[摘" "要] 科學(xué)身份認(rèn)同對青少年科學(xué)素質(zhì)和國家科技人才培養(yǎng)都具有重要意義。科學(xué)身份認(rèn)同源自心理學(xué)的“身份認(rèn)同”概念,指一個人具有科學(xué)能力,能像科學(xué)家一樣工作,認(rèn)可自己也被他人認(rèn)可是一名“科學(xué)人”。目前存在四種科學(xué)身份認(rèn)同概念框架:單維度的“認(rèn)可”框架、二維度的“自我—社會”框架、三維度的“認(rèn)可—能力—表現(xiàn)”框架和四維度的“認(rèn)可—能力—表現(xiàn)—興趣”框架??茖W(xué)身份認(rèn)同作為青少年科學(xué)素質(zhì)發(fā)展的本體性指征,是科學(xué)素質(zhì)的本體性識別與表達(dá)方式,也是科學(xué)素質(zhì)的一種評估方法。在科學(xué)身份認(rèn)同視角下提升青少年科學(xué)素質(zhì)的實(shí)踐路徑可以概括為三個步驟:首先,青少年在科學(xué)學(xué)習(xí)中“制定”科學(xué)身份認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn),感知科學(xué)素質(zhì)本體意識;其次,青少年在社會互動中“輸入”科學(xué)身份認(rèn)同,激活科學(xué)素質(zhì)本體意識;最后,青少年在科學(xué)實(shí)踐中“比較”科學(xué)身份認(rèn)同,確認(rèn)并“輸出”科學(xué)素質(zhì)本體意識。
[關(guān)鍵詞]科學(xué)身份認(rèn)同" "科學(xué)素質(zhì)" "身份認(rèn)同" "本體性" "科技職業(yè)意愿
[中圖分類號]" N4;G639 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [ DOI ] 10.19293/j.cnki.1673-8357.2024.05.006
黨的二十大報告首次作出教育、科技、人才“三位一體”的戰(zhàn)略部署[1],以全面提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量,著力造就拔尖創(chuàng)新人才。青少年是科技人才和拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵,在基礎(chǔ)教育階段開展青少年科技人才和拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)是落實(shí)教育、科技、人才“三位一體”戰(zhàn)略部署的有效途徑。在人才培養(yǎng)過程中,除了注重知識與技能的教授,關(guān)注非認(rèn)知因素的發(fā)展也至關(guān)重要,它們共同促進(jìn)青少年的全面成長和未來發(fā)展。在非認(rèn)知因素中,科學(xué)身份認(rèn)同(science identity)作為心理層面?zhèn)€體對科學(xué)學(xué)習(xí)的自我概念,對青少年科技人才和拔尖人才培養(yǎng)具有重要意義,它不僅是預(yù)測青少年參與科學(xué)工作、堅(jiān)持科學(xué)事業(yè)的最重要指標(biāo)[2-4],還是解釋和預(yù)測青少年科學(xué)興趣、科學(xué)學(xué)習(xí)動機(jī)、科學(xué)學(xué)習(xí)參與、科學(xué)自我效能感、科學(xué)歸屬感和科學(xué)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的重要因素[5-9]。鑒于科學(xué)身份認(rèn)同的重要性,2020年國際青少年評估項(xiàng)目(Programme for International Student Assessment,PISA)科學(xué)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在《PISA 2025 評估和分析框架》中增加了科學(xué)身份認(rèn)同維度,未來將從知識、能力和科學(xué)身份認(rèn)同三個維度測評青少年的科學(xué)素質(zhì)[10-11]。這一舉措充分體現(xiàn)了國際科學(xué)教育研究界對科學(xué)身份認(rèn)同的重視。
國際科學(xué)教育研究界圍繞科學(xué)身份認(rèn)同的概念框架[12-14]、影響因素[15-17]、培養(yǎng)策略[18]
等方面展開了積極探索,相關(guān)研究呈迅猛增長態(tài)勢,已成為科學(xué)教育研究領(lǐng)域的重要組成部分。盡管如此,當(dāng)前科學(xué)身份認(rèn)同研究仍存在一些不足。一是對科學(xué)身份認(rèn)同的理論內(nèi)涵尚未形成一致認(rèn)識,不同學(xué)者基于各自理論視角對其界定、構(gòu)成要素與測量方式莫衷一是,亟待系統(tǒng)梳理相關(guān)理論,厘清概念內(nèi)涵。二是對科學(xué)身份認(rèn)同與科學(xué)素質(zhì)關(guān)系的探討不夠深入,當(dāng)前研究多聚焦于其對學(xué)生科學(xué)興趣、職業(yè)選擇等的影響,忽視了其與科學(xué)思維、科學(xué)能力、科學(xué)精神等其他科學(xué)素質(zhì)要素的關(guān)系,難以全面認(rèn)識其在科學(xué)教育中的重要價值。三是現(xiàn)有培養(yǎng)策略與實(shí)踐路徑缺乏系統(tǒng)性和可操作性,雖已有研究提出相關(guān)教學(xué)方法和活動設(shè)計(jì),但鮮有研究從課程、教學(xué)、評價等多維度構(gòu)建系統(tǒng)性培養(yǎng)體系,難以有效指導(dǎo)一線教學(xué)實(shí)踐。此外,國內(nèi)科學(xué)身份認(rèn)同研究的匱乏加劇了上述問題[19],阻礙了該研究領(lǐng)域在我國科學(xué)教育中被深入理解與應(yīng)用。
基于上述對國內(nèi)外科學(xué)身份認(rèn)同研究現(xiàn)狀的分析,本文針對當(dāng)前我國科學(xué)教育課程改革背景,討論以下三個問題:科學(xué)身份認(rèn)同的概念內(nèi)涵究竟是什么?科學(xué)身份認(rèn)同與科學(xué)素質(zhì)之間存在怎樣的關(guān)系?如何從科學(xué)身份認(rèn)同視角提升青少年科學(xué)素質(zhì),有哪些具體的培養(yǎng)路徑與策略?通過對上述問題的系統(tǒng)探討,本文旨在推動完善科學(xué)身份認(rèn)同研究,為教育、科技、人才“三位一體”背景下的青少年科技人才培養(yǎng)提供參考和實(shí)踐思路。
1科學(xué)身份認(rèn)同的概念內(nèi)涵
1.1 科學(xué)身份認(rèn)同的概念來源與定義
