師范生科學素養現狀調查及培養策略研究
——以新疆地方師范專科學校為例

周利飛

（新疆教育學院數理學院，新疆 烏魯木齊 830043）

0 引言

綜合國力的強弱是由國民科學素養水平的高低決定的， 我國為提升公民的科學素養做出一系列舉措：1999年中國科協提出《全民科學素質行動計劃》（即2049 計劃）， 目標是到2049年使18 歲以上全體公民達到一定的科學素質標準；2006年國務院發布《全民科學素質行動計劃綱要》，確定公民科學素質的標準：公民具備基本科學素質是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；2016年國務院辦公廳印發《全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016—2020年）》對“十三五”期間中國公民科學素質實現跨越提升作出總體部署，等等。時代的飛速發展需要高質量的基礎教育，高質量的基礎教育需要較高科學素養的小學教師，師范類高校肩負著為國家現代化建設培養德才兼備、具有綜合素質教師人才的重任。師范生是未來基礎教育的實踐者，是對小學生進行科學教育的實施者和引導者， 科學素養是師范生教師素養的重要組成部分，師范生在塑造自己科學素養的同時，也承擔著在日后的教育事業中向小學生傳播科學知識、科學方法、科學精神的重任，他們的科學素養水平直接影響小學生科學素養的培養，甚至對我國的發展、社會的進步具有重要的作用。了解當前師范生科學素養的現狀，為進一步探索師范專業人才培養模式及高校師范生科學素養課程教學改革提供參考。

1 調查設計

1.1 調查對象

本研究采用分層抽樣的方法， 對新疆兩所地方專科師范院校的506 名在校師范生進行了調查。調查的基本信息包括性別、年級、專業類別、生源地類別四項。在調查對象中， 男、 女生分別占39%、61%； 大一占36.02%、大二占49.01%、大三占14.97%；專業類別中文科類占36.40%、理科類占34.84%、藝體類占28.76%；生源地中疆內學生占74.16%、疆外學生占25.84%。

1.2 調查方式

以“Miller 模型”（“Miller 模型”是國際成人科學素質評估領域的主流方案）為參照，根據《中國公民科學素質基準》，自編《師范生科學素養調查問卷》。問卷共24 道題目，包含科學知識、科學能力與方法、科學思想與態度三個維度，每個維度分別設置8 道題。其中科學知識維度涉及生物、物理、化學、地理、天文、醫藥等自然學科知識；科學能力與方法維度主要測查師范生對科學方法內涵的理解和對科學方法在生活實際情境中的應用；科學思想與態度維度主要圍繞師范生對科學本質的認識、對待科學學習的態度以及對科學研究過程的態度四方面開展。

1.3 問卷回收及統計

問卷采用電子問卷發放形式， 組織學生現場填寫，后臺實施監督與控制。共506 名學生參與，回收有效填寫問卷506 份，有效率100%。借助問卷軟件平臺收集數據，并采用SPSS16.0 對數據進行統計。

2 調查結果與分析

2.1 科學知識維度

科學知識維度的調查包括以下問題：（1）蝸牛有幾對觸角?（2）做魚時，廚師會加入少量的料酒和食醋使魚更香，因為產生了什么?（3）納米是指?（4）火箭能飛上天的力學原理?（5）關于太陽和地球的距離，你支持哪種說法?（6）碘是甲狀腺的重要組成元素，缺碘會引起?（7）根據板塊構造學說，地球的巖石圈分為六大板塊，而唯一全是海洋的板塊是?（8）食品中的添加劑對人體的影響是?

