朱家華 李秀菊 巴鶴臻 崔鴻

摘要：兒童是怎樣看待科學(xué)的？這指向?qū)W生的科學(xué)觀和對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程的理解。研究使用YCVS國(guó)際問(wèn)卷，對(duì)我國(guó)東部S省和西部W省的250余名學(xué)生進(jìn)行了訪談，對(duì)小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的群體特征進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，小學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀、科學(xué)探究認(rèn)知整體水平偏低，而學(xué)生對(duì)科學(xué)的實(shí)踐屬性有相對(duì)較強(qiáng)的認(rèn)識(shí)等。研究還發(fā)現(xiàn)，小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)具有群體特點(diǎn)，如對(duì)科學(xué)史具有求知欲、對(duì)科學(xué)實(shí)踐充滿好奇和熱情、對(duì)實(shí)物擁有充沛的探索樂(lè)趣等。

關(guān)鍵詞：科學(xué)課程? 科學(xué)教育? 學(xué)習(xí)態(tài)度? 科學(xué)探究

引用格式：朱家華，李秀菊，巴鶴臻，等.小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度的研究與啟示[J].教學(xué)與管理，2022（18）：21-26.

2017年，《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》頒布實(shí)施。該版課程標(biāo)準(zhǔn)施行后，小學(xué)在一、二年級(jí)增設(shè)科學(xué)課。近年，小學(xué)科學(xué)課程的重要性日漸受關(guān)注。2022年4月，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》頒布;5月，教育部辦公廳發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)的通知》，但從全局看，師資短缺、課程“邊緣化”狀況嚴(yán)重仍是影響課程質(zhì)量的重要因素。如何以學(xué)生為中心，開好科學(xué)課程，尤其是開好一、二年級(jí)科學(xué)課？解決問(wèn)題的前提是，學(xué)校和教師要充分了解小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)特征。課程標(biāo)準(zhǔn)提出，科學(xué)課程應(yīng)“倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)、保護(hù)孩子的好奇心和求知欲”，不知道學(xué)生如何看待科學(xué)，怎樣設(shè)計(jì)教學(xué)？不理解學(xué)生內(nèi)心的科學(xué)世界，談何保護(hù)？這幾個(gè)問(wèn)題內(nèi)在指向?qū)W生的科學(xué)觀和對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程的理解。國(guó)際上，關(guān)于低學(xué)段學(xué)生的科學(xué)觀和科學(xué)學(xué)習(xí)特征的研究不多，在國(guó)內(nèi)，1～2年級(jí)的科學(xué)課程剛開設(shè)不到4年，學(xué)校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)尚不充分?；诖?，為了把握學(xué)生的科學(xué)觀和對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程的理解，本文立足實(shí)證研究范式，使用科學(xué)教育專家N.G.Lederman的YCVS問(wèn)卷（Young Children’s Views of Science Questionnaire），針對(duì)低學(xué)段小學(xué)生開展調(diào)查研究。

一、研究設(shè)計(jì)

1.研究綜述

國(guó)際上，對(duì)學(xué)生或公眾進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)量的研究開展較早，相關(guān)工具也較豐富，但既有測(cè)量工具大都面向12歲以上或成人，針對(duì)低齡兒童的測(cè)量仍較為罕見。Huang等開發(fā)的小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀量表以問(wèn)卷的形式來(lái)調(diào)查影響小學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)認(rèn)知的三個(gè)因素：觀念的發(fā)展與變化，社會(huì)談判的作用，以及文化的作用[1]。然而，有研究者認(rèn)為該問(wèn)卷所涉及的內(nèi)容不夠詳細(xì)，無(wú)法代表學(xué)生的觀點(diǎn)[2]。小學(xué)生認(rèn)知程度有限，詞匯量、學(xué)習(xí)水平都會(huì)影響他們對(duì)測(cè)量問(wèn)卷的理解，從而影響到問(wèn)卷作答的可靠性?；诖?，選擇對(duì)小學(xué)生進(jìn)行訪談?wù){(diào)查的方式，從而獲取數(shù)據(jù)。Dogan&Abd-El-Khalick認(rèn)為，開放式問(wèn)卷和訪談可幫助研究人員更好地掌握數(shù)據(jù)背后的原因，真實(shí)反映出學(xué)生擁有的觀點(diǎn)，這種研究非常適合理解個(gè)別學(xué)生的觀點(diǎn)，并能夠檢測(cè)因素干預(yù)的變化[3]。

