编译：罗培东南大学脑与学习科学系
研究生导师：柏毅
作者：F.Fakhriyah
：现今，社会公众越来越广泛地利用所掌握的科学信息来解决日常生活中的问题，不断提升自身的科学素养水平。本研究的目的是从科学素养的角度分析和描述科学教育专业学生科学概念的能力，包括科学知识、科学能力、科学背景以及影响学生科学素养技能的因素。本研究采用的是定量描述性分析，所使用的测量仪器包含了40个物理学和生物学的概念，用来测量科学知识、科学能力和科学背景的各个方面，而学生对科学的态度和教师科学教学的策略则通过问卷调查来进行。使用的测量工具包括多项选择题，推理问答和问卷调查(科学态度、科学教学、学习策略)。通过数据分析可知，PGSDUMK学生的科学素养水平参差不齐，66.2%的学生处于较高水平，33.8%的学生处于基础水平。调查显示，66.2%的学生已经对科学与其他学科的联系有了概念，能够写出科学术语，但仍存在混淆与误解，而33.8%的学生可以正确地思考相关的科学理论并解释科学概念，但他们的理解有限，很难自己的观点相联系。
：科学素养；技能；科学内容方面
1.介绍
NorrisPhilips()指出社会之所以能够不断进步和发展，是因为公民科学素养的发展推动了科学技术水平的前进。科学素养包括对科学概念和科学过程的认知和理解，这是个人在作出决策、社会文化和经济生产力发展中所需要的关键要素。此外，科学素养可以通过在解决个人和社会问题的过程中得以提升。因此，它对每个个体的发展都是极其重要的。每个人都需要具备科学素养，包括科学知识、科学过程技能和科学态度。因此，科学素养的发展是很重要的。每个人都需要根据有关的科学信息来作出选择或决定，以解决日常生活中的问题，在这个过程中，个人的科学素养水平得以提升，科学素养是科学教育的目标之一。社会大众的科学素养水平越高，越能够利用科学知识识别问题，并根据证据得出结论，从而理解并做出符合自然发展规律，推动人类文明进步的决策。Laugsch()认为，科学素养的发展非常重要，因为它可以为社会和经济生活做出贡献，并提高社区生活水平和个人决策技能。
PISA年测量的科学素养数据显示，印尼的科学素养水平排名靠后。此次排名靠后的原因是由学生对科学学习的理解造成的，整个国家科学教育水平较低，学生科学知识有限。在科学内容方面，科学知识和概念仍然以记忆为中心，学生大多没有理解他们所学的知识，只是单纯的记忆。学生的课堂活动只是安静的听老师的讲解；然后，学生将科学作为需要死记硬背的知识来学习，而不是在问题解决的过程中发展科学能力、培养科学态度和促进知识的应用。科学背景方面，教师没有完全将教学材料与学生的真实生活环境联系起来。然而，根据Holbrook()的研究，科学素养的教学阶段包括接触阶段、好奇阶段、发展阶段、决策阶段和反思评价阶段。此外，学生科学素养水平较低的问题不仅可以通过应用基于建构主义的科学学习模式来解决，同时课堂环境和气氛也是学生爱上科学的重要组成部分。学校的基础设施、人力资源、学校组织和管理也对学生的学业成就和科学素养的培养有着非常重要的影响。影响学生科学素养能力的另一个因素是教师。因此，需要进行科学素养水平测试，以了解教师队伍的水平，尤其是未来从事小学科学教育工作的学生。
该测试对了解学生作为教师候选人的专业素质有着重要意义。教师的正确引导在很大程度上直接影响小学生对科学的兴趣，因此未来从事科学教育工作的学生将有着更多的竞争力。最初的学校学习侧重于学科专业知识，逐渐需要转向基于技能、态度和读写能力的整体学习以解决各种问题。通过这种方式，学生必须掌握能够适当地处理科学教学的方式。这与Putra()的观点一致，Putra()认为科学教师应该具备完全的学科知识储备和专业的教育教学法知识。
本研究的重点问题是如何从名义层面、概念层面、功能层面和多维层面来看学生的科学素养技能分布，以及影响学生科学素养技能的因素是什么?本研究旨在从名义、功能、概念和多维层面了解小学生科学素养的分布情况，调查和描述影响小学生科学素养技能的因素。
2.方法
这项研究是在一个学期内进行的。受试者是杜斯大学小学教育的学生。通过Slovin计算公式获取样本，包括77名应用科学课程的学生。样本代表所有学习过科学概念课程的学生，样本分布如表1所示。
表1研究样本的分布和数量
