第一講科學(xué)素養(yǎng)概念

1、科學(xué)教育概論第一講 科學(xué)素養(yǎng)概念第二講 科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)教育第三講 西方理科課程的發(fā)展第四講 科學(xué)探究第五講 科學(xué)、技術(shù)與社會第六講 科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)參考書目：1魏冰科學(xué)素養(yǎng)教育的理念與實踐理科課程發(fā)展研究M廣州：廣東高等教育出版社，20062丁邦平國際科學(xué)教育導(dǎo)論M太原：山西教育出版社，2002.3馬來平，常春蘭，劉曉理解科學(xué)：多維視野中的自然科學(xué)M濟(jì)南：山東大學(xué)出版社，2004.第一講 科學(xué)素養(yǎng)概念一、 科學(xué)素養(yǎng)的含義二、 科學(xué)素養(yǎng)理論的形成與發(fā)展三、 素質(zhì)教育與科學(xué)素養(yǎng)第一節(jié) 科學(xué)素養(yǎng)的含義科學(xué)素養(yǎng)是針對普通教育而不是專業(yè)教育，是指向所有的或大多數(shù)學(xué)生而不是少數(shù)學(xué)生。但由于其本身的教育口號

2、的特征，對科學(xué)素養(yǎng)具體內(nèi)容的理解可能會因為而異。從理科課程的角度來看，它一般包括科學(xué)知識、科學(xué)過程和情感態(tài)度價值觀。科學(xué)素養(yǎng)可以從不同的層面去理解，這里主要是從學(xué)校理科課程的角度來討論這一概念。據(jù)Bybee（1997）考證，最早使用科學(xué)素養(yǎng)一詞的是美國著名教育家、化學(xué)家、哈佛大學(xué)校長柯南特（Conant J.）?？履咸卦?952年出版的科學(xué)中的普通教育一書里首次使用這個詞。正像這本書的書名所表明的，柯南特把科學(xué)素養(yǎng)定位于普通教育的層面上，這為后來的科學(xué)素養(yǎng)的研究定下了基本調(diào)子。也就是說，科學(xué)素養(yǎng)是針對普通教育而不是專業(yè)教育，是指向所有的或大多數(shù)學(xué)生而不是少數(shù)學(xué)生。有必要指出的是，柯南特是在大學(xué)

3、普通教育（通識教育）的層次上討論科學(xué)素養(yǎng)這一概念的。真正把科學(xué)素養(yǎng)引入基礎(chǔ)教育的是美國著名科學(xué)教育家、斯坦福大學(xué)教授赫德（Hurd P）。早在1958年，赫德就在美國科學(xué)教育雜志上發(fā)表了一篇題為科學(xué)素養(yǎng)：對美國學(xué)校的啟示的文章。正像這篇文章的標(biāo)題所表明的，作者把科學(xué)素養(yǎng)作為一個對中小學(xué)科學(xué)教育的建議。更為有意義的是，在這篇文章里，赫德明確提出科學(xué)素養(yǎng)是指向公民而非專業(yè)人士的。他指出，“稍微多一些理解科學(xué)的發(fā)展力量和現(xiàn)象對當(dāng)今公民來說是必要的?？茖W(xué)教學(xué)不能再被當(dāng)作少數(shù)人的奢侈品”（Hurd,1958）。近半個世紀(jì)以來，赫德致力于科學(xué)素養(yǎng)運(yùn)動的推廣和科學(xué)素養(yǎng)概念的詮釋，在不同時期都發(fā)表了針對這一主

4、題的文章。幾乎在所有的這些文章里，赫德對科學(xué)素養(yǎng)概念的解釋都是建立在普通教育的層面上。例如，在1987年的一篇文章里，赫德針對20世紀(jì)60年代理科課程改革失敗的原因，深有感觸地指出，“科學(xué)素養(yǎng)的度量就是文化意識的度量。傳統(tǒng)理科課程把學(xué)生當(dāng)作自己文化中的外來人。引起科學(xué)教學(xué)實質(zhì)性變革的一個問題是太多的科學(xué)家沒有科學(xué)素養(yǎng)，對大學(xué)前科學(xué)教育感興趣的科學(xué)家、哲學(xué)家、社會學(xué)家和歷史學(xué)家太少”（Hurd,1987）。赫德把科學(xué)素養(yǎng)同“文化”聯(lián)系起來、把科學(xué)家看作“沒有科學(xué)素養(yǎng)”，抱怨太少的哲學(xué)家、社會學(xué)家和歷史學(xué)家參與科學(xué)教育改革，顯然，作者關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的強(qiáng)烈的普通教育觀已顯露無疑。在1998年的一篇文章

