An empirical analysis on scientific and technological knowledge of the senior grades of primary school students in Guangzhou / XIAO Haixia, HU Jifei

1. 广东实验中学附属天河学校2. 广东第二师范学院生物与食品工程学院

Science Education and Museums - - 目次 - 肖海霞 胡继飞 1

摘 要 为了解青少年对科技知识的学习状况,随机抽取广州市862 所小学 2 060名高年级小学生进行测试与统计分析。结果表明:(1)高年级小学生对科技知识的重视和掌握程度较低;(2)对技术与工程领域较为关注,对物质科学、生命科学、地球与宇宙科学领域的关注则没有明显差异;(3)对识记性、应用性科技知识的掌握较好,对理解性科技知识的掌握较差;(4)科技知识的掌握存在地区差异,与各地的教育水平和科学文化氛围存在正相关;(5)性别对科技知识的整体成绩没有影响,但女生在物质科学、生命科学领域略显优势,男生在地球与宇宙科学领域略显优势,而在技术与工程领域未表现出性别差异。关键词 高年级小学生 科技知识 广州市 实证分析

1 研究背景我国先后颁布实施《全民科学素质行动计划纲要(2016—2010—2020 年)》《国家教育事业发展“十三五”规划》《中国学生发展核心素养》等一系列重要文件, 凸显了科技素养在学校教育和公民素养中的重要地位。科技素养包括科学素养和技术素养,更强调工程技术及其应用。提升学生创新能力,必须从小学阶段就加强科技素养的培育。 科技素养包含科技知识、科技能力、科学方法、科技意识、科技品质五大要素,其中的科技知识由科技术语、科学概念、科学原理、科学规律等组成,是人类在认识自然、征服自然和改造自然过程中沉淀下来的智力成果。 科技知识是科学思维和科技创新的基础, 青少年掌握一定的科技知识,有助于激发兴趣,培养“爱科技、学科技、用科技”的行为习惯与思维方式。 2 研究方法本研究采取纸笔测验,时间为 90 min。 严格按照标准化考试的形式进行组织, 评卷采用答题卡机器阅读, 并利用 Spss 17.0、microsoft excel 2010 对数据进行处理和分析。2.1 研究对象

2018 年 5—6月期间,我们对来自广州市11 个区 862 间学校共计 2 060 名高年级小学生开展了调查,这些被试者均为自愿报名和随机抽样。如图1 所示,其中男生为 1 039人,占 50.44%;女生为 1 021人,占 49.56%。2.2 研究工具

由科学教育专家组成试题命制小组, 根据科学性、切适性、基础性和现实性则设的原 进行 计。 并利用家专 效度, 在预测和评估的基础上对试题略作修

改。题型均为选择题,共 120 道,每题分值为1 分,满分为 120 分。 试题旨在考查学生对科技知识的学习状况, 其范围和难度略高于相应学段的现行课程标准, 突出新近发生的研究动态以及科技在生产生活中的应用。 3 结果与分析在本次调查中,研究样本的平均分为 78.05 分,得分率为 65.04%。总体来说,得分率居于中等水平。由于被试者大多是对科技知识比较感兴趣的学生,因此研究样本应高于全市的平均水平。3.1 不同领域科技知识的比较分析

按照知识的领域,科技知识可分为物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大类,在试卷中各有 30道题,所占分值为30 分。 由图 2 可知,技术与工程领域科技知识的平均分最高, 达 23.72分,得分率为 79.07%,其他三大领域科技知识的得分情况则相差不大(P>0.05)。3.2 不同性质科技知识的比较分析

按照知识的性质,科技知识可分为识记性、理解性、应用性三大类。 由表 1可知,根据这三级目标层次在试卷中所占的分值, 得分率最高的是识记性科技知识 (72.97%), 其次是应用性科技知识(68.12%),最低的是理解性科技知识(53.39%)。

本次测试的内容主要是一些基础常识, 对于高年级小学生而言相对比较简单。 但依然存在一些问题,不少学生对科技知识的记忆停留于表面,学习的体验和内化尚不够深刻、准确。这样不仅使得学生的遗忘率大大提升,而且使得知识与现实生活相脱离。

本次测试涉及能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题等与人类生活息息相关的事件。 较为意外的是, 应用性知识的得分率与识记性知识的得分率相差不大, 说明学生运用所学科技知识去解决科技问题的意识比较强。

