摘 要:在TIMSS調查問卷量表的基礎上,我們運用探索性因素分析技術,編制出一套信度、效度較高的中學生天文科技素養調查問卷,進行影響因素的分析,為全國十一五規劃課題“天文科技STSE校本課程的開發與實踐研究”提供研究基礎。研究結果表明:(1)學生天文科技素養存在學段的顯著差異,學生的性別對科學素養影響不明顯;(2)中學生獲取科學知識的途徑主要來自課外,大眾媒體是主要的傳播途徑;(3)社會傳媒、學校學科結構、課程設置、教師素質都直接影響著學生的科學素養。
關鍵詞:天文科技;調查
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)17-264-06
一、調查問卷基本情況
1、問卷測量的天文科技素養的結構
科學內容是天文科技素養的重要組成部分,一個具有天文科技素養的人應該理解(而不是僅僅記住)一些基本的科學概念。天文科技素養教育強調科學知識在真實的背景或情景中呈現,因而天文科技素養測試的問題應當是真實的,而不是憑空編造的。天文科技素養的功能不僅僅在于理解和認識,而更在于對與科學有關的問題進行思考和判斷,進而對問題作出決策。這些認識被概括為指導天文科技素養測量的三個原則,即“內容原則”、“背景原則”和“過程原則”。天文科技素養測試題依據這些原則進行設計。
通過調查,了解學生對天文科學基礎知識(與人類關系最為密切的日月地的相關知識)的認識程度,為學校開設相關天文科技STSE校本課程的必要性和可行性提供理論依據。
表1-1太陽部分的天文科技素養測試
題號題型內容預期行為
9選擇題太陽的能量來源理解簡單的信息
17選擇題日心學說理解簡單的信息
19選擇題太陽輻射理解簡單的信息
26問答題日月的大小與距離理論,分析和解決問題
表1-2月球部分的天文科技素養測試
題號題型內容預期行為
6選擇題月相和日月食理解簡單的信息
表1-3地球部分的天文科技素養測試
題號題型內容預期行為
7選擇題地球運動一般特點理解簡單的信息
8選擇題地球人造衛星理解復雜的信息
10選擇題光化學煙霧理論,分析和解決問題
題號題型內容預期行為
11選擇題地球的生命存在條件理解簡單的信息
12選擇題酸雨成因理論,分析和解決問題
13選擇題化學風化理解復雜的信息
14選擇題水體類型理解簡單的信息
15選擇題淡水儲存形式理解簡單的信息
16選擇題潮汐理解復雜的信息
18選擇題大氣組成理解簡單的信息
20選擇題降水形成條件理解簡單的信息
21選擇題颶風概念理解簡單的信息
22選擇題地質災害及其成因理解簡單的信息
28問答題臭養層對地球的影響理解復雜的信息
29問答題證明空氣存在的方法探索自然世界
30問答題分析水資源不足的原因理論,分析和解決問題
與傳統測驗不同,測試的背景是日常現象,它測試了學生能否應用科學知識進行合理的解釋。
表1-4地外生命部分的天文科技素養測試
題號題型內容預期行為
27問答題外星球生命存在條件分析探索自然世界
這部分著重測量學生的科學推理能力以及對科學、技術、社會和環境相互關系的認識。一般來講,技術革新當然是好事,但是在實際的社會情景中,其結果可能是復雜的。例如,它在給某些組織或個人帶來益處的同時,也會使另外一些人的利益受損在這個意義上。天文科學教育要求學生能夠在社會的大背景下認識科學、技術、社會、環境問題,是把當今與科技相關的重大社會問題及具有地方影響的問題納入教育特別是科學課程之中,包括科技的應用問題、科技發展動向問題和科技的社會倫理問題等。
表1-5科學研究方法的天文科技素養測試
題號題型內容預期行為
23選擇題技術涉及過程的步驟利用工具、常規步驟和科學過程
24選擇題發展觀利用工具、常規步驟和科學過程
25選擇題科學家思維方式和習慣品質利用工具、常規步驟和科學過程
2、調查問卷的內容
調查問卷內容主要包括三個方面:
(1)科學內容:天文科學,生命科學,環境問題等。
(2)預期的行為:理解,理論化、分析、問題解決,使用工具、常規做法和科學過程,探索自然世界。
(3)科學觀點:態度,發展,參與,興趣,思維習慣。