5、里，赫德再次呼吁：“科學(xué)素養(yǎng)是一種公民能力。在一個人的整個生命活動中，他可能會遇到與科學(xué)有關(guān)的個人的、社會的、政治的和經(jīng)濟(jì)的方面的各種問題，對這些問題的理性思考需要科學(xué)素養(yǎng)”（Hurd,1998）。自從20世紀(jì)50年代科學(xué)素養(yǎng)作為一個名詞產(chǎn)生以來，它一直作為一個口號流行于西方科學(xué)教育界。作為一個口號，他對于科學(xué)教育改革具有積極的象征意義，表達(dá)了科學(xué)教育改革的理想目標(biāo)。也正是作為一個口號，它把對科學(xué)教育感興趣的人統(tǒng)一起來朝著一個目標(biāo)邁進(jìn)。在這個意義上，科學(xué)素養(yǎng)同“科學(xué)為大眾”或“科學(xué)大眾化”（Science for All)等西方科學(xué)教育界流行的口號具有相同或類似的意義。一般而言，教育口號具有這

6、樣幾個特點(diǎn)：簡約性、情緒化、導(dǎo)向性和明顯的價值傾向性（鄭金洲，1998）。因此，對口號的理解可以因人、因時、因地而異。不難理解，科學(xué)素養(yǎng)常常被認(rèn)為是一個缺乏統(tǒng)一定義的概念。Laugksch(2000)認(rèn)為，造成這一局面的原因主要有5個因素：對科學(xué)素養(yǎng)感興趣的群體不同（有科學(xué)教育工作者、社會科學(xué)工作者和政策制定者等）；科學(xué)素養(yǎng)的測量方式不同；對科學(xué)素養(yǎng)這一概念的定位不同；倡導(dǎo)科學(xué)素養(yǎng)的目的不同；科學(xué)素養(yǎng)作為一個概念是相對的還是絕對的。這5個因素之間的關(guān)系可由圖1-1表示。興趣群體概念定位提倡目的概念本質(zhì)測量方式科學(xué)素養(yǎng)1-1 影響科學(xué)素養(yǎng)概念的理解因素（來源：Laugksch,2000） Byb

7、ee(1997)提醒我們，造成對科學(xué)素養(yǎng)的不同解釋的一個重要原因是人們對科學(xué)素養(yǎng)這一詞組中的“l(fā)iteracy”有不同的理解。這一英文單詞在字典的一般解釋是“讀、寫能力”。顯然，這一解釋對科學(xué)素養(yǎng)概念并沒有實質(zhì)意義，也即科學(xué)素養(yǎng)并不一定是關(guān)于科學(xué)的“讀、寫能力”。這一單詞對科學(xué)素養(yǎng)蘊(yùn)含的意義是人們應(yīng)該了解有關(guān)科學(xué)的基本知識、具有基本的能力，以便適應(yīng)現(xiàn)代社會，即所謂“功能的科學(xué)素養(yǎng)”（Functional Scientific Literacy）。順便一提，關(guān)于“功能的科學(xué)素養(yǎng)”的提法在近年為科學(xué)教育開辟了一個新的研究領(lǐng)域，即“公眾理解的科學(xué)”（Public Understanding of S

8、cience）。研究者通常通過個案方法對普通市民在其日常生活中是如何理解、認(rèn)識和處理相關(guān)的科學(xué)技術(shù)問題進(jìn)行考察（Irwin&Wynne,1996）。這類研究促使學(xué)校科學(xué)教育工作者關(guān)注 “市民的科學(xué)”和“學(xué)?？茖W(xué)”的聯(lián)系并重新審視傳統(tǒng)的學(xué)校科學(xué)課程在培養(yǎng)公民的科學(xué)素養(yǎng)方面的作用。但是，即便是在“功能的科學(xué)素養(yǎng)”這一層次上，似乎也難達(dá)成一致意見。例如，有的人強(qiáng)調(diào)對科學(xué)與技術(shù)的基本概念和名詞的掌握（Hazen&Trefil,1991）,有的人強(qiáng)調(diào)能讀懂、會寫并對有關(guān)的科學(xué)問題進(jìn)行有效的交流與傳達(dá)（Shamos,1995）.另外，還有人認(rèn)為在不同的社會背景中，“功能的科學(xué)素養(yǎng)”是不一樣

