試論中學(xué)科學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

林尚樂(lè)

摘 要：學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)、對(duì)科學(xué)教育的認(rèn)識(shí)、對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，還都缺乏深度，這些都深刻地影響了我國(guó)的科學(xué)教育。本文從這種反思出發(fā)，對(duì)科學(xué)素養(yǎng)與中學(xué)科學(xué)教育的各個(gè)相關(guān)維度進(jìn)行論述，旨在尋求提高我國(guó)公民科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

關(guān)鍵詞：中學(xué)科學(xué)；培養(yǎng)學(xué)生； 科學(xué)素養(yǎng)

一、科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)教育目標(biāo)

盡管各國(guó)對(duì)科學(xué)素養(yǎng)概念的內(nèi)涵有不同的理解，科學(xué)素養(yǎng)由于各國(guó)情況的不同也帶來(lái)了差異，科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也在不斷地變化，但科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容則是基本一致的?？茖W(xué)素養(yǎng)應(yīng)包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)過(guò)程與方法、對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解、科學(xué)態(tài)度情感與價(jià)值觀、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系等方面。這些因素之間相互作用，相互聯(lián)系，構(gòu)成了科學(xué)教育的立體畫面。

考察各國(guó)對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的理解，可以發(fā)現(xiàn)存在著一定的差異，由此各國(guó)的科學(xué)教育目標(biāo)也有所不同，但從歐美主要國(guó)家這兩者關(guān)系的比較中，我們認(rèn)為其科學(xué)教育目標(biāo)具有共同的特點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)課程的綜合化；注重對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間關(guān)系的理解；課程目標(biāo)從科學(xué)知識(shí)擴(kuò)大到科學(xué)態(tài)度、價(jià)值觀、判斷力和審美意識(shí)，對(duì)科學(xué)方法的運(yùn)用，對(duì)社會(huì)問(wèn)題正確判斷和解決的能力；對(duì)技術(shù)的重視；注重學(xué)生的發(fā)展與潛能的發(fā)揮，包括自主性的形成和個(gè)性的發(fā)展；等等。

二、科學(xué)素養(yǎng)在科學(xué)教育中的實(shí)施

科學(xué)素養(yǎng)如何在科學(xué)教育中得到落實(shí)，這是關(guān)鍵。我國(guó)科學(xué)課程目標(biāo)定位在四個(gè)方面：科學(xué)知識(shí)與技能，過(guò)程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀，科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。這種目標(biāo)體系與科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵是完全一致的。因此，科學(xué)課程教育目標(biāo)的落實(shí)也就是提高科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)。

（一）科學(xué)知識(shí)的轉(zhuǎn)型和中學(xué)科學(xué)的知識(shí)教育

知識(shí)是教育目的得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。知識(shí)是一個(gè)內(nèi)涵十分豐富、外延相當(dāng)廣泛的概念。對(duì)不同的知識(shí)界定，可以歸納為：1.知識(shí)是人類對(duì)于經(jīng)驗(yàn)中蘊(yùn)含的法則賦予意義而結(jié)構(gòu)化了的結(jié)果；2.知識(shí)是人的觀念的總和；3.知識(shí)是智慧和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶；4.知識(shí)是人類積累起來(lái)的歷史經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)時(shí)達(dá)到的科學(xué)新成就的總和。知識(shí)與課程之間的關(guān)系也是十分復(fù)雜的，諸如知識(shí)性質(zhì)、知識(shí)的真理性、知識(shí)分類、知識(shí)價(jià)值、知識(shí)生成和知識(shí)層次等。

（二）科學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程和方法

著名理論物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼（Richard P.Feynman）說(shuō)過(guò)：“科學(xué)是一種方法，它教導(dǎo)人們：一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，現(xiàn)在了解到什么程度（因?yàn)闆]有事情是絕對(duì)已知的），如何對(duì)待疑問(wèn)和不確定性，證據(jù)服從什么法則，如何去思考事物，作出判斷，如何區(qū)別真?zhèn)魏捅砻娆F(xiàn)象?！笨茖W(xué)教育中的“科學(xué)過(guò)程”主要是指在一般的科學(xué)研究中，那種普遍適用的系統(tǒng)化的操作方法和步驟。美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中把科學(xué)過(guò)程與方法看成一個(gè)系統(tǒng)，是指一系列的相互聯(lián)系的科學(xué)家普遍使用的研究方法和程序。

三、科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)本質(zhì)

