全球視角下的科學(xué)素養(yǎng)框架要素和培養(yǎng)策略

摘 要：新時代下的卓越人才需要同時具備科學(xué)素養(yǎng)和全球素養(yǎng)?？茖W(xué)素養(yǎng)的框架要素隨著時代而發(fā)展，全球視角下的當(dāng)代科學(xué)素養(yǎng)強調(diào)信息流的邏輯，通過科學(xué)的方式獲取信息、評估信息和交流信息，而這恰是學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)時應(yīng)歷經(jīng)的思維探索過程?？茖W(xué)·英語整合學(xué)習(xí)作為一種有效的培養(yǎng)策略，既是跨語言的學(xué)習(xí)，也是跨文化的學(xué)習(xí)；既是跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，也是跨思維的學(xué)習(xí)；既是對教師教學(xué)方式的引領(lǐng)，也是對學(xué)生學(xué)習(xí)方式的重塑。

關(guān)鍵詞：全球視角；科學(xué)素養(yǎng)；科學(xué)·英語整合學(xué)習(xí)

21世紀(jì)迎來了科學(xué)和技術(shù)的重大變革，人們的社會生產(chǎn)與生活實踐方式也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，全球視野下的合作更加密切，競爭更加頻繁，全球治理人才在當(dāng)代世界格局下發(fā)揮的作用極為關(guān)鍵。習(xí)近平總書記多次強調(diào)，隨著我國在全球治理中的地位越來越重要，急需要“一大批熟悉黨和國家方針政策、了解我國國情、具有全球視野、熟練運用外語、通曉國際規(guī)則、精通國際談判的專業(yè)人才”。新時代下的卓越人才需要同時具備科學(xué)素養(yǎng)和全球素養(yǎng)，顯然這對新時代下的教育培養(yǎng)提出了更高的要求和更大的挑戰(zhàn)。

科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展歷史

科學(xué)素養(yǎng)（scientific literacy）最早是在1952年由美國哈佛大學(xué)校長柯南特（James Bryant Conant）提出的。最開始柯南特提出 “科學(xué)素養(yǎng)”這個術(shù)語是針對大學(xué)通識教育的，即他認(rèn)為每一個學(xué)生，無論哪個專業(yè)，無論文理，都應(yīng)該學(xué)習(xí)科學(xué)，從而對科學(xué)知識和科學(xué)思維方法形成一些基本的了解。1958年，斯坦福大學(xué)科學(xué)教育專業(yè)的赫德教授，首次把“科學(xué)素養(yǎng)”這個詞引入基礎(chǔ)教育，認(rèn)為基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育的目標(biāo)應(yīng)該有所轉(zhuǎn)換，不是去培養(yǎng)科學(xué)家的接班人，而是去培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的社會公民，他們應(yīng)該具有科學(xué)基礎(chǔ)知識和思維方法，并且能用這些知識和思維方法指導(dǎo)社會生產(chǎn)實踐，做出合理有效的決策。

人們真正對科學(xué)素養(yǎng)有一個清晰的探討，是在美國1983年開始的“標(biāo)準(zhǔn)化運動”之后。著名的“2061計劃”開始實行，其中闡述了面向21世紀(jì)的人所應(yīng)具備的科學(xué)素養(yǎng)，以及學(xué)生在學(xué)校里完成12年學(xué)習(xí)后，應(yīng)該知道什么，能做什么，諸如：熟悉自然界，尊重自然界的統(tǒng)一性；懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)相互依賴的一些重要方法；了解科學(xué)的一些重大概念和原理；有科學(xué)思維的能力；認(rèn)識到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，并認(rèn)識到它們的長處和局限性；能夠運用科學(xué)知識和思維方法處理個人和社會問題（美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會，2001）。在此基礎(chǔ)上，《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》于1996年正式出臺。這是美國歷史上第一份國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)（武夷山，1995），它明確以科學(xué)素養(yǎng)為愿景，規(guī)定了學(xué)生在各年級段應(yīng)該達(dá)成的學(xué)習(xí)要求。由此，引發(fā)了新一輪的全球教育改革浪潮，科學(xué)素養(yǎng)成為全球科學(xué)課程的重要理念和愿景。在中國的科學(xué)、物理、化學(xué)、生物等課程標(biāo)準(zhǔn)中，也都明確提出了科學(xué)素養(yǎng)的理念。

全球視角下的當(dāng)代科學(xué)素養(yǎng)框架要素

隨著時代的變遷和社會的發(fā)展，科學(xué)素養(yǎng)的含義也需要進(jìn)一步發(fā)展，對具有科學(xué)素養(yǎng)的人的陳述也會隨著社會的發(fā)展有新的需求。2007年，美國國家研究理事會發(fā)布了一個重要的文件報告，對科學(xué)教育要培養(yǎng)什么樣的人做了更加精準(zhǔn)的闡述，包括：能懂得自然界的科學(xué)解釋，并會運用和闡釋這些解釋；能收集和評估科學(xué)證據(jù)和解釋；能理解科學(xué)知識的本質(zhì)和發(fā)展；能有成效地參與科學(xué)實踐和討論（National Research Council，2007）。其中，還提出了科學(xué)與工程實踐的八個方面，包括了提出科學(xué)問題/界定技術(shù)難題；計劃和實施研究；發(fā)展和使用模型；使用數(shù)學(xué)、信息、計算機技術(shù)和計算思維；分析和闡釋數(shù)據(jù)；構(gòu)建解釋/設(shè)計解決方案；參與基于證據(jù)的爭論；獲取、評估和交流信息（National Research Council，2011）。

