重庆市中小学生科学家形象调查研究

张正严

（西南大学科学教育研究中心，重庆 400715）

重庆市中小学生科学家形象调查研究

张正严

（西南大学科学教育研究中心，重庆 400715）

本研究采用问卷调查和DAST测试调查了重庆市883名中小学生的科学家形象，以调查中小学生心目中科学家的内在和外在形象、学生科学家形象的来源、“我们周围的科学家”和学生最崇拜的科学家。结果发现，不少学生具有一定的科学家刻板印象。多数学生认为科学家是男性，年龄在50岁左右。小学生的科学家刻板印象高于中学生。教师、教材、大众媒体等应进一步削弱科学家的刻板印象，还原科学家的人性形象。

科学家形象；中小学生；调查研究

1 调查背景和目的

中小学生的科学家形象主要指中小学生对科学家的外表、人格特质、工作环境等与科学家相关的各类认知，包括四点：对科学家外在形象的认识；对科学家内在形象的认识；对科学家工作职业的认识；对科学家所怀的情感态度。

自1957年Mead和Metraux最早正式对学生的科学家形象进行研究以来，国外的科学家和科学教育工作者一直对学生的科学家形象充满浓厚的研究兴趣，并进行了深入的研究和探索，积累了不少研究成果。国内关于学生的科学家形象研究刚刚起步。由于各国的文化背景和教育体制不同，不同国家学生的科学家形象可能存在某种差异性。基于以上认识，我们借鉴国外关于科学家形象的研究，采用问卷调查和DAST(Draw a Scientist Test)测评方法，调查我国中小学生的科学家形象，在此基础上，提出促进中小学生情感态度价值观发展和科学家职业选择的科学家形象塑造方略，明确科学教育工作者的工作方向。

科学家形象研究具有强烈的理论意义和实践价值。一方面，科学家形象在学生今后是否选择从事与科学相关职业的决策过程起到重要影响。我国台湾学者研究表明：学生对科学和科学家的刻板印象也在很大程度上影响了学生从事科学的职业意愿［1］。

2 调查内容和方法

调查问卷在修改韩国学者Song和Kim的基础上形成［2］，具体内容如表1所示。

表1 问卷设计项目表

本次调查分布在重庆市四个区县的8所中小学，学校类型涉及城市、农村，重点和普通等。中学6所，重庆市名校两所，重点中学三所，普通中学1所；小学两所。有关被试的性别和年级分布情况见表2所示。试测问卷发放200份，在做初步统计分析后对问卷进行了修改完善。正式问卷发放900份，实际回收886份，回收率为99.7%，有效问卷883份。问卷采用SPSS13.0分析。

3 调查结果与讨论

3.1 科学家的内在形象

在这个问题中，我们事先拟定了12个关于科学家内在形象的评分项目（每个项目是赋值1-5，其中有一个3分的中性答案）。这12个评分项目可以大致分为测评科学家的认知、情感、道德三个方面。在施测时，我们首先要求被试就这12个项目对心目中的科学家作一个评分。之后，被试需要就相同的项目做一个自我评价。

表2 被试性别、年级分布表

统计结果如表3所示，学生给出积极评价的有11项，其中“想象力”（4.5），“勤奋”（4.4），“聪明”(4.3)位居前三。研究还表明，被试在自我评价中对“无责任感”（2.4）、“粗心”（2.9）、“缺少和平爱心”（2.9）三项给出了负面分数。

总的来说，随着年级的升高，科学家的内在形象趋于负面（4.2→3.7→3.6→3.4）。除去“懒惰-勤奋”项外，其他项目都存在年级差异。情感方面的 “同情心”、“思想开明”、“令人激动”、“有人情味”四项平均值全都有所下降。认知方面的“聪明”，道德方面的“负责任”、“关爱和平”的平均值也有所下降。另外，高一和高二的学生认为科学家的“想象力”的得分值高于小学五年级和初二学生，说明科学家要具有“想象力”更得到高年级学生的认同。