調查問卷的內容由三大部分組成,第一大部分是由5項選擇題組成,是被調查者的基本信息,包括性別、年級、父母受教育程度、天文科技素養獲取的途徑等等,為調查研究提供最基本的被試信息。第二大部分是由20項選擇題組成,每題為2.5分,共50分,目的是定量地研究被調查者對天文科技素養的五個維度的運用程度。第三部分由5道開放性的問答題組成,每題為10分,共50分,目的在于定性地了解被調查者對天文科技素養的五個維度的運用程度,并用來判斷被調查者真實想法是否與所選的選擇題選項相一致,從而檢查問卷的有效性。
二、調查過程與方法
1、測量工具
本文使用的調查問卷是相關學科的中學骨干教師參考了國際教育成就評價協會(IEA)主持的TIMSS調查問卷量表,在研究了我國科學教育的課程目標與課程標準的基礎上,根據我國義務教育階段課程內容,對其進行了多次修改以適應我國的現狀改編而成的問卷量表,使其具有較高的信度與效度。
(1)調查問卷的理論模型。本研究是借用米勒(Miller)三維模式,即○1關于概念的理解;○2關于科學研究方法的認識;○3關于科學、技術和社會的相互關系的認識。本研究調查問卷參考國際TIMSS 科學課題組的建構思路,從以下五個維度進行劃分問卷的建構:利用工具、常規步驟和科學過程;理解簡單的信息;理論、分析和解決問題;理解復雜的信息;探索自然世界。5個方面理論模型反映在20個選擇題、5個開放性問答題中。被調查者對每一項天文科技素養的理解程度,由相關陳述句的選擇來反映。
(2)被試。我校參與天文科技素養問卷調查的學生共有579人,有初中部和高中部的學生,初中部是初一級和初二級的學生,有388人,是即將參與天文愛好學習的學生;高中部是高一的學生有180人,是即將參與天文知識校本課程培訓的學生。每個年級的性別比例基本相同。于2010年9月28日對被試進行調查,發放問卷580份,共收回有效問卷568份,其中男生280份、女生288份。通過測量,為學校開設相關天文科技STSE校本課程提供理論依據。
表2-1被試情況
年級初中高中Total
男19486280
女19494288
Total388180568
(3)統計軟件。SPSS(Statistical Package for the Social Science)一社會科學統計軟件包,是世界三大著名統計軟件之一。SPSS的基本功能有數據管理、統計分析、輸出管理等。此次調查的所有數據均利用SPSS軟件的統計分析功能,以及常用的統計圖形、交互式統計圖和報表的制作與編輯等功能進行分析。
(4)試題的項目分析。CR值(臨界比)是用于Likert 量表測驗(包括二點計分量表)的一個鑒別度指標,它是根據測驗總分區分出高分組與低分組之后,求高分組與低分組在某一題目上平均數的差異顯著性(P值小于0.05表示差異顯著),差異顯著的表示該題項具有較好的鑒別度,該題項應保留。反之,則表示鑒別度不足,應給予刪除。
表2-2試題的項目分析
題項P高P低P高-P低=鑒別度CR值P值
T62.2081.6880.524.560.000
T72.4351.5940.8718.237.000
T81.786.3911.39512.048.000
T91.5581.0630.5253.578.000
T10.341.500-0.159-1.506.133
T111.623.3441.27910.895.000
T121.6881.0470.6414.708.000
T13.406.3910.015.147.883
T142.3211.9220.3994.022.000
T151.851.8131.0388.077.000
T161.380.4060.9747.876.000
T171.9971.5000.4973.912.000
T181.883.4691.41412.160.000
T192.1921.1411.0518.762.000
RT201.250.7970.4533.314.001
RT212.1101.5160.5944.869.000
RT222.3381.8280.514.993.000
RT231.640.6720.9687.444.000
題項P高P低P高-P低=鑒別度CR值P值
RT24.406.1880.2182.414.016
RT252.2561.8750.3813.619.000
RT268.2271.8756.35218.329.000
RT278.4741.0567.41826.777.000