理解性知识的得分率最低, 说明理解性知识对于高年级小学生来说是一个难点, 其需要学生在掌握相关知识的基础上进行转换和判断。3.3 科技知识在不同地区间的比较分析

根据 862 间学校的属地, 统计 2 060 名高年级小学生在广州市11个区域的分布情况,再分别进行统计,其中最高分为 115 分,最低分为 34 分,标准差为 6.82。对这 11个区域的差异性进行单因素方差分析(F=9.678,P <0.01),结果表明不同地区的高年级 小学生在科技知识的掌握程度上存在差异。 如表 2所示,目前掌握科技知识最好的是天河区,其次是海珠区、越秀区、白云区、番禺区、黄埔区、花都区、荔湾区、南沙区、增城区、从化区。

这样的排序结果与区域发展状况基本一致,因此各地教育水平和科学文化氛围对学生的科技知识积累有一的定 影响,这与地方课程、校本课程的开设情形以及家庭教育的重视程度密切关联。3.4 科技知识在不同性别间的比较分析

性别与科技知识的学习是否存在关系?经统计,男生的最高分为115,最低分为 36,平均分为 77.59;女生的最高分为113,最低分为 34,平均分为 78.51。对性别与平均分进行独立样本 T 检验(t=-1.420, P >0.05),结果显示二者没有显著性差异。

如图3所示,进一步按照知识的领域进行统计分析,结果表明在不同性别间存在差异。对性别与物质科学领域进行独立样本T检验(t=-3.102,p <0.01),结果显示二者有显著性差异, 女生在物质科学领域的掌握程度比男生好。 对性别与生命科学领域进行独立样本 T 检验(t=-3.492,p <0.01),结果显示二者有显著性差异, 女生在生命科学领域的掌握程度比男生好。 对性别与地球与宇宙科学领域进行独立样本T 检验(t=-3.690,p <0.01),结果显示二者有显著性差异, 男生在地球与宇宙科学领域的掌握程度比女生好。 对性别与技术工领与 程 域进行独立样本T

检验(t=-1.241,p >0.05),结果显示二者没有显著性差异, 男生、 女生在技术与工程领域的掌握程度相当。 4 结论与建议

本研究初步得出如下结论:(1)高年级小学生对科技知识的重视和掌握程度较低;(2)对技术与工程领域较为关注,对物质科学、生命科学、地球与宇宙科学领域的关注则没有明显差异;(3)对识记性、应用性科技知识的掌握较好, 对理解性科技知识的掌握较差;(4)科技知识的掌握存在地区差异,与各地的教育水平和科学文化氛围存在正相关;(5)性别对科技知识的整体成绩没有影响,但女生在物质科学、生命科学领域略显优势, 男生在地球与宇宙科学领域略显优势,而在技术与工程领域未表现出性别差异。

从上述统计与分析来看, 高年级小学生的科技知识习得中存在诸多问题,应加强学校与家庭、社区之间的合作, 下面笔者就此提出一些自己的思考与建议:

(1)加强学校科技教育。 传授科学知识,培养科 学能力,树立科学思想,弘扬科学精神,是学校科技教育的应有之责。 小学科学课程不能仅仅根据教材按部就班地进行教学,必须引导学生关注现实,唤起学生对科技的兴趣,注重知识迁移,拓展知识面。 努力营造“科技校园”,将科技活动纳入学校课程体系加以重视,比如购置科普读物、组建创客空间、举办科技竞赛等。

(2)积极配合家庭教育。在人的一生中几乎有一半的时间是在家中度过的, 家庭是孩子最重要的生存空间。家长要摒弃唯分数论的传统观念,促进孩子的全面发展。比如,改变“闲书”会影响主课学习的错误观念,为孩子留有足够的阅读时间,陪伴在旁适时进行指导。或是开展动手动脑的亲子游戏,开发孩子的创造性思维。

(3)充分利用社会资源。学校可以与社区活动中心、图书馆、科技馆、博物馆、动物园、植物园、自然保护区、气象站、天文台、地质馆等建立稳定联系,为学生提供丰富多样的学习途径,比如文本阅读、视频学习和活动体验等。 另外,在信息时代,不妨采用喜闻乐见的形式,通过计算机互联网开展在线学习。

总之, 本调查获得的数据对日后优化改善我国中小学科学课程及科技教育活动具有一定的指导意义。 当下,人类已经进入科技快速发展的新时代,科技素养成为合格公民的必备品质之一, 因此科技教育必须从娃娃抓起。 参考文献 [1]冯明,蔡其勇,付国经.小学生科学素养调查与分析研究[J].

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图 2 不同领域科技知识的比较分析[1]

图 1 性别比例

图 3 不同领域科技知识在不同性别间的比较分析[3]

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