科學素養：我國科學課程的堅定追求

耿淑玲

（湖南師范大學 化學化工學院，湖南 長沙 410081）

科學素養：我國科學課程的堅定追求

耿淑玲

（湖南師范大學 化學化工學院，湖南 長沙 410081）

我國科學教育不及西方國家發達的原因之一就是，我國的科學課程一直將“科學知識”作為關注的重點，而西方國家則將科學素養作為科學課程的主要目標。由于“科學素養”是一個外來詞匯，厘清它的涵義自是首要之舉；此外，在國際上我國公民的科學素養狀況遠遠落后于其他發達國家，因而，提高學生的科學素養是我國科學課程的重要任務。

科學素養；科學課程；課程目標

科學課程是每個學生都要接觸和學習的一類重要課程，民間曾經流行一種說法，“學會數理化，走遍天下都不怕”，可見，在普通百姓的心目中科學課程的地位是非常高的。“文革”后，我國最先恢復的是理工科學校，足見在決策者心目中科學課 程的地位也是高于人文科學和社會科學類課程的。時至今日，理工科大學（或者是理工類專業）的數目已經遠遠超過了人文類院校（或者是人文類專業）；在目前高中文理分科的形勢下，選擇學理的學生更是遠遠超過學文的學生。至于每一年的國際數學、物理、化學、生物等學科的奧林匹克競賽，我國學生所斬獲的金牌數量都是非常可觀的，基本上是團體總分和金牌獲得者的常客。這些都極大地提高了我們的民族自尊心和自豪感：一方面讓人感覺到我們的孩子是聰明的；另一方面覺得我們的科學教育是非常成功的，培養出的孩子取得了如此優異的成績！

但是，另外一個現實卻又使得我們憂心忡忡：建國 60多年來我國本土人士沒有獲得過自然科學類的諾貝爾獎，而對于世界上的其他國家而言，通常在建國30年左右便會產生諾貝爾獎的獲得者。如，蘇聯在建國39年后獲得了第一個諾貝爾獎，捷克斯洛伐克則是41年；巴基斯坦為29年；印度是30年。對于華人而言，迄今有8位華人獲得過自然科學類的諾貝爾獎，但他們的共同特點就是都生活在海外，而且基本上都沒有受過新中國基礎教育的培養。惟一例外的就是1998年諾貝爾物理學獎的獲得者崔琦，曾經接受過非常短暫的新中國基礎教育。除此而外，1957年諾貝爾物理學獎得主楊振寧、李政道是西南聯大時期的畢業生；1997年的物理學獎得主朱棣文、2008年化學獎得主錢永健都是在美國土生土長的；2009年物理學獎獲得者高琨在香港接受完高中教育；1976年物理學獎獲得者丁肇中、1986年化學獎的獲得者李遠哲都是在臺灣接受的高中和大學教育。諾貝爾獎的缺失，在一定程度上也說明我國的科學教育沒有培養出頂尖級、創新型的人才。

為什么會出現這樣截然相反的兩種情況？我國的科學課程、科學教育為什么會面臨這樣冰火兩重天的境遇呢？

原因之一就是我們科學課程教學的目標發生了偏離。長期以來我們將科學知識作為我們教學的主要目標甚至是唯一目標，以至于培養出的是只會解題而不會解決實際問題，只會遵照書本行事而不會質疑書本的學生。而在其他西方國家則將培養科學素養作為科學課程的主要目標。

一 “科學素養”的涵義

“科學素養”（scientific literacy）是一個外來詞匯，據美國科學教育專家 Bybee的考證，哈佛大學校長科南特（Conant J.）在1952年版的《科學中的普通教育》一書中最早提到了“科學素養”這一術語，可見，“科學素養”自誕生之日起就是與普通教育密切關聯的，這也為人們日后將這一術語定位在普通教育領域打下了重要基礎，后來經過斯坦福大學教授赫德（Hurd P.）的努力，人們開始在基礎教育領域探討科學素養。20世紀60年代以來，關于科學素養的討論漸漸多起來，在不同的層面形成了多種不同的理解。直至目前為止，人們對“科學素養”的認識也沒有形成一個統一的概念。究其原因可能是，不同的人基于不同的目的去描述或測量科學素養就會得到不同的答案，而且不同的社會背景也會使人們對科學素養的理解不同。經濟發達與落后的國家對科學素養的理解不同，城市和鄉村的人們對科學素養的理解也不同。可以說，科學素養是一個不斷發展的概念。如，Agin在1974年提出科學素養應包括如下六個主題：科學概念、科學本質、科學倫理、科學和社會、科學與技術、科學與人文。國際科學素養發展中心主任M iller在1983年提出科學素養的三維模式，包括：對科學概念的理解；對科學過程和方法的認識；對科學和技術、社會之間關系的認識。[1]P7-8

