生活化學實驗課程中對學生科學素養的調查研究

訾學紅 陳永寶 劉淑珍

在《生活化學實驗》課程中對學生進行了科學素養的調研，主要從科學態度、科學方法、科學精神、科學知識四個方面進行了調查，并對調查問卷結果進行評價分析，為今后的教學實踐提供指導。

科學素養生活化學實驗教學實踐近年來，各大高校在課程的理論研究和教學改革實踐中，都加強了科學探究、科學過程和方法的教育，把培養和發展學生的科學素養作為核心目標，科學素養理念的提出，是把在以往教學過程中注重對學生科學知識的傳授轉向全面的提高學生科學素養的教育，強調學生在知識、科學探究技能、情感態度與價值觀、思維品質以及對科學、技術和社會的認識等領域的全面發展。作為手段之一，各大高校開設了越來越多的選修課，選修課的開設，有利于拓寬學生知識面，培養學生的創造性思維和初步科研能力，更好的培養學生的科學素養。可以說，選修課的開設為培養學生的科學素養提供了實踐的舞臺，而科學素養的逐步形成又有利于學生更好的進行后續學習。本校在2013年以來面向全校各專業本科生開設了《生活化學實驗》通識教育選修課，用于培養各專業學生的化學科學素養，為了檢驗課程實踐教學是否能有效達到培養學生科學素養的目的，對學生科學素養的評價工作隨之展開。

一、科學素養的內涵、構成

科學素養（Scientific Literacy）：國際上普遍將科學素養概括為三個組成部分，即對于科學知識達到基本的了解程度；對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度；對于科學技術、對社會和個人所產生的影響達到基本的了解程度。國際學生科學素養測試大綱（PISA）中提出，科學素養的測試應該有三個方面組成：科學基本觀念、科學實踐過程、科學場景，在測試范圍上由科學知識、科學研究的過程和科學對社會的作用三個方面組成；歐盟國家科學素質調查的領導人J·杜蘭特認為，科學素養由三部分組成：理解基本科學觀點、理解科學方法、理解科學研究機構的功能。美國學者米勒[6]認為，公眾科學素養由相互關聯的三部分組成：科學知識、科學方法和科學對社會的作用，具體說就是，具有足夠的可以閱讀報刊上各種不同科學觀點的詞匯量和理解科學技術術語的能力，理解科學探究過程的能力，關于科學技術對人類生活和工作所產生的影響的認識能力。

二、科學素養評價的內容

課程設置了調查問卷，針對化學實驗中可能出現的問題，并綜合國際、國內普遍認同的科學素養的評價指標，從“了解必要的科學知識”“掌握基本的科學方法”“崇尚科學精神”“具備嚴謹的科學態度”等4個方面定量測度設置調查問卷，從而調研選修本課程學生的化學科學素養水平。

1.科學精神

為了調查學生是否崇尚科學精神，并結合生活化學實驗可能出現的情況，可以設置這樣的題目。例如，如果您在做化學實驗時失敗了，重做實驗既費時，又可能被老師發現而遭批評，此時您會如何做？可以設置如下三個選項：A）按書上的實驗結果寫實驗報告；B）按失敗的實驗結果寫實驗報告和C）重做實驗并尋找原因。調查時如果學生選擇選項C，可認為其崇尚科學精神；如果選擇B，那么認為其比較崇尚科學精神；如果選擇A，那么認為其比較不崇尚科學精神。同樣的，可以設置這樣的題目在聽到“將堿液滴在‘心里美蘿卜上會使蘿卜變藍”時，您的反應是什么？選項可以設置為：相信這一說法（比較不崇尚科學精神）；很想試試，有機會時做個實驗（比較崇尚科學精神）和一定做個實驗（崇尚科學精神）。然后出一系列這樣的題目，根據被調查學生的回答情況來分析其是否崇尚科學精神。