調查結果表明，大部分師范生沒有較好地掌握科學基礎知識，不會解釋生活中的自然現象和科學原理。例如，56.21%的師范生不知道蝸牛有2 對觸角；61.49%的師范生不知道納米是一個單位，誤認為是一種高科技；74.60%的師范生不會解釋做魚時加入食醋和料酒是發生了什么反應使魚更香；54.97%的師范生不知道缺碘會引起地方性甲狀腺腫等。

通過對專業類別和生源地類別的問卷進行交叉分析（見表1），發現師范生的科學知識受專業和基礎教育方式的影響較大。其中理科類專業的師范生對科學知識的掌握要略高于其他專業的學生，說明專業知識對師范生科學素養的影響較大，文科類和藝體類師范生的科學素養的培養需要增設與自然科學相關的課程；而生源為疆外的師范生對科學知識的掌握明顯高于疆內學生，一方面疆外的基礎教育水平高于新疆的基礎教育，另一方面由于擴招的原因，新疆地方類大專院校的學生基礎水平較差。這說明師范生科學知識水平的高低，與其專業不同而積累的知識經驗和自身的知識結構有關，也與其基礎教育的學習方式和當地科技發展水平有關。

表1 生源類別和專業類別在科學知識維度調查準確率

2.2 科學能力與方法維度

科學能力與方法維度的調查包括以下問題：（1）你認為進行科學探究活動的第一步驟是?（2） 你認為科學發現的基礎是?（3）你認為要研究4 種不同品牌衛生紙的白度并進行排序，需要的工具是?（4）將宏大的自然現象縮小規模以便科學觀察研究的方法稱為?（5）在做對比實驗時要有目的地控制無關變量，你是否認同?（6）如果有人向您推薦新技術、新產品或新品種，你在哪種情況下會接受?（7）你對所學專業的網上資源了解多少?（8）你能否按照一定的分類來整理你的文獻資料?

調查結果表明，大部分師范生能掌握一定的科學研究方法，但科學探究能力不高，獲取信息渠道單一，科學研究意識薄弱。例如，52.80%的師范生不知道進行科學探究的第一步是提出問題，在生活中也缺乏發現問題、 解決問題的能力；66.77%的師范生不知道做對比實驗時要有目的的控制無關變量；63.35%的師范生在接受新科技、 新品種時依賴廣告和他人宣傳，容易受偽科學的誘導；28.62%的師范生完全不知道所學專業的網絡資源，缺乏利用網絡資源查詢本專業相關信息的能力；25.76%的師范生完全不知道文獻研究的意義、不懂文獻資料的整理方法等。

通過對問卷在年級類別的交叉分析（見表2），發現年級類別在師范生科學能力上有顯著的差異，高年級的師范生對科學方法和能力的掌握程度要明顯高于低年級學生， 師范生教育實習一般安排在第4 或5學期， 這說明通過生活經驗的積累和教育實習的鍛煉，能逐步提高師范生的科學探究能力，在教育實習實踐中通過多看、多思、多問、多記，檢驗、調查、總結等方式的鍛煉，有助于師范生科學素養水平的全面的提升。

表2 年級類別在科學能力與方法維度調查準確率

2.3 科學思想與態度維度

科學思想與態度維度的調查包括以下問題：（1）你對科學新技術感興趣嗎?（2）你贊同應該運用自己所學的科學知識來保護環境嗎？ （3）你認為科學知識與方法對你所學的師范專業有用嗎？ （4）你學習科學知識與方法的態度是？ （5）如果實驗做了1 個小時沒有成功，對于放棄的做法，你認為？ （6）在小組活動中同學之間應該互相表揚，不應該互相批評。你認為這句話？ （7）你對學校開展的科技創新創業類比賽的態度是？ （8）自然科學基礎課上老師講過的知識，你懷疑過是錯的嗎？

調查結果表明，該校師范生對科學技術在社會發展中的作用以及科學、技術、社會與環境的關系有正確的認識，但科學意識與社會責任感不夠強，缺乏創新意識。例如，很多學生對科學素養與職業發展的關系認識不清， 錯誤的將科學素養與教師素養割裂開來，因為有46.89%的師范生認為科學知識與方法對所學的師范專業沒有用； 部分學生不能客觀地看待科學、不能形成正確的科學思想，其中36.65%的師范生認為在科學探究的小組活動中只能相互表揚，而不該相互批評指正；更多的學生沒能養成嚴謹求實、質疑創新的科學品質，71.42%的師范生對課堂上老師講授的科學知識很少甚至從來沒有懷疑過。這說明在高校師范類專業科學素養課程的教學中著重強調科學知識的獲得，忽視了科學思想、科學精神的滲透教學，同時缺乏有利于師范生形成科學思想的課外科技活動。