表3 科学家内在形象和自我评价项目均值表

研究还表明，学生评价“科学家”（3.9）比评价自己更加积极（3.7）。学生对“科学家”评价在认知方面比学生的自我评价积极，并且年级越高的学生认为他们与“科学家”差距越大；而在情感方面则是学生的自我评价比学生对“科学家”的评价更加积极。道德方面，学生认为自己比“科学家”更关爱和平，“科学家”比自己更有责任感和宗教信仰。

3.2 科学家的外在形象

1981年，Chambers设计了著名的 DAST。在DAST的测试过程中，Chambers让学生根据自己对科学家的认识，在纸上画一位科学家。在分析学生的绘画内容时，当学生画中的某一特征与事先制备好的检核表上的某项指标相对应，则认为学生具有该指标所代表的那种印象［3］。

DAST使得越来越多的科学家或教育工作者投入到这一研究中来。DAST经过不断的发展和完善，成为研究科学家形象的一种共同思路和固定模式，推动了科学家形象研究的进步。

在这个主题中，我们将该测试直接编排到问卷中，要求被试在问卷指定区域画出一个心目中典型科学家的图像。另外，我们也采纳了韩国学者Song等对DAST的改进方法，在画画的基础上要求被试就图画补充相关信息，其中涉及科学家外貌特征、年龄、他在干什么以及画面背景。

（1）典型测试个案。从典型的学生测试结果来看，类似于国外已有的研究。

（2）科学家的外在特征。关于问题B的所有被试的测试信息中，“怪异发型”（52.8%）、“眼镜”（34.5%）、“胡须”（不修边幅，27.7%）、“实验仪器”（18.5%）是科学家具有的最为显著的外在特征，这和国外的研究相符［2-4］，但是重庆市中小学生选择此四项的人数百分比都远远高于韩国中小学生。此四项外在特征，在以往的研究中往往被看作是科学家刻板印象的重要标志。以此而论，重庆市中小学生的科学家刻板印象在某种程度上说高于韩国中小学生。

从学校类型上来看，小学生认为科学家戴眼镜的居多，和中学生有显著性差异 （χ2=9.827，P= 0.002）。小学生“实验仪器”、“实验工作服”、“皱纹”三项的百分比也高于中学生，存在显著性差异（P值均为0.000），由此可以推断小学生的科学家刻板印象高于中学生。

（3）科学家的性别。有68.3%的被试认为科学家是男性，仅有10.9%的被试选择确认科学家是女性。卡方检验表明，被试性别差异极其显著（χ2=23.563， P=0.000）。从性别差异上看，女性学生更易认为科学家是女性。从被试年级来看，越往高年级发展，学生选择科学家为女性的比例越来越低。卡方检验表明，被试学校类型差异极其显著（χ2=185.423，P=0.000）。其中，重庆市名校学生对科学家性别的选择显得更加模糊，有52.4%的学生未选。

（4）科学家年龄。多数学生（55.6%）认为科学家年龄在30-50岁，其中40岁居多。从测试的总体结果来看，科学家的平均年龄为49.3岁。男女被试结果无显著性差异（F=0.053，P=0.818）。高二学生与其他年级学生测试结果相比差别较大，他们认为科学家平均年龄为57.1岁。

（5）科学家在干什么。被试在图像中所描述的科学家正在从事的活动，最常见的答案是 “思考”（20.6%）、“做实验”（18.5%）、“做研究”（15.4%）

随着年级的升高，学生选择“做实验”的比例有所下降，这可能与小学、初中在学校科学教育中比高中更多开展实验教学有关。在高中教学中，迫于升学压力，不少学校科学教育采取了讲授式的教学方式。

女生（8.2%）选择“观察”一项的人数比例高于男生（4.7%）。说明女生更倾向从事以“观察”为主的科学研究。而科学研究中以生物学研究的观察居多。这和国外的另一项研究结果相符：女生对生物的兴趣显著地高于男生［7］。

