熱愛情感如何影響青少年的STEM職業期望

[摘 要] 青少年對科學的熱愛情感反映其興趣和正向的態度。STEM職業期望反映了青少年對于將來可能從事的科學相關工作的愿景與準備。以國際學生評價項目（PISA）韓國與新加坡兩國8855名學生為樣本，基于職業發展理論和期望價值理論，研究構建了以成長型思維和科學素養為雙促進機制的雙重中介模型。結果發現：青少年的科學熱愛情感既能促進成長型思維進而激發STEM職業期望，也能提高科學素養進而促進STEM職業期望的形成。

[關鍵詞] 科學熱愛情感；成長型思維；科學素養；STEM職業期望

[中圖分類號] G424.74 [文獻標識碼] A

[文章編號] 1673—1654（2025）02—068—012

一、問題提出

STEM職業期望（STEM Occupation Expectation）指的是個體在正式涉足勞動力市場之前對于投身STEM領域相關職業的意愿與期望。這種期望源于個體對STEM職業的向往與渴求，同時包含了所持有的積極態度與堅定信念。作為青少年未來選擇和從事職業的指導燈塔及發展規劃的基礎，職業期望既是個人職業價值觀的外在表現，也是決定個人未來從事與選擇STEM相關職業的內在動力源，因此也稱為STEM職業抱負（STEM Career Aspiration）[1]。在當前教育政策的推動下，重視青少年STEM職業期望的形成與發展對科技進步以及青少年的成長具有重大意義。因此，為滿足當代社會需求，構建一個更加全面和深入的理解框架，激發青少年對科學的興趣和職業向往，推動科技創新和社會進步，探討青少年的STEM職業期望及其影響因素對我國科學教育發展以及科技進步具有十分重要的價值。基于職業發展理論和期望價值理論，嘗試以成長型思維和科學素養作為雙中介變量，采用PISA2022韓國與新加坡兩國數據，探討青少年的科學熱愛情感對其STEM職業期望的“雙重”效應，以便在科學學習和實踐探究中提供科學依據，促進青少年的全面發展和社會的整體進步。

二、理論基礎和研究假設

（一）科學熱愛情感與青少年STEM職業期望

青少年對科學的熱愛情感會增加其將來從事STEM相關職業的可能性。學者張海燕調查發現，科學熱愛情感與青少年的STEM職業期望之間存在著密切關系，青少年對科學的熱愛情感對其STEM職業期望具有顯著影響[2]。另外，青少年對科學的興趣和態度會影響他們對STEM領域職業的期望[1]。王鑫等研究發現，中學生的科學資本（如科學知識、經驗及網絡）和科學態度（如對科學的興趣及價值觀）與其STEM職業期望之間存在正相關關系[3]。這意味著，青少年在科學領域的知識和興趣越多，他們選擇STEM職業的可能性也越大。當青少年對科學產生情感聯系時，他們更有可能發展出對STEM領域的長期興趣和職業期望。因此，提高青少年的科學素質，培養他們的科學熱愛情感，鼓勵他們追求STEM職業是非常重要的。

青少年STEM職業期望是青少年希望從事相關職業的態度傾向，其影響因素涉及個人特質、教育環境、家庭背景、社會文化等多個層面。分析相關影響因素，可以幫助教育者、政策制定者以及社會各界人士更好地培育并保護青少年的STEM職業期望，支持青少年的STEM職業發展，為他們提供必要的資源和指導。再者，科學熱愛情感反映個人對科學學科或科學活動的情感傾向和興趣程度，對科學的熱愛會增加青少年從事STEM相關職業的可能性，即青少年越熱愛科學，未來越想成為科學家、工程師等相關人員。

據此，提出假設H1：青少年對科學的熱愛情感對其STEM職業期望具有正向影響。

（二）科學素養的中介作用與STEM職業期望

當青少年具有較高的科學素養，并在科學學習中獲得了相較于其他學科更多的滿足感與樂趣，其STEM職業期望越強。研究表明，具有良好的科學素養可以增強個人對STEM領域的興趣和參與度[4]。PISA將科學素養定義為個人識別科學問題、科學解釋現象和使用科學證據的能力，以便積極參與民主社會并成為善于反思的公民。一個有科學素養的人愿意參與關于科學和技術的理性論述，這需要有科學地解釋現象、數據、證據的能力，以及評估和設計科學探究的能力。因此，在這個框架內，科學素養的概念既指科學知識，也指科學技術。科學素養不僅需要了解科學概念和理論，還需要了解與科學探究相關的常見程序和實踐，以及這些程序和實踐如何推動科學進步。因此，具有科學素養的個人能夠理解構成科學技術思想基礎的主要概念和思想、獲取知識的方式以及利用證據或理論解釋證明的程度[5]。期望價值理論認為，科學素養直接影響了青少年對STEM相關職業的選擇。科學素養方面表現優異者和表現欠佳者對于STEM職業期望的反映不同，在科學素養方面表現好的學生比表現不佳的學生更有可能期望從事與STEM相關的職業[6]。青少年自身的科學情感將直接影響科學素養，進而影響其STEM職業期望。

