农村地区小学六年级学生科学素养现状调查分析

2013-09-17宋五好

三门峡职业技术学院学报 2013年4期

宋五好

（三门峡职业技术学院，河南三门峡 472000）

公民的科学素养是一个国家可持续发展的根基。小学教育阶段是培养公民良好科学素养的启蒙和关键时期，小学科学教育是培养公民良好科学素养的重要载体与途径。调查分析小学生的科学素养现状可以为科学教育提供现实反馈信息，并借此探寻提高科学教育质量的策略与方法，以进一步有效地培养学生的科学素养。

关于小学生科学素养现状的调查分析，已有的研究有：小学科学课程标准研制组的老师们为制定义务教育阶段科学课程标准而对全国12个省市的六年级小学毕业生进行的调查研究[1]、黄小莲老师对杭州市12所中小学所做的调查[2]、冯明等老师对重庆市北碚区4所城乡小学五年级学生进行的调查[3]、戚小丹等老师对杭州市6所有代表性的城乡小学进行的比较研究[4]、来文老师对11个地市有代表性的城乡小学生进行的调查研究[5]，这些调查研究为科学教育教学改革提供了重要的参考依据，具有重要价值。但是，已有研究均没有涉及对农村贫困地区小学生科学素养的调查。我国地域广阔，经济发展极不平衡，已有的研究成果不完全适宜于农村贫困地区的科学教育教学现状。所以，对农村贫困地区小学生科学素养现状进行调查分析，是提高农村贫困地区科学教育教学质量水平的必要举措。笔者以河南省三门峡市卢氏县和陕县两个县为例，于2011年5月对农村贫困地区小学生的科学素养现状进行了调查，并对部分学生和科学教师进行了访谈。

一、调查对象

分别在两个县离县城3-10公里、10-20公里的范围内各选择4所小学，共8所小学，将这8所小学的六年级学生作为调查对象。共发放问卷160份，收回有效问卷151份，有效回收率为94.3%。其中，男生72人，女生79人。

二、调查内容

小学科学课程是以培养小学生的科学素养为宗旨的科学启蒙课程。其总目标是：通过科学课程的学习，知道与周围常见事物有关的科学知识，并能应用于日常生活，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯；了解科学探究的过程和方法并尝试应用于科学探究活动，逐步学会科学地看问题、想问题；保持和发展对周围世界的好奇心与求知欲，形成大胆想象、尊重证据、敢于创新的科学态度和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感；亲近自然、欣赏自然、珍爱生命，积极参与资源和环境的保护，关心科技的新发展。科学素养的内涵十分丰富，概括上述科学课程的总目标，可以看出，科学素养主要有“科学知识、科学探究的过程与方法、科学的情感态度价值观”三个维度。依据《科学（3-6年级）课程标准》对科学素养的描述，参照美国《国家科学课程标准》[6]对科学素养的界定，结合农村贫困地区的特点，从科学知识、科学探究过程与方法、科学情感态度价值观三个维度设计“农村贫困地区小学生科学素养现状调查问卷”和访谈提纲。

“科学知识”包括生命世界、物质世界、地球与宇宙的基础知识，共6题，每题5分，共30分；“科学探究的过程与方法”包括提出问题、猜想与假设、制订计划、观察、实验、制作、测量、搜集整理信息、思考与总结、表达与交流等方面，共17题，每题4分，共68分；“科学情感态度价值观”包括好奇心、创造性、谦虚性、坚持性、责任感、批判性、自主性、合作性等方面，共15题，每题4分，共60分。

为了便于比较，将各维度最后得分均换算成百分制。文中所有分数均是换算成百分制以后的分数。

三、调查结果与分析

（一）整体分析

调查结果的整体分析见表1。

表1 整体分析

问卷中所考查的科学知识内容，均为科学课程标准中要求了解的基础知识，如克隆、昆虫、太阳、环境变化等。从表1可以看出，科学知识的平均分为75.0，成绩优秀者占36.4%，中等者占53.0%，尽管最高分为100分，但最低分只有50分，而且标准差较大，说明成绩离散度比较大，优差悬殊不均匀，可以推知，多数小学生对科学基础知识的掌握不是很好。

