科學身份認同的提升策略

隨著科學教育改革的不斷深入，人們愈來愈重視學生科學身份認同問題，并將其作為科學素養的重要組成部分和科學教育的重要目標。早在2008年，美國國家研究理事會《把科學帶進學校》（Taking Science to School）就明確將“發展科學興趣、理解科學知識、從事科學推理、反思科學、參與科學實踐和科學身份認同（Science Identity）”作為科學教育的目標，[1]其中，科學身份認同既是個體長期參與各種科學活動的結果，也是前五方面的凝結。PISA 2024科學素養測評框架文件Strategic Vision and Direction for Science發布，強調身份認同對在快速變化的世界中支持機構和調動公民至關重要，并增加“科學身份認同”測評維度。目前，科學身份認同問題也引起了我國教育界的重視。科學課程標準指出，科學課程旨在培養學生的科學素養，而這依賴于包含科學身份認同在內的科學學習目標的達成。在此背景下，明確科學身份認同的概念內涵，分析學生科學身份認同的建構過程和影響因素，探究科學身份認同的提升策略，具有重要意義。

一、科學身份認同的基本內涵

身份認同，心理學上指個體對自我身份的確認，對所歸屬群體的認知和情感體驗，對行為模式進行整合的心理歷程；社會學上是主體對其身份或角色合法性的確認；哲學上則是對價值和意義的承諾和確認。各領域對身份認同的具體解釋不同，但本質上都是對“我是誰？從何而來？到何處去？”的追問與回答，都表征了身份認同的“認知、情感和行為表現”三方面結構。近二十年來，身份認同成為教育領域的研究熱點，并在科學教育領域擴展出“科學身份認同”的概念。

2000年，Brickhouse等人指出，科學身份認同是一個人具有自己是未來科學家的自我概念。該界定關注個人對科學家這一可能未來身份的自我評價與認可，但忽略了成為未來科學家必需的知識、能力等科學素養前提；內涵上強調科學身份認同的多元性、動態性和短暫性。

2006年，Carlone和Johnson提出，科學身份認同是：一個人具有科學能力，能像科學家一樣工作，自己認可的同時，也被他人認可是一名具備科學素養的人（science person）。該界定從“表現、知識、認可”三個維度詮釋，表明科學身份認同的形成既需要個體擁有并展現科學知識與能力，也需要個體建立科學身份的自信和自我認可，更重要的是獲得他人的認可；內涵上強調科學身份認同是個體在科學實踐活動中尋求并獲得客觀與主觀認可的過程。

2009年，Warner從興趣、能力、認可三方面，將科學身份認同界定為：對科學有濃厚的興趣，表現出科學方面的能力，承認自己是科學學習者，并且有來自“有意義的人”的認可。該界定強調知識與能力，側重個人的科學興趣，并將寬泛的他人認可具體化為“有意義的人”的認可；內涵上強調科學身份需要在學習學校科學經驗和參與科學實踐的過程中形成。

2018年，Williams指出科學身份認同是：個體認為自己是“屬于科學的人（belongs in science）”，有在大學或職業生涯中追求科學的興趣和意愿。

本文將科學身份認同的基本內涵概括如下：①科學身份認同是一個多元的、短暫的、動態的、復雜的心理狀態，個體通過與社會關系的交流互動協商自己的身份，使其呈現相對穩定性；②科學身份認同是一個獲得實踐性經驗的過程，個體在長期科學實踐中尋求科學學習和科學事業的歸屬感；③科學身份認同是科學學習評價的視角之一，既可以作為科學學習的結果變量評價學生的學業成就，也可以作為學生自我評價的方式。

從上述分析可以看出，科學身份認同的概念正處于不斷發展完善的階段，已有界定各有側重，但均不夠全面。本文綜合考慮概念的易理解性和全面性，從知識、能力、表現、認可和科學從業意愿五方面，將科學身份認同界定為：個體對自身具備科學知識與能力，能像科學家一樣實踐，勝任科學相關工作，并得到他人認可的自我認知與身份確認。

