2025年中国乡村青少年STEM活动的成效及其影响因素研究项目调查报告.pdf

调查报告中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线中国科协-联合国儿童基金会“追光行动”乡村青少年科学素养提升项目摘要：本文是中国科协联合国儿童基金会“追光行动乡村青少年科学素养提升”项目中的中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究的基线调查结果报告。基线调查旨在通过问卷法收集并分析数据，从科学素养的角度呈现 3 个试点县乡村青少年的 STEM 学习现状，分析乡村青少年科学学习的特征及存在的问题，初步分析乡村青少年性别、家庭背景等方面的因素对其科学学习的影响。基线调查结果一方面为本研究划定调查对象的基线水平，为后续的中期和终期调查奠定基础；另一方面，调查结果对于项目在试点地区投放具有针对性的校内外学习资源提供参考。基线调查对广西省 3 个试点县的 9 所试点校中的 45 个班级发放调查问卷，问卷分析结果如下：总体而言，乡村青少年在知识与能力方面整体水平较低，低水平人群占比较高，且群体内科学知识与能力水平差异较大，在地理领域知识的掌握和运用概率思维的能力维度表现最差；在在科学态度方面，乡村青少年非正式科学学习的方式较为单一，校内科学兴趣整体低于中国青少年的整体水平，校外科学兴趣较低，科学身份认同与科学职业期待的水平相对较低，未来并不倾向于选择科学相关的职业。性别差异分析结果表明，男女生在科学学习上的差异主要体现在科学态度的维度上，在知识与能力方面，女生的物理学科知识水平显著低于男生；在科学态度上，女生的科学学习行为表现、学习情感水平、科学学习认知等方面均显著好于男生。基线调查可获得如下启示：当前乡村青少年群体的科学素养处于较低水平，需要项目持续、广泛地投放 STEM 教育资源进行干预，且应针对男女性在科学态度上的差异提供更有针对性的支持。一、调研背景 1二、调研方案设计 1（一）调研目标 1（二）调研内容 2（三）调研方法与工具 21.乡村青少年基本信息调查 22.乡村青少年科学知识与能力测试卷 33.乡村青少年科学态度问卷 13（四）数据统计与分析方法 14三、调研结果 15（一）接受调研的乡村青少年的基本情况 151.性别分布基本情况 152.民族分布基本情况 163.家庭经济社会地位基本情况 17（二）乡村青少年科学知识与能力的基本情况 221.乡村青少年科学知识与能力的总体水平分析 222.基于知识领域的学生表现分析 243.基于能力维度的学生表现分析 254.基于特定试题的学生表现分析 25（三）乡村青少年科学态度的基本情况 331.乡村青少年科学学习行为的基本情况 332.乡村青少年科学学习情感的基本情况 333.乡村青少年科学相关认知的基本情况 36（四）乡村青少年科学素养的性别差异 421.乡村青少年科学知识与能力的性别差异 422.乡村青少年科学态度的性别差异 44四、调研结论 47（一）乡村青少年科学素养的现状 47（二）乡村青少年科学素养的性别差异 47五、提升乡村青少年科学素养的行动建议 48（一）营造重视科学的社会生态，通过强化社会化科学氛围提升乡村青少年对科学价值的认识 48（二）多方资源联动，通过课程与资源补充促进乡村青少年的科学参与 48（三）加强城乡交流，通过交流活动促进乡村青少年的科学相关认同 49（四）激活竞争准备，通过科技竞赛提升学生的科学兴趣与创造力 50（五）关注性别差异，基于性别偏好有目的地促进不同性别学生的科学学习 51参考文献 52目录表格 1 基本信息调查题项双向细目表 2表格 2 乡村青少年科学知识与能力测试题双向细目表 4表格 3 可信度高低与 Cronbach 的对应关系 6表格 4 可靠性统计结果 6表格 5 基于 IRT 的信度结果 7表格 6 基于 CTT 的 30 个项目区分度计算结果 7表格 7 基于 IRT 的分离度结果 8表格 8 基于 IRT 的项目区分度结果 8表格 9 项目模型拟合度结果 10表格 10 乡村青少年科学态度问卷测量维度及分量表信度 13表格 11 参测学生性别分布基本情况 15表格 12 参测学生民族分布基本情况 16表格 13 乡村青少年科学知识与能力得分的总体情况 22表格 14 基于学科领域的学生表现分析 24表格 15 基于科学概念的学生表现分析 24表格 16 基于科学能力的学生表现分析 25表格 17 各题项难度系数（答对人数/总人数）26表格 18 