西部师生科学素质调查研究

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[摘要]科学素质是人文素质的重要组成部分，主要包括科学意识、科学精神、科学知识和科学行为四个部分。立足于“中国公民人文素质调查”，对中国西部六个省市(广西、四川、贵州、云南、重庆、西藏)的幼儿园教师、小学教师、中学教师、高校教师和中学生、大学生、研究生七个群体共计2440名对象的科学素质进行了比较全面的分析，结果表明：①教师和学生的科学素质整体水平比较高，但是发展不均衡；②教师科学素质的多数项目低于学生；③师生科学精神与科学行为具有一致性。并在此基础上提出了促进师生科学素质发展的几条建议。

[关键词]科学素质；科学意识；科学精神；科学行为

一、问题提出

科学素质是现代公民必备的一种基本素质，是人文素质的重要组成部分，由各种层面对科学的认识组成。在本项研究中，科学素质是在生理素质基础上，在科学环境和科学教育的作用下，通过个体主动认识和实践，所形成和发展起来的与个体的学习、科研和生活实践密切相关的、相对稳定的心理品质的综合表现，主要包括科学意识、科学精神、科学行为和科学知识几个方面。

联合国科教文组织和经济合作与发展组织都很强调科学素质对人和社会发展的重要作用，世界各国特别是许多发达国家对培养人的科学素质都给予高度的重视。中国科协借鉴国际通用的测试公众科学素养的指标体系和方法，从1992年开始，先后五次对中国公众科学素养进行调查，尽管公众的科学素质在逐步增长，但是发展不平衡，且与发达国家差距很大，公民的科学素质整体水平不高。当前，有研究者对教师和学生的科学素质进行了一定的调查和研究，结果表明，我国师生科学素质水平不容乐观。

全面的素质教育首先要求教师具有全面的素质。素质教育的过程实际上是教师的全面素质转化为学生的全面素质的过程，教师科学素质的高低直接影响着学生的科学素质。加强和提高教师和学生的科学素质非常重要，是提高我国公众科学素质、赶上发达国家水平的前提。人力资源开发在西部大开发中具有基础性、决定性的战略地位，提高西部公民的科学素质是开发人力资源的前提。因此，提高西部师生科学素质显得尤为重要。

要培养和提高西部师生的科学素质，首先要对西部师生的科学素质现状有一个明确的了解。本研究立足于中国公民人文素质调查，弥补了以往这方面研究的不足，从科学意识、科学精神、科学知识和科学行为四个方面对西部六个省市不同阶段的教师和学生群体进行分析和比较，以全面了解西部师生的科学素质现状，从而有效提高师生的科学素质。

二、研究方法

1．研究对象

本调查采用分层随机抽样的方法，从西南地区六个省市(广西、四川、贵州、云南、重庆、西藏)抽取学生和教师共计2440名进行调查，具体抽样情况见表1。

2．研究工具

本项研究的数据均源于西南地区“公民人文素质”数据库。采用项目组编制的(中国公民人文素质调查问卷)，该问卷共有六个一级维度：道德素质、法律素质、文化素质、科学素质、审美素质、环保素质，每个一级维度下面又有三个二级维度，即意识、知识、行为。题目共分为两类：一类是正误题，对每一个选项，答对得1分，答错得－1分，不答得0分；另一类是趋势题，对于每一个选项，选择记1分，不选记0分。每份问卷都统一编号，然后按照统一标准对资料进行审核、编码并输入计算机，结果用SPSS11．0进行统计。

