文档介绍：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lms,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
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。“国家标准”中的“作为探
究的科学”在内涵上超越了一般意义的“科学过程”或“科学方法”，即观察、 推断、分类、变量控制、形成假说等技能，它强调把这些技能同科学知识和科学 思维结合起来以形成对科学的全面理解。换言之，“国家标准”虽然也重视上述 技能的培养，但它不是把它们当作最终的目的，而是作为认识科学的方法和手段。
“国家标准”从两个方面规定了科学探究的内容标准，即进行科学探究所需要的 能力和对科学探究的理解。它要求所有年级的学生都应该有机会进行科学探究并 培养科学探究能力。这些能力包括：提出问题、制定研究计划并付诸实施、收集 数据、对证据与解释之间的关系进行批判性和逻辑性思考、提出和分析解释方法 以及科学观点的交流等。“国家标准”认为，让学生参与科学探究可以帮助他们
“理解科学概念；理解我们是‘如何知道的'；理解科学的本质；掌握对自然界
进行独立探究的必要技能；形成运用技能、能力和秉持科学态度的****惯”(NRC, 1996)。
科学学科内容
“国家标准”从3 个传统的学科门类中选择了一些基本的科学概念，原理和
理论作为科学课程的实体内容。这 3 个学科分别是物质科学（包括物理学和化学）、 生命科学、地球和空间科学。这种划分显然带有传统分科教学的烙印。但据“国 家标准”的设计者介绍，采用这种方法主要是考虑到这些学科为广大科学界和教 育界人士所熟悉，并能为一般科学教师所接受。而且，这些科学门类只表明科学 概念的来源，科学概念和原理在具体课程中的安排可作灵活处理，并不一定限于 特定的学科。表2-2 是各年级的物质科学、生命科学、地球和空间科学的内容标 准。
表 2-2 美国《国际科学教育标准》中各年级段的学科内容
K~4年级
5~8年级
9~12年级
物质科学
物质的位置和运
动
光、热、电和磁
物质的性质及其
变化
运动和力
能量的传递
原子的结构
物质的结构和性 质
化学反应
运动和力
能量守恒
能力与物质的相
互作用
生命科学
生命体的特征
生命体的周期
生命体与环境
生命系统的结构 和功能
繁殖与遗传
调节机制与行为 人口与生态系统 生命体的多样性 和适应性
细胞
遗传的分子基础
生物进化
生命体的相互依
赖
生命系统中的物
质、能量和组织
地球空间
地球物质的性质
空中的物体
地球系统的结构
地球发展史
地球系统的能量
地球化学周期
三）科学和技术
科学和技术是两个具有密切关系的不同概念：科学的目标是探求自然界，而 技术的目标是对自然界加以改造使之适应人类的需要。一个实际问题往往涉及科 学和技术这两个方面。但在传统的理科课程中，前者占绝对地位，后者只是偶尔 作为前者的“应用”而提及。近年来，由于技术在现代社会生活中的作用越来越 显著，在科学教育界，技术已逐渐引起人们的重视。在“国家标准”中，科学和 技术标准正是体现了这一趋势。不过“国家标准”强调，这部分内容并不是技术 教育标准，而只是规定与技术设计过程有关的能力的培养以及对科学与技术的关 系的理解。在这一点上，“科学和技术标准”与“作为探究的科学标准”是一致 的，两者都强调学生的能力和理解力的培养。在能力培养上，“科学和技术标准” 强调培养学生自己发现和描述问题的能力、设计解决方案（包括成本与风险效益 分析）、实施和评价解决方案的能力。
（四）个人和社会视野的科学
科学不是一个孤立的社会现象，它同个人生活和社会发展存在着密切的关系 现代科学素养理论认为，一个具有科学素养的人应该能够以科学为手段认识并解 决与科学技术有关的社会问题。今天的学生将是未来的社会公民。他们会遇到各 种各样的与科学、技术有关的问题，而且他们需要自己对这些问题作出决策。“国 家标准”的这部分内容旨在通过个人、社会的视角让学生了解科学、认识科学， 并为他们未来的决策奠定基础。这部分内容以主题的形式展开，涉及面很广，内 容包括人类健康、环境保护、资源利用、科学政策等。各年级段的主题见表 2-3。
表 2-3 美国《国家科学教育标准》中各年级段的个人和社会的科学
K~4年级
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