如何培养科学素养

科学是一个从西方引进的词汇，在中国它存在的时间并不长。在中学、大学时我们学习的许多数学、物理学定理、定律都是用西方人的名字命名的。中国人在科学方面的成就只能举出地动仪、圆周律等具体事件的实例，少有系统性的成果。而且在中国的封建社会，做这类事都属于猎奇讨巧，即便是能工巧匠，他们的技艺也是不登大雅之堂的毫末之技，虽说算不上见不得人，至少不是正常文人努力的正路。几千年来，中国的文人学的都是四书五经、孔孟之道，只有到了五四运动后，以教授从西方引进的数理化为代表的现代科学的新学才在中国兴起。因此，培养科学素养对中国人而言不但历史十分短暂，而且更重要的需要传统观念的转变。

科学技术在人类发展中起着决定性的作用。真正推动人类进步的不是战争的残酷，不是帝王的霸业，而是一项项科技发明和科学发现。指南针的发明让人类可以跨跃重洋，蒸气机的发明把人类带入了工业时代，青霉素的发现挽救了千百万的生命，电的发现让能量可以远距离传输，爱迪生的发明把人类带进了现代社会，计算机及其网络的发明让地球变成了村庄。因此，一个以科技为重的社会才会生产出发展的不竭动力，才能真正引领未来。然而，中国对科学技术的宣传和学习都存在问题。

所谓科学素养，一是思考问题要从科学的角度，能够进行严格的逻辑推理和证明，而不是主观臆断；二是应该有基本的自然科学常识，比如对物质不灭、能量守恒、牛顿三大定律等有清晰的了解，并且相信其为真理（，在此不探讨狭义相对论和广义相对论问题，因为对一般民众要求掌握这些过于苛刻了）。如果我们每一个人都能有基本的科学素养，许多的封建迷信、许多骗子的骗术就都会自然地失去市场；我们处理问题就会更加理性。然而目前我们的社会在培训公民的科学素养方面还有许多工作要做。

媒体对科学技术的宣传本应起到更大的作用。然而，中国几千年形成的官本位文化让媒体对科学的宣传让位于其他新闻。看我们今天的媒体，中央台十几个频道只有一个专门的科技频道，简单说来，科学只占十几分之一的份额。在新闻中，对出现的新技术、新发明的报导也都是在新闻的最后几秒钟时简单介绍一下。相对于领导出访、政府新闻、经济信息，科技新闻是那样的微不足道。在报纸上，科技消息也都位于十分不起眼的版面，且篇幅十分有限。想当年，一篇《哥德巴赫猜想》让多少有志青年立下了献身科技事业的宏愿。而今这个多元化的时代，不可能再用一篇报导引起巨大轰动，但科技在媒体上的地位，不得不让人鄙薄科学技术，以为不足道，以为无出路。在这样的社会环境下，我们很难培养公民的科学素养，更难让我们的科技发现和发明走在世界的前列。因此，要培养公民的科技素养，就要在媒体中加大、加重对科学技术的报导。

今天我们从中学开始教授数理化本来是从少年开始培训公民科学素养最有效的手段，但应试教育让我们的学生把所有的课程都当成了获取分数的手段，至于学的是什么并不重要，甚至也不关心，关心的只是如何解题，如何掌握解题技巧。而课程本身讲的定理也好，公式也好，考试结束后忘个一干二净也没有任何问题，因此许多中学生学了电学不会装电灯，学了力学想不起利用杠杆原理，学完自然不分不清上弦月和下弦月。许多人几年后就将中学数理化中学到的本应受用一生的基本科学常识丢光了。