9、的。例如，發(fā)達(dá)國家的社會公民與相對落后的社會公民在他們的日常生活中對科學(xué)與技術(shù)知識的需求是不同的（Jenkins,1990）。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，有人認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)的定義應(yīng)具有相對性，也即科學(xué)素養(yǎng)與社會背景相關(guān)，它不應(yīng)當(dāng)存在于“社會真空”中（Laugksch,2000）。由此出發(fā)，不難理解，即便是在同一國家，對于城市和鄉(xiāng)村的人們的科學(xué)素養(yǎng)的要求也不可能是一樣的。就我國而言，社會文化發(fā)展不平衡，科學(xué)教育普及的水平也不一樣，不同地區(qū)的市民究竟需要什么樣的科學(xué)素養(yǎng)，我們還缺乏充分的數(shù)據(jù)。如前所述，作為一個口號，科學(xué)素養(yǎng)表達(dá)了科學(xué)教育改革的理想目標(biāo)。但從理科課程發(fā)展的角度來說，人們習(xí)慣把它與一些課程問題聯(lián)系

10、起來。例如，在Champagne和Llovitts(1989)看來，對于“什么是科學(xué)素養(yǎng)”或“怎樣才算具備了科學(xué)素養(yǎng)”這一類問題的回答一般包括3個方面的描述：關(guān)于一個具備科學(xué)素養(yǎng)的人的行為的描述；關(guān)于一個具備科學(xué)素養(yǎng)的人的心智狀態(tài)(mental State)的描述，也即知識、技能和價值觀等方面；關(guān)于培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)的人的教育條件。顯然，這3個方面分別大致相當(dāng)于課程評價、課程內(nèi)容和課程實施。而且，他們的核心部分是第二個方面，即相當(dāng)于課程內(nèi)容的“心智狀態(tài)”，其他兩個方面實際上是它的推演。這大概可以解釋當(dāng)人們談到科學(xué)素養(yǎng)時為什么習(xí)慣從科學(xué)知識，技能與價值觀三個方面來構(gòu)建理科課程(Bybee,1987

11、;Collins,1989).也正是在這個意義上，通過比較同一年代的科學(xué)素養(yǎng)的不同提法，以及不同年代的科學(xué)素養(yǎng)核心概念，Bybee認(rèn)為，“當(dāng)一個人聲稱科學(xué)素養(yǎng)沒有被很好地定義的時候，他要么沒有認(rèn)識到科學(xué)素養(yǎng)的歷史，要么不接受別人的定義” (Bybee,1997) 。那么，這個關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)認(rèn)識的歷史是怎樣的呢？這個問題將在下一節(jié)討論。第二節(jié) 科學(xué)素養(yǎng)理論的形成與發(fā)展在西方，科學(xué)素養(yǎng)作為一個專有名詞出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，至60年代中期開始有相關(guān)的理論出現(xiàn)。在后來的幾十年間，科學(xué)素養(yǎng)理論不斷發(fā)展，并逐漸影響到學(xué)校理科課程。本節(jié)主要對西方國家科學(xué)素養(yǎng)理論的形成與發(fā)展過程做一簡要的文獻(xiàn)回顧。在第一節(jié)中

12、談到，柯南特于20世紀(jì)50年代初期首次使用了科學(xué)素養(yǎng)這個名詞，赫德在50年代后期從基礎(chǔ)教育的層面對它進(jìn)行了說明和解釋。在他們之后，還有約翰遜(Johnson W.)、卡爾頓(Carlton R.)等人對科學(xué)素養(yǎng)做了進(jìn)一步闡發(fā)(Bybee,1997)。雖然他們的文章大都涉及了科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容，如科學(xué)概念、科學(xué)與社會的關(guān)系、科學(xué)方法和科學(xué)史的作用、科學(xué)事業(yè)的精神等，但還只能算是個人的見解，沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識。因此，可以說，從20世紀(jì)50年代初到60年代初的10年間并沒有成型的科學(xué)素養(yǎng)理論出現(xiàn)。到了20世紀(jì)60年代中期，美國威斯康星大學(xué)科學(xué)素養(yǎng)研究中心的Pella等人對科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行了首次概括總結(jié)。