科學(xué)身份認(rèn)同源自心理學(xué)中的“身份認(rèn)同”(identity)概念。身份認(rèn)同指個體對自己是誰以及如何定義自己的自我概念[20],是心理學(xué)、社會學(xué)、人類學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等多個領(lǐng)域的重要研究議題。近20年來,教育學(xué)者開始關(guān)注身份認(rèn)同這一概念,并視其為教育的基礎(chǔ)問題[21]。他們主張從社會文化語境中挖掘身份認(rèn)同與學(xué)習(xí)之間的關(guān)聯(lián),認(rèn)為學(xué)習(xí)不僅從認(rèn)識論角度改變了學(xué)習(xí)者的知識,還從本體論角度重塑了學(xué)習(xí)者的身份[22]。研究者提出,識別青少年的身份是一種更為動態(tài)的分析方法,是理解學(xué)校和社會的一個重要分析工具[23]。
隨著教育界日益認(rèn)識到身份認(rèn)同的重要性,科學(xué)教育研究者也日益關(guān)注這一議題,并圍繞其展開了持續(xù)而熱忱的探索。然而,科學(xué)身份認(rèn)同的主觀性、豐富性、發(fā)展性和交叉性等特點(diǎn)為研究帶來了極大挑戰(zhàn)[24],導(dǎo)致學(xué)術(shù)界對其概念界定尚未達(dá)成共識。盡管如此,不同學(xué)者的觀點(diǎn)為我們提供了寶貴的洞見。南?!.布里克豪斯(Nancy W. Brickhouse)和珍妮弗·T.波特(Jennifer T. Potter)認(rèn)為,科學(xué)身份認(rèn)同是指一個人具有自己是未來科學(xué)家的自我概念[25]。海蒂·B.卡洛恩(Heidi B. Carlone)和安吉拉·約翰遜(Angela Johnson)則強(qiáng)調(diào),科學(xué)身份認(rèn)同是指個人具備科學(xué)能力,能像科學(xué)家一樣工作,認(rèn)可自己也被他人認(rèn)可是一名“科學(xué)人”[13]。約翰·弗雷澤(John Fraser)和帕特里克·沃德(Patricia Ward)進(jìn)一步指出,科學(xué)身份認(rèn)同指個體將自己視為科學(xué)學(xué)習(xí)者,了解科學(xué),使用科學(xué),愿意為科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)力量[26]。綜合這些定義,我們可以發(fā)現(xiàn),科學(xué)身份認(rèn)同的核心是個體對“我是科學(xué)人(science person)嗎”這一本體性問題的理解和追問。這一追問不僅涉及個體對自我科學(xué)能力的認(rèn)知和定位,還包括個體對科學(xué)的情感、態(tài)度和價值觀,以及個體在科學(xué)領(lǐng)域中的角色和定位。
1.2 科學(xué)身份認(rèn)同的概念框架
為深入理解科學(xué)身份認(rèn)同的內(nèi)涵,研究者們從不同學(xué)科視角剖析其結(jié)構(gòu),提出了多種概念框架。通過文獻(xiàn)梳理,可將這些框架歸納為四類:單維度的“認(rèn)可”框架、二維度的“自我—社會”框架、三維度的“認(rèn)可—能力—表現(xiàn)”框架和四維度的“認(rèn)可—能力—表現(xiàn)—興趣”框架。
最初,受生物決定主義的“自我”(ego)概念影響,研究者們基于埃里克·H.埃里克森(Erik H. Erikson)提出的青少年“同一性”(identity)概念[27],從自我意識層面提出了科學(xué)身份認(rèn)同的“認(rèn)可”(recognition)單維度概念框架。該框架強(qiáng)調(diào),科學(xué)身份認(rèn)同不僅包括個體對自身作為“科學(xué)人”的認(rèn)可,還包括重要他人的認(rèn)可[28]。這一單維度框架強(qiáng)調(diào)了“認(rèn)可”在科學(xué)身份認(rèn)同中的核心作用,但也存在一定的局限性,它簡化了“身份認(rèn)同”這一復(fù)雜概念,將其從社會文化背景中剝離,忽視了社會文化背景對個體生活經(jīng)驗(yàn)的影響[29]。
在社會文化研究的影響下,研究者意識到身份認(rèn)同不僅是心理學(xué)視角下個體自我意識的發(fā)展,更是社會學(xué)和哲學(xué)視角下個體與世界相互聯(lián)系的方式。勞拉·L.克雷頓(Lara·L. Creighton)提出了“自我—社會”二維度概念框架,包括科學(xué)自我(scienece self)和社會實(shí)踐(social practice)[12]。這一概念框架強(qiáng)調(diào)了科學(xué)身份認(rèn)同的“實(shí)踐性”,為我們理解該概念提供了新的視角。
隨著社會文化研究的深入及其向科學(xué)教育研究的滲透,研究者進(jìn)一步認(rèn)識到身份認(rèn)同是一個社會意義建構(gòu)的過程,是其社會身份的表達(dá)??宥骱图s翰遜提出了“認(rèn)可—能力—表現(xiàn)”三維度概念框架,包括認(rèn)可(recognition)、能力(competence)和表現(xiàn)(performance)[13]。這一概念框架認(rèn)為青少年有能力展示有意義的知識和對科學(xué)內(nèi)容的理解,還能向他人展示他在科學(xué)實(shí)踐方面的表現(xiàn)。此外,青少年認(rèn)可自己是一個“科學(xué)人”,也被他人認(rèn)可是“科學(xué)人”。珍妮弗·A.舍恩(Jennifer A. Schon)對此框架進(jìn)行了深入闡述,她認(rèn)為“能力”是指青少年有能力勝任科學(xué)工作,“表現(xiàn)”是指青少年像科學(xué)家一樣工作,而“認(rèn)可”則是指青少年自我認(rèn)同為“科學(xué)人”,并被社會公認(rèn)為“科學(xué)人”[17]。
在三維框架的基礎(chǔ)上,扎哈拉·哈扎里(Zahra Hazari)等人提出了一個更為完善的科學(xué)身份認(rèn)同概念框架,即“認(rèn)可—能力—表現(xiàn)—興趣”四維度概念框架[14]。他們認(rèn)為,青少年對科學(xué)的興趣是其科學(xué)身份認(rèn)同的重要組成部分,科學(xué)興趣越濃厚,科學(xué)身份認(rèn)同就越穩(wěn)定。這一觀點(diǎn)最初存在爭議,一些早期研究者認(rèn)為,科學(xué)興趣是科學(xué)身份認(rèn)同發(fā)展的主要驅(qū)動力,而非其子維度[30]。然而,隨著討論的深入,越來越多的研究者開始贊同哈扎里的觀點(diǎn),并采用四維度框架來分析青少年的科學(xué)身份認(rèn)同[31-32]。這一框架擴(kuò)展了科學(xué)身份認(rèn)同的內(nèi)涵,為深入理解青少年科學(xué)身份認(rèn)同提供了新視角。
