探究科学素养的培养途径

摘 要：2006年国务院了《全民科学素质行动纲要》，在2002年的基础上更进一步，即在“四科”的基础上又加上了一个能力，即应用“四科”来“处理实际问题、参与公共事务的能力。由此，可以初步了解中国政府对公众科学素养的提高非常重视。本文试图通过阐述当前我国公众的科学素养的现状，由此提出可以尝试应用STEM教育的方法，来更好地提高公众科学素养。

关键词：科学素养 培养途径 STEM教育

中图分类号：G214 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

1983年，米勒教授提出了科学素养概念的模型，该模型主要包括三个维度，即对科学本质的理解、对科学知识的理解、对科技社会影响的理解。2009年，NAEP（美国国家教育进展评估）对具备科学素养的人进行了诠释：首先，要具备识别科学原理的能力，即能够理解科学的事实、概念、规律、定理和理论；其次，要具有运用科学原理的能力，即能够运用对科学的认识和理解去解释或预测观察到的现象；第三，要具有科学探究的能力，即能够运用科学知识和科学思维提高对自然界的认识；第四，要具有运用科学技术的能力，即应该知道如何采用科学技术去解决现实问题[1]。

1 我国公众科学素养的现状

中国科协分别于1992年、1994年、1996年、2001年、2003年、2005年、2007年、2009年做过8次全国公民科学素养调查，这8次调查都是借鉴和采用了美国米勒体系的测试题目进行公民科学素养测试。从第8次公民科学素质调查显示，到2010年，全国公民具备基本科学素质比例为3.27%。从国际上看，美国公民科学素质1995年就达到了12%，2005年为25%；欧盟国家公民科学素质1992年为5%，2005年为24%。从以上对比，我们可以了解到中国和美国、欧盟等国家公民在科学素质上的巨大差距。据《中国公民科学素质报告》中称，中国自1978年恢复高考以来，中国接受高等教育的人口已经超过1亿人，占总人口的比重已接近8%。那为什么我国的公民具备基本科学素质的人口比例仅为3.27%。究竟该怎样提高我国公众的科学素养呢？让我们来探究一下美国在这方面是怎样做的。

美国总统奥巴马曾说：“美国之所以取得今天的成就，完全是依靠其在全球科技创新领域发挥的巨大作用，我们如何教育好下一代，尤其是如何提高科学、教育、工程及数学的教育水平，直接关系到未来企业的领导者、科学家和教师的人才造就问题。”奥巴马自担任美国总统以来，强调STEM教育的重要性，美国联邦政府采取了一系列措施，大力推进STEM教育改革[2]。 当前美国正兴起一股STEM教育热潮，这对确保美国在国际上的竞争力产生了积极的影响。他山之石，可否借为己用？下面将详细阐述STEM教育以及对提高公众科学素养的意义。

2 STEM教育

2.1 STEM教育的背景

美国是最早倡导STEM教育的国家，这是因为当今社会国际局势正朝向多极化、全球化趋势发展。美国为了树立其在国际竞争力中的核心竞争力，在2006年布什政府推出了《美国竞争力计划》，随后在2011年，奥巴马政府推出了《美国创新战略》，该战略指出，为确保美国经济增长与繁荣，美国未来的发展能力将取决于创新能力。“创新教育活动”将引导各部门联合，加强科学、技术、工程和数学（STEM）教育[3]。

STEM教育除了美国主观因素的倡导以外，客观环境因素也起了非常重要影响。随着第三次科学技术革命的到来，各学科之间出现融合，各学科的专业研究技术手段也出现了融合，比如传播学研究除需要掌握本学科领域的知识，还需要懂得统计学、数学、信息技术等，因此，社会需要培养STEM领域的复合型创新人才。

2.2 STEM教育对提高公众科学素养的意义

首先，STEM教育有助于推动复合人才的培养。美国2011年于《人力资源调查报告》指出：多数美国雇主发现自己很难找到具备高等数学、高等物理、高等化学知识的员工[4]。 由此可以看出STEM教育融合了科学、技术、工程和数学学科，更加有助于推动复合人才的培养，满足市场对人才的需要。

其次，STEM教育有助于推动基础教育的变革。随着信息时代互联网的普及，很多知识点学生可以轻松的从各类媒体中找到，这就容易导致继续遵循老的教学方法的老师产生教学迷茫和困顿，而带领学生一起去探究的跨学科STEM课程，将普遍会受到学生欢迎，满足学生对科学的好奇，从而去探索更多未知的领域。

第三，STEM教育有助于科学研究水平的提高。由于STEM教育融合了多种学科知识，这就使得受过STEM教育培训的学者具有了更多分析问题、解决问题的技术和方法，从而有助于科学研究方法的创新和科学研究质量的提升。

第四，STEM教育有助于社会管理能力的提升。在管理中充分运用数学知识、信息技术、工程项目管理等经验提高管理的科学性，降低管理的成本，提升管理的水平。

3 STEM教育对提高公众科学素养的的实现途径

3.1整合课程设置，强化知识的应用和能力的培养

从结构上看，尽管目前的义务教育阶段有综合性的课程“科学”，也有分学科的课程化学、物理和生物，但各分学科的课程的设计思路，基本还是局限于各自的领域范围，几乎没有考虑到其他学科之间的联系；

从内容上看，尽管目前各课程标准都提及了知识与能力、过程与方法、情感态度和价值观三维目标，但落实的具体的内容上，知识仍然是一个核心的目标，其他方面的目标基本上是服务于知识这一目标。

3.2改变传统教学方式，增加项目式体验教学

要改变传统的一言堂式的教学方式，老师不再是自己一个人唱独角戏，更多的活动不是教师的讲授，而是学生的行动。学生变成了项目的设计者，真正通过项目的设计、讨论、评价和反思中培养科学兴趣、科学精神、科学态度、科学方法和科学思维等。

3.3打破教育的空间局限，满足多样化的学习需求

信息化时代，教育者要勇于打破教育的空间局限，让学习的空间不仅仅只局限于学校、实验室、图书馆、博物馆等，要充分利用新媒体手段，同时还要尽可能让学生置身于社会的大环境中，才能更好地满足学生多样化的学习需求。

3.4通过政府主导，促进社会资源的整合

在STEM教育中，通过政府主导的平台，整合社会各界资源，可以让更多的企业和企业中优秀的工程师积极参与到STEM教育中，最终促进公众科学素养的提高和创造性解决问题能力的提高。

5 结语

公众科学素养的培养途径或许有很多种，笔者在这里主要探讨的是通过STEM教育的方式来提升公众科学素养，真正让公众参与到科学探究的过程中，提升他们发现问题，解决问题的能力，真正理解科学的本质，能够清晰分辨科学与伪科学，培养在科学研究和社会事务处理过程中的批判思维的能力。

参考文献

[1] 李群，许佳军.中国公民科学素养报告（2014）[M].北京：社会科学文献出版社，2014.

[2] 李大光.美国公众科学素养研究及启示[J].科学，2012，64（6）：30.

[3] 付德旺.奥巴马强调STEM教育的重要性[J].基础教育参考，2011（7）：29.

[4] 李杨.STEM教育视野下的科学课程构建[D].杭州：浙江师范大学，2014：22-24.

[5] 方兆玉.美国的STEM雄心[J].上海教育，2013（17）.13-15.