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摘要：在TIMSS调查问卷量表的基础上，我们运用探索性因素分析技术，编制出一套信度、效度较高的中学生天文科技素养调查问卷，进行影响因素的分析，为全国十一五规划课题“天文科技STSE校本课程的开发与实践研究”提供研究基础。研究结果表明：(1)学生天文科技素养存在学段的显著差异，学生的性别对科学素养影响不明显；(2)中学生获取科学知识的途径主要来自课外，大众媒体是主要的传播途径；(3)社会传媒、学校学科结构、课程设置、教师素质都直接影响着学生的科学素养。
关键词：天文科技；调查
1002-7661（2012）17-264-06
通过调查，了解学生对天文科学基础知识（与人类关系最为密切的日月地的相关知识）的认识程度，为学校开设相关天文科技STSE校本课程的必要性和可行性提供理论依据。
表1-1太阳部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
9选择题太阳的能量来源理解简单的信息
17选择题日心学说理解简单的信息
19选择题太阳辐射理解简单的信息
26问答题日月的大小与距离理论，分析和解决问题
表1-2月球部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
6选择题月相和日月食理解简单的信息
表1-3地球部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
7选择题地球运动一般特点理解简单的信息
8选择题地球人造卫星理解复杂的信息
10选择题光化学
题号题型内容预期行为
11选择题地球的生命存在条件理解简单的信息
12选择题酸雨成因理论，分析和解决问题
13选择题化学风化理解复杂的信息
14选择题水体类型理解简单的信息
15选择题淡水储存形式理解简单的信息
16选择题潮汐理解复杂的信息
18选择题大气组成理解简单的信息
20选择题降水形成条件理解简单的信息
21选择题飓风概念理解简单的信息
22选择题地质灾害及其成因理解简单的信息
28问答题臭养层对地球的影响理解复杂的信息
29问答题证明空气存在的方法探索自然世界
30问答题分析水资源不足的原因理论，分析和解决问题
与传统测验不同，测试的背景是日常现象，它测试了学生能否应用科学知识进行合理的解释。
表1-4地外生命部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
27问答题外星球生命存在条件分析探索自然世界
这部分着重测量学生的科学推理能力以及对科学、技术、社会和环境相互关系的认识。一般来讲，技术革新当然是好事，但是在实际的社会情景中，其结果可能是复杂的。例如，它在给某些组织或个人带来益处的同时，也会使另外一些人的利益受损在这个意义上。天文科学教育要求学生能够在社会的大背景下认识科学、技术、社会、环境问题，是把当今与科技相关的重大社会问题及具有地方影响的问题纳入教育特别是科学课程之中，包括科技的应用问题、科技发展动向问题和科技的社会问题等。
表1-5科学研究方法的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
23选择题技术涉及过程的步骤利用工具、常规步骤和科学过程
24选择题发展观利用工具、常规步骤和科学过程
25选择题科学家思维方式和习惯品质利用工具、常规步骤和科学过程
（1）科学内容：天文科学，生命科学，环境问题等。
（2）预期的行为：理解，理论化、分析、问题解决，使用工具、常规做法和科学过程，探索自然世界。
（3）科学观点：态度，发展，参与，兴趣，思维习惯。
调查问卷的内容由三大部分组成，第一大部分是由5项选择题组成，是被调查者的基本信息，包括性别、年级、父母受教育程度、天文科技素养获取的途径等等，为调查研究提供最基本的被试信息。第二大部分是由20项选择题组成，每题为2.5分，共50分，目的是定量地研究被调查者对天文科技素养的五个维度的运用程度。第三部分由5道开放性的问答题组成，每题为10分，共50分，目的在于定性地了解被调查者对天文科技素养的五个维度的运用程度，并用来判断被调查者真实想法是否与所选的选择题选项相一致，从而检查问卷的有效性。
（1）调查问卷的理论模型。本研究是借用米勒(Miller)三维模式，即○1关于概念的理解；○2关于科学研究方法的认识；○3关于科学、技术和社会的相互关系的认识。本研究调查问卷参考国际TIMSS 科学课题组的建构思路，从以下五个维度进行划分问卷的建构：利用工具、常规步骤和科学过程；理解简单的信息；理论、分析和解决问题；理解复杂的信息；探索自然世界。5个方面理论模型反映在20个选择题、5个开放性问答题中。被调查者对每一项天文科技素养的理解程度，由相关陈述句的选择来反映。（2）被试。我校参与天文科技素养问卷调查的学生共有579人，有初中部和高中部的学生，初中部是初一级和初二级的学生，有388人，是即将参与天文爱好学习的学生；高中部是高一的学生有180人，是即将参与天文知识校本课程培训的学生。每个年级的性别比例基本相同。于2010年9月28日对被试进行调查，发放问卷580份，共收回有效问卷568份，其中男生280份、女生288份。通过测量，为学校开设相关天文科技STSE校本课程提供理论依据。
表2-1被试情况
年级初中高中Total
男19486280
女19494288
Total388180568
（3）统计软件。SPSS(Statistical Package for the Social Science)一社会科学统计软件包，是世界三大著名统计软件之一。SPSS的基本功能有数据管理、统计分析、输出管理等。此次调查的所有数据均利用SPSS软件的统计分析功能，以及常用的统计图形、交互式统计图和报表的制作与编辑等功能进行分析。
（4）试题的项目分析。CR值（临界比）是用于Likert 量表测验（包括二点计分量表）的一个鉴别度指标，它是根据测验总分区分出高分组与低分组之后，求高分组与低分组在某一题目上平均数的差异显著性（P值小于0.05表示差异显著），差异显著的表示该题项具有较好的鉴别度，该题项应保留。反之，则
表2-2试题的项目分析
题项P高P低P高－P低=鉴别度CR值P值
T62.208
T142.321
RT24.406.1880.218
表2-3天文科技素养问卷的组成成分及25题项分布情况
预设因素题项题量
因素1利用工具、常规步骤和科学过程T2
合 计25