1.3 科學(xué)身份認(rèn)同的內(nèi)涵闡釋
通過對科學(xué)身份認(rèn)同的概念來源、定義和框架的梳理與分析,本研究認(rèn)為科學(xué)身份認(rèn)同是一個內(nèi)涵豐富的多維概念。首先,從心理與社會實(shí)踐層面來看,科學(xué)身份認(rèn)同不僅是青少年心理層面上“我是科學(xué)人”的自我概念,更是他們在社會實(shí)踐層面對科學(xué)學(xué)習(xí)意義的建構(gòu)過程。這種雙重性質(zhì)反映了個體內(nèi)在認(rèn)知與外在環(huán)境互動的復(fù)雜性。其次,就角色期望與素質(zhì)要求而言,科學(xué)身份認(rèn)同對學(xué)習(xí)者這一角色提出了高層次的素質(zhì)要求。只有當(dāng)青少年在認(rèn)可、能力、表現(xiàn)和興趣這四個維度都表現(xiàn)突出時,才可被視為具有高水平科學(xué)身份認(rèn)同的人[13]。
此外,科學(xué)身份認(rèn)同與科學(xué)素質(zhì)緊密相連。一方面,科學(xué)身份認(rèn)同是科學(xué)素質(zhì)的本質(zhì)要求,反映了科學(xué)素質(zhì)的深層內(nèi)涵。另一方面,它也可以作為評估科學(xué)學(xué)習(xí)的重要視角,體現(xiàn)學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展水平。值得注意的是,科學(xué)身份認(rèn)同是一種動態(tài)協(xié)商的結(jié)果,在個體與社會互動中不斷生成和調(diào)整。這種動態(tài)性強(qiáng)調(diào)了科學(xué)身份認(rèn)同的可塑性和發(fā)展性,反映了個體在不同社會情境中的適應(yīng)和成長。同時,我們不能忽視實(shí)踐體驗(yàn)在科學(xué)身份認(rèn)同形成過程中的關(guān)鍵作用??茖W(xué)身份認(rèn)同的形成離不開學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐活動中的切身體驗(yàn),豐富且有意義的科學(xué)實(shí)踐是培養(yǎng)青少年科學(xué)身份認(rèn)同的沃土。
綜上所述,我們認(rèn)為科學(xué)身份認(rèn)同是青少年對科學(xué)學(xué)習(xí)的本體性認(rèn)知過程,體現(xiàn)了他們在科學(xué)學(xué)科歸屬感和學(xué)習(xí)身份(learning identity)方面的顯著發(fā)展。這一概念為全面理解青少年科學(xué)素質(zhì)發(fā)展提供了新視角,強(qiáng)調(diào)了青少年在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中的主體地位,以及其認(rèn)知、情感、社會性等多維度的整體發(fā)展。這一視角突破了傳統(tǒng)的知識與技能導(dǎo)向,深化了我們對科學(xué)素質(zhì)內(nèi)涵的認(rèn)識,為培養(yǎng)全面發(fā)展的科學(xué)人才提供了重要啟示。
2科學(xué)身份認(rèn)同是青少年科學(xué)素質(zhì)的本體性指征
事實(shí)上,科學(xué)身份認(rèn)同的內(nèi)涵與科學(xué)素質(zhì)有著緊密的聯(lián)系。科學(xué)素質(zhì)是指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識及其對社會與個人的影響,懂得基本的科學(xué)方法,認(rèn)識科學(xué)本質(zhì),樹立科學(xué)思想,崇尚科學(xué)精神,并具備一定的運(yùn)用它們處理實(shí)際問題、參與公共事務(wù)的能力[33]。這一定義清晰地表明,科學(xué)素質(zhì)不僅包括知識、技能、方法等認(rèn)知因素,還涵蓋精神、思想、情感和態(tài)度等非認(rèn)知因素,其與科學(xué)身份認(rèn)同在概念構(gòu)成上具有高度的一致性。科學(xué)身份認(rèn)同反映了青少年從主體意識層面對自己進(jìn)行的社會結(jié)構(gòu)性劃分,即通過“我是科學(xué)人”的自我認(rèn)識,從本體層面積極地感知和定義自己具備科學(xué)素質(zhì)。這種自我認(rèn)知和定位過程與科學(xué)素質(zhì)的形成和發(fā)展密切相關(guān)。因此,本文提出以下觀點(diǎn):青少年科學(xué)身份認(rèn)同的構(gòu)建過程本質(zhì)上就是科學(xué)素質(zhì)的養(yǎng)成過程。換言之,科學(xué)身份認(rèn)同可以被視為青少年科學(xué)素質(zhì)發(fā)展的本體性指征。這一指征主要體現(xiàn)在兩個方面:一是作為科學(xué)素質(zhì)的本體性識別和表達(dá)方式,二是作為一種科學(xué)素質(zhì)評估方法。
2.1科學(xué)身份認(rèn)同是科學(xué)素質(zhì)的本體性識別和表達(dá)方式
科學(xué)身份認(rèn)同的建構(gòu)實(shí)質(zhì)上是科學(xué)素質(zhì)的本體性識別與表達(dá)方式。美國科學(xué)院科學(xué)教育委員會提出了科學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)和實(shí)踐框架,包括六個方面:發(fā)展科學(xué)興趣、理解科學(xué)知識、從事科學(xué)推理、反思科學(xué)、參與科學(xué)實(shí)踐、科學(xué)身份認(rèn)同[34]??茖W(xué)身份認(rèn)同作為該框架的最高目標(biāo),是青少年長期參與各種科學(xué)活動的結(jié)果,也是其他五個方面的凝結(jié),體現(xiàn)了青少年更為完整的科學(xué)素質(zhì)。青少年在參與科學(xué)實(shí)踐的過程中獲得學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),像科學(xué)家一樣思考和工作,相信自己具有科學(xué)能力,愿意從事科學(xué)事業(yè)。當(dāng)青少年具有較強(qiáng)的科學(xué)身份認(rèn)同感時,他們會更有信心學(xué)習(xí)科學(xué)知識和技能,積極參與到科學(xué)學(xué)習(xí)中。正如情境學(xué)習(xí)理論的提出者之一艾蒂安·溫格(Etienne Wenger)所說,“學(xué)習(xí)改變了我們是誰,改變了我們能做什么,這是一種身份認(rèn)同的體驗(yàn)”[22]。馬丁·帕克(Martin Packer)認(rèn)為“學(xué)習(xí)就是從事一種新的實(shí)踐,改變自己在社會中的位置,當(dāng)孩子們學(xué)會閱讀、做算術(shù)或者理解進(jìn)化論時,他們就變成了參加新的社會活動的人,通過學(xué)習(xí)可以改變身份和自我”[35]。因此,青少年的科學(xué)身份認(rèn)同可以被理解為這樣一個過程:在科學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)踐中習(xí)得科學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),發(fā)展科學(xué)“能力”和“表現(xiàn)”,進(jìn)而在與他人和環(huán)境的社會互動中感知到自我意義,從社會結(jié)構(gòu)中“識別”(identify)到了科學(xué)“身份”,尋求到了科學(xué)歸屬感,最終“表達(dá)”為一名有科學(xué)素質(zhì)的人。
