科学素养与科学教育.doc

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1、第二讲科学素养与科学教育第一节科学教育目标与科学素养科学素养是科学教育的一个理想目标，它同科学教育一般目标的关系是一个值得关注的问题。本节以美国《国家科学教育标准》中的科学教育内容标准为基础对科学教育目标的具体内容从以下几个方面予以阐释：①作为探究的科学；②科学的学科内容；③科学和技术；④个人和社会视野中的科学；⑤科学的历史和本质；⑥统一的概念和过程。一、科学教育目标前章提到，科学素养作为一个口号表达了科学教育的理想目标。那么，科学素养与传统的科学教育目标又有什么关系呢？或者说，如何从科学教育目标的

2、角度来认识科学素养呢？这是本节要讨论的问题。我们知道，教育目标一般从两个角度予以表达，一个是教什么或学什么，另一个是为什么教或为什么学。实际上，这两个角度分别相当于科学素养的内容和提倡科学素养的理由。从第一个角度来看，科学教育目标通常包括3个方面的内容，即获取科学知识、发展科学技能和能力、理解科学观点和价值观。这些目标在不同的社会背景和历史条件下会有不同的含义。例如，“科学知识”可以是“科学事实”、“科学概念”或是“科学原理”；在“技能和能力”方面，西方国家在20世纪60年代强调“科学过程”，80年

3、代则强调“问题解决”；“科学观念和科学价值观”，也有“科学精神”、“科学态度”、“科学史和科学本质”、“科学、技术和社会之间的相互关系”等不同的含义，在我国还包括“爱国主义教育”和“辩证唯物主义教育”等。从的第二个角度来看，科学教育目标不外乎3个方面，即学生的发展（学生身心的成长）、社会发展（社会经济和政治效益）和学科发展（学术准备）。综合教育目标的两种表达方式，Bybee和DeBoer（1994）建议从以下3个方面来考察理科课程目标：科学知识，技能和能力，科学价值。这3个方面也正是科学素养和科学教

4、育目标的结合点。为此，下面将从这3个方面出发分析美国《国家科学教育标准》（简称“国家标准”）中的“内容标准”部分，以便进一步把握理科课程意义上的科学素养。“国家标准”由美国国家研究院（NRC）负责牵头设计，参加人员包括科学家、教育家和科学教师等专业团体。因此，它反映了各领域的专家对具有科学素养的人“应该知道什么，应该理解什么，应该能做什么”的观点和看法。这些观点和看法具体体现在“内容标准”中。“内容标准”部分的主要内容列于表2-1。表2-1美国《国家科学教育标准》中的科学素养和科学教育目标科学教育目

5、标科学知识技能和能力科学价值﹒物质科学﹒科学探究﹒个人事务﹒生命科学﹒技术设计﹒与科学有关的社会﹒地球和空间科学﹒统一的过程问题﹒统一的概念﹒科学史﹒科学探究﹒科学和技术的本质﹒技术设计由表2-1可见，在“科学知识”一栏中，知识领域包括6个方面，即物质科学、生命科学、地球和空间科学、统一的概念、科学探究（知识）、技术设计（知识）。在前3个方面，“国家标准”与传统的科学课程没有太大的区别，基本涵盖了物理、化学、生物、地理等科目，但是，它所强调的是一些基本的科学原理和概念，而不是大量的事实和科学词汇。后

6、3个方面则是传统科学课程所忽视的。第二栏是“技能和能力”。“国家标准”中的科学内容有3项可划属此类，它们是科学探究、技术设计和统一的过程。在“国家标准”中，“科学探究”和“技术设计”均包括两个方面，一是有关的知识的理解，二是技能和能力的培养，这里分别把它们置于第一、第二栏。“统一的概念和过程”被分成两个部分，“统一的概念”和“统一的过程”，分置于第一、二栏。总起来讲，第一栏是关于“知道什么”的，第二栏则是关于“如何知道”的。换言之，第一栏指明一个有科学素养的人应该具备哪些知识，第二栏则表明他应该学会

7、哪些与科学探究和技术设计有关的技能和能力。在“国家标准”中，属于“科学价值”的内容可概括为个人事务、与科学有关的社会问题、科学史、科学的本质等几个方面。这些内容实际上规定了科学教学的“背景”（Context）,也即要求科学教学和科学学习应该在这些领域中展开和实施，以便使学生真正理解科学观点，形成科学的价值观。显然，“国际标准”中的科学素养全面反映了科学教育的目标，既重视科学知识的学习，又重视技能和能力的训练，同时强调科学观点和科学价值观的养成。同时，在具体的目标中又着重体现学科知识与过程知识并重、认

8、知能力与操作技能并重以及重视科学的社会性和人文性等。这些理念都体现了当代科学教育关于综合处理内容（Content）、过程（Processes）和背景（Context）的相互关系的基本思想（Atkin&Helms,1993）。也正是在这个意义上，有人指出，科学素养和传统的科学教育目标没有本质的区别，只是科学素养强调的是各种教育目标之间应建立一种“平衡”(Bybee&Ben-Zvi,1998)。二、科学素养主题（一）作为探究的科学探究是科学发展的精髓，也是科学素养的基础。