（5）信度和效度单位。信度和效度是优良的测量工具所必备的条件，代表了测量工具的可信性和有效性。本研究对调查问卷进行了信度和效度的检验。
○1信度。所谓信度是指测量数据(资料)与结论的可靠性程度，即测量工具能否稳定地测量到它要测量的内容的程度。也就是说信度是指测量的稳定性与一致性。由于天文科技素养的每一个维度都通过若干个选项与开放性问题来反映，那么对应的若干试题是否真实可靠地反映该方面的知识如何，本文采用Cronbach的方法来计算内在一致性信度，以统计软件SPSS副程式Reliability分析各题与总测验及删除之后α系数分析，SPSS输出总量表的内部一致性α系数，α系数越高越表明整体内部一致性越高。由下表可知删除T10、T13之后的问卷内部一致性信度α值为0.717。并且23个题项删除之后，α系数均降低，表明这23个题目都是具有不错信度的题目，结果如所示。
表2-4问卷信度Reliability Statistics
Cronbach's AlphaCronbach's Alpha Based on Standardized Items题数.69
题项删除该题后
之平均数删除该题后
之变异数试题与总分之
间的相关系数删除该题后
之α系数
T648.899320.11
T1150.051311.32
T2746.29224
○2效度。所谓效度就是正确性程度，即测量工具确能测出其所要测量的特质的程度。效度的检验有内容效度、效标效度、结构效度。由于本问卷属于基础知识测验，且问卷数据属于分类数据（计分方法是0、1两点计分），不适合做常规的探索性因素分析和验证性因素分析。为此，本研究转而分析问卷的内容效度。
内容效度是指对欲测的内容或行为范围取样的适当程度。考察内容效度的目的在于系统地检查测量内容的适当性，并根据我们对所研究的概念的了解去鉴别测量内容是否反映了这一概念的基本内容。内容效度分析属于质的分析，分析的方法有专家判断法、复本法、再测法、经验法等。本研究根据国外效度较高的调查量表改编而来，采用专家判断法确定问卷的内容效度。分析的步骤主要包括邀请多名中学高级教师对问卷进行审核。结果表明，剩余的23题项具有较高的内容效度。
由于SPSS软件的某些分析功能对于正态分布的数据和非正态分布的数据具有不同的处理方法，如T检验和方差分析的前提是数据服从正态分布和近似正态分布。为了数据的进一步分析，我们首先检验数据的正态性。图中横坐标表示被试的得分，纵坐标表示在分数段上的人数分布，从柱状图形状可以看出被试学生天文科技素养的理解程度呈较好的正态分布，为进一步的性别差异检验、年级差异检验等提供了前提条件。
图3-1学生总体科学素养得分分布图
（2）不同群体间天文科技素养的差异情况
○1不同性别学生的天文科技素养总分差异比较
为了考察男女生天文科技素养有无显著性差异，在数据正态分布的前提下，本研究采用SPSS软件中的两组独立样本的T检验功能来检验。得到的结果如下表：
表3-1不同性别学生天文科技素养T检验
性别个数平均值标准差T值自由度dfSig
男28052.019617.602761.40456
Sig =0.161>0.05表示不同性别的学生在天文科技素养问卷总分差异不是非常显著。
○2不同年级的学生天文科技素养总分的差异比较
表3-2不同年级的学生天文科技素养总分的差异比较
年级个数平均值标准差最小值最大值T值自由度dfSig
初中38841.35764309
*Sig =0.000<0.05表示不同年级的学生在天文科技素养问卷总分差异非常显著。
表3-3不同年级的学生天文科技素养问答题的对比表
题目答案高中
（总180人）初中
（总388人）
回答
人数所占
比例回答
人数所占
比例
26：太阳比月亮大，但当你从地球看时，它们似乎是同样大小。为什么？1受视觉影响9
2距离16793%22557.9%
3答非所问42%7619.6%
4放弃00%246.3%
27：要求同学们写下一个理由说明为什么人类在雅典娜上生活是困难的：1氧气不足7264%15540%
2二氧化碳过量导致人类无法呼吸10257%13033.4%
3氮气不够21%82%
4无臭氧层导致紫外线过强、对人类及其它生物造成生命威胁1146
题目答案高中
（总180人）初中
（总388人）
回答
人数所占
比例回答
人数所占
比例
277受公转时间影响2514%194.9%
8答非所问00%12632.4%
9放弃00%236%
28：为什么臭氧层对地球上所有生物是重要的。1臭氧层可以阻挡紫外线辐射180100%9725%
2答非所问00%15038.7%
3放弃00%318%
29：要求学生用一种方法证明空气的存在。1水169%51.4%
2燃烧3117%30.9%
3风、气95%13334.3%
4声音169%51.4%
5答非所问00%21354.9%
2淡水资源少5832%7318.9%
3人多，生物多，人口不断增加169%236%
4酸雨3620%5514.3%
5水污染严重3218%1517.3%
6浪费水资源53%2312.9%
7滥砍树木，导致水土流失42%73.7%
8 答非所问00%277%
9 放弃00%8922.9%
表3-4某因素具有解释天文知识的占有量
因素解释天文知识占有量
因素456.9%
因素4+ 因素379%
因素4+ 因素3+因素590．7%
因素4+ 因素3+因素5+因素299.1%
因素4+ 因素3+ 因素5+因素2+因素1100%
*因素1利用工具、常规步骤和科学过程
因素2理解简单的信息
因素3理论、分析和解决问题
因素4理解复杂的信息
因素5探索自然世界
图3-5学生对天文科技素养获得的主要途径
以上的饼图百分比显示学生在课堂获得天文科技素养的只有7%，这说明了现在中国的学校教育在培养、提高学生的天文科技素养方面没有作系统的课程安排。但现代社会的高速发展离不开科技领域的迅猛发展，学生对天文科技素养的需求和追求也不断提升。从饼图百分比很明显看到66%的学生只能通过课外的书籍和电视等传媒来解决自我提高天文科技素养的需求。因此，作为学生提升各方面能力的主要场所——学校很有必要开发一系列的天文课程来满足学生对天文科技素养的追求。课程的设置可根据大部分学生获取天文科技素养的习惯安排，把开发的课本与相关的电视节目片段，图像等多媒体结合起来，图文并茂式的教学方式更有助于学生对知识的吸取，更能调动学生学习的积极性。此外，对低年级部分热爱天文的“发烧友”及高年级的学生在布置作业方面可多采取开放式的读书方式，把他们之前单凭自己的兴趣无序式的阅读引导式为与课程相关有序衔接的兴趣延伸，进一步拓宽他们的知识面。
