探究科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑

馮羽

摘 要：2006年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)綱要》，在2002年的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，即在“四科”的基礎(chǔ)上又加上了一個(gè)能力，即應(yīng)用“四科”來“處理實(shí)際問題、參與公共事務(wù)的能力。由此，可以初步了解中國(guó)政府對(duì)公眾科學(xué)素養(yǎng)的提高非常重視。本文試圖通過闡述當(dāng)前我國(guó)公眾的科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)狀，由此提出可以嘗試應(yīng)用STEM教育的方法，來更好地提高公眾科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)素養(yǎng) 培養(yǎng)途徑 STEM教育

中圖分類號(hào)：G214 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

1983年，米勒教授提出了科學(xué)素養(yǎng)概念的模型，該模型主要包括三個(gè)維度，即對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解、對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解、對(duì)科技社會(huì)影響的理解。2009年，NAEP（美國(guó)國(guó)家教育進(jìn)展評(píng)估）對(duì)具備科學(xué)素養(yǎng)的人進(jìn)行了詮釋：首先，要具備識(shí)別科學(xué)原理的能力，即能夠理解科學(xué)的事實(shí)、概念、規(guī)律、定理和理論；其次，要具有運(yùn)用科學(xué)原理的能力，即能夠運(yùn)用對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解去解釋或預(yù)測(cè)觀察到的現(xiàn)象；第三，要具有科學(xué)探究的能力，即能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)思維提高對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)；第四，要具有運(yùn)用科學(xué)技術(shù)的能力，即應(yīng)該知道如何采用科學(xué)技術(shù)去解決現(xiàn)實(shí)問題[1]。

1 我國(guó)公眾科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)狀

中國(guó)科協(xié)分別于1992年、1994年、1996年、2001年、2003年、2005年、2007年、2009年做過8次全國(guó)公民科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查，這8次調(diào)查都是借鑒和采用了美國(guó)米勒體系的測(cè)試題目進(jìn)行公民科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試。從第8次公民科學(xué)素質(zhì)調(diào)查顯示，到2010年，全國(guó)公民具備基本科學(xué)素質(zhì)比例為3.27%。從國(guó)際上看，美國(guó)公民科學(xué)素質(zhì)1995年就達(dá)到了12%，2005年為25%；歐盟國(guó)家公民科學(xué)素質(zhì)1992年為5%，2005年為24%。從以上對(duì)比，我們可以了解到中國(guó)和美國(guó)、歐盟等國(guó)家公民在科學(xué)素質(zhì)上的巨大差距。據(jù)《中國(guó)公民科學(xué)素質(zhì)報(bào)告》中稱，中國(guó)自1978年恢復(fù)高考以來，中國(guó)接受高等教育的人口已經(jīng)超過1億人，占總?cè)丝诘谋戎匾呀咏?%。那為什么我國(guó)的公民具備基本科學(xué)素質(zhì)的人口比例僅為3.27%。究竟該怎樣提高我國(guó)公眾的科學(xué)素養(yǎng)呢？讓我們來探究一下美國(guó)在這方面是怎樣做的。

美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬曾說：“美國(guó)之所以取得今天的成就，完全是依靠其在全球科技創(chuàng)新領(lǐng)域發(fā)揮的巨大作用，我們?nèi)绾谓逃孟乱淮?，尤其是如何提高科學(xué)、教育、工程及數(shù)學(xué)的教育水平，直接關(guān)系到未來企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者、科學(xué)家和教師的人才造就問題。”奧巴馬自擔(dān)任美國(guó)總統(tǒng)以來，強(qiáng)調(diào)STEM教育的重要性，美國(guó)聯(lián)邦政府采取了一系列措施，大力推進(jìn)STEM教育改革[2]。 當(dāng)前美國(guó)正興起一股STEM教育熱潮，這對(duì)確保美國(guó)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生了積極的影響。他山之石，可否借為己用？下面將詳細(xì)闡述STEM教育以及對(duì)提高公眾科學(xué)素養(yǎng)的意義。

2 STEM教育

2.1 STEM教育的背景

美國(guó)是最早倡導(dǎo)STEM教育的國(guó)家，這是因?yàn)楫?dāng)今社會(huì)國(guó)際局勢(shì)正朝向多極化、全球化趨勢(shì)發(fā)展。美國(guó)為了樹立其在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力中的核心競(jìng)爭(zhēng)力，在2006年布什政府推出了《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》，隨后在2011年，奧巴馬政府推出了《美國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略指出，為確保美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與繁榮，美國(guó)未來的發(fā)展能力將取決于創(chuàng)新能力?！皠?chuàng)新教育活動(dòng)”將引導(dǎo)各部門聯(lián)合，加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）教育[3]。

STEM教育除了美國(guó)主觀因素的倡導(dǎo)以外，客觀環(huán)境因素也起了非常重要影響。隨著第三次科學(xué)技術(shù)革命的到來，各學(xué)科之間出現(xiàn)融合，各學(xué)科的專業(yè)研究技術(shù)手段也出現(xiàn)了融合，比如傳播學(xué)研究除需要掌握本學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，還需要懂得統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等，因此，社會(huì)需要培養(yǎng)STEM領(lǐng)域的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

