一、科学素质的含义与特征分析
目前学术界对“科学素质”尚无公认的确切的定义,但有关科学素质的论述却有许多。科学素质(Science Literacy)一词源自英文( Literacy) 。Literacy的原始含义主要有两层:一是指有学识, 有学养, 跟学者有关; 二是指能够阅读,能够书写, 对象是一般的普通大众。自20世纪60年代以后,科学素质的内涵随着社会的发展也不断地发生了变化和得到了发展。科学与社会、科学与技术、科学与人文等已发展成为科学素质的重要内涵。如1996年出版的美国科学教育国家标准提出:科学素质是指个人选择和决策,参与社会、文化事业和经济生产活动所需要的对科学概念和过程的认识和理解,也包括一些特殊类型的能力。同时美国在国家理科“内容标准”中对培养“科学素质”列出了八项内容:统一的科学概念和科学过程;作为探究的科学;物质科学;生命科学; 地球和空间科学; 科学和技术; 个人和社会前途中的科学;科学的历史和本质。
在我国,人们对科学素质也进行过探究, 但都是把科学素质的内涵概括为几个范畴,或把科学素质的内涵划分为几个方面或几个构成要素。主要有以下几种观点: ①三因素说。一是有人认为科学素质包括三个层面, 即基础知识与基本技能、科学方法与思维、科学精神与价值。二是有人认为科学素质指的是学生在接受一定的科学知识的基础上和接受科学知识的过程中所形成适应社会发展的和人类自身完善所需的基本品质和能力。这种观点认为科学素质涵盖科学知识(基本概念、基本理论、基本原理)、科学品质(科学道德、科学情感、科学精神、科学态度、科学思想、科学方法、科学意识、科学习惯) 、科学能力(观察能力、记忆能力、注意能力、思维能力、想象能力、实验能力、自学能力、决策能力、组织能力、归纳能力、表述能力、创新能力) 等三个方面。三是中国科普研究所袁正光老师把科学素质的结构划分为知识结构、智力结构和非智力结构三个方面来论述。②四因素说。一是有人认为科学素质至少应包括科学精神和态度、科学知识、对科学过程的理解(主要是科学思维、方法和技能) 和活动能力等四个方面。二是有人认为科学素质是现代人的综合素质的一个重要方面,它是一个人的科学认知水平、科学认知能力、科学实践能力和科学精神的综合体现。三是有人认为科学素质是人们在认识自然和应用科学知识过程中所表现出来的基本素质。科学素质是由科学知识( 基础知识和基本技能)、科学方法(自然科学一般方法、学科科学方法、学科学习方法)、科学能力(观察能力、实验能力、思维能力、自学能力、创造能力) 、科学精神( 科学观、科学品质)构成。③五因素说。一是有人认为科学素质的内涵是由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识和科学品质五大因素构成。二是有人认为科学素质包括科学思想、科学精神、科学态度、科学方法和科学作风等五个方面。三是2002年由教育部考试中心编写的、由高等教育出版社出版的《高考化学测量研究与实践》一书指出:科学素质主要指自然科学素质,是指在先天遗传素质的基础上, 经过教育和实践发展起来的人们认识自然和应用自然规律的内在品质。基本科学素质包含科学知识与技能(基础知识、基本技能) 、科学方法(自然科学方法、学科科学方法)、科学能力(科学认知能力、科学实践能力、科学创造能力)、科学观( 辩证唯物主义观、科学价值观、科学自然观) 、科学品德(科学兴趣、科学情感、科学意志、科学态度) 等五个方面。④六因素说。有人认为科学素质是指在接受一定科学知识的基础上所形成的适应人类社会发展所需的基本品质和能力, 诸如科学情感、科学态度、科学方法、科学思维、科学实践意识、应用科学知识解决问题的能力等六个方面。
根据国内外专家、学者对科学素质内涵的论述,结合基础教育课程改革对学生科学素质的时代要求,具体表现在四个维度: 科学探究( 过程、方法与能力) , 科学知识与技能, 科学态度、情感与价值观, 对科学、技术与社会之间关系的理解,以及综合对三个领域的理解:科学的三个层次:知识、方法、观念, 观念是最高境界; 文化的三个层次:符号、规范、价值观, 价值观是最高境界; 教育的三个层次:知识与技巧、方法与态度、感悟与价值,感悟与价值是最高境界。我们认为科学素质是一种视野、是一种方法、是一种能力、也是一种观念,它是学生在认识自然和探究自然规律的过程中所形成的内在品质和能力。科学素质主要由科学知识与技能、科学能力、科学方法、科学思维和科学品质五大要素构成。
在科学素质的五个构成要素中,各要素之间的关系不是孤立的,而是彼此相互作用和影响的。它是一个德育和智育相互兼顾,知识、观点、能力协同培养, 智力因素和非智力因素综合考虑的系统工程。科学知识和技能是构成和
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