因此，提出假設H2：科學素養在青少年對科學的熱愛情感與STEM職業期望之間起正向中介作用。

（三）成長型思維的中介作用與STEM職業期望

成長型思維可以激勵個人在STEM領域設定更高的目標，并且愿意投入更多努力來實現這些目標。這種心態不僅有助于個人的學術成就，也可能影響他們對未來職業選擇的期望和決策。研究表明，持有成長型思維的學生更有可能對數學和科學領域產生興趣[7]。成長型思維（growth mindset）的概念來源于心理學家卡羅爾·德韋克（Carol S. Dweck）的經典作品《終身成長》。Dweck及其同事創造性地提出了智力內隱理論，該理論關注人們對個人學習能力的內隱信念或心態，認為我們對智力的信念以及改變思維模式的能力會對我們如何迎接挑戰、應對批評挑戰和確定目標產生影響。Dweck將擁有固定型思維（fixed mindset，即實體型智力理念）的人描述為認為智力是不可改變的，而擁有成長型思維（即增長型智力理念）的人則認為智力是不斷發展的。成長型思維與學習成績和成就的提高有關[8]。成長型思維鼓勵個體接受挑戰、從失敗中學習，并相信努力會帶來進步。它與好奇心和科學興趣之間存在一定的關聯。研究表明，青少年數學成長型思維對其在數學密集型領域的職業興趣有微弱的預測作用[9]。在一定條件下，成長型思維通過預測自我效能感影響數學和科學職業興趣，進而影響STEM職業期望[7]。

由此，提出假設H3：成長型思維在青少年對科學的熱愛情感與STEM職業期望之間起正向中介作用。

綜上，本文擬從職業發展理論和期望價值理論出發，建構青少年對科學的熱愛情感、科學素養、成長型思維與STEM職業期望的理論模型，嘗試解釋青少年對科學的熱愛情感對其STEM職業期望的作用機制及邊界條件（如圖1所示），并對韓國和新加坡兩國數據進行比較與分析，試圖從中獲取啟示。

三、研究設計

（一）數據

本研究所使用的數據來源于經濟合作與發展組織（OECD）2022年進行的國際學生評估項目（Programme for International Student Assessment，簡稱PISA）。該項目旨在評估青少年獲得參與未來社會經濟生活必備的知識和技能。PISA評價內容聚焦閱讀、數學及科學素養的綜合表現，并且基于特定的教育創新領域進行評估。PISA2022側重于數學，并增加了對創造性思維的測試。除了對知識和技能進行評估外，青少年對未來職業的期望以及世界觀的形成也是評估的重點。此外，PISA還設計學生、家長、教師及校長問卷來采集有關學生個體特征、家庭背景和學校環境的信息。其中，韓國和新加坡兩國共有13060名學生參與本輪測試（韓國6454人，新加坡6606人）。根據研究目的，基于學生最終權重（W_fstuwt）對樣本進行加權，本研究選取了經篩選、剔除無關樣本和無效樣本（即未答題或答案含糊的數據），并采用加權處理后的韓國樣本和新加坡樣本，最終用于計量分析的有效樣本數為8855名學生。其中，韓國樣本數據共有4413名學生，新加坡樣本數據共有4442名學生。PISA不僅評估學生是否能夠學到知識，而且還評估他們是否能夠從所學知識中進行推理并將所學知識應用于新情境。它強調對過程的掌握、概念的理解，以及在各種情形下發揮作用的能力。

（二）變量和測量

1. 因變量

以STEM職業期望為因變量。PISA項目組根據國際標準職業分類（international standard classification of occupations，ISCO－08）分類系統對青少年回答的具體職業進行人工編碼，形成一個職業類別變量[10]。按照ISCO－08提供的標準，PISA將STEM職業分成四類，將其定義為科學和工程專業人員（Science and engineering professionals）、醫療健康專業人員（Health professionals）、信息和通信技術專業人員（ICT professionals）、科學技術人員及專業助理人員（Science technicians and associate professionals）[11]。本研究將上述STEM相關職業編碼為1，命名為“STEM相關職業”，其余職業編碼為0，命名為“非STEM相關職業”，由此產生一個二分變量。

