我國教師科學素質的現狀、差異分析及對策

[摘" "要] 通過對第十二次中國公民科學素質抽樣調查中教師樣本的科學素質及其科學態度等情況進行分析發現，教師群體的科學素質水平明顯高于普通公民，科學知識、科學方法、科學思想與精神、解決問題的能力等維度得分均普遍高于普通公民；不同學歷、不同任教學段、不同學科門類的教師科學素質有較大差異，本科及以上學歷、高等院校教師及自然科學類教師科學素質水平較高。教師人群普遍具有積極的科學態度，對科技類信息非常感興趣，主要通過互聯網、電視、圖書、期刊獲取各類科技信息。基于此，本研究提出高度重視教師科學素質提升；構建系統的教師科學素質建設體系，創設有效的教師科學素質提升和發展路徑；重點關注小學和幼兒園教師科學素質水平的提升；注重中部和西部地區教師科學素質水平的提升；加強教師科學素質研究，深入挖掘影響教師科學素質提升的關鍵因素，促進教師科學素質水平提升等建議。

[關鍵詞]教師" "科學素質" "科學態度" "科學教育

[中圖分類號] N4 [文獻標識碼] A [ DOI ] 10.19293/j.cnki.1673-8357.2023.03.002

1問題的提出

黨的二十大報告指出，教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。人才是第一資源，一個國家的人才不僅僅是具有創新能力的高水平科學家和工程師，還包括全體勞動者。全體公民的科學素質是一個國家未來競爭力的重要基礎。提升公民的科學素質水平，科學教育是主渠道，各個學段的教師在提升公民科學素質的進程中起到重要作用。研究表明，教師是學生學業成就六大要素中最主要的影響因素 [1]，教師的科學素質水平對于學生的科學素質有較大的影響。近幾年，我國發布多項政策推動教師科學素質提升。2021年6月25日，國務院印發《全民科學素質行動規劃綱要（2021— 2035年）》，提出“十四五”時期要實施教師科學素質提升工程，將科學精神納入教師培養過程，將科學教育和創新人才培養作為重要內容，加強新科技知識和技能培訓。2022 年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》，提出學校要加強科學教育，不斷提升師生科學素質。2022年4月11日，教育部等八部門發布《新時代基礎教育強師計劃》，提出深化精準培訓改革，提升中小學教師的信息技術應用能力和科學素質。2023年5月，教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，強調要加強師資隊伍建設，升級實施中小學教師科學素養提升行動計劃，增強科學教育意識與能力。

教師的科學素質是教師需要具備的基礎的、重要的素質，并在一定程度上影響國家課程目標中科學素質目標的達成。朱玉軍認為，我國基礎教育課程中科學素質目標的達成主要取決于一線教師的科學素質水平[2]。有學者認為，教師的科學素質是教師素質中的重要部分，科學素質對教師個人和教師職業發展都有重要意義，同時教師應該比大眾具有更高的科學素質水平[3]。綜合以往文獻分析可知，我國學者對教師人群非常關注，學者針對小學教師和幼兒園教師對科學本質的理解和科學素質的現狀等進行研究[4-6]，但是鮮有全國范圍內針對全學段教師科學素質的調查。本研究希望通過分析我國教師群體科學素質現狀，找到我國教師科學素質的差異及不足，為進一步培養高素質的教師群體打下良好的基礎。

基于上述研究目標，本研究的核心問題是：我國教師群體的科學素質水平如何、我國教師群體的科學態度如何、不同教師群體的科學素質存在哪些差異、教師群體通過哪些渠道獲取科技信息來提升科學素質水平。

2研究設計

2.1 研究對象

2022年5—10月，第十二次中國公民科學素質抽樣調查實施并完成，調查采取線上線下相結合的方式開展，樣本覆蓋我國31個省（自治區、直轄市）和新疆生產建設兵團。本研究分析了上述調查中所有教師樣本，共8 178份，占總體問卷的 2.92%。在所有教師樣本中，男性教師樣本占比為65.27%，女性教師樣本占比為34.73%。在年齡方面，30～39歲樣本占比為18.66%，40～49歲樣本占比為36.74%，50～59歲樣本占比為34.89%，其他年齡段樣本占比為9.71%。在教師學歷方面，高中（中專、技校）及以下學歷樣本占比為2.19%，大學專科學歷樣本占比為17.64%，大學本科及以上學歷樣本占比為80.17%。在任教階段方面，小學及幼兒園教師樣本占比為43.6%，初中教師樣本占比為23.2%，高中教師樣本占比為12.3%，高等院校教師樣本占比為10.5%。

