科学素养：我国科学课程的坚定追求

耿淑玲

（湖南师范大学 化学化工学院，湖南 长沙 410081）

科学素养：我国科学课程的坚定追求

耿淑玲

（湖南师范大学 化学化工学院，湖南 长沙 410081）

我国科学教育不及西方国家发达的原因之一就是，我国的科学课程一直将“科学知识”作为关注的重点，而西方国家则将科学素养作为科学课程的主要目标。由于“科学素养”是一个外来词汇，厘清它的涵义自是首要之举；此外，在国际上我国公民的科学素养状况远远落后于其他发达国家，因而，提高学生的科学素养是我国科学课程的重要任务。

科学素养；科学课程；课程目标

科学课程是每个学生都要接触和学习的一类重要课程，民间曾经流行一种说法，“学会数理化，走遍天下都不怕”，可见，在普通百姓的心目中科学课程的地位是非常高的。“文革”后，我国最先恢复的是理工科学校，足见在决策者心目中科学课 程的地位也是高于人文科学和社会科学类课程的。时至今日，理工科大学（或者是理工类专业）的数目已经远远超过了人文类院校（或者是人文类专业）；在目前高中文理分科的形势下，选择学理的学生更是远远超过学文的学生。至于每一年的国际数学、物理、化学、生物等学科的奥林匹克竞赛，我国学生所斩获的金牌数量都是非常可观的，基本上是团体总分和金牌获得者的常客。这些都极大地提高了我们的民族自尊心和自豪感：一方面让人感觉到我们的孩子是聪明的；另一方面觉得我们的科学教育是非常成功的，培养出的孩子取得了如此优异的成绩！

但是，另外一个现实却又使得我们忧心忡忡：建国 60多年来我国本土人士没有获得过自然科学类的诺贝尔奖，而对于世界上的其他国家而言，通常在建国30年左右便会产生诺贝尔奖的获得者。如，苏联在建国39年后获得了第一个诺贝尔奖，捷克斯洛伐克则是41年；巴基斯坦为29年；印度是30年。对于华人而言，迄今有8位华人获得过自然科学类的诺贝尔奖，但他们的共同特点就是都生活在海外，而且基本上都没有受过新中国基础教育的培养。惟一例外的就是1998年诺贝尔物理学奖的获得者崔琦，曾经接受过非常短暂的新中国基础教育。除此而外，1957年诺贝尔物理学奖得主杨振宁、李政道是西南联大时期的毕业生；1997年的物理学奖得主朱棣文、2008年化学奖得主钱永健都是在美国土生土长的；2009年物理学奖获得者高琨在香港接受完高中教育；1976年物理学奖获得者丁肇中、1986年化学奖的获得者李远哲都是在台湾接受的高中和大学教育。诺贝尔奖的缺失，在一定程度上也说明我国的科学教育没有培养出顶尖级、创新型的人才。

为什么会出现这样截然相反的两种情况？我国的科学课程、科学教育为什么会面临这样冰火两重天的境遇呢？

原因之一就是我们科学课程教学的目标发生了偏离。长期以来我们将科学知识作为我们教学的主要目标甚至是唯一目标，以至于培养出的是只会解题而不会解决实际问题，只会遵照书本行事而不会质疑书本的学生。而在其他西方国家则将培养科学素养作为科学课程的主要目标。

一 “科学素养”的涵义

“科学素养”（scientific literacy）是一个外来词汇，据美国科学教育专家 Bybee的考证，哈佛大学校长科南特（Conant J.）在1952年版的《科学中的普通教育》一书中最早提到了“科学素养”这一术语，可见，“科学素养”自诞生之日起就是与普通教育密切关联的，这也为人们日后将这一术语定位在普通教育领域打下了重要基础，后来经过斯坦福大学教授赫德（Hurd P.）的努力，人们开始在基础教育领域探讨科学素养。20世纪60年代以来，关于科学素养的讨论渐渐多起来，在不同的层面形成了多种不同的理解。直至目前为止，人们对“科学素养”的认识也没有形成一个统一的概念。究其原因可能是，不同的人基于不同的目的去描述或测量科学素养就会得到不同的答案，而且不同的社会背景也会使人们对科学素养的理解不同。经济发达与落后的国家对科学素养的理解不同，城市和乡村的人们对科学素养的理解也不同。可以说，科学素养是一个不断发展的概念。如，Agin在1974年提出科学素养应包括如下六个主题：科学概念、科学本质、科学伦理、科学和社会、科学与技术、科学与人文。国际科学素养发展中心主任M iller在1983年提出科学素养的三维模式，包括：对科学概念的理解；对科学过程和方法的认识；对科学和技术、社会之间关系的认识。[1]P7-8