2. 自變量

核心自變量“熱愛情感”是PISA項目組使用四點李克特量表（“非常不同意”“不同意”“同意”“非常同意”）在五個題項上測量得出的派生變量，這一變量由ST268中的三個題項組成，題項主要涉及對科學知識領域是否真的感興趣以及是否喜愛科學。

3. 中介變量

研究采用“成長型思維”和“科學素養”作為中介變量。這兩組變量均取自PISA學生問卷，分別是ST263、PV1SCIE（學生科學素養得分第一個似然值），其中變量ST263由四個子問題組成，反映學生對待智力和成功的看法。

4. 控制變量

本研究還控制了影響職業期望的相關因素，包括經濟、社會和文化地位（Economic，Social，and Cultural Status，ESCS）、性別、父親職業類型和母親職業類型。其中ESCS這一變量是PISA項目組通過對父母最高教育年限、父母最高職業地位、家庭經濟水平、家庭文化資源四個子變量進行主成分分析構建而成的加權綜合指標，包含三個主要組成部分，分別是父母職業聲望、父母教育、家庭財產[10]。PISA根據ISCO－08進行編碼，得到母親職業代碼指數，即OCOD1。同理，父親職業代碼指數為OCOD2。這些4位代碼的范圍從0000到9705，依據對因變量的編碼情形對OCOD1和OCOD2作相同處理。

四、數據分析與假設檢驗

（一）共同方法偏差檢驗

根據學者周浩和龍立榮的研究，研究對可能出現的共同方法偏差進行檢驗[12]。采用harman單因素檢驗，將所有題項同時做因子分析，在未旋轉時得到第一主成分來判斷同源方差的嚴重程度。結果顯示，第一公因子解釋的變異量為18.93%，小于40%的臨界值。因此，本研究不存在嚴重的共同方法偏差。

（二）描述性統計與相關分析

各變量的均值、標準差以及相關系數如表1所示。從表中可以發現，兩國青少年對科學的熱愛情感與科學素養（r=0.366，p＜0.01）、STEM職業期望（r=0.299，p＜0.01）正相關，與成長型思維正相關（r=0.137，p＜0.01）；STEM職業期望與科學素養正相關（r=0.223，p＜0.01）、與成長型思維正相關（r=0.056，p＜0.01）。熱愛情感、科學素養和成長型思維之間的正相關關系表明，這些心理特質可能共同作用于青少年個人的職業發展和期望。總體而言，經濟社會文化資本、熱愛情感、STEM職業期望、科學素養和成長型思維之間存在正向關系，可能表明這些因素共同促進并作用于青少年的個人發展中。

韓、新兩國青少年期望從事STEM相關職業占比情況如表2所示。結果顯示，新加坡青少年期望從事STEM相關職業的百分比（22.39%）較韓國（13.91%）多，均比未擁有STEM職業期望比例低。新加坡青少年在各類別比例上普遍高于韓國，特別是在醫療健康專業人員（9.94%）、科學和工程專業人員（9.11%）這兩個職業類別上。這可能反映了新加坡在STEM教育和職業發展方面的重視程度以及對于這些領域的積極態度。但韓國青少年期望從事科學技術人員及專業助理人員這一類別的比例（0.51%）較新加坡青少年的比例多（0.26%）。同時，兩國青少年期望從事非STEM職業的比例也相對較高，這可能表明STEM領域之外的職業同樣對其青少年具有吸引力。

（三）假設檢驗

1. 主效應檢驗

研究使用SPSS27.0軟件檢驗科學熱愛情感與STEM職業期望之間的關系，回歸模型擬合結果（F=35238.802，plt;0.001）通過檢驗，青少年關于科學的熱愛情感對STEM職業期望的回歸系數顯著（β=1.073，plt;0.001），表明青少年關于科學的熱愛情感正向促進其STEM職業期望，驗證了假設H1。

2. 中介效應檢驗

研究采用Mplus8.7軟件檢驗科學素養（取學生科學素養得分第一個似然值的1/100）和成長型思維的中介效應及其顯著性。具體操作為：剔除樣本無效值和缺失值，并將變量“成長型思維”的反向題進行重新編碼。設定重復抽樣5000次，置信區間的水平設置為95%，基于學生最終權重對樣本進行加權，以檢驗科學素養和成長型思維是否同時會產生中介效應。結果表明，青少年對科學的熱愛情感通過科學素養（β=0.048，plt;0.001）和成長型思維（β=0.002，plt;0.05）影響STEM職業期望的間接效應均顯著，科學素養和成長型思維在青少年對科學的熱愛情感和STEM職業期望之間均起正向中介作用，驗證了假設H2、H3。假設模型路徑系數如圖2所示。

