中学生天文科技素养调查研究报告

　　摘要：在TIMSS调查问卷量表的基础上，我们运用探索性因素分析技术，编制出一套信度、效度较高的中学生天文科技素养调查问卷，进行影响因素的分析，为全国十一五规划课题“天文科技STSE校本课程的开发与实践研究”提供研究基础。研究结果表明：(1)学生天文科技素养存在学段的显著差异，学生的性别对科学素养影响不明显；(2)中学生获取科学知识的途径主要来自课外，大众媒体是主要的传播途径；(3)社会传媒、学校学科结构、课程设置、教师素质都直接影响着学生的科学素养。

　　作者：甘露，谢冰凌，何树声，邝娉

　　关键词：天文科技；调查

　　中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1002-7661（2012）17-264-06

　　一、调查问卷基本情况

　　1、问卷测量的天文科技素养的结构

　　科学内容是天文科技素养的重要组成部分，一个具有天文科技素养的人应该理解(而不是仅仅记住)一些基本的科学概念。天文科技素养教育强调科学知识在真实的背景或情景中呈现，因而天文科技素养测试的问题应当是真实的，而不是凭空编造的。天文科技素养的功能不仅仅在于理解和认识，而更在于对与科学有关的问题进行思考和判断，进而对问题作出决策。这些认识被概括为指导天文科技素养测量的三个原则，即“内容原则”、“背景原则”和“过程原则”。天文科技素养测试题依据这些原则进行设计。

　　通过调查，了解学生对天文科学基础知识（与人类关系最为密切的日月地的相关知识）的认识程度，为学校开设相关天文科技STSE校本课程的必要性和可行性提供理论依据。

　　表1-1太阳部分的天文科技素养测试

　　题号题型内容预期行为

　　9选择题太阳的能量来源理解简单的信息

　　17选择题日心学说理解简单的信息

　　19选择题太阳辐射理解简单的信息

　　26问答题日月的大小与距离理论，分析和解决问题

　　表1-2月球部分的天文科技素养测试

　　题号题型内容预期行为

　　6选择题月相和日月食理解简单的信息

　　表1-3地球部分的天文科技素养测试

　　题号题型内容预期行为

　　7选择题地球运动一般特点理解简单的信息

　　8选择题地球人造卫星理解复杂的信息

　　10选择题光化学烟雾理论，分析和解决问题

　　题号题型内容预期行为

　　11选择题地球的生命存在条件理解简单的信息

　　12选择题酸雨成因理论，分析和解决问题

　　13选择题化学风化理解复杂的信息

　　14选择题水体类型理解简单的信息

　　15选择题淡水储存形式理解简单的信息

　　16选择题潮汐理解复杂的信息

　　18选择题大气组成理解简单的信息

　　20选择题降水形成条件理解简单的信息

　　21选择题飓风概念理解简单的信息

　　22选择题地质灾害及其成因理解简单的信息

　　28问答题臭养层对地球的影响理解复杂的信息

　　29问答题证明空气存在的方法探索自然世界

　　30问答题分析水资源不足的原因理论，分析和解决问题

　　与传统测验不同，测试的背景是日常现象，它测试了学生能否应用科学知识进行合理的解释。

　　表1-4地外生命部分的天文科技素养测试

　　题号题型内容预期行为

　　27问答题外星球生命存在条件分析探索自然世界

　　这部分着重测量学生的科学推理能力以及对科学、技术、社会和环境相互关系的认识。一般来讲，技术革新当然是好事，但是在实际的社会情景中，其结果可能是复杂的。例如，它在给某些组织或个人带来益处的同时，也会使另外一些人的利益受损在这个意义上。天文科学教育要求学生能够在社会的大背景下认识科学、技术、社会、环境问题，是把当今与科技相关的重大社会问题及具有地方影响的问题纳入教育特别是科学课程之中，包括科技的应用问题、科技发展动向问题和科技的社会伦理问题等。

　　表1-5科学研究方法的天文科技素养测试

　　题号题型内容预期行为

　　23选择题技术涉及过程的步骤利用工具、常规步骤和科学过程

　　24选择题发展观利用工具、常规步骤和科学过程

　　25选择题科学家思维方式和习惯品质利用工具、常规步骤和科学过程

　　2、调查问卷的内容

　　调查问卷内容主要包括三个方面：

　　（1）科学内容：天文科学，生命科学，环境问题等。

　　（2）预期的行为：理解，理论化、分析、问题解决，使用工具、常规做法和科学过程，探索自然世界。

　　（3）科学观点：态度，发展，参与，兴趣，思维习惯。

　　调查问卷的内容由三大部分组成，第一大部分是由5项选择题组成，是被调查者的基本信息，包括性别、年级、父母受教育程度、天文科技素养获取的途径等等，为调查研究提供最基本的被试信息。第二大部分是由20项选择题组成，每题为2.5分，共50分，目的是定量地研究被调查者对天文科技素养的五个维度的运用程度。第三部分由5道开放性的问答题组成，每题为10分，共50分，目的在于定性地了解被调查者对天文科技素养的五个维度的运用程度，并用来判断被调查者真实想法是否与所选的选择题选项相一致，从而检查问卷的有效性。

　　二、调查过程与方法

　　1、测量工具

　　本文使用的调查问卷是相关学科的中学骨干教师参考了国际教育成就评价协会(IEA)主持的TIMSS调查问卷量表，在研究了我国科学教育的课程目标与课程标准的基础上，根据我国义务教育阶段课程内容，对其进行了多次修改以适应我国的现状改编而成的问卷量表，使其具有较高的信度与效度。

　　（1）调查问卷的理论模型。本研究是借用米勒(Miller)三维模式，即○1关于概念的理解；○2关于科学研究方法的认识；○3关于科学、技术和社会的相互关系的认识。本研究调查问卷参考国际TIMSS科学课题组的建构思路，从以下五个维度进行划分问卷的建构：利用工具、常规步骤和科学过程；理解简单的信息；理论、分析和解决问题；理解复杂的信息；探索自然世界。5个方面理论模型反映在20个选择题、5个开放性问答题中。被调查者对每一项天文科技素养的理解程度，由相关陈述句的选择来反映。