学成绩上比较优秀，同时也具有比较积极的科学态度。这反映出我国科学教育在注重成绩的同时，在提升学生对科学的喜爱方面也取得了良好效果。在对科学的喜爱方面，中国学生与英美澳学生更加相似，不再与日韩学生保持类似。日韩学生具有优秀的科学成绩，但在科学喜爱度方面却很低。（3）中国学生科学有用性认知最高。六国学生对科学文凭的有用性认知从高到低依次为：中国、英国、美国、澳大利亚、韩国、日本。这一结果与对科学的喜爱十分相似，中国同样排列第一，而且远远高于其他国家。中国学生与英美澳学生更加相似，而日韩学生仍然是排列最后，明显较低。中国学生最认同学习科学对未来就业的重要性，这与“学好数理化，走遍天下都不怕”的观点具有一致性，也说明我国的科学教育在向学生传输科学的有用性方面做得比较好。（4）中国学生科学活动参与方面高于其他国家学生。在科学活动参与方面，只有中国学生处于OECD平均水平之上，为正数，其余国家均为负数。我国学生科学活动参与远远高于其他国家，这也许与我国学校在科学活动参与方面有一些统一安排有关，也可能是因为我国京沪苏粤四地学生在科学活动参与方面比较均衡，差异不大。（5）中国学生父母从事科学相关职业的比例最低。六国学生父母从事科学相关工作的比例从高到低排序依次为：澳大利亚、英国、美国、日本、韩国、中国。从数据来看，各国父母从事科学相关工作的比例都不算高，但英美澳日韩五国都在10%以上，只有我国低于10%，仅为6.2%，远远低于其他国家。这与我国农业人口仍占较大比重有关。由上述对六国学生科学职业期望和科学资本的比较可知，英美澳三国学生比较相似，三国科学素养成绩相对较低，但是科学职业期望处于相对高水平，在除科学成绩之外的其他科学资本方面都比较领先;日韩两国学生有比较多的相似处，两国科学素养成绩较高，但是科学职业期望以及科学资本的其他方面都相对较低;而中国学生有很多独特之处，中国学生科学素养成绩较高，在对科学的喜爱、科学的有用性认知和参与科学活动上都高于其他国家，但是中国学生父母从事科学相关工作的比例最低，学生的科学职业期望也较低。如果科学资本是学生科学职业期望的有效预测变量，中国学生的科学职业期望不应该这么低。科学资本对科学职业期望的预测能力值得进一步探讨。4科学资本对科学职业期望的影响为进一步了解科学资本对各国学生科学职业期望的不同影响，本文基于PISA2015中六国数据进行了回归分析。以是否具有科学职业期望为因变量，以科学素养成绩（分析时转换为标准分）、科学喜爱度、科学有用性认知、科学活动参与和父母是否从事科学相关工作为自变量，以性别和家庭社会经济水平（ESCS）为控制变量，进行二元Logistic回归分析。二元Logistic回归分析结果汇总如表3。由表3可以得到以下六点结论。（1）科学素养成绩对六国学生科学职业期望均具有显著影响，对我国学生的影响相对更大。科学成绩越高，其未来打算从事科学相关职业的可能性就越大，说明学生会根据自己在科学类课程中的学业表现来考虑未来的职业选择。学生在科学学习中的成功，优秀成绩的获得，会提高学生在未来从事科学相关职业的倾向。科学成绩对我国学生科学职业期望的影响相对更大，回归系数为0.431，高于其他国家，也高于其他科学资本因素。（2）科学喜爱度对六国学生科学职业期望均具有显著影响，对我国学生的预测力相对偏低。科学喜爱度反映学生对科学的兴趣和正向态度，对科学的喜爱会增加学生未来从事科学相关职业的可能性。科学喜爱度对澳大利亚和韩国学生的影响相对更大。总体上，科学喜爱度的影响低于科学成绩的影响（澳大利亚除外），说明仅仅喜爱是不够的，不能完全决定学生的科学职业期望。特别是我国学生，由前可知中国学生对科学的喜爱度均值在六国中是最高的，但科学喜爱度对我国学生科学职业期望的影响力偏低。这也在一定程度上说明，我国学生对科学的喜爱没有很好地转化为科学职业期望。（3）科学有用性认知对我国学生的科学职业期望影响一般，但对其他各国学生有很大影响。科学有用性认知是学生对科学学习能够转化为未来职业竞争力的认识，是工具性动机。从数据来看，相比科学喜爱度，科学有用性认知更能显著预测各国学生的科学职业期望。