13、他們試圖解決的問題是在過去的10多年里發(fā)表的有關(guān)科學(xué)素養(yǎng)的文章有沒有共同性的主題，如果有，它們是什么。經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)查和統(tǒng)計分析，他們發(fā)現(xiàn)在100篇關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的文章里涉及的共同主題可概括為6個方面（后面的數(shù)字是所提及的文章篇數(shù)）；科學(xué)和社會的相互關(guān)系（67）；科學(xué)的倫理（58）；科學(xué)的本質(zhì)（51）；概念性知識（26）；科學(xué)和技術(shù)（21）；人文中的科學(xué)（21）（Pella, O Hearn& Gale,1966）.隨后， Pella對20世紀(jì)60年代理科教育現(xiàn)代運(yùn)動中的“新課程”進(jìn)行了評價。但他發(fā)現(xiàn)，“新課程”多集中于概念性知識，即學(xué)科知識，很少涉及其他主題（Pella，1967）。Pel

14、la等人的研究結(jié)果使科學(xué)素養(yǎng)理論的基本框架得以形成，為后來的研究奠定了基礎(chǔ)。美國俄亥俄州立大學(xué)的Showalter等人在20世紀(jì)70年代中期對科學(xué)素養(yǎng)的理論進(jìn)行了又一次的綜合概括。根據(jù)調(diào)查研究和文獻(xiàn)分析，他們提出科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)包括以下7個方面：科學(xué)的本質(zhì)；科學(xué)中的概念；科學(xué)過程；科學(xué)的價值；科學(xué)和社會；對科學(xué)的興趣；與科學(xué)有關(guān)的技能（Showalter，1974）。與Pella等人的理論相比，這7個維度在內(nèi)容和次序上都有變化，在一定程度上反應(yīng)了科學(xué)素養(yǎng)的時代特征。此外，他們還提出了科學(xué)素養(yǎng)的連續(xù)性問題，即一個人的科學(xué)素養(yǎng)是由低級到高級、由不成熟到成熟逐步發(fā)展的。這種連續(xù)性不僅反應(yīng)在科學(xué)素養(yǎng)的整體上

15、，也反應(yīng)在每一個維度上。科學(xué)素養(yǎng)的連續(xù)性問題后來由Shamos、Bybee等人繼承和發(fā)展。在Shamos看來，科學(xué)素養(yǎng)可分為3個水平，即文化的科學(xué)素養(yǎng)理解普通文化意義上的科學(xué)詞匯；功能的科學(xué)素養(yǎng)能閱讀、書寫并參與討論有關(guān)的科學(xué)問題；“真實的”科學(xué)素養(yǎng)深入理解科學(xué)事業(yè)的發(fā)展變化，科學(xué)概念的來龍去脈以及科學(xué)過程的本質(zhì)含義（Shamos，1995）。Bybee把科學(xué)素養(yǎng)分為5個水平，由低到高分別是科學(xué)文盲、詞語的科學(xué)素養(yǎng)、功能的科學(xué)素養(yǎng)、概念和過程的科學(xué)素養(yǎng)、多維的科學(xué)素養(yǎng)（Bybee，1997）。其中，第5級水平相當(dāng)于Shamos的“真實的”科學(xué)素養(yǎng)，指向科學(xué)的社會、文化意義。此外，Agin（19

16、74）在Pella等人工作的基礎(chǔ)上對各個科學(xué)素養(yǎng)的主題進(jìn)一步闡釋。他認(rèn)為，科學(xué)素養(yǎng)的以下6個主題應(yīng)是制定跨學(xué)科教學(xué)單元的出發(fā)點(diǎn)：科學(xué)和社會；科學(xué)倫理；科學(xué)本質(zhì)；科學(xué)概念；科學(xué)和技術(shù)；科學(xué)和人文。Agin的工作可看作是20世紀(jì)70年代關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)討論的代表。值得一提的是，20世紀(jì)70年代關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的研究已經(jīng)不限于其內(nèi)容和范圍的討論了，而是從多角度、多層面來看待這一問題。例如，Shen(1975)從社會一環(huán)境的角度討論了實際的、公民的和文化的科學(xué)素養(yǎng)。他認(rèn)為，人們在不同的環(huán)境中會有不同的科學(xué)素養(yǎng)的需要。實際的科學(xué)素養(yǎng)主要用來解決人們在日常生活中所遇到的困難和問題，例如健康、安全等。公民的科學(xué)素養(yǎng)