2.2 研究方法

本研究采用了中國公民科學素質調查的測評量表，采用 SPSS 20.0、Rstudio 軟件進行統計與數據處理分析。首先對教師的科學素質進行描述性分析，隨后分別以學段、區域等變量進行差異性分析，并對教師的科學態度以及獲取科技信息的途徑進行分析。

2.3 研究工具

中國公民科學素質調查測評量表對科學素質主要從科學知識、科學方法、科學精神與思想、解決問題的能力4個維度進行考察，科學素質的總體情況按照具備科學素質的比例來反映，科學素質每一維度的得分按照權重換算成百分制得分。科學態度主要從對科技類信息的興趣、對科技及科技發展的態度等方面進行考察。

3調查結果

3.1 教師人群科學素質水平較高，各方面發展均衡

依據第十二次中國公民科學素質抽樣調查結果，2022年我國公民具備科學素質的比例是12.93%。按照同樣的計算方法，我國教師具備科學素質的比例為37.48%，與全國水平相比，我國教師人群具備科學素質的比例較高。從具體維度上看，教師科學素質的不同維度得分均高于全國平均水平。教師人群的科學知識維度得分為65.8分，比全國平均水平高出11.2分；科學方法維度得分為64.0分，比全國平均水平高出11.7分；科學精神與思想維度得分為68.1分，比全國平均水平高出14.2分；解決問題的能力維度得分為65.0分，比全國平均水平高出12.7分。總的來說，教師人群科學素質水平較高，科學素質4 個維度發展比較均衡。

在科學知識領域，教師人群在各個領域的正確率如下：生命與健康領域正確率為76.16%，地球與環境領域正確率為79.78%，物質與能量領域正確率為67.72%，數學與信息領域正確率為74.45%，工程與技術領域正確率為66.59%。總體來說，各個領域的正確率均顯著高于全國平均水平。教師人群科學知識領域中物理與能量、工程與技術兩個領域正確率略低，需要加強。

3.2 教師人群對科技擁有積極的態度

調查結果表明，68.4% 的教師群體對科技類信息“非常感興趣”或者“比較感興趣”，比全國平均水平高16.5個百分點。了解科技信息的原因依次為“解決具體問題”（50.7%）、“ 對特定科技主題感興趣”（46.7%）、“主動自我提升”（44.6%）、“家庭和工作需要” （41.5%）、“打發時間”（12.3%）。

總的來說，教師人群對“科技對人類的重要價值”方面呈現出比較積極的態度，教師贊成“現代科學技術將給我們的后代提供更多的發展機會”的比例為 92.7%。教師群體普遍對基礎研究支持度很高，贊成“盡管不能馬上產生效益，但是基礎科學的研究是必要的，政府應該支持”的比例為 98.0%。贊成“公眾對科技創新的理解和支持，是建設科技強國的基礎”的比例為98.7%。在參與決策方面，教師贊成“政府應該通過舉辦聽證會等多種途徑，讓公眾更有效地參與科技決策”的比例為92.1%。總的來說，教師人群的科學態度非常積極（見表1）。

3.3 教師人群主要通過互聯網和電視獲取各類科技信息

調查結果表明，教師主要通過互聯網（94.3%）、電視（71.4%）、圖書（45.6%）和期刊（42.3%）獲取科技信息。與全國情況相比，使用互聯網、圖書和期刊獲取科技信息的比例更高，通過電視、親友同事、廣播和報紙獲取科技信息的比例較低（見表2）。

3.4教師人群科學素質水平有地域差異

本次調查對城鄉區域以及東部、中部、西部地區的教師科學素質水平進行了分析，分析結果見圖1。

城鎮教師科學素質水平為37.60%，比全國城鎮居民的15.94% 高出21.66個百分點；鄉村教師科學素質水平為36.90%，比全國鄉村居民的7.96% 高出28.94個百分點；城鄉教師科學素質差距0.7個百分點，教師人群科學素質水平城鄉差異不大。