乡村青少年校内科学学习兴趣的均值及标准差 34表格 19 乡村青少年校外科学学习兴趣的均值及标准差 35表格 20 乡村青少年科学相关认知各指标的均值与标准差 36表格 21 乡村青少年科学价值认同的均值及标准差 38表格 22 乡村青少年科学职业期待的均值及标准差 39表格 23 乡村青少年科学身份认同的均值及标准差 40表格 24 乡村青少年科学能力认知的均值及标准差 41表格 25 乡村青少年科学知识水平的性别差异（1）42表格 26 乡村青少年科学知识水平的性别差异（2）43表格 27 乡村青少年科学能力水平的性别差异 44表格 28 不同性别乡村青少年科学学习情感的差异分析 45表格 29 不同性别乡村青少年科学相关认知的差异分析 46表目录图 1 标准化残差值报告 9图 2 标准残差图结果 9图 3 项目分布气泡图 11图 4 项目分布气泡图 11图 5 测试信息函数 12图 6 sl01-sl08 的项目特征曲线 12图 7 参测青少年父亲学历分布情况 17图 8 青少年母亲学历分布情况 18图 9 青少年家庭私家车数量分布情况 19图 10 青少年家庭智能手机数量分布情况 20图 11 青少年家庭电脑数量分布情况 20图 12 青少年家庭书籍数量分布情况 21图 13 青少年家庭资产潜在类别分析结果 21图 14 怀特图 23图 15 s102 题项选项分布情况 26图 16 s112 题项选项分布情况 28图 17 s120 题项选项分布情况 29图 18 s122 题项选项分布情况 30图 19 s123 题项选项分布情况 31图 20 s130 题项选项分布情况 32图 21 乡村青少年非正式科学学习行为发生的频次 33图 22 乡村青少年科学相关认知的学校总体水平平均值的基本情况 34图 23 乡村青少年校内科学学习兴趣的基本情况 35图 24 乡村青少年校外科学学习兴趣的基本情况 36图 25 乡村青少年科学相关认知各指标的基本情况 37图 26 乡村青少年科学相关认知的学校总体水平平均值的基本情况 37图 27 乡村青少年科学价值认同的基本情况 38图 28 乡村青少年科学职业期待的基本情况 39图 29 乡村青少年科学身份认同的基本情况 40图 30 乡村青少年科学能力认知的选项频数分布情况 41图 31 乡村青少年非正式科学学习行为发生频次的性别差异 44图目录1 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告一、调研背景中国科学技术协会与联合国儿童基金会在 2021-2025 年项目周期内启动了“追光行动乡村青少年科学素养提升项目”，2023 年 6 月北师大高潇怡教授课题组已赴广西省三个试点县（崇左天等县、来宾市兴宾区、钦州灵山县）开展实地调研，为基线调查的推进奠定了良好基础。基于前期调研掌握的实地情况，课题组对基线测查的工具与施测方案进行了深入讨论与完善，并在 9 月正式启动基线调查工作，于 9 月 18 日至 22 日前往广西试点校进行调查工具的发放与回收，为后续“追光行动”项目相关活动的设计与实施提供实证资料依据。本次基线调查工作面向预先选取的 3 个试点县的 9 所试点校中的 45 个班级发放科学素养调查问卷，旨在了解试点县学生的科学素养水平及特征，并着重从性别角度对乡村女童的STEM 学习情况及影响因素进行分析。基于本次问卷数据的整理与分析，课题组撰写了有关乡村青少年科学素养现状分析的调研报告。二、调研方案设计（一）调研目标本次基线调查工作面向选取 3 个试点县的 9 所试点校中的 45 个班级发放科学素养调查问卷，旨在了解试点县学生的科学素养水平及特征，从性别角度对乡村女童的 STEM 学习情况进行分析。本次调查的结果将作为项目干预的基线水平，将为中国科协与联合国儿童基金会提供实证证据，为后续项目干预效果评估和干预内容改进奠定基础。同时，调研结果能够为乡村学校与校外科学工作室更好地开展科学教育工作提供证据支持，从而更有针对性地提升乡村青少年的STEM 素养和迁移应用能力。2 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告（二）调研内容本次调研主要使用前期编制的科学素养调查问卷对乡村青少年的科学素养进行测评，并对测试的结果进行系统分析。首先，通过测评乡村青少年在科学知识与科学能力上的表现，分析其在科学知识、科学思维、探究实践等方面的具体表现；其次，通过测查乡村青少年的科学态度，具体分析其在科学学习上的行为、情感和认知情况。