三、结果与分析

1．不同阶段学生科学素质的发展

图1和图2显示，在科学精神上，所有学生选择欣赏、追求、捍卫科学真理这三项的比例都比较高，中学生分别为76．．0％、59．0％和42．0％，大学生分别为78．096、46．0％和38．0％，研究生分别为79．0％、58．0％和43．0％；而选择兴趣不大、反感和不清楚三项的比例都比较低，中学生分别为12．0％、5．0％和5．0％，大学生分别为18．0％、2．0％和5．0％，研究生分别为15．0％、4．0％和5．0％。在科学行为上，选择善于发现问题的比例最高，大学生为64．0％，要高于研究生(56．0％)和中学生(59．0％)，在善于发现问题原因、提出问题解决办法和解决问题上，大学生分别为40．0％、40．00,6和32．0％，而中学生分别为46．0％、41．0％和39．0％，研究生分别为44．0％、43．096和34．0％，三者选择很少遇到问题的比例相对较低，均不高于25．0％，中学生最低，为16．0％。对不同阶段学生科学素质的各个部分进行比较和差异检验，结果见表2。大学生的科学知识水平显著高于中学生和研究生(P<0．05)，科学意识随着学历的增高而逐渐增强，不同阶段学生差异不显著。在科学精神上，在对科学缺乏认识一项上，研究生显著低于中学生和大学生(PC0．05)。在追求科学真理上，研究生显著高于大学生(PC0．01)；大学生更倾向于对科学的兴趣不大和有机会才会学习科学知识，且均与中学生差异极显著(PC0．01)。在有机会学习上，大学生与研究生的差异达到极显著水平(PC0．01)；中学生更倾向于反感科学和追求真理，且与大学生差异显著(P<0．01)。在科学行为上，大学生更善于发现问题，且与研究生差异显著(P<0．05)；中学生更善于解决问题，且与大学生差异显著(PC0．05)；大学生和研究生很少遇到问题，显著低于中学生(P<0．05)。

2．不同层次教师科学素质的发展

图3和图4表明，在科学精神的各项上，幼儿教师选择欣赏真理、有机会才学和捍卫真理的比例较高，依次为77．096、70．0％和53．0％，中小学和高校教师选择欣赏、追求真理和有机会才学的比例较高，小学教师依次为68．0％、48．0％和43．0％，中学教师依次为了3．0％、50．0％和44．0％，高校教师依次为75．0％、55．0％和38．0％；而选择反感科学和对科学不清楚的教师的比例最低，幼儿教师分别为2．0％和4．0％，小学教师分别为6．0％和4．0％，中学教师依次为3．0％和6．0％，高校教师依次为3．0％和5．0％。

在科学行为上，所有教师选择很少遇到问题的比例都低于其他几个项目，均低于30．0％，且在科学行为的不同方面表现出差异性，幼儿教师选择善于发现问题(54．0％)和问题原因(55．0％)的比例较高，中小学教师选择善于解决问题的比例较高，分别为49．9％和52．0％，高校教师选择发现问题和提出解决办法的比例较高，依次为55．0％和49．0％。

对于从事不同教学阶段的教师进行科学素质各个方面的比较和差异的检验，结果见表3。幼儿园教师的科学意识显著高于中小学教师和高校教师(P<0．001)，幼儿教师和高校教师的科学知识显著高于中小学教师(P<0．001)o在科学精神上，幼儿教师在追求科学真理上低于中小学和高校教师，而在有机会才学习上要高于后三者，在缺乏认识上低于中小学教师，差异均达到显著水平(P<0．05)；小学教师更倾向于反感科学，且与中学和高校教师差异显著(P问题和提出解决问题的办法，且在发现问题上与中小学教师差异显著(P3．教师与学生科学素质的比较

对教师和学生科学素质四个方面的各个项目进行比较和差异的检验，结果见表4。可以看出，在科学意识和科学知识上，教师的平均分低于学生的平均分，且在科学知识上，二者的差异达到极显著水平(P<0．001)，学生的科学知识水平要显著高于教师。

在科学精神的各个项目上，教师和学生选择最多的三项是欣赏、追求和捍卫科学真理，选择反感科学和不清楚的最少。通过差异的检验可以看出，学生更倾向于选择欣赏、追求、捍卫科学真理，且在欣赏科学真理上与教师差异极显著(P<0．001)，教师更倾向于选择对科学兴趣不大、反感科学、对科学缺乏认识、有机会才学等，且在缺乏对科学的学习和认识方面与学生有显著的差异(P<0．05)。在科学行为的各个项目上，可以看出，教师和学生选择很少遇到问题的要低于其他三项。学生更倾向于选择善于发现问题和问题的原因，且与教师差异极显著(P<0．01)，而在提出解决问题办法和善于解决问题上，教师显著高于学生，且在善于解决问题上，二者差异达到极显著水平(P<0．001)。这表明，学生的科学意识和科学知识要高于教师，除了解决问题方面教师强于学生外，科学精神和科学行为的其他积极方面学生要强于教师。

