中學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的性別差異分析

中學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的性別差異分析

義務(wù)教育階段高中生的科學(xué)實(shí)踐成就，形成了科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)態(tài)度，對(duì)他們的專業(yè)學(xué)習(xí)和就業(yè)道路產(chǎn)生了重大影響。為此,許多國家越來越關(guān)注15歲學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)過程和其中出現(xiàn)的性別差異現(xiàn)象。1997年起,經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)開始在國際學(xué)生評(píng)價(jià)項(xiàng)目(PISA)中考查15歲學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)和閱讀素養(yǎng)的同時(shí),也關(guān)注測(cè)評(píng)中男女生在科學(xué)素養(yǎng)達(dá)成中表現(xiàn)的差異性,來分析與了解科學(xué)教育中存在性別差異的原因,為男女生共同發(fā)展提供數(shù)據(jù)和教學(xué)支持。我國繼臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū)之后,上海市于2009首次參加了PISA的評(píng)估,在各項(xiàng)素養(yǎng)測(cè)試中的成績(jī)均名列第一,引起全世界的關(guān)注。一、不同的pisa科學(xué)支持評(píng)估部分的性差異1、各學(xué)科教育參與度的差異通過PISA2006和PISA2009關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)成績(jī)的數(shù)據(jù)可以看出,男生和女生總體平均成績(jī)相近,我國參與測(cè)評(píng)的上海、香港、澳門和臺(tái)灣地區(qū)的男女生總體表現(xiàn)差異相對(duì)較小,2006年男生比女生平均高出7分,而2009年兩者平均差異幾乎為0分(見下頁表1)。⑵同一學(xué)校男女生的表現(xiàn)差異較大在PISA2006中,學(xué)生在科學(xué)上的表現(xiàn)性別差異數(shù)據(jù)顯示,在大多數(shù)國家單個(gè)學(xué)校里的性別差異要比所有學(xué)校的總體性別差異大得多。如在法國,總體上男性沒有優(yōu)勢(shì),但是在單個(gè)學(xué)校里男女生卻有20分的差距。在德國和斯洛伐克,總體上男性并沒有優(yōu)勢(shì),但是在單個(gè)學(xué)校里男女生有17分的差距。比利時(shí)、捷克和意大利等國家也是如此,男性總體無優(yōu)勢(shì),在單個(gè)學(xué)校里分別有13-18分的差距。數(shù)據(jù)顯示,在大部分國家女生對(duì)更優(yōu)質(zhì)學(xué)術(shù)教育的參與度要高于男性。在這個(gè)情況下,即使男生在現(xiàn)行學(xué)校和教育體制下相對(duì)于女生有優(yōu)勢(shì),也會(huì)由于女生對(duì)更優(yōu)質(zhì)學(xué)術(shù)教育的較高參與度而被一定程度地掩蓋。2、男女學(xué)生科學(xué)能力等級(jí)分布PISA2006科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)將科學(xué)能力分為6個(gè)不同的水平,其中低于等級(jí)2(即低于等級(jí)1和等級(jí)1)的為低能力水平,等級(jí)5以上(即等級(jí)5和等級(jí)6)的為高能力水平,OECD和我國參與測(cè)評(píng)地區(qū)男女生在不同能力水平的人數(shù)百分比分布情況見表2。從表2可以看出,就OECD平均而言,低于等級(jí)2的男生人數(shù)百分比(23.0%)要高于女生(20.8%),而等級(jí)5以上的男生人數(shù)百分比(12.4%)也高于女生(11.1%),說明總體而言,男生在較高等級(jí)中的表現(xiàn)要優(yōu)于女生,且男生相比女生兩極分化較大,我國香港、澳門和臺(tái)灣地區(qū)的測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)同樣如此。⑵三個(gè)能力維度方面的差異PISA2006科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)中將科學(xué)能力概括為辨別科學(xué)問題、科學(xué)解釋現(xiàn)象和運(yùn)用科學(xué)證據(jù)三個(gè)維度。