2.科學方法

為了調查學生是否能掌握基本的科學方法，并結合生活化學實驗可能出現的情況，可以設置這樣的題目。例如，當您遇到某有趣或是令人驚奇的現象（如牛奶中加入顏料和洗潔精可能形成一個臉譜）時，您會如何做？選項可以設置為：A）當時覺得很有意思，過后便將它放在腦后了；B）覺得很有趣，很想知道原因；C）覺得很有趣，很想知道原因，并且自己嘗試著去解決和D）對這個現象不感興趣。如果學生選擇選項C，認為其掌握基本的科學方法；如果選擇B，那么認為其基本掌握；如果選擇A，認為其基本沒掌握；如果選擇D則認為其沒掌握。然后出一系列這樣的題目，根據被調查學生的回答情況來分析其是否掌握基本的科學方法。

3.科學態度

為了調查學生是否具備嚴謹的科學態度，并結合生活化學實驗可能出現的情況，可以設置這樣的題目，例如：荷葉上的露珠會滾來滾去，切洋蔥時人會流眼淚，蘋果在削皮后會生銹，日常生活中這些司空見慣的現象是否能引起您的興趣，并很想弄清楚其中的道理：A）從來不想；B）有時想；C）常常想和D）每次都想。調查時如果學生選擇選擇D，認為其具備嚴謹的科學態度；選擇C，認為其具備比較嚴謹的科學態度；選擇B，認為其基本不具備嚴謹的科學態度；選擇A，認為其不具備嚴謹的科學態度。然后，出一系列這樣的題目，根據被調查學生的回答情況來分析其是否具備嚴謹的科學態度。

4.科學知識

為了調查學生是否了解基本的科學知識，并結合生活化學實驗課程中必做的固體酒精、化妝品、居室環境、飲用水、指紋、密信、化學鐘、飲料中Vc的鑒定這8個實驗，可以設置這樣的題目，造成臭氧層破壞的原因是什么？將面粉、水、鹽和酵母混合后，放在一個容器中幾小時，面粉團就會膨脹，為什么？酸雨形成的原因是什么？飲用水中TDS是什么檢測指標？化妝品中丙三醇（甘油）的功能主要是什么？哪種指示劑遇到酸后會變成紅色？如果用楊梅果實浸出液（淺紅）寫字，干后無明顯痕跡，收信人將信浸入哪種液體中，可見藍色字跡？哪種蔬菜可以做化學生物鐘？硝酸銀溶液與指紋中的氯化鈉產生反應后，在陽光下會產生什么顏色的指紋？等等這樣的題目，根據學生回答情況來分析學生基本科學知識的掌握情況。

三、科學素養評價的效果

對三年選修該課程的79名學生進行調查，評價調查學生的科學素養，其中科學知識的題目設置了16道，設定答題正確率13道以上的學生了解了必要的科學知識。從調查結果分析發現，了解必要科學知識的學生人數為28位，比例為35.4%。

根據文中對于科學方法、科學精神和科學態度的評價方法，對79名學生進行調查并測算后，崇尚科學精神的學生比例為53.7%；具備嚴謹的科學態度的學生比例為33.2%；掌握基本科學方法的學生比例為41.7%。

四、結論

對近三年選修《生活化學實驗》課程的79名學生進行了關于科學素養的調查研究，分別對學生是否了解必要的科學知識、掌握基本的科學方法、崇尚科學精神、具備嚴謹的科學態度四個方面進行了評價，然后對評價結果進行分析可以看出，學生崇尚科學精神的學生比例為53.7%，說明他們具有創新探索科學的精神，但是科學態度、科學方法和科學知識還比較欠缺，還需要通過通識選修課來更好培養他們的科學素養。

參考文獻：

[1]方麗梅，劉根旺.工科大學物理教學中科學素養與科學探究能力的培養.實驗技術與管理，2008，（10）：134-141.

[2]張永帶.在化學教學中注重科學教育，培養學生的科學素養.四川職業技術學院學報，2005，（02）：90-92.

[3]徐學福.多層面理解學生的科學素養.學科教育，2001，（06）：40-43.

[4]王犇，孟韻.大學選修課中對學生科學素養的培養.山東教育學院學報，2004，（03）：14-15.

[5]王晞，黃慧娟，許明.PISA：科學素養的界定與測評.考試與評價，2004，（04）：49-52.

[6]郭元婕.“科學素養”之概念辨析.比較教育研究，2004，（11）：12-15.