（6）画面背景。关于画面的背景，学生提及最多的是“实验室”（29.3%）、“野外”（13.1%）。从年级来看，从小学到初中再到高中，学生选择画面背景为“实验室”的人数总的来说下降了，但是选择“野外”作为科学家工作场景的学生人数增加。

3.3 科学家形象来源

在这个问题中，要求被试选出他们之前所阐述的科学家形象的来源。为了帮助学生更明确地选择来源，我们事先提供了13项可能来源途径。并且，我们还规定每位学生至多只能选三项。

总的来说，学生科学家形象的主要来源包括科学家传记（n=355）＞教科书（n=343）＞电影（n=314）＞因特网（n=200）＞教师（n=160）。如果将来源进行分类比较，则纸质（报纸、少儿科学杂志、科学家传记、漫画）（n=774）＞视频媒体（电影、卡通片、电视）（n= 606）＞学校教育（老师、教科书）（n=503）＞校外（参观、因特网）（n=329）＞人际交往（父母）（n=159）。学生写出的电视节目的名字有探索发现（15）、走近科学（10）、CCTV-10（7）、科学世界（4）、科技之光（3）、动物世界（2）、新闻（2）、大家（2）、科学探索（2）等。

调查发现，关于该问题，男女生之间存在一定的差异。女生受教科书的影响人数最多（n=204），而受电影影响形成自己科学家形象的男生最多（n=154）。

3.4 我们周围的“科学家”

在这个问题中，学生被问到在自己生活周围谁可以被看成是一位科学家，并且要给出相应理由。

调查表明，有高达62.3%的学生认为他的周围没有任何人可以被称为“科学家”。其原因大致可以分为四类“离我们太远”（n=150）、科研能力欠缺（n= 135）、科研精神欠缺（n=85）、科学知识欠缺（n=32）。

这也从一个侧面说明在学生心中科学家离他们还是很远，科学家在学生心中并非生活化的人物形象，学生与科学家之间有距离感。

同学和老师这两类学生经常接触的人群，被学生认为最像科学家。其中选择同学的最多（13.6%）。选择他们的原因主要是知识和想象力丰富，有钻研精神，有小制作，会修理器械等。

随着年级的升高，学生认为父母和亲戚是科学家的比例越来越小。

有1%的被试选择所有人都是科学家，他们的理由也很有意思：科学家也是普通人，就算没知识文化的农民有时也会“发明”些小物品来便利生活。

我们将被试选择自己周围某人为科学家的理由做了一个大致分类归类后做了统计。统计结果表明，被学生看中的七类主要理由的频数统计如下：科学知识丰富（n=43）、喜欢动脑（n=40）、具有一定的科研品质（n=37）、思维独特（n=31）、有科研精神（n= 25）、喜欢动手（n=19）、有小制作（n=7）。这也可以被看作是学生心目中的科学家品质的几个方面。

3.5 最崇拜的科学家

在这个问题中，我们让被试写出自己最崇拜的科学家及其理由。学生最崇拜的科学家前六位依次是：爱因斯坦（22.8%）＞爱迪生（13.1%）＞牛顿（11.9%）＞袁隆平（11.1%）＞居里夫人（10.2%）＞霍金（9.9%）。

总的来说，学生提及的国内外科学家有39位。其中华人科学家14位：袁隆平、钱学森、邓镓先、童第周、詹天佑、张青莲、李开复、毕升、张衡、高士其、金庆民、华罗庚、蔡伦、丁肇中。在学生所提到的这41位科学家中，数学家1人，物理学家21人，化学家4人，生物学家3人，地质学家1人，工程师9人。其中物理学家明显居多。而在这之前学生所画的科学家图像来看，化学家（图像中有化学仪器）居多。换句话说，学生在视觉上倾向于把化学家当作科学家，而在内心深处则更倾向于物理学家。