表3是雙中介模型的效應分解。表中數據表明科學素養的中介作用顯著，中介作用大小為0.076。成長型思維的中介作用也顯著，其偏差校正的置信區間為[0.002，0.019]，作用大小為0.010。從中介效應比較一欄中可以看出，科學素養的中介效應值高于成長型思維0.066。另外，從效應量的運算結果來看，科學素養的中介效應量為16.05%，成長型思維為中介效應量為0.67%，二者相差較大，說明科學素養對青少年STEM職業期望的影響更大。可見，在青少年STEM職業期望的形成過程中，科學素養比成長型思維起到了更為重要的中介作用。

（四）熱愛情感對兩國青少年STEM職業期望影響的比較

圖3兩幅圖分別報告了新、韓兩國青少年對科學的熱愛情感對其STEM職業期望影響的假設模型路徑系數圖。上圖是對新加坡數據的分析。結果表明，在控制其他變量的情況下，新加坡青少年的科學熱愛情感對其職業地位期望的影響為正向顯著，說明對科學的熱愛情感越高的青少年從事STEM相關的職業意愿也越高，這一結果支持了本文的假設H1。新加坡青少年科學素養偏差校正的置信區間為[0.033，0.064]，不包含0，作用大小為0.048，其中介作用顯著。新加坡青少年（β=0.026，plt;0.001）和韓國青少年（β=0.043，plt;0.001）對科學的熱愛情感通過科學素養影響STEM職業期望的間接效應顯著，科學素養在青少年對科學的熱愛情感和STEM職業期望之間起部分中介作用，成長型思維的中介作用在新加披青少年（β=0.003，p=0.222）和韓國青少年（β=0.001，p=0.665）中不顯著。從控制變量的回歸結果可以看出，新加坡女孩從事STEM職業期望強度較男孩強，父親從事STEM相關職業正向顯著影響孩子對從事STEM相關職業的期望，家庭社會經濟地位（ESCS）負向顯著影響青少年對從事STEM相關職業的期望，而母親職業對新加坡學生STEM職業期望的影響不顯著；與新加坡相似，韓國青少年對科學的熱愛情感對其STEM職業期望同樣具有顯著的正向影響，但男孩對從事STEM相關職業的期望相比女孩更大。父親從事STEM相關職業與家庭社會經濟地位（ESCS）均會正向影響韓國青少年從事STEM相關職業的期望；而母親從事STEM職業對韓國青少年STEM職業期望的影響不顯著。

表4報告了韓國和新加坡的t檢驗結果。根據表4可知，成長型思維在不同國家上具有顯著差異，其t值為-65.582，p值為0，在95%水平上顯著。具體來看，韓國青少年的平均值是2.387，標準差是0.744；新加坡青少年的平均值是2.698，標準差是0.761，可見，新加坡青少年的成長型思維高于韓國青少年。同理，兩國青少年的科學素養存在顯著差異，其t值為-46.429，p值為0，在95%水平上顯著。韓國青少年的平均值是5.44，標準差是1；新加坡青少年的平均值是5.717，標準差是0.953，表明新加坡青少年的科學素養高于韓國青少年。統計結果顯示，新加坡青少年在成長型思維和科學素養上的平均值都高于韓國青少年。這可能由于多種因素導致，包括但不限于教育體系、文化背景、社會價值觀、家庭環境以及父母的教育水平等。

表5、表6分別是新加坡、韓國雙中介模型的效應分解。表5數據顯示，科學素養的中介作用顯著；而成長型思維偏差校正的置信區間為[-0.001，0.008]，包含0，其中介作用不顯著。表6數據表明科學素養的中介作用顯著；成長型思維的中介作用不顯著，偏差校正的置信區間為[-0.003，0.004]，包含0。這表明，科學素養的提高可能直接影響新加坡青少年和韓國青少年對STEM職業的認知和興趣，因為STEM本身就是科學、技術、工程與數學四者的跨學科整合，科學素養與STEM領域有更直接的聯系。同時，科學素養可能與一系列思維能力與認知能力相關，如批判性思維、創新思維、分析問題和解決問題的能力等，這些能力對于STEM職業至關重要。再者，具有較高科學素養的青少年可能認為自身對從事STEM職業具備更充分的準備，這種自我效能感可能增強他們對未來從事STEM職業的期望。相關因素共同作用，使得科學素養在青少年STEM職業期望的形成過程中起到了更為重要的中介作用。然而，這并不意味著成長型思維沒有意義，它仍然在青少年的STEM職業期望的形成和發展中發揮著重要作用，只是在韓、新兩國的研究中，其影響相對較小。

