時間：2023-02-28 15:58:21
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喬治??梅森大學物理系的JamesTrefil教授給出的定義為：“如果一個人有足夠的科學背景，以應(yīng)付其日常生活中所涉事物的科學成份，則他或她就具備科學素養(yǎng)。”[6]由于我國城鄉(xiāng)差別極大，人們的受教育程度、生產(chǎn)和生活方式差別很大，人們的“日常生活”很不相同，其中關(guān)注的自然科學問題也有相當?shù)牟顒e。科學素養(yǎng)是文化素養(yǎng)的一個部分，而后者可以形象地比作一個龐大的知識母體（alargematrixofknowledge）。此知識母體具有馬太效應(yīng)，基礎(chǔ)越好就越容易增添新內(nèi)容，基礎(chǔ)越不好就越不容易補充新內(nèi)容。這里“知識”一詞要做廣義的理解，包括事實、術(shù)語、方法、技能、觀念、哲學、歷史等等，并且它們彼此緊密交叉、處于動態(tài)發(fā)展過程之中。于是，“科學素養(yǎng)由一系列事實、概念、歷史、哲學和觀念組成，它們彼此通過邏輯紐帶聯(lián)系在一起。有科學素養(yǎng)的人關(guān)于宇宙運行的方式知道一些基本的事實，也在一定程度上了解科學家是如何得到那些知識的。有科學素養(yǎng)的人能夠處理進入他或她視野中的科學和技術(shù)事務(wù)，就如同他或她應(yīng)付經(jīng)濟、法律或政府事務(wù)一樣熟練。注意，在此科學素養(yǎng)定義中，我沒有包括做科學（doscience）的能力。當我去聽一場音樂會，我不希望在前廳中被攔住并被要求展示對小提琴具有精湛技巧，方能進入音樂大廳。同樣我認為不應(yīng)當要求人們會做科學，方能算作具備科學素養(yǎng)。”[6]
科學素養(yǎng)與科普、科學傳播（SC）及科學教育關(guān)系甚密，近些年國內(nèi)許多部門都不斷地談起這個概念。我國從20世紀90年代從美國引入并開展公眾科學素養(yǎng)調(diào)查，到目前為止已于1992,1994,1996,2001,2003共5次開展公眾（18～69歲）科學素養(yǎng)的全國性調(diào)查。5次調(diào)查均由中國科普研究所等單位組織實施，功勞巨大。
1992年米勒在《公眾理解科學》雜志第1卷第1期上著文《通向?qū)Α肮娎斫饪茖W技術(shù)”的一種科學理解》，較全面地總結(jié)了此前10多年的研究進展[7，8]，當時他為國際科學素養(yǎng)促進中心的主任，此中心隸屬于芝加哥科學院。米勒指出，對公眾理解科學的經(jīng)驗研究始于1957年由美國科學作家協(xié)會（NASW）和洛克菲勒基金會資助的一次全美成人調(diào)查。此調(diào)查的目的是想了解科學寫作的讀者規(guī)模及需求，樣本為1900個美國成人，問卷中只有一小部分內(nèi)容涉及科學技術(shù)問題。1972年，美國科學委員會（NationalScienceBoard）決定出版雙年度《科學指標》（ScienceIndicators，后來名稱略有改變，加上了“工程”，成了科學與工程指標），以反映美國的科技狀況，其中有一章是關(guān)于公眾對科技的態(tài)度的，并在全國實施了問卷調(diào)查。1972,1974,1976年的《科學指標》所開展的研究屬于第一階段。米勒講，這一階段被認為沒有很好地利用社會科學方面的資源。美國國家科學基金會（NSF）開始征集新方案，米勒與普萊維特（KennethPrewitt）擬定的一項建議被選中，于是開啟了《科學指標》系列出版物的第二階段的研究工作。1979年的《科學指標》具體反映了新階段的調(diào)查設(shè)計。正是在1979年的研究中米勒第一次實施了他所擬定的科學素養(yǎng)問卷調(diào)查，他把科學素養(yǎng)定義為一種三維建構(gòu)物，具體包括：（1）科學術(shù)語和科學概念的基本詞匯；（2）對科學過程的理解；（3）知道科學和技術(shù)對個體和對社會的影響。[6]實際上這一指標骨架依據(jù)的是米勒于1983年發(fā)表在《代達羅斯》（Daedalus）雜志上的文章《科學素養(yǎng)：概念評論與經(jīng)驗評論》。
1985,1988,1990，2000年上述三維測度方案又有所修訂。1988年英國的調(diào)查研究采用了米勒的體系，1989年加拿大的研究、1989年歐盟的研究及1990年新西蘭的研究，均采用米勒的三維體系。
20世紀90年代后，米勒的體系進一步流傳，同時多國的比較研究方興未艾，針對特殊群體的科學素養(yǎng)調(diào)查研究也紛紛開展起來，如針對在校某一年齡段學生的調(diào)查研究。
到了2000年，聯(lián)合國經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）啟動了著名的PISA項目(三個一輪：2000年,2003年,2006年。現(xiàn)在2003年的報告已經(jīng)出版)，32個國家（其中28個是OECD成員國）共有25萬學生參與了科學素養(yǎng)調(diào)查（另有13個國家準備加入，我們不知道為什么如此重視科教的中國反而不加入），有趣的是年齡一律限定在15歲。為什么選在15歲呢？因為對于多數(shù)OECD成員國，15歲的學生馬上就要結(jié)束義務(wù)教育了，選擇這個時期進行測試能夠?qū)αx務(wù)教育的效果進行有效評估。PISA測試范圍較廣，包括3大類：閱讀素養(yǎng)、數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。其中只有后者與米勒的測試有直接關(guān)系。
PISA科學素養(yǎng)測試仍然采用了與米勒類似的三維結(jié)構(gòu)體系，但闡述得更為清楚。PISA報告指出：科學素養(yǎng)是指，在科學技術(shù)極大地影響著人們的生活的條件下，科學地思考問題的能力。這種素養(yǎng)包括理解科學概念并運用科學觀念的能力[7]。
第一維：科學概念（scientificconcepts）。指為了理解自然界及其由于人類的活動所導致的變化，學生們需要掌握一系列基本的科學概念，這些概念涉及物理、化學、生物科學、地球與空間科學等學科。
第二維：科學過程（scientificprocesses）。PISA考察學生運用科學知識及對科學過程的了解。要求學生有獲取證據(jù)、解釋證據(jù)和運用證據(jù)的能力。具體講，考察5個方面的過程：①辨識科學問題；②識別證據(jù)；③得出結(jié)論；④交流或傳播這些結(jié)論；⑤用演示表明自己對科學概念的理解。除了最后一條，其余幾條并不直接要求具體的科學知識。當然，其他過程嚴格說也不是與“科學”內(nèi)容無關(guān)的。
第三維：科學境況（scientificsituations）。科學素養(yǎng)測試想了解的主要是日常生活中涉及的科技問題或科技事務(wù)與人們的關(guān)系。2000年的測試主要涉及3個方面：生活與健康中的科學；地球與環(huán)境中的科學；技術(shù)中的科學[7]。
二、公民科學素養(yǎng)的測試
以一種方便有效的辦法真正測試這三維，是相當困難的，問卷極難設(shè)計，特別是針對后兩維。據(jù)我們考察，米勒在實際測試的問卷上也沒有真正反映他的理論構(gòu)想，中國歷次的測試中針對后兩維的試題設(shè)計也有明顯不足。OECD的實際測試采用的主要是塞麥爾維斯（IgnazSemmelweis，1818～1865）日記中的段落，而采用這個例子大概受到了著名科學哲學家亨普爾的《自然科學的哲學》一書的影響，亨普爾講述那個例子主要根據(jù)的是辛克萊的《塞麥爾維斯：他的生活和學說》（1909）一書。OECD1999年的一份研究報告《測度學生的知識和技能：一個新的評估框架》詳細闡述了PISA科學素養(yǎng)評估的潛在概念框架。
現(xiàn)有的測試方案對于科學的社會運作（涉及后兩維），并沒有給出很好的測試題目。這方面的測試應(yīng)當主要考察人們對“大科學”時代“同行評議”、“科學激勵機制”等制度安排的了解，這也是未來科學傳播的重點。基于此，我們可以提出自己的科學素養(yǎng)體系及相關(guān)的測試方案，重點加強科學社會學的內(nèi)容，更好地反映科學—社會—個人之間復(fù)雜的互動關(guān)系。初步的設(shè)想仍然是三維：①科學概念維；②科學（內(nèi)在）過程維（對應(yīng)科學哲學）；③科學（外在）運作維（對應(yīng)科學社會學、科學傳播學等）。這需要一系列經(jīng)過良好試測的試題作為支持。
人類社會發(fā)展到現(xiàn)在，積累了大量的科學知識，涉及許多學科，其中的知識可以說是海量的，終生也學不完。但是，這些知識中有一些是基本的、對每個人差不多都是重要的，或者說應(yīng)當知道的。
對第一維的測度，應(yīng)當把握一個基本原則：不是多多益善。大量科學知識是相當專門化的；大量知識更新速度很快，即現(xiàn)在看來很準確，不久后就會過時甚至成為謬誤；擁有更多的知識，在相當程度上不說明問題，還要看這些知識的時空分布狀況等。對于測試而言，要求公眾掌握的是有一定時效性的、通用的、各學科均有分布的、難度適當?shù)闹R（包括事實、原理）。
科學素養(yǎng)包括許多內(nèi)容，一般來說不容易簡單地概括為幾個方面。《面向全體美國人的科學》中認為，“科學素養(yǎng)包括數(shù)學、技術(shù)、自然科學和社會科學等許多方面，這些方面包括：熟悉自然界，尊重自然界的統(tǒng)一性；懂得科學、數(shù)學和技術(shù)互相依賴的一些重要方法；了解科學的一些重大概念和原理；有科學思維的能力；認識到科學、數(shù)學和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，認識它們的長處和局限性。同時，還應(yīng)該能夠運用科學知識和思維方法處理個人和社會問題。”[9]在這種理解中，采用了科學的廣義用法，科學一詞包含數(shù)學、自然科學(物理、化學、生物學等)、社會科學等，而狹義的用法中科學只指自然科學。在OECD的PISA項目中，科學也只指自然科學，在那里分別考慮數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。
無論按廣義的理解還是狹義的理解，科學都是十分復(fù)雜的，科學素養(yǎng)也都包含許多相互聯(lián)系的方面。自米勒始，為了測試方便，人們常常將科學素養(yǎng)簡化為三個維度。但是這三個維數(shù)與數(shù)學上的三維是不同的。數(shù)學上講的三維，彼此是獨立的，而這里僅僅是借用“維度”的概念，是一種比喻的說法。科學素養(yǎng)的三維之間有著內(nèi)在的復(fù)雜關(guān)聯(lián)。
在通常的認識中，三維素養(yǎng)呈現(xiàn)正相關(guān)變化，即第一維測試的數(shù)值越高，則第二維第三維測試的數(shù)值也高，反之亦然。籠統(tǒng)講，這不算太錯，但不準確。細致分析，其中會存在反相關(guān)的情況。假定測試結(jié)果大致反映了實際的情況，針對不同的人群或者個體，完全有可能對于第一維測試的數(shù)值高，而對于第二第三維反而很低，也可能存在另一種情況，即第二第三維數(shù)值高，而第一維相對較低。這種可能性特別值得指出來。它的含義是，對科學事實的了解，不等于對科學過程、科學本性、科學的社會與境的了解。
隨著科學本身的復(fù)雜化，科學傳播過程日益復(fù)雜化。三個維度的科學傳播之間可能還存在一種新情況：即相互沖突。英國科學技術(shù)辦公室(OST)與威爾康信托基金(WT)2001年報告指出，科學傳播系統(tǒng)中的不同主體(players)之間，關(guān)于向公眾傳播什么、為什么傳播和怎么傳播等，會存在一定的張力。試圖傳播關(guān)于科學的確定的“事實”的欲望，與試圖傳播科學之運作過程的需求之間，可能相互沖突[10]。前者力圖提供相對簡化而明確的科學信息，而后者試圖讓公眾明白科學發(fā)現(xiàn)過程中的接連不斷地提問題的過程，即關(guān)于科學本身也要不斷地問為什么。前者強調(diào)信，后者強調(diào)知。“更好地理解科學的過程是重要的，如果非科學家試圖搞明白被接受的理解如何可能被過高估計，以及新的解釋和結(jié)果是如何領(lǐng)先的。這樣，當新發(fā)現(xiàn)被宣布時，可以防止科學和科學家受到冷落，也會防止所謂的新發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤導作用[10]。
這就自然引出科學傳播的兩類不同模型。一類是傳統(tǒng)的欠缺模型(deficientmodel,也譯作缺失模型)，它是自上而下向群眾教授科學的模型（這個模型相當有效，但也有一些問題）；另一類是介入模型、與境模型、民主模型、對話模型（這個模型聽起來十分動聽，但操作起來有相當?shù)睦щy）等。
威爾康信托基金1998年的研究表明，非專家不需要了解一大堆科學的細節(jié)才能夠討論科學的社會與倫理問題[10]。因為科學是高度分科的，就某一學科或者專門問題，確實存在專家與非專家之嚴格分界，但就整個科學而言，很難說誰是專家誰是非專家。比如，院士是科學家，是在某一專門領(lǐng)域有很高成就的科學家。通常人們以為他們對于科學的任何事物都是專家，即不僅僅是在他擅長的那個領(lǐng)域是專家而且也是其他領(lǐng)域的專家。這當然是沒有根據(jù)的，雖然一些院士知識面很廣，但仍然得不出院士比普通人對其他學科了解得更多。比如陳景潤是數(shù)學中數(shù)論領(lǐng)域的專家，他對物理學、對社會科學可能就比較外行，甚至不如普通的文科大學生及普通市民。這也非常正常。
在科學的社會與境一維，更多涉及情感和價值觀。公眾與科學家更站在幾乎相近的平臺上。科學家群體可能更傾向于維護科學共同體的利益，而公眾可能更關(guān)心自身的利益，他們對同一個問題的看法可能相差很遠，也不能簡單地稱科學家的判斷更客觀、更合理。這時需要對“合理性”制定標準，而這個標準是相對的，隨著時代的不同也會有變化。
三、現(xiàn)有測試方案關(guān)于第二和第三維的處理及其問題
科學素養(yǎng)定義中包括了非常廣泛的內(nèi)容，也因而給進一步的界定和實際的測度帶來了一系列復(fù)雜問題，其中包括若干理論問題沒有解決。米勒的三維體系談?wù)撈饋矸浅：侠恚珮O難測試，實際上各國在測試中也都做了靈活處理，包括米勒本人所做的測試。第一維涉及的主要是科學事實和原理，基本沒有問題，但第二第三維問題很多。
宏觀上講，第一維涉及的各門自然科學中的基本知識和原理；第二維涉及的是科學史、科學哲學；第三維涉及的是科學社會學和STS等。對于普通公眾，對于第一維可能還算容易掌握，但對于第二和第三維就顯得相當困難了。即使對于專門學習科學史、科學哲學和科學社會學的學生，對相關(guān)問題的認識也有很大差別，一方面屬于較難掌握，另一方面這些學科、問題仍然處于廣泛討論、爭論之中，很難給出唯一能讓大家認可的選擇。