（2）学生学段的差异。从
原有知识背景的差异
学生主要是从地理课堂及历史课堂获取少量零散的天文知识。现时地理课程的内容更多关注的是地球这一天体自身的状况及现象。初中学段的课程主要是围绕自然地理，人文地理开展，只有在七年级上册第一章第二节地球的运动中涉及地球自转公转的问题，这也是天文学研究的问题之一。而高中学段的课程主要是围绕经济地理开展，只在必修一采用一章的篇幅介绍地球在宇宙间与其它天体的关系及地球的运动，同样也是地理学与天文学的交叉处，而在历史课程的内容里，无论是高中学段还是初中学段对天文故事及天文学家的介绍都是分散在某一时期的文化介绍里。由于两个学段的学生在课堂上都未能建立连贯系列的天文知识体系，因此学生们对于这些知识的印象比较模糊，零碎。高中学段的学生因学习内容较初中学段的学生丰富，在原有知识背景方面显得略胜一筹。
（3）思维活动的差异。初中学段的学生伴随着自身生理、心理发生的显著变化，其思维活动中抽象逻辑思维已占主导地位，但有时思维中的具体形象成分还起作用。高中学段的学生经过初中学段生理及心理上的剧变及动荡，高中生的生理及心理均趋于成熟和稳定，抽象逻辑思维得到了迅速的发展，初、高中学段的学生虽然在抽象逻辑思维方面都得到了发展，但还是存在一定的差异。初中学段抽象逻辑思维在个体智力发展中占优势，但在很大程度上这时的逻辑思维还需要经验的支持。然而进入高中学段以后，学生的抽象逻辑思维则属于理论型，高中生已能在头脑中进行完全属于抽象符号的推导，能以理论作指导去分析、解决各种问题，他们的逻辑思维已具有充分的检测设性、预计性及内省性，而且辩证逻辑思维迅速发展，抽象逻辑思维已经进入成熟期。因此对于一些未知领域的问题，高中学段的学生的解答明显优于初中学段的学生。如27题、30题。
（4）学生的教育背景。美国国家科学教师协会(NSTA)在1971年出版的年报中提出科学素养应从不同的“教育背景”予以考虑。这些“教育背景”包括学科的结构、课程的设置、教学内容、教学方法和师资培训等多个方面。实际上这是从学校教育的角度考虑科学素养教育的落实问题。
（5）学校课程的设置。我国义务教育阶段的新课程改革设置了课程标准，增设综合实践活动课，为学生学习科学知识、开展科学探究实践活动提供了时间和空间。而本调查表明我国学校教育在天文科技素养方面没有作课程安排。
（6）学校的教学内容与方法。调查研究表明最能解释学生天文知识能力的是因素4---理解复杂的信息这一个因素就能解释56.9%的天文科技素养水平，理解复杂信息的能力最能体现学生的天文科技素养水平，教师应该作为教学提高的重点。在教学过程中除了要让学生掌握信息中所包含的关于天文方面的基础知识和基本概念外，须着重提升学生对信息的敏感度及取舍能力。将信息融入社会，将运用技术渗透信息中去，并对信息进行正确的批判、取舍，从而得到进一步的理解，以形成一种可以完善自我的能力。其次是因素3--理论、分析和解决问题的能力，把因素3和因素4这两个因素加起来的能力就能拥有79%天文科技素养水平，所以教师把提高学生理论、分析和解决问题的能力作为教学的次重点；因此，教学依次需要注重的是因素5---探索自然世界的能力，因素2---理解简单的信息的能力，因素1---利用工具、常规步骤和科学过程的能力。
○1学生缺失各科教师的共同关注。一些学者把科学素养内涵界定为：1、概念性知识———构成科学的主要概念、概念体系或观念；2、科学的理智———科学研究的方法论；3、科学的———科学所具有的价值标准，即科学研究中科学家的行为规范，又称科学态度或科学精神；4、科学与人文—科学与哲学、文学、艺术、宗教等文化要素的关系；5、科学与社会—科学与政治、经济、产业等社会诸方面的关系；6、科学与技术—科学与技术之间的关系与差异。科学素养的内涵已经覆盖到科学和人文的各个学科。
黄小莲关于“教师对培养学生的科学素养与各科教学关系的认识”的调查显示：很多教师把提升学生科学素养的任务仅仅归结于科学课程和科学教师，从而使得学科教育中科学精神与人文精神的分离。布鲁纳主张，在人的“学习方式”和“认识方式”中，存在“右利法”和“左利法”。所谓“右利法”是指合理的、演绎式的、直线式进行的方法，或谓之实质性方法；“左利法”则是指直观性的、检测设性的、游戏式的、想象式的富于机智的一种探究方法。“右利法”的训练主要依赖于理科教学，而“左利法”的训练离不开艺术类课程，而科学问题的解决，往往要在左右之间移动若干次。因此，提升学生的天文科技素养，不论是科学知识的传授，还是科学精神的培养，抑或者是科学方法的训练，亦需要各科教学的共同参与。
○2学生缺失“学习科学”的兴趣和方法。导致学生“学习科学”兴趣缺失的原因主要是升学的压力。一些中学地理教师只是在黑板上画实验，纸上谈兵，要求学生背实验步骤、实验现象和实验结果等，致使许多学生不能独立完成一份像样的实验报告或条理清晰地表述某个实验现象、描述某个实验过程、评述与分析某个实验结论。我们的学生以“读”科学、“听”科学、“记”科学代替“做”科学。学生用非科学方法学习“科学”的现象较为普遍，缺乏科学探究方法和科学精神。
○3学生缺失“科学探究”的时间。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。“科学探究”一般需经历“发现问题—提出科学问题—进行猜想与检测设—制订计划与设计实验—观察实验获取事实证据—检查与评价结果—对取得的成果进行表达与交流”这样一个过程。“科学探究”是一个逻辑的实证过程，也是一个充满创造性思维的过程，同时还是一个艰辛探索、不断实践、克服困难、发挥潜能的过程。科学探究活动较之课堂教学要花更多的时间，生活在“应试教育”环境下的学生，被剥夺了融入大自然和“科学探究”的时间，科学素养的培养很难落实到实处。
（7）教师的天文科技素养。本调查表明学生获得科学知识的主要途径中有7%来自课堂，而教师的天文科技素养也 不容乐观。有关资料表明：
○1教师的天文科技素养普遍较低，大多数人对天文科技素养还处于一种盲目崇拜状态，甚至夸大其社会功能。很多人认为天文科学不是客观真理，而是科学家头脑中建构的产物；甚至有人认为科学方法在不同的国家之间非常不同。
○2教师在教学中存在的非科学和伪科学行为还相当普遍。我们的教师没有真
教师天文科技素养的缺失直接影响到学生对这方面知识的认识；科学过程和科学方法的认识；关于科学、技术和社会的相互关系的认识等方面的提高。我们学校的科学教育应该融合有关科学哲学、科学史的教育，提高学生对科学的主观性和客观性本质认识。