2.2 科學(xué)身份認(rèn)同是一種評估科學(xué)素質(zhì)的視角和方法
如果將青少年科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)視為一個社會化過程,那么科學(xué)身份認(rèn)同可以作為科學(xué)素質(zhì)評估的視角和方法[23]??茖W(xué)身份認(rèn)同如同科學(xué)成績一樣,是科學(xué)學(xué)習(xí)的結(jié)果變量[36],可以評估青少年的科學(xué)學(xué)習(xí)行為和結(jié)果。同時,科學(xué)身份認(rèn)同是一種青少年自我評估的方法,評估科學(xué)是否值得他們付出時間和精力,科學(xué)工作者是否是他們未來職業(yè)。在科學(xué)身份認(rèn)同的概念框架中,“認(rèn)可”維度用以評估青少年是否被自己和他人認(rèn)可像一名科學(xué)家,“能力”維度用以評估青少年是否具有科學(xué)家的知識和能力,“表現(xiàn)”維度用以評估青少年是否像科學(xué)家一樣參與科學(xué)實(shí)踐。相比傳統(tǒng)的紙筆測驗(yàn)只能測評青少年對基本知識、基本概念和實(shí)驗(yàn)操作的掌握情況,科學(xué)身份認(rèn)同評估更為全面,可以評估其對基本科學(xué)知識和概念的掌握情況,還可以評估其作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報告等學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況,以及其科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、提出問題、定義問題、數(shù)據(jù)分析、解釋數(shù)據(jù)、合作交流等科學(xué)探究能力等。更重要的是,科學(xué)身份認(rèn)同可以評估青少年科技職業(yè)意愿、科學(xué)興趣、科學(xué)學(xué)習(xí)參與、科學(xué)自我效能感等紙筆測驗(yàn)無法測量的非認(rèn)知因素。總之,科學(xué)身份認(rèn)同作為一種科學(xué)學(xué)習(xí)評估視角和方法,可以較為全面地反映青少年的科學(xué)學(xué)習(xí)表現(xiàn)和科學(xué)素質(zhì)。
3科學(xué)身份認(rèn)同視角下提升青少年科學(xué)素質(zhì)的實(shí)踐路徑
當(dāng)前,我國正處于科學(xué)教育課程改革的關(guān)鍵時期?!读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動方案》等方案或文件強(qiáng)調(diào)深化中小學(xué)科學(xué)教育改革,發(fā)展學(xué)生科學(xué)素質(zhì),培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體[37-39]。在此背景下,如何從科學(xué)身份認(rèn)同視角提升青少年科學(xué)素質(zhì),成為科學(xué)教育領(lǐng)域的一個重要實(shí)踐課題。彼得·J.伯克(Peter J. Burke)的身份控制理論為我們理解身份認(rèn)同的形成機(jī)制,提出科學(xué)身份認(rèn)同視角下青少年科學(xué)素質(zhì)的提升路徑提供了理論框架。該理論將身份認(rèn)同描述為一個控制循環(huán)系統(tǒng),是環(huán)境“輸入”與內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)匹配的過程。具體而言,主體從社會環(huán)境中“輸入”身份信息,感知自我意義,并將“輸入”的身份信息與主體已有的身份認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行匹配,感知兩者之間的差異,通過比較結(jié)果后做出有意義的行為,最終作為對外部環(huán)境的“輸出”[40]。
基于這一理論,我們認(rèn)為,科學(xué)身份認(rèn)同的建構(gòu)也遵循身份控制理論的控制循環(huán)過程。青少年在本體層面感知、激活、確認(rèn)和“輸出”科學(xué)素質(zhì),可以通過促進(jìn)他們從主體意識層面進(jìn)行社會結(jié)構(gòu)性劃分,獲得積極的自我感知和定義,建立“我是科學(xué)人”的自我認(rèn)識,從而在科學(xué)實(shí)踐中提升科學(xué)素質(zhì)。具體的實(shí)踐路徑可以概括為以下三個步驟:首先,青少年在科學(xué)學(xué)習(xí)中“制定”科學(xué)身份認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn),感知科學(xué)素質(zhì)本體意識;其次,青少年在社會互動中“輸入”科學(xué)身份認(rèn)同,激活科學(xué)素質(zhì)本體意識;最后,青少年在科學(xué)實(shí)踐中“比較”科學(xué)身份認(rèn)同,確認(rèn)科學(xué)素質(zhì)本體意識,并“輸出”科學(xué)素質(zhì)主體意識。這三個步驟構(gòu)成了一個循環(huán)過程,通過不斷地反饋和調(diào)整,青少年可以逐步建立和強(qiáng)化自己的科學(xué)身份認(rèn)同,從而提升科學(xué)素質(zhì)。
3.1在科學(xué)學(xué)習(xí)中“制定”科學(xué)身份標(biāo)準(zhǔn),感知科學(xué)素質(zhì)本體意識