随着年级的升高，学生更加崇拜袁隆平（0%→8.0%→10.8%→15.3%）。女性学生尤其崇拜居里夫人（14.8%）。

学生崇拜某位科学家的理由主要包括：人格魅力(n=245)、科技贡献大（n=211）、社会贡献大（n= 198）、科研精神突出(n=116)、科研能力强（n=67）、个性吸引(n=21)、性别原因（n=18）七大类。从中可以看出，学生崇拜某位科学家并非因为他的智商。就某个被试个体来说，其原因还可能包括以上七类中的多项组合。随着年级的升高，学生越来越看重科学家的社会贡献。

4 结论

本次调查的主要目的是想了解国内学生的科学家形象。通过我们的调查结果分析，总结如下。

（1）学生对“科学家”评价在认知方面比学生自我评价积极，并且年级越高的学生认为他们与“科学家”差距越大；而在情感方面，学生的自我评价比学生对“科学家”的评价更加积极。道德方面，学生认为自己比“科学家”更关爱和平，“科学家”比自己更有责任感和宗教信仰。

（2）不少学生认为科学家具有一定的刻板印象：怪异发型、眼镜、不修边幅，穿实验室制服，从事室内工作等。多数学生科学家大多是男性，年龄在50岁左右。小学生的刻板印象高于中学生。

（3）科学家传记、教科书、电影、因特网、教师是学生获取科学家形象的主要途径。女生受教科书的影响人数最多，而受电影影响形成自己科学家形象的男生最多。

（4）62.3%的学生认为他的周围没有任何人可以被称为“科学家”。这也可以理解为有多少学生认为科学家不同于普通人，并且认为他们与科学家的差距太远。

（5）中小学生崇拜科学家更多地是源于科学家的人格魅力和为人类所作的贡献（科技、社会），而不是科学家的科研能力（智商）。不少学生是被科学家具有的优良人性品质所打动。

5 建议

5.1 还原科学家的人性形象

调查表明，学生认为自己与科学家离得太远，科学家不够生活化，但是学生真正崇拜一个科学家则主要是源于科学家的人格魅力和人性。其实科学家也是一个个活生生的人，一个个鲜活的生命个体。科学家既有作为普通人的庸常生活，也有作为科学事业实践者的喜怒哀乐，科学家也是人而不是神。恢复科学家的凡人的形象，也是在恢复科学的人性形象。调查结果还表明科学家传记、教科书、电影、因特网、教师等是学生获取科学家形象的主要途径，因此还原科学家的人性形象需要学校、家庭、社会三方面的努力。

学校、家庭、社会三个主体在科学家形象塑造上，应该围绕科学家的科学发现成果及其应用,他的人生历程,他的思考与努力,他的爱国情感与道德观念,他的历史地位与荣誉,他从事科学研究的初衷与结局,向学生展现生活中的科学家的方方面面,让学生透视科学家的人性世界。科学家不是神,学生才愿走近他；科学家是人,学生才可努力争取成为科学家。

5.2 削弱科学家性别的刻板印象

就性别上来说，调查结果表明学生认为科学家大多为男性，这种认识会在无形之中影响到女生学习科学的兴趣，给女生学习科学造成了心理障碍，对女性从事科学研究产生不良影响。其实，科学家中也有不少优秀的女性，比如居里夫人、吴健雄等。科学家性别的这种刻板印象，受到了女性主义者的极力批判。在科学家形象塑造上，我们应当削弱这种性别的刻板印象，促进男女两类学生的科学学习。强调科学界妇女角色的重要性，对削弱科学家的性别刻板印象具有很好的作用。具体措施可以通过增加女科学家的“曝光率”来实现。比如，教科书编写者在教科书中增加女科学家图片、适当突出女科学家贡献，教师多向学生介绍女科学家故事等。