深度實踐的完成有賴于信息流的邏輯，通過科學(xué)的方式獲取信息、評估信息和交流信息，這恰是學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)時所歷經(jīng)的思維探索過程。因此，真正高質(zhì)量的實踐絕不能簡單等同于動手活動，更不是生搬硬套科學(xué)探究或研究性學(xué)習(xí)的某種八股模式和套路，而是引導(dǎo)學(xué)生在思維上達(dá)成信息流的邏輯，并且能讓學(xué)生把思維用語言表現(xiàn)出來。

培養(yǎng)策略：科學(xué)·英語整合學(xué)習(xí)

科學(xué)·英語整合學(xué)習(xí)是指以英語語言為交際工具，以科學(xué)內(nèi)容為載體的整合學(xué)習(xí)模式。通過整合科學(xué)學(xué)習(xí)和英語學(xué)習(xí)，學(xué)生從小就可以接觸對接國際標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)內(nèi)容，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提升他們跨文化交流的能力，為全球治理人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

首先，科學(xué)·英語整合學(xué)習(xí)，既是跨語言的學(xué)習(xí)，也是跨文化的學(xué)習(xí)。以外語教學(xué)與研究出版社出版的Light Up Science課程為例，該課程由中外方專家合作編寫。首先，編寫團(tuán)隊在參考我國小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對接了國際上主流的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)；然后，基于中外的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，搭建單元結(jié)構(gòu)表，確定目標(biāo)主題以及句型詞匯；之后，由外方團(tuán)隊基于單元結(jié)構(gòu)表，完成活動素材的編寫；最后，由中外雙方團(tuán)隊共同研討確定內(nèi)容和語言。這樣的教材編寫模式使得Light Up Science既立足本土，又兼具全球視野，很好地實現(xiàn)了中外科學(xué)教育文化的融合。

其次，科學(xué)·英語整合學(xué)習(xí)，既是跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，也是跨思維的學(xué)習(xí)。用英語語言來學(xué)習(xí)和交流科學(xué)內(nèi)容，有助于學(xué)生了解和掌握科學(xué)專業(yè)的術(shù)語詞匯，更因吸納了英美等國家在科學(xué)教育中的先進(jìn)理念，從而承載了科學(xué)思維的培養(yǎng)。在Light Up Science課程中，尤為強調(diào)科學(xué)本質(zhì)和探究理念的引領(lǐng)，概念陳述清晰明確，動手實踐內(nèi)容豐富，讓學(xué)生在掌握科學(xué)關(guān)鍵詞和關(guān)鍵句型的同時，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法，構(gòu)建科學(xué)知識體系，培養(yǎng)科學(xué)思維能力。比如Light Up Science 6B Unit 2“ Living Together”這個單元，包括三課：動物依賴植物；植物依賴動物；生活在一起。其中涵蓋的科學(xué)概念包括：動物依賴植物作為食物、遮蔽處等；植物依賴動物為其傳粉和傳播種子；生產(chǎn)者、消費者和分解者相互依賴。學(xué)生在建構(gòu)這些科學(xué)概念的過程中，要使用觀察、分類等科學(xué)技能，同時形成對自然界的尊重和愛護(hù)心理。

再次， 科學(xué)·英語整合學(xué)習(xí)，既是對教師教學(xué)方式的引領(lǐng)，也是對學(xué)生學(xué)習(xí)方式的重塑?；谟⒄Z語境下的科學(xué)學(xué)習(xí)，以增進(jìn)交流、表達(dá)看法、動手實踐為著重點。有一位學(xué)生說道：“我非常喜歡雙語科學(xué)課，它讓我既學(xué)習(xí)了科學(xué)知識，又達(dá)到了英語學(xué)習(xí)的目的。比如最近我們學(xué)習(xí)了光和影子，在課堂上我們進(jìn)行了有趣的實驗，證明了光是沿直線傳播的。通過這個活動，我們還學(xué)習(xí)了light，shadow，move等單詞。在我們自己動手的實踐活動中，不知不覺地我們的英語能力就提高了?！?科學(xué)·英語整合學(xué)習(xí)不僅能轉(zhuǎn)變教師教和學(xué)生學(xué)的方式，而且還能提升學(xué)生對科學(xué)和英語的學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為我國培養(yǎng)卓越人才奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

武夷山.1995.美國制訂歷史上第一個國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[J].中國科技論壇，（2）： 64

美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會.2001.面向全體美國人的科學(xué)[M].北京： 科學(xué)普及出版社.

National Research Council. 2007. Taking Science to School： Learning and Teaching Science in Grade K-8[M]. Washington， DC： The National Academies Press.

National Research Council. 2011. A Framework for K-12 Science Education： Practices， Crosscutting Concepts， and Core Ideas[M]. Washington， DC： The National Academies Press.

張穎之，首都師范大學(xué)教師教育學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師。