東部、中部、西部地區教師科學素質水平呈梯次遞減。2022年，東部、中部、西部地區參與調查的教師具備科學素質的比例分別為43.65%、35.51%、33.37%， 比東部、中部、西部公民科學素質水平（15.31%、11.97%、10.27%）分別高出28.34、23.54、23.10個百分點。與東部相比，中部和西部地區教師科學素質較低。

3.5 教師各個群體科學素質情況差異較大

本次調查分別以教師群體的性別、受教育程度、年齡、任教科目和任教階段等為自變量，教師的科學素質水平為因變量，探查不同群體教師的科學素質差異情況。調查結果見表3。

調查結果表明，男性教師具備科學素質的比例為48.4%，比全國男性的14.77% 高出33.63 個百分點；女性教師具備科學素質的比例為29.1%，比全國女性的10.98% 高出18.12個百分點，男女教師科學素質水平相差19.3個百分點，差異較大。

調查結果表明，中青年教師人群的科學素質水平較高，且教師的科學素質水平隨年齡增長而降低。30～39歲年齡段教師的科學素質水平為50.1%，比同一年齡段全國公民科學素質水平（16.77%）高出33.33 個百分點；40～49歲年齡段教師的科學素質水平為37.8%，比同一年齡段全國公民科學素質水平（11.61%）高出26.19個百分點；50～59歲年齡段教師的科學素質水平為35.6%，比同一年齡段全國公民科學素質水平（7.36%）高出28.24個百分點（本次調查中18～29歲年齡段教師的樣本量過小，無法計算，無數據）。

本次調查中的受訪教師絕大多數為大學專科及以上學歷，且隨著學歷的提升，教師人群具備科學素質的比例明顯提升。高中（中專、技校）文化程度教師具備科學素質的比例為19.2%，比全國同類人群高出4.01個百分點；大學專科教師具備科學素質的比例為27.5%，比全國同類人群高出5.28個百分點；大學本科及以上文化程度教師具備科學素質的比例為41.5%，比全國同類人群高出0.11 個百分點。

任教階段越高，教師的科學素質水平越高。小學及幼兒園教師具備科學素質的比例為26.6%，初中教師具備科學素質的比例為41.0%，高中教師具備科學素質的比例為48.0%，高等院校教師具備科學素質的比例為60.1%。同時自然科學類教師的科學素質水平較高，自然科學類、社會科學類以及藝術類教師具備科學素質的比例分別為46.8%、35.9%、21.0%。

3.6 教師的科學素質與科學態度之間呈弱的正相關

為了探究教師科學素質與科學態度是否存在相關性，課題組使用了R語言，針對不同的數據類型使用斯皮爾曼等級相關系數對數據之間的相關關系進行了分析。結果發現，教師的科學素質總體水平以及科學知識、科學方法、科學精神、科學能力與教師對科技類信息的興趣均存在相關（見表4）。盡管相關性比較顯著，但是由于相關系數均沒有超過0.3，這些相關均是顯著的弱的正相關。

4討論與結論

4.1 教師人群科學素質水平顯著高于全國平均水平，但是仍然存在短板，高學歷是教師人群科學素質顯著高于全國平均水平的重要原因

本研究對第十二次中國公民科學素質抽樣調查中教師樣本的科學素質進行分析， 將教師人群樣本與《2021年全國教育事業發展統計公報》公布的教師人群情況比較，二者在年齡、學歷、任教階段等占比均具有較強的一致性，因此本次調查結果的分析具有一定程度的參考價值。但是在性別分布方面有一定差異，因此，本次調查中反映出來的男性教師和女性教師的科學素質水平差異狀況，具有一定的局限性。從科學知識的領域看，在物質與能量、工程與技術兩個領域，教師人群的得分率略低。這與科學知識自身的難度有關，作為物質與能量的基礎——物理學科是比較難理解的學科之一；工程學是學齡最短的學科之一，許多學生、教師對此都十分陌生 [7]，且長期以來我國重科學輕技術，因此對工程與技術領域的重視不夠。這點在未來的教師科學素質提升中值得關注。