这种状态不改变，培养公民的科学素质就将永远是一句空话。

科学素养是指什么

这些人员用了近4年的时间，于1989年公布了一份关于如何提高科学素养的重要文件，题为《面向全体美国人的科学》（Science for All Americans），同年由牛津大学出版社（Oxford University Press）出版。这部具有划时代意义的文献成为“2061计划”纲领性文献和日后众多科学教育研究成果的基础。1993年，“2061计划”又组织美国的6个实验校区的1300多位教师、大学顾问、科学家用3年时间撰写了《科学素养的基准》（Benchmarks for Science Literacy）。 《面向全体美国人的科学》描述了在科学和技术形成的社会里所有公民应该具备哪些知识和思维方式，讨论了科学和技术的产生，描述了科学和技术的性质和构成。书中指出： 如果广大公众不了解科学、数学和技术，以及没有科学的思维习惯，科学技术提高生活的潜力就不能发挥。没有科学素养的民众，美好生活的前景是没有指望的。 《科学素养的基准》是《面向全体美国人的科学》的姊妹篇。《面向全体美国人的科学》描绘了每个成年人在科学、数学和技术方面应该具备的知识和技能，而《科学素养的基准》设计了达到这种素养的认识步骤，提出了一套清晰、连贯的基本概念和技巧。《科学素养的基准》将需要掌握的科学素养分成4个年龄段：幼儿园至二年级、三年级至五年级、六年级至八年级、九年级至十二年级，明确描述了学生在不同的年龄段在科学、数学和技术方面应该明白和掌握的知识及技能。 《面向全体美国人的科学》和《科学素养的基准》是“2061计划”的灵魂，是美国科学教育改革的纲领性文件，是美国许多州和学区制定课程框架和标准的重要参考文献。 用图表形式直观和清晰地表达目标与基准的关系 《面向全体美国人的科学》和《科学素养的基准》发表后，“2061计划”工作小组挑选了美国6个学区进行设计课程模型的实验，检验学生是否能够接受这些科学素养的目标和基准。在实施过程中，研究人员发现，目标纲要和基准、基准和基准之间具有非常强的联系性，这种联系性可用一个图表形式表现出来。研究专家历时4年的时间，以非常准确的图框、箭头、连线成功地完成了数百条基准的绘制工作。当这部完整的目标纲要和基准进展图完成后，连专家们自己都非常惊讶的是，这些图表将科学素养的基准表现得如此清晰。用图表的方式描绘出基准之间的关联是“2061计划”研究人员独创的理念，表现了一种创新精神，也是导航图神奇的地方，它为人们理解科学素养提供了一个全新的视角。 特别要提到的是，“2061计划”先前的研究文献都交由牛津大学出版社出版，唯独这本由美国科促会联合美国科学教师协会出版的《科学素养的导航图》（Atlas of Science Literacy），没有被再交给出版社，而是由他们自己出版。这足以说明导航图受重视程度。它的独特的开本形式表明这不是一本普通的书。 美国科学教师协会前主席哈罗德·普拉特对《科学素养的导航图》这样描述： 在开始学习一个新的主题之前，教师们可以查阅《科学素养的导航图》来确定学生们可能已经掌握的概念，这对理解新的主题非常有帮助。当教师发现学生对某一概念感到困惑时，他们也可以查阅导航图来确定在学生的学习背景中是否缺失一些先前的知识概念。 通过这种连贯的学习，学生更加容易掌握较难的科学知识。同时，对于科学概念来说，不仅单个概念很重要，而且概念之间的相互支持也同样重要。例如，在初中阶段教授“万有引力”概念，许多学生认为这个概念非常抽象，很难掌握。根据导航图第1卷，从小学一年级到高中毕业涉及万有引力概念的基准有近20条，其中包括相对运动、天文观测、地球的引力、力和运动等方面的知识。导航图可以帮助人们确定这个概念的基本内容，并找到不同年龄段与其概念相关的知识体系，运用认知发展的一般原则，先抽象后具体，先简单后复杂，将这一概念所有知识全部串联起来。（见《科学素养的导航图》第1卷，P23） 导航图是帮助学生获取科学素养的工具。它可以帮助人们理解科学素养和基准，帮助教师设计课程、制定教学计划。导航图还能帮助教育工作者开发教材，进行教学评估和分析，培训教师和组织教学资源。 多参加实践活动与探索精神对我国具有重要借鉴作用 《科学素养的导航图》所呈现的许多科学教育理论和方法，令人有耳目一新之感，对于我国的科学教育改革有着积极的参考借鉴意义。 在导航图设计者看来，从小学到中学，学生的学习都是建立在他们以前所学的基础之上，现在的学习，将为以后的学习做好准备。因此，为了帮助学生获得良好的科学素养，教育工作者需要了解学生在不同的年级，甚至是不同的学科之间所学概念和技能如何依赖、支持其他观念和技能，否则教师给学生的就是一堆孤立的单个知识，学生很难完全理解它们。 十多年来，“2061计划”的工作重点一直是进行科学教育改革。他们认为，达到科学素养的目标不只限于学生在学校的考试中取得高分，而是通过参加更多的实践活动，真正掌握和理解科学知识，能够应对变化的未来。不能让学生去死记硬背那些撮合在一起的缺乏内在联系的理论知识，应倡导学生树立正确的科学态度和价值观，鼓励学生积极进行科学探究。当他们高中毕业，并步入成人行列时，他们将成为合格的，并具备相应科学素养的人。 探究精神也是《科学素养的导航图》倡导的观点之一。该书第1卷“科学探索”一节指出： 作为基本素养，学生们应能够对事物进行准确的观察和描述，并了解为什么这些事物对科学探索十分重要。同时，他们也应该了解怎样才能构成好的推理，以其他人和他们自己的论据来判断推理。 在学校的科学教育中，科学探索性活动很多。教师要善于引导和鼓励学生在科学探索中思考、发现、创造，这种引导和鼓励无疑为学生的探究注入了活力。同时，要及时鼓励和肯定学生在科学探索活动中的创新火花，保护学生的不同意见和探索精神。另外，还允许学生在探索活动中出现失败，教师要帮助学生寻找失败的原因，并鼓励学生尝试进行新的探索。在不断的科学探索中，学生的科学素养将大幅度提高。 在美国，“2061计划”主要是通过科学教育的改革，提高和培养学生的科学素养，该计划的主体是幼儿园到高中毕业的在校学生。但“2061计划”的理念对我国提高成人科学素养同样有重要的借鉴作用。 美国“2061计划”是我国制定成人科学素养标准的重要参考文献。在中国科学技术协会的大力支持下，美国科促会将所有“2061计划”丛书的中文翻译版权授予科学普及出版社。《面向全体美国人的科学》、《科学素养的基准》、《科学教育改革蓝本》、《科学素养的设计》、《科学素养的导航图》（第1卷）已经全部出版。《科学素养的导航图》第2卷将于2011年出版。“2061计划”委员会前主任乔治·尼尔森博士和现任美国科促会主任乔·埃伦·罗斯曼博士分别为这些中文版写了序言。在中文版《科学素养的导航图》第1卷序言中, 罗斯曼博士写道： 我们希望，在中国《科学素养的导航图》将在激励和指导教育改革方面发挥作用。 （本文编辑 谢宁