17、使人們能夠更多地關(guān)心與科學(xué)有關(guān)的社會問題，積極參與社會決策；文化的科學(xué)素養(yǎng)則滿足人們對科學(xué)事業(yè)、科學(xué)文化和科學(xué)精神的探求的需要。美國國家科學(xué)教師協(xié)會（NSTA）在1971年出版的年報中提出科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)從不同的“教育背景”予以考慮。這些“教育背景”包括：學(xué)科的結(jié)構(gòu)、課程的設(shè)置、教學(xué)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和師資培訓(xùn)等多個方面（NSTA,1971）。實際上這是從學(xué)校教育的角度考慮科學(xué)素養(yǎng)教育的落實問題。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，科學(xué)素養(yǎng)作為科學(xué)教育的目標(biāo)被明確提出。美國國家科學(xué)教師協(xié)會在1982年發(fā)表了題為科學(xué)技術(shù)社會：80年代的科學(xué)教育的年度報告。在這個報告中，科學(xué)素養(yǎng)的基本成分被概括為以下幾個方面：

18、科學(xué)、技術(shù)過程和探究技能；科學(xué)和技術(shù)知識；科學(xué)、技術(shù)知識在個人和社會決策中的作用；對科學(xué)和技術(shù)的態(tài)度、價值觀和鑒賞能力；在與科學(xué)有關(guān)的問題中的科學(xué)和技術(shù)的相互作用（NSTA，1982）。與20世紀(jì)六七十年代的科學(xué)素養(yǎng)理論相比，該報告提出的科學(xué)素養(yǎng)有兩個特點(diǎn)：第一，強(qiáng)調(diào)“技術(shù)“并把它放在與科學(xué)同等重要的位置；第二，強(qiáng)調(diào)與科學(xué)、技術(shù)有關(guān)的個人和社會決策。在80年代的科學(xué)素養(yǎng)理論中，最有影響的是國際科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展中心（芝加哥）主任Miller在1983年提出的三維模式，即：關(guān)于科學(xué)概念的理解；關(guān)于科學(xué)過程和科學(xué)方法的認(rèn)識；關(guān)于科學(xué)、技術(shù)和社會的相互關(guān)系的認(rèn)識（Miller，1983）。Miller這一

19、模式的提出主要基于兩個方面的研究成果，一是總結(jié)以前的理論研究和相關(guān)的測量與評價；二是他自己關(guān)于科學(xué)政策制定過程中公民科學(xué)素養(yǎng)問題的研究。由于這個模式有一定的實證數(shù)據(jù)作基礎(chǔ)，加上它簡潔明確，突出了科學(xué)素養(yǎng)的核心，因而在學(xué)術(shù)界得到了較為普遍的認(rèn)同。Miller的這篇文章，即科學(xué)素養(yǎng)：一個概念和經(jīng)驗的回顧，也就成了科學(xué)素養(yǎng)研究的經(jīng)典性文獻(xiàn)。后來，很多學(xué)者依據(jù)這一理論模型設(shè)計問卷或量表對普通公民的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行了測量。中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會最近幾年進(jìn)行的中國公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查的指標(biāo)體系也來源于這個理論模型（Zhang&Zhang，1993）。幾乎與此同時，加拿大學(xué)者Roberts（1983）對科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)

20、行了綜合性的文獻(xiàn)回顧。在他的題為科學(xué)素養(yǎng)：朝向理科課程目標(biāo)的平衡的報告中，Roberts認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)作為一個教育口號代表了不同的課程目的的一種平衡。在他看來，上述的Pella等人的關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的見解是“綜合意義上”（Composite Sense）的科學(xué)素養(yǎng)。結(jié)合他的“課程重點(diǎn)”（Curriculum Emphases）理論，作者認(rèn)為，科學(xué)教育的目的可以多種多樣，每一種課程目的都是合理的。Roberts工作的意義是把科學(xué)素養(yǎng)的理念同理科課程結(jié)合起來，從而為理科課程的開發(fā)和評價提供了重要思路。同時，由于他的“課程重點(diǎn)”的概念是從社會學(xué)的角度提出的，即不同的課程決策者（或利益集團(tuán)）具有不同的“課程

