小学中学段学生生物科学素养现状调查

    陈蓉 陈莉莉 饶颖竹 魏伍川 孙玉林

    

    

    摘? 要 运用抽样调查的方法，对广东省湛江市区四个辖区的10所小学中学段（三、四年级）学生的生物科学素养进行问卷调查。调查结果显示，湛江市区小学中学段（三、四年级）的学生生物科学素养总体情况良好，但对生物科学知识掌握程度存在区域性差异。针对存在问题，从学校与家庭、社会与教育部门等方面提出相应的建议，为促进湛江市小学生生物科学素养提升提供基础依据。

    关键词 小学中学段;小学科学;生物科学素养;问卷调查;实验

    中图分类号：G623.6? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）09-0025-04

    1 研究背景

    国家综合国力取决于国家科学技术水平，青少年是国家的希望，如何提高青少年的科学素养，是当前基础教育阶段面临的迫在眉睫的问题。科学素养是指了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响，知道基本的科学方法，认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的运用它们处理实际问题、参与公共事务的能力[1]。科技的迅速发展对公民的科学素养水平提出更高的要求，科学教育成为国际基础教育改革的热门。美国、英国、新加坡、日本等国家近些年的科技政策都把青少年作为科普工作的重点对象。

    我国基础教育中的科学教育仍存在一些问题，青少年的科学素养水平还没有达到当今世界发展的要求。为了提高和改善青少年科学素养，进一步适应时代的发展需求，2017年2月，教育部颁布《义务教育小学科学课程标准》（2017版），标志着小学科学课程进入二次飞跃的全面提升阶段;同时，我国小学科学课程正式由探索的实验阶段迈入全面提升阶段[2]。

    中国科协发布的第九次中国公民科学素质调查结果显示，2015年，广东省具备科学素质的公民比例为6.91%，比2010年的3.29%提高3.62个百分点，提升幅度近110%[3]。

    虽然湛江市在人均GDP、城市居民人均收入方面比较靠后，但在教育方面，湛江教育总体规模居环北部湾城市首位，尤其在基础教育、职业教育和高等教育方面具有一定的比较优势[4]。

    钟萍等人关于2012年粤西小学科学教育现状的调查与研究结果表明，尽管学生学习科学的兴趣非常浓，但由于学校与家庭等原因，广东省西部地区小学科学教育质量不高[5]。关于湛江市生物科学素养的研究只有2011年王剑锋、龚大洁等对于湛江市二中高中学生生物科学素养的调查[6]，其研究发现，该学校高中学生生物素养一般，还需要进一步提升。目前尚未见有关于湛江市小学生生物科学素养调查研究报道。

    为了解湛江市区小学在实施《义务教育小学科学课程标准》（2017版）前的小学生生物科学素养现状，本研究采用问卷调查法，对湛江市区小学中学段（三、四年级）学生的生物科学素养进行研究，分析其存在的问题并提出针对性建议，为今后贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》和实施《义务教育小学科学课程标准》（2017版），有效提升湛江市小学生生物科学素养提供基础依据。

    2 研究方法

    研究采用不记名的分层抽样调查法，分别在广东省湛江市四个辖区（霞山区、开发区、赤坎区、麻章区）随机选取10所小学校，在每所小学的三、四年级（小学中学段）每个年级随机抽取一个班发放调查问卷。共发放调查问卷420份，回收416份，回收率为99%;其中有效问卷405份，有效率为96.4%。在随机调查对象中，男生占55.2%，女生比例为44.8%。问卷回收后，采用Microsoft Excel 2010以及SPSS 17.0进行数据统计处理。调查开展时间为2017年3—7月，在广东省湛江市实施《义务教育小学科学课程标准》（2017版）之前。