RT288.9551.1697.78629.451.000
RT296.0971.1694.92812.922.000
RT307.6042.4885.11613.897.000
初編的25題目的鑒別度介于0.015-7.786之間,其中T10、T13鑒別度及CR值均不佳,予以刪除。所剩題目在各個預想維度上的分布如下表:
表2-3天文科技素養問卷的組成成分及25題項分布情況
預設因素題 項題量
因素1 利用工具、常規步驟和科學過程T23、T24、T253
因素2 理解簡單的信息T6、T7、T9、T11、T14、T15、T17、T18、T19 、T20、T21、T2212
因素3 理論、分析和解決問題T10、T12、T26、T304
因素4 理解復雜的信息T8、T13、T16、T284
因素5 探索自然世界T27、T292
合 計25
(5)信度和效度單位。信度和效度是優良的測量工具所必備的條件,代表了測量工具的可信性和有效性。本研究對調查問卷進行了信度和效度的檢驗。
○1信度。所謂信度是指測量數據(資料)與結論的可靠性程度,即測量工具能否穩定地測量到它要測量的內容的程度。也就是說信度是指測量的穩定性與一致性。由于天文科技素養的每一個維度都通過若干個選項與開放性問題來反映,那么對應的若干試題是否真實可靠地反映該方面的知識如何,本文采用Cronbach的方法來計算內在一致性信度,以統計軟件SPSS副程式Reliability分析各題與總測驗及刪除之后α系數分析,SPSS輸出總量表的內部一致性α系數,α系數越高越表明整體內部一致性越高。由下表可知刪除T10、T13之后的問卷內部一致性信度α值為0.717。并且23個題項刪除之后,α系數均降低,表明這23個題目都是具有不錯信度的題目,結果如所示。
表2-4問卷信度Reliability Statistics
Cronbach's AlphaCronbach's Alpha Based on Standardized Items題數
.695.71723
表2-5各題與總問卷的關系表
題項刪除該題后
之平均數刪除該題后
之變異數試題與總分之
間的相關系數刪除該題后
之α系數
T648.899320.115.180.681
T748.860314.915.346.675
T849.884308.646.394.670
T949.604320.819.110.684
T1150.051311.061.350.672
T1249.670319.833.132.683
T1448.838322.261.127.683
T1549.683313.984.265.676
T1650.060315.253.250.677
T1749.131321.119.123.683
T1849.705308.110.401.669
T1949.285314.219.278.676
T2049.871321.860.088.685
T2149.083319.544.167.681
T2248.847319.996.195.681
T2349.709314.873.244.677
T2450.664324.446.079.685
T2548.842321.322.155.682
T2645.418252.469.407.658
T2746.292241.097.529.634
T2845.861237.398.542.631
T2947.635270.924.297.676
T3045.651269.437.309.674
○2效度。所謂效度就是正確性程度,即測量工具確能測出其所要測量的特質的程度。效度的檢驗有內容效度、效標效度、結構效度。由于本問卷屬于基礎知識測驗,且問卷數據屬于分類數據(計分方法是0、1兩點計分),不適合做常規的探索性因素分析和驗證性因素分析。為此,本研究轉而分析問卷的內容效度。
內容效度是指對欲測的內容或行為范圍取樣的適當程度。考察內容效度的目的在于系統地檢查測量內容的適當性,并根據我們對所研究的概念的了解去鑒別測量內容是否反映了這一概念的基本內容。內容效度分析屬于質的分析,分析的方法有專家判斷法、復本法、再測法、經驗法等。本研究根據國外效度較高的調查量表改編而來,采用專家判斷法確定問卷的內容效度。分析的步驟主要包括邀請多名中學高級教師對問卷進行審核。結果表明,剩余的23題項具有較高的內容效度。