從調查結果看，我國教師人群的科學素質顯著高于全國平均水平，且每個維度的得分均高于全國平均水平。分析其原因，教師是專業人士，特別是自然科學類教師在日常工作中有較多接觸科學知識、體驗科學方法、鍛煉自己應用科學解決問題的能力以及反思自己科學精神與思想的機會。最主要的原因是調查的教師人群受教育程度較高，80%以上被調查教師人群學歷在本科及以上。學歷水平較高，是教師人群科學素質顯著高于全國平均水平的最重要原因。

4.2 幼兒園和小學教師科學素質水平不高制約了教師人群科學素質整體發展，同時也成為制約學生科學素質發展的重要因素

調查結果表明，盡管小學及幼兒園教師具備科學素質的比例顯著高于全國平均水平，但卻是教師人群科學素質水平的短板所在，與其他學段教師相比也有較大差距。

幼兒園是幼兒認識世界、走向正規教育的第一步，對幼兒的發展十分重要。幼兒教師不分學科，重點在于貫徹落實《3～6歲兒童學習與發展指南》《幼兒園教育指導綱要》，幼兒園階段鼓勵幼兒觀察、記錄、表達等，均屬于科學素質培養的基礎內容，因此幼兒教師的科學素質將對幼兒科學素質的培養產生重要影響，教師科學素質不足將制約幼兒科學素質的起步。

小學是基礎教育普及率最高、影響公民素質最大的學段[8]，在小學階段為學生科學素質打下良好的基礎，將會對我國公民科學素質水平量和質的提升起到重要作用。由于我國小學科學教師專職少、兼職多、專業匹配度差 [9]、跨學科教學技能不足 [10]，小學科學課被定為“副科”等因素[9]，小學科學學科教育的不足及其他學科教師的科學素質水平不高等因素，會制約小學生的科學素質養成。

4.3 與預期一致，中西部地區教師人群科學素質總體低于東部地區，自然科學類教師科學素質總體狀況最好；出乎意料，教師人群科學素質情況城鄉差異較小

調查結果表明，東部、中部、西部地區教師科學素質水平呈梯次遞減，與東部相比，中部和西部地區教師科學素質較低。這與我國公民科學素質狀況的趨勢一致。同時，從所教學科的角度出發，所教學科為自然科學類的教師科學素質總體狀態最好，以下依次是社會科學類教師和藝術類教師。所教學科為自然科學類的教師，在工作中有更多接觸科學的機會，也有更多運用科學知識和鍛煉科學能力的機會，這些均可以使其科學素質水平保持在一定的水準。社會科學類和藝術類教師所教學科與科學相距較遠，較難從工作內容上獲得科學素質提升。

本次調查結果中，教師科學素質水平城鄉差異較小，這與全國普通公民的科學素質城鄉差異結果不一致。原因之一可能是調查存在局限性，本次調查非專項針對教師開展的調查，而是對第十二次中國公民科學素質抽樣調查中的教師樣本進行分析，在本次調查中，教師人群所在城鎮或鄉村是指教師的居住地點而非工作地點，這會對調查結果產生一定的影響。原因之二可能是城鄉因素對教師科學素質的影響有限。無論居住地是城鎮還是農村，教師的科學素質水平不受影響，但該結論有待進一步驗證。

4.4 教師人群具有積極的科學態度是培養青少年學生積極科學態度的有利因素

調查結果表明，我國教師人群具備積極的科學態度，特別是教師人群對于基礎科學研究十分支持，贊成“盡管不能馬上產生效益，但是基礎科學的研究是必要的，政府應該支持”的比例為98.0%。習近平總書記強調，加強基礎研究，是實現高水平科技自立自強的迫切要求，是建設世界科技強國的必由之路[11]。教師是教育活動最直接的承擔者，是國家各類課程標準的實施者，是對學生影響最大的人群之一。教師人群對基礎科學研究的積極態度，對于激發億萬學生認識和了解基礎科學研究的熱情十分有利。

習近平總書記在科學家座談會上的講話中指出，“好奇心是人的天性，對科學興趣的引導要從娃娃抓起”[12]。科學興趣是科學態度的重要表現，要培養一大批具備科學家潛質的青少年，促進青少年學生養成積極的科學態度是基礎。毫無疑問，廣大教師人群積極的科學態度將極大地促進我國青少年學生積極科學態度的發展。