    3 湛江市区小学中学段（三、四年级）学生生物科学素养调查统计

    生物学知识掌握程度调查结果? 学生对生物学知识的掌握程度直接影响其生物科学素养。由调查问卷6～15题可发现，湛江市区小学中学段（三、四年级）的学生对于基础生物科学知识掌握得比较好，总正确率基本达70%以上。

    对“动物在冬眠的时候不需要空气”“鱼儿会潜水，所以不需要空气”以及“火箭可以停在太阳上”等常识性问题，学生的总正确率分别高达81.98%、81.73%、87.90%，說明学生在生物常识性问题上有比较好的理解。

    对于生物环境类的问题，如“氧气主要由植物产生”“种子只有在土里才能发芽”“看起来清澈见底的河水跟矿泉水没什么区别”和“大海可以吞没一切垃圾，即可以将垃圾倒到大海里”“绿色食品的定义”等问题，学生能够准确地判断其正误，这些问题的总正确率分别为71.11%、75.31%、74.81%、79.26%、63.95%，说明学生在平时生活或者学习上比较注重环境类的生物科学知识。

    容易混淆的生物学知识正确率不足42%，如“蘑菇是一种植物”“抗生素能杀死一切细菌”，这两题的正确率比较低，分别只有39.51%、41.00%。学生对于真菌、抗生素等科学术语不了解。

    将四个区在客观的生物科学知识方面进行差异性分析（表1），发现麻章区的学生答题正确率与霞山区、赤坎区的学生答题正确率都存在明显差异（p<0.05），其表现为麻章区学生答题正确率明显低于霞山区、赤坎区;而霞山区学生答题正确率与开发区学生答题正确率没有明显差异（p>0.05）;霞山区、赤坎区、开发区学生的答题正确率没有明显差异（p>0.05）。

    生物科学探究的调查结果

    1）生物科学探究过程。问卷中17～20题主要考查学生自主探究、制订计划、实验操作、具体执行实验计划等能力。

    17题主要检测学生自主探究的能力：

    当你想了解一种现象，比如种子不用土埋能不能发芽，你会（? ）

    超过70%（72.07%）的学生选择“D.查一下资料，然后自己动手试一下”，说明学生自主探究能力较强;超过15%（15.56%）的学生选择“A.想到就去试”，说明该类学生自主探究能力较强，但缺乏理性思考;超过6%（6.42%）的学生选择“B.马上否定自己的想法，觉得不可能”，以及（6.17%）的学生选择“C.太麻烦了，不去了解了”，这两类学生的自主探究能力相对其他学生弱。

    18题主要检测学生制订计划的能力：

    在做一件事（如考察河水的污染情况）之前，你会（? ）

    其中“B.先制订计划，然后按计划进行”是较为理想的制订计划模式，选择此选项的学生占70.12%;超过1/4（26.18%）的学生选择“C.做好准备才去做”，这类的学生有一定的计划能力，但计划较为粗糙;而3.70%的学生是想到就去做，制订计划能力稍弱。

    19题主要检测学生进行实验操作的能力：

    在进行实验时，你会（? ）

    48.64%的学生选择“B.先参考书上的实验方法”，表明学生实验学习与模仿能力较强;“喜欢自己亲自设计实

    验”的学生一般实验能力较强，思维活跃，这样的学生占总数的29.88%;接近1/5（19.01%）的学生表示会“完全按照书上的实验方法”，这类学生学习能力较强，但缺乏独立思考能力;2.47%的学生选择“看着其他人动手”。

    20题主要检测学生具体执行实验计划的能力：

    假如学校让你观察一种动物一个月，你会（? ）

    63.22%的学生选择“C.利用寒暑假的长假亲自看护”，说明他们对于时间把控能力较强，能够亲自记录动物的生长状况;有21.17%的学生表示选择“B.随身带着上学”，这类学生能够很好地理解学校的要求，但对现实情况缺乏考虑;而剩下的10.61%的学生则选择“A.放在家里讓爸妈看护”，将任务推给他人，说明这类学生没有太强的执行实验计划的能力。