三、調查的結果與分析
1、總體情況
(1)學生總體科學素養理解程度的分布
由于SPSS軟件的某些分析功能對于正態分布的數據和非正態分布的數據具有不同的處理方法,如T檢驗和方差分析的前提是數據服從正態分布和近似正態分布。為了數據的進一步分析,我們首先檢驗數據的正態性。圖中橫坐標表示被試的得分,縱坐標表示在分數段上的人數分布,從柱狀圖形狀可以看出被試學生天文科技素養的理解程度呈較好的正態分布,為進一步的性別差異檢驗、年級差異檢驗等提供了前提條件。
圖3-1學生總體科學素養得分分布圖
(2)不同群體間天文科技素養的差異情況
○1不同性別學生的天文科技素養總分差異比較
為了考察男女生天文科技素養有無顯著性差異,在數據正態分布的前提下,本研究采用SPSS軟件中的兩組獨立樣本的T檢驗功能來檢驗。得到的結果如下表:
表3-1不同性別學生天文科技素養T檢驗
性別個數平均值標準差T值自由度dfSig
男28052.019617.602761.404566.161
女28849.888918.54672
Sig =0.161>0.05表示不同性別的學生在天文科技素養問卷總分差異不是非常顯著。
○2不同年級的學生天文科技素養總分的差異比較
表3-2不同年級的學生天文科技素養總分的差異比較
年級個數平均值標準差最小值最大值T值自由度dfSig
初中38843.704915.96580590-17.260566.000
高中18066.533311.357643092.5
Total56855.119113.6617592.5
*Sig =0.000<0.05表示不同年級的學生在天文科技素養問卷總分差異非常顯著。
表3-3不同年級的學生天文科技素養問答題的對比表
題目答案高中
(總180人)初中
(總388人)
回答
人數所占
比例回答
人數所占
比例
26:太陽比月亮大,但當你從地球看時,它們似乎是同樣大小。為什么?1受視覺影響95%369.3%
2距離16793%22557.9%
3答非所問42%7619.6%
4放棄00%246.3%
27:要求同學們寫下一個理由說明為什么人類在雅典娜上生活是困難的:1氧氣不足7264%15540%
2二氧化碳過量導致人類無法呼吸10257%13033.4%
3氮氣不夠21%82%
4無臭氧層導致紫外線過強、對人類及其它生物造成生命威脅11463.7%14737.8%
5離太陽距離太近,地表溫度太過灼熱4927%6115.6%
6自轉時間過長,晝夜變化太慢,有極晝與極夜現象、造成晝夜溫差極大5631%5514.3%
題目答案高中
(總180人)初中
(總388人)
回答
人數所占
比例回答
人數所占
比例
277受公轉時間影響2514%194.9%
8答非所問00%12632.4%
9放棄00%236%
28:為什么臭氧層對地球上所有生物是重要的。1臭氧層可以阻擋紫外線輻射180100%9725%
2答非所問00%15038.7%
3放棄00%318%
29:要求學生用一種方法證明空氣的存在。1水169%51.4%
2燃燒3117%30.9%
3風、氣95%13334.3%
4聲音169%51.4%
5答非所問00%21354.9%
6 放棄00%246.3%
30:學生必須給出兩個理由來說明不是每個人都有足夠的水。1水資源分布不均3419%13334.3%
2淡水資源少5832%7318.9%
3人多,生物多,人口不斷增加169%236%
4酸雨3620%5514.3%
5水污染嚴重3218%1517.3%
6浪費水資源53%2312.9%
7濫砍樹木,導致水土流失42%73.7%
8 答非所問00%277%
9 放棄00%8922.9%
2、回歸分析
問卷的結構分為五個維度,也就是由五個因素組成,進行回歸分析,五個因素都進入了回歸方程,說明了問卷由這五個因素組成結構合理,另外,最能解釋學生天文知識能力的是因素4---理解復雜的信息這一個因素就能解釋56.9%的天文科技素養水平,其次是因素3--理論、分析和解決問題,因素4+因素3,兩因素合起來就能解釋79%的天文科技素養水平,再次因素5---探索自然世界,三個因素合起來,也就是因素4+因素3+因素5擁有90.7%的解釋能力……五因素都具備對學生天文知識能力的解釋能力,解釋量100%。