20世纪80年代开始，科学素养被明确作为科学教育的目标提了出来，并且随着美国科学教育改革运动的深入，这一目标逐渐由理论深入到实践。如在“2061计划”中，1989年发表的《面向全体美国人的科学》（Science for all Americans）、1993年的《科学素养基准》（Benchmarks for Science Literacy）、1996年的《国家科学教育标准》（National Science Education Standards）中都对科学素养进行了详细的阐述，这也标志着美国对科学素养的研究达到了一个新的水平。尤为值得一提的是美国的这些研究和做法对其他国家以致整个世界的科学教育改革产生了广泛而深刻的影响。

下面举出一些关于科学素养的比较有代表性的观点：

美国《国家科学教育标准》中是从八个维度来阐释科学素养的，即：统一的科学概念和过程、作为探究的科学、物质科学、生命科学、地球和空间科学、科学与技术、个人和社会视野中的科学、科学的历史和本质。

英国《国家科学课程》（National Curriculum for Science）中是从六个维度来阐释科学素养的，即：理解科学观念、训练科学方法、建立科学和技术的联系、理解科学对社会的贡献、理解科学对个人发展的贡献、认识科学的本质。

我国学者大都是从构成要素的角度上来理解科学素养的，如，顾志跃把科学素养理解成是由科学精神、科学态度、价值观，科学方法与能力、科学知识与技能，科学行为与习惯构成的同心圆；刘知新认为科学素养是由科学知识与技能、科学方法、科学能力、科学观和科学品质五个要素构成的。

从中外不同组织和学者对科学素养的表述可以看出，人们目前普遍是从科学知识、科学过程和方法、科学对个人和社会的影响这三个方面来理解科学素养的。目前国际上对科学素养的调查也主要是从这三个方面进行考察的。

二 我国公民的科学素养状况

由于我国科学发展的起步较晚，而且长期以来科学教育的质量不很理想，因而我国公民的科学素养水平一直很令人忧心。我国的科学素养调查，是由科协主持，调查始于1992年，迄今为止进行了八次。调查参照的是国际上通用的测量公民科学素养的量表的指标体系，这些指标基本是按照Miller的三维模型来确定的，Miller的三维模型即包括科学知识、科学过程和方法、科学本质和STS（science-technologysociety三个单词的首字母，即科学与技术和社会的联系）。其中1992年我国公民具备科学素养的比例为0.3%，而美国这一年调查的具备科学素养的公民比例为6.9%；2001年我国公民具备科学素养的比例比1992年略有提高，为1.4%。我国公民的科学素养和美国公民的科学素养的具体对照，可以通过1992年的数据来说明（见表1）[2]：

表1. 1992年中美两国公民的科学素养对照表（%）

从表中可以看出，在对科学知识的理解上，中美两国公民的比例相差不大，而在对科学过程的理解上差距则开始拉大，中国仅是美国的1/5，在理解科技对社会的影响方面，中美的差距进一步加大，中国仅为美国的1/14，在具备基本科学素养的公民比例方面，我们更是仅仅为美国的1/23。差距的悬殊由此可见一斑。

最近一次关于我国公民科学素养的调查，是2010年11月25日中国科协公布的第八次调查的数据，调查结果显示：2010年我国具备基本科学素养的公民比例达到了3.27%，比2005年的1.60%提高了1.67个百分点，比2007年的2.25%提高了 1.02个百分点。但目前我国公民科学素养水平仅仅相当于日本（1991年3%）、加拿大（1989年4%）和欧盟（1992年5%）等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。具有科学素养的公民比例偏低，这说明我国科学教育的整体水平令人忧虑，落后于其他国家几十年。

针对我国公民科学素养的调查可以看出，我们整体上的科学素养水平极其低下，普通民众还不具备基本程度的科学思维和用科学方法处理问题的能力，当然也无法分辨科学和伪科学，很容易被一些打着科学旗号的虚假信息或迷信所迷惑。这样的状况是很难适应科学发展需要的。科学对一个国家和民族来说，不仅仅是带来物质的丰富、经济的繁荣，更重要的是要通过科学的发展，培育国民的科学精神，提高国民的科学素养，从而推动本民族不断地向前发展。因而培养公民的科学素养已成为我国迫在眉睫的任务和要求。

通过分析国际上调查科学素养的项目，我们能够从中受到启发：目前科学素养调查着重考察的是公民对科学、科学的过程与方法、科学的本质的理解，以及能否从个人和社会的视角理解与科学有关的问题，而这些正是我国科学教育的薄弱环节。我国的科学教育在知识层面的教学上可能取得了很不错的成绩，但这种知识也仅仅是限于学科逻辑结构链条上的知识，属于“是什么”层面上的知识，至于“为什么”和“怎么样”层面上的知识，却一直为我们所忽视，更遑论从个人和社会的视角来理解科学！