為了保證研究具有較高的效度，本研究使用國(guó)際科學(xué)觀測(cè)評(píng)領(lǐng)域的權(quán)威專家N.G.Lederman開發(fā)的YCVS問(wèn)卷開展研究，該問(wèn)卷是專門面向低齡兒童設(shè)計(jì)研發(fā)的一套訪談問(wèn)卷。

2.工具與方法

本研究立足大樣本訪談，量化訪談數(shù)據(jù)，對(duì)小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特征做出描述和分析。YCVS問(wèn)卷基于小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，訪題涵蓋對(duì)科學(xué)觀的認(rèn)知（指向?qū)茖W(xué)本質(zhì)的理解）、對(duì)科學(xué)作為一種探究性學(xué)習(xí)的認(rèn)知（指向?qū)茖W(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程的理解）八個(gè)維度（見表1）。

研究中，把受訪者在YCVS問(wèn)卷每個(gè)問(wèn)題上的回答分為兩類水平。一類是理性水平，即學(xué)生的反應(yīng)與指標(biāo)內(nèi)涵上具有較高的一致性;一類是質(zhì)樸水平，即學(xué)生的反應(yīng)與指標(biāo)內(nèi)涵上的任何部分幾乎都不一致。調(diào)查后，使用質(zhì)樸水平（0分）、理性水平（1分）分別對(duì)受訪者的每次回答賦分，根據(jù)訪題在不同維度中的分布，分別累加求和。由此，受訪者在每個(gè)維度上的得分形成了[0，4]區(qū)間的連續(xù)變量。

3.選樣與實(shí)施

東部沿海省份S省和西部省份W省為中國(guó)東部、西部科學(xué)教育較具有代表性的省份。研究選擇S省和W省為選樣區(qū)域，采用知情人選樣法，依據(jù)教育質(zhì)量、學(xué)校類別進(jìn)行分層選樣。樣本的結(jié)構(gòu)與特征值見表2。

4.評(píng)分者信度檢驗(yàn)

訪談并轉(zhuǎn)錄完成后，由兩人組成賦分小組，對(duì)轉(zhuǎn)錄材料進(jìn)行賦分。利用SPSS22.0軟件，依據(jù)斯皮爾曼等級(jí)相關(guān)系數(shù)法對(duì)評(píng)分者信度進(jìn)行檢驗(yàn)。在科學(xué)觀的調(diào)查維度上，斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)為0.901;在科學(xué)作為探究性學(xué)習(xí)的調(diào)查維度上，斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)為0.832。結(jié)果顯示，評(píng)分者具有較高的一致性。

二、小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的群貌特征與差異表現(xiàn)

1.小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的群貌特征

對(duì)樣本各調(diào)查維度統(tǒng)計(jì)得到均值、標(biāo)準(zhǔn)差，并計(jì)算得分率，結(jié)果見表3。

通過(guò)描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可得到以下結(jié)論：

第一，在“對(duì)科學(xué)觀的理解”維度上，調(diào)查樣本的整體水平偏向較低水平，即“質(zhì)樸水平”，表明小學(xué)生對(duì)科學(xué)觀的理解仍處于相對(duì)粗淺的水平，大部分學(xué)生尚未形成對(duì)科學(xué)基本性質(zhì)的理解。例如，“暫定性”是科學(xué)的基本特性?？茖W(xué)知識(shí)往往只是暫定的，隨著理論和技術(shù)的進(jìn)步，新的定律不斷產(chǎn)生，舊的證據(jù)被重新解釋，科學(xué)觀點(diǎn)也隨之發(fā)生改變[8]。訪談發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)的受訪者難以理解科學(xué)的暫定性，許多孩子認(rèn)為“書本上的知識(shí)是不會(huì)變的”，并天真地回答“科學(xué)家要對(duì)自己有信心，一旦擁有了結(jié)論就要持之以恒”等。