科學(xué)的本質(zhì)是什么？從經(jīng)典科學(xué)到現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中對(duì)它的認(rèn)識(shí)是不斷變化的，我們需要站在科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)史的視角加以審視，才可能有比較深刻的理解。從基礎(chǔ)教育中的科學(xué)教育層面上認(rèn)識(shí)，在目前主要國(guó)家的有關(guān)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)中，科學(xué)本質(zhì)大致可以概括為：科學(xué)知識(shí)是多元的，具有暫時(shí)特征；科學(xué)知識(shí)在很大程度上依賴于觀察、實(shí)驗(yàn)證據(jù)、理性的論據(jù)和懷疑，但又不完全依賴于這些東西；通向科學(xué)沒有唯一的道路，因?yàn)闆]有一種普適的一步一步的科學(xué)方法；科學(xué)是一種解釋自然現(xiàn)象的嘗試；在科學(xué)中，規(guī)律和理論起著不同的作用，因此學(xué)生應(yīng)明白，即使有額外的證據(jù)，理論也并不變成規(guī)律；來(lái)自一切文化背景的人都對(duì)科學(xué)作出貢獻(xiàn)；新的知識(shí)必須要清楚地、公開地得到報(bào)道；科學(xué)家需要保存準(zhǔn)確的記錄，需要同行評(píng)議，其研究結(jié)果需要可復(fù)現(xiàn)性；觀察滲透理論；科學(xué)家要有創(chuàng)造性；科學(xué)史既揭示了科學(xué)的進(jìn)化特征，也揭示了科學(xué)的革命特征；科學(xué)是社會(huì)和文化傳統(tǒng)的一部分；科學(xué)和技術(shù)彼此影響；科學(xué)思想受到其社會(huì)和歷史環(huán)境的影響。

四、科學(xué)素養(yǎng)與STS教育

STS教育是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展、社會(huì)急劇變革和交叉學(xué)科蓬勃興起的應(yīng)然產(chǎn)物，旨在提高公民的科學(xué)素養(yǎng)，激起學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，正確理解和處理科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互關(guān)系，并以此作為科學(xué)教育價(jià)值取向的體現(xiàn)和追求，是科學(xué)教育發(fā)展的一種理想性范型。

STS教育是STS研究領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，是STS研究在教育中的實(shí)踐運(yùn)用，是對(duì)當(dāng)代科學(xué)教育危機(jī)進(jìn)行理性反思后而采用的一種文化策略，是在當(dāng)代社會(huì)與文化范式轉(zhuǎn)變過(guò)程中應(yīng)運(yùn)而生的。STS教育的產(chǎn)生和發(fā)展并不只是對(duì)某些具體的科學(xué)教育策略進(jìn)行調(diào)整和改革，它追求的是科學(xué)教育范式的整體變革，而且這種變革的依據(jù)就在于整個(gè)人類文化的轉(zhuǎn)變。STS教育不僅將人類文化的總體戰(zhàn)略具體化到科學(xué)教育領(lǐng)域，而且用這種文化戰(zhàn)略的意圖和理念指導(dǎo)科學(xué)教育的具體改革行動(dòng)?？梢哉J(rèn)為，即使是最專門的科學(xué)知識(shí)，也能夠把它恰當(dāng)?shù)乩斫鉃樘囟ㄉ鐣?huì)背景下的人類活動(dòng)的特定產(chǎn)物，即可以理解為一種特定的文化形態(tài)。

STS教育以科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，以便學(xué)生更好更有效地理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的相互關(guān)系，而且將科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)作為適應(yīng)整個(gè)社會(huì)和文化戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變而采用的一種策略。當(dāng)我們思考以科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)發(fā)展為核心的科學(xué)教育改革時(shí)，STS教育自然就凸顯出來(lái)了，STS教育是科學(xué)教育改革之路，是全面提高公民科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)的有效方略。

綜上所述，要提高公民的科學(xué)素養(yǎng)，基礎(chǔ)教育是關(guān)鍵時(shí)期。這種培養(yǎng)，必須具體落實(shí)在科學(xué)教育的過(guò)程之中?？茖W(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵與科學(xué)教育的目標(biāo)是一致的，科學(xué)素養(yǎng)的提高與學(xué)力水平的提升是統(tǒng)一的。提高科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)教育目標(biāo)的核心，是中學(xué)科學(xué)教育課程改革的宗旨，是指導(dǎo)中學(xué)科學(xué)教育改革的綱領(lǐng)。