（8）提升师生天文科技素养的思考。根据中国科协公布的第八次中国公民科学素养调查结果：2010年我国具备基本科学素养的公民比例为3.27%，尽管较过去已有明显提升，但仅相当于日本、加拿大、欧盟等主要发达国家和地区20年前的水平。国家颁布的《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020）》中指出：“公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题，参与公共事务的能力。”
根据国家要求，学校应从“四科”即科学知识、科学方法、科学意识、科学品质和“两能力”即科学思维能力、科学实践能力入手，通过课堂的主渠道和开展综合实践活动，让师生们在参与的过程提高天文科技的素养。在这过程还应该注意以下几点：
○1通过天文科技校本课程让学生掌握基本的天文科学知识。通过开设天文科技校本课程，以通俗的语言来讲解深奥的天文科学问题，让广大学生接受这门科学，首先是读得懂、喜欢读，从而作为一个生活在宇宙，生活在这个星系，生活在这个星球上的人来说，对自己生存的环境有一个基本的了解与认识。○2通过综合实践活动培养学生对天文科技的深厚兴趣。兴趣是掌握科技的原动力，无论是成年人还是青少年，都应该培养自己对科技的深厚兴趣。学校定期举办科技活动，让学生多看科技电视节目、看科幻电影、看有关科普书籍、参观天文科技园（馆），以及组织和吸引青少年参加多种形式的天文科技活动，使他们在活动中寻找快乐，在快乐中发现兴趣，在兴趣中培养爱好，在爱好中形成特长。让同学们从无知走向有知，在天文科技的趣味实验的探究中，感悟天文科学的奥秘，这样他们就会不知不觉地爱上这门科学。
○3组织学生参与类似于科学研究的学习活动。综合实践活动和科技创新活动是师生参与科学探究的好途径。让学生通过自己参与类似于科学研究的学习活动，获得亲身体验，激活储存知识，并学会一定的科学研究思考方法、实验技能等，使学生在遇到相关问题时，能够以内化的科学价值观和科学方法为基础，进一步寻找重要的信息、认知发现和评价，直到最后做出正确的决定，这有助于培养学生的综合应用能力，也有助于培养学生的创新精神和探索。
○4通过天文科学家们的事迹，培养学生良好的科学态度、情感和价值观。通过以各种形式介绍天文科学家们的事迹，使学生对天文科学家们那种敏锐的观察力、坚忍不拔的精神、不怕困难的勇气、敢于面对失败的决心等良好的科学素养有一种同感心灵的震撼。逐步培养起一丝不苟的科学态度、分秒必争的时间观念、刨根问底的探索精神、百折不回的非凡毅力、有理有据的分析能力、敢想敢干的创新精神。
科学态度、情感和价值观就是科学世界观，所谓科学世界观就是科学家对自己所从事的工作，以及如何看待自己的工作都有一些基本的共同信念和态度。如世界是可以被认知的、科学理念是会变化的、科学知识具有持久性、科学能够为所有问题提供完整的答案。
参考文献
国家体改委经济体制改革研究院 中国人民大学 综合开发研究院联合研究组 中国国际竞争力研究报告[R].中国人民大学出版社,1997
黄东有. 中学生科学素养现状与培养对策研究[D] 上海师范大学硕士论文,2004 4.
[3] 程诘. 提高中学生科学素养的实践探索[M] 学科教
学,2002 第三期.
[5] 黄小莲. 论学生科学素养的缺失—以一次科学教育调查数据的分析为视点[M] 中国教育学刊,2004 7.
[6] 甘露,何树声. 高中学生科学素养的调查与分析——以广州市为例发表在《教育导刊》,2012 7.
关键词：天文科技；调查
1002-7661（2012）17-264-06
一、调查问卷基本情况
1、问卷测量的天文科技素养的结构
科学内容是天文科技素养的重要组成部分，一个具有天文科技素养的人应该理解(而不是仅仅记住)一些基本的科学概念。天文科技素养教育强调科学知识在真实的背景或情景中呈现，因而天文科技素养测试的问题应当是真实的，而不是凭空编造的。天文科技素养的功能不仅仅在于理解和认识，而更在于对与科学有关的问题进行思考和判断，进而对问题作出决策。这些认识被概括为指导天文科技素养测量的三个原则，即“内容原则”、“背景原则”和“过程原则”。天文科技素养测试题依据这些原则进行设计。通过调查，了解学生对天文科学基础知识（与人类关系最为密切的日月地的相关知识）的认识程度，为学校开设相关天文科技STSE校本课程的必要性和可行性提供理论依据。
表1-1太阳部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
9选择题太阳的能量来源理解简单的信息
17选择题日心学说理解简单的信息
19选择题太阳辐射理解简单的信息
26问答题日月的大小与距离理论，分析和解决问题
表1-2月球部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
6选择题月相和日月食理解简单的信息
表1-3地球部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
7选择题地球运动一般特点理解简单的信息
8选择题地球人造卫星理解复杂的信息
10选择题光化学
摘自：学年论文www.udooo.com
烟雾理论，分析和解决问题题号题型内容预期行为
11选择题地球的生命存在条件理解简单的信息
12选择题酸雨成因理论，分析和解决问题
13选择题化学风化理解复杂的信息
14选择题水体类型理解简单的信息
15选择题淡水储存形式理解简单的信息
16选择题潮汐理解复杂的信息
18选择题大气组成理解简单的信息
20选择题降水形成条件理解简单的信息
21选择题飓风概念理解简单的信息
22选择题地质灾害及其成因理解简单的信息
28问答题臭养层对地球的影响理解复杂的信息
29问答题证明空气存在的方法探索自然世界
30问答题分析水资源不足的原因理论，分析和解决问题
与传统测验不同，测试的背景是日常现象，它测试了学生能否应用科学知识进行合理的解释。
表1-4地外生命部分的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
27问答题外星球生命存在条件分析探索自然世界
这部分着重测量学生的科学推理能力以及对科学、技术、社会和环境相互关系的认识。一般来讲，技术革新当然是好事，但是在实际的社会情景中，其结果可能是复杂的。例如，它在给某些组织或个人带来益处的同时，也会使另外一些人的利益受损在这个意义上。天文科学教育要求学生能够在社会的大背景下认识科学、技术、社会、环境问题，是把当今与科技相关的重大社会问题及具有地方影响的问题纳入教育特别是科学课程之中，包括科技的应用问题、科技发展动向问题和科技的社会问题等。