表3-4某因素具有解釋天文知識的占有量
因素解釋天文知識占有量
因素456.9%
因素4+ 因素379%
因素4+ 因素3+因素590.7%
因素4+ 因素3+因素5+因素299.1%
因素4+ 因素3+ 因素5+因素2+因素1100%
*因素1 利用工具、常規步驟和科學過程
因素2 理解簡單的信息
因素3 理論、分析和解決問題
因素4 理解復雜的信息
因素5 探索自然世界
3、學生天文科技素養影響因素分析
(1)學生獲取的途徑。本調查研究表明有66%的學生通過書籍和電視等傳媒獲取天文科技素養,其中25%的學生通過互聯網,高達91%學生從課外獲取天文科技素養。現代大都市網絡信息傳媒的迅速發展給中學生提供了新的平臺和新的認識空間,獲得天文科技素養和方法的信息渠道大大拓寬。學生對天文科技素養獲得的主要途徑,見圖4 -1
圖3-5學生對天文科技素養獲得的主要途徑
以上的餅圖百分比顯示學生在課堂獲得天文科技素養的只有7%,這說明了現在中國的學校教育在培養、提高學生的天文科技素養方面沒有作系統的課程安排。但現代社會的高速發展離不開科技領域的迅猛發展,學生對天文科技素養的需求和追求也不斷提升。從餅圖百分比很明顯看到66%的學生只能通過課外的書籍和電視等傳媒來解決自我提高天文科技素養的需求。因此,作為學生提升各方面能力的主要場所——學校很有必要開發一系列的天文課程來滿足學生對天文科技素養的追求。課程的設置可根據大部分學生獲取天文科技素養的習慣安排,把開發的課本與相關的電視節目片段,圖像等多媒體結合起來,圖文并茂式的教學方式更有助于學生對知識的吸取,更能調動學生學習的積極性。此外,對低年級部分熱愛天文的“發燒友”及高年級的學生在布置作業方面可多采取開放式的讀書方式,把他們之前單憑自己的興趣無序式的閱讀引導式為與課程相關有序銜接的興趣延伸,進一步拓寬他們的知識面。
(2)學生學段的差異。從數據中看出初中學段與高中學段的學生對天文知識掌握的程度不同,從問卷總分的差異比較中可知高一學段的學生對天文知識的掌握要比初中好很多,這是由于兩個不同學段原有知識背景的差異以及年齡差異所造成的,心理和智力水平、思維特點的差異導致的。面對這些差異,天文課程的設計應符合各學段學生的不同特點,采取不同的教學方法來有效提高學生的天文科技素養。
原有知識背景的差異
學生主要是從地理課堂及歷史課堂獲取少量零散的天文知識。現時地理課程的內容更多關注的是地球這一天體自身的狀況及現象。初中學段的課程主要是圍繞自然地理,人文地理開展,只有在七年級上冊第一章第二節地球的運動中涉及地球自轉公轉的問題,這也是天文學研究的問題之一。而高中學段的課程主要是圍繞經濟地理開展,只在必修一采用一章的篇幅介紹地球在宇宙間與其它天體的關系及地球的運動,同樣也是地理學與天文學的交叉處,而在歷史課程的內容里,無論是高中學段還是初中學段對天文故事及天文學家的介紹都是分散在某一時期的文化介紹里。由于兩個學段的學生在課堂上都未能建立連貫系列的天文知識體系,因此學生們對于這些知識的印象比較模糊,零碎。高中學段的學生因學習內容較初中學段的學生豐富,在原有知識背景方面顯得略勝一籌。
(3)思維活動的差異。初中學段的學生伴隨著自身生理、心理發生的顯著變化,其思維活動中抽象邏輯思維已占主導地位,但有時思維中的具體形象成分還起作用。高中學段的學生經過初中學段生理及心理上的劇變及動蕩,高中生的生理及心理均趨于成熟和穩定,抽象邏輯思維得到了迅速的發展,初、高中學段的學生雖然在抽象邏輯思維方面都得到了發展,但還是存在一定的差異。初中學段抽象邏輯思維在個體智力發展中占優勢,但在很大程度上這時的邏輯思維還需要經驗的支持。然而進入高中學段以后,學生的抽象邏輯思維則屬于理論型,高中生已能在頭腦中進行完全屬于抽象符號的推導,能以理論作指導去分析、解決各種問題,他們的邏輯思維已具有充分的假設性、預計性及內省性,而且辯證邏輯思維迅速發展,抽象邏輯思維已經進入成熟期。因此對于一些未知領域的問題,高中學段的學生的解答明顯優于初中學段的學生。
如27題、30題。
