青少年对化学学科中科学风险感知的现状调查与分析_郭科.pdf

*2 0 2 2年华中师范大学教学研究项目“职前教师教育实践能力表现性评价系统构建与实践教学质量改进研究”;华中师范大学中央高校基本科研业务费(教师教育专项)课题(C C N U T E I 2 0 2 2-0 9);华中师范大学研究生教学改革项目(2 0 1 9 J G 1 0)*通信联系人,E-m a i l:z y a n c c n u.e d u.c n调研报告青少年对化学学科中科学风险感知的现状调查与分析*郭 科1,2 胡源龙3 曾 艳1*(1.华中师范大学化学教育研究所 湖北武汉 4 3 0 0 7 9;2.成都石室蜀都中学 四川成都 6 1 1 7 3 0;3.成都树德中学 四川成都 6 1 0 0 1 4)摘要 从一般科学风险感知、科学风险感知的心理特征、科学风险感知的文化特征等3个维度对四川省成都市4个年级共7 0 3名青少年进行调查,发现高中生和大四年级学生之间的一般科学风险感知存有较大差距;青少年科学风险感知的心理特征具有多维性和年级差异;青少年风险感知的文化取向整体呈现良性发展。其中,高一和高二年级学生的表现值得关注,高一年级学生对科学风险的影响范围、速度及致死率感知较片面,对科学风险的控制意识薄弱、恐惧感强;高二年级学生的科学风险感知存在较大矛盾点,他们认为科学风险可控,但却对科学风险的影响范围、速度及致死率反应较为激烈,对自己所学知识不自信,且群体中的宿命文化氛围较浓厚。因此,开展科学风险教育应重点关注低年级段的风险引导,致力消除风险两极反应;干预提升风险熟悉性感知,构建真实理性的风险经验范式。关键词 科学风险 科学风险感知 科学风险教育 心理测量范式 文化社会理论D O I:1 0.1 3 8 8 4/j.1 0 0 3-3 8 0 7 h x j y.2 0 2 2 0 8 0 1 4 4 2 0 2 2年世界经济论坛发布的 全球风险报告揭示出,当前人类正共同面临着生物多样性丧失、不利的技术进步和新冠肺炎疫情等重大风险事件,调查报告也表明,高达8 4.2%的人群对这些风险抱以较为悲观的态度1。因此,如何利用风险教育引导公众科学理性地感知、评估和管理风险成为各个国家的重大课题。随着科学的社会建构性增强,工具理性的泛滥以及科学技术发展态势的不可控性等,科学风险教育的内容要求早已被写入基础教育课程标准文件之中。2 0 1 3年,美国最新修订的 新一代科学教育标准要求学生能够对科学事件以及技术的应用进行讨论,逐步加深对风险成因及应对方式的认识2。2 0 1 7年我国颁布的 普通高中化学课程标准3也同样纳入了科学风险的相关内容。此外,2 0 2 2年最新修订的 义务教育化学课程标准(2 0 2 2年版)在课程目标中也指出,学生应具有安全意识和合理选用化学品的观念,提高应对意外伤害事故的意识4。科学风险感知作为科学风险教育的首要目标,既是学生评估、管理和沟通风险的基础,又是学生做出科学理性决策的前提条件5,具有十分重要的研究意义。回顾我国科学风险感知评估的研究可以发现,现有研究主要是对学生科学风险感知的特征进行宏观的质性描述,而实证研究则很少见。在质性层面,庄晓松根据初中学生的心理特点指出他们对风险进行判断时会比较片面和表面6。而马春生则根据学生面对化学实验的各种行为及情绪反应总结到,大部分学生是缺乏科学风险感知的7。在实证层面,王蓉通过心理测量和半结构化访谈法研究了江苏省南京市某高中学生化学风险感知的心理特征8。但张贵祥等人认为,心理测量范式遵循的是自下而上的逻辑,立足于从个体解释群体,这种研究逻辑存有一定的局限性9。所以,我们还需以M a r y D o u g l a s所提出的文化社会理论1 0为基础,从群体到个体的角度去完善相关定量研究。另外,已有科学风险感知评估的研究在测评对象的选择上,多侧重于描述某个群体的宏观表现1 1,鲜少聚焦该群体中的内部表现差异,尤其是成熟群体与非成熟群体之间的差异。