人們常常對科學(xué)家和科技工作存在刻板印象,認(rèn)為科學(xué)家一般是男性、年長者,無趣且嚴(yán)肅,與自己相距甚遠(yuǎn);科學(xué)事業(yè)難度大,需要付出大量時間和精力,自己很難勝任。這些刻板印象阻礙了青少年,尤其是女性青少年發(fā)展科學(xué)身份認(rèn)同。本文認(rèn)為,培養(yǎng)青少年科學(xué)身份認(rèn)同首先要在青少年腦海中“制定”正確的科學(xué)身份標(biāo)準(zhǔn),使他們了解什么樣的人是具有科學(xué)素質(zhì)的人。在科學(xué)學(xué)習(xí)中,可以通過向青少年“輸入”正確的科學(xué)文化、經(jīng)典的科學(xué)故事和偉大的科學(xué)家形象來“制定”科學(xué)身份標(biāo)準(zhǔn),從而讓青少年從自我層面感知科學(xué)素質(zhì),為“輸入”科學(xué)身份認(rèn)同歸屬感奠定基礎(chǔ)。
在學(xué)校的科學(xué)課程學(xué)習(xí)中,可以通過文字材料、視頻資源、網(wǎng)絡(luò)資源等多種途徑向青少年傳遞正確的科學(xué)文化,包括學(xué)術(shù)自由、求真務(wù)實(shí)、誠實(shí)守信的價值觀念,以及形式邏輯和辯證邏輯的科學(xué)思維方式。此外,還應(yīng)介紹科學(xué)活動的程序和規(guī)范,讓青少年對科學(xué)產(chǎn)生正確的認(rèn)識[41]。例如,教師可以引用居里夫人和愛因斯坦的生平故事來激發(fā)學(xué)生的興趣,通過達(dá)爾文和牛頓的科研案例來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,以及通過霍金和錢學(xué)森的科普著作來塑造學(xué)生的科學(xué)精神。這些案例不僅展示了科學(xué)家們的研究方法和成就,還傳遞了他們對科學(xué)的執(zhí)著追求和探索精神,讓青少年了解到科學(xué)家不僅僅是他們印象中被描繪的平面人物,還是有感情、有理想、有力量的立體人物,從而感悟科學(xué)家精神,改變對科學(xué)家的刻板印象,并對其產(chǎn)生崇拜之情,幫助青少年想象自己成為未來的科學(xué)家,將“科學(xué)家”視為他們自我概念的一部分[42]。
除了學(xué)??茖W(xué)課程學(xué)習(xí),非正式學(xué)習(xí)環(huán)境下的科學(xué)學(xué)習(xí)也可以通過多種途徑向青少年傳遞正確的科學(xué)文化。例如,科技館、博物館等場館可以通過展覽、講座等形式介紹不同時期、不同領(lǐng)域的科學(xué)家,講述他們的科研故事和人生經(jīng)歷;科普網(wǎng)站、應(yīng)用程序等新媒體平臺可以通過視頻、動畫、游戲等形式傳播科學(xué)知識和科學(xué)方法,展現(xiàn)科學(xué)家的工作和生活。通過這些方式,青少年能夠在非正式學(xué)習(xí)環(huán)境下的科學(xué)學(xué)習(xí)中建立正確的科學(xué)身份認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn),激發(fā)其對科學(xué)的興趣和歸屬感,從而有效提升其科學(xué)身份認(rèn)同和科學(xué)素質(zhì)。
3.2 在社會互動中“輸入”科學(xué)歸屬感,激活科學(xué)素質(zhì)本體意識
有些青少年雖然喜歡科學(xué),并且在科學(xué)學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出色,但其科學(xué)身份認(rèn)同卻較低,不認(rèn)為自己是科學(xué)學(xué)習(xí)者或未來的科技從業(yè)人員。這背后的原因是“身份差異顯著性”,即在這些青少年的自我結(jié)構(gòu)中存在多種“身份”,而科學(xué)這一“身份”不夠顯著。那么,如何激活青少年的本體意識,讓他們找到科學(xué)歸屬感,使科學(xué)身份顯著呢?身份認(rèn)同理論指出,身份認(rèn)同不僅僅是一個心理層面的自我認(rèn)知過程,還包括在具體情境下與環(huán)境、資源和他人的互動過程[43]。身份的識別需要他人的參與,一個人無法單獨(dú)成為特定類型的人[44]。可見,科學(xué)身份認(rèn)同的發(fā)展離不開社會交往中人際關(guān)系的影響。通過良好的社會互動,青少年可以獲得重要他人的認(rèn)可,進(jìn)而影響自我評價,最終實(shí)現(xiàn)自我認(rèn)可并激活本體意識。
在科學(xué)學(xué)習(xí)中,青少年通過與同學(xué)、老師和家長的交流互動,在一次次的對話和參與科學(xué)實(shí)踐的挑戰(zhàn)中,感受到來自他人的鼓勵和認(rèn)可,不斷地在各種社會關(guān)系中協(xié)商自己的身份,逐步“輸入”科學(xué)歸屬感,使“科學(xué)身份”顯著[45]。例如,學(xué)生通過相互討論、交流想法,獲得同伴的認(rèn)可和支持,增強(qiáng)科學(xué)學(xué)習(xí)的自信心。在科學(xué)競賽、科技節(jié)等活動中,學(xué)生通過展示自己的科研成果,獲得評委、觀眾的肯定和贊賞,提升科學(xué)身份認(rèn)同。在家庭環(huán)境中,父母通過表達(dá)對孩子科學(xué)學(xué)習(xí)的重視和期望,給予孩子情感支持和資源支持,幫助孩子建立科學(xué)歸屬感。遺憾的是,在我們?nèi)粘=虒W(xué)實(shí)踐中,青少年之間缺乏有效的社會性互動,其原因主要有兩方面:一方面,青少年缺乏社會性互動的意識和技巧,尤其是低年段的青少年,幾乎不會主動進(jìn)行互評和反射性評價(reflected appraisal);另一方面,教師在教學(xué)過程中較少提供青少年參與社會性互動的機(jī)會,使得青少年的自我概念發(fā)展處于一種任意狀態(tài)。為了增強(qiáng)青少年的社會性互動,教師可以在課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)更多的小組合作學(xué)習(xí)活動,鼓勵學(xué)生完成他人評價和反射性評價[46]。例如,在探究活動中,教師可以要求學(xué)生對其他組的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行點(diǎn)評,并提出改進(jìn)建議;在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,教師可以指導(dǎo)學(xué)生撰寫反思日志,記錄自己在項(xiàng)目中的收獲和感悟,并與其他組成員分享。此外,教師還可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺搭建學(xué)習(xí)共同體,引導(dǎo)學(xué)生在線上進(jìn)行交流互動,拓展社會性互動的時空界限。通過這些方法,青少年能夠更好地認(rèn)識自我,調(diào)節(jié)自我認(rèn)知,激活科學(xué)素質(zhì)本體意識,從而提升科學(xué)身份認(rèn)同,促進(jìn)科學(xué)素質(zhì)的發(fā)展。
