科學態度與責任素養的教育價值及其養成途徑

翁慶雙　蔡鐵權

摘? ?要：隨著基礎教育課程改革的積極推進，科學教育成為當今教育改革和發展中關注的焦點，科學態度與責任素養也納入教學研究和實踐的重點。在闡述了這一素養的內涵和理論構架后，又論述了它豐富的教育價值和多樣的養成途徑，并以SSI教育為案例進行了養成途徑的闡釋。對科學態度與責任素養這樣的多視角觀照、多維度理解、多方向開拓和多方面的思考，為這一素養的深入理解和教學實踐中的有效落地提供依據和參考。

關鍵詞：科學教育；教育改革；科學態度與責任；教育價值；SSI教育

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2024）6-0005-5

“態度責任”不僅是義務教育《科學》課程核心素養的重要組成部分，而且也是基礎教育階段各理科課程核心素養不可或缺的內容。既是公眾科學素養的核心內容，也是新時代人才所必不可少的內涵組成。我們在《探賾科學態度與責任素養》一文中［１］，闡釋了科學態度與責任素養的內涵與結構，構建了這一素養的理論基礎，表達了我們對科學態度與責任素養的認識與理解，詮釋了科學態度與責任素養的理論內涵與理論依據，從理論上對這一素養進行了深度解析，深化了對這一重要的學科核心素養的本質認知。在此基礎上，我們在本文中進一步闡釋了科學態度與責任素養的教育價值，從學科的視角，觀照這一素養在學科教育中的地位和學科教育功能，對科學態度與責任素養在具體學科教育中有一個正確的定位，引起一線教師對此素養的高度關注與重視，從學科教育的不同維度去審思、去認識。當然，我們還不能僅僅停步于這種理念或意識上，重要的是要在學科教育的實踐中有效落地。為此，我們對科學態度與責任素養的養成途徑進行了探索，基于我們的理論研究與實踐經驗，提出了多種可行的途徑，對學科教育中落實這一素養提供了我們的見解。科學態度與責任素養的內涵豐富，理論基礎寬厚，教育價值高遠，實踐途徑多樣，我們企盼科學態度與責任素養在基礎科學教育的學科實踐中能得到應有的重視，其育人功能能得到充分發揮。

1? ? 科學態度與責任素養的教育價值認知

在科學教育中，要對科學態度與責任素養正確定位，在教學中設置切實有效的教學目標，在具體的教學實施中做到真正落實，在教學評價中能凸顯出這一素養，必須明確科學態度與責任素養在教育中的地位，清晰地認識它的教育功能。

培養富有道德的一代新人。自然科學，特別是物理學，蘊含著豐富的學科思想和方法論。近代物理學發展以來，從哥白尼、伽利略、牛頓直到愛因斯坦、霍金，在他們對物理學作出劃時代的杰出貢獻時，他們的科學思想、物理觀念常常與眾不同，在他們做出震驚世人的一流成果時，他們所具有的別具一格的思維方式、洞察事物本質的能力，所采用的方式和方法，都是今天用于物理教育的理想素材。他們對科學研究的專注精神，為科學事業作出奉獻的精神，藐視名利金錢、不畏權威的科學態度，對科學發展和人類進步的責任擔當，都是作為科學偉人而成為一代楷模和道德榜樣。“兩彈一星”元勛鄧稼先、郭永懷、錢學森等，中國的杰出科學家李政道、吳健雄等，他們的人格魅力、愛國情懷、科學業績將永遠激勵年青一代和莘莘學子奮發向上。中國當代科學技術的迅速崛起，在一些科學技術領域躍入世界先進行列，如量子計算、量子通信、鐵基超導等，是增強學生文化自信的最具有說服力的資源。

培養有科學素養的現代公民。我國公眾的科學素養需要盡快提高。縱觀世界各國對科學素養的定義，一個重要的趨勢是注重科學與社會、科學與人類、科學與技術各范疇之間的關聯，強調人的身心、智力、敏感性、審美意識以及個人責任感、精神價值等方面的發展，強調發展個性的多樣性、自主性和首創精神［２］。這些內容與英國皇家學會主持起草的文件《公眾理解科學》所強調的要理解科學的知識體系，發展科學思考的方法，通過參加科學活動而獲得動腦和動手的能力，理解科學、技術和社會的相互關系，了解科學的歷史等是一致的［３］。