表1-5科学研究方法的天文科技素养测试
题号题型内容预期行为
23选择题技术涉及过程的步骤利用工具、常规步骤和科学过程
24选择题发展观利用工具、常规步骤和科学过程
25选择题科学家思维方式和习惯品质利用工具、常规步骤和科学过程
2、调查问卷的内容
调查问卷内容主要包括三个方面：（1）科学内容：天文科学，生命科学，环境问题等。
（2）预期的行为：理解，理论化、分析、问题解决，使用工具、常规做法和科学过程，探索自然世界。
（3）科学观点：态度，发展，参与，兴趣，思维习惯。
调查问卷的内容由三大部分组成，第一大部分是由5项选择题组成，是被调查者的基本信息，包括性别、年级、父母受教育程度、天文科技素养获取的途径等等，为调查研究提供最基本的被试信息。第二大部分是由20项选择题组成，每题为2.5分，共50分，目的是定量地研究被调查者对天文科技素养的五个维度的运用程度。第三部分由5道开放性的问答题组成，每题为10分，共50分，目的在于定性地了解被调查者对天文科技素养的五个维度的运用程度，并用来判断被调查者真实想法是否与所选的选择题选项相一致，从而检查问卷的有效性。
二、调查过程与方法
1、测量工具
本文使用的调查问卷是相关学科的中学骨干教师参考了国际教育成就评价协会(IEA)主持的TIMSS调查问卷量表，在研究了我国科学教育的课程目标与课程标准的基础上，根据我国义务教育阶段课程内容，对其进行了多次修改以适应我国的现状改编而成的问卷量表，使其具有较高的信度与效度。（1）调查问卷的理论模型。本研究是借用米勒(Miller)三维模式，即○1关于概念的理解；○2关于科学研究方法的认识；○3关于科学、技术和社会的相互关系的认识。本研究调查问卷参考国际TIMSS 科学课题组的建构思路，从以下五个维度进行划分问卷的建构：利用工具、常规步骤和科学过程；理解简单的信息；理论、分析和解决问题；理解复杂的信息；探索自然世界。5个方面理论模型反映在20个选择题、5个开放性问答题中。被调查者对每一项天文科技素养的理解程度，由相关陈述句的选择来反映。（2）被试。我校参与天文科技素养问卷调查的学生共有579人，有初中部和高中部的学生，初中部是初一级和初二级的学生，有388人，是即将参与天文爱好学习的学生；高中部是高一的学生有180人，是即将参与天文知识校本课程培训的学生。每个年级的性别比例基本相同。于2010年9月28日对被试进行调查，发放问卷580份，共收回有效问卷568份，其中男生280份、女生288份。通过测量，为学校开设相关天文科技STSE校本课程提供理论依据。
表2-1被试情况
年级初中高中Total
男19486280
女19494288
Total388180568
（3）统计软件。SPSS(Statistical Package for the Social Science)一社会科学统计软件包，是世界三大著名统计软件之一。SPSS的基本功能有数据管理、统计分析、输出管理等。此次调查的所有数据均利用SPSS软件的统计分析功能，以及常用的统计图形、交互式统计图和报表的制作与编辑等功能进行分析。
（4）试题的项目分析。CR值（临界比）是用于Likert 量表测验（包括二点计分量表）的一个鉴别度指标，它是根据测验总分区分出高分组与低分组之后，求高分组与低分组在某一题目上平均数的差异显著性（P值小于0.05表示差异显著），差异显著的表示该题项具有较好的鉴别度，该题项应保留。反之，则
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表示鉴别度不足，应给予删除。表2-2试题的项目分析
题项P高P低P高－P低=鉴别度CR值P值
T62.208
1.6880.524.560.000
T72.4351.5940.8718.237.000
T81.786.39139512.048.000
T91.5580630.5253.578.000
T10.341.500-0.159-506.133
T111.623.34427910.895.000
T121.6880470.6414.708.000
T13.406.3910.015.147.883T142.321
1.9220.3994.022.000
T151.858130388.077.000
T161.380.4060.9747.876.000
T171.9975000.4973.912.000
T181.883.46941412.160.000
T192.1921.1410518.762.000
RT201.250.7970.4533.314.001
RT212.1101.5160.5944.869.000
RT222.3381.8280.514.993.000
RT231.640.6720.9687.444.000
题项P高P低P高－P低=鉴别度CR值P值RT24.406.1880.218
2.414.016
RT252.2561.8750.3813.619.000
RT268.2271.8756.35218.329.000
RT278.4741.0567.41826.777.000
RT288.9551.1697.78629.45000
RT296.0971.1694.92812.922.000
RT307.6042.4885.11613.897.000
初编的25题目的鉴别度介于0.015-7.786之间，其中T10、T13鉴别度及CR值均不佳，予以删除。所剩题目在各个预想维度上的分布如下表：表2-3天文科技素养问卷的组成成分及25题项分布情况
预设因素题项题量
因素1利用工具、常规步骤和科学过程T2
3、T24、T253
因素2理解简单的信息T6、T7、T9、T11、T14、T15、T17、T18、T19 、T20、T2T2212
因素3理论、分析和解决问题T10、T12、T26、T304
因素4理解复杂的信息T8、T13、T16、T284
因素5探索自然世界T27、T292合 计25
（5）信度和效度单位。信度和效度是优良的测量工具所必备的条件，代表了测量工具的可信性和有效性。本研究对调查问卷进行了信度和效度的检验。