五、研究分析與討論

（一）青少年對科學的熱愛情感正向影響其STEM職業期望

本文驗證了青少年對科學的熱愛情感對其STEM職業期望具有正向預測作用，即青少年的科學熱愛情感越高，其STEM職業期望越高。這與朱曉文等人的研究結果一致[13]。張海燕研究指出，科學熱愛情感對于我國學生的STEM職業期望具有顯著正向影響，但這種影響力相較于其他發達國家相對偏低[2]。這可能與我國青少年自身的科學素養、科學有用性認知以及科學自我效能等因素密切相關。在科學課堂中，青少年對待科學表現出積極和正向的態度，會極大地激發他們對科學學習的興趣和熱情。這種熱情將促使他們將所學的科學知識轉化為對科學的認同感和向往，從而有效地推動他們形成并追求STEM職業理想。因此，提升我國青少年的科學素養，增強他們對科學的認知和對科學有用性的感知，同時提高他們對科學的自我效能，都將是促進他們形成科學職業期望的重要途徑。

（二）青少年通過科學素養提升其STEM職業期望

期望價值理論指出，學生在決定是否參與某一特定領域的活動時，最直接的原因是他們對于在該領域取得成功的期望以及對該領域的個人主觀評價。所謂對成功的期望，是指學生在自己心中對于在特定領域取得良好成績的可能性評估。進一步的研究發現，青少年的科學素養對其未來從事STEM（科學、技術、工程和數學）相關職業的期望有著顯著的影響。那些具有較高科學素養的青少年，由于他們具備了應對未來STEM職業中所遇到挑戰和任務的能力，因此他們對于未來從事STEM相關職業的期望也相對較高，這一觀點在黃亮的研究中得到了支持[14]。可見，青少年對科學的熱情和興趣越高，他們的科學素養就越能得到顯著的提升。這是因為對科學的熱愛情感可以極大地激發他們對科學的理解和掌握，從而在科學素養方面表現出更優異的水平。這種對科學的熱愛和興趣，無疑成為推動青少年形成STEM職業期望的重要因素，可以說是一種強大的催化劑。

（三）青少年對科學的熱愛情感通過成長型思維促進STEM職業期望

成長型思維是一種心理特質，它堅信個體的能力與智力是可以隨著時間的推移與自身的努力而不斷發展變化的。這種思維模式與固定型思維形成了鮮明的對比。擁有固定型思維的個體傾向于認為能力是先天決定的，智力等天賦特征是固定的、不可改變的，因此很難通過后天的努力來改變。這使得他們在面對挑戰時，往往會選擇回避，不愿意走出舒適區去接受可能失敗的風險。這種思維模式可能導致青少年因害怕暴露出自己的弱點及不足之處而在學習新技能或面對新挑戰時感到焦慮不安。而擁有成長型思維的個體則截然不同，他們堅信無論在任何情況下，只要通過不懈的努力和不斷的學習，就能提升自身的技能和智力。在面臨挫折與困境時，他們往往能夠堅韌不拔，更有動力與決心去克服困難。尤其對于青少年而言，擁有成長型思維的個體可以大大減少學習過程的焦慮感。這是因為成長型思維模式鼓勵青少年去接受失敗和挑戰，教導他們從錯誤中學習，把挑戰視作成長的機會[15]。利用這樣的思維模式，青少年能夠更加積極地面對學習過程中的困難，從而更加自信地迎接未來的挑戰。

此外，成長型思維可以顯著影響動機和目標設定[16]。具有成長型思維的個體更有可能設定雄心勃勃的目標并積極追求它們。研究表明，青少年的成長型思維與他們的興趣和參與度正相關，即成長型思維可以增強青少年對科學的興趣，提高科學實踐的參與度[8]。對科學的興趣和熱愛能夠激發青少年探索和學習的欲望，這種探索和學習的經歷有助于形成成長型思維。總的來說，成長型思維模式不僅是一種心理特征，更是一種積極的生活態度和價值觀，它能夠激勵人們在逆境中不斷前行，實現自我超越。成長型思維讓青少年相信自己能夠通過努力在STEM領域取得成功，從而增強了他們對從事STEM相關職業的期望。

（四）科學素養均正向顯著影響韓、新兩國青少年的STEM職業期望

從圖3、圖4可以看出，兩國STEM職業期望影響因素差異不大。父親從事STEM相關職業與家庭社會經濟地位（ESCS）均會影響青少年從事STEM相關職業的期望，韓國男孩期望從事STEM相關職業影響較女孩大，而新加坡的STEM職業期望不存在性別差異。在兩國數據中，科學素養這一中介變量均顯著正向影響青少年的STEM職業期望，而成長型思維的中介效應均不顯著。再者，新加坡青少年的科學素養和成長型思維都高于韓國青少年，可見韓國學生在科學素養表現和成長型思維形成上仍有可提升空間。