问题一：什么是科学素养？ 科学素养这一术语有着十分丰富的内涵，在我们培养学生的科学素养的时候，弄清其内涵以及构成要素是一个基本的前提。

有人说：科学是一种结构。以物理学为例，从历史年代来看，可以划分为普通物理学、理论物理学、应用物理学；从观察角度来看，可以划分为微观物理学、中观物理学、宏观物理学。

有人说：科学是一种方法，比如数学这一科学中就有数学演算、几何证明等；而交响乐中则有乐章的划分。

有人说：科学是一种知识体系，如托勒玫“地心说”的科学体系是建立在静止力学的基础上的，在数学上和它相对应的是欧几里德几何学；哥白尼―牛顿的科学体系是建立在动态的力学和静止的宇宙观基础上的，数学上则以微积分与之相对应；爱因斯坦―霍金的科学体系是建立在发展演变的动态宇宙观的基础上的，它的相对应的数学基础是非欧几里德几何学。

有人说：科学是一种知识加工的过程，所以科学与研究等同。有人说：科学是一种生产力，美国微软公司的发迹与发达是最为典型的实例。

有人说：科学是一种哲学思维、一种理性思维。

有人说：科学是一种文化，它拥有自己的文化规范、沉淀出自己的文化精神，它一方面内化为科学家的良心，一方面内化为广大公众的科学意识。

有人说：科学是一种对待事物的基本态度与方法，与迷信、盲从相对应。

关于素养一词，人们的思考与理解很多，但是给予的解释则相对较少。所谓“素”，原意是“本色”、“本来的”、“原有的”；所谓“养”，原意是“培植”、“教育”、“熏陶”、“培养”。所谓“素养”，就是“平日的修养”、“经常修习涵养”。