二、科學身份認同的形成機制

科學身份認同的概念模型由單一維度向多維度發展，其建構過程也隨概念模型的發展而不斷完善。其中，最具代表性的是Carlone和Johnson的三維科學身份認同模型及其建構解讀。

1.科學身份認同的建構過程

Gee的身份建構理論指出，身份是一個人正在尋求和希望扮演的角色（kind of person）；身份建構與個人內部狀態無關，與其得到的社會認可有關。Carlone和Johnson綜合回答了“如何描述一個具有強大科學認同的人”：①有對科學知識的理解及科學地理解世界的動力；②具備必要技能，可以向他人展示科學實踐能力；③認可自己，并被他人認可。由此，Carlone和Johnson建構了科學身份認同模型（如圖1）。

科學身份認同是一個社會意義建構的過程，必須在“能力、表現、認可”三個維度均衡建構和發展：首先，一個人要有“能力”展示自己對科學內容的理解；其次，要有必要的技能“表現”自己在科學實踐方面的能力；最后，要被自己，也被他人“認可”為“具備科學素養的人”。

2.科學身份認同的影響因素

影響人的發展因素是教育學的一個重要理論問題。“多因素論”認為人的發展是多系統、多層次、多種類因素綜合作用的結果，包括遺傳、環境、教育、主觀能動性，以及文化傳統、時代特征等廣闊的背景條件。在眾多對學生科學身份認同影響因素的研究中，Fajardo借鑒生態系統學的生物生態模型，參考科學身份認同模型，建構了科學身份認同影響因素模型（如圖2）。

本文參考教育學中人的發展的多因素論以及Fajardo的模型，將科學身份認同的影響因素概括為以下四個方面。

第一，社會因素。教師、家庭與同伴是個人成長過程中最主要且重要的社會關系，以此為依據將影響學生科學身份認同的社會因素分為教師與家庭因素和同伴因素：①羅森塔爾效應指出，教師和家長對學生的殷切期望能使他們向預期的方向發展，而家庭經濟水平等也起著不同程度的作用；②同伴通過合作分享能對學生的科學身份認同產生積極影響。

第二，個人因素。首先，男性科學身份認同總體高于女性，原因在于人們存在“科學家通常是男性”的刻板印象，且女性更可能缺失科學經驗及他人的科學期望。其次，科學自我效能感會影響學生的科學學習和科學職業意愿。

第三，教學因素。根據教學環境、教學目的性、系統性等，將教學因素分為學校科學教育因素和非正式環境下的科學學習因素：①恰當的學校科學教育可以促進學生的科學學習和科學實踐，增強他們的參與感，讓他們感受到自己“像科學家一樣工作”；②非正式科學學習為學生提供更豐富的科學資源，讓他們接觸到學校之外的、新穎而獨特的科學知識，并對其如何看待自己產生積極的影響。

第四，時間因素。時間系統側重于人的特征與其所處環境之間隨時間推移的相互關系，該系統是學生的畢生經歷。相關研究表明，兒童早期經驗對于青少年的科學身份認同而言十分重要。

三、科學身份認同的提升策略

科學教育被認為是所有能夠促進人的科學素質提升的教育，中小學科學教育主要指學校科學教育和非正式科學學習。促進學生的科學身份認同，需要教師進一步推進學校科學教育公平，轉變學生對科學和科學家的刻板印象，加強科學學習與學生生活的聯系，激勵他們主動參與科學實踐，并盡可能地為他們創造更多科學學習的成功體驗。

1.推進學校科學教育公平

Pierre Bourdieu將資本概念化為社會中合法的、有價值的、可交換的資源，并指出，經濟資本、社會資本、文化資本和象征資本通過資本內部及與慣習之間的相互作用，在特定社會場域中形成特權或從屬關系。借鑒Bourdieu的社會學理論，Louise Archer等人提出科學資本（Science Capital）：整合與科學相關的經濟、社會和文化資本的方式，指代有助于個體在科學學習和科技領域取得優勢的相關資本。