○1信度。所谓信度是指测量数据(资料)与结论的可靠性程度，即测量工具能否稳定地测量到它要测量的内容的程度。也就是说信度是指测量的稳定性与一致性。由于天文科技素养的每一个维度都通过若干个选项与开放性问题来反映，那么对应的若干试题是否真实可靠地反映该方面的知识如何，本文采用Cronbach的方法来计算内在一致性信度，以统计软件SPSS副程式Reliability分析各题与总测验及删除之后α系数分析，SPSS输出总量表的内部一致性α系数，α系数越高越表明整体内部一致性越高。由下表可知删除T10、T13之后的问卷内部一致性信度α值为0.717。并且23个题项删除之后，α系数均降低，表明这23个题目都是具有不错信度的题目，结果如所示。
表2-4问卷信度Reliability Statistics
Cronbach's AlphaCronbach's Alpha Based on Standardized Items题数.69
5.71723
表2-5各题与总问卷的关系表题项删除该题后
之平均数删除该题后
之变异数试题与总分之
间的相关系数删除该题后
之α系数
T648.899320.11
5.180.681
T748.860314.915.346.675
T849.884308.646.394.670
T949.604320.819.110.684T1150.05131
1.06350.672
T1249.670319.833.132.683
T1448.838322.261.127.683
T1549.683313.984.265.676
T1650.060315.253.250.677
T1749.131321.119.123.683
T1849.705308.110.401.669
T1949.285314.219.278.676
T2049.871321.860.088.685
T2149.083319.544.167.681
T2248.847319.996.195.681
T2349.709314.873.244.677
T2450.664324.446.079.685
T2548.842321.322.155.682
T2645.41825469.407.658
T2746.292241.097.529.634
T2845.861237.398.542.631
T2947.635270.924.297.676
T3045.651269.437.309.674○2效度。所谓效度就是正确性程度，即测量工具确能测出其所要测量的特质的程度。效度的检验有内容效度、效标效度、结构效度。由于本问卷属于基础知识测验，且问卷数据属于分类数据（计分方法是0、1两点计分），不适合做常规的探索性因素分析和验证性因素分析。为此，本研究转而分析问卷的内容效度。
内容效度是指对欲测的内容或行为范围取样的适当程度。考察内容效度的目的在于系统地检查测量内容的适当性，并根据我们对所研究的概念的了解去鉴别测量内容是否反映了这一概念的基本内容。内容效度分析属于质的分析，分析的方法有专家判断法、复本法、再测法、经验法等。本研究根据国外效度较高的调查量表改编而来，采用专家判断法确定问卷的内容效度。分析的步骤主要包括邀请多名中学高级教师对问卷进行审核。结果表明，剩余的23题项具有较高的内容效度。
三、调查的结果与分析
1、总体情况
（1）学生总体科学素养理解程度的分布由于SPSS软件的某些分析功能对于正态分布的数据和非正态分布的数据具有不同的处理方法，如T检验和方差分析的前提是数据服从正态分布和近似正态分布。为了数据的进一步分析，我们首先检验数据的正态性。图中横坐标表示被试的得分，纵坐标表示在分数段上的人数分布，从柱状图形状可以看出被试学生天文科技素养的理解程度呈较好的正态分布，为进一步的性别差异检验、年级差异检验等提供了前提条件。
图3-1学生总体科学素养得分分布图
（2）不同群体间天文科技素养的差异情况
○1不同性别学生的天文科技素养总分差异比较
为了考察男女生天文科技素养有无显著性差异，在数据正态分布的前提下，本研究采用SPSS软件中的两组独立样本的T检验功能来检验。得到的结果如下表：
表3-1不同性别学生天文科技素养T检验
性别个数平均值标准差T值自由度dfSig
男28052.019617.60276
1.404566.161
女28849.888918.54672
Sig =0.161>0.05表示不同性别的学生在天文科技素养问卷总分差异不是非常显著。○2不同年级的学生天文科技素养总分的差异比较
表3-2不同年级的学生天文科技素养总分的差异比较
年级个数平均值标准差最小值最大值T值自由度dfSig
初中3884
3.704915.96580590-17.260566.000
高中18066.533311.357643092.5
Total56855.119113.6617595
*Sig =0.000<0.05表示不同年级的学生在天文科技素养问卷总分差异非常显著。表3-3不同年级的学生天文科技素养问答题的对比表
题目答案高中
（总180人）初中
（总388人）
回答
人数所占
比例回答
人数所占
比例
26：太阳比月亮大，但当你从地球看时，它们似乎是同样大小。为什么？1受视觉影响9
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5%369.3%2距离16793%22557.9%
3答非所问42%7619.6%
4放弃00%246.3%
27：要求同学们写下一个理由说明为什么人类在雅典娜上生活是困难的：1氧气不足7264%15540%
2二氧化碳过量导致人类无法呼吸10257%13033.4%
3氮气不够21%82%
4无臭氧层导致紫外线过强、对人类及其它生物造成生命威胁1146
3.7%14737.8%5离太阳距离太近，地表温度太过灼热4927%6115.6%
6自转时间过长，昼夜变化太慢，有极昼与极夜现象、造成昼夜温差极大5631%5514.3%题目答案高中
（总180人）初中
（总388人）
回答
人数所占
比例回答
人数所占
比例
277受公转时间影响2514%194.9%
8答非所问00%12632.4%
9放弃00%236%
28：为什么臭氧层对地球上所有生物是重要的。1臭氧层可以阻挡紫外线辐射180100%9725%
2答非所问00%15038.7%
3放弃00%318%
29：要求学生用一种方法证明空气的存在。1水169%51.4%
2燃烧3117%30.9%
3风、气95%13334.3%
4声音169%51.4%
5答非所问00%21354.9%
6 放弃00%246.3%
30：学生必须给出两个理由来说明不是每个人都有足够的水。1水资源分布不均3419%13334.3%2淡水资源少5832%7318.9%
3人多，生物多，人口不断增加169%236%