第二，在“對(duì)科學(xué)作為探究學(xué)習(xí)的理解”維度上，調(diào)查樣本的整體水平偏向較低水平，即“質(zhì)樸水平”。相比“對(duì)科學(xué)觀的理解”各維度的均值和得分率，小學(xué)生關(guān)于科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程的理解相對(duì)更弱。例如，學(xué)生應(yīng)理解，問(wèn)題是科學(xué)探究的開端。盡管科學(xué)涉及不同的學(xué)科領(lǐng)域，但恰是問(wèn)題支配著方法，驅(qū)動(dòng)著科學(xué)探究的方向[9]?？茖W(xué)探究以問(wèn)題開始，并把獲得的答案與科學(xué)家的已知經(jīng)驗(yàn)世界進(jìn)行關(guān)聯(lián)和比較，從而產(chǎn)生新的科學(xué)認(rèn)識(shí)。而調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，大部分學(xué)生無(wú)法意識(shí)到“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”，僅有約1/3的學(xué)生能偶爾回答出來(lái)。理性水平與質(zhì)樸水平的學(xué)生在該維度的表現(xiàn)差異較大，例如，在關(guān)于“觀察紙飛機(jī)降落”的測(cè)試環(huán)節(jié)中，理性水平的學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到這不是一項(xiàng)探究，因?yàn)檫@個(gè)活動(dòng)不是由一個(gè)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的，而質(zhì)樸水平的學(xué)生會(huì)將所有動(dòng)手活動(dòng)或有趣的觀察都作為探究。

2.小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的差異表現(xiàn)

為了進(jìn)一步探討不同群體學(xué)生在各維度上的差異，研究以地區(qū)、學(xué)校類型、性別為分組變量，進(jìn)行了對(duì)比分析。

（1）不同地區(qū)小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的差異表現(xiàn)

對(duì)不同地區(qū)的小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)差異表現(xiàn)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。

由表4可得到以下結(jié)論：

第一，在“對(duì)科學(xué)觀的理解”維度上，通過(guò)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)比分析，在“暫定性”“主觀性”得分方面，東部地區(qū)比西部地區(qū)平均得分略高;在“觀察與推論”“科學(xué)基于實(shí)證”方面，西部地區(qū)比東部地區(qū)平均得分略高。通過(guò)顯著性檢驗(yàn)可知，在“暫定性”“觀察與推論”“科學(xué)基于實(shí)證”三個(gè)維度上，東部地區(qū)與西部地區(qū)的P值達(dá)到顯著水平（P<0.05），表明在這三個(gè)維度上，東西部地區(qū)存在顯著差異。

第二，在“對(duì)科學(xué)作為探究學(xué)習(xí)的理解”維度上，通過(guò)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)比分析，在“使用數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)回答問(wèn)題”“科學(xué)探究不僅使用唯一的科學(xué)方法”得分方面，東部地區(qū)比西部地區(qū)平均得分略高;在“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”“收集數(shù)據(jù)以回答問(wèn)題”方面，西部地區(qū)比東部地區(qū)平均得分略高。通過(guò)顯著性檢驗(yàn)可知，在“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”“科學(xué)探究不僅使用唯一的科學(xué)方法”兩個(gè)維度上，東部地區(qū)與西部地區(qū)的P值達(dá)到顯著水平（P<0.05），表明在這兩個(gè)維度上，東西部地區(qū)存在顯著差異。

（2）不同類型學(xué)校小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的差異表現(xiàn)

對(duì)不同學(xué)校類型的小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)差異表現(xiàn)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，結(jié)果見表5。