新加坡和韓國的科學教育各有特色。新加坡的科學教育以其高質量和創新性而聞名，強調科學探究和實踐能力的培養。其青少年在國際數學和科學研究趨勢（TIMSS）中長期名列前茅，多次拿下世界第一，顯示出其科學教育的優異成果[17]。2021年，新加坡發布了“未來能力框架”（Framework of future skills），強調STEM教育的重要性，并將其與國家的社會經濟發展緊密結合，以培養適應未來社會生活的消費者和從業者。其STEM課程在K-12年級拉通開設，采取單一課程形式，目前政府在努力探討將STEM課程以綜合方式引入學校。而韓國政府通過立法形式保障科學教育的發展，如《科學教育振興法》，確立了國家和地方團體在科學教育方面的責任。為培養科技人才，韓國還建設了多層次多類型的科學教育機構，以實現科學教育的多層次、多類型發展。通過開發和運用科學教育綜合指標，如科學肯定經驗指標、未來一代科學教育標準現場檢查指標等，評估和提升科學教育水平。

韓國和新加坡都高度重視STEM教育，將其作為培養未來人才和維持國家競爭力的關鍵，并且兩國的學生在TIMSS和PISA等國際測評中都有優異的表現。同時，兩國都不將學生的學業成績作為審視其表現的唯一依據，并且都重視學生在校的學科以外學習活動[18]。雖然兩國的側重點有所不同，但都將培養學生的科學觀念、科學思維、科學探究和科學態度等素養視為科學教育的重要目標，這同培養我國青少年的核心素養的觀點一致。

六、啟示

（一）注重培育學生的科學認同感，促進STEM職業期望的形成

科學認同感（Science Identity）是個體對于自我與科學之間的適合度的感知[19]。一種以社會為基礎的身份認同，其基礎是個人作為STEM學科或領域的成員的自我形象和被接受程度[20]。青少年的科學認同感越高，認為自身適合科學的程度越高，其STEM相關職業期望也就越高。研究表明，學生在10歲之前通常對科學有積極的看法，之后其對科學的興趣和態度往往會下降，到14歲時，他們對科學的終生看法已經基本形成[9]。因此，要及時并靈活地將我國學生對科學基本的熱愛情感轉化為對科學的實際認同，以及對STEM相關職業的向往。其一，靈活運用探究式教學和探究式學習，促進科學教師發展和青少年進步。科學教師應鼓勵學生通過探究式學習來增加對科學的熱愛，在科學課程整合STEM的各方面要素，并從問題和探索中學習科學，發展科學認同感。其二，創造鼓勵創新以及實驗探究的環境氛圍，強化基礎教育中的科學教育，推行綜合性課程，強調跨學科學習，讓學生在實踐中領悟科學和技術的關鍵作用。

（二）促進青少年科學素養的培養與增強

作為走在教育質量前沿的東亞先進國家，韓國和新加坡的學生多次在PISA科學素養評估中表現優異，長期在世界范圍內名列前茅，且兩國都非常重視基礎教育階段的科學教育，確保學生從小打下堅實的科學基礎。這也正反映了兩國在教育政策、教學方法和學生學習投入等方面的成功。我國同樣作為東亞地區的重要國家，雖然大陸地區并未參與2022年的PISA評估，未知我國大陸地區學生當今的科學素養現狀和排名，但我國北京、上海、江蘇、浙江四省市的學生在以往的PISA評估中表現突出，多次名列第一。在這樣的成績背后，學者們也發現了學生的負擔一直居高不下，相比于其他同樣名列PISA測評前茅的OECD國家，我國學生所承擔的壓力更大，考試競爭以及應對升學的線性思維驅動家長過度且過早將正式學習帶入到兒童的正常生活中，早學、搶學等違背學生身心發展規律、破壞學生好奇心的教育現象時有發生[21]。

