探索科技場館對中學生的科技意識形成的影響

【摘 要】科技意識作為公民科學素養的一個重要組成部分，其發展不僅需要適當的學校科學教育體系，還要依靠更廣泛的教育和社會資源。根據維果茨基的社會文化建構學習理論，本研究以科技場館作為一個社會文化干預因素，以上海市某校6、7、8年級學生為樣本，以學生問卷調查方式收集信息，并采用一定的分析模式對調查數據進行了分析，探索科技場館對中學生科技意識形成和發展的影響。結果表明，科技場館的不同呈現形式與學生對科技的感知、興趣、體驗熱情相關；學生對科技場館活動的預期與現實存在差距；科技場館活動與學生科技意識的內化存在一定關聯性。 【關鍵詞】科技意識 科技場館 科技素養

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）28-0005-03

20世紀80年代以來，公民素養成為現代教育的一個核心議題。近年來，國際上眾多的學生成就評估項目都涵蓋了科學素養，例如國際學生評估項目（PISA）。公民科學素養是一個綜合性范疇的概念，而科技意識（Sense）是其不可或缺的成分。中小學生的科技意識的形成和發展不僅需要適當的學?？茖W教育體系，還要依靠更廣泛的教育和社會資源，諸如：科技展館、科技夏令營、科普講座等。一些調查結果也顯示，越來越豐富的科技活動形式正對人們的科學和技術的感知產生一定的影響。

目前，科技場館的教育功能受到國內外的關注。國外主要通過改變傳統的科技場館建設模式，提供一個“真實”環境，讓使用者體驗到科技的價值。我國關于科技場館科技教育功能的研究起步較晚，主要研究增設各類活動形式，尤其是科普知識講座、科技競賽，以促進學生對科技的興趣。例如，從科技場館能提高公民科技意識這一意義上對活動形式、資源開發、資源配置等進行研究。

通過上述分析發現，以科技場館作為學習背景的學生科技意識形成的實證研究尚少，甚至是空白。因此，研究試圖從學生參與科技場館活動的反應出發，探索科技場館活動如何影響中學生的科技意識的形成。

一 研究的問題和策略

科技場館作為一種科技文化呈現形式如何促進中小學生的科技意識的形成，這并不是一個簡單的問題。對于兒童的心智的發展，許多研究者都有相應的探索。在眾多的兒童心智發展理論中，前蘇聯著名心理學家維果茨基的文化歷史方法對探索兒童科技意識的發展具有非常重要的指導意義。維果茨基認為，人并不是直接獲得知識的，而是通過“中介工具”的作用間接實現的。社會文化因素便是具有啟動作用的中介工具。根據這個觀念，兒童在科學知識乃至科技意識方面的發展必定受到他們所處的社會文化環境的影響。換言之，中小學生周圍的科學與技術環境可能對他們學習科學與技術、獲得科技意識具有極為重要的作用。

另外，維果茨基學派也相信，兒童的學習通過活動建立起了“意識與活動統一”，即使外部的干預因素通過活動實現“內化”，獲得了他們心智的切實發展。在這個內化的過程中，兒童情感、動機便是促成社會文化有效“介入”學習的動因。正如維果茨基所指出的：“你想號召兒童去從事某種活動之前，你要讓兒童對該活動感興趣，關心兒童對該活動所必需的全部力量?！备鶕@個觀念，中小學生的科技意識應該是通過他們的體驗活動獲得對科學和技術本質認識的內化。而且，要充分調動他們的動機和情感，以促成這個內化的有效實現。

維果茨基的“中介”概念不僅闡明了兒童文化發展的一般發生法則，即內化機制①；也闡釋了“中介”作為連接外部世界和兒童的內心世界的橋梁促使兒童的思維和意識發展的關鍵性，強調了“內化”是外部世界和兒童內在相互作用的結果。所以，這些理論的成果正是本研究的理論和實踐探索的出發點。