20世紀80年代開始，科學素養被明確作為科學教育的目標提了出來，并且隨著美國科學教育改革運動的深入，這一目標逐漸由理論深入到實踐。如在“2061計劃”中，1989年發表的《面向全體美國人的科學》（Science for all Americans）、1993年的《科學素養基準》（Benchmarks for Science Literacy）、1996年的《國家科學教育標準》（National Science Education Standards）中都對科學素養進行了詳細的闡述，這也標志著美國對科學素養的研究達到了一個新的水平。尤為值得一提的是美國的這些研究和做法對其他國家以致整個世界的科學教育改革產生了廣泛而深刻的影響。

下面舉出一些關于科學素養的比較有代表性的觀點：

美國《國家科學教育標準》中是從八個維度來闡釋科學素養的，即：統一的科學概念和過程、作為探究的科學、物質科學、生命科學、地球和空間科學、科學與技術、個人和社會視野中的科學、科學的歷史和本質。

英國《國家科學課程》（National Curriculum for Science）中是從六個維度來闡釋科學素養的，即：理解科學觀念、訓練科學方法、建立科學和技術的聯系、理解科學對社會的貢獻、理解科學對個人發展的貢獻、認識科學的本質。

我國學者大都是從構成要素的角度上來理解科學素養的，如，顧志躍把科學素養理解成是由科學精神、科學態度、價值觀，科學方法與能力、科學知識與技能，科學行為與習慣構成的同心圓；劉知新認為科學素養是由科學知識與技能、科學方法、科學能力、科學觀和科學品質五個要素構成的。

從中外不同組織和學者對科學素養的表述可以看出，人們目前普遍是從科學知識、科學過程和方法、科學對個人和社會的影響這三個方面來理解科學素養的。目前國際上對科學素養的調查也主要是從這三個方面進行考察的。

二 我國公民的科學素養狀況

由于我國科學發展的起步較晚，而且長期以來科學教育的質量不很理想，因而我國公民的科學素養水平一直很令人憂心。我國的科學素養調查，是由科協主持，調查始于1992年，迄今為止進行了八次。調查參照的是國際上通用的測量公民科學素養的量表的指標體系，這些指標基本是按照Miller的三維模型來確定的，Miller的三維模型即包括科學知識、科學過程和方法、科學本質和STS（science-technologysociety三個單詞的首字母，即科學與技術和社會的聯系）。其中1992年我國公民具備科學素養的比例為0.3%，而美國這一年調查的具備科學素養的公民比例為6.9%；2001年我國公民具備科學素養的比例比1992年略有提高，為1.4%。我國公民的科學素養和美國公民的科學素養的具體對照，可以通過1992年的數據來說明（見表1）[2]：

表1. 1992年中美兩國公民的科學素養對照表（%）

從表中可以看出，在對科學知識的理解上，中美兩國公民的比例相差不大，而在對科學過程的理解上差距則開始拉大，中國僅是美國的1/5，在理解科技對社會的影響方面，中美的差距進一步加大，中國僅為美國的1/14，在具備基本科學素養的公民比例方面，我們更是僅僅為美國的1/23。差距的懸殊由此可見一斑。

最近一次關于我國公民科學素養的調查，是2010年11月25日中國科協公布的第八次調查的數據，調查結果顯示：2010年我國具備基本科學素養的公民比例達到了3.27%，比2005年的1.60%提高了1.67個百分點，比2007年的2.25%提高了 1.02個百分點。但目前我國公民科學素養水平僅僅相當于日本（1991年3%）、加拿大（1989年4%）和歐盟（1992年5%）等主要發達國家和地區20世紀80年代末、90年代初的水平。具有科學素養的公民比例偏低，這說明我國科學教育的整體水平令人憂慮，落后于其他國家幾十年。

針對我國公民科學素養的調查可以看出，我們整體上的科學素養水平極其低下，普通民眾還不具備基本程度的科學思維和用科學方法處理問題的能力，當然也無法分辨科學和偽科學，很容易被一些打著科學旗號的虛假信息或迷信所迷惑。這樣的狀況是很難適應科學發展需要的。科學對一個國家和民族來說，不僅僅是帶來物質的豐富、經濟的繁榮，更重要的是要通過科學的發展，培育國民的科學精神，提高國民的科學素養，從而推動本民族不斷地向前發展。因而培養公民的科學素養已成為我國迫在眉睫的任務和要求。

通過分析國際上調查科學素養的項目，我們能夠從中受到啟發：目前科學素養調查著重考察的是公民對科學、科學的過程與方法、科學的本質的理解，以及能否從個人和社會的視角理解與科學有關的問題，而這些正是我國科學教育的薄弱環節。我國的科學教育在知識層面的教學上可能取得了很不錯的成績，但這種知識也僅僅是限于學科邏輯結構鏈條上的知識，屬于“是什么”層面上的知識，至于“為什么”和“怎么樣”層面上的知識，卻一直為我們所忽視，更遑論從個人和社會的視角來理解科學！