最后，通过均值比较的差异分析，对比青少年群体在科学素养表现方面的性别差异。（三）调研方法与工具1.乡村青少年基本信息调查本研究主要调查了以下乡村青少年基本信息：（1）基本人口学特征。包括性别、民族等。（2）乡村青少年家庭的社会经济地位（Socioeconomic status,SES）。包括父母亲学历、父母亲工作类型、家庭资产（家庭藏书量、贵重物品拥有数量）。其中，本研究选用私家车、智能手机和电脑用来代表贵重物品。（3）学业成就。本研究中学生的学业成就以学生整体成绩在班级中所处的水平层次衡量。乡村青少年基本信息调查题项安排如表格 1 所示。表格 1 基本信息调查题项双向细目表维度基本信息题项基本人口学特征性别民族留守情况见答题卡第二部分 1家庭经济社会地位父母亲学历父母亲工作家庭资产第二部分 2、3第二部分 4、5第二部分 6、9、10、11学业成就整体成绩水平第二部分 73 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告2.乡村青少年科学知识与能力测试卷（1）设计说明纸笔测评是当前学生科学素养评价的主要手段，用于考察学生在科学知识与科学认知能力等方面的表现。本研究使用的乡村青少年科学知识与能力测试卷以中国科普研究所编制的科学素养测试题1为基础，该套试题曾多次被用于国内各省市大规模科学素养调查，试题质量有所保障。在该试题的基础上，综合考量知识覆盖面、试题难度、学生认知特点以及测查目标等因素，对部分试题进行替换，并邀请科学教育领域的专家、教研员以及一线科学教师对试题的适用性和有效性进行论证，最终形成包含物理（9 道题）、化学（9 道题）、生物（9 道题）、工程实践（3 道题）四个学科的 30 道科学素养测试题。编制完成后，对北京市 H 中学新初一的四名学生进行了测试，结合其作答情况和报告反馈，最终确定了本次基线调查的测验时长和测验形式。科学知识层面，本研究结合义务教育科学课程标准（2022 年版）中强调的学生应掌握的 13 个核心科学概念，从不同层面考察了学生对“物质的结构与性质”“生命系统的构成层次”“宇宙中的地球”等概念的理解和掌握情况。科学能力层面，本研究借鉴 PISA2025 的科学素养测评框架，在测查学生“科学地解释现象”“评价和设计科学探究”“利用科学知识进行决策和行动”等方面科学能力的同时，将新增的“运用概率思维”能力纳入考量，并设置了相关题目，测查学生“认识概率，理解异常值，评估观点可靠性”的能力2。为更真实、有效地反映学生科学知识与能力水平，研究评分采取分档设分的原则，试卷回收后，研究人员通过计算每道试题的难度，结合试题所属的学科和概念领域维度，确定每道试题的赋分，分为 3 分和 4 分两档，最终满分为 100 分，对应学生水平应达到义务教育科学课程标准（2022 年版）中“展示对事物的系统、结构、关系、过程及循环的理解”“使用或建构模型，解释有关的科学现象和过程”“了解科学、技术、社会、环境之间的相互影响”等要求。试题的双向细目表如下表所示：1 注：该试题适用对象为小学六年级学生，本研究基线测查的对象为九月刚升入中学的初一学生，水平相当，较为适用。2 李川.PISA 2025 科学素养测评框架的新动向及启示 J.科普研究,2022,17(01):52-58+102.4 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告表格 2 乡村青少年科学知识与能力测试题双向细目表题号考察的科学概念所属学科科学能力赋分权重物理生物地理工程实践科学地解释现象评价和设计科学探究科学地解释数据和证据利用科学知识进行决策和行动运用概率思维1物质的结构与性质33%2物质的运动与相互作用44%3物质的结构与性质33%4物质的运动与相互作用技术、工程与社会33%5物质的运动与相互作用技术、工程与社会33%6物质的运动与相互作用物质的结构与性质33%7宇宙中的地球33%8物质的运动与相互作用44%9能的转化与能量守恒44%10生物体的稳态与调节生物与环境的相互关系33%11生物体的稳态与调节生物与环境的相互关系33%12生物与环境的相互关系44%13生物与环境的相互关系33%14生命系统的构成层次33%15生命系统的构成层次33%16生命系统的构成层次33%17物质的结构与性质生命系统的构成层次44%18生物与环境的相互关系44%5 