    2）生物科学与社会的联系。科教兴国，科学教育与国家发展息息相关。科学发展观与和谐社会是相互促进、互为前提的辩证统一关系。针对湛江市区小学中学段（三、四年级）学生对生物科学与社会问题的联系的认识，调查结果如图1所示：71.82%的学生认为未来生物科学与环境有很密切的联系;59.26%的学生认为未来生物科学与医学有很密切的联系;认为战争、人口与未来生物科学有很密切的联系的学生分别占35.06%、22.22%;64.94%的学生认为未来生物科学与其他社会问题有密切联系。这些数据说明，湛江市区小学中学段（三、四年级）学生对于未来生物科学发展有较高的期望。

    生物科学信息来源的调查结果? 学生生物科学素养的形成与获取生物信息的途径、方式密切相关。问卷29～31题是调查学生获取生物科学信息的途径。

    根据调查数据统计，29题显示：19.75%的学生表示没有阅读有关生物科学知识（如关于植物、动物）的报纸、杂志、图书的习惯;经常阅读的学生占总人数的40.73%，偶尔阅读的学生占总人数的39.51%。

    根据调查数据统计，30题显示：12.10%的学生表示没有在互联网上（比如利用手机、电脑）阅读生物科学信息;经常阅读跟偶尔阅读的学生分别占总数的42.96%、44.94%。

    根据调查数据统计，31题显示：48.64%的学生表示经常观看生物科学类的电视节目;偶尔观看的学生占40.74%;

    10.62%的学生表示没有观看生物科学类的电视节目的习惯。

    对生物科学的态度调查结果? 对问卷32题：“你对与生物科学技术有关的话题感兴趣吗”，调查了解到，60.74%的学生表示对与生物科学技术有关的话题很感兴趣;27.65%、11.61%的学生表示对与生物科学技术有关的话题不太感兴趣和毫无兴趣。

    根据调查数据统计，33题显示：64.20%的学生表示不担心花了时间在生物科学上而导致学习跟不上，因为会分配时间;表示因为担心成绩，所以不学习生物科学知识的学生有16.79%;19.01%的学生担心自己花了时间在生物科学上，会导致学习跟不上。

    34题主要调查学生父母对孩子学习生物科学的态度，根据调查数据统计，59.51%的学生表示父母支持自己学习生物科学知识;30.37%的学生表示父母对自己是否学习生物学知识并不关心;10.12%的学生表示父母反对自己学习生物学知识。

    4 湛江市区小学中学段（三、四年级）学生生物科学素养存在的问题

    学生对于基础生物知识掌握得较好，易混淆的知识点掌握得不够好? 基本知识正确率能达到70%以上;容易混淆的知识点正确率仅40%左右，掌握程度远低于基础生物知识。该问题主要是由于学生家长与学校受应试教育的影响，对小学中低学段学生学习科学知识和参与科技活动的重视程度不够，直接影响小学生的科学素养水平。我国已经实行九年义务教育，小学生相对于初中生、高中生来说没有太大升学压力。然而多数家长还是会担心学习生物科学等课内外知识会影响小学阶段主科（英语、语文、数学）的成绩，因此对学生自主学习生物科学知识的引导弱化，导致有些学生没机会去学习生物科学知识和参与相关的科技活动。

    学生生物科学知识掌握程度存在区域差异? 表1调查结果显示，麻章区学校科学活动开展比霞山区、赤坎区的学校少，麻章区学生的客观生物知识掌握程度明显低于赤坎区与霞山区（表1）。由公众号“湛江中小学名师李晓耘工作室”的近年推文可知，湛江市霞山区、赤坎区小学的科学活动和科学科普活动较多，如霞山区的湛江市第25小学、第12小学、第7小学、第28小学、第18小学，赤坎区的湛江市第16小学、第17小学、第4小学和第8小学等学校，经常开展与生物科学相关的科普和科技创新活动[7]。