長期以來，我國科學教育關注的重心在“科學知識”的學習，而非“人”和“人的發展”。正因為把關注的重心放在知識層面，將學生僅僅視為知識的容器、盛裝知識的器皿，才會無視學生的需要和興趣愛好。為了取得好的奧賽成績而把大學的內容下放給中學生去學習，中學的內容下放給小學生去學習，小學的內容則提前到幼兒園，使無數的學生淪落到陪考、陪練的境地，而漸漸喪失了學習的樂趣和熱情。這種以不顧甚至損害學生對科學的興趣為代價的層層下放，暫時可能取得了好的成績（比如無數的奧賽金牌），然而一時的領先換來的卻是今后長期發展的動力不足、后勁全無。無數的奧賽金牌獲得者后來發展的平庸化乃致畸形化都說明了這一點。當然，諾貝爾獎的缺失也更是極具說服力的佐證。

有鑒于此，我們不得不思考，我們的科學教育到底怎么了？我們應該如何扭轉這種現狀？在科學課程中，以知識教學為惟一導向、忽視人和人的因素的教育價值觀念，無疑是這一問題的癥結所在。因為科學的強勢地位，導致人們對科學知識的頂禮膜拜，使科學知識在科學課程中處于無上尊崇的地位，極容易造成對人的異化和壓榨，科學知識的膨脹擠壓了對人的關懷、對人的呵護。人們在追求科學知識的過程中往往迷失了自己，忘卻了自己的初衷和目的。培養“人”才是我們的目的，“人的回歸才是教育改革的真正條件”[3]P51，如果本末倒置，就會出現很嚴重的問題。

三 提高學生的科學素養是我國科學課程的重要任務

新一輪的基礎教育課程改革中，培養和提高學生的“科學素養”成為科學課程（無論分科還是綜合）的總體目標。科學素養的提出與當前科學的迅猛發展不無關系，伴隨著科學的發展，各國的經濟實力也在不斷增長，相應的也就要求國民的素質能夠得到提高，只有國民素質提高了，才能促進國家整體經濟和社會的良性循環和發展。鑒于科學在社會發展中的強勢影響，科學素養無疑是國民素質中最重要的一個方面。隨著基礎教育的目標從精英教育向大眾教育的轉化，培養學生的科學素養日益成為科學教育領域的共識。“科學素養”的水平也日益成為衡量一個國家公民素養的標志。各國對此已經達成了共識，因此我國才會在新一輪的課程改革中把培養和提高學生的科學素養作為科學課程的總體目標。

“科學素養”雖然是一個外來詞匯，但其實我國在科學課程改革中的許多做法，在某種程度上與科學素養的要求是一致的。如，我國傳統教學中一直存在著關于知識與能力之爭，并且能力培養的問題一度為人們所關注；在課程內容的組織和實施上一直提倡理論和實踐相結合，直至20世紀80年代我國開始大力提倡素質教育。這一切都與國際上提倡科學素養的初衷是不謀而合的，于是“科學素養”這一詞匯漸漸走入了人們的視野并得到了大家的認同。至90年代時人們已經在理念上接受了“科學素養”，而在實踐領域的真正落實則要到21世紀新課程改革啟動之后了。在新世紀的課程改革中，培養學生的“科學素養”成為我國科學課程改革的總目標。這一總目標在具體的學科中是通過不同的維度來體現的，義務教育階段的科學課程中關于課程目標的描述維度如下（見表2，此表依據全日制義務教育各門課程的課程標準繪制）：

表2. 我國義務教育階段科學課程關于課程目標的界定

可以說，“科學素養”這一概念的引入對我國的科學課程改革而言是一個巨大的進步：一方面加快了我國開設綜合科學課程的步伐，使得學科課程的封閉體系被打破，加強了課程內容與社會、生活實際相聯系的部分；另一方面使得教和學的方式發生了改變，探究式教學和學習方式成為新課程改革的亮點。這一目標對于我國還有著特殊的意義，長期以來我國公民的科學素養水平一直非常不理想，我們也希望通過基礎教育中的科學課程的學習和訓練來最終提高國民的科學素養。

[1]魏冰.科學素養教育的理念與實踐:理科課程發展研究[M].廣州:廣東高等教育出版社,2006.

[2]潘蘇東.從分科走向綜合——我國初中階段科學課程設置問題的研究[D].華東師范大學,2004.

[3][德]雅斯貝爾斯,鄒進譯.什么是教育[M].北京:三聯書店, 1991.

（責任編校：傅宏星）

G633.98

A

1673-2219（2012）07-0170-03

2011－10－10

湖南師范大學教學改革研究項目“具有科學人文素養的新型化學教師培養的理論與實踐研究”（項目編號121-0556）。

耿淑玲（1975－），女，吉林白城人，湖南師范大學化學化工學院講師，教育學博士，主要研究方向為科學課程與教學論、化學課程與教學論。