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告19宇宙中的地球-地球的公转与自转33%20宇宙中的地球（-地球所处的宇宙环境）物质的结构与性质44%21宇宙中的地球（-地球所处的宇宙环境）33%22地球系统-水循环生命系统的构成层次44%23地球系统（-岩石和土壤）/物质的变化与化学反应物质的结构与性质44%24地球系统（-岩石和土壤）/物质的变化与化学反应物质的结构与性质33%25地球系统（-地球内部圈层和地壳运动）33%26地球系统、地质作用人类活动与环境33%27地球系统、地质作用人类活动与环境33%28工程设计与物化（-工程是设计方案物化的结果）33%29工程设计与物化（-工程的关键是设计）33%30工程设计与物化（-工程的关键是设计）44%合计9993168671100100%（2）质量检验在质量检验环节，本研究分别依据经典测量理论（Classical Test Theory，CTT）和项目反应理论（Item Response Theory，IRT）进行信效度检验，分别采用SPSS26.0和WINSTEP 3.72.0进行分析。6 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告 信效度信度（Reliability）是指测评结果的稳定性和可靠性。效度（validity）是指测量的有效性，即能测量到所要测量目标的程度，本研究主要采用内容效度进行检验，知识与能力测试卷改良自中国科普所提供的成熟问卷，且经过专家的多轮讨论，较好地保证了其有效性。基于 CTT，计算 Cronbach 提出的 系数信度法来检验，依据可信度高低与 Cronbach 的对应关系（见表格 3）来判断信度3。表格 3 可信度高低与 Cronbach 的对应关系可信度Cronbach 系数不可信勉强可信可信很可信（最常见）很可信（次常见）十分可信Cronbach 系数 0.30.3Cronbach 系数 0.40.4Cronbach 系数 0.50.5Cronbach 系数 0.70.7Cronbach 系数 0.90.9Cronbach 系数可靠性统计结果如表格 4 所示，Cronbach 系数为 0.815，表明结果很可信。表格 4 可靠性统计结果可靠性统计量Cronbachs Alpha.815项数30基于 IRT，利用单维 Rasch 模型检验试题信度，分别报告被试与测试题的信度度检验测试卷的可靠性，结果如表格5显示。对于信度而言，当该参数大于0.7时，说明具有较高的可信度3。结果显示被试的信度为 0.74，试题的信度为 1，说明信度较高。3 衷克定.SPSS for Windows 数据统计分析工具应用教程 M.北京:北京师范大学出版社,2008:279.4 Liu X.Using and developing measurement instrument in science education:a rasch modeling approachM.North Charlotte:Information Age Publishing,2020:206-208.7 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告表格 5 基于 IRT 的信度结果信度结果被试试题0.741 区分度基于 CTT，采用分组计算法进行计算，区分度等于高分组和低分组在特定题目上的得分率之差，结果如表格 6 所示。区分度应在-1 至+1 之间。当区分度大于等于 0.4 时，说明该题目能起到很好的区分作用；当区分度小于等于 0.2 时，说明该题目的区分性很差；当区分度为负数时，说明试题或答案有问题。结果显示，个别试题低于 0.3，大部分题目具有良好的区分度。表格 6 基于 CTT 的 30 个项目区分度计算结果项目前 27%难度后 27%难度区分度项目前 27%难度后 27%难度区分度sl01sl02sl03sl04sl05sl06sl07sl08sl09sl10sl11sl12sl13sl14sl150.97210.38360.92550.76540.70760.56050.52330.50840.46930.88830.85290.42460.75050.86780.72440.63310.15830.58100.39290.37060.19740.23650.12850.15830.28680.26070.10990.16200.22530.13970.33890.22530.34450.37240.33710.36310.28680.37990.31100.60150.59220.31470.58850.64250