由表5可得到以下結(jié)論：

第一，在“對(duì)科學(xué)觀的理解”維度上，通過(guò)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)比分析，在“暫定性”“主觀性”“觀察與推論”“科學(xué)基于實(shí)證”四個(gè)維度得分方面，城區(qū)學(xué)校的學(xué)生得分均高于鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校。通過(guò)顯著性檢驗(yàn)可知，在“暫定性”維度上，城區(qū)學(xué)校與鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的P值達(dá)到顯著水平（P<0.05），表明在此維度上，城區(qū)學(xué)校和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校存在顯著差異;在“主觀性”“觀察與推論”“科學(xué)基于實(shí)證”三個(gè)維度上，城區(qū)學(xué)校與鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的P值達(dá)到極為顯著水平（P<0.001），表明在這三個(gè)維度上，城區(qū)學(xué)校和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校存在極為顯著的差異。

第二，在“對(duì)科學(xué)作為探究學(xué)習(xí)的理解”維度上，通過(guò)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)比分析，在“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”“收集數(shù)據(jù)以回答問(wèn)題”“使用數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)回答問(wèn)題”“科學(xué)探究不僅使用唯一的科學(xué)方法”四個(gè)維度得分方面，城區(qū)學(xué)校的學(xué)生得分均高于鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校。通過(guò)顯著性檢驗(yàn)可知，在“使用數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)回答問(wèn)題”“科學(xué)探究不僅使用唯一的科學(xué)方法”兩個(gè)維度上，城區(qū)學(xué)校與鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的P值達(dá)到顯著水平（P<0.05），表明在這兩個(gè)維度上，城區(qū)學(xué)校和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校存在顯著差異;在“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”“收集數(shù)據(jù)以回答問(wèn)題”兩個(gè)維度上，城區(qū)學(xué)校與鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的P值達(dá)到極為顯著水平（P<0.001），表明在這兩個(gè)維度上，城區(qū)學(xué)校和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校存在極為顯著的差異。

3.不同性別小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的差異表現(xiàn)

對(duì)不同性別的小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)差異表現(xiàn)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，結(jié)果見表6。

由表6可得到以下結(jié)論：

第一，在“對(duì)科學(xué)觀的理解”維度上，通過(guò)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)比分析，在“暫定性”得分方面，男生比女生平均得分略高;在“主觀性”“觀察與推論”“科學(xué)基于實(shí)證”方面，女生比男生平均得分略高。而通過(guò)顯著性檢驗(yàn)可知，在“暫定性”“主觀性”“觀察與推論”“科學(xué)基于實(shí)證”四個(gè)維度上，男生與女生的P值均未達(dá)到顯著水平（P>0.05），表明男生和女生在該維度上并不存在顯著差異，說(shuō)明在低齡階段，性別并不是影響科學(xué)觀的顯著因素。

第二，在“對(duì)科學(xué)作為探究學(xué)習(xí)的理解”維度上，通過(guò)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)比分析，在“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”“收集數(shù)據(jù)以回答問(wèn)題”“使用數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)回答問(wèn)題”三個(gè)維度，男生平均值均比女生略高;在“科學(xué)探究不僅使用唯一的科學(xué)方法”維度，男女平均值相同，但男生相對(duì)水平比女生更加穩(wěn)定。該結(jié)論表明，在整體維度上，男生的表現(xiàn)要強(qiáng)于女生。通過(guò)顯著性檢驗(yàn)可知，在“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”“收集數(shù)據(jù)以回答問(wèn)題”“科學(xué)探究不僅使用唯一的科學(xué)方法”三個(gè)維度，男生與女生的P值均未達(dá)到顯著水平（P>0.05），表明男生和女生在這三個(gè)維度并不存在顯著差異;在“使用數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)回答問(wèn)題”維度，男生與女生的P值達(dá)到顯著水平（P<0.05），表明在此維度上，男生和女生存在顯著差異。

三、小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣與態(tài)度的特點(diǎn)分析

1.對(duì)科學(xué)史具有求知欲

實(shí)踐和科學(xué)史故事是小學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的重要途徑。小學(xué)生往往對(duì)故事具有強(qiáng)烈的興趣，當(dāng)提及科學(xué)家時(shí)，小學(xué)生往往能夠聯(lián)系到具體的故事情節(jié)，例如，“牛頓在蘋果樹下發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力”“萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)”，還有“牛頓煮懷表”“愛迪生孵雞蛋”等。小朋友對(duì)“科學(xué)家是做什么的”這一訪題具有相當(dāng)高的參與度，啟示教師可以利用科學(xué)史故事激發(fā)小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

