職前幼兒教師科學素養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查與對策

趙 運 兵

(運城幼兒師范高等?？茖W校 教科研中心，山西 運城 044000)

習近平總書記強調(diào)，科技創(chuàng)新、科學普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置。公民科學素養(yǎng)是衡量一個國家綜合國力的重要指標。培養(yǎng)公民科學素養(yǎng)必須從娃娃抓起。幼兒園教師承擔幼兒園科學教育的重任，高水平的幼兒園教師才能開展高質(zhì)量的幼兒科學教育，提升幼兒園教師科學素養(yǎng)迫在眉睫。中國科協(xié)調(diào)查顯示，2020年具備科學素質(zhì)的公民比例達到10.56%?！度窨茖W素質(zhì)行動規(guī)劃綱要(2021-2035年)》確定，2025年我國公民具備科學素質(zhì)的比例超過15%，2035年達到25%[1]。調(diào)查表明，我國公眾科學素質(zhì)水平較不平衡，學歷越高，公民科學素養(yǎng)越好，大學本科及以上學歷的公民具備科學素質(zhì)比例達到38.89%，專科學歷公民具備科學素質(zhì)比例為21.26%，高中及以上文化程度具備科學素質(zhì)的比例為14.30%，遠超全國平均水平[2]。由此可見，公民受教育程度是影響科學素養(yǎng)的關(guān)鍵因素。幼兒科學領(lǐng)域的學習與發(fā)展依然是學前教育的短板，重視科學教育，提升職前幼兒教師科學素養(yǎng)教育成為當務(wù)之急。

一、職前幼兒教師科學素養(yǎng)的內(nèi)涵

科學是人類認識自然界各類運動和變化以及社會發(fā)展、思維活動客觀規(guī)律的分科的知識體系。赫德定義科學素養(yǎng)，是指一個人對科學的基本理解。美國國際科學素養(yǎng)促進中心主任米勒教授提出科學素養(yǎng)的三維模型，包括科學知識、科學方法、科學與社會三個維度等[3]?？茖W知識是指人類與自然認識過程中產(chǎn)生的理論成果?？茖W知識包含科學事實、科學定律、科學假設(shè)、科學理論等。傳統(tǒng)科學知識體系包含物理、化學、天文、地理、生物等，現(xiàn)代科學知識體系包括物質(zhì)科學、生命科學、地球與空間科學等[4]?？茖W方法是指探究科學問題的過程和科學研究方法，即科學探究過程和科學研究方法?？茖W與社會是指除了科學知識和科學方法以外的關(guān)于科學素養(yǎng)的所有內(nèi)涵，包含科學精神、科學思想、科學態(tài)度、科學技術(shù)與社會、科學價值觀、科學文化等[5]。在我國，科學精神是科學素養(yǎng)的核心內(nèi)容?？茖W精神是人類與客觀世界的認識和改造過程中創(chuàng)造出來的追求真善美的文化精神，培育科學精神是提升科學素養(yǎng)的關(guān)鍵。米勒認為，公眾科學素養(yǎng)就是指具有足夠能力閱讀報刊上各種不同科學觀點的詞匯量，和理解科學技術(shù)術(shù)語的能力，理解科學探究過程的能力，關(guān)于科學技術(shù)對人類生活和工作所產(chǎn)生影響的認識能力[6]。高職院校學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)就是幼兒教師必備的科學素養(yǎng)，包含科學知識、科學方法、科學與社會三個維度[7]。

二、職前幼兒教師科學素養(yǎng)的現(xiàn)狀

參照李林霞問卷，從科學知識、科學方法、科學與社會三個方面編制幼兒教師科學素養(yǎng)調(diào)查問卷[8]。對運城幼師高專學前教育專業(yè)2019屆畢業(yè)生和山西省部分幼兒園在職教師科學素養(yǎng)開展問卷調(diào)查，發(fā)放問卷1861份，回收問卷1861份，有效問卷1805份。

(一)高考生科學素養(yǎng)遠高于對口生

如表1顯示，不同升學方式學生的科學素養(yǎng)差異極其顯著(t=7.774,p=0.000)。高考生的科學素養(yǎng)(M=70.31)要明顯高于對口生的科學素養(yǎng)(M=66.69)。高考生與對口生在科學知識(t=9.025，p=0.000)、科學與社會(t=6.224，p=0.000)維度上存在極其顯著的差異。高考生的科學知識得分(M=52.96)明顯高于對口生(M=49.67)。高考生科學與社會得分(M=10.91)明顯高于對口生(M=10.34)?？茖W方法維度也存在顯著差異(t=3.014，p=0.003)，高考生得分(M=6.67)高于對口生(M=6.46)。