.5847sl16sl17sl18sl19sl20sl21sl22sl23sl24sl25sl26sl27sl28sl29sl300.89200.65920.64250.78030.31660.71690.40040.53630.56240.59780.68340.64990.66850.89200.51770.20860.08750.08380.13410.06150.11730.09870.08380.13590.09120.11730.08940.13970.16200.08190.68340.57170.55870.64620.25510.59960.30170.45250.42640.50650.56610.56050.52890.73000.4358IRT 可以分别检验测试卷整体和具体项目的区分度（Separation）。分离度是指试题区分度（或被试的能力）的离散程度，分离度越高说明试题对不同能力水平的被试区分度越好。对于测试题整体而言，当该参数大于 1.5 时，满足对被试进行区分的最低水平；大于 2.00 时，说8 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告明能够较好地对被试进行区分5。测试卷分离度结果如表格 7 显示，被试的分离度为 1.69，试题的分离度为 14.31，说明试卷的整体区分度较好。表格 7 基于 IRT 的分离度结果分离度结果被试试题1.6914.31对于项目的区分度而言，其值应大于0.4，0.3左右属于可以接受的范围。结果如表格8显示，除 4 个项目低于 0.2 以外，其余项目均在可接受的范围，表明项目整体区分度较好。表格 8 基于 IRT 的项目区分度结果项目区分度项目区分度sl01sl02sl03sl04sl05sl06sl07sl08sl09sl10sl11sl12sl13sl14sl150.3420.1430.3030.2610.2130.2690.2080.2860.1590.4750.4350.2520.4340.4410.404sl16sl17sl18sl19sl20sl21sl22sl23sl24sl25sl26sl27sl28sl29sl300.4710.4130.3630.4560.1420.4420.1710.3130.270.3740.4080.4120.3550.520.2935 Liu X.Using and developing measurement instrument in science education:a rasch modeling approachM.North Charlotte:Information Age Publishing,2020:206-208.9 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告6 Boone W J,Staver J R,Yale M S.Rasch analysis in the human sciencesM.Springer Science+Business Media,2013.7 Rache G.Critical eigenvalue sizes in standardized residual principal components analysisJ.Measurement,2005.单维性检验项目反应理论建立在评价工具满足单维性假设的基础之上6，能够忽略其他因素对被试表现的干扰或影响。本研究利用标准残差值和标准残差图检验评价工具的单维性。结果显示（图1），未被首因子解释的标准化残差值（Unexplained variance in 1st contrast）仅为1.6，小于2；此外，由图 2 可知，绝大多数题目的因子值（Contrast loading）介于-0.4 到 0.4 之间7，说明本评价工具符合单维性要求且单维性较好，可以进行后续分析。图 1 标准化残差值报告 图 2 标准残差图结果10 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告 模型拟合度在 Rasch 模型中，通过试题拟合度（Item Fit）检验实际测试结果与理论模型之间的拟合或一致程度。Rasch 模型认为能力高的个体比能力低的个体做出正确回答的概率更大，因此将对被试和试题进行模型拟合。