(4)學生的教育背景。美國國家科學教師協會(NSTA)在1971年出版的年報中提出科學素養應從不同的“教育背景”予以考慮。這些“教育背景”包括學科的結構、課程的設置、教學內容、教學方法和師資培訓等多個方面。實際上這是從學校教育的角度考慮科學素養教育的落實問題。
(5)學校課程的設置。我國義務教育階段的新課程改革設置了課程標準,增設綜合實踐活動課,為學生學習科學知識、開展科學探究實踐活動提供了時間和空間。而本調查表明我國學校教育在天文科技素養方面沒有作課程安排。
(6)學校的教學內容與方法。調查研究表明最能解釋學生天文知識能力的是因素4---理解復雜的信息這一個因素就能解釋56.9%的天文科技素養水平,理解復雜信息的能力最能體現學生的天文科技素養水平,教師應該作為教學提高的重點。在教學過程中除了要讓學生掌握信息中所包含的關于天文方面的基礎知識和基本概念外,須著重提升學生對信息的敏感度及取舍能力。將信息融入社會,將運用技術滲透信息中去,并對信息進行正確的批判、取舍,從而得到進一步的理解,以形成一種可以完善自我的能力。其次是因素3--理論、分析和解決問題的能力,把因素3和因素4這兩個因素加起來的能力就能擁有79%天文科技素養水平,所以教師把提高學生理論、分析和解決問題的能力作為教學的次重點;因此,教學依次需要注重的是因素5---探索自然世界的能力,因素2---理解簡單的信息的能力,因素1---利用工具、常規步驟和科學過程的能力。
○1學生缺失各科教師的共同關注。一些學者把科學素養內涵界定為:1、概念性知識———構成科學的主要概念、概念體系或觀念;2、科學的理智———科學研究的方法論;3、科學的倫理———科學所具有的價值標準,即科學研究中科學家的行為規范,又稱科學態度或科學精神;4、科學與人文—科學與哲學、文學、藝術、宗教等文化要素的關系;5、科學與社會—科學與政治、經濟、產業等社會諸方面的關系;6、科學與技術—科學與技術之間的關系與差異。科學素養的內涵已經覆蓋到科學和人文的各個學科。
黃小蓮關于“教師對培養學生的科學素養與各科教學關系的認識”的調查顯示:很多教師把提升學生科學素養的任務僅僅歸結于科學課程和科學教師,從而使得學科教育中科學精神與人文精神的分離。布魯納主張,在人的“學習方式”和“認識方式”中,存在“右利法”和“左利法”。所謂“右利法”是指合理的、演繹式的、直線式進行的方法,或謂之實質性方法;“左利法”則是指直觀性的、假設性的、游戲式的、想象式的富于機智的一種探究方法。“右利法”的訓練主要依賴于理科教學,而“左利法”的訓練離不開藝術類課程,而科學問題的解決,往往要在左右之間移動若干次。因此,提升學生的天文科技素養,不論是科學知識的傳授,還是科學精神的培養,抑或者是科學方法的訓練,亦需要各科教學的共同參與。
○2學生缺失“學習科學”的興趣和方法。導致學生“學習科學”興趣缺失的原因主要是升學的壓力。一些中學地理教師只是在黑板上畫實驗,紙上談兵,要求學生背實驗步驟、實驗現象和實驗結果等,致使許多學生不能獨立完成一份像樣的實驗報告或條理清晰地表述某個實驗現象、描述某個實驗過程、評述與分析某個實驗結論。我們的學生以“讀”科學、“聽”科學、“記”科學代替“做”科學。學生用非科學方法學習“科學”的現象較為普遍,缺乏科學探究方法和科學精神。
○3學生缺失“科學探究”的時間。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。“科學探究”一般需經歷“發現問題—提出科學問題—進行猜想與假設—制訂計劃與設計實驗—觀察實驗獲取事實證據—檢查與評價結果—對取得的成果進行表達與交流”這樣一個過程。“科學探究”是一個邏輯的實證過程,也是一個充滿創造性思維的過程,同時還是一個艱辛探索、不斷實踐、克服困難、發揮潛能的過程。科學探究活動較之課堂教學要花更多的時間,生活在“應試教育”環境下的學生,被剝奪了融入大自然和“科學探究”的時間,科學素養的培養很難落實到實處。
(7)教師的天文科技素養。本調查表明學生獲得科學知識的主要途徑中有7%來自課堂,而教師的天文科技素養也 不容樂觀。有關資料表明:
○1教師的天文科技素養普遍較低,大多數人對天文科技素養還處于一種盲目崇拜狀態,甚至夸大其社會功能。很多人認為天文科學不是客觀真理,而是科學家頭腦中建構的產物;甚至有人認為科學方法在不同的國家之間非常不同。
