摘要 小学科学教师的科学素养水平与小学生科学素养的培养息息相关。为了解湖北省农村小学科学教师的科学素养水平,进一步明确湖北省农村小学科学教师存在的具体问题及其成因,明确小学科学教师培训的内容和目标,进行了本次调查研究。本研究采用我国公众科学素养通用的调查问卷对湖北省6个市的430名农村小学科学教师进行调查。调查结果表明:1.湖北省农村小学科学教师科学素养水平不是很高,而且出现良莠不齐的现象,并且中年和青年教师的科学素养水平存在差异。2.湖北省农村小学科学教师对科学性质的理解水平较高,但对科学方法的掌握水平不高。3.科学情感方面,有超过1/3的小学科学教师仍然相信迷信。最后尝试性的提出了提高湖北省农村小学科学教师科学素养的有效策略。
关键词 小学科学教师,科学素养,调查研究
一、问题的提出
科学素养(Scientific Literacy)这一概念具有非常深刻而丰富的内涵,通常理解为个体对在日常生活、社会事务以及个人决策中所需要的科学概念和科学方法的认识和理解,并在此基础上所形成的稳定的心理品质[1]。
《小学科学课程标准(3-6年级)》明确指出:小学科学课程要以培养科学素养为宗旨。科学素养的形成是长期的,早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用,可见科学素养在小学科学中的重要地位。而且教师的科学素养水平将影响到学生的科学教育的质量。因此,在衡量小学科学教师的整体素质的诸多要素中,科学素养是基石与核心。
本文旨在通过分析湖北省农村小学科学教师的科学素养现状,发现问题和不足,为提高教师的科学素养寻求有效对策和途径,为教师的进修和培训模式提供一些意见和参考,进而提高教师的科学素养。
二、研究方法
(一)调查对象
调查涉及湖北省鄂州、天门、荆州、十堰、襄樊等5个具有代表性的市的89个农村小学现任科学教师。我们按照随机抽样的原则,抽取430名不同年龄和不同性别的科学教师为测试对象,共发放问卷430份,回收有效问卷418份,其中40岁以下的青年教师213名,40岁以上的中年教师205名。
(二)研究方法
本次调查研究采用了问卷调查法和文献综述法。
问卷调查:采用我国公众科学素养通用的调查问卷进行调查。问卷的调查内容包括教师对科学基础知识的掌握程度、对科学研究实质的理解、教师对科学方法的理解程度,以及科学态度和价值观等,呈现形式有判断题和选择题。
文献综述:查阅了中国期刊网上的中国期刊全文数据库、优秀硕博学位论文等数据库中近十年来关于教师及公众的科学素养的研究论文。在阅读文献的基础上对其他同类研究成果进行了认真的思考和总结,结合自己的调查,分析得出结论和建议等。
(三)调查实施及数据分析方法
调查时利用教师培训的机会,进行集中填写、当堂交卷,保证了调查结果的真实性,并且采用匿名填写的形式。整理回收的问卷,除去无效问卷,调查数据采用SPSS(社会科学统计软件包)11. 5软件进行数据统计分析。
三、湖北省农村小学科学教师的科学素养的调查结果与分析
(一)湖北省农村小学科学教师的科学素养总体水平
1.从答题的正确率来分析
湖北省农村小学科学教师的科学素养总体一般。从调查数据来看,如表1和图1所示,正确率在50%以上的有78.9%,正确率在80%以下的有47.4%,大多数教师的正确率在60%~80%。由此可见,湖北省农村小学科学教师的科学素养水平普遍不高,有待进一步加强。
表1:湖北省农村小学科学教师的科学素养调查测试正确率
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
正确率(%) | 82.1 | 95.9 | 89.7 | 55.0 | 73.2 | 36.8 | 45.0 |
题号 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
正确率(%) | 43.3 | 80.4 | 88.3 | 91.4 | 72.0 | 71.8 | 96.2 |
题号 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | | |
正确率(%) | 85.6 | 75.1 | 84.0 | 41.9 | 84.7 | | |
图1 湖北省农村小学科学教师的科学素养调查测试正确率柱状图
2.从得分情况来分析
每题以1分计算,总分为19分,调查结果经分析得出,平均分为13.9,标准差为2.29,标准误为0.11。由表2和图2所示,教师的得分呈正态分布,80.2%的教师得分在12—17分,其中成绩在12分以上的教师占84.9 %,成绩在12分以下的教师占15.1%,最高分为满分19分,最低分只有6分,小学科学教师的得分参差不齐。由此可见,湖北省农村小学科学教师的科学素养总体水平一般,而且存在着良莠不齐现象。
表2 :湖北省农村小学科学教师科学素养的得分频数分布表
得分 | 人数 | 百分比 | 累计百分比 |
6 | 1 | 0.2 | 0.2 |
7 | 1 | 0.2 | 0.5 |
8 | 5 | 1.2 | 1.7 |
9 | 5 | 1.2 | 2.9 |
10 | 22 | 5.3 | 8.1 |
11 | 29 | 6.9 | 15.1 |
12 | 38 | 9.1 | 24.2 |
13 | 67 | 16.0 | 40.2 |
14 | 76 | 18.2 | 58.4 |
15 | 69 | 16.5 | 74.9 |
16 | 54 | 12.9 | 87.8 |