科学素养一词源自英文literacy

。这个词有两种不同的含意。一个是指有学识、有教养，跟学者有关；另一个是指能够阅读、能够书写，有文化，对象是一般的普通大众。

美国人认为：科学素养是指人们具备并使用科学、数学和技术学的知识做出有关个人的和社会的重要决策。

我们认为：科学素养是指主体在掌握科学概念的基础上，以科学的态度、运用科学的方法来对现实中的个人、科学、社会有关问题做出明智的抉择。它包括了科学知识、科学意识、科学精神。所谓科学知识包括着科学知识、技能，科学方法、能力；所谓科学意识包括着科学热情与 *** 、科学行为与习惯；所谓科学精神包括着人们的科学态度、科学价值观。在科学素养中，最核心部分是科学精神，即人们对科学的态度与价值观；中间部分是科学知识，即人们在学校中、在社会生活中所学习并掌握的知识、技能、方法与能力；最外围部分是科学意识，即人们在科学素养教育中所形成的、在追求科学的过程中所表现出来的科学热情、 *** 以及自觉运用科学的行为与习惯。

科学素养的发展以科学知识、技能的掌握和积累为基础；科学知识、技能的内化、升华有利于逐步形成一个人的科学能力。科学方法是形成科学精神的操作规范基础，科学方法有着非常严格的要求与实施步骤，来不得半点的马虎与随意性。科学意识包括对于科学的热情以及对于科学的关注、想学习科学、探索科学的欲望。著名德国古典哲学大师黑格尔曾经指出：“要是没有热情，世界上任何伟大的事业都不会成功。”20世纪最伟大的科学家爱因斯坦认为：科学创造需要人类特殊的热情，同信仰宗教的人或谈恋爱的人的精神状态相类似―― *** 不断；我从事科学研究完全出于一种不可抑制的想要探索大自然奥秘的欲望，别无其它动机。的的确确，无数科学家走过的路告诉我们：任何科学都是始于好奇。好奇就是人们不可遏止的求知欲望，具有研究头脑的人常常受到未知世界精神上挑战的吸引，并乐于施展才智以寻求答案。

科学精神有狭义与广义之分。狭义的科学精神是指科学家处身立世的方式和态度，是他们世界观、人生观、价值观......>>

问题二：科学素养包含哪些内容 科学素养包括哪些方面

在研究科学知识这个问题时，我们应该注意传统教育对知识的错误理解。传统教育认为：1、知识是被动接受的；2、知识的学习过程主要是记忆过程；3、知识的学习带有社会强制性。这些特征对现代科学和科学学习有如下的影响：1、重结果甚于重过程；2、重标准答案甚于智慧开发；3、重教育者对科学知识的重要性的看法甚于重社会、市场对科学知识的需要。

二、技能

技能是主体在已有知识经验的基础上，经练习形成的执行某种任务的活动方式。操作技能亦称“动作技能”。在操作性知识指导下，经练习而形成，是由人体动作构成的合法则的随意行动方式，是培养人的技术能力或才能的重要因素。

三、科学方法和思维方法

科学方法是人们在科学研究中所遵循的途径和所运用的各种方法和手段的总称。科学方法通常指各个科学部门中较为通用的一般科学方法。科学方法是人们揭示客观世界奥秘、获得新知识、探索真理的工具。

哲学方法是最高层次、应用最普遍的方法，能够运用于以自然界、社会和思维为研究对象的所有科学部门，可以视为科学方法的组成部分。科学方法还可以按照适用范围的大小，区分为一般科学方法和特殊科学法、理论性科学方法和横向学科方法三类。经验性科学方法是获取经验材料或科学事实的一般方法，如观察方法、实验方法、调查方法、测量方法等。理论性科学方法，包括分析、综合、归纳、演绎、类比等逻辑方法以及假设方法、思想实验、理想化方法等。横向学科方法指的是由数学、一般系统论、信息论等横向学科抽取出来的一般方法，如各种数学方法和系统方法、黑箱方法、反馈方法、信息方法等。特殊科学方法是个别科学领域或学科所运用的各种特殊方法，如物理中的光谱分析法，化学中的电解法，生物中的同位素示踪法、医学中的免疫法，心理学中的精神分析法，人口学中的人口普查法等。现代科学方法建立在实践经验和经实践检验过的科学理论的基础上。