其中“辨別科學(xué)問題”能力維度要求學(xué)生能夠辨別可以進(jìn)行科學(xué)探究的問題,并能識(shí)別科學(xué)探究的主要特征;“運(yùn)用科學(xué)證據(jù)”能力維度要求學(xué)生運(yùn)用相關(guān)的證據(jù)得出結(jié)論并加以解釋,識(shí)別假設(shè)和證據(jù)并據(jù)此進(jìn)行推理,進(jìn)而反思相關(guān)的結(jié)果;“科學(xué)地解釋現(xiàn)象”能力維度要求學(xué)生能夠在給定的情境下運(yùn)用科學(xué)知識(shí)科學(xué)地描述或解釋現(xiàn)象以及預(yù)測(cè)變化。參與測(cè)評(píng)的男女生在各個(gè)能力維度的表現(xiàn)情況見表3。表3顯示,參與國家的女生(508分)在辨別科學(xué)問題維度的表現(xiàn)要優(yōu)于男生(490分),而男生(508分)在科學(xué)解釋現(xiàn)象維度的表現(xiàn)要優(yōu)于女生(493分),運(yùn)用科學(xué)證據(jù)維度男女生的表現(xiàn)差異較小,我國香港、澳門和臺(tái)灣地區(qū)的測(cè)評(píng)結(jié)果亦與此相似。3、數(shù)據(jù)分析結(jié)果科學(xué)本質(zhì)主要包括科學(xué)探究和科學(xué)解釋兩個(gè)方面,而科學(xué)知識(shí)主要包括地球空間系統(tǒng)、生活系統(tǒng)、物質(zhì)系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)四個(gè)方面。PISA2006數(shù)據(jù)分析部分公布了男女生在科學(xué)本質(zhì)總體和科學(xué)知識(shí)中三個(gè)方面的表現(xiàn),參與測(cè)評(píng)的男女生的表現(xiàn)情況見表4。表4顯示,就OECD平均而言,在科學(xué)本質(zhì)中女生(505分)的表現(xiàn)要優(yōu)于男生(495分),而在科學(xué)知識(shí)維度的三個(gè)方面男生要優(yōu)于女生,我國香港、澳門和臺(tái)灣的測(cè)評(píng)結(jié)果與此類似。4、其他國家的性別差異數(shù)據(jù)顯示15歲學(xué)生在科學(xué)態(tài)度方面存在顯著性別差異,如德國、日本、韓國,以及我國香港、澳門和臺(tái)灣等,還有一些國家性別差異較小,如美國、法國和意大利等。調(diào)查數(shù)據(jù)得知,盡管奧地利、希臘、愛爾蘭、韓國和挪威的女生在辨別科學(xué)問題能力維度的表現(xiàn)要優(yōu)于男生,但是對(duì)科學(xué)卻持有更多的消極態(tài)度。與之相反,約旦和泰國在科學(xué)素養(yǎng)總評(píng)和科學(xué)態(tài)度調(diào)查中女生較男生表現(xiàn)均較好。二、學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)的主要領(lǐng)域化學(xué)是科學(xué)課程的重要組成部分,也是PISA科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)的主要領(lǐng)域之一。我們引用PISA2006科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)中有關(guān)化學(xué)內(nèi)容的試題對(duì)我國高一新生進(jìn)行了測(cè)試,以觀察和比較性別的差異。1、職高生測(cè)評(píng)的情況選擇江蘇省不同地區(qū)的三星級(jí)、四星級(jí)普通高中和高級(jí)職業(yè)中學(xué)共5所學(xué)校(分別是南京市某重點(diǎn)高中記為A,江都市某重點(diǎn)高中記為B,南京市某重點(diǎn)高中記為C,海門市某重點(diǎn)高中記為D,南京市某職業(yè)高中記為E,其中A、B為四星級(jí)高級(jí)中學(xué),C、D為三星級(jí)高級(jí)中學(xué),E為高級(jí)職業(yè)中學(xué)),于2010年9月對(duì)新入學(xué)的高一學(xué)生進(jìn)行了測(cè)評(píng),學(xué)生已經(jīng)經(jīng)過了系統(tǒng)的初三化學(xué)學(xué)習(xí),通過了當(dāng)年的初中畢業(yè)考試。共發(fā)放測(cè)評(píng)問卷240份(其中學(xué)校A48份,學(xué)校B37份,學(xué)校C58份,學(xué)校D56份,學(xué)校E41份),回收有效問卷230份,回收率為95.8%,調(diào)查所得數(shù)據(jù)具有一定的代表性。2、化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)各維度的差異顯著性分析化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)試卷有10個(gè)測(cè)試單元,共37道題目(包括4道科學(xué)態(tài)度題),總分100分,其中辨別科學(xué)問題維度和科學(xué)解釋現(xiàn)象維度各30分,運(yùn)用科學(xué)證據(jù)維度40分,男女生在化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試總評(píng)及各能力維度的表現(xiàn)差異見下頁表5。