在科学风险感知评估载体的选择上,研究者们聚焦研究了人们在纳米技术1 2和全球气候变暖1 3等单一科学风险情境中的表现。但人们在真实的社会生活中并不只是面临着某一单一的风险,各种风险常常是交织在88化 学 教 育(中英文)(h t t p:/w w w.h x j y.c h e m s o c.o r g.c n)2 0 2 3年第4 4卷第1 3期一起的。因此,科学风险感知研究也需要探究学生在更具综合性的评估载体中的表现。立足于此,本研究确立了如下研究问题,以期为相关科学风险教育工作的开展提供支撑:(1)青少年在面对化学学科的多样复杂的综合风险类型时,会如何感知其发生的可能性大小和严重程度?又会表现出怎样的心理特征和群体文化特征?(2)不同年级的高中生对化学学科中科学风险的感知是否存在差异?高中生与作为成熟群体代表的大四年级化学师范生相比,是否存在感知差异?1 相关概念界定1.1 化学学科中的科学风险风险概念的核心属性包括不确定性和后果性1 4-1 5,而科学风险与其他类型风险概念的最大区别就在于其不确定性来源的不同。可以从科学认识、科学实践和科学应用等3个方面去分析化学学科中科学风险的不确定性来源,辨析其特征。定性存在于认识客体和认识主体之间1 6。化学认识对象聚焦在原子、分子水平上,涵盖宏观和微观,而且复杂多变,具有其独特性。而认识这些复杂系统往往还会受到认识主体的认识能力、认识论、方法论及文化体制等的制约,随之发展而隐含了不确定性。化学是一门以实验为基础的学科,其科学实践中的科学风险势必大都来源于化学实验。实验仪器设备损坏、实验试剂和药品、实验原理和实验操作1 7等属于实践方法所带来的风险。而实验现象、实验产物不确定和实验成败1 8等便属于实践结果所带来的风险。随着当代化学与社会相互作用的不断加强,化学应用风险也逐渐被关注。从应用目的来说,化学应用主体道德取向的不确定性是引发科学风险的重要原因之一,例如陆军提出的科学伦理失范所带来的灾害便属于化学应用风险的重要内容1 9。而应用方式方法是否恰当也存在不确定性,例如,我们时常会听到化肥使用过多导致农作物死亡和水质破坏的新闻,这便是应用方式不当引起的。最后,从应用结果的角度来看,新的应用也许目的正确、操作恰当,但其最终走向是我们无法完美预设的,这也将成为重要的风险来源。1.2 风险感知根据汉语大词典,“感知”的释义是,感觉器官在人脑中对客观事物的一种直接反映。S l o v i c认为,所谓风险感知是个体对于外界客观实在风险的总体认识与感受,而这些认识与感受是从他的主观经验和直觉判断中产生的2 0。英国皇家学会提出“风险感知是指人们对危险或收益的信念、态度、判断和情绪,以及在更广泛意义上的文化及社会倾向”2 1。据此可以看出,学界在处理风险感知时并不只是简单地关注人们对风险的可能性大小及后果性的判断,人们感知风险的主观心理特征以及文化社会特征也是风险感知研究中的重要内容。2 研究方法2.1 研究对象本研究以四川省成都市选修化学的高中生及大四年级化学师范生作为主要测评对象。选修化学可以保证研究对象对化学学科相关背景的理解较为充分。根据成都市普通高中的层次划分以及师范院校的代表性,以问卷的形式分别对成都市某省一级示范校、省二级示范校选修化学的高中生及成都市某重点师范院校大四年级化学师范生发放问卷7 3 9份,共回收有效问卷7 0 3份,有效回收率为9 5.1%。其中,省一级示范校高一年级获得有效样本9 5人,高二年级8 4人,高三年级9 1人;省二级示范校高一年级获得有效样本8 0人,高二年级8 5人,高三年级9 2人;重点师范院校获得有效样本1 7 6人。为进一步补充解释现状调查问题,研究根据统计学原则,首先依据现状调查得分将每个年级的被调查对象分为高(前2 7%)、中、低(后2 7%)3组,然后再在每一组中随机选择3人作为访谈对象。2.2 研究工具2.2.1 工具设计研究工具包括测评工具及访谈工具2个部分。