米勒對科學素養(yǎng)的理論和實踐貢獻很大，但是因為他不是專門從事科學哲學、科學社會學工作的，他一定程度上低估了后兩維測試的困難。由此導致的直接后果是：
（1）對第二維的出題，顯得過于簡單，甚至文不對題，即所出題目并不能實際反映對所聲稱的科學過程和科學方法的測試。
（2）第三維干脆不以客觀題的形式出現(xiàn)，不直接計入科學素養(yǎng)綜合指標的計算。這相當于說由原來的三維簡化為二維，而兩維也不夠全面，實際上目前世界各國所做的測試只做了一個半維，即第一維加上第二維的一半。
RichardCarrier坦率地道出了公眾擁有科學素養(yǎng)的困難性，他于2001年指出：“你可能很吃驚，科學素養(yǎng)很難獲取也頗難傳播。畢竟，科學是一種極為復(fù)雜而且精致的事物，只有博聞察驗、深思熟慮才能真正理解科學。人類文明用了數(shù)千年才算明白了它的道理，也許要花更多的時間才能掌握它。最近的一些著作已經(jīng)揭示了科學的非同尋常、反直覺和極其麻煩的本性，拒斥了天真的啟蒙觀點，啟蒙觀點認為科學不過是學科化了（disciplined）的常識。”[11]
RichardCarrier指出：“在我的研究和隨后的測試中，‘科學素養(yǎng)’（scientificliteracy）不是指科學的內(nèi)容（content），而是指科學的本性（nature）。科學內(nèi)容會鋪天蓋地地涌向公眾。許多科學事實是常識：現(xiàn)在大街上的普通人也比古代最有學識的人知道更多的科學事實。”[11]
的確，這能說明什么呢？能說明現(xiàn)在的普通人，也比古時的學者更理性、更懂得思考、探索？絕對不是這么回事。另外，如今電視上播出的所謂科學知識“闖關(guān)答題競賽”，測試的只是記憶力和條件反射速度。如果讓一位實驗室里成熟的科學家與一位初中生同臺對陣，按現(xiàn)在的標準，很可能那個初中生獲勝，這能說明他更懂科學、更懂科學方法，更具有科學素養(yǎng)嗎？一些電視臺以科學的名義所做的東西，一定程度上有令觀眾弱智化的傾向，對一個問題所提供的標準答案，實際上是對科學問題做了極端的簡化，在不列出前提條件的情況下魯莽地下結(jié)論。以那種方式傳播科學，實際上等于歪曲科學，是提高真正的科學素養(yǎng)的一種反向作用，即它甚至能夠降低人們本來可能具有的一點點本能的懷疑精神、探索求證精神，即降低原有的科學素養(yǎng)，對科學產(chǎn)生更大的誤解。
科學的本性，是科學哲學專門探討的問題，也很難理解的。根據(jù)Carrier，自然科學的本性有許多方面，但至少包括如下7個方面：①科學的結(jié)論是暫時性的；②科學是一種以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的信念(ScienceisanEmpirical“Faith”)；③科學不是指某種單一的方法；④實驗是一種目標導向的科學觀察形式；⑤科學理論是對科學事實的說明；⑥科學定律是對自然行為的描述；⑦科學是一種創(chuàng)造性事業(yè)。[11]
現(xiàn)在許多國家采用的測試中，有兩道測試科學方法的試題，實際上它們是推理題。
“208.科學家想知道一種治療高血壓的新藥是否有療效。在以下的方法中，您認為哪一種方法最正確?1.給1000個高血壓病人服用這種藥，然后觀察有多少人血壓有所下降。2.給500個高血壓病人服用這種藥，另外500個高血壓病人不服用這種藥，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。3.給500個高血壓病人服用這種藥，另外500個高血壓病人服用無效無害、外形相同的安慰劑，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。4.不清楚。”[3]
這是一個改進后的試題。原來的試題選項中意欲的答案是2，當時沒有選項3，也沒有選項4。應(yīng)當說，這一改進是必要的。但是，這類醫(yī)藥檢驗方面的試題仍然可以找到許多不嚴格的地方。這類題從正面補充，總是很難自圓其說。但是，公眾科學素養(yǎng)測試并非要求只從正面測試人們對科學的理解。正如，邏輯經(jīng)驗論者從正面證明科學的合理性、尋求科學劃界問題的解答通常不成功，但也可以反過來思考，如波普爾不是從證實而是從證偽的角度考慮，模棱兩可的情況就好辦一些。
“H02某藥廠欲測試兩種感冒藥的療效，3個患感冒者自愿測試。第1個人只吃A藥，第2個人只吃B藥，第3個人只吃一種安慰劑C。經(jīng)過3天的吃藥測試，第2個人痊愈，另兩個則仍然處于感冒狀態(tài)。請問下面的陳述哪個結(jié)論是較合理的？1．第2個人身體素質(zhì)好。（1分）2．A療效好。（0分）3．B療效好。（3分）4．無法判斷。（10分）5．不知道。（0分）”
這里，選項4是意欲中的答案，因為樣本數(shù)太少，如此簡單的測試不能說明關(guān)于醫(yī)藥療效方面如此復(fù)雜的問題，實際的情況可能是：A可能比B好，B也可能比A好，兩者也可能都無效，甚至兩者都可能有反作用。這道題當然設(shè)置了陷阱，3選項好像是正確的，在日常生活中人們也通常是這樣判斷的，比如比較兩種感冒藥的好壞。某次家人吃A，很快就好了，某次吃B，好久也沒好。于是得出A比B好。其實很難說，情況可能非常復(fù)雜。特別是感冒病毒幾乎每次都不同，人們患病程度也可能不同。百姓日常生活中的對待藥物的態(tài)度，可能不夠科學，此題恰好可以測試出其間的差別。此題給分也可以模糊處理，比如選擇1給1分，選擇2和5給0分，選擇3給3分，選擇4給10分。注意，試題中用語是“哪個結(jié)論是較合理的”，沒有問“哪個結(jié)論是科學的”。回答1或3是不科學的，但現(xiàn)實中有一定的合理性，因此可以給一定的分數(shù)。選項1雖然無法直接推出，但有相當?shù)暮侠硇裕o1分。選項2雖然在科學意義上有成立的可能性，但現(xiàn)實中這種回答是荒唐的，無法從題目中直接推出，因此給0分。選項3，似乎直接可從題目中推出、現(xiàn)實中多數(shù)人也會如此推斷，但不夠科學，給3分。
之所以給錯誤的“回答3”以還算高的分數(shù)3，有這樣的考慮：①它與題目中的條件相符，有一定的現(xiàn)實合理性，雖然是科學上錯誤的；②它比其它回答畢竟有相當大的差別；③這是一個陷阱題，有的人細心考慮可能會選擇4，但由于不小心或者不了解命題者的動機，可能誤選了3，為避免與選擇4所得分數(shù)相差太多，故給3一定的分值；④減少因為用純邏輯推斷手法而選擇4所造成的不真實所帶來的分值差。有的人可能善于分析命題者的動機，從分析5個選項角度，有可能故意選擇4。
但是值得說明一下的是，經(jīng)常采用的兩個測試題本身并不真正涉及“經(jīng)驗科學”的內(nèi)容，即不直接屬于經(jīng)驗科學。所謂的經(jīng)驗科學就是指人們平時所講的狹義的自然科學。“經(jīng)驗科學”與“形式科學”合起來共同構(gòu)成我們平時講的廣義的“科學”。如果要測試科學方法的話，更重要的是測試經(jīng)驗科學的方法。現(xiàn)有的測試中的不足之處也在這個地方。OECD的測試采用了塞麥爾維斯的案例，同時設(shè)計了一組問題[12]。這樣做確實反映了實際的科學發(fā)現(xiàn)過程、對科學數(shù)據(jù)的理解等。應(yīng)當說OECD關(guān)于科學方法的測試要明顯優(yōu)于米勒的做法。OECD此測試題的缺點是，敘述較復(fù)雜，答題者需要耐心和判斷力。OECD測試的對象是在校的即將完成義務(wù)教育的15歲的學生，他們的素質(zhì)平均起來應(yīng)當是較好的。這也提出一個問題：對于文化素質(zhì)不高的人，如何測試其對科學方法的理解程度？
第三維測試的是人們對科學技術(shù)的態(tài)度和看法。這方面的內(nèi)容顯得越來越重要，是未來此類調(diào)查中最核心的部分，因為此類調(diào)查一方面想了解公眾對科學知識、科學方法掌握的程度，另一方面想知道公眾對當前的科技有什么樣的看法。后者更顯得關(guān)鍵，這些看法對于制定公共政策有重要參考意義，也是從事科普、科學傳播必須關(guān)注的問題。
關(guān)于第三維，中國科協(xié)的測試中設(shè)計了一個大題，大題下面包括許多有趣的小題,題目尚好。但據(jù)說，在中國的實際計算中，這道題的得分并不計入實際的平均科學素養(yǎng)值的計算。因為歷次調(diào)查均沒有詳細說明平均值是如何計算出來的，與每道小題的關(guān)系如何，人們也就無法作進一步的評論。其實，具體的算法應(yīng)當是透明的，也只有這樣，人們才能核對其計算的準確性，其他人才能夠也做類似的調(diào)查并作對比研究。特別是由國家公共資金資助的調(diào)研項目，應(yīng)當以某種形式公開、部分公開或者通過內(nèi)部報告發(fā)表其調(diào)研的具體方法、計算方法和程序。
此道題的優(yōu)點是多方面的，不必再專門講述。不足之處在于，沒有在宏觀層面上大致反映出當代大科學的社會運行。公民理解科學的一個重要方面是，在現(xiàn)代條件下，科學是如何組織起來的，它們?nèi)粘Ｊ侨绾芜\作的，科學成果是如何發(fā)表和確認的，科學家是如何申請和運用研究基金的。在此一系列過程中，“同行評議”是十分關(guān)鍵的。中國大量的“民間科學愛好者”的出現(xiàn)，就與此有關(guān)。據(jù)我們了解，社會公眾普遍不了解科學是如何運作的。對此方面的不了解程度要甚于對科學知識的了解程度，甚至也不如對科學方法的了解。
四、細致分析大科學時代科學的本性是做好公民科學素養(yǎng)測試的前提
科學早已不是二戰(zhàn)前或19世紀以前的那種小科學。當代科學是一項重要的社會建制，是與國家行為、國計民生息息相關(guān)的龐大事業(yè)，與政治、經(jīng)濟、文化密切相關(guān)，其中滲透了社會的各個因素。在當前時代，僅僅從認知的角度理解科學，是顯然不夠的。對國家、對每一個人，科學不僅僅是一種認知活動。但是依據(jù)傳統(tǒng)的科學觀，人們習慣于只從認知的角度理解科學，這種想法也在公民科學素養(yǎng)測試過程中有所表現(xiàn)。一項反映時代狀況的有水準的測試，應(yīng)當反映學術(shù)研究在半個多世紀內(nèi)的重大進展，把其中的一部分吸收過來，因此科學史的一些新結(jié)果和新理論、科學哲學在20世紀后半葉的進展(關(guān)于觀察與理論、科學事實的建構(gòu)性，科學說明、科學還原與統(tǒng)合等)、科學社會學(經(jīng)典學派與SSK)的新探索等，都應(yīng)當有一定程度的體現(xiàn)。即使不直接體現(xiàn)出來，也要對此有所關(guān)注，正視這些學術(shù)的進展。但可惜的，無論我國的工作還是米勒的工作，都顯得對這些進展比較麻木，這也許與當事人的背景有關(guān)。作為初始嘗試，這些都沒有太大關(guān)系，事情總得啟動起來，再一步一步改進。問題是，多年過去了，研究工作沒有跟上去。
公民科學素養(yǎng)測試題要反映當代科學哲學與科學社會學的進展，充分利用它們的成果，通過專項研究，提供一套或多套合格的測試題。此工作是相當復(fù)雜的,其復(fù)雜性在于：①摘取知識中的核心知識涉及一定的價值判斷和隨意性；②學術(shù)界關(guān)于許多重要論題長期以來就在爭論，如何從爭論中提取大家共同認可的觀念？③如何把學術(shù)性的內(nèi)容通俗化，變成可用于測試的具體題目，同時還保持了敘述的準確性？這三個環(huán)節(jié)在目前的測試實踐中均沒有認真考慮，國際上也如此。
中國的科學素養(yǎng)測試要堅定地吸收米勒開創(chuàng)的三維模型，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出一套適合中國國情的簡化的測試方案。具體講有如下基本設(shè)想：
(1)公民科學素養(yǎng)測試是想通過一系列試題，了解中國公眾對科學的了解程度。(2)這種了解包括3個大的方面：科學知識；科學方法和過程；科學的社會運作及影響。上述3個方面同等重要，在測試題的分值安排上基本上做到1﹕1﹕1。(3)測試題總量不宜過大或者過小，而且要方便被測者答題。題目應(yīng)當均為正誤判斷題，共計60小題，每題基本上是一句話的篇幅。(4)此難度需要反復(fù)試驗，要與中國國情聯(lián)系在一起，在各地做一些試驗性測試。試題要有一定的穩(wěn)定性，要與當前和未來一段時間內(nèi)科學的整體趨勢相一致。至少10年不要做根本性的改變。試題應(yīng)當有良好的區(qū)分度，能夠反映中國公眾各個層次之間有差異。
有幾點附帶的說明：①測試的難點在于，對于后兩維，很難出題。②試題的形式要整齊，不必與國際的做法完全一樣。國際對比是一方面，更重要的是國內(nèi)自身對比。解決這個矛盾的辦法是，不妨同時做兩套調(diào)查，一套嚴格按國際規(guī)范，一套按中國國情做，兩者可以不直接相關(guān)(總的趨勢相關(guān)，但側(cè)重點、區(qū)分度肯定不同)。③為便于統(tǒng)計，為使算法簡明，各地方各部門可自行進行局部調(diào)查，試題形式統(tǒng)一，分值統(tǒng)一。④試題需要反復(fù)做試驗性的測試，這需要相當長的時間和經(jīng)費。
公民科學素養(yǎng)測試的理論基礎(chǔ)是科學傳播第二階段“公眾理解科學”框架下的“缺失模型”，許多測試困難也與此模型的局限有關(guān)[13-16]。從廣義的科學傳播角度看以及從當代科學日益分化的局勢看，不但存在公眾理解科學的問題，也廣泛存在科學家理解科學甚至院士理解科學的問題。著名學者哈丁甚至提出第二種“科盲”（scientificilliteracy）的概念[17]。許多科學家固然不是第一意義上的科盲，卻是第二種意義上的科盲。于是，誰最了解科學成了一個大問題，這個問題沒有簡明的答案。專家通常只對科學的某一個局部細節(jié)非常了解，而對橫向上的其他學科非常陌生，對科學的歷史進程及社會運作也可能不甚了解。這也透露了科學傳播的一種發(fā)展思路，通向“對話模型”可能是不可避免的，這不僅是民主的要求，也是客觀現(xiàn)實的要求。
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1物理實驗探究教學中的問題與不足
教師注重知識的灌輸和目標的達成，往往忽略了教學效果.傳統(tǒng)教學無非是灌輸式教學和填鴨式教學，教出來的學生不是具有一定的“模具性”，就是過于“理論化”，不會與生活實踐銜接.絕大部分教師在進行物理實驗探究課教學的時候，經(jīng)常是簡單講一遍，即使做實驗探究也是簡簡單單地自己做，學生看.這種“演示教學”造成了學生缺乏主動性，對物理實驗探究沒有興趣，對于物理教學中的知識沒有激情去鉆研，致使課堂的效率低下.即使在講到具體知識的時候，也沒有與實踐緊密相連，教師只是照本宣科，沒有進行提前計劃與知識整合，這都是初中物理實驗探究教學中存在的問題.