科技場館作為一種社會文化環境，如何建構這種環境才能更有效地激發學生學習科學的意愿、拓展對科學和技術的認知、形成科技意識？對這個問題的探索主要包括，調查科技場館活動對學生的求知欲、科學技術的興趣、情感等方面的作用，探索如何提高科技場館在促進中小學生對科學技術的認知和體驗內化、形成科學技術意識方面的功效。因此，本研究采用了以下的分析探索模式，見圖1。

圖1 研究的分析探索模式

綜上所述，本研究試圖通過對科技場館的文化呈現方式、學生參與活動等科技的外部環境的分析，調查學生在特定社會文化環境下對科學和技術的感知、理解和信念等因素，將調查信息進行量化和質性分析相結合的研究策略，探討科技場館在中學生科技意識形成中的功用。

二 調查的實施與分析

學生問卷調查的樣本選擇了上海市的一所中學的6、7、8年級的學生。學生由學校的老師在三個年級中隨機抽取。共發出190份問卷，回收185份，其中5份因缺少學生背景信息和部分作答的信息而作廢，因此有效問卷共180份（男95份，女85份），有效率為97.3%，達到研究要求。

問卷設計是以科技場館活動為背景，深入地了解兒童的科技意識。因此，根據本課題對“科技意識”的定義，即在不完全理解相關的科學和技術的理論狀況下，學生所形成的對科學與技術的認識和情感而設計問卷。問卷由學生最喜歡的科技場館文化（活動的類型、科技作品展示、作品的學科內容）、學生參與科技場館活動的意愿（如學生參加的期望、參加的情感）和學生參與活動的實際情況（學生參加的次數、參加過程中的行為表現、體驗后對自我科技意識提升情況的評價與解釋）三部分構成，共19題（不包含學生基本信息），其中包括16道單項選擇題和3道開放性試題，例如題5你希望一學期可以參觀幾次科技作品展？A.1次；B.2次；C.3次；D.3次以上。

采用SPSS和Excel對數據進行處理，并依據“分析的探索模式”進行分析和討論。分析包括三個部分：（1）科技場館文化的呈現形式與學生科技認知的差異；（2）科技場館活動的實際情況與學生期望的差異；（3）科技場館活動性與學生科技意識內化的差異。

第一，我們調查了科技場館文化的呈現形式與學生科技感知之間的關系。根據調查，上?？萍紙鲳^有三種呈現形式比較突出：（1）活動的類型；（2）科技作品展示；（3）作品的學科內容。這三種形式從不同角度吸引學生，進而刺激學生的感官、情感和認知。從2010版的《上?？破召Y源狀況》調查結果中看到，2009年各種科普活動形式次數最多的依次是：科技講座、青年科技興趣小組、科技競賽、科技展覽、科技夏令營等。從中反映了上述三種類型也是科普教育中最為主要的呈現形式。

學生的問卷調查則顯示，學生對科技場館不同的活動類型表達了不同的興趣和體驗熱情。（1）學生最想參加的科技活動類型依次是：科技作品展（32.22%）、夏令營活動（31.67%）、科技競賽（19.45%）、科技講座或科學知識培訓班（8.33%）、其他（6.11%）、多選（2.22%）。（2）最能獲得學生喜愛的科技作品展示形式依次是：以實驗的形式展示（自己親身實踐）（53.33%），多媒體形式展示（錄像、電影、3D）（28.89%），以直接呈現的形式展示（實物、圖書、展板、掛圖）（11.67%）等。其中28.89%選擇“多媒體形式展示”的學生中有約10%的學生精確地表明自己鐘愛的是通過電影（包括3D）形式展示科技作品。（3）最能獲得學生喜愛的科技作品內容依次是：生物學（35.56%）、科技應用（31.67%）、地球學和天體物理學（24.44%）、其他（7.22%）、無（1.11%）。另外，不同性別對作品內容的興趣也存在顯著性差異〔χ2（6，n=180）=29.523，P<0.001〕，差異主要在于男生更喜愛科技應用作品，女生更喜歡生物學作品。

