提升我國西部地區(qū)公民科學(xué)素質(zhì)的路徑探索

谷昭逸，李俠

（上海交通大學(xué) 科學(xué)史與科學(xué)文化研究院，上海 200240）

0 引言

據(jù)中國科協(xié)2021年初公布的《第十一次中國公民科學(xué)素養(yǎng)抽樣調(diào)查》顯示，截至2020年我國公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例達(dá)到了10.56%，圓滿完成《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2016—2020）》中所要求10%的考核指標(biāo)，但該抽樣調(diào)查也暴露出東、西部的公民科學(xué)素養(yǎng)存在較大的差距：東部地區(qū)公民具有科學(xué)素質(zhì)的比例為13.27%，而西部地區(qū)該數(shù)據(jù)僅為8.44%。根據(jù)《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035）》的遠(yuǎn)景目標(biāo)要求，該指標(biāo)在2025年和2035年分別達(dá)到15%和25%，從往年增速來看，在確保東部地區(qū)增速穩(wěn)定的同時，更緊要的是要加快西部地區(qū)的增速，否則拖后腿現(xiàn)象將阻礙整體目標(biāo)的實現(xiàn)。公民科學(xué)素質(zhì)的提升離不開科普工作的潤物無聲，誠如習(xí)近平總書記在2016年“科技三會”中明確指出“科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新等同重要的位置”。相較于我國，西方發(fā)達(dá)國家對科普重要性的認(rèn)識更早也更深刻。早在1985年時，英國皇家學(xué)會發(fā)表的《公眾理解科學(xué)》一文中，就強調(diào)了“公眾對科學(xué)理解得越多，就越會與專家的意見趨于一致，就會越支持科學(xué)”。本文嘗試?yán)枚嘣貧w的統(tǒng)計學(xué)模型，尋找出影響公民科學(xué)素質(zhì)的具體要素，并在此基礎(chǔ)上提出相關(guān)的改革建議。

1 模型建立和數(shù)據(jù)選取

1.1 模型構(gòu)建

已有的研究證明，影響各省市公民科學(xué)素質(zhì)的因素分別是公民的受教育程度和該省的科普工作。為計算影響公民科學(xué)素質(zhì)的具體因素，建立以下多元回歸模型：

其中，X（＝1，2，…，6）為選取的影響各省市公民科學(xué)素質(zhì)的具體指標(biāo)，β（＝1，2，…，6）為相應(yīng)的系數(shù)，～（0，）表示隨機(jī)誤差。

1.2 指標(biāo)選取及解釋

根據(jù)所構(gòu)建的多元回歸模型，本文將選取各省市公民具有科學(xué)素質(zhì)比例作為因變量，以各省平均受教育年限為，各省每萬人中專職科普工作者人數(shù)為，各省每萬人中兼職科普工作者人數(shù)為，各省科普撥款占該省GDP比例為，各省每萬人中當(dāng)年參觀大型科普類場館的人次為，各省人均科普經(jīng)費為。

選取以上變量的原因如下：

衡量一個地區(qū)公民受教育程度最直觀的指標(biāo)就是該地區(qū)公民的平均受教育年限，因此選擇其為解釋變量。

科普工作者是科普活動的主體，可根據(jù)工作時長和職業(yè)性質(zhì)劃分為專職科普工作者和兼職科普工作者。專職科普工作者是指從事科普工作時間占其工作時間60%及以上的人員，他們的構(gòu)成主要來自各級國家機(jī)關(guān)和社會團(tuán)體的科普管理工作者或科研院所中專業(yè)的科普研究和創(chuàng)作人員等。兼職科普人員則是指工作時長不能達(dá)到專職科普人員的標(biāo)準(zhǔn)，其來源主要為中小學(xué)兼職科普輔導(dǎo)員或志愿者。因此，專職科普工作者無論從專業(yè)性上還是工作時長上看都是科普事業(yè)的核心力量，因此將其作為解釋變量。目前，兼職科普工作者人數(shù)占總科普工作者人數(shù)的86.62%，是科普工作的重要補充，因此將其作為解釋變量。