在研究中，研究者采用了描述性定量的方法。从提案、过程、假设、行动领域、数据分析、数据结论等方面使用的方法到报告中使用计量、计算、公式、数值数据等方面，都是定量的。在本研究中，研究者没有对非对照组或实验组的样本做任何特殊处理。
本研究用于获取数据的测量工具有：通过问卷和测试来衡量学生对科学的态度，并在科学课程中找出学生的科学学习策略。问卷有三个选项，同意(A)，怀疑(D)和不同意(DA)，然后转换成李克特量表。该测试由40个选择题组成，全部是与科学内容、科学能力和科学背景相关的问题。
数据采集后，对数据进行数据分析。数据对科学知识得分、学生科学态度和支持科学素养的预期科学教学的表现进行量化。将定量和定性的数据进行描述性的分析，找出数据之间的关联，得出结论。这个测试是用来找出科学素养水平与学生回答的问卷之间的相关性。采用皮尔逊的相关积公式进行计算。
3.结果和讨论
学生科学能力
通过测试工具对小学教育教师部学生的科学素养水平进行测试。该测试工具由40个问题组成，包含了科学课程中物理概念和生物概念的绝大部分，这些问题用于测量科学知识、科学能力和科学背景。学生科学素养得分结果如表2所示。
表2学生科学素养得分
结果表明，66.2%的学生处于较高水平，33.8%的学生处于基础水平。根据这些数据，学生基本获得了将科学与其他学科联系起来的概念;他们可以写出一个科学术语，但他们仍然对这个概念有误解或错误。同时，33.8%的学生记住了理论并正确地解释了概念，但他们的理解有限，很难将概念与自己的答案联系起来。这种科学知识水平的缺乏是由各种内部和外部因素造成的。其中一个最重要的因素是学生在上大学前的教育背景。并非所有小学教育系学生都是理科专业出身。
他们来自不同的专业，如社会学、科学、语言、技术、经济、会计、服装等，所以他们对科学概念的掌握能力可能会有所不同。教育背景、经历和父母的指导都能很好地影响孩子科学素养的发展。此外，反映意见、感知、情感和行动的决定因素之一是智力。因此，理科生的科学技能明显优于非理科生，所以在科学教育学生的专业发展上不能忽视这一点。根据Jufri()在他的研究中，如果学生科学能力低下的原因是教师，那么，如果有一天自己成为教师，这将深深影响他们的教学能力。因此，为了培养学生成为未来教师的能力，教师在教学和学习过程中应该指导学生发展高阶科学思维技能以支持科学素养。
科学素养得分的结果可以从各个方面进行分析，对他们的科学技能进行详细的分析。从科学能力方面的概述(表3)可知，平均得分最高的是识别科学问题。与此同时，在科学解释现象方面得分最低。根据结果可知，学生基本具有足够的理论能力或科学概念，能够识别或确定科学问题，但在解释现象或问题时仍存在困难。部分学生基本了解科学相关理论，但仍存在误解，无法用答案解释概念。当给他们一个问题时，他们基本上可以提到并确定问题的根源，但他们仍然很难通过关联各种概念或其他学科的观点来进行复杂的分析。
表3科学能力指标的测量结果
其他影响因素包括学生缺乏学习机会和读写能力，其中一个是学习来源。学生们没有系统学习科学概念的书籍。他们只收到了讲师的讲义，尽管讲师要求他们提供与大学水平教材相关的书籍。然而，他们中的一些人确实在学习这些书时遇到了困难，因为图书馆提供的有关科学概念的书大多都是翻译而成的，其他一些是英文的，存在语言障碍。
根据学生科学素养技能的概述显示，健康、自然资源和技术科学的指标平均得分几乎相等，但在环境和自然灾害指标上存在差距。自然灾害最高的平均分数是42，而最低的平均分数是28.2。这种对环境和社会问题分析的低分数侧面显示了学生科学素养的低水平。MarksIngo（）表示，提高科学素养技能的因素是能够分析以社会批判为导向的问题，能够识别、分析和解决自然环境的现实问题。此外，科学素养水平可以通过公民对科学技术和环境问题的有关决策来体现。因此，学生不具备解决环境问题的能力，科学素养的成绩不佳。自然灾害的指标得分最高，因为学生能够识别问题，并解释各种灾难缘由，包括与灾难相关的科学概念、原因和影响。然而，学生可以分析环境问题，并将其与各种概念和其他学科联系起来。因为环境问题涉及到非常复杂的概念和理论。如果学生对阅读文学作品感兴趣，他们就能轻松地理解环境问题。但是，除了课堂上的书，他们对很多文学作品都不感兴趣。学生作业是总结和分析一些自然环境问题，他们的分析大多通过查阅文献或有关资料来完成。68%的学生并不理解他们所写的内容，因为这些文献都是英文的。因此，Jurecki()认为，要提高学生的科学素养，就必须具备批判性、科学性地查阅任何文献的能力。