计算结果给出了每个 item（即题目）的难度值和拟合度，本研究样本大于 500，属于大样本，关注 OUTFIT 值，且只需关注 MSQ，Outfit MSQ 取值范围为0.6,1.4 8，计算结果如表格 9 所示，所有项目都在取值范围内，说明项目与模型拟合非常好。表格 9 项目模型拟合度结果ItemChisqdfp-valueOutfit MSQItemChisqdfp-valueOutfit MSQsl01sl02sl03sl04sl05sl06sl07sl08sl09sl10sl11sl12sl13sl14sl151562.482374.1211810.3662084.022177.5432056.3342239.2471932.9992248.1141612.3141702.8581965.5881697.7171631.4451704.392195719471947192819331924192119131895189718911860185118361825100.9870.00700.01800.37010.9990.0440.99510.9790.7981.2190.9291.081.1261.0681.1651.011.1860.8490.91.0560.9170.8880.933sl16sl17sl18sl19sl20sl21sl22sl23sl24sl25sl26sl27sl28sl29sl301562.6721666.491740.4881580.1432095.8881573.1112053.7781728.0371822.5281609.0341558.5751538.9541630.2771347.141713.53418311800179017781758174217281703169816831676166616511650164210.9880.795100.99800.3310.0180.90.9810.9880.63710.1070.8530.9250.9720.8881.1920.9031.1881.0141.0730.9550.9290.9230.9870.8161.043 气泡图气泡图可以更直观地显示被试或项目与模型的拟合程度和项目的测量误差。对于被试而言，由于本研究是大样本测评，被试与模型的拟合度数值表格条目较多，因此适合采用气泡图来显示被试与模型的拟合情况。图 3 显示，除小部分样本以外，大部分样本符合模型拟合要求，换言之，采用 Rasch 模型进行分析具有适切性，总体而言被试与模型整体拟合较好。对于项目而言，图 4 直观的显示项目分布均在-2 到 2 之间，拟合较好。8 Mok M C,Cheong C Y,Moore P J,et al.The development and validation of the self-directed learning scales(SLS)J.Journal of Research in Science Teaching,2005,42(5):493-517.11 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告图 3 项目分布气泡图 图 4 项目分布气泡图 测试信息函数本研究的测试信息函数结果如图 5 所示，能够很好的覆盖能力值在 0 左右的人群，说明被试与测试覆盖情况较好，整体测试效果较好。12 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告 图 5 测试信息函数 项目特征曲线项目特征曲线（Item Characteristics Curve，ICC）可以反映出项目的实际测量与模型的拟合情况，同时反映不同能力水平的考生在各个项目实际观测值与模型期望值之间的分布情况，使用图形显示题目的正确回答概率与受试者能力的关系。当与模型拟合良好时，观测到的 ICC应该在给定的置信区间内匹配，ICC 的下渐近线为 0，上渐近线为 1，是一条单调递增的 S 型曲线，其对称中心体现项目的难度，曲线越陡表明区分度越高。项目 sl01-08 项目的特征曲线如下图所示，30 个项目特征曲线见附录。分析图片可得，总体而言，大部分 ICC 曲线走势较好，说明测试效果较好；难度较低的项目区分度较低，曲线走向并非为“反 S 型”，例如 sl01、sl03，与前文怀特图中的难度分布相符。对于测试而言，难度较高和难度较低的项目分布基本合理。图 6 sl01-sl08 的项目特征曲线13 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告3.