任何科普工作的開展都離不開資金的支持。目前我國針對科普事業(yè)的投入絕大部分都來自于政府的直接撥款，企業(yè)捐贈數(shù)量較少。因此，各省在經(jīng)濟(jì)層面對科普工作的扶持力度可以通過科普撥款占該省市GDP總值的比例來反映，因此選擇其為解釋變量。

大型科普場館的界定范圍是科技館和科普類博物館，上述兩類場所是作為傳播科學(xué)的主陣地，是廣大人民群眾走近科學(xué)、感受科學(xué)魅力的主要載體。當(dāng)年客流量大小可以直觀反映出大型科普場所傳播科學(xué)知識的范圍和能力，因此選擇其為解釋變量。

科普事業(yè)同樣需要不斷地變革和創(chuàng)新，而創(chuàng)新則需要一定的科普經(jīng)費去支持，新型的科普方式將會增加科學(xué)知識傳播的效率，因此選擇其為解釋變量。

1.3 數(shù)據(jù)來源及說明

本文中所用的數(shù)據(jù)都來自于官方公開發(fā)布的權(quán)威數(shù)據(jù)。其中被解釋變量（各省市公民具有科普素質(zhì)的比例）的數(shù)據(jù)來自于中國科協(xié)發(fā)布《第十一次中國公民科學(xué)素養(yǎng)抽樣調(diào)查》的相關(guān)內(nèi)容和各省市科協(xié)公布的官方數(shù)據(jù)，其中山西、江西、西藏這三個省的數(shù)據(jù)無法從官方渠道得到，故作刪去處理，保留余下28個省市自治區(qū)的數(shù)據(jù)。解釋變量來自于國家統(tǒng)計局第七次人口普查結(jié)果。解釋變量、、、、，則選取了于《中國科普統(tǒng)計（2020年版）》中2019年的相關(guān)數(shù)據(jù)（見表1）。

表1 各項統(tǒng)計參數(shù)匯總

續(xù)表

2 實證分析

2.1 參數(shù)估計

本文采用Eviews9.0統(tǒng)計軟件作為實證分析工具，將上述的解釋變量數(shù)據(jù)代入模型（1）中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用OLS（最小二乘法）估計參數(shù)，可得到以下回歸結(jié)果（見表2、表3）：

表2 初步回歸計算結(jié)果

表3 初步回歸計算參數(shù)

2.2 擬合優(yōu)度檢驗和F檢驗

根據(jù)表2、3中的回歸結(jié)果可以得到以下結(jié)論：鑒于回歸方程的（擬合優(yōu)度）和（調(diào)整擬合優(yōu)度）分別為0.864 8和0.826 1，該方程的擬合情況較好。進(jìn)一步對其進(jìn)行檢驗，首先提出原假設(shè)H：＝＝＝＝＝＝0，備擇假設(shè)H：、、、、、≠0，通過查閱檢測表，在給定顯著水平＝0.1，自由度-1＝5和-＝22的臨界值＝19.54＞［（6，22）＝2.06］，而回歸后得出＝22.38＞［（6，22）＝2.06］，故拒絕原假設(shè)H，接受備擇假設(shè)H，即表明各回歸系數(shù)β≠0，選取的解釋變量都會對被解釋變量產(chǎn)生顯著影響。但觀察各個解釋變量的統(tǒng)計量值和對應(yīng)值時可以發(fā)現(xiàn)，在90%的置信區(qū)間內(nèi)，只有、的系數(shù)顯著，剩余的解釋變量經(jīng)檢驗系數(shù)不顯著，因此說明各個解釋變量間存在多重共線性，需要進(jìn)一步修改、改進(jìn)回歸方程。

2.3 多重共線性檢驗及改正

如上所述，鑒于選取的解釋變量中有、、、、這五個解釋變量在90%的置信區(qū)間下不顯著，因此考慮到各個變量間可能存在著較強的線性關(guān)系。多重共線性會對回歸結(jié)果的準(zhǔn)確度產(chǎn)生較大的影響，具體體現(xiàn)在多重共線性會導(dǎo)致難以準(zhǔn)確得出回歸系數(shù)，以至于無法得到最優(yōu)的回歸方程。通常解決多重共線性可以采用向前引入法、向后剔除法和逐步回歸法三種方式來保留對被解釋變量有顯著影響的解釋變量，剔除作用不顯著的解釋變量。筆者在本文中選擇使用逐步回歸法來優(yōu)化回歸方程，在使用逐步回歸法對解釋變量進(jìn)行抉擇后，可得到以下方程（3），如下所示（見表4、表5）：