    由此可推测，科学素养的高低与科技活动的参与情况存在非常密切的关系，湛江市各小学校科学活动举办的频度影响学生科学知识掌握程度。

    科学探究能力欠佳? 科学探究的过程是学生获取科学知识的一个非常重要的途径，但部分学生在科学探究方面并不理想（问卷17～20题调查结果）。部分学生在科学探究过程中未能做好充分准备，想到就去做;有的学生不能勇于挑战“权威”，选择在科学探究时完全参照课本;有的学生过于依赖他人，在探究实验中选择让别人代劳，自己不动手。科学探究类知识需要学生在了解的基础上思考判断，才能做出理想计划，进而实现计划。湛江市区小学教育最为薄弱的环节就是学生创造力的培养。根据本调研团队另一项目组关于湛江市区小学中学段（三、四年级）学生参与科技活动的调查结果显示，部分学生参与活动欲望不大，推测这可能是学生科学探究方面能力不佳的原因之一。

    在科学态度、情感及价值观上，大多数学生表现比较好? 大部分学生在科学探究时表现出自主性，在面对新奇现象时具有好奇心，在遇到困惑、疑问时，表示能够通过自己探究去寻找答案。调查的湛江市区小学中学段（三、四年级）部分学生动手能力与独立思考能力略显不足，在教师提出一个新奇现象时，不怀疑该现象的真实性，极少部分学生表示教师说的都是对的，即使是明显的常识性错误也不予动手验证。部分学生不能很好地选择一种最佳的方式去完成探究性的实验，但可以完成书本上有指导的实验，说明他们有一定的动手操作能力，但思维并不缜密。

    学生对未来生物科学有较高的展望，但对科学知识关注度不够? 调查数据显示，湛江市区小学中学段（三、四年级）学生认为未来生物科学能解决医学、环境以及其他问题（图1），但10%～20%的学生表示不关注生物科学知识，超过16%的学生担心学习生物等科学知识会导致自己成绩下降。这就说明学生即使了解生物科学的重要性，但在学校、家庭、社会等影响下并不重视素质教育。约有40%的学生表示，他们的家长表示不支持孩子学习生物等科学知识。

    5 对提高湛江市区小学生生物科学素养的建议

    学校与家庭方面

    1）学校应加强与当地高校合作、充分利用高校资源开展生物科技教育活动。

    首先，湛江市小学校应该积极开展与岭南师范学院、广东海洋大学等当地高校的科技教育合作，邀请生物科学相关专业在校大学科普志愿者去小学开展教学实践活动。在校大学生生物学专业知识扎实、人数多，可以很好地对小学生进行专业知识传授，利用第二课堂提高小学生的生物科学素养。

    其次，各小学校可以组织学生去相应高校参观相关实验室，或者让高校在校生在大学课堂教导小学生一些安全简单的小实验，既能缓解小学实验场地不足的压力，也能让高校生与学生面对面交流学习。高校在校大学生在科技教育实践活动中也可获得相应的教学经验，提高教学实践能力，了解当地小学科技教育实际情况，从而提高就业竞争力。

    2）家长应该转变家庭教育观念，重视素质教育。湛江市作为我国主要的海滨城市，拥有丰富的海洋生物资源，家长应该充分利用这得天独厚的条件，引导孩子正确认识海洋科学和生物科学的重要性，呵护孩子的想象力和创造力，不随意贬低孩子的“异想天开”“天马行空”，多肯定孩子的好奇心和勇于探索的创新精神，引导孩子树立关爱生命、热爱大自然、保护生物环境等观念，从而提升孩子的生物科学素养。