形成科學世界觀。世界是信念的體系，是人與環境不斷交往過程中，所形成的認知、觀點、信仰和理想的相互作用，形成個人的世界觀，而其中的觀點、信仰和理想中主要體現的是科學態度與責任。在中小學的科學教育中，科學態度與責任的培養是潛移默化的，是在科學教學的過程中不斷體驗、不斷反思，然后通過個體的不斷建構才得以完成，這種體驗、反思和建構就與個體的世界觀息息相關［４］。

具有強國富民的責任擔當。科學態度是人類發展進程中逐漸形成的一種寶貴的精神財富，是個體對自然界、科學世界和社會所持有的基本態度，科學態度反映了一個人的人生觀和世界觀，最大的社會責任就是要有復興中華、把我國建成社會主義強國的使命感。總之，要樹立強國富民的責任擔當，為國為民的思想意識。我國自新文化運動以來，百年間一代又一代的志士仁人為科教興國事業作出不懈努力和杰出貢獻，使得中國從一個落后的農業國變成如今的工業大國。從明末開始，我國的科學技術逐漸走向低谷，而今天我國的科學技術已有了極大的進步。然而，要使我國真正成為科學技術強國，還需要年青一代的奮斗，這是青年應有的責任和擔當。

凸顯科學精神與科學思想。科學精神的內涵隨著科學的發展、時代的進步不斷變化。我們當前倡導和弘揚的科學精神包括：對科學真知的不懈追求，對經世致用的責任擔當，對勇攀高峰的創新自信，對協同創新的積極踐行，對科學文化的價值傳承，對科學倫理的嚴遵恪守，對社會風尚的正確引領，對科學普及的傾力投入。中國古代有豐富的自然觀、人文觀，對自然界的認識及認識的觀點、思想、方式和方法也是豐富的，這是無可否定的。尤其是自然界中的關聯性、創造性與和諧性的精神特別富有當代意義［５］，這是寶貴的中國元素。科學思想是人類認識自然科學的理論思想，是從自然科學研究中提升出來的哲學思想，科學思想是人類思想的寶庫。特別自２０世紀初以來，科學新思想接蹱而至。在２１世紀，隨著希格斯玻色子的發現、引力波被探測、中微子質量的確證、黑洞照片的問世、暗物質暗能量研究新成果的發表、量子科學的突飛猛進等，科學思想將醞釀著更大的發展與突破［６］。以上的種種內容都是科學態度與責任內涵的題中應有之義。

消弭科學與人文的懸隔。隨著傳統社會向現代社會的轉化，科學的地位逐漸上升，現代是科學技術高度發達的社會，這就出現了在１９５９年由斯諾提出的“兩種文化（ｔｈｅ ｔｗｏ ｃｕｌｔｕｒｅｓ）”問題，兩種文化之間出現了互不理解的鴻溝。在２０世紀９０年代，西方又出現了“科學之戰（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｗａｒ）”，加劇了本就對峙的兩種文化之間更大的爭論。但在人類文明發展早期，科學與神話、科學與宗教、科學與哲學往往是相互交錯、相互融合的。即使到了今天，科學也難以完全割斷與人文觀念之間的聯系，科學在今天仍有深刻的人文意蘊，一些科學大師常常是科學與人文結合的典范，如羅素、愛因斯坦、楊振寧、丘成桐等。科學態度與責任的養成，在消弭科學與人文之間的懸隔中將起到無可替代的重要作用［７］。