学生越认同科学学习对未来就业的有用性，越倾向于在未来从事科学相关职业。科学有用性认知的回归系数从大到小依次为：韩国（0.825）、日本（0.831）、英国（0.761）、澳大利亚（0.680）、美国（0.634）、中国（0.205）。可见，科学有用性认知对中国学生的影响最低。科学有用性在其他国家的系数均超过0.6，且远远高于其他科学资本因素，说明与其他科学资本变量相比，科学有用性认知具有更强的预测能力。虽然中国学生的科学有用性认知均值远远高于其他国家，但预测力是六国中最低的。进一步分析发现，我国学生的科学有用性认知与性别、ESCS（家庭經济社会水平）、科学成绩均不相关。这说明我国学生对科学有用性的认同普遍比较高，与性别、成绩高低和家庭条件等无关。但正是因为普遍认同，因此对科学职业期望的预测能力较低。（4）科学活动参与不能很好地预测各国学生的科学职业期望。科学活动参与仅对英国学生的科学职业期望具有显著影响，但回归系数较小;而对其他五国学生的影响均不显著，或者说没有预测作用。这说明，科学活动参与的多少对学生形成科学职业期望的影响十分有限，科学活动参与不能成为一个预测学生科学职业期望的有效变量。有些学生可能参加了很多科学活动，但是没有有效转化为科学职业期望，这种现象在各国都存在。（5）父母是否从事科学相关职业对各国学生科学职业期望均具有显著影响，且对中日韩学生的影响相对较大。父母职业的回归系数按照绝对值由高到低依次为：日本（-0.661）、韩国（-0.460）、中国（-0.393）、美国（-0.317）、澳大利亚（-0.289）、英国（-0.252）。可以看出，父母职业对日本、韩国、中国学生科学职业期望的预测力较大（绝对值大），高于英美澳三国。这与东亚国家学生更易受家庭和父母影响有关，儒家文化强调家庭的概念，青少年职业期望会受到父母职业的较大影响，表现出代际继承模式[13]。东亚国家父母更可能干预学生对科目、专业和职业的选择，如果家长拥有丰富的科学知识和经历，对特定科学领域有较深的了解，又期望子女未来也从事相关事业，那么就可能会引导子女将该领域作为今后发展的方向。具体来看，父母职业对日本学生的影响最大，父母从事科学相关工作的学生的科学职业期望两倍于父母没有从事科学相关工作的学生。父母职业对中国学生的影响也较大，仅次于科学成绩的影响。由前可知，中国学生父母从事科学相关职业的比例最低，这在很大程度上造成我国学生科学职业期望不高。作为发展中国家，很多中国父母对科学相关职业不熟悉，对学生科学职业期望的形成产生了不利影响。（6）科学资本对科学职业期望的整体预测能力有限，对中国学生不太适用。虽然各国回归模型的预测准确率还不错，都在65%以上，但广义决定系数（NagelkerkeR2）都不大，均小于0.3。这说明纳入回归方程的变量对科学职业期望的变异的解释程度有限。而且科学活动参与这一变量的预测力不足，对多国学生科学职业期望无显著影响。中国回归模型的广义决定系数在各国中最小，说明这些科学资本变量不能很好地预测中国学生的科学职业期望，这与Du和Wong对中英学生科学职业期望的比较研究结论相一致[14]。中国学生除了父母从事科学相关工作的比例最低，科学资本的其他方面都接近领先地位，然而中国学生的科学职业期望却很靠后，科学资本能够有效预测学生科学职业期望对中国学生不太适用。科学资本与科学职业期望之间可能具有更加复杂的影响关系[15]。5提升我国学生科学职业期望的建议我国学生科学职业期望偏低，这与我国学生领先的科学素养成绩形成鲜明的反差。数据分析表明，我国学生科学职业期望低难以归因为学生对科学不够喜爱或缺乏兴趣，也很难归因于学生没有认识到科学文凭对未来就业的益处，更不是因为学生缺乏参与相关科学活动的机会。数据显示，我国学生父母从事科学相关职业的比例较低对学生科学职业期望形成具有不利影响，但仅仅归因于这一因素显然是缺乏说服力的，是不全面的。我国学生科学职业期望较低的原因何在，值得开展更多的深入研究。本文提出以下三点思考和建议，供后续相关研究参考。（1）注重培育学生的