4酸雨3620%5514.3%
5水污染严重3218%1517.3%
6浪费水资源53%2312.9%
7滥砍树木，导致水土流失42%73.7%
8 答非所问00%277%
9 放弃00%8922.9%
2、回归分析
问卷的结构分为五个维度，也就是由五个因素组成，进行回归分析，五个因素都进入了回归方程，说明了问卷由这五个因素组成结构合理，另外，最能解释学生天文知识能力的是因素4---理解复杂的信息这一个因素就能解释56.9%的天文科技素养水平，其次是因素3--理论、分析和解决问题，因素4+因素3，两因素合起来就能解释79%的天文科技素养水平，再次因素5---探索自然世界，三个因素合起来，也就是因素4+因素3+因素5拥有90.7%的解释能力……五因素都具备对学生天文知识能力的解释能力，解释量100%。表3-4某因素具有解释天文知识的占有量
因素解释天文知识占有量
因素456.9%
因素4+ 因素379%
因素4+ 因素3+因素590．7%
因素4+ 因素3+因素5+因素299.1%
因素4+ 因素3+ 因素5+因素2+因素1100%
*因素1利用工具、常规步骤和科学过程
因素2理解简单的信息
因素3理论、分析和解决问题
因素4理解复杂的信息
因素5探索自然世界
3、学生天文科技素养影响因素分析
（1）学生获取的途径。本调查研究表明有66%的学生通过书籍和电视等传媒获取天文科技素养，其中25%的学生通过互联网，高达91%学生从课外获取天文科技素养。现代大都市网络信息传媒的迅速发展给中学生提供了新的平台和新的认识空间，获得天文科技素养和方法的信息渠道大大拓宽。学生对天文科技素养获得的主要途径，见图4 -1图3-5学生对天文科技素养获得的主要途径
以上的饼图百分比显示学生在课堂获得天文科技素养的只有7%，这说明了现在中国的学校教育在培养、提高学生的天文科技素养方面没有作系统的课程安排。但现代社会的高速发展离不开科技领域的迅猛发展，学生对天文科技素养的需求和追求也不断提升。从饼图百分比很明显看到66%的学生只能通过课外的书籍和电视等传媒来解决自我提高天文科技素养的需求。因此，作为学生提升各方面能力的主要场所——学校很有必要开发一系列的天文课程来满足学生对天文科技素养的追求。课程的设置可根据大部分学生获取天文科技素养的习惯安排，把开发的课本与相关的电视节目片段，图像等多媒体结合起来，图文并茂式的教学方式更有助于学生对知识的吸取，更能调动学生学习的积极性。此外，对低年级部分热爱天文的“发烧友”及高年级的学生在布置作业方面可多采取开放式的读书方式，把他们之前单凭自己的兴趣无序式的阅读引导式为与课程相关有序衔接的兴趣延伸，进一步拓宽他们的知识面。
（2）学生学段的差异。从
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数据中看出初中学段与高中学段的学生对天文知识掌握的程度不同，从问卷总分的差异比较中可知高一学段的学生对天文知识的掌握要比初中好很多，这是由于两个不同学段原有知识背景的差异以及年龄差异所造成的，心理和智力水平、思维特点的差异导致的。面对这些差异，天文课程的设计应符合各学段学生的不同特点，采取不同的教学方法来有效提高学生的天文科技素养。原有知识背景的差异
学生主要是从地理课堂及历史课堂获取少量零散的天文知识。现时地理课程的内容更多关注的是地球这一天体自身的状况及现象。初中学段的课程主要是围绕自然地理，人文地理开展，只有在七年级上册第一章第二节地球的运动中涉及地球自转公转的问题，这也是天文学研究的问题之一。而高中学段的课程主要是围绕经济地理开展，只在必修一采用一章的篇幅介绍地球在宇宙间与其它天体的关系及地球的运动，同样也是地理学与天文学的交叉处，而在历史课程的内容里，无论是高中学段还是初中学段对天文故事及天文学家的介绍都是分散在某一时期的文化介绍里。由于两个学段的学生在课堂上都未能建立连贯系列的天文知识体系，因此学生们对于这些知识的印象比较模糊，零碎。高中学段的学生因学习内容较初中学段的学生丰富，在原有知识背景方面显得略胜一筹。
（3）思维活动的差异。初中学段的学生伴随着自身生理、心理发生的显著变化，其思维活动中抽象逻辑思维已占主导地位，但有时思维中的具体形象成分还起作用。高中学段的学生经过初中学段生理及心理上的剧变及动荡，高中生的生理及心理均趋于成熟和稳定，抽象逻辑思维得到了迅速的发展，初、高中学段的学生虽然在抽象逻辑思维方面都得到了发展，但还是存在一定的差异。初中学段抽象逻辑思维在个体智力发展中占优势，但在很大程度上这时的逻辑思维还需要经验的支持。然而进入高中学段以后，学生的抽象逻辑思维则属于理论型，高中生已能在头脑中进行完全属于抽象符号的推导，能以理论作指导去分析、解决各种问题，他们的逻辑思维已具有充分的检测设性、预计性及内省性，而且辩证逻辑思维迅速发展，抽象逻辑思维已经进入成熟期。因此对于一些未知领域的问题，高中学段的学生的解答明显优于初中学段的学生。如27题、30题。
（4）学生的教育背景。美国国家科学教师协会(NSTA)在1971年出版的年报中提出科学素养应从不同的“教育背景”予以考虑。这些“教育背景”包括学科的结构、课程的设置、教学内容、教学方法和师资培训等多个方面。实际上这是从学校教育的角度考虑科学素养教育的落实问题。
（5）学校课程的设置。我国义务教育阶段的新课程改革设置了课程标准，增设综合实践活动课，为学生学习科学知识、开展科学探究实践活动提供了时间和空间。而本调查表明我国学校教育在天文科技素养方面没有作课程安排。
（6）学校的教学内容与方法。调查研究表明最能解释学生天文知识能力的是因素4---理解复杂的信息这一个因素就能解释56.9%的天文科技素养水平，理解复杂信息的能力最能体现学生的天文科技素养水平，教师应该作为教学提高的重点。在教学过程中除了要让学生掌握信息中所包含的关于天文方面的基础知识和基本概念外，须着重提升学生对信息的敏感度及取舍能力。将信息融入社会，将运用技术渗透信息中去，并对信息进行正确的批判、取舍，从而得到进一步的理解，以形成一种可以完善自我的能力。其次是因素3--理论、分析和解决问题的能力，把因素3和因素4这两个因素加起来的能力就能拥有79%天文科技素养水平，所以教师把提高学生理论、分析和解决问题的能力作为教学的次重点；因此，教学依次需要注重的是因素5---探索自然世界的能力，因素2---理解简单的信息的能力，因素1---利用工具、常规步骤和科学过程的能力。