21、重點(diǎn)”，從而也為研究科學(xué)素養(yǎng)理念的落實提供了重要線索。Roberts的“課程重點(diǎn)”的概念在以后的章、節(jié)中還有提及。到了20世紀(jì)80年代后期，隨著以國家標(biāo)準(zhǔn)為特征的一系列科學(xué)教育改革方案的出臺，科學(xué)素養(yǎng)由教育理念轉(zhuǎn)變成教育實踐邁出了可貴的一步。其中，最有影響的是美國“2061計劃”（Project 2061）。該計劃的研究人員分屬5個專業(yè)委員會：生物學(xué)和健康科學(xué)委員會；數(shù)學(xué)委員會；物理學(xué)、信息科學(xué)和工程學(xué)委員會；社會和行為科學(xué)委員會；技術(shù)委員會。在研究的初始階段，5個專業(yè)委員會的大約60位科學(xué)家從各自的學(xué)術(shù)領(lǐng)域回答下面的問題：所有的美國學(xué)生在完成基礎(chǔ)教育（從幼兒園到高中畢業(yè)）應(yīng)具有什么樣的科學(xué)知

22、識、科學(xué)技能和科學(xué)態(tài)度？在綜合這些個人報告的基礎(chǔ)上，該計劃的組織者美國科學(xué)促進(jìn)會（AAAS）在1989年出版了科學(xué)為所有的美國人的研究報告（AAAS,1989）。在這份報告中，科學(xué)素養(yǎng)被定義為：“具備并使用科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)學(xué)的知識做出有關(guān)個人和社會的重要決策”?？茖W(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容涉及自然科學(xué)和社會科學(xué)以及數(shù)學(xué)和技術(shù)學(xué)等多個方面，包括：熟悉自然及其整體性；了解數(shù)學(xué)、技術(shù)學(xué)和各門自然科學(xué)相互依賴的一些重要方式；理解一些重要的科學(xué)概念和原理；具備科學(xué)思考的能力；了解數(shù)學(xué)和技術(shù)學(xué)的人文性；認(rèn)識科學(xué)的長處和局限性；能夠把科學(xué)知識和科學(xué)思維應(yīng)用于個人和社會各個方面。同時，該報告對科學(xué)素養(yǎng)的基本內(nèi)容提出了12項

23、建議。這12項建議分別是：科學(xué)的本質(zhì)；數(shù)學(xué)的本質(zhì)；技術(shù)的本質(zhì)；自然環(huán)境；人類環(huán)境；人類機(jī)體；人類社會；被改造了的世界；數(shù)學(xué)世界；歷史觀點(diǎn)；11共同主題；12思維習(xí)慣。值得一提的是，在20世紀(jì)八九十年代，科學(xué)素養(yǎng)教育已不局限于美國，在其他發(fā)達(dá)國家也逐步展開。例如，加拿大科學(xué)會在1983年出版了科學(xué)素養(yǎng)：學(xué)校科學(xué)目標(biāo)的平衡問題的報告；以色列科學(xué)教學(xué)中心在1986年出版了大眾的科學(xué)和技術(shù)素養(yǎng)：對未來以色列教育的挑戰(zhàn)。到20世紀(jì)90年代中期，美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的出臺更把科學(xué)素養(yǎng)教育推向一個新的高潮。在這一標(biāo)準(zhǔn)中，科學(xué)素養(yǎng)包括8個方面的內(nèi)容，它們是：統(tǒng)一的科學(xué)概念和過程；作為探究的科學(xué)；物質(zhì)科學(xué)；生命

24、科學(xué)；地球與空間科學(xué)；科學(xué)與技術(shù)；科學(xué)的個人和社會視野；科學(xué)的歷史與本質(zhì)（NRC，1996）。關(guān)于美國的“2061計劃”和國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)素養(yǎng)問題將在第二、三章中做詳細(xì)的討論。通過上面的分析，對于科學(xué)素養(yǎng)理論應(yīng)從以下幾個方面來認(rèn)識。第一，科學(xué)素養(yǎng)理論的形成是一個漸進(jìn)的過程，同理科課程發(fā)展的關(guān)系越來越密切。第二，科學(xué)素養(yǎng)不僅僅是一個口號，它確實具有實質(zhì)性的內(nèi)容。這種實質(zhì)性的內(nèi)容是使科學(xué)素養(yǎng)的理念貫穿到課程和教學(xué)實際的保證。第三，科學(xué)素養(yǎng)涵蓋多個學(xué)科的內(nèi)容，不僅包括自然科學(xué)的知識、技能和過程，還涉及數(shù)學(xué)、技術(shù)學(xué)和社會、人文科學(xué)的知識（如科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)）。第四，科學(xué)素養(yǎng)是一個社會建構(gòu)的產(chǎn)物