表1 不同升學方式學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)的差異分析

(二)父母學歷越高，子女科學與社會維度得分越高

如表2所示，父母不同學歷的學生在科學與社會(F=4.285，p=0.005)維度上存在顯著差異，父母學歷越高的學生得分越高。父母學歷是本科及以上的學生得分最高(M=11.07)，父母學歷是?？频膶W生次之(M=10.73)，父母學歷是?？萍耙韵碌膶W生得分最低(M=10.66)。父母?？茖W歷的學生科學素養(yǎng)總分以及科學知識、科學方法維度得分都低于其他。

表2 父母不同學歷學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)的差異分析

(三)學前教育專業(yè)學生科學與社會維度得分低于在職幼兒教師

如表3顯示，學前教育專業(yè)學生與在職幼兒教師在科學與社會維度上存在顯著差異。在職幼兒教師科學與社會得分(M=10.96)明顯高于學前教育專業(yè)學生得分(M=10.70)。其他兩個維度上差異不明顯。在科學素養(yǎng)總分上，在職幼兒教師的得分(M=69.39)依然高于學前教育專業(yè)在校學生(M=68.89)[9]。

表3 學前教育專業(yè)學生與在職幼兒教師科學素養(yǎng)差異分析

三、職前幼兒教師科學素養(yǎng)現(xiàn)狀的成因

(一)高中比中職的科學教育實效性更高

高考生在中考升學成績較對口生更高，高中生比對口生學習基礎(chǔ)好。高考生聚焦升學唯一目標，數(shù)理化課程目標要求更為突出。高中課程設(shè)置數(shù)理化等基本科學課程，數(shù)理化知識和實踐學習更為系統(tǒng)?？茖W知識體系全面，科學知識結(jié)構(gòu)完整，科學素養(yǎng)更高。對口生學習目標主要是就業(yè)，兼顧升學。面對就業(yè)和升學雙重壓力，職業(yè)中學開設(shè)課程主要面向職業(yè)，對接產(chǎn)業(yè)，數(shù)理化等基本科學課程比例較低，難度較小，不系統(tǒng)，教學中重實踐、輕理論，重技能、輕知識。對口生學習科學知識不系統(tǒng)，知識結(jié)構(gòu)不完整。因此，高考生在科學知識維度上比對口生更好。

高中生和對口生都會參與實踐，但存在明顯差異。高中生重視科學理論學習與實踐結(jié)合，在實驗和實訓過程中驗證科學知識結(jié)論，深刻認識實驗對理論的重要性。對口生重視一線生產(chǎn)實踐學習，一線實踐與實驗實訓效果還是區(qū)別明顯，致使對口生在科學方法方面與高考生有顯著差異。

通過學習數(shù)理化，高中生的抽象理性思維發(fā)展比較成熟。對口生通過實訓培養(yǎng)具體操作能力，直觀形象思維得到發(fā)展，高中生與對口生思維方式發(fā)展出現(xiàn)差異，導致高中生在科學與社會方面明顯優(yōu)于對口生。

總之，高中與職中不同的課程設(shè)置，不同的教學方式，不同的科學知識體系，不同的方法體系，不同的思維方式，對于科學的本質(zhì)認識存在明顯的區(qū)別，致使對口生科學素養(yǎng)與高考生有明顯差距。

(二)學歷高的家長重視家庭教育中科學精神的培育

家庭教育主要是言傳身教。父母遺傳基因和受教育程度的差異，家庭教育環(huán)境不同都會導致孩子科學素養(yǎng)出現(xiàn)差異。家長的學歷決定家庭科學教育的高度。家長學歷越高，家長科學素養(yǎng)就越高，孩子科學素養(yǎng)越高。高學歷父母的孩子科學基礎(chǔ)更高。父母在生活中對于科學現(xiàn)象、科學事件、科學問題的處理和解決，都會對孩子的科學精神、科學態(tài)度、科學價值觀產(chǎn)生潛移默化的影響。