3 提升師范生科學素養的策略與建議

3.1 普及科學知識、拓寬知識獲取渠道

要提升師范生的科學素養，需要拓寬其獲取科技信息的途徑和資源，高校作為師范生知識學習的主要場所，應從以下兩方面為學生知識的獲取拓寬渠道和整合資源。

第一， 學校要豐富科學知識普及的形式和內容，將科普教育貫穿學生學習全過程， 充分利用廣播、論壇、科普宣傳欄、科技展覽等課余活動，以及專家學者開展的講座、講壇等課堂活動，讓學生學會在實踐中獲取科學知識的同時，提升運用科學知識解決生活實際問題的能力。

第二， 學校要營造良好的校園科學文化氛圍，將科學知識融入校園文化建設，通過校園文化長廊（廣場）、名人名言、校史展覽等方式潛移默化的提升學生的科學素養，并且充分利用學校公眾號及校園網站等媒介，定時推送科學知識與科技信息，發揮學校和新媒體對文化傳播與交流的重要功能，形成濃厚的科學教育氛圍。

3.2 完善課程體系、注重科學能力提升

要提升師范生的科學素養，需要優化師范專業的人才培養方案，完善課程體系，將專業教育與通識教育有機結合，實現人文教育與科學教育的和諧發展，力促不同功能的課程間形成教育合力，提升師范生的綜合素養。

第一， 師范生教育課程體系應包含學科專業課程、教育教學理論及技能課程、教學實踐實訓課程、人文素養課程和科學素養課程，尤其要重視開設人文社會科學基礎和自然科學基礎知識課程，用以促進師范生人文素養和科學素養的共同提高。

第二，依據《小學教師專業標準》《小學教育專業認證標準》等，精選科學教學內容，優化教學評價，教學過程中不再一味地強調知識的掌握，改變單一以考試為主的考核方式，突出教學過程性評價，注重培養師范生在學習過程中的獲得， 即對科學本質的認識、科學思維方法的鍛煉以及科學能力的提升。

3.3 增強科學興趣、重視科學品質培養

要提升師范生的科學素養，需要高校為學生提供更多地參與科技創新的方式和機會，高校教師更要轉變課堂教學理念與教學手段，從而增強師范生的科學興趣、培養師范生的創新意識和創新能力，以適應國家和社會對新型教師人才的需要。

第一，整合學校實驗教學資源，為學生創立一個適合進行科學實踐實驗的平臺，學校基于科研平臺與資源建立學生小課題等項目， 目的在于擴大師范生參與教師科研項目的范圍， 提升師范生參與科學研究的意識。創設大學生創新創業的訓練項目或比賽，鼓勵不同學科背景的師范生組成科技創新團隊積極參與，開闊他們的科學視野、訓練科學思維、提升實踐能力。

第二， 高校教師在教學中需激發學生科學興趣，在教學內容上滲透科學精神、體現科學方法，不僅注重學生知識總量的提升， 更應結合師范專業特點，通過創設新穎的教學環節和教學活動培養學生實事求是、質疑創新、客觀公正看待問題的態度和敢于克服困難的科學品質。

4 結語

通過對師范生科學素養的現狀調查研究，發現師范生的科學素養還存在著科學知識缺乏、創新精神不足、科研能力欠缺等問題，高校對師范生科學素養的進一步提升，需立足《師范類專業認證標準》，從校園文化、培養方案、課程設置、教學改革等方面積極開展科學素養教育，為基礎教育輸送高素養高質量的教師人才，為我國經濟發展與社會進步提供基礎保障。