乡村青少年科学态度问卷本研究依据态度三元理论，将乡村青少年科学态度划分为科学学习行为、科学学习情感、科学相关认知三个维度9编制了乡村青少年科学态度问卷。调查工具借鉴国内外已有量表进行改进与本土化改编，经专家讨论审定和修改后形成最后的调查工具。其中科学学习行为的具体指标为学生非正式科学学习行为发生的频次；科学学习情感的具体指标为校内科学学习兴趣与校外科学学习兴趣；科学相关认知借鉴已有科学身份认同的相关研究10，将其分为科学价值认同、科学职业期待、科学身份认同、科学能力认同。在学生非正式科学学习行为发生的频次方面，以乡村青少年最近一年中该项学习行为的发生次数为主要表征。“从未”指一次都没有，“很少”指 1-4 次，“经常”指 5-12 次，“总是”指多于 12 次；科学学习情感和科学相关认知分量表为李克特五点量表，“非常不符合”“比较不符合”“一般”“比较符合”“非常符合”5 个选项，分别赋分“1-5”。乡村青少年科学态度问卷总体 Cronbach 系数为 0.94，各分量表的信度均处于较高水平，问卷结果能够基本反映乡村青少年科学态度的基本情况。问卷具体题目及各维度分量表信度如表格 10 所示。表格 10 乡村青少年科学态度问卷测量维度及分量表信度 测量维度具体指标对应问卷题目分量表信度科学学习行为非正式科学学习行为发生的频次第三部分 1-8科学学习情感校内科学学习兴趣1、2、3、4、5Cronbach 系数=0.890校外科学学习兴趣6、7、8、9、28科学相关认知科学价值认同17、18、23、24、25、26、27Cronbach 系数=0.910科学职业期待12、13、22科学身份认同14、15、16科学能力认同199 Reid,N.Thoughts on attitude measurementJ.Research in Science&Technological Education,2006,24(1):327.10 Chen S,Wei B.Development and Validation of an Instrument to Measure High School Students Science Identity in Science LearningJ.Research in Science Education,2020,52(5):111126.14 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告 （四）数据统计与分析方法本研究依据以下三个原则进行了数据清洗：（1）卷全部空答；（2）卷相同选项90%；（3）卷缺失 50%以上。满足上述三个原则中任意一项的问卷被剔除。最终回收的 2160 份问卷有 1991 份被认定为有效问卷，问卷回收的有效率为 92.2%。针对剩余问卷中的缺失值，使用均值进行了替换。对于数据的处理，分别采用经典测量理论和项目反应理论进行分析。依据经典测量理论（Classical Test Theory，CTT）对数据进行描述性统计、差异分析与回归分析，数据分析工具为 SPSS26.0。依据项目反应理论（Item Response Theory，IRT），采用单维 Rasch 模型进行拟合，对测评工具进行单维性检验、模型拟合、样本统计分析等，数据分析工具为WINSTEP 3.72.0。15 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告三、调研结果（一）接受调研的乡村青少年的基本情况1.性别分布基本情况参测青少年性别分布情况如表格所示。男生总计占比 45.81%，女生总计占比 52.54%，另有 1.66%学生性别报告为缺失。各校参测青少年男女比例均接近 1:1，抽样样本具有代表性和可靠性。表格 11 参测学生性别分布基本情况序号学校性别人数合计1来宾市兴宾区迁江中学男女缺失10714872622来宾市兴宾区桥巩初中男女缺失837411583来宾市兴宾区凤凰八一男女缺失9711112094崇左市天等县华隆中学男女缺失9310632025崇左市天等县仕民实验学校男女缺失969631956崇左市天等县民族中学男女缺失10113652427钦州市灵山县平山中学男女缺失115125324316 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告8钦州市灵山县新圩中学男女缺失7811731989钦州市灵山县佛子中学男女缺失1421337282合计男女缺失91210463319912.