2.對(duì)科學(xué)實(shí)踐充滿好奇和熱情

訪談中，當(dāng)問(wèn)及“科學(xué)是什么”時(shí)，觀察動(dòng)植物的形態(tài)、進(jìn)行手工制作、比較并描述物體的色彩（輕重、大小、冷熱等）是最常見的回答。小學(xué)生對(duì)外界事物充滿了好奇心，愛動(dòng)手是這個(gè)年齡段的基本特點(diǎn)，在科學(xué)學(xué)習(xí)中，科學(xué)實(shí)踐則成為其參與科學(xué)學(xué)習(xí)的重要形式。在低學(xué)段小學(xué)生群體中，學(xué)生的動(dòng)手能力、認(rèn)知水平相對(duì)較低，觀察法往往成為其學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法。通過(guò)感官或感官的延伸，去觸碰、去聞、去看是其認(rèn)識(shí)科學(xué)現(xiàn)象的手段。

3.對(duì)實(shí)物擁有充沛的探索興趣

實(shí)物是低學(xué)段小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的最佳知識(shí)載體。訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)科學(xué)的理解常常是通過(guò)探索實(shí)物的科學(xué)實(shí)踐過(guò)程產(chǎn)生的?？茖W(xué)實(shí)踐是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要形式，而科學(xué)實(shí)踐又是以實(shí)物為基礎(chǔ)的。研究中，訪談人員常使用道具來(lái)幫助激發(fā)學(xué)生興趣，這一措施使學(xué)生能夠迅速地建立起對(duì)問(wèn)題的理解，并進(jìn)行較為充分的回答，這也從側(cè)面佐證了學(xué)生對(duì)實(shí)物具有充沛的探索興趣這一觀點(diǎn)。

4.對(duì)觀察和實(shí)驗(yàn)等經(jīng)驗(yàn)方法具有較強(qiáng)的認(rèn)知

訪談數(shù)據(jù)顯示，絕大多數(shù)學(xué)生能夠把觀察法作為科學(xué)的基本方法，這與其年齡段高度有關(guān)。訪談中，問(wèn)及學(xué)生“科學(xué)課上學(xué)了什么”，他們會(huì)回答“我學(xué)過(guò)觀察，比如像洗發(fā)液，必須得用手摸才能聞到，不能直接上去聞，要是有毒的話就能熏死”“我就是自己喜歡在家做實(shí)驗(yàn)，有一次我把吃過(guò)的車?yán)遄尤蕛?，給放在一個(gè)東西上晾一晾，然后放在那個(gè)有水的瓶子里，過(guò)幾天它就長(zhǎng)毛了……”一些學(xué)生已經(jīng)初步嘗試使用實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)，但是大多數(shù)學(xué)生尚未能形成對(duì)實(shí)驗(yàn)較深層次的理解，往往把“動(dòng)手做”和實(shí)驗(yàn)混為一談。

5.科學(xué)認(rèn)識(shí)帶有強(qiáng)烈的主觀性和自我意識(shí)

強(qiáng)主觀性、強(qiáng)自我中心性是低學(xué)段小學(xué)生的心理發(fā)展特征，這也影響了學(xué)生科學(xué)觀的形成。比如，有受訪者認(rèn)為恐龍的形象基于科學(xué)家的主觀想象，科學(xué)結(jié)論在一定程度上是科學(xué)家想象的結(jié)果;也有受訪者認(rèn)為科學(xué)事實(shí)是否改變?nèi)Q于科學(xué)家的個(gè)人喜好。訪談中，大量的案例表明，學(xué)生在建構(gòu)自己的科學(xué)認(rèn)識(shí)時(shí)，尤其是對(duì)于一些需要抽象思維的論述（比如如何使研究變成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)等），學(xué)生的回答尚停留在完全依靠個(gè)人感覺來(lái)進(jìn)行判斷的層面。

6.開始關(guān)注科學(xué)與社會(huì)生活、現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系