5落實好教師科學素質提升工程，進一步提升教師科學素質的對策建議

習近平總書記在二十屆中共中央政治局第三次集體學習時強調，要在教育“雙減”中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體[11]。2023年5月，教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，系統部署在教育“雙減”中做好科學教育加法，支撐服務一體化推進教育、科技、人才高質量發展。在教育“雙減”中做好科學教育加法，毫無疑問，教師是最關鍵最核心的要素，不僅是校內的教師，在科技館、博物館、青少年宮、兒童活動中心等各類優質校外場館（所）工作的教師都需要加強科學素質。基于此，本研究從定位導向、體系構建、時限內容、區域重點和研究展望5個方面對促進教師科學素質提升提出如下建議。

第一， 高度重視教師科學素質提升，深入落實好《全民科學素質行動規劃綱要（2021 —2035年）》教師科學素質提升工程和《新時代基礎教育強師計劃》中提升中小學教師的科學素質的要求。百年大計，教育為本；教育大計，教師為本。黨的二十大報告中強調，要堅持為黨育人、為國育才，全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才，聚天下英才而用之。高水平教師是高質量教育發展的中堅力量，是建設教育強國的根基。科學正在以前所未有的影響力滲透著每個人的生活，科學的思維方式以及基于科學作出決策可以幫助公民在科學和技術高度發達的社會中更好地生活。培養和提升公民科學素質，教師十分關鍵。因此，要將教師科學素質的提升放到十分重要的位置上，深入落實好教師科學素質提升工程，不僅要重視基礎教育階段，也要重視高等院校的科學教育；不僅要落實好科學學科的教師配備，也要重視其他學科教師的科學素質提升。

第二，構建系統的教師科學素質建設體系，創設有效的教師科學素質提升和發展路徑。教師科學素質提升是教師專業發展的組成部分，具有持續性、針對性的特點，需要針對不同任教學段進行系統化的設計。建議從國家層面構建教師科學素質建設生態體系，構建教師科學素質培養標準，強化教師職前培訓中科學精神和科學家精神的培養，加強科技前沿內容和科學方法、科學思維的培訓；加強各級各類在職教師的科學素質培養工作，建設線上教師能力提升資源，滿足各級各類教師的個性化需求。

第三，重點關注小學和幼兒園教師科學素質水平的提升。調查表明，我國小學及幼兒園教師科學素質水平明顯低于其他任教階段教師。小學和幼兒園階段是基礎教育中的關鍵階段，小學和幼兒園階段教師的科學素質水平對學生成長早期科學素質的形成有重要作用。一方面，要采取激勵措施，吸引高學歷高素質人才投入小學和幼兒園教育；另一方面，要加強針對小學和幼兒園教師的科學素質培訓，并開展監測評估工作，加強職后科學素質培訓。建議在小學和幼兒園教師的科學素質培訓中，加強教師對物質與能量、工程技術領域的內容學習。

第四，注重中部和西部地區教師科學素質水平的提升。本次調查顯示，我國中部和西部地區教師科學素質明顯低于東部地區。對此，一方面，要加強頂層師資建設，加大力度開展中部和西部教師科學素質提升工程，組織開展專項教師科學素質水平摸底調查，制定激勵機制；另一方面，要拓寬中部和西部地區教師科學素質提升通道，鼓勵高校、科研單位開展教師科學素質研究工作，鼓勵科學家和學者開展中西部地區教師科學素質培訓工作。

第五，加強教師科學素質研究，深入挖掘影響教師科學素質提升的關鍵因素，促進教師科學素質水平提升。研究是破解發展問題的基礎，只有充分地徹底地詳細地研究教師科學素質，才能深入挖掘出影響教師科學素質提升的關鍵因素。建議加大投入力度，設置專門的研究，針對不同級別、不同領域的教師開展多層次、全方位的研究；以特定區域、特定領域為背景開展實證研究，找到基于中國背景下教師科學素質提升的策略和辦法。

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（編輯" 顏" "燕" " 李" "瑩）

收稿日期：2023-05-15

作者簡介：李秀菊，中國科普研究所研究員，研究方向：科學教育，E-mail：littleju@126.com。高宏斌為通訊作者，E-mail：gaohongbin@cast.org.cn。