2注重科學探究，培養(yǎng)科學素養(yǎng)
2.1加強實驗探究的開放式，發(fā)揮學生主體探究作用
開放式教學強調(diào)以人為本，激發(fā)學生的主人翁意識，鼓勵學生大膽嘗試，努力超越，積極參與實驗教學，養(yǎng)成獨立探索、研究的習慣.
變演示實驗為分組實驗.教科書中安排了許多演示實驗.在課堂教學中，學生作為旁觀者，如同看影視節(jié)目一樣，觀察教師把這些實驗按照嚴格的步驟和要求，演示一遍，只看個熱鬧場面，對于概念的建立和規(guī)律的形成缺乏主動的探索.所以在開放式探究教學中把一些現(xiàn)象明顯，不利于大多數(shù)學生觀察的演示實驗變?yōu)榉纸M實驗.例如液體內(nèi)部壓強的實驗由演示改為分組，把學生5～6人分成一組，共同設(shè)計步驟，親自參與，分工協(xié)作，以積極的態(tài)度主動探究，既觀察到了清晰的現(xiàn)象，又鍛煉了操作能力，達到了探究實驗預(yù)期的效果.
加強分組實驗的探究性.分組實驗教學可激發(fā)學生的學習熱情和興趣，調(diào)動主觀能動性，在興奮的狀態(tài)中進行實驗探究，有強烈的求知欲，教師要抓住時機，適時引導，讓探究向縱深發(fā)展.例如學生實驗“探究凸透鏡成像的規(guī)律”，在他們順利完成實驗操作及規(guī)律的總結(jié)，認為實驗已經(jīng)結(jié)束的時候，適時引導學生思考：如果凸透鏡殘缺不全，還能得到完整的像嗎？你如何進行實驗？學生的思維頓時又被調(diào)動起來，他們積極的討論，最后想出了方法，用一張白紙擋住凸透鏡的一部分來觀察現(xiàn)象，他們驚喜地看到了完整的像，只是像的亮度變暗了.學生對凸透鏡成像的認識又上升了一個高度.這種開放式的實驗探究教學，讓學生成了學習的主人，激發(fā)了他們的探究熱情，主動參與實驗探究，既掌握了實驗操作技能，又培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高了學生的科學素養(yǎng).
2.2生活化實驗探究，激發(fā)學生的探究興趣
生活化的實驗探究教學可以激發(fā)學生的學習興趣.以學生為主體是探究教學改革的重要內(nèi)容，而激發(fā)學生的探究興趣為發(fā)揮學生的主體作用提供了動力.所以，是否能激發(fā)學生的探究興趣，是否能調(diào)動學生的學習熱情才是改革中要優(yōu)先考慮的問題.在教學中多融入生活化元素可以很好地做到這一點，這是因為物理知識枯燥乏味，有些知識很難理解和掌握，而把物理知識生活化，讓原本枯燥的內(nèi)容貼近于生活，學生們能感受到學習中的樂趣，他們不僅學會了知識，學會在生活中運用知識，找到自信的同時也找到了快樂.物理探究生活化有利于學生在日常生活中運用物理知識進行探究，還可以在日常生活中檢驗物理知識.這樣理論和實踐相結(jié)合，不僅讓學生對物理知識的理解更深刻，也提高了學生在日常生活中解決實際問題的能力.
2.3開展實驗探究式教學，培養(yǎng)學生的探究思維能力
探究實驗教學，可以培養(yǎng)學生的動手能力和思維能力，提高學生的觀察能力.實驗是物理教學的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的途徑.傳統(tǒng)的實驗教學存在很多不足，特別是在做演示實驗時，教師先給學生看，后講結(jié)論給學生聽，而學生實驗則是先給定現(xiàn)成器材，學生按制定的方法和步驟進行操作，學生被動且茫然無措，教師的主導地位和學生的主體地位沒體現(xiàn)出來，學生也不可能有主動性和創(chuàng)造性.實驗?zāi)芰κ且环N綜合能力，需要長期訓練才能獲得，首先可以給學生建立信心和膽量；其次是多進行操作，學會實驗觀察和歸納；再次是給學生實驗過程中的主動權(quán)，學生親身設(shè)計實驗，作為教學的補充，以培養(yǎng)他們獨立思考問題的能力，同時向?qū)W生提出一些沒有現(xiàn)成答案或不是唯一答案的發(fā)散問題，引導學生發(fā)散思維，突破教材尋找答案.例如怎樣測量一導體的電阻？請你設(shè)計出幾種方案，這樣既起到復(fù)習知識并將各知識相互聯(lián)系起來的作用，又有助于學生舉一反三，觸類旁通，利用已有知識創(chuàng)造性地解決問題.學生探究思維能力的培養(yǎng)是個復(fù)雜過程，我們要以激發(fā)學生學習興趣為起點，在教學中有計劃，系統(tǒng)地安排好思維訓練，自覺有效地培養(yǎng)學生的思維能力.
2.4開展物理小實驗，提高學生的動手能力
物理小實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)初中學生的動手能力、自我探究能力以及創(chuàng)造性思維，凸顯初中學生在教學中的主體地位.例如在學習了杠桿平衡條件后，教師可以布置實驗任務(wù)給學生：獨立制作小桿秤，并且評選誰做得最好、最準確.通過讓學生親手制作小桿秤，能使學生對杠桿平衡條件的理解、運用更加深刻.通過評比，還能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，他們會思考究竟如何做才能在制作中勝出，這些別出心裁的小設(shè)計都是創(chuàng)造性思維的表現(xiàn).在物理小實驗中，教師讓學生獨立設(shè)計實驗方案，選擇實驗器材以及進行實驗等，都是培養(yǎng)學生動手能力以及創(chuàng)造性思維的體現(xiàn).以這樣的方式有效激發(fā)學生的興趣，能夠提高學生的動手能力，開拓學生的創(chuàng)造性思維能力.
2.5重視實驗探究教學評價中的創(chuàng)新意識
一、義務(wù)教育化學課程標準的立意解讀
《修訂稿》結(jié)合十年來課堂教學中存在的主要問題，將《實驗稿》中的7條建議整合為4條，突出了重點，增強了建議的針對性。其一，在課程性質(zhì)的描述上作了修改，著眼整體提高學生科學素養(yǎng)，彰顯學科性質(zhì)，便于教師理解把握。其二，《修訂稿》“目標要求”的水平劃分、操作性、層次性等問題得到進一步明確，關(guān)注到知識的系統(tǒng)性和階段間銜接，具體界定化學實驗技能和實驗內(nèi)容的要求，確定了學生必做的化學實驗，重寫了“教學情景”素材、增加了11個教學案例；“活動與探究建議”中某些活動任務(wù)的設(shè)計考慮各地的實驗資源，在操作性上得到加強，較好地回應(yīng)了化學教學實踐中的突出問題，提出的實施建議更有針對性。其三，增刪了某些知識點，適當調(diào)整某些核心知識的學習水平層次等，落實減負精神。
對于我們一線教學實踐工作者而言，推進《修訂稿》的實施，需要在關(guān)注具體變化內(nèi)容、強化評價改革的同時，更多地發(fā)掘《修訂稿》變化內(nèi)容背后的立意。統(tǒng)觀變化，《修訂稿》在“立足科學素養(yǎng)、彰顯學科性質(zhì)、突出科學探究”三個方面的立意十分明顯。
二、義務(wù)教育化學課程標準的教學期待
“立足科學素養(yǎng)、彰顯學科性質(zhì)、突出科學探究”這三個方面內(nèi)涵的理解與把握，需要我們作深入的理論與實踐研究，才有望把頂層設(shè)計思想轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`層面的改進。
（一）立足科學素養(yǎng)：需要基于課標的教學
研讀《修訂稿》，不論是從前言部分的課程性質(zhì)到課程設(shè)計思路的修訂，從主體部分的課程目標到課程內(nèi)容的微調(diào)，還是實施建議部分大刀闊斧的重寫與不惜筆墨的鋪陳，都立足于對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的把握，追求科學素養(yǎng)目標的全面達成。立足科學素養(yǎng)的課堂教學，需要我們一線教師加深對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的理解。在英文中，科學素養(yǎng)（scientific literacy）通常和另一說法“公眾理解科學”（public understanding of science）同義。它強調(diào)的是一種長期積淀下來的習慣、素養(yǎng)，是一種內(nèi)在品質(zhì)，其重點在于對科學的態(tài)度，觀察和思考問題的科學性以及批判精神，應(yīng)當是指非專業(yè)人員對科學的理解程度，強調(diào)方法、觀念和態(tài)度（Maienschein et al.， 1999），而不僅僅指一種短期的實用技能、解決實際問題的具體知識和辦法這樣的“科學專業(yè)素養(yǎng)”。
《修訂稿》強調(diào)的是立足科學素養(yǎng)，把它落實到義務(wù)段化學教學實踐中去，筆者以為應(yīng)強化以下三個教學觀念：一是淡化學科界限，提倡學科內(nèi)及學科間的綜合化。二是增強化學教學與社會的聯(lián)系，貼近學生的生活實際，即化學課程的生活化，在操作策略上提倡創(chuàng)設(shè)豐富多樣的基于學科觀念的教學情景等。三是加強科學與人文的融合，注重科學的人文化，具體通過改變學生的學習方式，如加強化學史、化學哲學與化學社會學對化學學科教學的指導作用，加強基于化學實驗的、有助于理解科學本質(zhì)的科學探究內(nèi)容和學習方式。因為，立足科學素養(yǎng)意味著要讓學生不僅知道知識的應(yīng)用，而且了解知識“可能產(chǎn)生的影響”；不僅“知道科學技術(shù)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用”，還理解科學“在社會發(fā)展中的應(yīng)用”，更加關(guān)注科學技術(shù)與社會的關(guān)系。在能力要求方面，更加強調(diào)“科學探究過程的一般方法”，分析“科學探究”的內(nèi)涵，強調(diào)收集、整理、分析和運用信息的能力等。強調(diào)開展實驗研究，在實驗過程中提出發(fā)展交流、合作，使學科能力要求進一步具體化和結(jié)構(gòu)化。在情意方面，更加強調(diào)質(zhì)疑與創(chuàng)新、謙虛與合作精神等等。
以上分析可見，以“立足科學素養(yǎng)”統(tǒng)攝修改內(nèi)容的《修訂稿》的實施，其實是新一輪初中化學課程改革征程的開始，它再一次要求我們在學習研究《修訂稿》的同時，一定要推進基于課程標準的初中化學教學實踐。要求我們以“用課標教”來取代“用教材教”和“為考而教”的教學習慣，初中化學教學與評價皆要遵從于標準，確保學生提高科學素養(yǎng)，促進在拓展質(zhì)量內(nèi)涵基礎(chǔ)上的達標，促進學生自由全面發(fā)展。與西方國家的具體實踐相比，基于標準的評價、問責方面的研究與實踐還未全面展開，有待拓展和深化。要使《修訂稿》由文本轉(zhuǎn)為教學實踐，教師在教學設(shè)計中應(yīng)該始終基于標準，堅持以提高學生的科學素養(yǎng)為主旨設(shè)計教學方案，從制訂學期總體的教學方案到每一課時的教學設(shè)計，教師必須一以貫之地思考如何落實科學素養(yǎng)的目標，特別要注意挖掘化學知識所蘊含的科學方法以及價值觀目標要素，在實踐中能結(jié)合具體的學習內(nèi)容將三維目標融為一體。
（二）彰顯學科性質(zhì)：提倡基于觀念的教學
在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，伴隨著新的信息載體出現(xiàn)，信息的產(chǎn)生和表現(xiàn)形態(tài)也隨之發(fā)生了變化。在已有研究的基礎(chǔ)上，新媒體信息傳播的特點可歸結(jié)為以下幾個方面。1．信息呈現(xiàn)方式的數(shù)字化與多媒體化數(shù)字化與多媒體化是新媒體信息傳播的典型特點。數(shù)字化指的是新媒體傳播的信息內(nèi)容，包括圖像、文字、音頻、視頻等，在采集、加工、存取、管理、傳播過程中都進行過數(shù)字化轉(zhuǎn)換，在信號傳輸與播出形式上都采用數(shù)字信號模式。多媒體化指的是新媒體消解了報紙、電視、廣播和雜志四大傳統(tǒng)媒體的邊界，聚合了媒體在視覺與聽覺方面的功能，借助于文字、圖像、聲音、圖形、視頻等多種媒體形態(tài)，使信息的呈現(xiàn)模式更加形象化和立體化，營造生動形象的信息傳播情景，增強信息感染力，在向用戶傳遞信息的同時帶給用戶全感官式的體驗，有助于用戶能夠形成關(guān)于該信息的更加深刻的整體印象。2．新媒體信息傳播具有明顯的互動性具有互動性特征的并不僅僅是新媒體，傳統(tǒng)媒體也具有交互、互動的特點，但傳統(tǒng)媒體的互動只是有限程度、有限范圍內(nèi)的互動。新媒體信息傳播的互動實現(xiàn)了人機之間或多用戶之間，同時進行一對一、一對多、多對多等不同的信息交流與溝通，新媒體用戶可同時擁有信息生產(chǎn)者、信息者、信息接受者的多重身份，在與其他用戶的多方互動過程中，新媒體用戶的主體地位得到了充分體現(xiàn)。3．新媒體信息傳播有個性化的特點新媒體傳播的個性化主要指:一是媒體選取個性化，用戶在進行信息、檢索及獲取時，可以根據(jù)自己的個人喜好選取不同的媒體形式;二是信息內(nèi)容個性化，不同用戶可以根據(jù)自身的需求目標，對信息篩選定位，或是對信息內(nèi)容進行個性化組織加工，然后傳播出去;三是在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)支持下，移動新媒體的信息傳輸系統(tǒng)能夠針對用戶個性化的信息需要進行精準傳送，這是新媒體個性化傳播的典型表現(xiàn)。4．新媒體信息傳播方式具有碎片化特點這一特征是當前新媒體信息傳輸形式所獨有的，指的是新媒體在信息傳播中的時間碎片化與信息內(nèi)容的零碎性。新媒體傳播的碎片化主要體現(xiàn)在:一是時間碎片化，用戶可以充分利用隨機或零散的時間，隨時隨地獲取想要的信息，或進行信息的即時;二是傳播內(nèi)容的碎片化，新媒體中的微博、博客、手機短信等在技術(shù)設(shè)定的限制下，信息內(nèi)容因被分割而變得零碎。5．信息傳播即時性與超強的地域覆蓋性新媒體傳播在互聯(lián)網(wǎng)支持下，突顯了信息傳輸?shù)臒o障礙性，尤其是利用移動新媒體，用戶可以隨時隨地信息、傳遞信息、獲取信息;新媒體則可以把信息瞬間傳遞到網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點，對社會事件的實時報道和文字直播尤其便利。互聯(lián)網(wǎng)把世界連接成一個緊密的整體，網(wǎng)絡(luò)的范圍決定著新媒體傳播空間的大小，截至2013年12月底，我國網(wǎng)民規(guī)模達6．18億，［11］互聯(lián)網(wǎng)覆蓋到的地域也是新媒體信息所能夠傳播到的區(qū)域，新媒體環(huán)境下的信息傳播具有超強的地域覆蓋性特征。
二、新媒體應(yīng)用對公民科學素養(yǎng)的影響