發展科學好奇心，引發強烈的科學學習動機。從科學教育的視角，將科學好奇心認定為：學生對科學現象和科學事物的熱切關注和強烈的探究欲望，科學好奇心一般表現在一種與生俱來的探索精神，探尋信息的一種偏好，對新奇事物的一種偏好，對于復雜性或未知性的偏好，對于不確定性與模糊性的偏好。具備科學好奇心的兒童，未來更有可能成為創新型人才，更有可能成為科學家［８］。科學好奇心與科學學習動機表現為對科學與科學學習的態度，是一種情感，無疑與科學態度與責任素養內涵一致，許多偉大的科學家，他們之所以能棄置功名利祿的引誘，能孜孜追求科學真理，能獻身于科學事業而無悔，最主要的動力在于有科學好奇心。具備科學好奇心的兒童，具有高度的學習責任感，強烈的學習主動性，積極的進取精神，持久的探究興趣，超群的科學新奇感。

促進非智力和智力全面提升。非智力因素又稱非認知因素，是２０世紀３０年代由美國心理學家亞里克山大提出的，指除了智力與能力之外的又同智力活動效益發生交互作用的一切心理因素。心理學的研究表明，學生的學習活動和學習結果是智力因素與非智力因素的綜合效益［９］。非智力因素是智力發揮作用的基礎，是科學思維的助推劑，是科學思維發展的基礎。非智力因素優良的學生，情緒智力高，學習中有意志力、毅力，能不怕困難，吃苦耐勞，能經受挫折、堅韌不拔，承受得住失敗的考驗，能堅持不懈、不畏強權，勇往直前地去攻艱克難，這些是成功的前提，是勝利的保障。非智力因素的培養與科學態度與責任的目標是一致的，養成途徑是同一的，方法也是相似的。

通過科學態度與責任素養眾多的科學教育價值的闡釋，可以更清晰地認識這一素養的本質，確立其在科學教育中的地位，有助于我們確定在科學教學中的目標，有利于課堂教學實施落實這一重要核心素養，使科學態度與責任素養真正得到有效培養。

2? ? 科學態度與責任素養的養成途徑探索

科學態度與責任素養的養成，我們傾向于“潤物細無聲”式的浸潤式教育，是潛移默化的，是深入心靈深處的，是改變思想觀念的，是提升精神境界的。

科學態度與責任素養的養成途徑可以有三個方向：學科教育（綜合課程《科學》，分科課程《物理》《化學》《生物學》《天文學》《地理學》等）；跨學科教育（ＨＰＳ教育、ＳＴＳ教育、ＳＳＩ教育、科學與人文、科學與藝術、ＳＴＥＡＭ教育等）；后設性學科教育（科學學、科學史、科學家傳記、科學社會學、科學心理學、科學哲學、科學文化學、科學倫理學、科學的社會功能、科學認識論、科學家的社會責任、科學美學等）。其關系如圖１所示。

各個途徑的教育目標是一致的，主要的內涵包括：學科德育、愛國主義、科學本質、科學觀念、科學思想、科學精神、科學方法、科學態度、科學責任、科學與文化傳統，等等。途徑與內涵的關系如圖２所示。

在《探賾科學態度與責任素養》一文中，對素養的內涵已有詳細的闡釋，此處不再贅述。途徑中的學科教育是眾所周知的，不必解說。跨學科教育（Ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ）是根據未來科學發展的ＶＵＣＡ特征（Ｖｏｌａｔｉｌｉｔｙ，Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ，Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ，Ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）所決定的，這種易變性、不確定性、復雜性和模糊性呼喚綜合性人才，跨學科素養（Ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ Ｃｏｍｐｅｔｅｎｃｅ，簡稱ＩＣ）迅速成為全球科學教育研究的熱點。跨學科素養具有多維整合的特點，尤其可以豐富科學素養的內涵，與學科核心素養互為補充，為科學教育的深入推進提供了途徑。后設性學科是研究科學的學科，或說是關于科學的科學，是對科學的認知，為研究科學提供有效指導。如科學哲學，它通過反思和批判來分析科學，作為一門學科，它試圖去理解科學的目標和方法，以及它的原則、實踐和成就。這就指導我們正確地認識科學的本質，知道科學究竟是什么，是我們理解科學所必不可少的。由于本文的研究目標及內容限制，不可能對所有途徑詳盡地進行分析說明，而只能對其中的內容選取一個案例進行簡要闡述，以達到嘗臠知鼎、以蠡測海之目的。