对于科学探究过程与方法，平均分为62.7，成绩优秀者仅占1.5%，中等者占66.7%，有31.8%的小学生得分在60分以下，最高分为89.7，最低分只有30.9。在对“科学探究的过程与方法”的测试题中，有一题是：当你看到铁钉、纸屑、塑料瓶盖、曲别针、木块、铁片等物体投入水中有的下沉、有的漂浮时，你会产生怎样的想法？选择“决定物体在水中沉浮的原因是什么？”的学生仅有9.1%，而能设计出实验证明自己想法的学生仅仅有4人，仅占2.5%。由此可以推知，小学生对科学探究过程与方法的掌握和应用比较差。

科学情感态度价值观是科学素养的核心因素。对于科学情感态度价值观，平均分为66.4，成绩优秀者占16.7%，中等者占28.8%，较差者占54.5%，超过了一半，最高分为83.3，而最低分只有28.3。在对“科学情感态度价值观”的测试中，有一题是：如果需要你长时间观察某种动物（如蚕）的生长过程并做好观察记录时，你的态度是什么?选择“能坚持观察并记录”的学生仅占36.4%，能观察但懒得记录的学生占45.5%，不能按时观察的学生占18.1%，即超出一半的学生没有认真对待科学学习的良好态度。由此可以推知，小学生对科学情感态度价值观的体验和领悟比较差。

综上所述，农村贫困地区小学生在科学知识、科学探究的过程和方法、科学情感态度价值观三个维度上都比较差，科学素养整体很低，科学课程的目标没有得到很好落实。三者相比，科学知识的掌握相对较好，科学探究的过程与方法次之，科学情感态度价值观最差。

（二）科学知识、探究过程与方法、情感态度价值观的差异性分析（t检验）

科学知识与科学探究过程与方法的差异性分析见表2。

表2 科学知识与科学探究过程与方法的差异性分析（t检验）

从表2可以看出，科学知识与科学探究的过程与方法之间存在显著差异（t=6.827>2.58），科学知识明显好于探究过程与方法；科学知识与科学情感态度价值观之间也存在显著差异（t=4.556>2.58），科学知识明显好于情感态度价值观；科学探究过程与方法和情感态度价值观之间也存在显著差异（t=2.692>2.58），探究过程与方法好于情感态度价值观。

科学课程标准要求科学教育教学全面实现科学知识、科学探究过程与方法、科学情感态度价值观三维目标，而表2的调查结果显示，各维目标的落实极不均衡。

（三）男女生科学素养差异性分析

男女生科学素养的差异性分析见表3。

表3 男女生科学素养的差异性分析(t检验)

从表3可以看出，男生和女生在科学知识、探究过程与方法、情感态度价值观三个维度上均没有显著差异（t值分别为 0.166，0.133，0.097均小于1.96）。说明在农村贫困地区小学生中男女生的科学素养没有显著差异，这说明性别与科学素养之间没有内在联系，也可以推知男女小学生在科学教育方面得到平等对待，没有性别歧视。

四、结论

从以上调查结果分析可以得知：农村贫困地区小学生的科学素养整体很低；在科学素养的三个维度上，科学知识明显好于科学探究的过程与方法，科学探究过程与方法明显好于科学情感态度价值观，说明科学课程三维目标的落实极不全面，科学知识的落实相对最好；男女学生的科学素养没有显著差异。

五、原因分析

（一）思想上轻视

尽管从宏观上人们都能认识到科学技术和科学素养的重要性，但是在现实的微观操作中，科学课程与语文、数学课程相比往往被置于“副科”的地位，所以，从领导到教师直到学生，思想上都没有予以足够的重视。因此，一些农村有利的科学课程资源没能得到很好的开发和利用，如种子的发芽、蚕的成长规律、植物果实的生长规律等这些农村特有的科学教学资源，因为没有投入人力去开发而被闲置。另外，科学课程教学任务是否按计划完成，科学课程三维目标是否达到课程标准的要求，都显得很不重要，科学课程的成绩往往不被计入总分，也没有其他相应的评价策略。思想上的漠视是造成科学课程目标落实欠佳、学生科学素养差的深层原因。