思维方法是人们认识世界和改造世界的精神活动形式、方式和程序的总称。人的一切活动，无论认识活动还是实践活动，都离不开思维和思维方法。思维方法的类型是与思维类型相对应的。按照思维活动所运用的信息形式，思维方法区分为抽象思维方法和意象思维方法。按照思维结构的程式化程度，思维方法区分为逻辑思维方法和直觉思维方法。按照思维过程的方向性，思维方法区分为逆向思维方法、侧向思维方法、发散思维方法、收敛思维方法等。

科学过程或过程技能(Science Process or Process Skills)。

西方特别是美国把对科学过程的理解作为科学素养的一个重要成分。有的学者把科学过程（或科学过程技能）称为科学家学习和研究时所做的事情。科学过程技能是产生内容的载体以及概念借以形成的方法。

根据美国1979年出版的，由芬克等5人撰写的《学习科学过程技能》一书，科学过程技能分为基本科学技能和综合科学过程技能两大类：前后包括观察、分类、交流，米制测量，预测和推理；后者包括鉴定变数，作数据表，作图表，叙述变量间的关系，获得和处理数据，分析研究，作出假说，在运算上规定变数，设计研究和进行实验。

把这16个科学过程技能逐一分析，得出结论是，它们都相当于科学方法和思维方法，主要是科学方法。

四、价值观

在复杂的问题，多重价值及多元文化的社会中，具有科学素养的人要能进行价值判断，并在冲突的观念中寻找妥协的途径，要具有与人、与自然进行协商的能力，尊重他人的意见。

五、解决社会及日常问题的决策

能鉴定作为全国和地方的决策的基础的科学问题以及表示在科学上和技术上有见识的观点。一个有素养的市民必须能够在科学信息的资源以及用来产生它们的方法的基础上来评价科学信息......>>

问题三：科学素养包括哪些方面 学前儿童科学素养主要应包括三个方面:

科学知识经验的获得,

科学方法的学习,

科学情感态度的培养。

问题四：科学素养什么意思 科学素养，科学素养由三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。教育是影响中国公民科学素养的主要因素，经济是公民提高自身科学素养的驱动因素，政治因素对中国公民科学素养的提高起指导性作用，文化也深刻影响中国公民科学素养，有促进作用也有制约作用。