表5顯示出參與測(cè)評(píng)的不同層次學(xué)校中男生相比女生在化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)部分均有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。就總體而言,化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試總評(píng)的平均成績(jī)男生高出女生5分左右,而且男生在三個(gè)能力維度的平均成績(jī)均高于女生,說明了不同性別學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的確存在差異,差異的顯著性分析見下頁表6。⑴男生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)總評(píng)成績(jī)顯著高于女生在化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)總評(píng)成績(jī)中,F=0.045,P=0.833>0.05,可見方差齊性,由此得出t=2.188,雙尾概率P=0.030<0.05,說明男女生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的總評(píng)成績(jī)有顯著差異。⑵男生在辨別科學(xué)問題能力維度的表現(xiàn)明顯優(yōu)于女生在辨別科學(xué)問題能力維度中,F=0.422,P=0.517>0.05,可見方差齊性,由此得出t=2.833,雙尾概率P=0.005<0.05,說明男女生在辨別科學(xué)問題能力維度的成績(jī)有顯著差異。⑶男女生在科學(xué)解釋現(xiàn)象能力維度的表現(xiàn)無顯著差異在科學(xué)解釋現(xiàn)象能力維度中,F=0.118,P=0.731>0.05,可見方差齊性,由此得出t=0.921,雙尾概率P=0.358>0.05,說明男女生在科學(xué)解釋現(xiàn)象能力維度的成績(jī)無顯著差異。⑷男女生在運(yùn)用科學(xué)證據(jù)能力維度的表現(xiàn)無顯著差異在運(yùn)用科學(xué)證據(jù)能力維度中,F=1.059,P=0.305>0.05,可見方差齊性,由此得出t=1621,雙尾概率P=0.106>0.05,說明男女生在運(yùn)用科學(xué)證據(jù)能力維度的成績(jī)也無顯著差異。上述分析體現(xiàn)男女生在化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)中的差異性主要是辨別科學(xué)問題能力維度的差異,而科學(xué)解釋現(xiàn)象能力維度與運(yùn)用科學(xué)證據(jù)能力維度的差異并不顯著。而PISA2006的測(cè)評(píng)結(jié)果顯示,辨別科學(xué)問題維度女生的表現(xiàn)要優(yōu)于男生,而科學(xué)解釋現(xiàn)象維度與之相反,男生的表現(xiàn)要優(yōu)于女生,運(yùn)用科學(xué)證據(jù)維度男女生的表現(xiàn)差異較小。盡管測(cè)評(píng)結(jié)果稍有差異,但就我國學(xué)生而言,男生的總體表現(xiàn)相比女生都有一定的優(yōu)勢(shì)。三、推動(dòng)兩性認(rèn)知能力發(fā)展科學(xué)學(xué)習(xí)中的性別差異現(xiàn)象與男女生認(rèn)知能力差異具有一定的相關(guān)性,大量的研究表明,認(rèn)知能力是在一定的社會(huì)背景下發(fā)展起來的,人們對(duì)兩性認(rèn)知能力的態(tài)度和期望對(duì)兩性認(rèn)知能力的發(fā)展有著非常重要的作用。因此,導(dǎo)致科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中的性別差異主要有以下三個(gè)原因。1、女性學(xué)習(xí)過程策略建構(gòu)主義理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)內(nèi)部心理表征的過程,即學(xué)習(xí)者通過新舊經(jīng)驗(yàn)的相互作用而形成、豐富和調(diào)整自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)過程,適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)策略能夠促進(jìn)這種過程。PISA研究認(rèn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主要有三種學(xué)習(xí)策略,即控制策略、記憶策略和精致策略?？