3.3 在科學(xué)實(shí)踐中“比較”科學(xué)身份,“輸出”科學(xué)素質(zhì)本體意識
無論是科學(xué)身份認(rèn)同的理論研究,還是實(shí)證研究,都揭示了科學(xué)身份認(rèn)同與實(shí)踐密切相關(guān),體現(xiàn)了身份認(rèn)同的實(shí)踐觀。身份認(rèn)同的實(shí)踐觀基于這樣一個假設(shè):身份不是作為固定的“事物”自然存在,而是在日常實(shí)踐中被創(chuàng)造和重塑,具有流動性[47]。這正是科學(xué)身份認(rèn)同概念框架中的“表現(xiàn)”維度,“像科學(xué)家一樣工作”幫助青少年將自己視為科學(xué)家,提高科學(xué)身份認(rèn)同。那么,青少年如何在科學(xué)實(shí)踐中與科學(xué)身份標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行“比較”,并“輸出”科學(xué)素質(zhì)的本體意識呢?大量研究表明,當(dāng)青少年從事科學(xué)實(shí)踐時,他們置身于一個社會框架結(jié)構(gòu)中,使用科學(xué)語言、科學(xué)表征和科學(xué)工具進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐,積極參與探究過程和意義建構(gòu)。通過這種方式,他們掌握科學(xué)探究的技能,理解科學(xué)探究的知識,了解科學(xué)探究的過程。這種學(xué)習(xí)過程實(shí)際上是“模擬”科學(xué)家的工作,與科學(xué)家身份進(jìn)行“對比”,從而“輸出”具有科學(xué)素質(zhì)的本體意識。
與傳統(tǒng)教授科學(xué)知識的方法相比,這種“像科學(xué)家一樣工作”的方式更能促進(jìn)青少年科學(xué)身份認(rèn)同的發(fā)展。然而,現(xiàn)有的“實(shí)踐教學(xué)”往往以教師、知識為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式為主。究竟通過何種實(shí)踐教學(xué)才能發(fā)展青少年的動手、動腦能力,提升青少年的社會性水平,并增強(qiáng)他們的科學(xué)身份認(rèn)同呢?國際科學(xué)教育有許多成功經(jīng)驗(yàn)。例如,國際上廣泛開展的STEM教育,通過跨學(xué)科整合、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方式,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。英國推行科學(xué)實(shí)踐課程,注重學(xué)生動手操作和親身體驗(yàn),提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。日本實(shí)施“綜合學(xué)習(xí)”,鼓勵學(xué)生走出課堂,深入社會,開展田野調(diào)查和社區(qū)服務(wù),增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。
這些經(jīng)驗(yàn)對我國科學(xué)教育具有重要啟示。在科學(xué)教育課程改革的指引下,我們要大力倡導(dǎo)和推廣實(shí)踐教學(xué),將青少年置身于真實(shí)情境中,讓他們從現(xiàn)實(shí)問題出發(fā),吸引其注意力,引發(fā)其思考、推理、動手、實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證和交流,從而“像科學(xué)家一樣工作”。除了學(xué)校科學(xué)課程學(xué)習(xí),還要充分利用科技館、自然博物館、植物園、天文臺等校外教育資源,通過參觀體驗(yàn)、動手操作等方式,拓展學(xué)生的科學(xué)視野。要鼓勵學(xué)生參加各級、各類青少年科技創(chuàng)新大賽、科普活動,在競賽和交流中提升科學(xué)素質(zhì)。要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,利用在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)、科學(xué)游戲等新型教育形態(tài),為學(xué)生提供個性化、多樣化的科學(xué)實(shí)踐機(jī)會[48]。總之,他們將體會到科學(xué)實(shí)踐帶來的樂趣和成就感,以及“有效失敗”帶來的煩惱,真實(shí)地體驗(yàn)科學(xué)這一“身份”的意義和價值。在潛移默化中,他們將逐漸成為具備科學(xué)素質(zhì)的學(xué)習(xí)者,使得科學(xué)身份在其自我結(jié)構(gòu)中顯著提升。
4結(jié)語
本文立足國家發(fā)展戰(zhàn)略和國際科學(xué)教育研究現(xiàn)狀,針對當(dāng)前我國科學(xué)教育課程改革需求,深入探討了科學(xué)身份認(rèn)同的概念內(nèi)涵、其與科學(xué)素質(zhì)的關(guān)系,以及如何發(fā)展青少年科學(xué)身份認(rèn)同的實(shí)踐策略。這不僅響應(yīng)了國家戰(zhàn)略對基礎(chǔ)科學(xué)后備人才培養(yǎng)的實(shí)踐訴求,還契合了素養(yǎng)時代課程改革對科學(xué)素質(zhì)和非認(rèn)知因素培養(yǎng)要求。然而,我國科學(xué)身份認(rèn)同研究仍存在研究廣度不足、深度有限、研究對象單一等問題。要推動科學(xué)身份認(rèn)同研究的深入發(fā)展,關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變以知識為中心的教育研究方式,更加注重學(xué)生科學(xué)態(tài)度、情感、價值觀的塑造,為學(xué)生營造支持性的社會環(huán)境,提供真實(shí)學(xué)習(xí)情境中的科學(xué)實(shí)踐體驗(yàn)。只有真正激發(fā)青少年的科學(xué)熱情,幫助他們建立起對科學(xué)的認(rèn)同感和歸屬感,才能推動他們在科學(xué)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展,讓他們最終成長為具有科學(xué)素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。這不僅是對青少年個人發(fā)展的關(guān)注,更是對國家科技創(chuàng)新能力的長遠(yuǎn)布局。
參考文獻(xiàn)