值得關(guān)注的是，本科以上學歷的父母受教育期間接受過更多科學知識的系統(tǒng)學習，擁有較為完整的科學知識結(jié)構(gòu)，看待問題的視野更寬廣，對于更高層次的科學精神、科學態(tài)度、科學價值觀的理解更深刻，他們的認知通過言傳身教，會對子女產(chǎn)生深遠的影響。

(三)社會科普教育在科學方法上優(yōu)于學校科學教育

學前教育專業(yè)未開設(shè)科學素養(yǎng)教育課程，在校生科學素養(yǎng)意識不強，只有日常生活中零碎科學知識的積累，只關(guān)注非常感興趣的科學信息或是教師資格考試指定的內(nèi)容，科學信息已經(jīng)被視為知識系統(tǒng)的補充和增益，導致科學與社會維度上在校生低于在職幼兒教師。另一方面，在職幼兒教師在教學實踐中，不斷面對幼兒提出的動物、植物、天文、地理、數(shù)學等各種科學問題。在職幼兒教師適應(yīng)職業(yè)需求，必須具有更深層次的科學認知，思考解決生活實踐問題，諸如太陽能汽車、Wi-Fi、轉(zhuǎn)基因食物、納米技術(shù)等技術(shù)革新內(nèi)容。將最新科學發(fā)現(xiàn)與教育理論相結(jié)合，引導幼兒感受新知，支持幼兒探索未知世界。因此在科學與社會上，在職幼兒教師明顯強于在校生。

科學素養(yǎng)差異表現(xiàn)在學習背景的不同。首先是在職幼兒教師多數(shù)第一學歷是中?；蛘吒咧校谥袑；蛘吒咧性?jīng)完整學習過數(shù)理化等科學基礎(chǔ)課程，而且數(shù)理化課程的目標及目標達成、課程實施、課程評價較為有效。但學前教育專業(yè)學生大多數(shù)是文科學習背景，缺乏數(shù)理化課程系統(tǒng)學習，科學知識結(jié)構(gòu)不完整，導致其科學素養(yǎng)低于在職幼兒教師；其次，學前教育專業(yè)很少設(shè)置科學素養(yǎng)教育課程，在校生參與社會實踐的主動性不強，社會實踐經(jīng)驗很少。在職幼兒教師能夠通過社會實踐獲取科學信息，如非典疫情、日本福島核泄漏、禽流感、新冠抗疫等科學事件認知科學與社會的關(guān)系。在職幼兒教師科學與社會認知高于在校生。再次，是科普教育與學?？茖W教育存在差異，科普教育實踐性強，有利于在職幼兒教師科學素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展。學?？茖W教育重視教學和實訓，不重視實踐與交流，導致學生科學素養(yǎng)不高。

四、提升職前幼兒教師科學素養(yǎng)的對策

科學素養(yǎng)是一個人對于科學的基本認識，是對科學本質(zhì)認識的再深化。通過短期培訓或簡略學習很難提升科學素養(yǎng)。幼兒教師必須堅持長期的科學教育實踐和創(chuàng)新環(huán)境熏陶，才能深刻理解科學知識、科學方法和科學精神，繼而提升科學素養(yǎng)。

(一)深化科學教育改革，建立大中小學一體化的科學教育體系

科學知識內(nèi)化是提升科學素養(yǎng)的必由之路。通過科學知識的系統(tǒng)學習，理解事物發(fā)展變化的規(guī)律。科學知識是人類認識科學過程中的成果。包含科學事實、科學定律、科學假說和科學理論。堅持深入學習科學理論，才能領(lǐng)悟科學真諦。