基本上，讲师们应用了与科学、环境、技术和社会相关的跨主题学习。但是，学生们无法整合科学思想，他们仍然在一个问题上存在疑惑与不解。这是由许多因素造成的，其中之一就是智力因素。理科背景的学生由于有理科学科的概念，一般都能很好地回答和解释，而其他教育背景的学生则难以解释这个概念，因为他们承认他们很难跟上课程的细节。根据Treacy()研究，从阅读、写作和浏览期刊中获得的科学体验可以有效提高科学素养。另一方面，其科学素养的初始水平受到许多因素的影响，如个人知识、口语技能、社会水平、教育水平和家庭背景。从科学和技术上来说，导致个人素养的因素是智力能力，包括科学推理水平、科学态度、科学交流和跨学科整合能力。
学生科学态度问卷分析
问卷涉及67个问题的学习策略，包含4个态度方面的指标和4个教学策略方面的指标。问卷分为正面陈述和负面陈述。然后将学生的学业成绩与科学素养技能进行关联，找出科学素养与学生对科学的态度及其教学策略之间的关系。其概述和科学素养与问卷得分见表4。
表4科学素养与科学态度关系
根据表4可知，学生对科学有浓厚的兴趣。通过问卷调查，证明其总成绩平均86.68分属于非常好的类别。其次，反应性问卷得分与学生的科学素养水平呈正相关。分析表明学生们对科学有兴趣。问卷调查结果表明，学生的总平均成绩为86.68分或被归类为“非常好”。问卷与科学素养技能相关得分为0.37。反应性问卷态度包括两个变量，即学生对科学的态度及其学习和教学策略。学生对科学的态度变量平均得分为85.56。如果该结果与科学素养技能相关，则为0.。说明13.3%的能力受到学生科学态度的影响，86.7%的能力受到其他因素的影响，可以得出学生科学态度与技能之间存在正相关关系。因此我们认为，态度由认知、情感和意向性组成。低科学素养技能的最重要的影响因素之一是学生对科学的态度。第二个变量是教与学策略。其平均得分为87.23。如果该结果与科学素养技能的得分相关，则得分为-0.。结果表明，教学策略与学生科学技能之间存在负相关关系。因此，教学策略对学生的技能没有显著影响。在课堂上，科学的学习概念并不总是通过各种学习策略来完成的，最重要的是学习科学技能。科学概念评分的结果受讲师使用的教学模式的影响。如果结果与科学素养技能得分相关，则相关系数为0.，因此学习模式可能会影响科学技能发展。根据结果，8.46%的科学素养技能受到所使用的学习模式的影响。Widiyanti等人表示，基于科学素养的学习模式可以使学生更加活跃，从而提高他们的学习效率。Gormally调查并获得的结果表明，以学生为中心的学习模式会促进学生的科学素养技能。根据问卷调查，学生要求的学习模式有实验模式、户外学习、合作学习、跨主题学习等创新学习模式。Surpless等人的研究()表明，基于实验室和户外相结合的学习模式可以提高学生的科学素养。此外，数据分析结果显示，科学自信与学生的科学素养呈正相关(2.95%)，对科学的兴趣与学生的科学素养呈正相关(22.44%)。
4.结论
结果表明，杜斯大学小学教育系66.2%的学生科学素养处于较高水平，33.8%的学生处于基础水平。66.2%的学生已经有了将科学与其他学科联系起来的跨学科整合的意识，能够写出一个科学术语，但他们对科学术语的理解仍然存在疑惑和误解，而33.8%的学生理解理论并可以正确解释科学概念，但他们的理解有限，很难将科学概念与自己的结论联系起来。学生对科学的态度与科学素养技能呈正相关，而教学策略与科学素养技能呈负相关。13.3%的技能受学生态度的影响，86.7%的技能受其他因素的影响。
讲师应提供能够培养学生科学技能的有关科学教材，并在科学知识、科学能力和科学态度等方面开展科学素养学习技能。学生们不仅需要通过讲师接触到各种各样的文献和信息来源，增进对科学相关知识的了解，还必须在对自然和社会问题的分析和处理上探索更高的思维技能。
原文：DOI：10./jpii.v6i1.
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