(一)公民科學素養(yǎng)的定義與內(nèi)涵研究科學素養(yǎng)(ScientificLiteracy)指的是與科學有關(guān)的素養(yǎng)。在20世紀60年代初期，科學技術(shù)發(fā)展帶來的負面效應(yīng)引起人們對科學素養(yǎng)的關(guān)注。科學素養(yǎng)對培養(yǎng)公民科學世界觀與科學思維方法，促進科學技術(shù)發(fā)展，推動綜合國力持續(xù)提升具有重要影響。1．國外公民科學素養(yǎng)的定義與內(nèi)涵研究首先，科學素養(yǎng)的定義。美國哈佛大學前校長、教育家柯南特從科學教育層面首次提出科學素養(yǎng)的概念:一種能夠理性選擇專家，并能夠與那些正在發(fā)展科學并應(yīng)用科學的人交流的能力。［12］美國斯坦福大學教育家赫德把科學素養(yǎng)作為科學教育的主題，將科學素養(yǎng)解釋為:理解科學及在社會中的應(yīng)用。首次將社會與科學的關(guān)系作為重要問題聯(lián)系起來對科學素養(yǎng)進行研究。美國學者喬恩•米勒從人的個體出發(fā)，認為科學素養(yǎng)是指一個人能閱讀、理解科學問題，并能表達見解的能力。［13］除個人研究以外，也有機構(gòu)將公眾科學素養(yǎng)教育視為國際組織社會行動的一項內(nèi)容，將科學素養(yǎng)定義為關(guān)于科學概念和過程的知識和理解;［14］1997年，國際經(jīng)濟合作組織(OECD)指出，科學素養(yǎng)是一種能力，是運用科學知識對現(xiàn)實問題進行確定，以便改造自然和決定社會活動的能力。［15］其次，科學素養(yǎng)的內(nèi)涵分析。美國威斯康星大學科學素質(zhì)研究中心的佩拉等人在對大量文章進行了系統(tǒng)分析后，將科學素養(yǎng)的內(nèi)涵歸結(jié)為6個方面:科學與社會的相互關(guān)系;科學家工作的倫理原則;科學的本質(zhì);科學和技術(shù)之間的差異;基本的科學概念;科學和人類的關(guān)系，［16］這一研究理論形成了科學素養(yǎng)研究的基本框架。本杰明•沈?qū)⒖茖W素養(yǎng)的內(nèi)涵擴展至功用性、科學與技術(shù)、科學與社會問題、科學與人類文化的關(guān)系等方面內(nèi)容，認為科學素養(yǎng)的內(nèi)涵包括實踐科學素質(zhì)、公民科學素質(zhì)、文化科學素質(zhì)。［17］后來，米勒經(jīng)過多次實際調(diào)查和研究，將科學素養(yǎng)的內(nèi)涵進一步擴展到科學世界觀、科學事業(yè)、科學習慣等方面，并于1983年提出基于科學素養(yǎng)的“三個維度”標準，即:關(guān)于科學概念的理解;關(guān)于科學過程和科學方法的認識;關(guān)于科學、技術(shù)和社會相互關(guān)系的認識。［18］在具體實施測評之后，1998年米勒對這一標準進行改進，將科學素養(yǎng)標準闡釋為:對科學詞匯和科學概念的基本理解;對科學本質(zhì)和研究過程的理解;對科技影響的理解，［19］并尤其強調(diào)了科學素養(yǎng)對公眾理解科學的重要性，為各國的科學素養(yǎng)測評體系提供了樣本。2．國內(nèi)關(guān)于科學素養(yǎng)的定義及內(nèi)涵研究首先，科學素養(yǎng)的定義。我國對科學素養(yǎng)的研究有著顯著的本土化特征。鐘啟泉是我國較早進行科學素養(yǎng)研究的學者，1997年，在其文章中提出科學素養(yǎng)是借助理科教學中物理學、化學、生物學等普通教育部分培育公民素質(zhì)。［20］王有志、梅偉等對前人的研究進行了總結(jié)，將科學素質(zhì)定義為:對個人決策、參與公共和文化事務(wù)、經(jīng)濟生產(chǎn)等所需要的科學概念和過程知識的理解。［1］2006年，國務(wù)院制定的《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要(2006－2010－2020年)》中，對科學素養(yǎng)作了明確界定:公民具備基本科學素質(zhì)一般指了解必要的科學技術(shù)知識，掌握基本的科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力。［21］其次，科學素養(yǎng)的內(nèi)涵分析。我國關(guān)于科學素養(yǎng)內(nèi)涵的認識同樣處于不斷發(fā)展變化中。20世紀70年代，人們認為科學素養(yǎng)的內(nèi)涵包括科學和社會、科學的道德規(guī)范、科學的性質(zhì)、科學概念的知識、科學與技術(shù)、科學和人類等方面;80年代中期科學素養(yǎng)的內(nèi)涵擴展到科學世界觀的性質(zhì)、科學事業(yè)的性質(zhì)、頭腦中的科學習慣以及科學和人類事務(wù)等。《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要(2006－2010－2020年)》中規(guī)定了科學素質(zhì)的內(nèi)涵包括:科學探究(過程、方法與能力)，科學知識與技能，科學情感、態(tài)度與價值觀，對科學、技術(shù)與社會關(guān)系的理解四個方面。［21］總之，每當新的科學技術(shù)出現(xiàn)時，就會隨之產(chǎn)生新的科學知識和科學方法，科學素養(yǎng)的內(nèi)涵隨著科學技術(shù)的進步不斷發(fā)展，人們對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的認識也隨之不斷豐富和發(fā)展，尤其是在當今科學技術(shù)快速發(fā)展的情況下，隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，人們對科學素養(yǎng)的理解不斷深入，從最初的注重智力層面發(fā)展到對科學能力的關(guān)注，再拓展到對公眾科學素養(yǎng)及其與科學的相互關(guān)聯(lián)和相互作用的關(guān)注，而這一系列過程都與媒體的傳播、推介密切關(guān)聯(lián)。
(二)新媒體應(yīng)用對公民科學素養(yǎng)的影響新媒體的發(fā)展與應(yīng)用不僅影響到社會的經(jīng)濟與政治活動，還影響到人們的思維方式與生活行為方式;新媒體正在以不可抵擋的勢頭滲透到世界各國政治、經(jīng)濟、思想、文化等諸多領(lǐng)域，改變著人們的生活、改變著世界，也推動著人類文明不斷向更高層次發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，科學從作為一種人類文明的發(fā)展成果到被社會認可、接受，到轉(zhuǎn)化為人的素質(zhì)內(nèi)容，最主要的途徑有兩個:一是學校科學教育;二是社會性科學普及教育。這兩個方面都是科學教育與傳播的必要過程。媒體作為科學傳播的媒介手段和重要載體，是科學向社會公民拓展過程中是不可缺失的重要組成部分。目前，各類新媒體充分發(fā)展、廣泛應(yīng)用，新媒體環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)、電視、移動手機等各種新媒體已成為科學傳播的重要工具，［22］新媒體參與科學傳播與科學教育是二十一世紀的國際趨勢。1．新媒體對公民科學素養(yǎng)培養(yǎng)的促進作用新媒體技術(shù)的發(fā)展使科學知識與科技信息的傳播渠道不斷拓展，為公民接觸科學、學習科學、理解科學等帶來了便利條件，在普及科學常識、宣傳實用科學知識等方面發(fā)揮著越來越重要的作用，對促進我國公民科學素養(yǎng)水平的整體提升發(fā)揮了積極作用。首先，新媒體為科學傳播與科學教育提供了便捷途徑。傳播途徑與教育途徑的改變是新媒體帶給科學傳播與科學教育的最顯著變化。新媒體傳播模式極大地滿足了用戶隨機利用可能的時間，隨時隨地獲取科學知識與科技信息的需要。同時，新媒體大大提高了科學知識與科技信息在傳遞過程中的時間耗費，保證最新的研究成果、最前沿的科技信息等能夠在第一時間流向用戶群體，特別是有些現(xiàn)場直播式的科技發(fā)明介紹，更是體現(xiàn)了信息傳輸?shù)臅r效性與直觀性。為社會用戶群體補充新知識、接受科學教育、了解科學發(fā)展趨向、提升自身科學素養(yǎng)水平提供了方便迅捷的途徑。其次，自主互動的參與模式加深了對科學的理解與認識。新媒體自主參與、平等對話等模式，拉近了科學與大眾的距離，使用戶獲得了更大的自主篩選和獲取科學知識與科技信息的機會。普通社會群體在接受科學知識的情況下，通過與其他用戶或媒體進行對話，可以獲取更多的相關(guān)科學內(nèi)容，并在這一過程中實現(xiàn)對科學知識的進一步整合加工，可能創(chuàng)造出新的知識內(nèi)容。同時，為專業(yè)學者和專家級用戶提供了信息跟蹤及信息傳播的監(jiān)督便利，可以對新媒體中出現(xiàn)的錯誤信息進行及時糾正，防止誤傳和誤導，對網(wǎng)絡(luò)科學傳播與科學教育起著調(diào)整、糾正、規(guī)范作用。這些方面對公民形成對科學的正確理解與認識都有很大幫助作用。再次，大量的信息內(nèi)容及有針對性信息傳遞為人們學習科學、提升科學素質(zhì)提供了條件。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，新媒體體現(xiàn)出超強的信息聚合功能，實現(xiàn)了科學知識與科技信息全球范圍的聚合與共享，為用戶提供了極為豐富的科學知識與科技信息內(nèi)容，以及大量相關(guān)的研究成果等，為公民研究、學習各方面的科學知識提供了幫助。同時，新媒體具有個性化與針對性的傳播特點，能根據(jù)用戶群體的不同需求，對科學知識進行各有側(cè)重的指向性傳輸，有效解決了人們在不同知識程度下，在緊張的工作、生活中，快速獲取科學知識、進行科學學習的問題，使利用新媒體成為幫助用戶提升自己科學素養(yǎng)水平的便利模式。最后，多媒體的信息呈現(xiàn)方式強化了科學傳播與科學教育的效果。新媒體將VR(VirtualRe-ality)技術(shù)、Flash技術(shù)、Audio技術(shù)、Video技術(shù)等組合一起，實現(xiàn)了對科學信息的多媒體貯存與傳播，使抽象的科學概念、科學知識、科學理論等變得形象、生動;對科技成果展示、培訓及科學實驗過程進行動態(tài)圖形錄入和模擬聲控交流等技術(shù)處理，把科學傳播融入身臨其境的現(xiàn)場模擬，消解了科學知識的抽象性，增加了其形象性和直觀性，易于公眾的理解和接受，使科學傳播變得更具說服力，增強了科學知識的傳播效果和教育效果。2．新媒體對公民科學素養(yǎng)提升的阻礙作用新媒體作為科學技術(shù)的發(fā)展成果，是在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，其形態(tài)及功能特征上必然受技術(shù)發(fā)展條件的制約，同時也受到參與主體多元化因素的影響，新媒體不可避免地存在著阻礙性因素，影響到新媒體在公民科學素養(yǎng)教育中發(fā)揮作用，阻礙公民科學素養(yǎng)水平的提升。首先，新媒體發(fā)展的自身技術(shù)制約。技術(shù)方面的制約是影響新媒體在公民科學素養(yǎng)教育中發(fā)揮作用的一個重要因素。媒體在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下形成的自由參與模式，對各類消息與傳播的限制功能較低，無法完全杜絕一些虛假信息或是錯誤信息摻雜其中，這些信息必然影響到公民對科學的理解與認識;另外，各類新媒體都具有自身的優(yōu)點與缺點，不可避免地通過對科學知識及相關(guān)信息的定位態(tài)度與定位傾向顯示出來，無疑對公民的認識與判斷等科學行為產(chǎn)生影響和制約作用。其次，參與者主體的行為多元化影響。媒體行為及新媒體的參與主體的網(wǎng)絡(luò)行為總是在多種復(fù)雜因素共同作用下產(chǎn)生的，在新媒體的信息生成與傳播中，受自身因素影響，不同用戶對問題或事件的看法、認知、解讀會各不相同，從而表現(xiàn)為對同一問題或事務(wù)，總會有不同的看法和處理方式，生成不同的信息內(nèi)容，也不同程度地影響到其他用戶對其所傳遞的科學知識、科技信息、科學方法的理解與掌握，進而影響公民科學素養(yǎng)提升。
三、利用新媒體提升公民科學素養(yǎng)的對策探討
結(jié)合我國已有的公民科學素養(yǎng)教育措施，新媒體環(huán)境下的公民科學素養(yǎng)教育，應(yīng)該建立在對新媒體的特點及其在科學傳播與科學教育中的優(yōu)勢充分關(guān)注的基礎(chǔ)上，制定與之密切聯(lián)系的公民科學素養(yǎng)提升措施，以達到有效推進我國公民科學素養(yǎng)水平的目的，具體做法包含以下幾個方面。
(一)發(fā)掘新媒體的信息資源優(yōu)勢擴大公民的科學知識與科技信息量豐富的網(wǎng)絡(luò)信息資源在擴大人們的科學知識量、拓寬人們的視野方面有積極作用。目前我國已經(jīng)建立起許多專業(yè)性科學網(wǎng)站，在許多非專業(yè)性網(wǎng)站中也設(shè)立了與科學相關(guān)的版塊，這些資源對于發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息資源優(yōu)勢、整合網(wǎng)絡(luò)科學信息資源、推進網(wǎng)絡(luò)科學教育、提高公民科學素養(yǎng)很有幫助。在此基礎(chǔ)上，更加關(guān)注用戶的反饋信息，使新媒體的科學信息建設(shè)更有針對性，更具規(guī)劃性，提高公民對新媒體科學信息的有效利用率。同時，將網(wǎng)絡(luò)科學信息資源與學校科學教育緊密結(jié)合，發(fā)掘其中與課程教學相關(guān)的具有典型科學價值的內(nèi)容，使之融合進課堂教學中，擴大學生的科學知識面;學校教育中，做到時時關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的最新科學知識與科學研究內(nèi)容。另外，結(jié)合新媒體信息內(nèi)容，鼓勵學生積極參與各類科技實踐活動，通過營造豐富多彩的校園科技氛圍激發(fā)學生學習科學知識、掌握運用科學方法的主動性。
(二)發(fā)揮新媒體的多媒體表現(xiàn)優(yōu)勢強化科學傳播與科學教育效果多媒體的信息呈現(xiàn)方式遠比單純文字的表述更有助對科學的理解與接受。在科學傳播與科學教育中，充分發(fā)揮多媒體技術(shù)優(yōu)勢，將科學知識的抽象性、科學技術(shù)的實用性等結(jié)合起來，形成對科學的通俗化解讀與趣味性介紹，使科學傳播與科學教育工作做到對高層次用戶與較低水平用戶的兼顧，提升科學教育效果。尤其是在課堂教學中，充分利用課堂新媒體靈活多樣的教學形式和信息表現(xiàn)方式，向?qū)W生傳授科學知識，激發(fā)學生學習科學的興趣，幫助學生樹立科學的精神、科學的方法、科學的態(tài)度。
(三)利用新媒體的強大影響力形成學習科學、應(yīng)用科學的社會性環(huán)境隨著新媒體技術(shù)發(fā)展，新媒體在社會中的應(yīng)用可以說是無處不在，帶來的社會影響是多方面的。利用一切可能的新媒體終端，宣傳科學知識，提倡科學精神，形成社會性宣傳科學、學習科學、應(yīng)用科學的大環(huán)境。在加大科學傳播與科學教育力度的同時，向人們推出解決實際問題的科學知識、科學方法等，將科學傳播與科學教育放在實用性的基點上，并適時推出網(wǎng)絡(luò)模擬學習體驗等，在潛移默化中使人們受到熏陶和教育。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞：公民科學素養(yǎng);公眾理解科學;科學傳播
Abstract:ThegeneralthreedimensionalconceptsofcivicscientificliteracyandrelatedtestitemsfromJonMillerandOECD’sPISAarereviewed.Itispointedoutthattherearestillalotoftheoreticalandpracticalproblemstobeconsidered,thatthebasicframeworkinvolvedshouldcomefromsciencestudies,andthatChinashouldsetupitsownmeasurementandexplanationsystemtocopewiththeseriousasymmetryofitslocalsocialandeducationaldevelopment.Theproblemsfoundinthetestpartlyrevealthelimitsof“deficientmodel”inthepublicunderstandingofscience.