2.2 STEM教育對(duì)提高公眾科學(xué)素養(yǎng)的意義

首先，STEM教育有助于推動(dòng)復(fù)合人才的培養(yǎng)。美國(guó)2011年發(fā)布于《人力資源調(diào)查報(bào)告》指出：多數(shù)美國(guó)雇主發(fā)現(xiàn)自己很難找到具備高等數(shù)學(xué)、高等物理、高等化學(xué)知識(shí)的員工[4]。 由此可以看出STEM教育融合了科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)學(xué)科，更加有助于推動(dòng)復(fù)合人才的培養(yǎng)，滿足市場(chǎng)對(duì)人才的需要。

其次，STEM教育有助于推動(dòng)基礎(chǔ)教育的變革。隨著信息時(shí)代互聯(lián)網(wǎng)的普及，很多知識(shí)點(diǎn)學(xué)生可以輕松的從各類媒體中找到，這就容易導(dǎo)致繼續(xù)遵循老的教學(xué)方法的老師產(chǎn)生教學(xué)迷茫和困頓，而帶領(lǐng)學(xué)生一起去探究的跨學(xué)科STEM課程，將普遍會(huì)受到學(xué)生歡迎，滿足學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇，從而去探索更多未知的領(lǐng)域。

第三，STEM教育有助于科學(xué)研究水平的提高。由于STEM教育融合了多種學(xué)科知識(shí)，這就使得受過STEM教育培訓(xùn)的學(xué)者具有了更多分析問題、解決問題的技術(shù)和方法，從而有助于科學(xué)研究方法的創(chuàng)新和科學(xué)研究質(zhì)量的提升。

第四，STEM教育有助于社會(huì)管理能力的提升。在管理中充分運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、信息技術(shù)、工程項(xiàng)目管理等經(jīng)驗(yàn)提高管理的科學(xué)性，降低管理的成本，提升管理的水平。

3 STEM教育對(duì)提高公眾科學(xué)素養(yǎng)的的實(shí)現(xiàn)途徑

3.1整合課程設(shè)置，強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用和能力的培養(yǎng)

從結(jié)構(gòu)上看，盡管目前的義務(wù)教育階段有綜合性的課程“科學(xué)”，也有分學(xué)科的課程化學(xué)、物理和生物，但各分學(xué)科的課程的設(shè)計(jì)思路，基本還是局限于各自的領(lǐng)域范圍，幾乎沒有考慮到其他學(xué)科之間的聯(lián)系；

從內(nèi)容上看，盡管目前各課程標(biāo)準(zhǔn)都提及了知識(shí)與能力、過程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀三維目標(biāo)，但落實(shí)的具體的內(nèi)容上，知識(shí)仍然是一個(gè)核心的目標(biāo)，其他方面的目標(biāo)基本上是服務(wù)于知識(shí)這一目標(biāo)。

3.2改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，增加項(xiàng)目式體驗(yàn)教學(xué)

要改變傳統(tǒng)的一言堂式的教學(xué)方式，老師不再是自己一個(gè)人唱獨(dú)角戲，更多的活動(dòng)不是教師的講授，而是學(xué)生的行動(dòng)。學(xué)生變成了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者，真正通過項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、討論、評(píng)價(jià)和反思中培養(yǎng)科學(xué)興趣、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)思維等。

3.3打破教育的空間局限，滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求

信息化時(shí)代，教育者要勇于打破教育的空間局限，讓學(xué)習(xí)的空間不僅僅只局限于學(xué)校、實(shí)驗(yàn)室、圖書館、博物館等，要充分利用新媒體手段，同時(shí)還要盡可能讓學(xué)生置身于社會(huì)的大環(huán)境中，才能更好地滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求。

3.4通過政府主導(dǎo)，促進(jìn)社會(huì)資源的整合

在STEM教育中，通過政府主導(dǎo)的平臺(tái)，整合社會(huì)各界資源，可以讓更多的企業(yè)和企業(yè)中優(yōu)秀的工程師積極參與到STEM教育中，最終促進(jìn)公眾科學(xué)素養(yǎng)的提高和創(chuàng)造性解決問題能力的提高。

5 結(jié)語(yǔ)

公眾科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑或許有很多種，筆者在這里主要探討的是通過STEM教育的方式來提升公眾科學(xué)素養(yǎng)，真正讓公眾參與到科學(xué)探究的過程中，提升他們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，真正理解科學(xué)的本質(zhì)，能夠清晰分辨科學(xué)與偽科學(xué)，培養(yǎng)在科學(xué)研究和社會(huì)事務(wù)處理過程中的批判思維的能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 李群，許佳軍.中國(guó)公民科學(xué)素養(yǎng)報(bào)告（2014）[M].北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2014.

[2] 李大光.美國(guó)公眾科學(xué)素養(yǎng)研究及啟示[J].科學(xué)，2012，64（6）：30.

[3] 付德旺.奧巴馬強(qiáng)調(diào)STEM教育的重要性[J].基礎(chǔ)教育參考，2011（7）：29.

[4] 李楊.STEM教育視野下的科學(xué)課程構(gòu)建[D].杭州：浙江師范大學(xué)，2014：22-24.

[5] 方兆玉.美國(guó)的STEM雄心[J].上海教育，2013（17）.13-15.