25、，它的具體內(nèi)容會因時代的不同和社會文化的差異而變化。因此，不同的人從不同的角度出發(fā)提出不同內(nèi)容的科學(xué)素養(yǎng)是可以理解的。第五，個體的科學(xué)素養(yǎng)水平具有連續(xù)性和復(fù)雜性。一般而言，一個人的科學(xué)素養(yǎng)水平會由低級向高級，由不成熟向較為成熟或成熟發(fā)展。但是，有時可能會出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象。例如，一個出色的物理學(xué)家可能不知道DNA的準(zhǔn)確定義，而一名普通病人卻可能會對有關(guān)自己的疾病的知識了如指掌。第三節(jié) 素質(zhì)教育與科學(xué)素養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)是一個外來詞匯。它在我國的傳播與發(fā)展同20世紀(jì)80年代中后期興起的素質(zhì)教育運(yùn)動密不可分。新一輪課程改革中，各個理科課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的提法和解釋繼承了我國傳統(tǒng)理科課程的某些特征，具有本

26、土化的特點(diǎn)。在前面兩節(jié)的討論中，我們知道，科學(xué)素養(yǎng)在西方國家已經(jīng)使用了半個世紀(jì)。在我國，像“科學(xué)素質(zhì)”這樣的名詞也經(jīng)常使用。若從文獻(xiàn)來考察，這一名詞的使用歷史可能還不止半個世紀(jì)。但科學(xué)素養(yǎng)作為一個專有名詞實際上是一個外來詞匯，有它特定的含義。結(jié)合我國二十幾年來的素質(zhì)教育運(yùn)動來考察西方科學(xué)素養(yǎng)理論在我國的引入、傳播和最終體現(xiàn)于理科課程的過程是十分必要的?？茖W(xué)素養(yǎng)之所以在我國理科教育界得以廣泛接受并最終體現(xiàn)于理科課程中與我國的素質(zhì)教育運(yùn)動密不可分。從教育政策層面上來看，“素質(zhì)”一詞在教育界的廣泛使用可追溯到20世紀(jì)80年代中期的教育改革。1985年5月19日，鄧小平同志在全國教育工作會議上指出：“

27、我們國家，國力的強(qiáng)弱，經(jīng)濟(jì)發(fā)展后勁的大小，越來越取決于勞動者的素質(zhì)，取決于知識分子的數(shù)量和質(zhì)量。”1985年5月27日，中共中央頒布的關(guān)于教育體制改革的決定明確指出：“教育體制改革的根本目的是提高民族素質(zhì)?！痹陔S后頒布的義務(wù)教育法、中共中央關(guān)于社會主義精神文明建設(shè)指導(dǎo)方針的決議等文件中也都提到了素質(zhì)問題。在教學(xué)基層，針對減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，全國很多地區(qū)的學(xué)校在80年代中后期開展了教育改革試驗，出現(xiàn)了“愉快教育”、“成功教育”、“創(chuàng)造教育”等。在這兩個背景下，從80年代后期開始，在教育界展開了“素質(zhì)教育”的討論（張維平、張乃翼，2001）。也正是在這一時期，科學(xué)素養(yǎng)這一名詞有

28、我國從事比較教育研究的學(xué)者從西方引進(jìn)。鐘啟泉教授在1988年出版的現(xiàn)代教學(xué)論發(fā)展一書中比較系統(tǒng)地介紹了科學(xué)素養(yǎng)的名詞及內(nèi)容。他寫到，作為理科課程改革的方向，科學(xué)素養(yǎng)包括4個方面的內(nèi)容:概念性的知識構(gòu)成科學(xué)的主要概念、概念體系；科學(xué)的智慧科學(xué)研究的方法論；科學(xué)的倫理科學(xué)所具有的價值標(biāo)準(zhǔn)；科學(xué)與人文、社會和技術(shù)的相互聯(lián)系（鐘啟泉，1988）。這是中國學(xué)者最早、最全面地介紹西方的科學(xué)素養(yǎng)理論。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，素質(zhì)教育在教育界受到了更為廣泛的關(guān)注，并展開了深入的討論。一般認(rèn)為，公民的素養(yǎng)應(yīng)包括4個方面，它們是：思想道德；科學(xué)文化；身體心理；勞動技能（游銘鈞，1998）。同時，作為素質(zhì)教育的對立面

