試論中學科學如何培養學生的科學素養

林尚樂

摘 要：學生對科學的認識、對科學教育的認識、對科學本質的理解，還都缺乏深度，這些都深刻地影響了我國的科學教育。本文從這種反思出發，對科學素養與中學科學教育的各個相關維度進行論述，旨在尋求提高我國公民科學素養的有效途徑。

關鍵詞：中學科學；培養學生； 科學素養

一、科學素養與科學教育目標

盡管各國對科學素養概念的內涵有不同的理解，科學素養由于各國情況的不同也帶來了差異，科學素養內涵隨著科學技術的發展也在不斷地變化，但科學素養的核心內容則是基本一致的。科學素養應包括科學知識、科學過程與方法、對科學本質的理解、科學態度情感與價值觀、科學技術與社會的關系等方面。這些因素之間相互作用，相互聯系，構成了科學教育的立體畫面。

考察各國對科學素養的理解，可以發現存在著一定的差異，由此各國的科學教育目標也有所不同，但從歐美主要國家這兩者關系的比較中，我們認為其科學教育目標具有共同的特點：強調課程的綜合化；注重對科學、技術、社會三者之間關系的理解；課程目標從科學知識擴大到科學態度、價值觀、判斷力和審美意識，對科學方法的運用，對社會問題正確判斷和解決的能力；對技術的重視；注重學生的發展與潛能的發揮，包括自主性的形成和個性的發展；等等。

二、科學素養在科學教育中的實施

科學素養如何在科學教育中得到落實，這是關鍵。我國科學課程目標定位在四個方面：科學知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀，科學、技術與社會的關系。這種目標體系與科學素養內涵是完全一致的。因此，科學課程教育目標的落實也就是提高科學素養的實現。

（一）科學知識的轉型和中學科學的知識教育

知識是教育目的得以實現的基礎。知識是一個內涵十分豐富、外延相當廣泛的概念。對不同的知識界定，可以歸納為：1.知識是人類對于經驗中蘊含的法則賦予意義而結構化了的結果；2.知識是人的觀念的總和；3.知識是智慧和經驗的結晶；4.知識是人類積累起來的歷史經驗和現時達到的科學新成就的總和。知識與課程之間的關系也是十分復雜的，諸如知識性質、知識的真理性、知識分類、知識價值、知識生成和知識層次等。

（二）科學學習的過程和方法

著名理論物理學家、諾貝爾獎獲得者費恩曼（Richard P.Feynman）說過：“科學是一種方法，它教導人們：一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，現在了解到什么程度（因為沒有事情是絕對已知的），如何對待疑問和不確定性，證據服從什么法則，如何去思考事物，作出判斷，如何區別真偽和表面現象。”科學教育中的“科學過程”主要是指在一般的科學研究中，那種普遍適用的系統化的操作方法和步驟。美國《國家科學教育標準》中把科學過程與方法看成一個系統，是指一系列的相互聯系的科學家普遍使用的研究方法和程序。

三、科學素養與科學本質

科學的本質是什么？從經典科學到現代科學的發展過程中對它的認識是不斷變化的，我們需要站在科學哲學和科學史的視角加以審視，才可能有比較深刻的理解。從基礎教育中的科學教育層面上認識，在目前主要國家的有關科學教育標準的文獻中，科學本質大致可以概括為：科學知識是多元的，具有暫時特征；科學知識在很大程度上依賴于觀察、實驗證據、理性的論據和懷疑，但又不完全依賴于這些東西；通向科學沒有唯一的道路，因為沒有一種普適的一步一步的科學方法；科學是一種解釋自然現象的嘗試；在科學中，規律和理論起著不同的作用，因此學生應明白，即使有額外的證據，理論也并不變成規律；來自一切文化背景的人都對科學作出貢獻；新的知識必須要清楚地、公開地得到報道；科學家需要保存準確的記錄，需要同行評議，其研究結果需要可復現性；觀察滲透理論；科學家要有創造性；科學史既揭示了科學的進化特征，也揭示了科學的革命特征；科學是社會和文化傳統的一部分；科學和技術彼此影響；科學思想受到其社會和歷史環境的影響。

四、科學素養與STS教育

STS教育是當代科學技術迅猛發展、社會急劇變革和交叉學科蓬勃興起的應然產物，旨在提高公民的科學素養，激起學生學習科學技術的內在動機，正確理解和處理科學、技術和社會的相互關系，并以此作為科學教育價值取向的體現和追求，是科學教育發展的一種理想性范型。

STS教育是STS研究領域的一個重要組成部分，是STS研究在教育中的實踐運用，是對當代科學教育危機進行理性反思后而采用的一種文化策略，是在當代社會與文化范式轉變過程中應運而生的。STS教育的產生和發展并不只是對某些具體的科學教育策略進行調整和改革，它追求的是科學教育范式的整體變革，而且這種變革的依據就在于整個人類文化的轉變。STS教育不僅將人類文化的總體戰略具體化到科學教育領域，而且用這種文化戰略的意圖和理念指導科學教育的具體改革行動。可以認為，即使是最專門的科學知識，也能夠把它恰當地理解為特定社會背景下的人類活動的特定產物，即可以理解為一種特定的文化形態。

STS教育以科學技術素養為出發點，以便學生更好更有效地理解科學、技術、社會之間的相互關系，而且將科學技術素養作為適應整個社會和文化戰略轉變而采用的一種策略。當我們思考以科學技術素養發展為核心的科學教育改革時，STS教育自然就凸顯出來了，STS教育是科學教育改革之路，是全面提高公民科學技術素養的有效方略。

綜上所述，要提高公民的科學素養，基礎教育是關鍵時期。這種培養，必須具體落實在科學教育的過程之中。科學素養的內涵與科學教育的目標是一致的，科學素養的提高與學力水平的提升是統一的。提高科學素養是科學教育目標的核心，是中學科學教育課程改革的宗旨，是指導中學科學教育改革的綱領。