KeyWords:civicscientificliteracy，thepublicunderstandingofscience,sciencecommunication
公民科學素養(yǎng)（civicscientificliteracy）是公民文化素養(yǎng)（culturalliteracy）的子集，是指一個社會中成年公民對科學技術(shù)的理解和運用能力，通常指最低要求。它有4方面的問題：①它指的是什么？即如何定義它?②它是干什么的？即用這個術(shù)語要做什么事情？③我們?nèi)绾螠y度它？即如何設(shè)計指標體系實際測量它？④如何解釋調(diào)查得到的數(shù)據(jù)？據(jù)了解，我國只有中國科普研究所、中科院科技政策與管理研究所、中國科技信息研究所、北京大學等單位的少數(shù)研究人員在一定程度上研究過科學素養(yǎng)及其測試問題，其中李大光等人做了大量先驅(qū)性的工作[1－4]。現(xiàn)在看來，國內(nèi)在這方面的理論研究相當不足（國際上研究得也不充分，只是近些年研究的人員才多起來），無法滿足實際應(yīng)用的需要。討論科學素養(yǎng)問題，廣義的科技傳播是一個良好的框架，《讓科技跨越時空：科技傳播與科技傳播學》一書提供了這樣的一種合適的語境[5]。無疑，科學素養(yǎng)問題只涉及科技傳播學中極小的一部分。
一、公民科學素養(yǎng)的含義
喬治??梅森大學物理系的JamesTrefil教授給出的定義為：“如果一個人有足夠的科學背景，以應(yīng)付其日常生活中所涉事物的科學成份，則他或她就具備科學素養(yǎng)。”[6]由于我國城鄉(xiāng)差別極大，人們的受教育程度、生產(chǎn)和生活方式差別很大，人們的“日常生活”很不相同，其中關(guān)注的自然科學問題也有相當?shù)牟顒e。科學素養(yǎng)是文化素養(yǎng)的一個部分，而后者可以形象地比作一個龐大的知識母體（alargematrixofknowledge）。此知識母體具有馬太效應(yīng)，基礎(chǔ)越好就越容易增添新內(nèi)容，基礎(chǔ)越不好就越不容易補充新內(nèi)容。這里“知識”一詞要做廣義的理解，包括事實、術(shù)語、方法、技能、觀念、哲學、歷史等等，并且它們彼此緊密交叉、處于動態(tài)發(fā)展過程之中。于是，“科學素養(yǎng)由一系列事實、概念、歷史、哲學和觀念組成，它們彼此通過邏輯紐帶聯(lián)系在一起。有科學素養(yǎng)的人關(guān)于宇宙運行的方式知道一些基本的事實，也在一定程度上了解科學家是如何得到那些知識的。有科學素養(yǎng)的人能夠處理進入他或她視野中的科學和技術(shù)事務(wù)，就如同他或她應(yīng)付經(jīng)濟、法律或政府事務(wù)一樣熟練。注意，在此科學素養(yǎng)定義中，我沒有包括做科學（doscience）的能力。當我去聽一場音樂會，我不希望在前廳中被攔住并被要求展示對小提琴具有精湛技巧，方能進入音樂大廳。同樣我認為不應(yīng)當要求人們會做科學，方能算作具備科學素養(yǎng)。”[6]
科學素養(yǎng)與科普、科學傳播（SC）及科學教育關(guān)系甚密，近些年國內(nèi)許多部門都不斷地談起這個概念。我國從20世紀90年代從美國引入并開展公眾科學素養(yǎng)調(diào)查，到目前為止已于1992,1994,1996,2001,2003共5次開展公眾（18～69歲）科學素養(yǎng)的全國性調(diào)查。5次調(diào)查均由中國科普研究所等單位組織實施，功勞巨大。
1992年米勒在《公眾理解科學》雜志第1卷第1期上著文《通向?qū)Α肮娎斫饪茖W技術(shù)”的一種科學理解》，較全面地總結(jié)了此前10多年的研究進展[7，8]，當時他為國際科學素養(yǎng)促進中心的主任，此中心隸屬于芝加哥科學院。米勒指出，對公眾理解科學的經(jīng)驗研究始于1957年由美國科學作家協(xié)會（NASW）和洛克菲勒基金會資助的一次全美成人調(diào)查。此調(diào)查的目的是想了解科學寫作的讀者規(guī)模及需求，樣本為1900個美國成人，問卷中只有一小部分內(nèi)容涉及科學技術(shù)問題。1972年，美國科學委員會（NationalScienceBoard）決定出版雙年度《科學指標》（ScienceIndicators，后來名稱略有改變，加上了“工程”，成了科學與工程指標），以反映美國的科技狀況，其中有一章是關(guān)于公眾對科技的態(tài)度的，并在全國實施了問卷調(diào)查。1972,1974,1976年的《科學指標》所開展的研究屬于第一階段。米勒講，這一階段被認為沒有很好地利用社會科學方面的資源。美國國家科學基金會（NSF）開始征集新方案，米勒與普萊維特（KennethPrewitt）擬定的一項建議被選中，于是開啟了《科學指標》系列出版物的第二階段的研究工作。1979年的《科學指標》具體反映了新階段的調(diào)查設(shè)計。正是在1979年的研究中米勒第一次實施了他所擬定的科學素養(yǎng)問卷調(diào)查，他把科學素養(yǎng)定義為一種三維建構(gòu)物，具體包括：（1）科學術(shù)語和科學概念的基本詞匯；（2）對科學過程的理解；（3）知道科學和技術(shù)對個體和對社會的影響。[6]實際上這一指標骨架依據(jù)的是米勒于1983年發(fā)表在《代達羅斯》（Daedalus）雜志上的文章《科學素養(yǎng)：概念評論與經(jīng)驗評論》。
1985,1988,1990，2000年上述三維測度方案又有所修訂。1988年英國的調(diào)查研究采用了米勒的體系，1989年加拿大的研究、1989年歐盟的研究及1990年新西蘭的研究，均采用米勒的三維體系。
20世紀90年代后，米勒的體系進一步流傳，同時多國的比較研究方興未艾，針對特殊群體的科學素養(yǎng)調(diào)查研究也紛紛開展起來，如針對在校某一年齡段學生的調(diào)查研究。
到了2000年，聯(lián)合國經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）啟動了著名的PISA項目(三個一輪：2000年,2003年,2006年。現(xiàn)在2003年的報告已經(jīng)出版)，32個國家（其中28個是OECD成員國）共有25萬學生參與了科學素養(yǎng)調(diào)查（另有13個國家準備加入，我們不知道為什么如此重視科教的中國反而不加入），有趣的是年齡一律限定在15歲。為什么選在15歲呢？因為對于多數(shù)OECD成員國，15歲的學生馬上就要結(jié)束義務(wù)教育了，選擇這個時期進行測試能夠?qū)αx務(wù)教育的效果進行有效評估。PISA測試范圍較廣，包括3大類：閱讀素養(yǎng)、數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。其中只有后者與米勒的測試有直接關(guān)系。
PISA科學素養(yǎng)測試仍然采用了與米勒類似的三維結(jié)構(gòu)體系，但闡述得更為清楚。PISA報告指出：科學素養(yǎng)是指，在科學技術(shù)極大地影響著人們的生活的條件下，科學地思考問題的能力。這種素養(yǎng)包括理解科學概念并運用科學觀念的能力[7]。
第一維：科學概念（scientificconcepts）。指為了理解自然界及其由于人類的活動所導致的變化，學生們需要掌握一系列基本的科學概念，這些概念涉及物理、化學、生物科學、地球與空間科學等學科。
第二維：科學過程（scientificprocesses）。PISA考察學生運用科學知識及對科學過程的了解。要求學生有獲取證據(jù)、解釋證據(jù)和運用證據(jù)的能力。具體講，考察5個方面的過程：①辨識科學問題；②識別證據(jù)；③得出結(jié)論；④交流或傳播這些結(jié)論；⑤用演示表明自己對科學概念的理解。除了最后一條，其余幾條并不直接要求具體的科學知識。當然，其他過程嚴格說也不是與“科學”內(nèi)容無關(guān)的。
第三維：科學境況（scientificsituations）。科學素養(yǎng)測試想了解的主要是日常生活中涉及的科技問題或科技事務(wù)與人們的關(guān)系。2000年的測試主要涉及3個方面：生活與健康中的科學；地球與環(huán)境中的科學；技術(shù)中的科學[7]。
二、公民科學素養(yǎng)的測試
以一種方便有效的辦法真正測試這三維，是相當困難的，問卷極難設(shè)計，特別是針對后兩維。據(jù)我們考察，米勒在實際測試的問卷上也沒有真正反映他的理論構(gòu)想，中國歷次的測試中針對后兩維的試題設(shè)計也有明顯不足。OECD的實際測試采用的主要是塞麥爾維斯（IgnazSemmelweis，1818～1865）日記中的段落，而采用這個例子大概受到了著名科學哲學家亨普爾的《自然科學的哲學》一書的影響，亨普爾講述那個例子主要根據(jù)的是辛克萊的《塞麥爾維斯：他的生活和學說》（1909）一書。OECD1999年的一份研究報告《測度學生的知識和技能：一個新的評估框架》詳細闡述了PISA科學素養(yǎng)評估的潛在概念框架。
現(xiàn)有的測試方案對于科學的社會運作（涉及后兩維），并沒有給出很好的測試題目。這方面的測試應(yīng)當主要考察人們對“大科學”時代“同行評議”、“科學激勵機制”等制度安排的了解，這也是未來科學傳播的重點。基于此，我們可以提出自己的科學素養(yǎng)體系及相關(guān)的測試方案，重點加強科學社會學的內(nèi)容，更好地反映科學—社會—個人之間復(fù)雜的互動關(guān)系。初步的設(shè)想仍然是三維：①科學概念維；②科學（內(nèi)在）過程維（對應(yīng)科學哲學）；③科學（外在）運作維（對應(yīng)科學社會學、科學傳播學等）。這需要一系列經(jīng)過良好試測的試題作為支持。
人類社會發(fā)展到現(xiàn)在，積累了大量的科學知識，涉及許多學科，其中的知識可以說是海量的，終生也學不完。但是，這些知識中有一些是基本的、對每個人差不多都是重要的，或者說應(yīng)當知道的。
對第一維的測度，應(yīng)當把握一個基本原則：不是多多益善。大量科學知識是相當專門化的；大量知識更新速度很快，即現(xiàn)在看來很準確，不久后就會過時甚至成為謬誤；擁有更多的知識，在相當程度上不說明問題，還要看這些知識的時空分布狀況等。對于測試而言，要求公眾掌握的是有一定時效性的、通用的、各學科均有分布的、難度適當?shù)闹R（包括事實、原理）。
科學素養(yǎng)包括許多內(nèi)容，一般來說不容易簡單地概括為幾個方面。《面向全體美國人的科學》中認為，“科學素養(yǎng)包括數(shù)學、技術(shù)、自然科學和社會科學等許多方面，這些方面包括：熟悉自然界，尊重自然界的統(tǒng)一性；懂得科學、數(shù)學和技術(shù)互相依賴的一些重要方法；了解科學的一些重大概念和原理；有科學思維的能力；認識到科學、數(shù)學和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，認識它們的長處和局限性。同時，還應(yīng)該能夠運用科學知識和思維方法處理個人和社會問題。”[9]在這種理解中，采用了科學的廣義用法，科學一詞包含數(shù)學、自然科學(物理、化學、生物學等)、社會科學等，而狹義的用法中科學只指自然科學。在OECD的PISA項目中，科學也只指自然科學，在那里分別考慮數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。
無論按廣義的理解還是狹義的理解，科學都是十分復(fù)雜的，科學素養(yǎng)也都包含許多相互聯(lián)系的方面。自米勒始，為了測試方便，人們常常將科學素養(yǎng)簡化為三個維度。但是這三個維數(shù)與數(shù)學上的三維是不同的。數(shù)學上講的三維，彼此是獨立的，而這里僅僅是借用“維度”的概念，是一種比喻的說法。科學素養(yǎng)的三維之間有著內(nèi)在的復(fù)雜關(guān)聯(lián)。
在通常的認識中，三維素養(yǎng)呈現(xiàn)正相關(guān)變化，即第一維測試的數(shù)值越高，則第二維第三維測試的數(shù)值也高，反之亦然。籠統(tǒng)講，這不算太錯，但不準確。細致分析，其中會存在反相關(guān)的情況。假定測試結(jié)果大致反映了實際的情況，針對不同的人群或者個體，完全有可能對于第一維測試的數(shù)值高，而對于第二第三維反而很低，也可能存在另一種情況，即第二第三維數(shù)值高，而第一維相對較低。這種可能性特別值得指出來。它的含義是，對科學事實的了解，不等于對科學過程、科學本性、科學的社會與境的了解。
隨著科學本身的復(fù)雜化，科學傳播過程日益復(fù)雜化。三個維度的科學傳播之間可能還存在一種新情況：即相互沖突。英國科學技術(shù)辦公室(OST)與威爾康信托基金(WT)2001年報告指出，科學傳播系統(tǒng)中的不同主體(players)之間，關(guān)于向公眾傳播什么、為什么傳播和怎么傳播等，會存在一定的張力。試圖傳播關(guān)于科學的確定的“事實”的欲望，與試圖傳播科學之運作過程的需求之間，可能相互沖突[10]。前者力圖提供相對簡化而明確的科學信息，而后者試圖讓公眾明白科學發(fā)現(xiàn)過程中的接連不斷地提問題的過程，即關(guān)于科學本身也要不斷地問為什么。前者強調(diào)信，后者強調(diào)知。“更好地理解科學的過程是重要的，如果非科學家試圖搞明白被接受的理解如何可能被過高估計，以及新的解釋和結(jié)果是如何領(lǐng)先的。這樣，當新發(fā)現(xiàn)被宣布時，可以防止科學和科學家受到冷落，也會防止所謂的新發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤導作用[10]。
