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为解决学生对科学兴趣降低及科学传播存在的问题,葡萄牙研究人员开展中学生在研究中心实习的影响研究。结果表明实习可提升学生科学素养等。该研究对改进科学教育意义重大,值得科研读者一读。
在当今的科研世界里,科学传播就像一座桥梁,连接着神秘的科学殿堂和大众的日常生活。然而,这座桥梁在搭建过程中却遇到了不少麻烦。一方面,人们对科学传播的兴趣日益增长,可另一方面,信息和参与科学的机会却分配得不太均匀,一些人和社区在这场科学盛宴中被冷落了。而且,在教育领域,学生对科学的热情也在慢慢降温,很多学生觉得科学又难又无趣,和生活没什么关系,导致大学里选择科学专业的学生越来越少。
为了解决这些令人头疼的问题,来自葡萄牙的研究人员们开启了一场意义非凡的探索之旅。他们的研究成果发表在了《Heliyon》期刊上,论文题目是《Students’ summer internships in a research centre: The impact on scientific literacy and the choice of a career in the STEM fields》 。这项研究就像是一把钥匙,试图打开提升学生科学素养、激发他们对科学职业兴趣的大门,为改善科学教育现状带来了新的希望。
研究人员们为了完成这项研究,用了不少巧妙的方法。他们采用了案例研究的方式,挑选了葡萄牙 D. Maria II 学校的 4 名 9 年级女生参与其中。这些学生在葡萄牙国家农业和兽医研究所(INIAV)进行了为期两周的实习。在实习过程中,研究人员收集了各种各样的数据。他们让学生写日志,记录每天的经历、学习心得和感受;还在实习前后分别对学生进行测试,看看他们的知识有没有增长;另外,研究人员还和负责实习指导的研究人员进行了半结构化访谈,了解学生在实习期间的表现和变化。最后,通过对这些数据进行内容分析,研究人员就可以深入了解实习对学生的影响啦。
下面我们来看看研究都有哪些重要发现吧。
3. 研究结果
3.1 前后测试对比
研究人员先对学生实习前后的测试结果进行了分析。他们制定了一个从 1 到 5 的评分标准,1 代表知识非常薄弱或者完全不懂,5 则表示知识掌握得非常好。从测试结果来看,学生们的进步可大啦!在实习前,学生们对很多问题的了解都很有限,像实验控制的重要性、微生物分类,还有共生和机会性微生物的作用这些关键知识点,有些学生甚至一点都不知道。但是实习之后呢,几乎所有的知识点学生们都有了很大的进步,大部分学生在微生物分类、特定培养基的用途、精油的应用等方面都达到了 “非常好” 的知识水平。这说明实习让学生们学到了好多知识呀!而且,学生们还觉得这种实习超级重要,实习后的反馈里,他们提到实习不仅让自己学到了很多科学知识,提升了实验室技能,还锻炼了团队合作能力和批判性思维呢1 2 3 。
3.2 学生日志内容分析
实习的时候,学生们每天都会认真填写日志,记录关键任务、学到的科学知识、实验技术,还会反思自己在技能、知识和态度方面的成长,比如自主能力、毅力、错误处理能力,以及对这个领域越来越浓厚的兴趣。通过对日志的分析,研究人员发现学生们在知识、态度和技能方面都有很大收获。比如有的学生写道学会了在实验室里使用幼虫,了解了它们的生长、特点、营养需求和照顾方法,这就是知识上的收获;还有学生提到团队合作很重要,大家一起做事又快又有条理,这体现了态度上的转变和技能上的提升4 5 10 。
3.3 通过最后一天的口头报告评估学生的学习情况
实习的最后一天,学生们要在老师和研究人员面前进行口头报告,分享自己在 INIAV 的实习经历、学到的知识和主要实验结果。从报告中可以看出,学生们的科学交流技能有了很大提高。在实际操作活动中,学生们学会了如何有效地描述和交流实验过程,在准备报告的过程中,他们对微生物学领域的科学概念也有了更深入的理解。口头报告不仅锻炼了他们的口头表达能力,还让他们学会了有条理、有说服力地组织信息。就像有的学生说自己变得更积极参与了,也更有自信了;还有学生表示学会了接受建设性的批评,科学词汇量也增加了6 7 8 。
4. 实习负责人访谈结果
负责实习指导的研究人员也接受了访谈。他们觉得这种实习活动对学生来说特别有意义,能让学生更了解科学职业,认识到科学交流的重要性,还能在实习中交流经验、学习技能。在他们看来,学生们在实习过程中表现得很有洞察力,对不同领域的知识都很感兴趣,学习也很积极主动,而且随着时间的推移,学生们在解读实验结果方面也越来越熟练了9 11 12 。
5. 讨论
这项研究虽然只选取了 4 名学生作为研究对象,但却为中学生在研究中心实习的相关研究提供了很有价值的信息。INIAV 为学生们提供的实习机会,对学生、科学家和老师都很有好处。这种学习环境能激发学生学习科学的动力,研究中采用的实践动手学习方法,也证明了实验室工作对培养学生科学素养的重要性。
科学交流如今被认为是科学家的一项重要责任,而这次实习也注重培养学生的交流能力。通过实习,学生们有机会和科学家密切接触,这对他们理解科学研究过程、提高科学交流技能都很有帮助。而且,在非正式教育环境下,学生们不仅能享受有趣的学习体验,还能积极获取新知识,锻炼各种能力,像批判性思维、解决问题的能力和创造力等等。
不过呢,目前学校教育和学术研究之间的联系还不够紧密,这也是导致学生对 STEM(科学、技术、工程和数学)职业兴趣下降的原因之一。但这次研究结果表明,实习可以显著提高学生的知识水平、改善态度,还能培养他们的软技能,这和其他科学教师开展实习的目的是一致的。研究还发现,研究中心能为学生提供实践经验和与专家交流的机会,激发学生继续深造,尤其是在科学领域发展的兴趣13 14 15 。
6. 结论
总的来说,这项研究充分证明了 INIAV 的实习对学生的科学素养、交流技能、对科学职业的认知,以及对科学方法的理解都有积极影响。学生们通过和科学家直接接触、参与实验室实践和真实的科学活动,在学习上取得了很大进步,对未来的职业规划也有了更明确的方向。虽然这次研究的样本量比较小,但却为未来的研究提供了宝贵的参考。
研究还强调,学校的科学教学不能只局限于课堂和实验室,还应该让学生有更多机会接触真实世界的科学。像这次的实习活动,就能让学生看到真正的科学家是怎么工作的,自己动手做实验,发现自己的能力,从而激发他们对科学的兴趣和热情。可惜的是,这样的机会对中学生来说太少了,所以开展课外科学实践活动就显得格外重要16 17 。
7. 研究的意义和局限性
这项研究虽然取得了一些成果,但也存在一定的局限性。由于样本量小,研究结果可能没办法推广到更广泛的人群,所以在解读这些结果的时候要格外小心。不过,小样本和时间限制也有好处,研究人员可以更深入地了解每个参与者的经历、想法和见解,获得一些大样本研究可能会忽略的细节信息。
尽管有这些限制,这项研究还是为该领域做出了贡献,它为未来的研究指明了方向。后续可以开展更大样本量的研究,进一步验证这些发现,为改善科学教育、激发学生对科学的热爱提供更有力的支持18 19 20 。
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