    社会与教育部门方面

    1）教育部门进一步重视和加强对小学科学教师的专业培训。近年来，湛江市各小学校逐步配备专职小学科学教师，湛江市教育局教研室积极对新入职的小学科学教师进行教师教育专业发展培训，培养了一批年轻、有活力的小学科学教师。目前，湛江市第25小学科学教师李晓耘老师主持的“湛江中小学名师李晓耘（小学科学）工作室”在小学科学教师教学研究和专业成长方面起着很好的引领和辐射效应[7]。为了更好地贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》和有效实施《义务教育小学科学课程标准》（2017版），教育部门应重视和加强对小学科学教师的专业培训，在义务教育小学科学新课程标准解读和新教材分析、青少年创新教育新理论和新方法研究等方面开展培训交流活动，加强湛江市各级小学科学名师工作室的建设和小学科学名教师的培养工作，为全面提升湛江市小学生科学素养奠定师资基础。

    2）整合社会各界科技教育资源，加强馆校合作，建立具有湛江特色的生物科技创新教育新生态。目前，湛江市共有32个市级、五个省级、三个国家级科普教育基地，如湖光岩全国青少年科普教育基地、广东海洋大学水生生物博物馆、岭南师范学院生物博物馆[8]、航海科普教育基地和南亚热带植物园等与青少年生物科学相关的科普基地。湛江各级科普平台在中国科协、广东省科协、湛江市科协的领导和湛江市科普中心的统筹协调下，向市民和青少年开放，开展内容丰富、形式新颖、健康向上和贴近青少年生活的各类课外科普教育活动。建议在湛江市和粤西地区建设更多的科普和科技教育基地，加强馆校合作，建立完善和有效的合作长效工作机制，充分发挥科普基地和科技教育基地的青少年教育作用，使其逐渐成为粤西地区中小学校开展课外生物科技教育的重要课堂和活动场所;同时加强教育部门、中小学校、高校、社区和科普基地合作，整合和充分利用湛江市社会各界的科技教育资源，建设基于湛江实际的生物科技创新教育新生态。

    6 结语

    本研究通过抽样调查方法，对广东省湛江市区四个辖区的10所小学中学段（三、四年级）学生进行问卷调查，从小学生对生物学知识掌握程度、生物科学探究能力、生物科学信息来源和对生物科学的认识态度等四个方面进行问卷调查结果的统计分析。调查结果显示，湛江市区小学中学段（三、四年级）学生生物科学素养总体情况良好，但在生物科学知识掌握程度上存在区域性差异;学生对于生物科学知识的理解水平较高，但探究能力有待提高。

    本调查为湛江市有关部门贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》和有效实施《义务教育小学科学课程标准》（2017版）提供了基础依据。良好的科学素养的养成并不是一朝一夕的事情，小学生的科学素养培养更是任重道远。全面提高小学生的生物科学素养，需要学校、家庭、社会、教育部门以及个人的共同努力，只有做到各方面相互配合，在潜移默化之中形成一种“学科学、用科学、爱科学”的氛围，才能全面提升小学生的科学素养。

    参考文献

    [1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2017.

    [2]刘恩山.《义务教育小学科学课程标准》的变化及其影响[J].人民教育，2017（7）：46-49.

    [3]中国科协科普部.中国科协发布第九次中国公民科学素质调查结果[J].科协论坛，2015（10）：37-38.

    [4]袁新中.全面推进湛江教育现代化 加快建设环北部湾科教创新中心[N].湛江日报，2016-04-24（A04）.

    [5]钟萍，何冰，罗威，等.粤西小学科学教育现状的调查与研究[J].科教文汇，2012（14）：48-50.

    [6]王剑锋，龚大洁.关于湛江市二中学生生物科学素养的调查[J].科技风，2011（20）：258-259.

    [7]李晓耘.湛江中小学名师李曉耘工作室[OL].2016-2018.https：//mp.weixin.

    [8]钟燕婷.我校生物博物馆举办全国科普日活动[EB/OL].[2018-09-25].http：//news.lingnan.edu.cn/html/2018/09/2018092593961103.html.