表4 計算結(jié)果

表5 回歸計算參數(shù)

方程（3）是對原始回歸方程進(jìn)行逐步回歸后的結(jié)果?？梢钥闯鲈诜匠蹋?）中，解釋變量（人均受教育年限）、（當(dāng)年參觀大型科普類場館人次）對被解釋變量（公民具有科學(xué)素質(zhì)的比例）影響顯著，、系數(shù)的值分別為0.000 3和0.029 7，在95%的置信區(qū)間下顯著。

在逐步回歸的過程中，其余被解釋變量無論采用何種排列組合方式，都無法使得對應(yīng)回歸方程內(nèi)所有的解釋變量的系數(shù)在95%的置信區(qū)間中顯著。同時，方程（3）擬合優(yōu)度和調(diào)整擬合優(yōu)度都較高。因此，方程（3）是最優(yōu)的回歸方程。

2.4 回歸模型預(yù)測結(jié)果檢驗：

在得到方程（3）后，需要進(jìn)一步將通過方程（3）得到的預(yù)測值與真實值進(jìn)行對比，來檢驗其預(yù)測情況，得到圖1、圖2和表6。

圖1 各省公民具有科學(xué)素質(zhì)比例實際值與預(yù)測值的殘差序列值

圖2 各省公民具有科學(xué)素質(zhì)比例實際值與預(yù)測值對比

表6 預(yù)測模型結(jié)果對比

通過對表6、圖1、圖2的觀察可以看出，方程（3）得到預(yù)測值和實際真實值比較接近，誤差絕對值較小，且誤差率普遍小于15%。圖2中點線代表實際值，虛線代表預(yù)測值，通過圖2中擬合曲線和實際曲線的直觀表現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)兩條曲線較為接近，擬合程度也是較高的。由此，確定當(dāng)以人均受教育年限和參觀大型科普場館人次為解釋變量，該解釋變量可以很好揭示公民科學(xué)素質(zhì)的變化，同時也為提高公民科學(xué)素質(zhì)提供了解決路徑與方向。

3 對策及建議

根據(jù)上面得到的回歸結(jié)果，公民平均受教育年限、大型科普類場館年均參觀人次都對公民科學(xué)素質(zhì)具有高度正相關(guān)性。這就意味著，要想提高我國西部地區(qū)公民科學(xué)素質(zhì)的得分，縮小與東部地區(qū)的差距，就必須穩(wěn)步提升當(dāng)?shù)孛癖姷氖芙逃晗?，這是提高當(dāng)?shù)毓娍茖W(xué)素養(yǎng)的最基本策略，并同時加大對科技館、科普場館等大型科普類場館的軟硬設(shè)施投入。

3.1 進(jìn)一步加強并完善高中教育體系

目前我國15歲及以上人口的平均受教育年限為9.91年，這佐證了自1978年至今，我國在全面普及九年制義務(wù)教育事業(yè)上取得了重大勝利。但與世界發(fā)達(dá)國家進(jìn)行橫向比較時發(fā)現(xiàn)，我國在提高公眾平均受教育年限這個問題上依舊任重道遠(yuǎn)。根據(jù)聯(lián)合國開發(fā)計劃署公布的2020年世界各國平均受教育年限，世界發(fā)達(dá)國家如德國、加拿大、美國、日本等，平均受教育年限分別為14.2年、13.4年、13.2年、12.9年。相較于我國目前的9.91年，可以看出差距范圍在3～4年之間，這3～4年的差距正是高中教育的時間段。假設(shè)將目前我國人均受教育年限的9.91年加上與發(fā)達(dá)國家相差的3年，根據(jù)上文得出的回歸方程，我國公民具有科學(xué)素質(zhì)的比例將會提升9.6%，達(dá)到20.50%左右，這個數(shù)據(jù)接近世界上主要發(fā)達(dá)國家的水平。