學生擁有的科學資本越豐富、優質，就越容易在科學技術領域取得優勢。本文從以下幾方面思考如何助力學生積累科學資本，從而促進科學教育公平和科學身份認同的發展。

第一，科學教育以科學資本為出發點。科學資本的建構有利于提升公民的整體素養，使其更好地適應科技社會，并吸引更多人才進入科技領域，從事科技相關工作。科學教育應更加注重學生科學資本的積累，激勵和幫助更多學生在未來投身科學技術事業。

第二，依托學校科學教育建構科學資本。學校科學教育要通過多樣化的科學活動，如鼓勵學生參與課外科學活動、通過網絡瀏覽科普文章和視頻等，[2]促進他們科學資本的多維度建構。

第三，科學教師應建立科學資本理念，善用科學資本教學法。教師是學生學習時期的“關鍵成年人”，以代理人的身份發揮教育理念和教學方法的效力。因此，教師培訓應滲透科學資本理念，明確科學資本是什么、有何價值；科學教師要善于運用科學資本教學法（以科學資本為導向，以促進社會公正為理念的科學教學法），注重挖掘和利用學生的已有科學資本，建構新科學資本，最終實現教育公平。

2.轉變對科學的刻板印象

對科學的刻板印象表現在兩方面：一是認為科學相關課程學習難度過大，這使學生缺乏作為“科學家”身份和勝任“科學工作”的感知體驗；二是認為科學家通常是男性，這使女性難以獲得“科學家”身份的自我認可與他人認可。

學校科學教育可以通過融職業生涯教育于科學教學，轉變學生的刻板印象。首先，充分挖掘教材蘊含的有關科學工作過程、內容等的元素，使學生意識到所學知識與生活密切相關，[3]能為自己勝任科學工作奠定基礎。其次，注重科學史教育，讓學生從科學家故事中了解科學家的思維方式和科學探究的方法，幫助他們像科學家那樣工作。此外，課堂教學可適當增加對女性科學家的呈現與介紹，打破“科學家通常是男性”的刻板印象。

在非正式科學學習中，學生可以通過參觀科技場館、親近自然環境、參與STEM教育等發展科學身份認同。另外，對學生科學身份的積極反饋是一種有效的社會性策略，當女性接收到積極的社會認可，其科學興趣和學習動機便得到提升，這能促進科學身份認同的提高。

3.加強科學與學生生活的聯系

Dewey在《民主主義與教育》中指出，教育在它最廣的意義上就是生活的社會延續，學校生活應與兒童自身生活和社會生活相契合，滿足兒童的需要和興趣，適應現代社會變化的趨勢，因此最好的教育就是“從生活中學習”“從經驗中學習”。陶行知先生提出“生活教育”理論，指出生活本身就是一種特殊的教育，教育的目的、原則、內容和方法等要根據生活需要來確定。

由此可見，學校教育應當增強科學與學生生活的聯系，在真實情境中建構科學身份認同。科學教師要運用生活化的教學策略，創設生活化的科學課堂情境，激發學生的探究熱情和興趣。當學生發現科學學習與生活息息相關時，科學與生活的隔閡將逐漸被消除，他們也將在探索感興趣的、源于生活的科學問題的同時建構科學身份認同。

非正式科學學習中的案例、經驗和在問題之間建立聯系，可以提高學生的探究興趣，幫助他們將這種學習遷移到職業和現實生活中。具體教學策略包括：賦予學生和教師參與社區和政治服務的權利；使用社區案例和數據聯系科學概念與技能；通過真實案例吸引學生，使之產生共鳴；通過實踐工作展示和練習實踐技能；通過對比性敘述培養可持續發展和社會正義的觀念等。