测评工具依据科学风险感知的定义,以心理测量范式2 0,2 2和文化社会理论1 0为基础,结合心理学和社会学调查中的相关问卷1 1,自编“青少年化学学科中科学风险感知现状调查问卷”。问卷共包含3 1个题项,采用4点计分法,分别对学生的一般科学风险感知、科学风险感知的心理特征和科学风险感知的文化特征等3个维度进行调查。访谈则以“你为什么认为化学学科有风险?能举个例子并说明原因吗”为主题进行展开。现状调查中的一般科学风险感知调查(7项)立足于揭示青少年对化学学科中科学风险发生可能性大小及后果性的直觉判断。在一般科学风险感知调查中,青少年的理想表现是,他们应感知到化学982 0 2 3年第4 4卷第1 3期 化 学 教 育(中英文)(h t t p:/w w w.h x j y.c h e m s o c.o r g.c n)学科中科学风险发生可能会造成一些不利后果,但又不能对此产生过激反应,也即避免感知走向两极化2 3。心理特征调查选择了心理测量范式中较为典型的9个心理特征 “影响范围、影响速度、致死率、专家熟悉性、公众熟悉性、知识性、恐惧性、可控性及自愿性”,立足于揭示青少年在感知科学风险时会不会觉得科学风险不可控,会不会对它产生较强的恐惧心理等。文化特征调查(1 5项)则从宿命主义、制度主义、平等主义及集体主义2 4等4个方面揭示不同群体在感知科学风险时的文化价值取向。2.2.2 信效度分析对“青少年化学学科中科学风险感知现状调查问卷”进行内部一致性系数检验,结果显示一般科学风险感知维度的C r o n b a c hs 系数为0.8 5 5,基于心理测量范式的科学风险感知评估维度的C r o n-b a c hs 系数为0.8 7 3,基于文化社会理论的科学风险感知评估维度的C r o n b a c hs 系数为0.8 8 9,量表整体的C r o n b a c hs 系数为0.9 3 7。进一步的效度分析显示,量表整体的KMO值为0.8 5 9;一般科学风险感知评估的KMO值为0.8 3 0,基于心理测量范式的科学风险感知评估的KMO值为0.8 1 0,基于文化社会理论的科学风险感知评估的KMO值为0.8 5 1,B a r t l e t t球形检验均达显著;3个主维度的成分累积解释变异量分别为7 9.0 3%,8 4.6 9%和7 8.6 3%。综上,测评工具的信效度良好。3 研究结果与分析3.1 高中生和大四年级学生之间的一般科学风险感知存有较大差距一般科学风险感知调查主要揭示青少年对化学学科中科学风险发生可能性大小及后果性的直觉判断。3.1.1 青少年对科学风险可能性和后果性感知的整体表现水平在一般科学风险感知的可能性感知方面,青少年得分的整体均值为6.0 7 41.8 7 5(维度总分为1 2),说明整个青少年群体普遍认为化学学科中科学风险发生的可能性较小;而在后果性感知方面,青少年认为人类受伤是风险转化的主要后果。整体来看,青少年群体一般科学风险感知的整体水平基本与倪娟2 3等所建立的科学风险教育目标相契合,能够感知但没有产生过激反应。化学学科的主要学习实践体现为化学实验。已有研究表明,几乎每所学校都曾发生过轻微的割伤、烫伤等化学实验安全小事故,且1 0 0节课内必发生“小事故”的学校数占到三分之一以上2 5。在一定程度上解释了青少年群体为什么会认为人类受伤是化学学科中科学风险转化后造成的主要后果,而高事故概率也反过来佐证了青少年群体的可能性感知是较为理性的。3.1.2 高一和高二年级学生的风险感知表现特征及矛盾性均值变化表明(如图1所示):在4个年级段中,高一学生认为化学学科中科学风险发生的可能性最大,且不利后果较为严重;而高二学生的可能性感知最小,但与之相矛盾的是,他们更倾向于认为科学风险转化的不利后果特别严重;大四年级成熟群体的可能性感知居中,而后果性感知最低,有更加理性和可控性的感知倾向。F i g.1 C h a n g e o f t e e n a g e r s g e n e r a l s c