试论中学科学如何培养学生的科学素养

摘 要：学生对科学的认识、对科学教育的认识、对科学本质的理解，还都缺乏深度，这些都深刻地影响了我国的科学教育。本文从这种反思出发，对科学素养与中学科学教育的各个相关维度进行论述，旨在寻求提高我国公民科学素养的有效途径。

关键词：中学科学；培养学生； 科学素养

一、科学素养与科学教育目标

尽管各国对科学素养概念的内涵有不同的理解，科学素养由于各国情况的不同也带来了差异，科学素养内涵随着科学技术的发展也在不断地变化，但科学素养的核心内容则是基本一致的。科学素养应包括科学知识、科学过程与方法、对科学本质的理解、科学态度情感与价值观、科学技术与社会的关系等方面。这些因素之间相互作用，相互联系，构成了科学教育的立体画面。

考察各国对科学素养的理解，可以发现存在着一定的差异，由此各国的科学教育目标也有所不同，但从欧美主要国家这两者关系的比较中，我们认为其科学教育目标具有共同的特点：强调课程的综合化；注重对科学、技术、社会三者之间关系的理解；课程目标从科学知识扩大到科学态度、价值观、判断力和审美意识，对科学方法的运用，对社会问题正确判断和解决的能力；对技术的重视；注重学生的发展与潜能的发挥，包括自主性的形成和个性的发展；等等。

二、科学素养在科学教育中的实施

科学素养如何在科学教育中得到落实，这是关键。我国科学课程目标定位在四个方面：科学知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观，科学、技术与社会的关系。这种目标体系与科学素养内涵是完全一致的。因此，科学课程教育目标的落实也就是提高科学素养的实现。

（一）科学知识的转型和中学科学的知识教育

知识是教育目的得以实现的基础。知识是一个内涵十分丰富、外延相当广泛的概念。对不同的知识界定，可以归纳为：1.知识是人类对于经验中蕴含的法则赋予意义而结构化了的结果；2.知识是人的观念的总和；3.知识是智慧和经验的结晶；4.知识是人类积累起来的历史经验和现时达到的科学新成就的总和。知识与课程之间的关系也是十分复杂的，诸如知识性质、知识的真理性、知识分类、知识价值、知识生成和知识层次等。

（二）科学学习的过程和方法

著名理论物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼（Richard P.Feynman）说过：“科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到什么程度（因为没有事情是绝对已知的），如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则，如何去思考事物，作出判断，如何区别真伪和表面现象。”科学教育中的“科学过程”主要是指在一般的科学研究中，那种普遍适用的系统化的操作方法和步骤。美国《国家科学教育标准》中把科学过程与方法看成一个系统，是指一系列的相互联系的科学家普遍使用的研究方法和程序。

三、科学素养与科学本质

科学的本质是什么？从经典科学到现代科学的发展过程中对它的认识是不断变化的，我们需要站在科学哲学和科学史的视角加以审视，才可能有比较深刻的理解。从基础教育中的科学教育层面上认识，在目前主要国家的有关科学教育标准的文献中，科学本质大致可以概括为：科学知识是多元的，具有暂时特征；科学知识在很大程度上依赖于观察、实验证据、理性的论据和怀疑，但又不完全依赖于这些东西；通向科学没有唯一的道路，因为没有一种普适的一步一步的科学方法；科学是一种解释自然现象的尝试；在科学中，规律和理论起着不同的作用，因此学生应明白，即使有额外的证据，理论也并不变成规律；来自一切文化背景的人都对科学作出贡献；新的知识必须要清楚地、公开地得到报道；科学家需要保存准确的记录，需要同行评议，其研究结果需要可复现性；观察渗透理论；科学家要有创造性；科学史既揭示了科学的进化特征，也揭示了科学的革命特征；科学是社会和文化传统的一部分；科学和技术彼此影响；科学思想受到其社会和历史环境的影响。

四、科学素养与STS教育

STS教育是当代科学技术迅猛发展、社会急剧变革和交叉学科蓬勃兴起的应然产物，旨在提高公民的科学素养，激起学生学习科学技术的内在动机，正确理解和处理科学、技术和社会的相互关系，并以此作为科学教育价值取向的体现和追求，是科学教育发展的一种理想性范型。

STS教育是STS研究领域的一个重要组成部分，是STS研究在教育中的实践运用，是对当代科学教育危机进行理性反思后而采用的一种文化策略，是在当代社会与文化范式转变过程中应运而生的。STS教育的产生和发展并不只是对某些具体的科学教育策略进行调整和改革，它追求的是科学教育范式的整体变革，而且这种变革的依据就在于整个人类文化的转变。STS教育不仅将人类文化的总体战略具体化到科学教育领域，而且用这种文化战略的意图和理念指导科学教育的具体改革行动。可以认为，即使是最专门的科学知识，也能够把它恰当地理解为特定社会背景下的人类活动的特定产物，即可以理解为一种特定的文化形态。

STS教育以科学技术素养为出发点，以便学生更好更有效地理解科学、技术、社会之间的相互关系，而且将科学技术素养作为适应整个社会和文化战略转变而采用的一种策略。当我们思考以科学技术素养发展为核心的科学教育改革时，STS教育自然就凸显出来了，STS教育是科学教育改革之路，是全面提高公民科学技术素养的有效方略。

综上所述，要提高公民的科学素养，基础教育是关键时期。这种培养，必须具体落实在科学教育的过程之中。科学素养的内涵与科学教育的目标是一致的，科学素养的提高与学力水平的提升是统一的。提高科学素养是科学教育目标的核心，是中学科学教育课程改革的宗旨，是指导中学科学教育改革的纲领。