這就自然引出科學傳播的兩類不同模型。一類是傳統(tǒng)的欠缺模型(deficientmodel,也譯作缺失模型)，它是自上而下向群眾教授科學的模型（這個模型相當有效，但也有一些問題）；另一類是介入模型、與境模型、民主模型、對話模型（這個模型聽起來十分動聽，但操作起來有相當?shù)睦щy）等。
威爾康信托基金1998年的研究表明，非專家不需要了解一大堆科學的細節(jié)才能夠討論科學的社會與倫理問題[10]。因為科學是高度分科的，就某一學科或者專門問題，確實存在專家與非專家之嚴格分界，但就整個科學而言，很難說誰是專家誰是非專家。比如，院士是科學家，是在某一專門領(lǐng)域有很高成就的科學家。通常人們以為他們對于科學的任何事物都是專家，即不僅僅是在他擅長的那個領(lǐng)域是專家而且也是其他領(lǐng)域的專家。這當然是沒有根據(jù)的，雖然一些院士知識面很廣，但仍然得不出院士比普通人對其他學科了解得更多。比如陳景潤是數(shù)學中數(shù)論領(lǐng)域的專家，他對物理學、對社會科學可能就比較外行，甚至不如普通的文科大學生及普通市民。這也非常正常。
在科學的社會與境一維，更多涉及情感和價值觀。公眾與科學家更站在幾乎相近的平臺上。科學家群體可能更傾向于維護科學共同體的利益，而公眾可能更關(guān)心自身的利益，他們對同一個問題的看法可能相差很遠，也不能簡單地稱科學家的判斷更客觀、更合理。這時需要對“合理性”制定標準，而這個標準是相對的，隨著時代的不同也會有變化。
三、現(xiàn)有測試方案關(guān)于第二和第三維的處理及其問題
科學素養(yǎng)定義中包括了非常廣泛的內(nèi)容，也因而給進一步的界定和實際的測度帶來了一系列復(fù)雜問題，其中包括若干理論問題沒有解決。米勒的三維體系談?wù)撈饋矸浅：侠恚珮O難測試，實際上各國在測試中也都做了靈活處理，包括米勒本人所做的測試。第一維涉及的主要是科學事實和原理，基本沒有問題，但第二第三維問題很多。
宏觀上講，第一維涉及的各門自然科學中的基本知識和原理；第二維涉及的是科學史、科學哲學；第三維涉及的是科學社會學和STS等。對于普通公眾，對于第一維可能還算容易掌握，但對于第二和第三維就顯得相當困難了。即使對于專門學習科學史、科學哲學和科學社會學的學生，對相關(guān)問題的認識也有很大差別，一方面屬于較難掌握，另一方面這些學科、問題仍然處于廣泛討論、爭論之中，很難給出唯一能讓大家認可的選擇。
米勒對科學素養(yǎng)的理論和實踐貢獻很大，但是因為他不是專門從事科學哲學、科學社會學工作的，他一定程度上低估了后兩維測試的困難。由此導致的直接后果是：
（1）對第二維的出題，顯得過于簡單，甚至文不對題，即所出題目并不能實際反映對所聲稱的科學過程和科學方法的測試。
（2）第三維干脆不以客觀題的形式出現(xiàn)，不直接計入科學素養(yǎng)綜合指標的計算。這相當于說由原來的三維簡化為二維，而兩維也不夠全面，實際上目前世界各國所做的測試只做了一個半維，即第一維加上第二維的一半。
RichardCarrier坦率地道出了公眾擁有科學素養(yǎng)的困難性，他于2001年指出：“你可能很吃驚，科學素養(yǎng)很難獲取也頗難傳播。畢竟，科學是一種極為復(fù)雜而且精致的事物，只有博聞察驗、深思熟慮才能真正理解科學。人類文明用了數(shù)千年才算明白了它的道理，也許要花更多的時間才能掌握它。最近的一些著作已經(jīng)揭示了科學的非同尋常、反直覺和極其麻煩的本性，拒斥了天真的啟蒙觀點，啟蒙觀點認為科學不過是學科化了（disciplined）的常識。”[11]
RichardCarrier指出：“在我的研究和隨后的測試中，‘科學素養(yǎng)’（scientificliteracy）不是指科學的內(nèi)容（content），而是指科學的本性（nature）。科學內(nèi)容會鋪天蓋地地涌向公眾。許多科學事實是常識：現(xiàn)在大街上的普通人也比古代最有學識的人知道更多的科學事實。”[11]
的確，這能說明什么呢？能說明現(xiàn)在的普通人，也比古時的學者更理性、更懂得思考、探索？絕對不是這么回事。另外，如今電視上播出的所謂科學知識“闖關(guān)答題競賽”，測試的只是記憶力和條件反射速度。如果讓一位實驗室里成熟的科學家與一位初中生同臺對陣，按現(xiàn)在的標準，很可能那個初中生獲勝，這能說明他更懂科學、更懂科學方法，更具有科學素養(yǎng)嗎？一些電視臺以科學的名義所做的東西，一定程度上有令觀眾弱智化的傾向，對一個問題所提供的標準答案，實際上是對科學問題做了極端的簡化，在不列出前提條件的情況下魯莽地下結(jié)論。以那種方式傳播科學，實際上等于歪曲科學，是提高真正的科學素養(yǎng)的一種反向作用，即它甚至能夠降低人們本來可能具有的一點點本能的懷疑精神、探索求證精神，即降低原有的科學素養(yǎng)，對科學產(chǎn)生更大的誤解。
科學的本性，是科學哲學專門探討的問題，也很難理解的。根據(jù)Carrier，自然科學的本性有許多方面，但至少包括如下7個方面：①科學的結(jié)論是暫時性的；②科學是一種以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的信念(ScienceisanEmpirical“Faith”)；③科學不是指某種單一的方法；④實驗是一種目標導向的科學觀察形式；⑤科學理論是對科學事實的說明；⑥科學定律是對自然行為的描述；⑦科學是一種創(chuàng)造性事業(yè)。[11]
現(xiàn)在許多國家采用的測試中，有兩道測試科學方法的試題，實際上它們是推理題。
“208.科學家想知道一種治療高血壓的新藥是否有療效。在以下的方法中，您認為哪一種方法最正確?1.給1000個高血壓病人服用這種藥，然后觀察有多少人血壓有所下降。2.給500個高血壓病人服用這種藥，另外500個高血壓病人不服用這種藥，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。3.給500個高血壓病人服用這種藥，另外500個高血壓病人服用無效無害、外形相同的安慰劑，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。4.不清楚。”[3]
這是一個改進后的試題。原來的試題選項中意欲的答案是2，當時沒有選項3，也沒有選項4。應(yīng)當說，這一改進是必要的。但是，這類醫(yī)藥檢驗方面的試題仍然可以找到許多不嚴格的地方。這類題從正面補充，總是很難自圓其說。但是，公眾科學素養(yǎng)測試并非要求只從正面測試人們對科學的理解。正如，邏輯經(jīng)驗論者從正面證明科學的合理性、尋求科學劃界問題的解答通常不成功，但也可以反過來思考，如波普爾不是從證實而是從證偽的角度考慮，模棱兩可的情況就好辦一些。
“H02某藥廠欲測試兩種感冒藥的療效，3個患感冒者自愿測試。第1個人只吃A藥，第2個人只吃B藥，第3個人只吃一種安慰劑C。經(jīng)過3天的吃藥測試，第2個人痊愈，另兩個則仍然處于感冒狀態(tài)。請問下面的陳述哪個結(jié)論是較合理的？1．第2個人身體素質(zhì)好。（1分）2．A療效好。（0分）3．B療效好。（3分）4．無法判斷。（10分）5．不知道。（0分）”
這里，選項4是意欲中的答案，因為樣本數(shù)太少，如此簡單的測試不能說明關(guān)于醫(yī)藥療效方面如此復(fù)雜的問題，實際的情況可能是：A可能比B好，B也可能比A好，兩者也可能都無效，甚至兩者都可能有反作用。這道題當然設(shè)置了陷阱，3選項好像是正確的，在日常生活中人們也通常是這樣判斷的，比如比較兩種感冒藥的好壞。某次家人吃A，很快就好了，某次吃B，好久也沒好。于是得出A比B好。其實很難說，情況可能非常復(fù)雜。特別是感冒病毒幾乎每次都不同，人們患病程度也可能不同。百姓日常生活中的對待藥物的態(tài)度，可能不夠科學，此題恰好可以測試出其間的差別。此題給分也可以模糊處理，比如選擇1給1分，選擇2和5給0分，選擇3給3分，選擇4給10分。注意，試題中用語是“哪個結(jié)論是較合理的”，沒有問“哪個結(jié)論是科學的”。回答1或3是不科學的，但現(xiàn)實中有一定的合理性，因此可以給一定的分數(shù)。選項1雖然無法直接推出，但有相當?shù)暮侠硇裕o1分。選項2雖然在科學意義上有成立的可能性，但現(xiàn)實中這種回答是荒唐的，無法從題目中直接推出，因此給0分。選項3，似乎直接可從題目中推出、現(xiàn)實中多數(shù)人也會如此推斷，但不夠科學，給3分。
之所以給錯誤的“回答3”以還算高的分數(shù)3，有這樣的考慮：①它與題目中的條件相符，有一定的現(xiàn)實合理性，雖然是科學上錯誤的；②它比其它回答畢竟有相當大的差別；③這是一個陷阱題，有的人細心考慮可能會選擇4，但由于不小心或者不了解命題者的動機，可能誤選了3，為避免與選擇4所得分數(shù)相差太多，故給3一定的分值；④減少因為用純邏輯推斷手法而選擇4所造成的不真實所帶來的分值差。有的人可能善于分析命題者的動機，從分析5個選項角度，有可能故意選擇4。
但是值得說明一下的是，經(jīng)常采用的兩個測試題本身并不真正涉及“經(jīng)驗科學”的內(nèi)容，即不直接屬于經(jīng)驗科學。所謂的經(jīng)驗科學就是指人們平時所講的狹義的自然科學。“經(jīng)驗科學”與“形式科學”合起來共同構(gòu)成我們平時講的廣義的“科學”。如果要測試科學方法的話，更重要的是測試經(jīng)驗科學的方法。現(xiàn)有的測試中的不足之處也在這個地方。OECD的測試采用了塞麥爾維斯的案例，同時設(shè)計了一組問題[12]。這樣做確實反映了實際的科學發(fā)現(xiàn)過程、對科學數(shù)據(jù)的理解等。應(yīng)當說OECD關(guān)于科學方法的測試要明顯優(yōu)于米勒的做法。OECD此測試題的缺點是，敘述較復(fù)雜，答題者需要耐心和判斷力。OECD測試的對象是在校的即將完成義務(wù)教育的15歲的學生，他們的素質(zhì)平均起來應(yīng)當是較好的。這也提出一個問題：對于文化素質(zhì)不高的人，如何測試其對科學方法的理解程度？
第三維測試的是人們對科學技術(shù)的態(tài)度和看法。這方面的內(nèi)容顯得越來越重要，是未來此類調(diào)查中最核心的部分，因為此類調(diào)查一方面想了解公眾對科學知識、科學方法掌握的程度，另一方面想知道公眾對當前的科技有什么樣的看法。后者更顯得關(guān)鍵，這些看法對于制定公共政策有重要參考意義，也是從事科普、科學傳播必須關(guān)注的問題。
關(guān)于第三維，中國科協(xié)的測試中設(shè)計了一個大題，大題下面包括許多有趣的小題,題目尚好。但據(jù)說，在中國的實際計算中，這道題的得分并不計入實際的平均科學素養(yǎng)值的計算。因為歷次調(diào)查均沒有詳細說明平均值是如何計算出來的，與每道小題的關(guān)系如何，人們也就無法作進一步的評論。其實，具體的算法應(yīng)當是透明的，也只有這樣，人們才能核對其計算的準確性，其他人才能夠也做類似的調(diào)查并作對比研究。特別是由國家公共資金資助的調(diào)研項目，應(yīng)當以某種形式公開、部分公開或者通過內(nèi)部報告發(fā)表其調(diào)研的具體方法、計算方法和程序。
此道題的優(yōu)點是多方面的，不必再專門講述。不足之處在于，沒有在宏觀層面上大致反映出當代大科學的社會運行。公民理解科學的一個重要方面是，在現(xiàn)代條件下，科學是如何組織起來的，它們?nèi)粘Ｊ侨绾芜\作的，科學成果是如何發(fā)表和確認的，科學家是如何申請和運用研究基金的。在此一系列過程中，“同行評議”是十分關(guān)鍵的。中國大量的“民間科學愛好者”的出現(xiàn)，就與此有關(guān)。據(jù)我們了解，社會公眾普遍不了解科學是如何運作的。對此方面的不了解程度要甚于對科學知識的了解程度，甚至也不如對科學方法的了解。
四、細致分析大科學時代科學的本性是做好公民科學素養(yǎng)測試的前提
科學早已不是二戰(zhàn)前或19世紀以前的那種小科學。當代科學是一項重要的社會建制，是與國家行為、國計民生息息相關(guān)的龐大事業(yè)，與政治、經(jīng)濟、文化密切相關(guān)，其中滲透了社會的各個因素。在當前時代，僅僅從認知的角度理解科學，是顯然不夠的。對國家、對每一個人，科學不僅僅是一種認知活動。但是依據(jù)傳統(tǒng)的科學觀，人們習慣于只從認知的角度理解科學，這種想法也在公民科學素養(yǎng)測試過程中有所表現(xiàn)。一項反映時代狀況的有水準的測試，應(yīng)當反映學術(shù)研究在半個多世紀內(nèi)的重大進展，把其中的一部分吸收過來，因此科學史的一些新結(jié)果和新理論、科學哲學在20世紀后半葉的進展(關(guān)于觀察與理論、科學事實的建構(gòu)性，科學說明、科學還原與統(tǒng)合等)、科學社會學(經(jīng)典學派與SSK)的新探索等，都應(yīng)當有一定程度的體現(xiàn)。即使不直接體現(xiàn)出來，也要對此有所關(guān)注，正視這些學術(shù)的進展。但可惜的，無論我國的工作還是米勒的工作，都顯得對這些進展比較麻木，這也許與當事人的背景有關(guān)。作為初始嘗試，這些都沒有太大關(guān)系，事情總得啟動起來，再一步一步改進。問題是，多年過去了，研究工作沒有跟上去。