從學生所表達的興趣和參與狀況可以看出，學生更傾向于參加自己喜歡的科技活動，而且現代技術的呈現模式更受青睞。同時還發現傳統的信息呈現形式，講座或授課式的科學技術信息介紹方式還是學生接受科技信息的一種重要途徑。

第二，我們調查了科技場館活動的實際情況與學生期望之間的關系。結果表明，有85%左右的學生期望每學期參加科技場館活動的次數在2次及以上，且有40%的男生期望每學期參加的次數在3次以上。實際上，參加科技場館活動次數在3次以上的學生人數僅有28.89%。并且越往高年級多次參加活動的人數就越少，特別是中三年級只參加了一次活動的人數比例超過了45%，見圖2。進一步對不同活動次數的人數與期望參加的人數進行卡方檢驗的結果表明，χ2（16，n=180）=1.987E2，P<0.001，不同活動次數實際參加的人數與期望參加的人數之間存在顯著差異，說明大部分學生的期望沒有實現。

圖2 各年級實際參與科技場館活動次數所占人數的百分比

研究進一步調查了學生對無法經常參加科技場館活動的解釋。調查顯示，有63.89%的學生是因為學習緊張（作業多沒時間或要補習功課或參加輔導班）；有30.60%的學生有其他愛好或者不喜歡參加科技場館活動，尤其是中一和中三兩個年級學生有其他愛好的分別占年級人數的42%～48%，見圖3。

另外，學生對參加科技場館活動意愿的解釋也包含了對科技場館呈現方式的要求。調查顯示，科技場館活動能促使69.45%的學生產生積極參加的意愿，24.44%的學生參與意愿一般，6.11%的學生不太想或者不想參加這樣的活動。而學生參與科技場館活動的主要原因有：“好玩，對此比較好奇（37.22%）”、“可以增長我的知識，有助于學習（37.22%）”、“可以放松一下，就當休假（17.22%）”、“學校老師或家長讓我來的（6.11%）”等。同時，使用相關系數分析得知，α=0.043，即性別與學生參與的意愿之間具有相關性，主要表現在男生參加的熱情要稍高于女生的熱情。

圖3 實際活動次數與期望差異的原因

這些數據反映了大部分學生具有參加科技場館活動的意愿，但受限于各種內外因素的影響。例如，學生對科技場館活動選擇的自主性、對科技活動的興趣以及日常學校活動的影響等都包含在學生的解釋中。

最后，我們調查了科技場館活動性與學生科技意識內化的關系。研究試圖通過學生參加科技活動過程的行為表現以及活動體驗后的評價來考查學生科技意識或他們對科技的感知。該部分調查由問卷的開放性問題回答所構成。按照學生回答所描述的行為表現，研究者將其解構和分類（見表1）。結果發現，處在興趣階段（包括感知覺的行為活動26.11%、觸動好奇心31.67%和問題激活2.22%）的學生人數為60%，簡單思考與交流為22.78%；然而，能引發內在思維方式變化（即深入思考與內化）的僅占了17.22%。數據表明，科技場館文化很大程度上能引起學生對科學和技術知