新華社.習(xí)近平:高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家而團(tuán)結(jié)奮斗——在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會上的報告[EB/OL].(2022-10-25)[2023-10-06]. https://www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.
Moote J,Archer L,DeWitt J,et al. Science Capital or STEM Capital? Exploring Relationships between Science Capital and Technology,Engineering,and Maths Aspirations and Attitudes among Young People Aged 17/18[J]. Journal of Research in Science Teaching,2020,57(8):1228-1249.
Stets J E,Brenner P S,Burke P J,et al. The Science Identity and Entering a Science Occupation[J]. Social Science Research,2017(64):1-14.
Godwin A,Potvin G,Hazari Z,et al. Identity,Critical Agency,and Engineering:An Affective Model for Predicting Engineering as a Career Choice[J]. Journal of Engineering Education,2016,105(2):312-340.
Seyranian V,Madva A,Duong N,et al. The Longitudinal Effects of STEM Identity and Gender on Flourishing and Achievement in College Physics[J]. International Journal of STEM Education,2018,5(1):1-14.
Starr C R.“I’m Not a Science Nerd!”STEM Stereotypes,Identity,and Motivation among Undergraduate Women[J]. Psychology of Women Quarterly,2018,42(4):489-503.
Hazari Z,Dou R,Sonnert G,et al. Examining the Relationship between Informal Science Experiences and Physics Identity:Unrealized Possibilities[J]. Physical Review Physics Education Research,2022,18(1):010107.
Tang C,Yi T,Naumann S E,et al. The Influence of Subjective Norms and Science Identity on Academic Career Intentions[J]. Higher Education,2023(87):1937-1956.
White A M,DeCuir-Gunby J T,Kim S. A Mixed Methods Exploration of the Relationships between the Racial Identity,Science Identity,Science Self-efficacy,and Science Achievement of African American Students at HBCUs[J]. Contemporary Educational Psychology,2019(57):54-71.
OECD. PISA 2025 Science Framework(Draft)[Z/OL].(2023-06-14)[2024-07-18]. https://pisa-framework.oecd.org/science-2025/assets/docs/PISA_2025_Science_Framework.pdf.
李川. PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架的新動向及啟示[J]. 科普研究,2022,17(1):52-58,102.
Creighton L L. Becoming an Elementary Science Teacher:Identity Development in a Science Methods Course[M]. University of Colorado at Boulder,2007:21.
Carlone H B,Johnson A. Understanding the Science Experiences of Successful Women of Color:Science Identity as an Analytic Lens[J]. Journal of Research in Science Teaching,2007,44(8):1187-1218.
Hazari Z,Sonnert G,Sadler P M,et al. Connecting High School Physics Experiences,Outcome Expectations,Physics Identity,and Physics Career Choice:A Gender Study[J]. Journal of Research in Science Teaching,2010,47(8):978-1003.
Beeton R P. A Case Study of the Effects of Social Experiences on the Science Identity Formation of Mexican American Females in High School Chemistry[D]. Greeley:University of Northern Colorado,2007:46.
Fajardo I. Fostering Science Identity for Latino High School Students[D]. Washington:University of Washington,2015:36.
Schon J A. Science Identity in Informal Education[J]. Environmental Education Research,2016,22(3):450-451.