全球化與信息化是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，科學(xué)早已融入人們的社會(huì)生活。在低學(xué)段小學(xué)生群體中，學(xué)生同樣關(guān)注科學(xué)與社會(huì)生活、現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系，他們會(huì)思考科學(xué)與人類社會(huì)的聯(lián)系，會(huì)把科學(xué)家的工作與現(xiàn)實(shí)世界關(guān)聯(lián)起來(lái)，大多數(shù)學(xué)生能夠理解科學(xué)是人們探索自然世界的一種手段，科學(xué)為人們所用，也能夠列舉科學(xué)在日常生活中的應(yīng)用。比如，當(dāng)問(wèn)及“科學(xué)家是做什么的”的時(shí)候，有受訪者會(huì)回答“科學(xué)家是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)者”“科學(xué)家是為人民服務(wù)的”等，受訪者能回答到科學(xué)與經(jīng)濟(jì)、軍事等有關(guān)，甚至還能回答到科學(xué)可以幫助人們改善生活、提升幸福感等層面。

四、結(jié)論與啟示

1.小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)群貌特征與差異表現(xiàn)調(diào)查的結(jié)果與討論

（1）整體水平偏低，對(duì)科學(xué)的實(shí)踐屬性有相對(duì)較強(qiáng)的認(rèn)識(shí)

通過(guò)對(duì)小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)特征的事實(shí)探知，初步探析了小學(xué)生對(duì)科學(xué)的理解程度，在學(xué)校開展科學(xué)教育的過(guò)程中，資源的開發(fā)、內(nèi)容的選擇、活動(dòng)的實(shí)施等，必然建立在對(duì)學(xué)習(xí)者有確切了解的基礎(chǔ)之上。

結(jié)果顯示，在科學(xué)學(xué)習(xí)特征的體現(xiàn)上，小學(xué)生“對(duì)科學(xué)觀的理解”和“對(duì)科學(xué)作為探究學(xué)習(xí)的理解”的認(rèn)知水平較低，在科學(xué)本質(zhì)觀的“暫定性”“主觀性”以及科學(xué)探究四個(gè)維度的得分率均不到一半，顯示小學(xué)低年級(jí)學(xué)生對(duì)科學(xué)停留在一個(gè)樸素的理解層面。相對(duì)的，小學(xué)生對(duì)科學(xué)的實(shí)踐屬性有著較強(qiáng)認(rèn)識(shí)，大多數(shù)學(xué)生能夠理解科學(xué)要基于證據(jù)、科學(xué)要進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐等，能夠說(shuō)出觀察、實(shí)驗(yàn)等是科學(xué)實(shí)踐的基本方法。

以上結(jié)果表明，小學(xué)生積累的有關(guān)科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)還處于較為淺薄的層面?？茖W(xué)是解釋客觀世界的知識(shí)體系和可靠系統(tǒng)，但是小學(xué)生還尚未對(duì)科學(xué)實(shí)踐與科學(xué)目的、科學(xué)結(jié)果之間建立起明確的關(guān)聯(lián)。相對(duì)理解科學(xué)實(shí)踐能夠解決何種問(wèn)題，小學(xué)生更傾向于把科學(xué)認(rèn)定為一種與目的、結(jié)論無(wú)關(guān)的單純的“動(dòng)手操作”，而觀察、實(shí)驗(yàn)則是基本的操作方法。

（2）地區(qū)、學(xué)校之間差異明顯，男生對(duì)科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)過(guò)程的理解有相對(duì)較高的水平

結(jié)果顯示，東西部地區(qū)之間，學(xué)生在各維度科學(xué)學(xué)習(xí)的理解水平具有差異。在東部S省，小學(xué)生關(guān)于“暫定性”維度的理解水平，及關(guān)于“科學(xué)探究不僅使用唯一的科學(xué)方法”維度的理解水平較西部地區(qū)略高，且獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果顯示這種差異達(dá)到了顯著水平;而在西部W省，小學(xué)生關(guān)于“觀察與推論”“科學(xué)基于實(shí)證”維度的理解水平，及關(guān)于“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”維度的理解水平較東部地區(qū)略高，且獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果顯示這種差異達(dá)到了顯著水平。從平均值和得分率判斷，應(yīng)當(dāng)說(shuō)，中東部地區(qū)雖然存在差距，但差距并不明顯，而這與以往研究者的經(jīng)驗(yàn)判斷是不一致的。與上述部分形成鮮明對(duì)照的是，城鄉(xiāng)學(xué)校之間的差距則具有極為顯著的差異。城區(qū)學(xué)校的學(xué)生在各個(gè)調(diào)查維度的表現(xiàn)要顯著強(qiáng)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校，猜測(cè)學(xué)生的家庭背景、文化背景、生活背景對(duì)其科學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知特征或有著顯著影響。