29、，“應(yīng)試教育”一詞也應(yīng)運(yùn)而生。通常，“應(yīng)試教育”被認(rèn)為具有以下特征：過分關(guān)注少數(shù)有希望升學(xué)的學(xué)生的需要而忽視多數(shù)學(xué)生的需要；只強(qiáng)調(diào)學(xué)生的智力發(fā)展不太重視學(xué)生的道德、身體和心理方面的發(fā)展；過分強(qiáng)調(diào)知識傳授而不太強(qiáng)調(diào)知識獲得的過程。相反，素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)：多數(shù)學(xué)生的需要；學(xué)生的全面發(fā)展；學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)過程（柳斌，1996；朱開軒，1997）。從素質(zhì)教育的特征來看，它與西方的科學(xué)素養(yǎng)理念具有很多的相似性。例如，科學(xué)素養(yǎng)和素質(zhì)教育都強(qiáng)調(diào)教育的目的不只是為了學(xué)生的升學(xué)考試，而是要滿足多數(shù)的學(xué)生作為未來公民的需要。在內(nèi)容上，兩者都認(rèn)為教育的重點(diǎn)不能只在學(xué)科知識上，也應(yīng)重視學(xué)科內(nèi)容的社會和文化意義。尤為重要

30、的是，90年代關(guān)于素質(zhì)教育和應(yīng)試教育的討論已逐漸反映到國家教育政策中。例如，1993年2月13日，中共中央、國務(wù)院下發(fā)的中國教育改革和發(fā)展綱要指出：“中小學(xué)要由應(yīng)試教育轉(zhuǎn)到素質(zhì)教育的軌道上來?！?996年3月，全國八屆人大四次會議通過的國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“九五”計劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要又明確指出，要“改革人才培養(yǎng)模式，由應(yīng)試教育向全面素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變”。這些文件的頒布在一定程度上促進(jìn)了西方科學(xué)素養(yǎng)理論在理科教育界的廣泛傳播。這一點(diǎn)可以在劉知新（1999）的一篇關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的綜述文章里得到證實。劉文認(rèn)為，科學(xué)素養(yǎng)可以有多種概括，它們分別是：科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法、科學(xué)思維、科學(xué)實踐意識及應(yīng)

31、用科學(xué)知識解決問題的能力（連風(fēng)羽、李赤，1997）。科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和倫理規(guī)范（林曉雯，臺灣）?？茖W(xué)進(jìn)取心、科學(xué)世界觀、正確觀察科學(xué)的能力、科學(xué)思維習(xí)慣（國家教育發(fā)展與政策研究中心，1991）。概念性知識、科學(xué)的理智、科學(xué)的倫理、科學(xué)與人文、科學(xué)與社會、科學(xué)與技術(shù)（鐘啟泉，1992）。結(jié)合本章前兩節(jié)關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)概念的討論，我們可以看到，在20世紀(jì)90年代，西方科學(xué)素養(yǎng)理論已廣泛流行于我國（包括臺灣省）理科教育界。當(dāng)然，其中也包括一些學(xué)者結(jié)合我國情況對這一概念進(jìn)行本土化的思考。例如，張紅霞（2002）認(rèn)為，我國當(dāng)前的科學(xué)素養(yǎng)教育應(yīng)結(jié)合中國的傳統(tǒng)文化在以下兩個方面予以重視。在認(rèn)知方面，強(qiáng)調(diào)：知道什么是科學(xué)知識；學(xué)會科學(xué)地分析問題和處理問題；處理好規(guī)則意識與以人為本的關(guān)系；處理好傳統(tǒng)人文精神與現(xiàn)代人文精神的關(guān)系。在情意方面，強(qiáng)調(diào)：注意意志的自主性的培養(yǎng)；鼓勵創(chuàng)新精神和質(zhì)疑態(tài)度；處理好寬容精神與競爭意識的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，從我國文化傳統(tǒng)和現(xiàn)階段社會發(fā)展水平去思考科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容和構(gòu)成應(yīng)該是一個重要的課題。遺憾的是，這種研究在目前還不多見。如果說科學(xué)素養(yǎng)理論于20世紀(jì)90年代中后期在理念上為廣大理科教育界人士接受，那么，它真正落實到理科課程中則是21世紀(jì)初的事情。從教育政策層面上來講，1999年6月第三次全國教育工作會議促使了素質(zhì)教育運(yùn)