3? ? 科學態度與責任素養的養成途徑例析

為了說明和證實我們的論點，擬選擇目前科學教育中的熱點主題ＳＳＩ教育作為案例，簡要地作出介紹和描述。

社會性科學議題（Ｓｏｃｉｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｓｓｕｅｓ，簡稱ＳＳＩ）是在ＳＴＳ教育的基礎上發展起來的，而且超越了ＳＴＳ教育［１０］，這是由于當代科學技術的發展而產生的與社會經濟、生態、環境以及社會倫理道德、思想觀念、文化傳統等緊密相關的復雜性綜合問題。通過社會性科學議題的教學，可以發展學生的推理、論證、類比、演繹等科學思維能力，尤其是綜合思維、復雜性思維、批判性思維以及創新性思維的能力，養成收集和評價信息的能力，深化對科學本質（ＮＯＳ）的理解，可以提高學生對科學倫理道德的認知以及科學決策的能力，增強環境保護、生態保護的意識，對科學技術發展所產生的社會、文化、經濟，對人類各個方面作用的認識更全面、更正確。

社會性科學議題一般具有開放、兩難、不良結構問題、跨學科、文理交叉、科學人文交疊、個體與社會、現在與未來牽涉、沒有唯一或確定的答案、處理結果會涉及不同集團利益上的爭議甚至沖突等特點。在基礎科學教育階段與科學類學科相關的議題很復雜，也很豐富，如酸雨產生、泥石流、水電站修建、高速公路（鐵路、大橋）的建造、旅游開發、古跡保護修復與城市建設、塑料制品的廣泛使用、濕地開發與保護、移動通信發射塔建造及高壓線路的架設、各類污染（水、空氣、噪音、輻射、光）、大氣碳循環、核能開發與核廢料處理、核污染處理、太空垃圾、農藥與化肥的使用、轉基因食物、抗生素的過度使用、動物飼養過程中使用激素和配方飼料的問題、流行性疾病與抗疫的問題，也會討論比較宏大的議題，如克隆、基因改造、資源、能源、糧食、人口等問題［１１－１７］。同時，對社會性科學議題進行理論研究和評論，以使ＳＳＩ教育得到進一步推進和發展［１８－１９］。近年來，國外研究的文獻呈上升趨勢，顯然，社會性科學議題已成為國外科學教育中所關注的一個熱點，也是基礎科學教育改革中深受重視的方向之一。國內對社會性科學議題的文獻，大多是對國外研究的介紹，尚缺乏在理論上的研究和實踐中的探索，尤其是在基礎科學教育中進行課堂實踐的成果不夠豐富。

社會性科學議題具有很強的情境性、問題性，在議題的學習中有利于將科學中學習的概念和原理與真實的實踐聯系起來，進行運用和遷移［２０］。而且，社會性科學議題可以設計成項目式學習的主題，特別適合于跨學科的項目式學習和科學實踐，尤其在今天新課改的背景下，為實施科學教學中基于核心概念的單元設計也提供了依據。顯然，ＳＳＩ教育是理解科學本質、養成科學態度與責任素養的有效途徑之一。

4? ? 結? 語

科學態度與責任作為物理學科（包括基礎教育中的綜合性《科學》及其他科學類學科）的核心素養組成部分，具備重要的多方面的教育價值，對培養和造就新一代的科學技術人才是不可或缺的必備品格。在今天科學教育倍受關注、科學教育改革特別引人注目的形勢下，更加凸顯出科學態度與責任素養的地位和作用。正是由于科學態度和責任素養的豐富內涵和寬廣的理論基礎，決定了其養成途徑的多樣性，同時也形成多視角關照、多側面理解、多方向開拓、多方式教育的態勢，這也開辟了多方面的思考，以實現科學態度與責任素養有效落地。

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（欄目編輯? ? 趙保鋼）

收稿日期：2024-02-18

作者簡介：翁慶雙（1965-），男，初中科學教研員，教授級高級教師，研究方向為初中科學教育、科學教學評價。