刂撇呗约丛J(rèn)知策略,主要包含計(jì)劃策略、監(jiān)控策略和調(diào)節(jié)策略,它屬于過程性知識(shí),儲(chǔ)存于長(zhǎng)時(shí)記憶中。PISA2000顯示在所有性別差異達(dá)到顯著性的國家和地區(qū),女生均比男生更多采用控制策略,同樣PISA2003也發(fā)現(xiàn),8個(gè)國家和地區(qū)的女生比男生要更多使用控制策略。PISA中的記憶策略和精致策略屬于認(rèn)知策略。記憶策略(復(fù)述策略),是指在工作記憶中為了保持信息,運(yùn)用內(nèi)部語言在大腦中重現(xiàn)學(xué)習(xí)材料或刺激,以便將注意力維持在學(xué)習(xí)材料之上的策略,例如在學(xué)習(xí)重要的術(shù)語或者復(fù)述材料時(shí)可以采用記憶策略。精致策略即精細(xì)加工策略和組織策略,指學(xué)習(xí)者把新的信息和已有的信息結(jié)合起來,形成新的知識(shí)結(jié)構(gòu)。PISA2000顯示,絕大多數(shù)國家的女生在閱讀學(xué)習(xí)中更多地采用記憶策略,而男生更多地采用精致策略。同樣PISA2003顯示,盡管在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中記憶策略的性別差異并不非常明顯,但是在28個(gè)國家中,男生普遍比女生較多地采用精致策略。2、自我效能感較高自我效能感(self-efficacy)指人們對(duì)自己是否能夠成功地進(jìn)行某一成就行為的主觀判斷(班杜拉,1977年)。學(xué)生科學(xué)課程學(xué)習(xí)的自我效能感反映了個(gè)體對(duì)自己成功完成科學(xué)課程學(xué)習(xí)任務(wù)的信心。研究發(fā)現(xiàn),男生比女生擁有更強(qiáng)的自我效能感,女生對(duì)于自己科學(xué)課程的學(xué)習(xí)缺乏信心。這一定程度上解釋了雖然男女生在科學(xué)課程和各種測(cè)驗(yàn)中的表現(xiàn)相近,甚至有時(shí)候女生的表現(xiàn)要優(yōu)于男生,但是男生在較高能力水平的人數(shù)百分比卻高于女生。心理學(xué)研究表明,較強(qiáng)的自我效能感能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),所以科學(xué)教育工作者需要尋找提高學(xué)生自我效能感的方法。班杜拉認(rèn)為,自我效能感的形成因素主要包括直接經(jīng)驗(yàn)、替代經(jīng)驗(yàn)、言語說服和情緒的喚起,其中直接經(jīng)驗(yàn)的影響最大,替代經(jīng)驗(yàn)次之。所謂直接經(jīng)驗(yàn)就是學(xué)習(xí)者的親身經(jīng)驗(yàn),通常成功的經(jīng)驗(yàn)會(huì)提高人的自我效能感,而多次失敗的經(jīng)驗(yàn)會(huì)降低人的自我效能感。人們對(duì)于行為成敗的歸因方式會(huì)直接影響自我效能感的評(píng)價(jià)。如果將失敗歸因于外部的不可控的因素則不會(huì)增強(qiáng)效能感,若將失敗歸因于內(nèi)部的不可控的因素則會(huì)進(jìn)一步降低效能感。不可否認(rèn),在科學(xué)課程學(xué)習(xí)的過程中,常會(huì)有一些“女生科學(xué)學(xué)習(xí)能力比較差”等類似的偏見,導(dǎo)致了女生對(duì)科學(xué)課程學(xué)習(xí)中失敗經(jīng)驗(yàn)的消極歸因,大大降低了其自我效能感。所謂替代經(jīng)驗(yàn)是指學(xué)習(xí)者通過觀察示范者的行為而獲得的間接經(jīng)驗(yàn),示范者對(duì)于學(xué)習(xí)者而言是其學(xué)習(xí)的榜樣,當(dāng)一個(gè)人看到與自己的水平差不多的示范者取得了成功,就會(huì)增強(qiáng)自我效能感,反之則會(huì)降低自我效能感。然而在我們的科學(xué)課程中,為女生塑造的學(xué)習(xí)榜樣較少,談到女科學(xué)家無外乎只有居里夫人等較少的典范,無形中會(huì)使女生產(chǎn)生科學(xué)學(xué)習(xí)的悲觀情緒,從而認(rèn)同“女生科學(xué)學(xué)習(xí)能力比較差”的觀點(diǎn),降低科學(xué)課程學(xué)習(xí)的自我效能感。3、科學(xué)的課程內(nèi)容課程資源是課程設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)等整個(gè)課程編制過程中可資利用的一切人力、物力以及自然資源的總和。根據(jù)存在形式,可分為顯性課程資源和隱性課程資源兩類。顯性課程資源從屬于列入教學(xué)計(jì)劃的正規(guī)課程中,它所傳遞的信息和知識(shí),可以增強(qiáng)或減弱學(xué)生努力學(xué)習(xí)、尋求個(gè)人發(fā)展的動(dòng)力。