长期以来，我国科学教育关注的重心在“科学知识”的学习，而非“人”和“人的发展”。正因为把关注的重心放在知识层面，将学生仅仅视为知识的容器、盛装知识的器皿，才会无视学生的需要和兴趣爱好。为了取得好的奥赛成绩而把大学的内容下放给中学生去学习，中学的内容下放给小学生去学习，小学的内容则提前到幼儿园，使无数的学生沦落到陪考、陪练的境地，而渐渐丧失了学习的乐趣和热情。这种以不顾甚至损害学生对科学的兴趣为代价的层层下放，暂时可能取得了好的成绩（比如无数的奥赛金牌），然而一时的领先换来的却是今后长期发展的动力不足、后劲全无。无数的奥赛金牌获得者后来发展的平庸化乃致畸形化都说明了这一点。当然，诺贝尔奖的缺失也更是极具说服力的佐证。

有鉴于此，我们不得不思考，我们的科学教育到底怎么了？我们应该如何扭转这种现状？在科学课程中，以知识教学为惟一导向、忽视人和人的因素的教育价值观念，无疑是这一问题的症结所在。因为科学的强势地位，导致人们对科学知识的顶礼膜拜，使科学知识在科学课程中处于无上尊崇的地位，极容易造成对人的异化和压榨，科学知识的膨胀挤压了对人的关怀、对人的呵护。人们在追求科学知识的过程中往往迷失了自己，忘却了自己的初衷和目的。培养“人”才是我们的目的，“人的回归才是教育改革的真正条件”[3]P51，如果本末倒置，就会出现很严重的问题。

三 提高学生的科学素养是我国科学课程的重要任务

新一轮的基础教育课程改革中，培养和提高学生的“科学素养”成为科学课程（无论分科还是综合）的总体目标。科学素养的提出与当前科学的迅猛发展不无关系，伴随着科学的发展，各国的经济实力也在不断增长，相应的也就要求国民的素质能够得到提高，只有国民素质提高了，才能促进国家整体经济和社会的良性循环和发展。鉴于科学在社会发展中的强势影响，科学素养无疑是国民素质中最重要的一个方面。随着基础教育的目标从精英教育向大众教育的转化，培养学生的科学素养日益成为科学教育领域的共识。“科学素养”的水平也日益成为衡量一个国家公民素养的标志。各国对此已经达成了共识，因此我国才会在新一轮的课程改革中把培养和提高学生的科学素养作为科学课程的总体目标。

“科学素养”虽然是一个外来词汇，但其实我国在科学课程改革中的许多做法，在某种程度上与科学素养的要求是一致的。如，我国传统教学中一直存在着关于知识与能力之争，并且能力培养的问题一度为人们所关注；在课程内容的组织和实施上一直提倡理论和实践相结合，直至20世纪80年代我国开始大力提倡素质教育。这一切都与国际上提倡科学素养的初衷是不谋而合的，于是“科学素养”这一词汇渐渐走入了人们的视野并得到了大家的认同。至90年代时人们已经在理念上接受了“科学素养”，而在实践领域的真正落实则要到21世纪新课程改革启动之后了。在新世纪的课程改革中，培养学生的“科学素养”成为我国科学课程改革的总目标。这一总目标在具体的学科中是通过不同的维度来体现的，义务教育阶段的科学课程中关于课程目标的描述维度如下（见表2，此表依据全日制义务教育各门课程的课程标准绘制）：

表2. 我国义务教育阶段科学课程关于课程目标的界定

可以说，“科学素养”这一概念的引入对我国的科学课程改革而言是一个巨大的进步：一方面加快了我国开设综合科学课程的步伐，使得学科课程的封闭体系被打破，加强了课程内容与社会、生活实际相联系的部分；另一方面使得教和学的方式发生了改变，探究式教学和学习方式成为新课程改革的亮点。这一目标对于我国还有着特殊的意义，长期以来我国公民的科学素养水平一直非常不理想，我们也希望通过基础教育中的科学课程的学习和训练来最终提高国民的科学素养。

[1]魏冰.科学素养教育的理念与实践:理科课程发展研究[M].广州:广东高等教育出版社,2006.

[2]潘苏东.从分科走向综合——我国初中阶段科学课程设置问题的研究[D].华东师范大学,2004.

[3][德]雅斯贝尔斯,邹进译.什么是教育[M].北京:三联书店, 1991.

（责任编校：傅宏星）

G633.98

A

1673-2219（2012）07-0170-03

2011－10－10

湖南师范大学教学改革研究项目“具有科学人文素养的新型化学教师培养的理论与实践研究”（项目编号121-0556）。

耿淑玲（1975－），女，吉林白城人，湖南师范大学化学化工学院讲师，教育学博士，主要研究方向为科学课程与教学论、化学课程与教学论。