在性別差異方面，男生、女生在“對(duì)科學(xué)觀的理解”的各個(gè)維度上差異不明顯，然而，男生在“對(duì)科學(xué)作為探究學(xué)習(xí)的理解”的各個(gè)維度上卻比女生有著更好的表現(xiàn)，在“科學(xué)探究以問(wèn)題開始”“收集數(shù)據(jù)以回答問(wèn)題”“使用數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)回答問(wèn)題”三個(gè)維度，男生平均值均比女生高，且在“使用數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)回答問(wèn)題”維度，男生與女生之間的差異達(dá)到顯著水平。表明男生對(duì)參與動(dòng)手實(shí)踐能力、科學(xué)探究具有著相對(duì)較強(qiáng)的熱情和興趣。

2.對(duì)學(xué)校開展科學(xué)教育的啟示

（1）注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，科學(xué)實(shí)踐要體現(xiàn)探究性、多樣化

科學(xué)教育活動(dòng)的開展應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)向，用問(wèn)題引領(lǐng)科學(xué)實(shí)踐的方向。問(wèn)題是科學(xué)探究的開端，科學(xué)實(shí)踐應(yīng)當(dāng)圍繞著問(wèn)題，并使用獲得的證據(jù)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而產(chǎn)生新的科學(xué)認(rèn)識(shí)。在進(jìn)行科學(xué)教育時(shí)，問(wèn)題的提出應(yīng)當(dāng)是“結(jié)構(gòu)不良的”，即它本身不具有明確的解決路徑，需要學(xué)生圍繞問(wèn)題做出假設(shè)，從而設(shè)計(jì)方案來(lái)展開探究。此外，問(wèn)題的提出應(yīng)當(dāng)位于學(xué)生新的經(jīng)驗(yàn)的“生長(zhǎng)點(diǎn)”，立足“最近發(fā)展區(qū)”，不能脫離學(xué)生的生活世界。

在指引學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐時(shí)，要注意引領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般流程，而不是完全碎片式的、放任自流的學(xué)習(xí)指導(dǎo)策略，從而幫助學(xué)生建立對(duì)科學(xué)探究一般流程的理解，同樣的，科學(xué)實(shí)踐要注重盡可能使用多元的科學(xué)方法，觀察法是小學(xué)生最常用的科學(xué)方法，但觀察法不是唯一方法，科學(xué)教育活動(dòng)中，還要注意使用調(diào)查、測(cè)量、實(shí)驗(yàn)等經(jīng)驗(yàn)方法，甚至還適當(dāng)?shù)厥褂迷O(shè)計(jì)推理、歸納等邏輯方法。

（2）利用實(shí)物資源和生活資源，構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)

科學(xué)探究是一種實(shí)踐活動(dòng)，而這種實(shí)踐大多是以實(shí)物作為基礎(chǔ)的?？茖W(xué)學(xué)習(xí)中，執(zhí)教者可以廣泛地搜集實(shí)物資源，從而更好地設(shè)計(jì)和開展科學(xué)教育活動(dòng)。