○2教師在教學中存在的非科學和偽科學行為還相當普遍。我們的教師沒有真正理解科學本身不鼓勵競爭,而鼓勵合作這一特性,在實際教學中仍然較多采用競賽、限時完成實驗的做法。今天任何一項重要科學成就,都來之于科學家之間、科學家與其他人之間的坦誠合作,優秀的科學家追求客觀真理勝過追求榮譽。
教師天文科技素養的缺失直接影響到學生對這方面知識的認識;科學過程和科學方法的認識;關于科學、技術和社會的相互關系的認識等方面的提高。我們學校的科學教育應該融合有關科學哲學、科學史的教育,提高學生對科學的主觀性和客觀性本質認識。
(8)提升師生天文科技素養的思考。根據中國科協公布的第八次中國公民科學素養調查結果:2010年我國具備基本科學素養的公民比例為3.27%,盡管較過去已有明顯提升,但僅相當于日本、加拿大、歐盟等主要發達國家和地區20年前的水平。國家頒布的《全民科學素質行動計劃綱要(2006-2010-2020)》中指出:“公民具備基本科學素質一般指了解必要的科學技術知識,掌握基本的科學方法,樹立科學思想,崇尚科學精神,并具有一定的應用它們處理實際問題,參與公共事務的能力。”
根據國家要求,學校應從“四科”即科學知識、科學方法、科學意識、科學品質和“兩能力”即科學思維能力、科學實踐能力入手,通過課堂的主渠道和開展綜合實踐活動,讓師生們在參與的過程提高天文科技的素養。在這過程還應該注意以下幾點:
○1通過天文科技校本課程讓學生掌握基本的天文科學知識。通過開設天文科技校本課程,以通俗的語言來講解深奧的天文科學問題,讓廣大學生接受這門科學,首先是讀得懂、喜歡讀,從而作為一個生活在宇宙,生活在這個星系,生活在這個星球上的人來說,對自己生存的環境有一個基本的了解與認識。
○2通過綜合實踐活動培養學生對天文科技的深厚興趣。興趣是掌握科技的原動力,無論是成年人還是青少年,都應該培養自己對科技的深厚興趣。學校定期舉辦科技活動,讓學生多看科技電視節目、看科幻電影、看有關科普書籍、參觀天文科技園(館),以及組織和吸引青少年參加多種形式的天文科技活動,使他們在活動中尋找快樂,在快樂中發現興趣,在興趣中培養愛好,在愛好中形成特長。讓同學們從無知走向有知,在天文科技的趣味實驗的探究中,感悟天文科學的奧秘,這樣他們就會不知不覺地愛上這門科學。
○3組織學生參與類似于科學研究的學習活動。綜合實踐活動和科技創新活動是師生參與科學探究的好途徑。讓學生通過自己參與類似于科學研究的學習活動,獲得親身體驗,激活儲存知識,并學會一定的科學研究思考方法、實驗技能等,使學生在遇到相關問題時,能夠以內化的科學價值觀和科學方法為基礎,進一步尋找重要的信息、認知發現和評價,直到最后做出正確的決定,這有助于培養學生的綜合應用能力,也有助于培養學生的創新精神和探索欲望。
○4通過天文科學家們的事跡,培養學生良好的科學態度、情感和價值觀。通過以各種形式介紹天文科學家們的事跡,使學生對天文科學家們那種敏銳的觀察力、堅忍不拔的精神、不怕困難的勇氣、敢于面對失敗的決心等良好的科學素養有一種同感心靈的震撼。逐步培養起一絲不茍的科學態度、分秒必爭的時間觀念、刨根問底的探索精神、百折不回的非凡毅力、有理有據的分析能力、敢想敢干的創新精神。
科學態度、情感和價值觀就是科學世界觀,所謂科學世界觀就是科學家對自己所從事的工作,以及如何看待自己的工作都有一些基本的共同信念和態度。如世界是可以被認知的、科學理念是會變化的、科學知識具有持久性、科學能夠為所有問題提供完整的答案。
參考文獻
[1] 國家體改委經濟體制改革研究院 中國人民大學 綜合開發研究院聯合研究組 中國國際競爭力研究報告[R].中國人民大學出版社,1997
[2] 黃東有. 中學生科學素養現狀與培養對策研究[D] 上海師范大學碩士論文,2004 4.
[3] 程詰. 提高中學生科學素養的實踐探索[M] 學科教
學,2002 第三期.
[4] 魏冰. 西方科學素養理論的形成與發展[M] 外國中小學教育,2003 6.
[5] 黃小蓮. 論學生科學素養的缺失—以一次科學教育調查數據的分析為視點[M] 中國教育學刊,2004 7.
[6] 甘露,何樹聲. 高中學生科學素養的調查與分析——以廣州市為例發表在《教育導刊》,2012 7.