17 | 31 | 7.4 | 95.2 |
18 | 13 | 3.1 | 98.3 |
19 | 7 | 1.7 | 100.0 |

图2 湖北省农村小学科学教师师科学素养的得分频数曲线图
(二)湖北省农村小学科学教师科学知识水平调查结果分析
掌握科学知识是提高科学素养水平的前提。问卷采取了16个判断题对科学知识水平进行测试,得出测试结果,并且与公众科学素养的调查结果比较,见表3和图3:
表3:科学知识回答正确率对比(%)
问题及答案 | 小学科学教师 | 公众[2] | 两者之比 |
1.地心的温度非常高(对) | 82.1 | 46.6 | 1.76 |
2.地球围绕太阳转(对) | 95.9 | 80.2 | 1.19 |
3.我们呼吸的氧气来源于植物(对) | 89.7 | 64.2 | 1.39 |
4.父亲的基因决定孩子的性别(对) | 55.0 | 47.1 | 1.16 |
5.激光因汇聚声波而产生(错) | 73.2 | 18.9 | 3.87 |
6.电子比原子小(对) | 36.8 | 22.7 | 1.62 |
7.抗生素既能杀死细菌也能杀死病毒(错) | 45.0 | 18.2 | 2.47 |
8.宇宙产生于大爆炸(对) | 43.3 | 19 | 2.27 |
9.数百万年来,我们生活的大陆一直在缓慢地漂移并继续漂移(对) | 80.4 | 45.1 | 1.78 |
10.就我们目前所知,人类是从早期动物进化而来(对) | 88.3 | 71.8 | 1.23 |
11.吸烟会导致肺癌(对) | 91.4 | 84.1 | 1.09 |
12.最早期的人类与恐龙生活在同一个时代(错) | 72.0 | 31.8 | 2.26 |
13.含有放射性物质的牛奶经过煮沸后对人体无害(错) | 71.8 | 32.6 | 2.20 |
14.光速比声速快(对) | 96.2 | 73.1 | 1.32 |
15.所有的放射性现象都是人为造成的(错) | 85.6 | 40.2 | 2.13 |
16.地球围绕太阳转一圈的时间为一天(错) | 75.1 | 38.3 | 1.96 |

图3 湖北省农村小学科学教师与公众科学基础知识正确率曲线图
调查结果表明,湖北省农村小学科学教师科学知识水平一般,与公众科学素养调查结果相比,高于公众科学知识水平。16道题目的正确率都高于公众的,但是,情况并不是很乐观。其中,正确率低于50%的占19%,正确率超过90%的占19%,这表明,约1/5的小学科学教师能基本回答正确,而还有1/5的小学科学教师回答的正确率还不到一半,也就是说3/5的小学教师知识水平居于中等水平。
与2003年对公众科学素养的调查结果相比较,我们发现,农村小学科学教师在一些问题的回答中显示出显著优势,例如“激光因汇聚声波而产生”、“ 抗生素既能杀死细菌也能杀死病毒”、“ 宇宙产生于大爆炸”、“ 最早期的人类与恐龙生活在同一个时代”等问题的判断,正确率高于公众,尤其是对“激光因汇聚声波而产生”这一问题中,农村小学科学教师的正确率约为公众的3.87倍。由此,我们得出结论,相对于公众来说,小学科学教师具有较高的科学素养水平,但与相关的初中科学教师相比水平较低。
表中数据显示,湖北省农村小学科学教师约有1/5的教师正确率低于50%,如“电子比原子小”、“ 抗生素既能杀死细菌也能杀死病毒”、“ 宇宙产生于大爆炸”这三个问题的正确率分别只有36.8%、45%、43.3%,数据虽然高于公众水平,但是对于教师来说,并不高,所以我们发现湖北省农村小学科学教师的科学知识水平仍然存在一定的问题。
(三)湖北省农村小学科学教师对科学方法的理解程度调查结果分析
正确的科学方法是科学研究中必不可少的基础条件,也是运用科学知识解决实际问题的基础。调查问卷中有三道题目反映了被调查者对科学方法的理解情况,分别是关于对科学研究、对照法和概率知识的理解,并且与公众调查结果进行比较,结果见表4至表7:
表4:湖北省农村小学科学教师对科学研究的理解状况
“科学研究”一词指的是: | 频数 | 百分数 | 累积百分数 |
A.观察,推理,实验(正确) | 351 | 84.0 | 84.0 |
B.引进新技术,推广新技术,使用新技术 | 24 | 5.7 | 89.7 |
C.观察,解释,结论 | 43 | 10.3 | 100.0 |
D.不清楚 | 0 | 0.0 | 100.0 |
总计 | 418 | 100.0 | |
调查结果显示,418名农村小学科学教师中有351人选择科学研究是指“观察,推理,实验”,占总调查人数的84.0%,他们对“科学研究”具有正确的理解;还有10.3%的人认为科学研究是“观察,解释,结论”,仅5.7%的人认为科学研究是指“引进新技术,推广新技术,使用新技术”。这表明农村小学科学教师对科学研究的理解水平比较高。
表5:湖北省农村小学科学教师对科学方法(对照法)理解程度
哪种方法可以判断新药是否有疗效? | 频数 | 百分数 | 累积百分数 |
A.给1000个高血压病人服用这种药,然后观察有多少人血压有所下降 | 42 | 10.0 | 10.0 |
B.500人服用,500人不服用,观察两组,对比 | 187 | 44.7 | 54.8 |
C.500人服用,另500人服用安慰剂,对比(正确) | 175 | 41.9 | 96.7 |
D.不清楚 | 14 | 3.3 | 100.0 |
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