民族分布基本情况参测学生民族分布情况如表格 12 所示。壮族学生总计占比为 55.10%，汉族学生总计占比为 40.93%，其它民族学生总计占比为 1.56%。地域分布上，来宾市和崇左市参测学生中以壮族学生为主，钦州市参测学生几乎全部为汉族学生。表格 12 参测学生民族分布基本情况序号学校民族人数合计1来宾市兴宾区迁江中学壮族汉族其它缺失212331072622来宾市兴宾区桥巩初中壮族汉族其它缺失131121231583来宾市兴宾区凤凰八一壮族汉族其它缺失14556532094崇左市天等县华隆中学壮族汉族其它缺失19332420217 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告5崇左市天等县仕民实验学校壮族汉族其它缺失1854151956崇左市天等县民族中学壮族汉族其它缺失221110102427钦州市灵山县平山中学壮族汉族其它缺失4236032438钦州市灵山县新圩中学壮族汉族其它缺失4192021989钦州市灵山县佛子中学壮族汉族其它缺失2268111282合计壮族汉族其它缺失1097815314819913.家庭经济社会地位基本情况社会经济地位是一个家庭或个人在社会制度中的相对地位，在社会制度中个人根据他们获得或控制的财富、权力和地位而排名11,12。学生所在家庭的社会经济地位包括父母的受教育程度、父母的职业地位、家庭财产等，并根据家庭组成进行适当调整13。其中，家庭财产常用某些耐用品的拥有量或家庭消费指数衡量14。11 Mueller C W,Parcel T L.Measures of socioeconomic status:Alternatives and recommendationsJ.Child development,1981:13-30.12 Sirin S R.Socioeconomic status and academic achievement:A meta-analytic review of researchJ.Review of educational research,2005,75(3):417-453.13 Cowan C D,Hauser R M,Kominski R A,et al.Improving the measurement of socioeconomic status for the national assessment of educational progress:A theoretical foundationJ.National Center for Education Statistics,2012,2012.14 Friedman M.The permanent income hypothesisM/A theory of the consumption function.Princeton University Press,1957:20-37.18 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告（1）父母学历情况图 7 参测青少年父亲学历分布情况 图 8 青少年母亲学历分布情况在父母学历分布上，大多数学生父母的文化程度不高。有 72.36%学生的父亲和 69.31%学生的母亲学历在中学或以下，仅有 5.21%学生的父亲和 4.41%学生的母亲接受过高等教育（大专、本科、硕博士研究生），还有相当一部分学生不知道父母学历。19 中国乡村青少年 STEM 活动的成效及其影响因素研究项目基线-调查报告（2）父母职业情况参照边燕杰15在研究中对精英职业的划分，将父/母亲的职业类型分为精英职业和非精英职业两类，精英职业包括“国家机关事业单位与工作人员”（政治精英）、“企业/公司中高级管理人员”（经济精英）、“科学家、工程师、教师、医生、律师”（技术精英）；其他职业类型与就业状况包括“技术工人（包括司机）”“生产与制造业一般职工”“商业与服务业一般职工”“个体户”“农民”“无业、失业、下岗”等“非精英职业”。根据上述划分，26.87%学生父亲和 28.02%学生母亲从事精英职业，大多数学生父母亲从事非精英职业。（3）家庭财产情况本研究通过学生家庭中书籍、私家车、智能手机和电脑的数量衡量学生家庭财产情况。在私家车数量上，47.40%学生家庭没有私家车，35.26%学生家庭有一辆私家车，少部分学生家庭中私家车数量超过两辆。图 9 青少年家庭私家车数量分布情况15 边燕杰,刘翠霞,林聚任.中国城市中的关系资本与饮食社交:理论模型与经