4．教师和学生科学精神与科学行为各项之间的相关性

对师生的科学精神和科学行为各项成绩求相关，结果见表5。欣赏科学真理的精神与善于发现问题、善于提出解决问题办法间有极显著的正相关(P<0．001)，追求科学真理与善于提出解决问题的办法间有显著的正相关(P<0．05)，捍卫科学真理与善于提出解决问题的办法间有极显著的正相关(P<0．001)，这三项均与很少遇到问题有极显著的负相关(P<0．001)。兴趣不大、反感科学、有机会才会学习、对科学缺乏认识和学习与很少遇到问题间有显著的正相关(P<0．05)，而与善于提出解决问题的办法之间有显著的负相关(P<0．05)。

四、讨论与对策

1．讨论

(1)师生科学素质发展的不均衡性。调查结果表明，不同教师和学生科学素质整体水平比较高，但是其发展既有一致性又有不均衡性。相比较之下，中学生反感科学的较多，但是善于思

从事不同教学阶段教师的科学素质整体水平比较高，但是也具有很大的不均衡性。幼儿教师的科学意识和科学知识要高于中小学教师，欣赏和捍卫真理的精神高于其他三类教师，但是追求科学真理的精神要低于他们，诸如反感科学、对科学缺乏认识等消极方面要低于其他三类教师，更多的幼儿教师有机会才会学习科学知识，幼儿教师更善于发现问题，却不善于思考和解决问题。小学教师的科学精神相对较低，更多地反感科学，对科学缺乏认识和兴趣，他们不善于发现问题。中学教师的科学精神和兴趣要高于小学教师，善于发现问题和解决问题。高校教师的科学意识、科学知识、科学精神、科学兴趣要高于中小学教师，更善于发现问题和思考问题，解决问题的能力要低于中小学教师。

这可能主要与当前中小学的新课程改革有关。新课程改革提倡创新、实践和人文。因此，在解决问题的能力上，中小学教师要高于高校和幼儿教师，中学生要高于大学生和研究生。但是在实施的过程中却存在着一些误区，弱化了科学的教育，使得中小学教师的科学意识、科学知识、科学精神和科学兴趣都低于高校教师和幼儿园教师，中学生低于大学生和研究生。现在的素质教育和创新教育往往与科学对立起来，认为只学习科学知识就不能实现创新教育的目的。创新是在遵循一定的规范的基础之上表现出来的新异性，是以一定的科学知识为基础的。科学不仅使学生的思维更健康，而且使他们更富于理性。科学的教学鼓励学生的创新精神，使他们作为一个独立的个体，能够善于发现和认识有意义的新知识、新思想、新事物、新方法，掌握其中蕴含的基本规律，并具备相应的能力，在此基础上创新。因此，要提高教师和学生的科学素质，就要加强科学意识的培养，提高大学生和中小学教师的科学兴趣和对科学的认识，丰富他们的科学知识。

(2)师生科学素质的一致性与差异性。从调查结果可以看出，教师和学生的科学素质具有很高的一致性，他们的科学意识和科学知识水平较高，拥有健康的科学精神和良好的科学行为，善于发现问题，反感科学的比例最低。但是在科学素质的多数项目上，教师低于学生。

这种差异性主要是由于教师和学生的角色定位、对现实和理想的理解不同造成的。学生是学习的主体，面对着升学、就业等压力，需要不断地提高和完善自我，在学习的过程中，其科学意识比较强，了解和接触的科学知识也比较多，善于发现问题，并具有健康积极的科学精神。而教师是传授知识的主体，科学素质教育是其工作的内容。在日常的工作和教学过程中，其教学技能和阅历不断地提高，思考和解决问题的能力要高于学生，对于科学知识的理解进一步加深，但是对科学知识的记忆却不够。教师更具有现实性。与学生相比，他们的科学意识和科学精神较低，更倾向于对科学反感、兴趣不大，有机会的时候才会学习。因此，学校和社会要通过各种途径对教师的好奇心、想象力、探究精神加以鼓励和支持，激发他们对科学的兴趣和爱好，充分发挥个体的积极主动性，把对科学的学习和教学转变为一种爱好，提高其欣赏、追求真理和学习科学的精神，进而提高师生整体的科学素质。

(3)师生科学精神和科学行为的一致性。教师与学生科学精神和科学行为各项的相关表明，具有欣赏、追求、捍卫科学真理的教师和学生经常遇到问题，且善于发现问题和思考问题，有良好的科学行为习惯。而对科学兴趣不大甚至反感的、对科学缺乏学习和认识的教师和学生则很少遇到问题，不善于思考问题和解决问题，缺乏良好的科学行为。