（二）科学教师专业能力低

首先，由于思想上的轻视，科学教师往往是由“老、弱、退、兼”教师来担任，即是由年龄大临近退休的教师或不受学生欢迎的能力弱的教师担任，或是由学校领导兼任，或是由其他课程教师兼任。

其次，教师专业不对口。所调查的学校中，科学教师虽然均为专科学历，但全是第二学历。第一学历中有35.3%的人为中等师范，64.7%的人为民办教师转正。后取的大专学历中，数学专业占11.8%，教育管理专业占29.4%，汉语言文学专业占58.8%。从教师所进修专业看，没有一人专业对口，理科（数学）教师也仅占11.8%，所以，可以说这些现任的科学教师均是“教非所学”，半路出家，没有科学学科基础，先天“营养不良”。

再次，科学教师培训和科学课程教研少。调查中得知，5.9%的教师参加过1次科学教育的培训，累计时间仅为1天，5.9%的教师参加过2次培训，累计时间不超过一周，其余88.2%的教师均未参加过任何有关科学教育方面的培训。学校举办的公开课、示范课等教研活动也多是对语文、数学等“主科”的研究，很少举行科学课的教研活动。教师的职后培训和教学研究是教师专业发展的重要组成部分，科学教师本来专业不对口，再加上职后培训和教学研究的严重缺乏，导致科学教师的教育教学理念落后、专业能力普遍较低。科学教师专业能力低是造成科学课程目标落实差、学生科学素养低的直接原因。

（三）教学方法单一、缺少探究

科学是一门以实验为主的学科，科学教学也是以实验探究为主的教学。调查中笔者了解到，教师基本上还是采用满堂讲授的方法进行教学，致使学生更多地通过记忆来学习科学知识，更有甚者，教师将有可能考试的内容划出让学生背诵，造成严重的机械记忆，使本来充满活力富有魅力的科学课变成了呆读死记的僵化课。学生没有机会参与科学探究的过程，便不能在科学探究的过程中掌握科学探究的方法、体验科学探究的乐趣、激发对科学探究的兴趣、培养正确的科学情感态度价值观。而单纯的对知识的讲授和机械记忆，也不会使学生灵活掌握科学知识，所以，学生对基础科学知识的学习效果同样很差。教师的教学方法单一，缺乏探究是造成科学课程目标不能全面落实、学生科学素养低的重要原因。

（四）课时不能保证

调查中还得知，尽管课表上安排每周有2节或3节的科学课，但在现实中，一旦临近考试，科学课往往要被语文、数学这些“重要课程”占去，诸如调查和野外考查这样的探究活动更没有时间保证。

（五）科学实验仪器和教学用具不足

所调查的学校中，均没有实验室，没有最基本的实验仪器，如酒精灯、烧杯、量筒、天平、测力计、温度计、地球仪等，也没有科学教学挂图，连中国地图和世界地图都没有，现代教育技术如多媒体设备更是极为缺乏，这样的教学条件，要想全面落实科学课程目标、培养学生的科学素养真是寸步难行。

（六）科普读物和科普场所少

农村贫困地区的小学生大多家庭生活较拮据，除了教材，一般不订购课外读物，而学校没有相应的课外阅读书籍，也没有组织学生参观科技馆和博物馆的机会，学生了解不到最新的科学信息，造成学生的知识面窄、视野狭小、科学素养低。

六、建议

（一）思想上重视

公民的科学素养是决定一个国家兴旺发达的核心要素，这已经是不争的事实。良好的科学素养应该从小奠基。科学课程作为培养小学生科学素养的重要途径，也作为中学各科学课程的基础，各级领导和教师应从思想上给予足够的重视，配置专业对口、科学素养较高的教师，保证教学时间，建立合理的科学教学和科学学习评价指标，改变科学课程被任意挤兑的现状。