在學(xué)校環(huán)境中，執(zhí)教者可以開發(fā)生活資源和鄉(xiāng)土資源，用以構(gòu)筑學(xué)生相對(duì)熟悉的學(xué)習(xí)情境。此外，執(zhí)教者還可以組織學(xué)生去校外科學(xué)教育場(chǎng)所，例如科技館等，校外場(chǎng)所中得天獨(dú)厚的條件賦予了科學(xué)教育最豐富而精致的實(shí)物資源。如科技館中，通過(guò)展品展陳設(shè)計(jì)，不僅能夠還原科學(xué)現(xiàn)象與科學(xué)事實(shí)，更是學(xué)校學(xué)習(xí)的強(qiáng)力拓展和延伸。在課堂中難以演示的科學(xué)現(xiàn)象、難以具象化的科學(xué)裝置或?qū)嵨?，都可以通過(guò)科技館得到彌補(bǔ)，因此，科技館的實(shí)物資源為學(xué)生開展科學(xué)學(xué)習(xí)提供了便利條件。

（3）推動(dòng)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的跨學(xué)科內(nèi)容整合，注重STSE教育

在開展科學(xué)教育活動(dòng)時(shí)，內(nèi)容層面應(yīng)當(dāng)注重對(duì)跨學(xué)科主題的滲透，例如，將制造業(yè)、航空航天、工程實(shí)踐、生活科技等引入教育教學(xué)，適當(dāng)?shù)匾肷鐣?huì)議題;教學(xué)層面應(yīng)當(dāng)注重科學(xué)史教學(xué)，同時(shí)注重將科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境聯(lián)系起來(lái)的教學(xué)。這在一定程度上，不僅迎合了小學(xué)生的心理預(yù)期，提升其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，也促進(jìn)了個(gè)體的全面發(fā)展。

（4）推動(dòng)區(qū)域間科學(xué)教育資源的流動(dòng)，彌補(bǔ)和縮短教育差距

學(xué)校教育、家庭教育對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量起到了十分顯著的影響。在不同區(qū)域、不同層次的環(huán)境下，學(xué)校教育資源的配置不均衡、家庭教育的低效甚至缺失，都將成為制約學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的重要因素。教育管理者應(yīng)當(dāng)借力信息技術(shù)手段等，出臺(tái)強(qiáng)力措施，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源在區(qū)域間流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“教育精準(zhǔn)扶貧”，促進(jìn)教育公平。

參考文獻(xiàn)

[1] Huang，C.-M.，Tsai，C.-C.，& Chang，C.-Y.An investigation of Taiwanese early adolescents’views about the nature of science.Adolescence，2005，40（159），645-654.

[2] Chen，S.，Chang，W.，Lieu，S.，Kao，H.，Huang，M.and Lin.S.Develop-

ment of an Empirically Based Questionnaire to Investigate Young Students’ Ideas About Nature of Science.Journal of Research in Science Teaching，2013，50：408-430.

[3] Dogan， N.，&Abd-El-Khalick，F(xiàn).Turkish grade 10 students’ and science teachers’ conceptions of nature of science：A national study.Journal of Research in Science Teaching，2008，45（10）：1083-1112.

[4][5][8] Lederman，N.G.，Abd-EI-Khalick，F(xiàn).，Bell，R.L.and Schwartz，R.S.Views of nature of science questionnaire：Toward valid and meaningful assessment of learners' conceptions of nature of science.Journal of Research in Science Teaching，2002，39： 497-521.

[6][9] Lederman，N.G.，Antink，A.，&Bartos，S.Nature of science，scientific inquiry，and socioscientific issues arising from genetics：A pathway to developing a scientifically literate citizenry.Science & Education，2014，23：285-302.

[7] Lederman，J.S.，Lederman，N.G.，Bartos，S.A.，Bartels，S.L.，Meyer，A.A.and Schwartz，R.S.Meaningful assessment of learners' understandings about scientific inquiry——The views about scientific inquiry（VASI）questionnaire.Journal of Research in Science Teaching，2014，51：65-83.

[作者：朱家華（1989-），男，山東淄博人，臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，講師，博士;李秀菊（1981-），女，黑龍江五常人，中國(guó)科普研究所，副研究員，博士;巴鶴臻（1995-），女，遼寧鞍山人，人大附中深圳學(xué)校，教師，碩士;崔鴻（1963-），女，河南南陽(yáng)人，華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，教授，博士。]

該文為山東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度青年一般課題“低學(xué)段小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的群體特征與影響因素研究”（2020QYB013）的研究成果