公民科學素養(yǎng)測試題要反映當代科學哲學與科學社會學的進展，充分利用它們的成果，通過專項研究，提供一套或多套合格的測試題。此工作是相當復(fù)雜的,其復(fù)雜性在于：①摘取知識中的核心知識涉及一定的價值判斷和隨意性；②學術(shù)界關(guān)于許多重要論題長期以來就在爭論，如何從爭論中提取大家共同認可的觀念？③如何把學術(shù)性的內(nèi)容通俗化，變成可用于測試的具體題目，同時還保持了敘述的準確性？這三個環(huán)節(jié)在目前的測試實踐中均沒有認真考慮，國際上也如此。
中國的科學素養(yǎng)測試要堅定地吸收米勒開創(chuàng)的三維模型，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出一套適合中國國情的簡化的測試方案。具體講有如下基本設(shè)想：
(1)公民科學素養(yǎng)測試是想通過一系列試題，了解中國公眾對科學的了解程度。(2)這種了解包括3個大的方面：科學知識；科學方法和過程；科學的社會運作及影響。上述3個方面同等重要，在測試題的分值安排上基本上做到1﹕1﹕1。(3)測試題總量不宜過大或者過小，而且要方便被測者答題。題目應(yīng)當均為正誤判斷題，共計60小題，每題基本上是一句話的篇幅。(4)此難度需要反復(fù)試驗，要與中國國情聯(lián)系在一起，在各地做一些試驗性測試。試題要有一定的穩(wěn)定性，要與當前和未來一段時間內(nèi)科學的整體趨勢相一致。至少10年不要做根本性的改變。試題應(yīng)當有良好的區(qū)分度，能夠反映中國公眾各個層次之間有差異。
有幾點附帶的說明：①測試的難點在于，對于后兩維，很難出題。②試題的形式要整齊，不必與國際的做法完全一樣。國際對比是一方面，更重要的是國內(nèi)自身對比。解決這個矛盾的辦法是，不妨同時做兩套調(diào)查，一套嚴格按國際規(guī)范，一套按中國國情做，兩者可以不直接相關(guān)(總的趨勢相關(guān)，但側(cè)重點、區(qū)分度肯定不同)。③為便于統(tǒng)計，為使算法簡明，各地方各部門可自行進行局部調(diào)查，試題形式統(tǒng)一，分值統(tǒng)一。④試題需要反復(fù)做試驗性的測試，這需要相當長的時間和經(jīng)費。
公民科學素養(yǎng)測試的理論基礎(chǔ)是科學傳播第二階段“公眾理解科學”框架下的“缺失模型”，許多測試困難也與此模型的局限有關(guān)[13-16]。從廣義的科學傳播角度看以及從當代科學日益分化的局勢看，不但存在公眾理解科學的問題，也廣泛存在科學家理解科學甚至院士理解科學的問題。著名學者哈丁甚至提出第二種“科盲”（scientificilliteracy）的概念[17]。許多科學家固然不是第一意義上的科盲，卻是第二種意義上的科盲。于是，誰最了解科學成了一個大問題，這個問題沒有簡明的答案。專家通常只對科學的某一個局部細節(jié)非常了解，而對橫向上的其他學科非常陌生，對科學的歷史進程及社會運作也可能不甚了解。這也透露了科學傳播的一種發(fā)展思路，通向“對話模型”可能是不可避免的，這不僅是民主的要求，也是客觀現(xiàn)實的要求。
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【關(guān)鍵詞】化學課堂教學 科學素養(yǎng) 公民素質(zhì)
人才、科技可以引進，先進技術(shù)、儀器可以購買,但公民素質(zhì)既不能引進，也不能購買。因此要提高公民素質(zhì)必須重視培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)。新課標教育目標也指出，科學教育應(yīng)強調(diào)對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此在化學教學中對學生進行科學素養(yǎng)的培養(yǎng)是擺在我們化學教師面前值得研究的課題。學生的時間多數(shù)是在課堂上度過。課堂教學對學生進行科學素養(yǎng)教育具有不可推卸的責任。所以,近年來我們就化學課堂教學中進行科學素養(yǎng)教育作了一些探索。實踐證明，要有效地提高學生的科學素養(yǎng)，課堂教學中必須先從以下五個方面做起。
一、重視科學品質(zhì)培養(yǎng)
良好的科學品質(zhì)能使人樂于參與學習和實踐，并從中得到樂趣和滿足。要使學生具有良好的科學品質(zhì)，不少老師已通過加強實驗教學，提供動手機會，使用電教媒體等方式來激發(fā)學生的學習熱情，所有這些都是培養(yǎng)學生科學品質(zhì)的有效途徑。但是教師在這些方面的率先垂范也是不能忽視的。因為教師的科學品質(zhì)直接會給學生以潛移默化的影響。比如沒有情感的教學給學生留下的印象只能是“老師是為了謀生而從事化學事業(yè)”，這樣的感覺怎能培養(yǎng)出熱愛科學、具有科學品質(zhì)的學生來呢?又比如當學生用“題外”問題來“為難”老師時，怎么處理對待就存有科學品質(zhì)的問題。曾經(jīng)有一個學生（同學們眼中的“領(lǐng)搗”者）聽到老師講述（人教版初中化學課本p89，1995年10月出版）：“干冰蒸發(fā)時需要吸收大量的熱……”時就大喊大叫：物理老師說固體直接變氣體不叫蒸發(fā)。請用你的茅去刺一下物理老師的盾看看怎么樣？全班哄堂大笑，這時老師要怎么對待就存有科學品質(zhì)的因素。處理的方式大致有：①認為這是在戲弄自已就氣洶洶地說：“物理是物理，化學課不談物理問題。”②抱著化學課本死啃書本上的文字預(yù)以否定。③肯定這位同學的舉動后說“發(fā)現(xiàn)問題就說明科學大門已向你打開，大家都帶著這個問題進行思考，活動課時再展開討論。”……很難想象用第①種方式處理對待學生提出具有科學性問題的老師能教育出具有良好科學品質(zhì)的學生來。采用第②種方式處理對待學生的老師卻把學生素面朝天的心靈、凝固在認知活動中的不迷信權(quán)威的創(chuàng)新學習的精神活生生地加以澆滅。顯然采用第③種方式處理這些問題的過程中所產(chǎn)生的效果何止是解決問題的本身，更可貴的是能給學生留下良好的科學品質(zhì)教育。
二、重視進行思維訓練
思維能力的提高必然促進學習的遷移，讓學生有效地發(fā)展自身思維能力對學生今天的學習和未來成人后知識更新的再學習都會取得良好的遷移作用。因此，教學中要抓住每一個思維訓練點，不失時機從多角度、多層次地去訓練他們的思維品質(zhì)。訓練前，教師要精心構(gòu)設(shè)化學背景讓學生充分感知，使他們具有良好的思維基礎(chǔ)。訓練時要選準思維展開點，明確思維方向，把握思維深度，提高思維質(zhì)量。總的原則是設(shè)法讓學生的學習沿著“有疑（不平衡）──有研（自我調(diào)節(jié)）──有進（恢復(fù)平衡，實現(xiàn)認知飛躍）”的螺旋式進程前進。具體操作是：提供化學“原型”，促使他們腦中發(fā)生認知沖突，當他們出現(xiàn)心理不平衡時，讓他們象科學家（創(chuàng)始人）一樣經(jīng)歷探索過程的磨礪，在親身參與“知識再發(fā)現(xiàn)”的過程中吸取更多的思維營養(yǎng)。
三、重視滲透科學方法
公民對科學研究方法的理解是科學素養(yǎng)的一個內(nèi)涵。為此在課堂教學中除要考慮教學目標的全面性，教學對象的整體性，教學方法的啟迪性，還要進行科學方法滲透。在化學教學中可采取以下方式教給他們的科學方法：
1.指導搜集有關(guān)資料，這包括查閱文獻、實驗、觀察、控制條件進行測定、記錄等。
2.指導處理有關(guān)資料，指對現(xiàn)象、資料、數(shù)據(jù)的分析處理。即教師要為學生提供一些相關(guān)資料，相似、相反信息，指導他們將數(shù)據(jù)表格化、數(shù)學化、分類等手段進行處理。
3.指導抽取科學結(jié)論。這是指要教會學生分析、研究有關(guān)資料并從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西。具體地說，屬探索性實驗的，可創(chuàng)設(shè)條件讓學生進行猜想，提出假說，設(shè)計實驗探索研究，發(fā)現(xiàn)問題得出結(jié)論；屬驗證性實驗的，可以根據(jù)知識的內(nèi)在聯(lián)系，出示化學情境讓學生展開想象，然后控制條件進行摸擬實驗加以驗證。
科學方法從學習知識或發(fā)展能力角度來看都是非常需要的。教會學生普遍的自然科學方法也是提高學生科學索質(zhì)的重要途徑。
四、重視理論聯(lián)系實際
從幾年來中國科學技術(shù)協(xié)會組織的“中國公眾科學素養(yǎng)狀況抽樣調(diào)查問卷” （以下簡稱“調(diào)查問卷”）中有些諸如有關(guān)環(huán)境污染、濫用農(nóng)藥化肥、自然資源過度開采等涉及科學研究對人類社會弊端或副作用認識之類的問題中（2001年3月調(diào)查問卷中第306a題中）可以看出，公民能否用科學眼光看待和解決身邊問題、他們相信科學、科學意識的強弱，對科技給人類帶來利弊問題認識的深淺都是衡量公民科學素養(yǎng)高低的依據(jù)。生活中富含科學知識，在課堂教學中要盡力挖掘化學知識與實際生活的聯(lián)系點和生產(chǎn)的實踐處，要求學生聯(lián)系實際學習，教學一個階段后可讓學生從書本回到生活、回到社會和進入大自然，尋找知識的影子，讓他們從親身經(jīng)歷的環(huán)境中查找化學問題，說說學習體會，形式不拘、內(nèi)容不限。形式不拘是說，可以是三言兩語，長、短句均行的口頭式；可以是現(xiàn)場表演式；也可以是寫成小論文、插上圖片編輯成科普小報的筆頭式……內(nèi)容不限是指可以說說知識在生活中的應(yīng)用；可以說說自已或人家運用知識解決碰到的實際問題，暢談科技造福于人類、給人類帶來的益處；也可以從親身經(jīng)歷的環(huán)境中查找問題，說出不合理使用科技給人類帶來威脅等消極影響，以強化科學意識的同時進行一分為二觀點的自我教育……
五、重視基礎(chǔ)知識教學
1創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣
興趣是一種積極的心理傾向，在課堂上表現(xiàn)出來的就是對科學的好奇心和求知欲。學習興趣是小學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)的重要內(nèi)容。新課程標準要求要以科學興趣的激發(fā)作為切入點，呵護學生與生俱來的好奇心與求知欲，進而通過科學探究將這種好奇心轉(zhuǎn)化為科學興趣，使之真正發(fā)揮科學學習的原動力。那么，在課堂教學過程中，怎么激發(fā)學生的學習興趣呢？首先，要采取靈活多變的課堂導入方式，巧妙的安排新異有趣的小實驗、小魔術(shù)、小故事等，創(chuàng)設(shè)“寓教于樂”的看得見摸得著的問題情境。其次，還要結(jié)合教學內(nèi)容和本地實際，把知識與他們熟悉的周圍生活中的事物緊密聯(lián)系，讓他們在看一看、做一做、玩一玩、想一想中發(fā)現(xiàn)問題，對知識產(chǎn)生興趣，不但能夠激發(fā)學生學習興趣，產(chǎn)生學習探究的動力，還能引導學生主動探究，自主學習。
2改變模式，親歷探究
科學課程標準指出：探究式學習是學生學習科學的重要方式。探究式學習是指在教師的指導、組織和支持下，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學探究的過程，以獲取科學知識、領(lǐng)悟科學思想、學習科學方法的學習方式。以往的科學教學，往往采用的是照本宣科的“填鴨式”教學，學生覺得既枯燥又乏味，學生靠死記硬背就能蒙混過關(guān)，考試拿到高分，但是根本不知道科學和他們周圍世界有何關(guān)聯(lián)，不用說提高科學素養(yǎng)了。在探究的框架下，“創(chuàng)設(shè)情境———發(fā)現(xiàn)問題———提出猜想和假設(shè)———實驗驗證———得出結(jié)論———拓展延伸”的新教學模式脫穎而出。在這個教學模式下，學生在課堂上親歷發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想和假設(shè)、制定實驗方案、動手實驗、記錄結(jié)果并分析整理得出結(jié)論、小組間表達交流等過程。全程參與手腦并用，既學習了科學知識，又培養(yǎng)了動手能力，在探究過程中，學生的科學素養(yǎng)在“潤物細無聲”中受到培養(yǎng)和提升。
3立足實際，開發(fā)資源
科學課堂教學，必須要有豐富的課程資源，科學課程資源不是簡單的教學儀器和實驗器材，它還包括針對教學內(nèi)容開發(fā)的標本、閱讀材料、網(wǎng)絡(luò)資源以及圍繞教學內(nèi)容所進行的動植物養(yǎng)殖、種植和社會調(diào)查等。但是，遺憾的是，當前大多數(shù)學校的科學課程資源還很匱乏，甚至根本無法支撐正常的科學課堂教學。要想培養(yǎng)小學生的科學素養(yǎng)，立足本地實際的資源開發(fā)就成了一項重要內(nèi)容。我們除了要積極開發(fā)教學素材，如實驗材料、實驗方案、閱讀材料、課件、圖片、視頻等，使之形成校內(nèi)資源庫。還要敢于走出課堂，建立校外課程資源庫，包括建立本地的地形、地貌、山川、河流、農(nóng)場、田地、各種動植物檔案，校園周邊的社區(qū)活動中心、街道、工廠等情況。校內(nèi)和校外資源庫建立后，要在校內(nèi)共享，使學生可以在課堂上隨時利用這些資源，為探究新知識做準備。而且，開發(fā)這些資源的過程，本身就是一個探究的過程，為學生今后真正的科學探究奠定了基礎(chǔ)，也為學生提供了接觸社會的機會，豐富了學生的知識面，培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng)。