问题五：基本的科学素养的内容到底是指什么内容？ 基本内容包括三个方面，也就是常说的三个维度：

科学知识+科学方法+科学与社会（知识）。

具体你可以参考《2003年中国公众科学素养报告》（科学普及出版社，我手头只有它，但后来的一样，都是沿用美国的标准做的）。

问题六：什么是科学素质 第一，知识是人们对自然和社会的认识结晶。它由许多科学用语、基本概念、基本原理、基本规律组成。它是人类世世代代积累和传递下来的宝贵遗产。知识在科学素养中起着基础和核心的作用。没有科学知识就根本不可能有科学能力。第二，技能是构成科学素养的第二种要素。科学能力是在一定的科学知识和技能的基础上形成和发展起来的。技能包括观察、实验、思维和创新等因素。观察是一种有目的、有准备、有组织的知觉，人们只有通过对事物进行系统、周密和精确的观察，才能从自然现象中获得有意义的材料，进一步发现隐藏在现象背后的规律，因此观察是智力活动的开端和源泉，是获得感性知识的前提，是提出科学学说的基础。观察能力是衡量人们科学素养水平高低的一把智力量尺。实验是根据一定的研究目的，利用一定的仪器和设备，在人为控制的条件下去模拟自然现象，以便从中认识和发展某种自然规律。良好的实验素质应包括：①能设计实验去实现某种认识的目的；②能根据实验设计去装务仪器，并正确地进行实验操作。③能对实验现象进行全面的、准确的观察和记录，④能合理地对实验数据和材料进行处理，从中导出结论，并写出实验报告。思维包括形象思维和抽象思维，形象思维是借助于符号、数字、图表、框图等进行的思维，它在科学活动中的作用是对事物进行分析比较，从而发现事物的异同，为抽象和概括建立必要的前提。抽象思维是借助概念，判断、推理等进行的思维，它在科学活动中的作用是认识事物变化发展的规律、本质。创新是在头脑中独立地创造新映象的心理过程，其结果是发现新思想、新方案、新技术和新产品。第三，科学方法是人们认识自然的方法。从方法论的高度看，方法要素主要包括数学方法和逻辑方法。学校在教学实践中应当重视对学生进行科学方法要素的培养。逻辑方法是指科学的思维必须合乎逻辑，并具有严密的逻辑性。逻辑方法可分为：比较与分类、类比、归纳与演绎、分析与综合、证实与证伪等。第四，品德是一种非智力因素。品德的要素主要包括兴趣、情感、意志、作风等。兴趣是人们对事物的特殊认识倾向。对科学的兴趣具有以下特征：①广泛性：对许多学科都具有兴趣，因而学识渊博；②深度性：对某一学科有特殊的中心兴趣，因而学有所专；③稳定性；对所攻学科有一贯和持久的兴趣，坚持不懈，矢志以求。情感是人们对客观事物态度的反映。科学的情感具有以下特征：①热情：对科学有一种特殊的爱，一往情深，②自信：对科研活动有成功的信心；③责任：追求客观、准确、可靠、真实；④美感：追求对称、整洁、和谐的自然美。意志是在科学活动中克服困难，不畏难险、向上攀登的心理特征。良好的意志品格具有如下特征：①自觉性：按照预定的目标自学地支配自己的引动；②果断性：善于抓住时机，当机立断；③顽强性：不畏失败，不达目的，决不罢休；④自控性：胜不骄，败不馁。作风是科学研究取得成功的重要保障。良好的作风具有如下特征：①求实；②谦虚；③勤奋；④高尚。综上所述，科学素养是指人们在认识自然和应用科学知识的过程中表现出来的内禀特质。前者指人们对知识的识记、了解、理解和掌握；后者指人们应用科学知识的能力，以及发现新的自然规律的能力。因此，科学素养是人们能够认识自然和应用自然规律的特质。

问题七：1 什么是科学素养 科学素养是由文化素养引申而来的。科学素养一词译自英文scientific literacy。素养和素质含义接近，但素养与素质相比更强调后天修习涵养的作用，即学习提高的重要性。判别一个人是否具备科学素养，这个问题与如何给科学素养下定义、如何界定科学素养的内涵密切相关。然而，迄今为止，学者们对科学素养的理解仍然是不统一的。

经济合作与发展组织（OECD）认为：“科学素养包括运用科学基本观点理解自然界并能做出相应决定的能力。科学素养还包括能够确认科学问题、使用证据、做出科学结论并就结论与他人进行交流的能力。”

在世界范围内，由于人们受教育程度的不同，社会信息流动的速度及信息内容的不同，经济发展状况的不同，获得科学技术信息的渠道和手段的不同，因而对科学素养内涵的看法存在差异。发达国家将研究重点放在了解本国公众是否具有参与各种公共政策讨论的能力，是否保持决策的民主化和公开化，是否了解科学技术的迅速发展给个人和社会带来的影响。发展中国家更关心的是本国综合国力和国际竞争力，并且认为科学素养是国家综合国力和劳动力素质的重要组成部分。

虽然世界各国学者对科学素养内涵的见解各异，但又不乏相互共同之处。综合学者们的观点，科学素养的内涵主要涉及以下三个部分：科学术语和科学基本观点；科学的探究过程；科学对个人和社会的影响。

科学素养是可以测度的。美国国家科普作家协会于1957年进行了世界上第一次科学素养调查。1972年以来，美国一直坚持开展公众科学素养的调查研究，并把调查结果发表在《科学与工程指标》上。目前世界上许多发达国家和少数发展中国家都定期或不定期地开展了本国公众科学素养的调查。但是，目前各国的这种调查仍处于探索和研究阶段。对公众科学素养的调查，只有在长期的连续不断的调查过程中才能建立起成熟的、符合本国文化和特点的测试指标体系，才能观察到本国公众科学素养的发展和变化的趋势。

中国科学技术协会于1992年、1994年和1996年组织了三次全国范围的调查，这是中国学者在这个领域内探索和研究的初步尝试。2001年中国科学技术协会又组织了公众科学素养的第四次调查。这次调查不仅改进了调查方法而且建立了中国公众科学素养观测网，为今后长期开展此项调查研究工作奠定了基础。