因此,在科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程資源中存在的性別差異性材料會(huì)對(duì)男女生的課程表現(xiàn)產(chǎn)生一定的影響,PISA2006中也指出,很多國家科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)中性別差異的本質(zhì)來源于學(xué)?；蚪逃w制。就我國而言,或多或少還存在科學(xué)課程資源中的性別偏見。以前科學(xué)被認(rèn)為是適合男性思維方式的學(xué)科,使得很多女生在沒有接觸科學(xué)課程時(shí)便對(duì)自身的學(xué)習(xí)能力產(chǎn)生質(zhì)疑和恐懼。此外,科學(xué)課程教材與女性的日常經(jīng)歷有所脫節(jié),對(duì)女性科學(xué)家的介紹和宣傳較少,實(shí)施的教學(xué)過程多是按照男性的思維方式來呈現(xiàn)。這些在一定程度上抑制了女生對(duì)科學(xué)課程學(xué)習(xí)的熱情和興趣,PISA2006科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)中我國男女生的表現(xiàn)差異以及化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查中的性別差異都有所體現(xiàn)。四、pisa科學(xué)素質(zhì)評(píng)價(jià)的不同性質(zhì)給中國高中生科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)提供了一些建議從科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中呈現(xiàn)的性別差異與分析,應(yīng)當(dāng)在以下三個(gè)方面去進(jìn)行改革和調(diào)整,以促進(jìn)男女生科學(xué)素養(yǎng)形成的一致性。1、長(zhǎng)時(shí)記憶的策略由于記憶策略僅在儲(chǔ)存和再現(xiàn)信息時(shí)有效,在學(xué)習(xí)中只能發(fā)揮有限的作用,不能幫助構(gòu)成與已知信息間的聯(lián)系。因此記憶策略在長(zhǎng)時(shí)記憶中一般無效,往往需要配以有助于學(xué)習(xí)者組織整合長(zhǎng)時(shí)記憶信息的精致策略,從而實(shí)現(xiàn)更深層次的學(xué)習(xí)。此外,控制策略對(duì)于學(xué)生的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)至關(guān)重要,有助于學(xué)習(xí)者適應(yīng)新任務(wù)的學(xué)習(xí)。因此,在科學(xué)課程中,需要引導(dǎo)學(xué)習(xí)者較多地采用精致策略和控制策略,實(shí)現(xiàn)科學(xué)能力的提高,加強(qiáng)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解,從而滿足終身學(xué)習(xí)和發(fā)展的需求。2、鼓勵(lì)女生自我激勵(lì),選準(zhǔn)努力方向,測(cè)試在學(xué)習(xí)中的能力需特別關(guān)注女生的自我效能感,多運(yùn)用激勵(lì)法幫助女生樹立自信,使她們認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)是一個(gè)豐富變化的過程,學(xué)習(xí)的結(jié)果也是多元的。要多鼓勵(lì)女生大膽發(fā)言和參與問題討論,及時(shí)表揚(yáng)女生的進(jìn)步,肯定她們的投入和能力,增強(qiáng)繼續(xù)學(xué)習(xí)的信心。對(duì)于表現(xiàn)暫時(shí)不大理想的女生,教師要積極開導(dǎo)鼓勵(lì),幫助她們準(zhǔn)確定位,找準(zhǔn)努力方向。此外,要強(qiáng)調(diào)現(xiàn)在女性非傳統(tǒng)角色的榜樣,鼓勵(lì)女生學(xué)會(huì)自我激勵(lì),接納和寬容自己,勇于戰(zhàn)勝學(xué)習(xí)中的困難,不斷進(jìn)步?？茖W(xué)學(xué)習(xí)自信心的增強(qiáng),有助于提高女生對(duì)科學(xué)能力的自我效能感,從而產(chǎn)生并保持對(duì)科學(xué)職業(yè)的敬畏和追求。3、開發(fā)多種課程,促進(jìn)女性教育的發(fā)展盡量減少性別刻板印象對(duì)女生科學(xué)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生的負(fù)面影響,教學(xué)中應(yīng)努力做到課程資源中的性別平等。例如將構(gòu)建健康和諧的性別文化納入課程目標(biāo)范疇,同時(shí)課程計(jì)劃制定者可以考慮在計(jì)劃中鼓勵(lì)地方教育主管部門或一線工作者根據(jù)各