4強化自身，提升專業(yè)
小學科學是一門多學科、多內(nèi)容的綜合性課程。科學教師承擔的是綜合的教學任務(wù)，除了必要的科學知識外，教師還要具有廣博的物理、化學、生物、天文和地理等科學領(lǐng)域的知識。“要給學生一杯水，老師要有一桶水”，這句話曾經(jīng)在教育界一度非常的流行。意思是只有比學生懂得更多有更豐富的知識，才有資格成為一名教書育人的老師。教育家蘇霍母林斯基曾指出：“只有教師的知識面比學校教學大綱寬廣得多，他才能成為教學過程的精工巧匠。”科學教師自身的科學素養(yǎng)直接影響到能否上好課，能否培養(yǎng)出符合時代需要的人才。所以，身為科學教師，一定要努力提高自身的專業(yè)素質(zhì)。首先，要不停地學習，通過學習才能順應(yīng)時代的變化，滿足學生越來越廣泛的知識需求。要通過“國培”、“省培”和校本培訓等各種培訓來提升自己的專業(yè)素養(yǎng)，拓寬自己的視野，積累豐富的學識。只有教師掌握本學科專業(yè)技能，才能在教學過程中合理地運用它們，從而用自身的專業(yè)素養(yǎng)去影響學生。
關(guān)鍵詞:初中科學教學；科學素養(yǎng)
初中科學是一門以認識科學本質(zhì)、培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為教學目的的學科．這門課程以實驗為基礎(chǔ)，觀察以及實驗是學生學習這門課程的基本方法．只有觀察、認識科學知識，才能提高學生的科學素養(yǎng)．在初中科學教學中，教師應(yīng)該重視講解理論科學知識，還要注重培養(yǎng)學生良好的科學態(tài)度和科學精神．在初中科學教學中，對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，主要從知識與能力、過程與方法以及情感態(tài)度與價值這三個方面做起．
一、科學實驗
只有通過實驗，才能科學地了解世界、認知世界、改造世界．實驗是初中科學教學的一種基本形式．1．重視實驗的地位．在傳統(tǒng)的初中科學教學中，教師大多重視理論知識教學，而忽視實驗教學．科學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，忽視實驗教學，必將影響教學效率．初中科學在現(xiàn)代教育中占據(jù)重要的地位，教師應(yīng)該加強對實驗教學的重視程度，讓學生通過實驗觀察以及實驗操作過程，了解科學技術(shù)、科學知識，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力．2．加強實驗教學設(shè)計．在新的初中科學教材中，對科學實驗有了一定的重視．在科學教學中，教師應(yīng)該加強實驗教學，鼓勵學生動手操作，使學生能夠?qū)⒗碚撝R和實際結(jié)合起來，有利于學生對科學知識的記憶和鞏固．例如，在講“單子葉植物和雙子葉植物的異同點”時，教師可以帶領(lǐng)學生走出教室、走向大自然，讓學生通過實際觀察來了解單子葉植物以及雙子葉植物的特征，幫助學生更好地區(qū)分它們．3．創(chuàng)新實驗教學模式．隨著社會的發(fā)展進步，初中科學實驗教學也應(yīng)該不斷實現(xiàn)創(chuàng)新．在科學教學中，教師要發(fā)揮演示實驗的作用，鼓勵學生上講臺操作實驗，引導學生仔細觀察實驗現(xiàn)象．教師還要發(fā)揮學生實驗的作用，了解學生的科學學習狀況，對學生進行合理的分組，讓小組學生共同完成實驗過程，引導小組成員觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)、總結(jié)實驗結(jié)論．
二、課堂教學
在初中科學教學中，教師應(yīng)該創(chuàng)新教學方法、教學模式，激發(fā)學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)．1．營造愉快的教學氛圍．輕松、自由、和諧的課堂教學氛圍，有利于學生個性的發(fā)展．初中科學教師應(yīng)該把握這一原則，響應(yīng)新課標改革提倡的“以生為本”的教學理念，為學生創(chuàng)設(shè)開放、自由的教學空間，在課堂中給予學生時間進行自主思考．對于學生在課堂上提出的疑問，教師應(yīng)該及時作出回應(yīng)并且表揚學生的質(zhì)疑精神．在這樣輕松愉快的科學課堂中，學生的科學素養(yǎng)得到提升．2．激發(fā)學生的學習興趣．“興趣是最好的老師”．在初中科學教學中，教師應(yīng)該挖掘教學內(nèi)容中的趣味點，激發(fā)學生的學習興趣，并轉(zhuǎn)化為學習動機，促使學生主動參與學習活動，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，提高學生的創(chuàng)新能力．3．創(chuàng)設(shè)問題情境．在當今社會背景下，對人才的需求不再僅僅是有著相應(yīng)的知識水平，更需要其有較高的創(chuàng)新能力．通過問題情境教學，能夠培養(yǎng)學生的質(zhì)疑精神、創(chuàng)新精神．例如，在講“二氧化碳的性質(zhì)”時，教師可以提出問題:在一個山洞中，人牽著狗走，結(jié)果狗死了，為什么人沒事?為什么在生活中進入地窖時要先做燈火實驗?這樣，培養(yǎng)了學生的質(zhì)疑精神，提高了學生的邏輯思維能力和科學素養(yǎng)．
三、科學態(tài)度
在初中科學教學中，要想培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，就要讓學生樹立正確的科學態(tài)度．1．尊重事實．在初中科學教學中，教師要本著實事求是的原則和教學理念，引導學生對于教材上的錯誤或是老師課堂上的錯誤進行質(zhì)疑，鼓勵學生大膽提出問題．只有這樣，才能培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W素養(yǎng)．2．科學探究．在客觀事實的基礎(chǔ)上，初中科學教師應(yīng)該鼓勵學生不斷進行科學探究．這樣，有利于學生深刻認識科學知識，鞏固學生對知識的記憶，促使學生形成敢于探究、樂于創(chuàng)新的科學態(tài)度．總之，在初中科學教學中，教師應(yīng)該以科學教材為載體，重視實驗教學，創(chuàng)新教學方法，豐富教學手段，本著實事求是的教學理念，促使學生形成正確的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)．
作者:易筱穎 單位:浙江寧波市北侖區(qū)蘆瀆中學
作為以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的基礎(chǔ)性課程，我國科學課程教學愈發(fā)倡導對科學素養(yǎng)（含學生記錄與獲取證據(jù)能力）的培養(yǎng)，法國“動手做”科學教育項目專家也表示“科學記錄是孩子們最好的科學書”。
近幾年，湖南第一師范學院第一附屬小學（以下簡稱“我校”）一直致力于學生科學素養(yǎng)的提升，在科學素養(yǎng)與審美素養(yǎng)的融合教學方面，以“科學記錄本”項目的教學為抓手，進行了長期且有效的嘗試與完善。
一、“科學記錄本”項目的定位
傳統(tǒng)的科學記錄本普遍傾向于對課內(nèi)科學知識和科學探究活動的記錄，是課內(nèi)科學學習的載體。經(jīng)過長期的研究與完善，我校結(jié)合學生身心發(fā)展規(guī)律、問診學生的終身發(fā)展，不斷學習、整合其他地區(qū)的先進經(jīng)驗和STEAM教學的一些理念，對“科學記錄本”項目進行了日益成熟的定位：科學記錄本是貫穿課內(nèi)外科學學習始終，記錄學生科學學習過程、拓展學生科學視野，科學素養(yǎng)與審美素養(yǎng)相融合的項目教學載體。
項目教學無固定的結(jié)構(gòu)，在教學活動中具有很大伸縮性，學生能夠充分發(fā)揮主體作用，根據(jù)個人的興趣和優(yōu)勢投入到學習活動中并調(diào)整、完善自己的項目。
二、致力科學素養(yǎng)的提升
科學素養(yǎng)的提升是一個長期的過程，它既包括科學知識、科學探究技能、科學態(tài)度，又包括運用科學知識、方法解決科學問題的能力。與科學記錄本項目教學而言，在致力于科學素養(yǎng)提升方面，我們主要進行了三點嘗試。
1. 抓穩(wěn)課內(nèi)學習主陣地，課堂筆記+有效評價
課內(nèi)的科學學習是奠定學生科學素養(yǎng)的基石。在老師的引導下，學生學習新知識、掌握新方法。課堂上，科學記錄本更多地是在充當“課堂筆記”的角色，教師要強調(diào)簡潔地記、準確地記、有方法地記，對于能力比較強的學生也可以提倡有個性地記。
科學教學的課堂常規(guī)也是一些教師比較頭疼的問題。這時，科學記錄本也可被當作“課堂表現(xiàn)登記冊”，學生自評、同桌互評、小組共評，以及定期的教師督評都是課堂評價的有效手段。
2. 拓展課外學習操練場，自主延伸+交流學習
我要求學生每面紙張（A5大小的記錄本）至多記錄一課時的課堂筆記，空白的部分由學生在課后自主完成，可以記錄課堂中了不起的發(fā)現(xiàn)和可繼續(xù)研究的有價值的問題，也可以粘貼收集到的和本課內(nèi)容相關(guān)的資料、科學家的故事等文字信息。在“查資料”“做項目”“讀故事”“做調(diào)查”等一系列活動中，發(fā)展學生智力強項、促進學生個性心理形成，幫助學生在課堂外獲得成功，培養(yǎng)學生獲取新知識的能力，最終促進學習者終身學習技能和素養(yǎng)的形成。
在提倡課外自主延伸學習的大背景下，學生通過海量的科學閱讀，像科學家一樣思考、像科學家一樣探究，在科學學習中發(fā)散思維、碰撞火花。由于記錄本上有充足的空間供學生摘抄科學知識和趣聞，在課間交換閱讀記錄本就成了家常便飯，學生們在別人的記錄本中看到了不一樣的科學，學生之間的科學學習共同體悄然形成，科學細雨潤物無聲。
3. 搭建優(yōu)秀作品展示臺，樹立榜樣+獎勵機制
“科學記錄本”項目的教學可按照學期分為幾個階段。我們每學期都會舉辦一次全校范圍的“最美科學記錄本”評比大賽，從中評選出15%的最美科學記錄本進行校內(nèi)擺臺展示、校園網(wǎng)展示和微信公眾平臺展示。我們應(yīng)充分利用媒介營造科學學習氛圍，讓科學學習浪潮席卷千家萬戶，也讓一個個科學之星、進步之星如雨后春筍般破土而生、拔節(jié)生長。
我們也在思考更加成熟的獎勵機制，將記錄本的評定結(jié)果作為期末學科成績的一部分，頒發(fā)大賽“最美科學記錄本”證書和“進步獎”證書，將學生們喜歡的科學器材、用品作為獲獎學生的獎勵等。
三、注重美素養(yǎng)的培養(yǎng)
我們提出“每一個科學記錄本都是一個科學世界”，我們期愿每個學生的作品都是值得一讀的科普書。為此，我們在致力于提升學生科學素養(yǎng)的同時，十分注重學生審美素養(yǎng)的培養(yǎng)。
1. 圖文并茂規(guī)范“最美科學記錄本”
科學課幾乎與小學其他所有課程都有關(guān)聯(lián)，科學探究中的數(shù)據(jù)處理、模型建立都離不開數(shù)學與圖形。統(tǒng)計一日氣溫變化柱狀統(tǒng)計圖、人體吸入和呼出氣體對比扇形統(tǒng)計圖、我國常見地形與海拔的關(guān)系以及溫度計、量筒、彈簧測力計的讀數(shù)等都涉及數(shù)與形。而學習蚯蚓、蝸牛、魚的身體結(jié)構(gòu)，地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及反沖力的作用、光的傳播時，學生在規(guī)范中揣摩審美的標準，用符號記錄，用圖形記錄，畫過、美過、學過。
除此之外，韋恩圖、氣泡圖、思維導圖也經(jīng)常出現(xiàn)在學生的科學記錄本中。
2. 揮毫潑墨勾勒“最美科學記錄本”
學生充分發(fā)揮主觀能動性，自行為記錄本命名，設(shè)計記錄本封面、目錄、單元頁、頁碼，為科學家畫像、繪制實驗裝置簡圖，各具特色、與眾不同，在繪制和交流的過程中，學生的作品特色在長期的科學記錄中得以體現(xiàn)，審美素養(yǎng)得以提升。
3. 浮光掠影豐富“最美科學記錄本”
科學的美在于自然，亦在于無數(shù)個定格的美好。我關(guān)注學生心智和科學態(tài)度的共同成長，希望我的學生能發(fā)現(xiàn)身邊的美，并感念自然和生活的這一份贈予。學生們善于收集和整理，他們輕輕剪下報紙上、期刊上的張張掠影，關(guān)乎鳥獸蟲魚、關(guān)乎樹木花草、關(guān)乎樓閣亭臺，用這一切，填充著記錄本上的一抹抹空白，也充盈著他們未知而向往的科學世界。
科學很美。在摯愛科學的師生心中，科學一定格外地美。我也一直相信，科學素養(yǎng)與審美素養(yǎng)的融合項目教學，會在我們的不斷踐行中撥云見日。
最后，以我寫在本屆“最美科學記錄本”評比大賽之前的一節(jié)小詩作結(jié)：
我們穿行于浩瀚的宇宙，
飄零如翻飛的塵埃。
駐足于非均質(zhì)球體表面眺望，
那無垠的河外星系，
如你我天馬行空的思考，
亦如你我對科學的摯愛。
跨越陰陽歷法，
輾轉(zhuǎn)月相周期，
