生活化學(xué)實驗課程中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查研究

◆訾學(xué)紅 陳永寶 劉淑珍

(北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗中心)

生活化學(xué)實驗課程中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查研究

◆訾學(xué)紅 陳永寶 劉淑珍

(北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實驗中心)

在《生活化學(xué)實驗》課程中對學(xué)生進行了科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)研，主要從科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)知識四個方面進行了調(diào)查，并對調(diào)查問卷結(jié)果進行評價分析，為今后的教學(xué)實踐提供指導(dǎo)。

科學(xué)素養(yǎng) 生活化學(xué)實驗 教學(xué)實踐

近年來，各大高校在課程的理論研究和教學(xué)改革實踐中，都加強了科學(xué)探究、科學(xué)過程和方法的教育，把培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為核心目標(biāo)，科學(xué)素養(yǎng)理念的提出，是把在以往教學(xué)過程中注重對學(xué)生科學(xué)知識的傳授轉(zhuǎn)向全面的提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育，強調(diào)學(xué)生在知識、科學(xué)探究技能、情感態(tài)度與價值觀、思維品質(zhì)以及對科學(xué)、技術(shù)和社會的認識等領(lǐng)域的全面發(fā)展。作為手段之一，各大高校開設(shè)了越來越多的選修課，選修課的開設(shè)，有利于拓寬學(xué)生知識面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和初步科研能力，更好的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。可以說，選修課的開設(shè)為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了實踐的舞臺，而科學(xué)素養(yǎng)的逐步形成又有利于學(xué)生更好的進行后續(xù)學(xué)習(xí)。本校在2013年以來面向全校各專業(yè)本科生開設(shè)了《生活化學(xué)實驗》通識教育選修課，用于培養(yǎng)各專業(yè)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，為了檢驗課程實踐教學(xué)是否能有效達到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的，對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的評價工作隨之展開。

一、科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵、構(gòu)成

科學(xué)素養(yǎng)(Scientific Literacy)：國際上普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為三個組成部分，即對于科學(xué)知識達到基本的了解程度；對科學(xué)的研究過程和方法達到基本的了解程度；對于科學(xué)技術(shù)、對社會和個人所產(chǎn)生的影響達到基本的了解程度。國際學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)測試大綱(PISA)中提出，科學(xué)素養(yǎng)的測試應(yīng)該有三個方面組成：科學(xué)基本觀念、科學(xué)實踐過程、科學(xué)場景，在測試范圍上由科學(xué)知識、科學(xué)研究的過程和科學(xué)對社會的作用三個方面組成；歐盟國家科學(xué)素質(zhì)調(diào)查的領(lǐng)導(dǎo)人J·杜蘭特認為，科學(xué)素養(yǎng)由三部分組成：理解基本科學(xué)觀點、理解科學(xué)方法、理解科學(xué)研究機構(gòu)的功能。美國學(xué)者米勒[6]認為，公眾科學(xué)素養(yǎng)由相互關(guān)聯(lián)的三部分組成：科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)對社會的作用，具體說就是，具有足夠的可以閱讀報刊上各種不同科學(xué)觀點的詞匯量和理解科學(xué)技術(shù)術(shù)語的能力，理解科學(xué)探究過程的能力，關(guān)于科學(xué)技術(shù)對人類生活和工作所產(chǎn)生的影響的認識能力。

二、科學(xué)素養(yǎng)評價的內(nèi)容

課程設(shè)置了調(diào)查問卷，針對化學(xué)實驗中可能出現(xiàn)的問題，并綜合國際、國內(nèi)普遍認同的科學(xué)素養(yǎng)的評價指標(biāo)，從“了解必要的科學(xué)知識”“掌握基本的科學(xué)方法”“崇尚科學(xué)精神”“具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度”等4個方面定量測度設(shè)置調(diào)查問卷，從而調(diào)研選修本課程學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)水平。

1.科學(xué)精神

為了調(diào)查學(xué)生是否崇尚科學(xué)精神，并結(jié)合生活化學(xué)實驗可能出現(xiàn)的情況，可以設(shè)置這樣的題目。例如，如果您在做化學(xué)實驗時失敗了，重做實驗既費時，又可能被老師發(fā)現(xiàn)而遭批評，此時您會如何做？可以設(shè)置如下三個選項：A)按書上的實驗結(jié)果寫實驗報告；B)按失敗的實驗結(jié)果寫實驗報告和C)重做實驗并尋找原因。調(diào)查時如果學(xué)生選擇選項C，可認為其崇尚科學(xué)精神；如果選擇B，那么認為其比較崇尚科學(xué)精神；如果選擇A，那么認為其比較不崇尚科學(xué)精神。同樣的，可以設(shè)置這樣的題目在聽到“將堿液滴在‘心里美’蘿卜上會使蘿卜變藍”時，您的反應(yīng)是什么？選項可以設(shè)置為：相信這一說法(比較不崇尚科學(xué)精神)；很想試試，有機會時做個實驗(比較崇尚科學(xué)精神)和一定做個實驗(崇尚科學(xué)精神)。然后出一系列這樣的題目，根據(jù)被調(diào)查學(xué)生的回答情況來分析其是否崇尚科學(xué)精神。