加強高職院?？茖W素養(yǎng)通識課程改革，可以借鑒美國綜合大學的經(jīng)驗。借鑒哈佛大學的經(jīng)驗，通過大班制的科學素養(yǎng)通識教育課程，幫助學生完善科學知識結(jié)構(gòu)，理解不同科學領(lǐng)域的研究方法。學習哥倫比亞大學的做法，借助閱讀和小班化科學素養(yǎng)通識教育課程，強化科學方法的訓練，提高學生綜合實踐操作能力。一是創(chuàng)新科學教育理念。教育管理者一定要充分認識提升大學生科學素養(yǎng)的必要性。注重文理科的相互滲透，相互融合，探索科學素養(yǎng)與人文素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)的綜合培養(yǎng)模式。注重培養(yǎng)科學精神和價值觀。強化生態(tài)文明教育，培育生態(tài)文明建設(shè)意識。二是拓展科學教育內(nèi)容。建立小學、中學、大學等一體化的科學教育體系，完善一體化的科學教育內(nèi)容。設(shè)置數(shù)學基礎(chǔ)課程，通過代數(shù)、函數(shù)、統(tǒng)計、概率、幾何等數(shù)學知識和邏輯思維的訓練，提升數(shù)學認知和數(shù)學邏輯思維能力。開設(shè)科學發(fā)展史的課程，通過學習科學史，讓學生從科學發(fā)展的歷史長河中汲取營養(yǎng)，形成嚴謹治學的態(tài)度，樹立敬畏科學，熱愛科學，崇尚科學的價值觀。增加科學方法教育課程，重視科學方法習得與訓練。開設(shè)STEM課程，融合數(shù)學、科學、技術(shù)與工程知識。三是加強高職院?？茖W教育實施。提升學前教育專業(yè)科學素養(yǎng)課程比例，引進科學教育優(yōu)質(zhì)資源，聘請數(shù)學、物理、化學、生物以及天文、地理等學科專家舉辦講座或講授科學課程，為學生解析科學領(lǐng)域的經(jīng)典理論。加強校企合作，在校企合作實踐中探索科學實踐規(guī)律，習得科學方法，理解科學與社會的深刻關(guān)系。四是完善科學教育課程評價。科學課程的評價不同于專業(yè)課程，必須實施動態(tài)綜合評價。既要關(guān)注科學知識、科學方法、科學與社會的學習與訓練，又要強調(diào)科學教育教學實踐運用能力，還要考察科學精神、科學思想的認知和傳承[10]。

(二)重視科學閱讀與實踐，多元化、深層次培育科學精神

科學精神是指在科學研究過程中，科學本身所獨有的一種精神氣質(zhì)及其關(guān)聯(lián)的科學思想、科學態(tài)度等?？茖W精神包含求真務(wù)實、批判質(zhì)疑、開拓創(chuàng)新、人文關(guān)懷的精神?？茖W精神的熏陶一定要從科學史中汲取營養(yǎng)，體驗科學產(chǎn)生與發(fā)展的過程，領(lǐng)悟科學家實事求是、勇于探索和捍衛(wèi)真理的精神。學習者感受科學家在科學研究中注重邏輯自洽、實驗驗證、批判接受的科學態(tài)度，感知科學家在不斷變化的環(huán)境中堅持探索創(chuàng)新，獲得未知見解和創(chuàng)新觀點，體會現(xiàn)代科學的團隊合作、人文關(guān)懷和相互信任的科學精神[11]。

家庭是一個人成長的原點。家庭是中國傳統(tǒng)文化傳承的重要載體。家庭教育的主要方式是言傳身教。家庭成員的科學素養(yǎng)對于下一代具有深刻影響。傳統(tǒng)的家庭教育中保守、穩(wěn)定、功利、狹隘、含蓄、等級的觀念根深蒂固，制約和抑制科學發(fā)展的基因，壓制開放、冒險、創(chuàng)新、民主、平等、合作、分享等現(xiàn)代科學價值觀，排斥邏輯思維，不尊重實驗驗證?？朔袊鴤鹘y(tǒng)文化中抑制科學的元素，大力提倡培育新時代科學思想。必須從娃娃抓起，從改進家庭教育開始，通過更新家長教育理念，提升家長素質(zhì)，改造家庭教育方式，從而優(yōu)化家庭教育效果。

重視閱讀科學經(jīng)典著作，有利于系統(tǒng)把握科學發(fā)展的范式，是家庭教育的必由之路。通過閱讀人體組織、生活環(huán)境、物理環(huán)境、數(shù)學的本質(zhì)、數(shù)學世界、科學發(fā)展歷史、科學的性質(zhì)、技術(shù)本質(zhì)、人類社會、改造世界等十個方面的經(jīng)典科學著作，形成基本的科學認知和科學態(tài)度。芬蘭人正是通過閱讀提升全民科學素養(yǎng)，高素質(zhì)的芬蘭人推動芬蘭國家成為生產(chǎn)力高度發(fā)達的經(jīng)濟體。重視閱讀科技書籍、報紙、期刊的篩選，哲學、數(shù)學、自然科學方面的書籍非常多，必須堅持問題導向，圍繞科學主題，選擇相關(guān)圖書、相關(guān)文章、相關(guān)信息等。重視載體和平臺的選擇，通過錄音筆、電視、手機、電腦等多種載體閱讀與主題有關(guān)的科學信息[12]。值得一提的是，科學信息往往是抽象的內(nèi)容，需要泛讀、細讀、精讀，有時甚至反復讀，才能完成對科學信息的吸收和內(nèi)化。