4.激勵學生參與科學實踐

實踐共同體認為人的身份取決于人的說話方式，身份發展依賴于社會實踐，話語理論指出，語言是社會實踐的重要載體，由此可見，人的身份在社會實踐中不斷通過語言建構和發展。因此，科學教育應重視并激勵學生參與科學實踐。“參與科學實踐”對應科學身份認同模型的“表現”維度，學生參與科學實踐是“像科學家那樣”認識和探索世界的動力源泉，可以幫助學生將自己視為科學家，促進科學身份認同。

美國在《K-12年級科學教育框架：實踐、跨領域概念和核心概念》和《新一代科學教育標準》中將“科學與工程實踐”列入了科學教育三大維度，強調科學知識是在特定實踐活動中生成和發展的，就像科學家所做的那樣。科學課程標準建立了科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任的四維核心素養框架，突出探究實踐作為學生形成其他素養的主要途徑和提升關鍵能力的重要性。

學校科學教育應為學生提供充足的校內科學學習與實踐的機會，通過激勵他們參與科學實踐提升科學身份認同。教師在科學課堂上應引導學生更多地使用科學語言和科學工具，進行集體性的科學實踐活動，幫助他們在與社會關系的交流互動中發展科學身份認同。

非正式科學學習通過同伴交流、關鍵社會行為和自主學習能力三個因素影響學生科學身份認同的發展。首先，學生的話語總是與實踐保持一致，同伴間的交流合作使其更新或深化對科學知識的理解，并重新定位自己的身份。其次，非正式學習環境的開發有助于學生關鍵社會行為的發展，例如在KSI（Kitchen Science Investigators）學習環境中，學生扮演廚師進行烹飪來學科學。此外，整合社會、文化和日常經驗，進行電影制作等，也能有效培養學生的自主學習能力，幫助其發展科學身份認同。

5.創造科學學習的成功體驗

弗洛伊德曾說過，一個人的童年經歷隨著時間的推移會逐漸消失，但它會固執地隱藏在潛意識中對人類的生活產生永恒影響。于教育領域而言，在批評和失敗的經歷中度過、在壓抑的環境中成長的學生，更容易產生習得性無助和自卑感，這將阻礙他們學習動機的激發、學業成就的提升和自我效能感的發展。

Bandura的自我效能感理論指出，直接經驗（個體之前的成敗體驗）、替代性經驗（觀察并學習榜樣的行為）和言語支持（他人的認可）影響著學生的自我效能感。缺乏成功的科學體驗，換言之，個體直接經驗中的成功體驗較少、失敗體驗過多，是學生科學身份認同薄弱的重要原因之一。因此，教師可以通過為學生創造更多科學學習的成功體驗，使其獲得勝任感和自信心，由此增強他們的科學自我效能感，促進科學身份認同的發展。

科學教育需要為學生創造科學學習的成功體驗：

一是開展分層教學，創造成功機會。每個學生都是獨立而特殊的個體，教育要承認并尊重學生的個體差異，因材施教，根據他們的最近發展區開展分層教學。

二是正確對待失敗，拓展成功內涵。教師讓學生體驗成功的同時，也應引導他們正確對待失敗，重新認識成功和失敗的內涵。

三是重視賞識教育，激發學習動機。教學中教師要注重賞識學生的微小進步，以肯定、支持和鼓勵為主，當學生體驗到成功和勝利的喜悅時，其學習的動機和堅持的意志就會被激發。

（作者：周甜甜，南京師范大學教育科學學院碩士研究生；何善亮，南京師范大學教育科學學院教授，碩士研究生導師，博士）

參考文獻

[1]菲利普·貝爾，布魯斯·列文斯坦，安德魯·紹斯，等.非正式環境下的科學學習：人、場所與活動[M].趙健，等譯.北京：科學普及出版社，2015.

[2]樊文強，張海燕，李亮.促進學生科學資本構建：科學教育發展的新視角[J].中國電化教育，2020（03）.

[3]王慶，姚寶駿.中學生科學身份認同的現狀及群體特征[J].教育測量與評價，2021（09）.