2.科學(xué)方法

為了調(diào)查學(xué)生是否能掌握基本的科學(xué)方法，并結(jié)合生活化學(xué)實驗可能出現(xiàn)的情況，可以設(shè)置這樣的題目。例如，當(dāng)您遇到某有趣或是令人驚奇的現(xiàn)象(如牛奶中加入顏料和洗潔精可能形成一個臉譜)時，您會如何做？選項可以設(shè)置為：A)當(dāng)時覺得很有意思，過后便將它放在腦后了；B)覺得很有趣，很想知道原因；C)覺得很有趣，很想知道原因，并且自己嘗試著去解決和D)對這個現(xiàn)象不感興趣。如果學(xué)生選擇選項C，認為其掌握基本的科學(xué)方法；如果選擇B，那么認為其基本掌握；如果選擇A，認為其基本沒掌握；如果選擇D則認為其沒掌握。然后出一系列這樣的題目，根據(jù)被調(diào)查學(xué)生的回答情況來分析其是否掌握基本的科學(xué)方法。

3.科學(xué)態(tài)度

為了調(diào)查學(xué)生是否具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，并結(jié)合生活化學(xué)實驗可能出現(xiàn)的情況，可以設(shè)置這樣的題目，例如：荷葉上的露珠會滾來滾去，切洋蔥時人會流眼淚，蘋果在削皮后會生銹，日常生活中這些司空見慣的現(xiàn)象是否能引起您的興趣，并很想弄清楚其中的道理：A)從來不想；B)有時想；C)常常想和D)每次都想。調(diào)查時如果學(xué)生選擇選擇D，認為其具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；選擇C，認為其具備比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；選擇B，認為其基本不具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；選擇A，認為其不具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。然后，出一系列這樣的題目，根據(jù)被調(diào)查學(xué)生的回答情況來分析其是否具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

4.科學(xué)知識

為了調(diào)查學(xué)生是否了解基本的科學(xué)知識，并結(jié)合生活化學(xué)實驗課程中必做的固體酒精、化妝品、居室環(huán)境、飲用水、指紋、密信、化學(xué)鐘、飲料中Vc的鑒定這8個實驗，可以設(shè)置這樣的題目，造成臭氧層破壞的原因是什么？將面粉、水、鹽和酵母混合后，放在一個容器中幾小時，面粉團就會膨脹，為什么？酸雨形成的原因是什么？飲用水中TDS是什么檢測指標(biāo)？化妝品中丙三醇(甘油)的功能主要是什么？哪種指示劑遇到酸后會變成紅色？如果用楊梅果實浸出液(淺紅)寫字，干后無明顯痕跡，收信人將信浸入哪種液體中，可見藍色字跡？哪種蔬菜可以做化學(xué)生物鐘？硝酸銀溶液與指紋中的氯化鈉產(chǎn)生反應(yīng)后，在陽光下會產(chǎn)生什么顏色的指紋？等等這樣的題目，根據(jù)學(xué)生回答情況來分析學(xué)生基本科學(xué)知識的掌握情況。

三、科學(xué)素養(yǎng)評價的效果

對三年選修該課程的79名學(xué)生進行調(diào)查，評價調(diào)查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，其中科學(xué)知識的題目設(shè)置了16道，設(shè)定答題正確率13道以上的學(xué)生了解了必要的科學(xué)知識。從調(diào)查結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，了解必要科學(xué)知識的學(xué)生人數(shù)為28位，比例為35.4%。

根據(jù)文中對于科學(xué)方法、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的評價方法，對79名學(xué)生進行調(diào)查并測算后，崇尚科學(xué)精神的學(xué)生比例為53.7%；具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的學(xué)生比例為33.2%；掌握基本科學(xué)方法的學(xué)生比例為41.7%。

四、結(jié)論

對近三年選修《生活化學(xué)實驗》課程的79名學(xué)生進行了關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查研究，分別對學(xué)生是否了解必要的科學(xué)知識、掌握基本的科學(xué)方法、崇尚科學(xué)精神、具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度四個方面進行了評價，然后對評價結(jié)果進行分析可以看出，學(xué)生崇尚科學(xué)精神的學(xué)生比例為53.7%，說明他們具有創(chuàng)新探索科學(xué)的精神，但是科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)知識還比較欠缺，還需要通過通識選修課來更好培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。

[1]方麗梅，劉根旺.工科大學(xué)物理教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)探究能力的培養(yǎng).實驗技術(shù)與管理，2008，(10)：134-141.

[2]張永帶.在化學(xué)教學(xué)中注重科學(xué)教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2005，(02)：90-92.

[3]徐學(xué)福.多層面理解學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).學(xué)科教育，2001，(06)：40-43.

[4]王犇，孟韻.大學(xué)選修課中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).山東教育學(xué)院學(xué)報，2004，(03)：14-15.

[5]王晞，黃慧娟，許明.PISA:科學(xué)素養(yǎng)的界定與測評.考試與評價，2004，(04)：49-52.

[6]郭元婕.“科學(xué)素養(yǎng)”之概念辨析.比較教育研究，2004，(11)：12-15.