斯坦克1997年在研究中发现，美国名为《发现妇女》的电视节目对女科学家的正面描绘，为女孩对科学职业发生兴趣提供了更多的可能性［6］。这些节目通过展现女科学家在各自领域里的领先者形象、在自己实验室中的领导者形象以及独立制订的计划中的指挥者形象，把她们描绘为能力很强的专家，在各方面都不比男同事逊色，强调了科学界妇女角色的重要性。这些做法对削弱科学家的性别刻板印象起到了很好的作用，也很值得我们借鉴。

5.3 教师有意识塑造科学家的良好形象

研究还表明，学校教育对学生科学家形象的影响程度相对来说不算太高。究其原因，一种可能是学校教育没有在科学家形象塑造上对学生施加影响，另一种可能是学校教育本身在科学家形象塑造上对学生的影响有限。Rosenthal指出：教师不知不觉地传播他自己的科学家形象给学生［7］。 由此而论，由教师作为主要实施主体的学校教育可以也应该对学生的科学家形象塑造起到更为重要的影响作用。

科学史和科学家相关内容在对学生科学方法、科学态度和科学精神的培养和塑造上具有特殊的功能。但是，由于教材篇幅有限，教材编写者不可能在教材中写入太多的科学史和科学家相关内容。当然，这也给科学教师预留了众多发挥的余地。在中小学科学教育过程中，涉及不少的科学家。科学家相关素材是一笔重要的科学课程资源。如果科学教师能充分地开发和利用这笔课程资源，有意识地将精心筛选后的与科学家相关的各种文字、图片和视频素材纳入到科学教育教学的过程之中，不但能在有形或无形之中塑造较为合理的科学家形象，同时也能真切地促进科学（物理、化学、生物、初中科学）新课程“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标的全面实现，可谓一举两得。

［1］She H..Gender and grade level differences in Taiwan students’stereotypes of science and scientists［J］.Research in Science& Technological Education,1998，16（2）:125-135.

［2］J.Kim K..How Korean students see scientists:the images of the scientist［J］.International Journal of Science Education,1999, 21（9）:957-977.

［3］Bers D.W..Stereotypic images of the scientists：The draw-a-scientist test［J］.Science Education,1983,67（2）:255-265.

［4］Boylan C.R.,Hill D.M.,Wallace A.R.,Wheeler,A.E..Beyond stereotypes［J］.Science Education,1992,76（5）:465-476.

［5］Pavol Prokop,Matej Prokop,Sue Dale Tunnicliffe.Is biology boring?Student attitudes toward biology［J］.Educational Research, 2007,42（1）:36-39.

［6］陈彤旭.改变性别刻板成见——美国电视中的女科学家形象对女孩的影响［J］.国际新闻界,1998,（5－6）：74.

［7］Senthal D.B..Images of scientist:a comparison of biology and liberal studies majors［J］.School Science and Mathematics,1993, 93（4）:212-216.

Investigation of Primary and Secondary School Students’Images of Scientists in Chongqing

Zhang ZhengYan
（The Research Institution of Science Education,Southwest University，Chongqing 400715，China）

This study investigated five different aspects （mental image,physical image,‘scientists around us’,and ‘my favorite scientist’）of scientists’images among 883 primary and secondary school students in Chongqing by questionnaire and DAST（Draw a Scientist Test）.The results show that a considerable number of students hold stereotypical images of the scientists.Primary school students have remarkably more stereotypical images of the scientists than middle school students.Most students considered the scientist to be male and thought their age would approach 50.The textbooks,teachers and media should soften the stereotype character of scientists and restore scientists’human nature.

images of the scientists；primary and middle schools students；investigation

重庆市人文社会科学重点研究基地项目“融合物理学史的中学物理教学设计研究”(08jwsk294)的阶段性成果之一；西南大学青年基金项目“融合科学史的中学科学教学策略设计研究”（SWU09201）。

2010-11-17

张正严（1981-），男，云南祥云人，西南大学物理科学与技术学院、科学教育研究中心讲师，教育学硕士；研究方向：科学教育。

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（责任编辑 胡琼静）