識產生一定的興趣，但在促使學生內在思維對科學技術的認識上，其成效相對較弱。

表1 活動過程中學生表現所反映的意識狀況類別分布

學生活動行為的解構分類學生行為表現學生人數（%）

感知覺的行為活動看、拍照、玩26.11

觸動好奇心好奇、想深入了解31.67

問題激活想問問題2.22

簡單思考與交流感興趣與朋友或家人聊22.78

深入思考與內化提問、思考、找答案17.22

除了對學生活動的行為表現進行調查，學生活動后的評價也是了解學生科技意識變化的一個重要指標。結果顯示，有62.22%的學生認為自己能大部分，甚至全部看懂或聽懂科技內容，21.67%的學生只能懂一點點，還有15%的懂少許，其他的為不懂。在學生評價科技場館活動對自己科技意識發展的影響時，約40%的學生認為，科技場館活動能提升科技意識但是效果不大；48.33%的學生認為能有效提高科技意識；其余的則認為不能或者不知道。進一步對“科技場館活動不能有效地提升科技意識的原因”進行分析，學生的解釋主要有：學校還沒有學過這些知識（12.22%）、與我們的學習沒有聯系（7.78%）、只是看看學不到什么（18.89%）、可以看到自己感興趣的東西（25%）。學生的解釋總體可以分為兩類：一類是科技場館活動與自己校內學習的知識銜接的關系；另一類是對科技場館活動與學生興趣的關系。

上述分析表明，目前科技場館文化雖然能引起學生的參與興趣與情感，卻不能十分有效地引起學生思維上對科技知識產生積極的認識。

三 研究的結論與建議

根據上述的調查分析，一些研究結論值得關注?？萍紙鲳^文化的不同呈現形式可以影響學生對科技的感知、興趣、體驗欲望的變化，這可能與中學生的認知特點相關聯。根據維果茨基的觀念，學生的學習應該是由外及內的，那么，科技場館中所呈現的科技活動可能更大程度地激活了學生學習的欲望，參與和體驗這些活動可能將對學生感知科技有更大的作用。

另外，學生參加科技場館活動受到學校課程安排的限制。從學生的解釋中可以看出，所謂學習緊張意味著，學校的教學安排限制了學生更多地參與科技場館活動的時間。近年來，科學和技術教育的改革成果已經清楚地表明，科技活動是學生獲得科學和技術深層次理解的重要途徑。因此，科技場館活動設計應該體現現代科技教育研究的最新成果，使其更卓有成效地促進學生科技意識的提升，當然科技作品呈現形式還應關注科學和技術性質的體現，進而激發學生對科技的內在興趣。

雖然初步的調查結論還需要深入探索，但是初步的結論提供了一些有益的啟示。首先，科技場館呈現方式的建構應體現中小學生的興趣和喜好，使學生能在有目的設計的科技背景中感知和體驗科技的性質及其價值。如采用實驗、多媒體等動態的活動形式使學生更容易獲得體驗。其次，科技場館的設計要適當地考慮學?？茖W和技術課程的安排，重視對學生在該活動的引導，激發學生主動學習科學知識的興趣與熱情，使他們的科技意識獲得發展。比如，完善科普知識講解系統、增設網絡模擬系統等，使學生在科技場館的學習更有成效。

注 釋

①王光榮.文化的詮釋：維果茨基學派心理學[M].濟南：山東教育出版社，2009：22

參考文獻

[1]上海科普資源開發與共享中心編.上海科普資源狀況（2010版）[M].上海：上?？茖W普及出版社，2011

[2]葫蘆島市科學技術協會.2007年葫蘆島市公民科學素質調查報告[R].2009

[3]胥彥玲、何丹、吳晨生.國外科技館建設對我國的啟示[J].科普研究，2010（2）

[4]盧光華等.基于J2EE與AJAX的交互式虛擬科技館系統的體系架構[J].全國首屆數字（虛擬）科技館技術與應用學術研討會，2007：61～67

[5]王玉梅.新世紀科技館發展模式[J].中國自然科學博物館協會科技館專業委員會2004年年會

[6]王順祿.讓星光灑在更多青少年身上[J].科協論壇，2005（7）：47

[7]邵杰.科學與藝術在科技館展覽設計中的體現[J].科協論壇，2006（1）

[8] 史子新.淺議科技館在青少年素質教育中的重要作用[J].科技風，2012（3）

[9]卞飛、孟慶虎.科技館是提升青少年科技素質的重要陣地及思考[J].科技向導，2011（23）

〔責任編輯：肖薇〕