對于我國科學教育事業發展而言，理應審視和改革科學教育政策，確保教育體系能夠適應不斷變化的社會和經濟需求。一是重視教師的專業發展，提供職業發展的機會和平臺，保證持續的職業培訓，與教師同行進行交流，提高教學技能。二是創新教學方法，利用技術工具和數字資源來豐富教學內容，如項目式學習、翻轉課堂和協作學習，擯棄傳統的填鴨式教學，提高學生的科學參與度與探究興趣。三是注重培養學生的批判性思維、創造性思維等高階思維能力，鼓勵學生敢于質疑、善于分析問題，促進學生前概念的激活與轉化，引導走向科學概念，發展對科學學習的熱情與探究精神。另外，在科學課堂上實施以興趣為導向的課程可以提高學生對科學的參與度和對STEM職業的理解。了解如何塑造學生的職業抱負，建立一個具有科學素養的社會，促進學生在未來的職業發展中保持終身學習的動力。

（三）發展與強化成長型思維

成長型思維可以通過尋求挑戰，在困難的學習經歷中形成堅持的意愿來提高青少年的動力和毅力[9]。具有成長型思維的人更有可能接受挑戰并持續努力提高自己的技能。他們將失敗視為學習的機會，在面對挫折時更具韌性。這種思維培養了青少年對學習的熱情和探索新領域的意愿，最終引領了更大的學術成功。他們不會因為最初的失敗和挫折而氣餒，會將它們視為墊腳石而非路障。這種韌性和決心可以帶來更高水平的成就和更大的自我效能感。在PISA2018測評中，OECD中2/3的學生都能表現成長型思維，但數據顯示，我國四省市表現成長型思維的學生比例低于55%，學生對失敗的恐懼僅略高于OECD平均水平[22]。學生在面對失敗和挫折時，可能更容易產生挫敗感和焦慮，這可能與成長型思維的培養不足有關。因此，應當提高學生的自我效能感，發展與強化學生的成長型思維，促使學生成為主動的學習調控者。首先，應培養青少年積極的心態，鼓勵青少年相信自身能力是可以通過努力提升的。通過正面反饋，幫助青少年建立面對挑戰的勇氣和從失敗中學習的韌性。其次，創設適度的學習挑戰，讓青少年在解決問題的過程中發展與成長。教師應關注青少年的努力與成長，激發青少年的內在動力，而非僅聚焦成績和外部獎勵。最后，學校和家長應共同支持青少年的成長，共建一個正向積極、包容的學習氛圍，強化成長型思維，正向激勵、監督個體的行為表現。

（四）融合科學實踐與科學知識

科學教育離不開科學知識與科學實踐，二者相互依存，共同推動科學的發展與創新。科學知識是人類理解自然界的基礎，探究實踐則是驗證和應用這些科學知識的途徑。科學知識的積累是長期科學研究的結果，它包括了從基本的自然法則到復雜的理論模型。這些科學知識不僅是科學教育的內容組成，更是青少年進行科學探究的基石。然而，于我國青少年而言，僅僅掌握這些科學知識是不夠的，還需要通過實踐探究來深化理解，將抽象的概念轉化為具體的實際應用。在這一轉化過程中加深對科學知識的理解，同時培養創新思維能力和問題解決能力。實踐探究是科學教育中不可或缺的一環。它鼓勵青少年提出問題、猜想與假設、設計實驗、收集證據、整理數據、分析結果，并得出結論。這個過程不僅讓青少年親身經歷科學發現的過程，還鍛煉了他們的批判性思維和科學溝通能力。通過實踐探究，青少年能夠將科學知識與現實世界聯系起來，理解科學在日常生活中的應用。

沒有堅實的科學知識基礎，探究實踐就缺乏方向和深度；反之，缺少了科學實踐，科學知識也就變得抽象且空洞，進而脫離現實。科學教育離不開科學知識與實踐探究，二者的融合能更好地促進科學教育的發展，提高青少年的科學素養，培養其成為未來的科學家、工程師和發明家。為了實現這一目標，家長、教育者、政策制定者和社會各界人士應當共同努力，創造一個支持科學知識與實踐探究融合的教育環境，激發青少年的科學好奇心和創造力，提高青少年的科學素養，助力國內拔尖創新人才的培養。

參考文獻：

[1] 王晶瑩.關注STEM職業期望的青少年科學素質教育：基于PISA2015和NARST2017的反思[J/OL]. 科學與社會，2017，7（3）：33-42.

[2] 張海燕，樊文強.六國15歲學生的科學職業期望和科學資本——基于PISA數據的比較研究[J/OL]. 科學教育與博物館，2022，8（1）：50-58.

[3] 王鑫，周喜華.中學生科學資本、科學態度與STEM職業期望的關系研究——以太原市為例[J].陜西學前師范學院學報，2022，38（05）：110-116.

[4] Chen Y，So W M，Zhu J. et al. STEM learning opportunities and career aspirations：the interactive effect of students’ self-concept and perceptions of STEM professionals [EB/OL]. https：//doi.org/10.1186/s40594-024-00466-7.