○1学生缺失各科教师的共同关注。一些学者把科学素养内涵界定为：1、概念性知识———构成科学的主要概念、概念体系或观念；2、科学的理智———科学研究的方法论；3、科学的———科学所具有的价值标准，即科学研究中科学家的行为规范，又称科学态度或科学精神；4、科学与人文—科学与哲学、文学、艺术、宗教等文化要素的关系；5、科学与社会—科学与政治、经济、产业等社会诸方面的关系；6、科学与技术—科学与技术之间的关系与差异。科学素养的内涵已经覆盖到科学和人文的各个学科。
黄小莲关于“教师对培养学生的科学素养与各科教学关系的认识”的调查显示：很多教师把提升学生科学素养的任务仅仅归结于科学课程和科学教师，从而使得学科教育中科学精神与人文精神的分离。布鲁纳主张，在人的“学习方式”和“认识方式”中，存在“右利法”和“左利法”。所谓“右利法”是指合理的、演绎式的、直线式进行的方法，或谓之实质性方法；“左利法”则是指直观性的、检测设性的、游戏式的、想象式的富于机智的一种探究方法。“右利法”的训练主要依赖于理科教学，而“左利法”的训练离不开艺术类课程，而科学问题的解决，往往要在左右之间移动若干次。因此，提升学生的天文科技素养，不论是科学知识的传授，还是科学精神的培养，抑或者是科学方法的训练，亦需要各科教学的共同参与。
○2学生缺失“学习科学”的兴趣和方法。导致学生“学习科学”兴趣缺失的原因主要是升学的压力。一些中学地理教师只是在黑板上画实验，纸上谈兵，要求学生背实验步骤、实验现象和实验结果等，致使许多学生不能独立完成一份像样的实验报告或条理清晰地表述某个实验现象、描述某个实验过程、评述与分析某个实验结论。我们的学生以“读”科学、“听”科学、“记”科学代替“做”科学。学生用非科学方法学习“科学”的现象较为普遍，缺乏科学探究方法和科学精神。
○3学生缺失“科学探究”的时间。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。“科学探究”一般需经历“发现问题—提出科学问题—进行猜想与检测设—制订计划与设计实验—观察实验获取事实证据—检查与评价结果—对取得的成果进行表达与交流”这样一个过程。“科学探究”是一个逻辑的实证过程，也是一个充满创造性思维的过程，同时还是一个艰辛探索、不断实践、克服困难、发挥潜能的过程。科学探究活动较之课堂教学要花更多的时间，生活在“应试教育”环境下的学生，被剥夺了融入大自然和“科学探究”的时间，科学素养的培养很难落实到实处。
（7）教师的天文科技素养。本调查表明学生获得科学知识的主要途径中有7%来自课堂，而教师的天文科技素养也 不容乐观。有关资料表明：
○1教师的天文科技素养普遍较低，大多数人对天文科技素养还处于一种盲目崇拜状态，甚至夸大其社会功能。很多人认为天文科学不是客观真理，而是科学家头脑中建构的产物；甚至有人认为科学方法在不同的国家之间非常不同。
○2教师在教学中存在的非科学和伪科学行为还相当普遍。我们的教师没有真
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正理解科学本身不鼓励竞争，而鼓励合作这一特性，在实际教学中仍然较多采用竞赛、限时完成实验的做法。今天任何一项重要科学成就，都来之于科学家之间、科学家与其他人之间的坦诚合作，优秀的科学家追求客观真理胜过追求荣誉。教师天文科技素养的缺失直接影响到学生对这方面知识的认识；科学过程和科学方法的认识；关于科学、技术和社会的相互关系的认识等方面的提高。我们学校的科学教育应该融合有关科学哲学、科学史的教育，提高学生对科学的主观性和客观性本质认识。
（8）提升师生天文科技素养的思考。根据中国科协公布的第八次中国公民科学素养调查结果：2010年我国具备基本科学素养的公民比例为3.27%，尽管较过去已有明显提升，但仅相当于日本、加拿大、欧盟等主要发达国家和地区20年前的水平。国家颁布的《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020）》中指出：“公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题，参与公共事务的能力。”
根据国家要求，学校应从“四科”即科学知识、科学方法、科学意识、科学品质和“两能力”即科学思维能力、科学实践能力入手，通过课堂的主渠道和开展综合实践活动，让师生们在参与的过程提高天文科技的素养。在这过程还应该注意以下几点：
○1通过天文科技校本课程让学生掌握基本的天文科学知识。通过开设天文科技校本课程，以通俗的语言来讲解深奥的天文科学问题，让广大学生接受这门科学，首先是读得懂、喜欢读，从而作为一个生活在宇宙，生活在这个星系，生活在这个星球上的人来说，对自己生存的环境有一个基本的了解与认识。○2通过综合实践活动培养学生对天文科技的深厚兴趣。兴趣是掌握科技的原动力，无论是成年人还是青少年，都应该培养自己对科技的深厚兴趣。学校定期举办科技活动，让学生多看科技电视节目、看科幻电影、看有关科普书籍、参观天文科技园（馆），以及组织和吸引青少年参加多种形式的天文科技活动，使他们在活动中寻找快乐，在快乐中发现兴趣，在兴趣中培养爱好，在爱好中形成特长。让同学们从无知走向有知，在天文科技的趣味实验的探究中，感悟天文科学的奥秘，这样他们就会不知不觉地爱上这门科学。
○3组织学生参与类似于科学研究的学习活动。综合实践活动和科技创新活动是师生参与科学探究的好途径。让学生通过自己参与类似于科学研究的学习活动，获得亲身体验，激活储存知识，并学会一定的科学研究思考方法、实验技能等，使学生在遇到相关问题时，能够以内化的科学价值观和科学方法为基础，进一步寻找重要的信息、认知发现和评价，直到最后做出正确的决定，这有助于培养学生的综合应用能力，也有助于培养学生的创新精神和探索。
○4通过天文科学家们的事迹，培养学生良好的科学态度、情感和价值观。通过以各种形式介绍天文科学家们的事迹，使学生对天文科学家们那种敏锐的观察力、坚忍不拔的精神、不怕困难的勇气、敢于面对失败的决心等良好的科学素养有一种同感心灵的震撼。逐步培养起一丝不苟的科学态度、分秒必争的时间观念、刨根问底的探索精神、百折不回的非凡毅力、有理有据的分析能力、敢想敢干的创新精神。
科学态度、情感和价值观就是科学世界观，所谓科学世界观就是科学家对自己所从事的工作，以及如何看待自己的工作都有一些基本的共同信念和态度。如世界是可以被认知的、科学理念是会变化的、科学知识具有持久性、科学能够为所有问题提供完整的答案。
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