Chaffee R L. Reel Science:An Ethnographic Study of Girls’Science Identity Development in and through Film[D]. Rochester:University of Rochester,2016:89-92.
黃璐. 基于網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)探究促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)身份認(rèn)同發(fā)展的研究[D]. 上海:華東師范大學(xué),2020:74.
Marcia J E. The Ego Identity Status Approach to Ego Identity[M]. New York:Springer,1993:3-21.
Hoffman D M. A Therapeutic Moment? Identity,Self,and Culture in the Anthropology of Education[J]. Anthropology amp; Education Quarterly,1998,29(3):324-346.
Wenger E. Communities of Practice:Learning as a Social System[J]. Systems thinker,1998,9(5):2-3.
Gee J P. Identity as an Analytic Lens for Research in Education[J]. Review of Research in Education,2000(25):99.
Avraamidou L. Science Identity as a Landscape of Becoming:Rethinking Recognition and Emotions through an Intersectionality Lens[J]. Cultural Studies of Science Education,2019,15(2):323-345.
Brickhouse N W,Potter J T. Young Women’s Scientific Identity Formation in an Urban Context[J]. Journal of Research in Science Teaching:The Official Journal of the National Association for Research in Science Teaching,2001,38(8):965-980.
Fraser J,Ward P. ISE Professionals Knowledge and Attitudes Regarding Science Identity for Learners in Informal Environments:Results of a National Survey[R]. Edgewater,MD:Institute for Learning Innovation,2009:1-12.
埃里克·H.埃里克森. 同一性:青少年與危機(jī)[M]. 孫名之,譯. 北京:中央編譯出版社,2015:123-124.
Brickhouse N W,Lowery P,Schultz K. What Kind of a Girl Does Science? The Construction of School Science Identities[J]. Journal of Research in Science Teaching:The Official Journal of the National Association for Research in Science Teaching,2000,37(5):441-458.
Hammersley M,Treseder P. Identity as an Analytic Problem:Who’s Who in‘Pro-Ana’Websites?[J]. Qualitative Research,2007:283-300.
Paulette V R,Christian D S. The Nature of Science Identity and its Role as the Driver of Student Choices[J]. International Journal of STEM Education,2018,5(1):48.
Sitong C,Bing W. Development and Validation of an Instrument to Measure High School Students’Science Identity in Science Learning[J]. Springer Nature,2022(52):111-126.
Lee G G,Mun S. From Science Motivation to Science Identity:The Mediating Effect of Science Achievement According to Gender[J]. Eurasia Journal of Mathematics,Science and Technology Education,2023,19(10):em2341.
教育部關(guān)于印發(fā)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的通知[EB/OL].(2017-02-06)[2024-07-06]. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/201702/t20170215_296305.html.
菲利普·貝爾,布魯斯·列文斯坦,安德魯·紹斯,等.非正式環(huán)境中的科學(xué)學(xué)習(xí):人、場所與活動[M].趙健,王茹,譯.北京:科學(xué)普及出版社,2015:40.
Packer M,Packer M J. Changing Classes:School Reform and the New Economy[M]. Cambridge University Press,2001:1.
Williams D R,Brule H,Kelley S S,et al. Science in the Learning Gardens(SciLG):a Study of Students’Motivation,Achievement,and Science Identity in Low-income Middle Schools[J]. International Journal of STEM Education,2018,5(1):8.
中華人民共和國教育部. 義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[M]. 北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
教育部等十八部門發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》[EB/OL].(2023-05-26)[2023-10-15]. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A29/202305/t20230529_1061838.html.
教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動方案》的通知[EB/OL].(2023-05-09)[2023-11-01]. https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202306/content_6884785.htm.
Burke P J. Identity Processes and Social Stress[J]. American Sociological Review,1991,56(6):836-849.
王春法. 夯實(shí)世界科技強(qiáng)國的文化基礎(chǔ)——建設(shè)科學(xué)文化,增強(qiáng)文化自信[J]. 科學(xué)學(xué)研究,2017,35(6):801-805.
Shin J E L,Levy S R,London B. Effects of Role Model Exposure on STEM and Non-STEM Student Engagement[J]. Journal of Applied Social Psychology,2016,46(7):410-427.
邁克爾·A.豪格,多米尼克·阿布拉姆斯.社會認(rèn)同過程[M].高明華,譯. 北京:中國人民大學(xué)出版社,2010:30-32.
Archer L,DeWitt J,Osborne J,et al.“Doing”Science Versus“Being”a Scientist:Examining 10/11-Year-Old School Children’s Constructions of Science through the Lens of Identity[J]. Science Education,2010,94(4):617-639.
Pattison S A,Gontan I,Ramos-Monta?ez S,et al. Identity Negotiation within Peer Groups during an Informal Engineering Education Program:The Central Role of Leadership-Oriented Youth[J]. Science Education,2018,102(5):978-1006.
梁櫻. 反射性評價VS.自我評價?——對認(rèn)同分裂理論潛在邏輯的澄清[J]. 社會科學(xué),2016(9):81-92.
Gunstone R. Encyclopedia of Science Education[M]. Dordercht:Springer Reference,2015:476-479.
Huang L,Pei X. Exploring the Impact of Web-based Inquiry on Elementary School Students’Science Identity Development in a STEM Learning Unit[J]. Humanities and Social Sciences Communications,2024,11(1):1-11.
(編輯" 顏" "燕" " 荊祎瀾)
基金項(xiàng)目:國家社科基金教育學(xué)項(xiàng)目“大語言模型增強(qiáng)中學(xué)生科學(xué)探究實(shí)踐的路徑和機(jī)制研究”( BCA240049);國家社科基金重點(diǎn)項(xiàng)目“人工智能教育場景應(yīng)用的倫理與限度研究”(ACA220027)。
作者簡介:黃璐,杭州師范大學(xué)經(jīng)亨頤教育學(xué)院副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:STEM教育、學(xué)習(xí)科學(xué),E-mail:huanglu@hznu.edu.cn。