[5] OECD. PISA 2022 Assessment and Analytical Framework [EB/OL]. https：//doi.org/10.1787/dfe0bf9c-en.

[6] Han S W. Standards-based external exams and students’ science-related career expectations：an international perspective [J]. Educational Research and Evaluation，2016，22（7–8）：374-401.

[7] Huang X，Zhang J，Hudson L. Impact of math self-efficacy，math anxiety，and growth mindset on math and science career interest for middle school students：the gender moderating effect [EB/OL]. https：//doi.org/10.1007/s10212-018-0403-z.

[8] JOY A，MATHEWS C J，ZHAO M，et al. Interest，Mindsets and Engagement：Longitudinal Relations in Science Orientations for Adolescents in Informal Science Programs [J/OL]. Journal of Youth and Adolescence，2023，52（5）：1088-1099.

[9] Ozturk E，Zhao M，Joy A，et al. The relations between growth mindset，motivational beliefs，and career interest in math intensive fields in informal STEM youth programs [J]. PLoS ONE，2024，19（4）：e0294276.

[10] OECD. PISA 2015 Results（Volume III）：Students' Well-Being [M]. Paris：OECD Publishing，2017.

[11] OECD. PISA 2015 Results（Volume I ）.Excellence and Equity in Education [M]. Paris： OECD Publishing，2016：282-283.

[12] 周浩，龍立榮.共同方法偏差的統計檢驗與控制方法[J].心理科學進展，2004，（6）：942-950.

[13] 朱曉文，李玉磊，成昱萱.青少年職業期望的中美比較[J].青年研究，2021，（5）：35-50+95.

[14] 黃亮.學生從事科學相關職業的期望及影響因素——基于PISA2015中國四省市數據的分析[J/OL].教育發展研究，2017，37（2）：50-56.

[15] Yeager D S，Dweck C S. What can be learned from growth mindset controversies？ [J]. American Psychologist，2020，75（9）：1269-1284.

[16] WADE S，KIDD C. The role of prior knowledge and curiosity in learning [J/OL]. Psychonomic Bulletin amp; Review，2019，26（4）：1377-1387.

[17] 何二林，葉曉梅，范揚.數字化能否提升青少年的科學素養——基于中國與新加坡的比較研究[J].教育學術月刊，2023，（11）：103-112.

[18] 陳奕樺，謝妮.中國、韓國和新加坡15歲青少年未來生涯能力培養模式比較研究[J/OL].教育發展研究，2017，37（12）：16-21.

[19] Lapsley D，Chaloner D. Post-truth and science identity：A virtue-based approach to science education [J]. Educational Psychologist，2020，55（3）：132-143.

[20] Archer L，DeWitt J，Osborne J，et al. “Doing” science versus “being” a scientist：Examining 10/11-year-old schoolchildren's constructions of science through the lens of identity [J]. Science Education，2010，94（4）：617-639.

[21] 學習基礎素養項目組.素養何以在課堂中生長[M].上海：華東師范大學出版社，2017：73.

[22] OECD. PISA 2018 Results（Volume III）：What School Life Means for Students’ Lives [EB/OL].（2019-12-03）.https：//www.oecd-ilibrary.org/sites/acd78851-en/index.html？itemId=/content/publication/acd78851-en.

How Love Emotion Affects Adolescents' STEM Career Expectations： A Dual-mediator Model of Growth Mindset and Scientific Literacy

Zhang Tingfang" Shou Xin" Lin Changchun

Research Centre for Science and Technology Education and Communication，Chongqing Normal University，Chongqing，401331

Abstract：Adolescents' science love emotions reflects their interests and positive attitudes，and STEM career aspirations reflect their visions and preparations for possible science-related jobs in the future. Using a sample of 8，855 students from the Program for International Student Assessment（PISA）in South Korea and Singapore，the study constructed a dual-mediation model with growth mindset and scientific literacy as the dual facilitating mechanisms based on career development theory and expectancy-value theory. The results found that adolescents' love of science can promote both growth mindset and thus stimulate STEM career aspirations，as well as scientific literacy and thus STEM career aspirations.

Key words：Science Love Emotions，Growth Mindset，Scientific Literacy，STEM Career Aspirations

（責任編輯：吳茳）

作者簡介" 張庭芳，碩士研究生，重慶師范大學科技教育與傳播研究中心；首新，副教授，重慶師范大學科技教育與傳播研究中心；林長春，教授，重慶師范大學科技教育與傳播研究中心。重慶，401331。

基金項目" 重慶市教委2021年科學技術研究項目“基于交互式協作圖示的科學論證提升機制研究”（項目號：KJQN202100548）。