这表明，科学精神与科学行为具有很高的一致性，积极的科学精神有助于形成良好的科学行为习惯，反之，良好的科学行为有助于形成健康的科学精神。二者相互促进，相互影响，彼此协同发展。要提高教师和学生的科学素质，首先要把握好二者之间的关系，充分利用相互促进的作用，使他们和谐发展。

2．对策

(1)拓宽科学素质教育领域，培养学生的兴趣和爱好。调查结果表明，师生的科学素质整体比较高，但是发展不平衡，有一部分人对科学缺乏兴趣，有机会才会学习和宜传。科学素质教育不仅是学校的任务，也是整个社会的任务，应该拓宽科学素质教育领域，开展丰富多彩的活动，培养学生的兴趣和爱好。整个社会应积极行动起来，形成多层次、多方位、多渠道的立体的科学教育体系。

在学校教育中，教师在课程教学过程中要有意识地渗透科学的思想和理念，为学生提供丰富的探索性的材料，激发学生的探究精神，还可以通过形式多样、生动活泼的活动来影响、教育学生，发挥学生的个性特长，培养动手动脑能力，激发求知欲，培养学生的兴趣爱好和创新精神。另外，科学环境具有潜在性、非预期性的特点，能使学生在不知不觉中受到感染和教育。学校要营造良好的校园科学、文化环境，建立良好的校风、学风，培养学生刻苦钻研、求真务实的精神。同时，还要营造良好的社会环境。教育部门和社会要为学校创造必要的条件，形成对科学素质教育有利的舆论导向，弘扬科学精神，传播科学知识。广播、电视、报刊多开设科学文化专栏，充分利用网络、电影、图书等，把科技馆、博物馆、图书馆作为科学教育基地。

(2)加强教师的培训和学习，提高教师的科学素质。教师在科学素质的多数项目上低于学生这一调查结果不容乐观。教师在教学过程中起着关键的作用，不仅要传授知识，还要培养学生获取、运用和创造知识的能力。只有高素质的教师，才能培养出高素质的学生。要实现教育目的，要求学生具备的素质必须要先在教师的身上体现出来。在培养学生的过程中，教师必须具备一定的素质，才能为学生树立榜样。科学素质教育对教师的基本要求是要有健康的心理状态、科学精神、全球观念和民族意识、社会责任感、社会道德感、献身教育的人生价值观。

学习是教师必备的素质之一。通过学习可以掌握一门学科，跟踪一门学科的发展，能够为独立思考提供基础，体现在实际行动中，把学习的精神传递给学生，虚心地接纳别人的特别是自己学生的知识”。教师首先要在教育过程中不断地更新思想和知识，拓宽知识领域，培养自己的兴趣和爱好。其次，还要加强现代教育技术的学习，不断改进教育方法和手段，以利于培养自身和学生的创新意识和能力。另外，学校和社会还要创造各种培训和学习的机会，促进教师的发展和提高。只有不断地加强教师的学习和培训，才能提高他们的科学素质，进而促进学生科学素质的发展。

(3)开展更多的科学研究活动。科学精神与科学行为具有一致性，二者相互促进，相互提高。要提高师生的科学素质不仅要在课堂中渗透科学思想和知识，还要进行更多的科学实践，在科学活动中掌握知识、领悟精神。因此，进行科学研究活动是科学素质教育的中心环节。

对于教师，尤其是中小学教师，应该改变那些认为从事教师职业搞不搞科研无所谓的思想，学校和社会要多引导和鼓励教师进行科学研究。教师也要结合自己的专业和学科特点学会寻找研究方向，进行科学调查、科学实验和分析，并撰写科研论文报告。对于学生，学校要经常开展丰富的科技活动，鼓励学生进行科学研究和创新，这不仅有助于他们理解所学的知识和理论，也可以使他们了解自己的兴趣和才能，为将来的发展做准备。学校和社会要为师生进行科学探索和研究创造良好的氛围和平台，通过专家讲座、授课、谈心等方式，使师生可以从事科学研究，交流学习，提高他们的科学意识和精神，丰富科学知识，强化科学行为，进而提高师生的科学素质。