(三)突出科學普及與知識融合，深化科學方法運用

提高幼兒教師科學素養(yǎng)乃政府職責。倡導科教興國，落實科普經(jīng)費，開展科普活動，落實科普教育目標。開展科普實踐活動，如科普展、科學周、科學夏令營等。建立科普基地，培育科學文化生態(tài)，滋養(yǎng)先進科學文化，拓展科學文化宣傳，優(yōu)化科學普及機制。堅持科學知識武裝頭腦，堅持科學思想滋養(yǎng)智慧、堅持科學精神培育價值觀、堅持科學方法培養(yǎng)好奇心。全面助力幼兒教師內(nèi)化科學知識，體驗科學魅力，探索自然奧秘，激發(fā)探究興趣。

科學方法是科學研究過程中形成的實證研究或者思辨的方法。實證研究的方法主要有觀察法、調(diào)查法、實驗法和系統(tǒng)研究法等。觀察法是通過人的眼、耳、口、鼻、舌、身的感官去感受事物。觀察法直接感受事物變化的現(xiàn)象，只能總結(jié)出事物表面變化的規(guī)律。運用調(diào)查法，通過對事物變化間接的測試，獲得變化的數(shù)據(jù)，來判斷事物發(fā)展的規(guī)律。調(diào)查法只能獲得事物變化的統(tǒng)計規(guī)律，對于變化因素之間的關(guān)系，很難得出結(jié)論。運用實驗法，就可以通過控制自變量與變量的變化關(guān)系來探究事物發(fā)展的規(guī)律。思辨的方法主要有定義法、解釋法、判斷法、推理法等。對于事物的思辨，首先是形成概念，就是對事物進行定義。然后對概念進行解釋，包含其內(nèi)涵和外延。概念與概念之間的關(guān)系就形成判斷。判斷與判斷之間的關(guān)系形成推理。訓練科學方法必須在實踐中才能真正學會。

科學實踐是社會科普中習得科學方法，探索未知、創(chuàng)造新知的最佳路徑。科普活動就是運用適切的途徑宣傳科學知識，習得科學方法，傳播科學思想，弘揚科學精神，繼而理解科學，消除迷信，培養(yǎng)人才，促進社會生產(chǎn)力發(fā)展的一種社會活動[13]?？茖W過程的體驗有助于提升科學實踐能力。從問題開始，提出猜想和假設(shè)，通過觀察、調(diào)查、實驗等實證方法驗證假設(shè)，形成證實或證偽的結(jié)果。培養(yǎng)動手做的實踐習慣，養(yǎng)成尊重事實的作風。圍繞主題，在觀察中滲透思辨，在調(diào)查中總結(jié)經(jīng)驗，在實驗中驗證新知或探索未知。在科學實踐中，體驗科學方法的魅力，感受動手做的快樂，提升科學處理問題的能力[14]。

建立青少年科普教育平臺和實踐基地是提升科學素養(yǎng)的必由之路。少年宮、青少年活動中心、動物園、植物園、科技館、海洋館、航天公園等科普基地，尤其是天宮一號、天宮二號成為新時代科學普及的教育場域[15]?；ヂ?lián)網(wǎng)時代，自媒體成為傳播科學知識的重要載體。電視和微信已經(jīng)成為傳播科學知識的主要方式，《是真的嗎》《加油向未來》《我愛發(fā)明》《科技史》等電視欄目中的優(yōu)秀科學節(jié)目，微信公眾號《知識分子》《酷玩實驗室》《科壇春秋》《神州學人》也成為青少年獲取科學信息的有效途徑，尤其是中宣部《學習強國》互聯(lián)網(wǎng)平臺科學課程和廣泛的科學信息，成為全民學習科學的重要載體。