高中生的年齡大致在15～18歲，精力旺盛、學(xué)習(xí)能力強，此時增加三年的學(xué)習(xí)不僅可以提高個體的認(rèn)知能力，是一個人開始走向社會的關(guān)鍵階段，也能夠極大地提高當(dāng)?shù)氐墓娍茖W(xué)素養(yǎng)，是實現(xiàn)2035遠(yuǎn)景目標(biāo)規(guī)劃的重要舉措。

于璇在分析我國目前中西部貧困地區(qū)普通高中存在的困境時也明確指出，由于目前高中教育并不納入義務(wù)教育的范疇，中西部貧困地區(qū)政府因自身經(jīng)費短缺出現(xiàn)了高中教育投入“學(xué)段倒掛”、經(jīng)費不足的現(xiàn)象，而為了滿足地域內(nèi)廣大的入學(xué)需求，部分普通高中不得不采取舉債的辦學(xué)形式，從而辦學(xué)成本會不斷升高，當(dāng)高中教育的學(xué)費占貧困家庭年收入比例偏高時，便會導(dǎo)致適齡學(xué)生退出高中教育。

針對中西部貧困地區(qū)高中教育的困境，則需要政府加大對高中的投入，并建立透明有效的監(jiān)管機(jī)制，確保每一項撥款都落到實處。同時，與東部發(fā)達(dá)地區(qū)的高中建立“姊妹”學(xué)校關(guān)系，通過網(wǎng)絡(luò)、AR、云課堂等現(xiàn)代化手段，在一定程度上共享教育資源和師資力量。

3.2 加快建設(shè)高吸引力的大型科普類場館

每年參觀大型科普類場館的人次也是提升公民科學(xué)素質(zhì)的一個重要因素。大型科普類場館主要包括科學(xué)技術(shù)類博物館和科技館兩類大型綜合性場館，它們起著普及科學(xué)技術(shù)知識、傳播科學(xué)思想、弘揚科學(xué)精神的作用，是進(jìn)行公益性科學(xué)普及、提高全民科學(xué)素質(zhì)的重要陣地。目前，我國大型科普類場館存在東西部分布不均勻的情況，截止于2019年末我國東部地區(qū)11個省共有255個科技館，而中部和西部地區(qū)合計有278個科技館。至于科學(xué)技術(shù)類博物館，東部地區(qū)占全國科學(xué)技術(shù)類博物館總數(shù)的52.86%，西部與中部地區(qū)各占余下的29.56%和17.58%。由此可見，大型科普類場館呈現(xiàn)了集中在東部、零散在中西部的態(tài)勢，具有明顯不均衡性。

為加快西部地區(qū)公民科學(xué)素質(zhì)的提升，需要在西部地區(qū)加快建設(shè)大型科普場館。根據(jù)2019年的數(shù)據(jù)顯示，目前我國東部地區(qū)和西部地區(qū)科普場館基建支出占年度科普經(jīng)費籌集額總數(shù)的比例分別為20.65%和33.03%，表明國家已經(jīng)逐步認(rèn)識到在科學(xué)素質(zhì)薄弱地區(qū)的建設(shè)科普設(shè)施的重要性。

中、西部地區(qū)科普場館的建設(shè)要充分考慮當(dāng)?shù)鼐用竦膼酆貌⒔Y(jié)合當(dāng)?shù)靥厣钔诋?dāng)?shù)鬲氁粺o二的科普素材，切勿盲目照搬過往的成功案例?？萍紙鲳^的建設(shè)不僅為當(dāng)?shù)毓娍茖W(xué)素養(yǎng)的提高提供了具有可持續(xù)性的平臺，更應(yīng)該成為當(dāng)?shù)氐奈幕貥?biāo)，并帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。更為重要的是大型科普場館的建設(shè)與投入能進(jìn)一步完善當(dāng)?shù)乜破招袠I(yè)的生態(tài)圈，如科普工作崗位的增加，科普工作者規(guī)模的擴(kuò)大，這些上下游的變革會為日常的科普工作注入新的活力。