提高公众科学素养与科学教育新理念_范冬萍

　

　收稿日期:2006-09-11

　作者简介:范冬萍(1965-),女,广东韶关人,华南师范大学公共管理学院教授,博士。

华南师范大学学报(社会科学版)

2006年第6期

N o .6,2006J OURNA L OF SOUTH CH INA NO R M A L UN I V ERSITY (SOC I A L S C IENCE ED IT I ON )2006年12月D ec .,2006

提高公众科学素养与科学教育新理念

范冬萍

(华南师范大学公共管理学院,广东广州510631)

摘　要:从公众科学素养的调查可见,科学教育仍然是提高公众科学素养的最基本的途径和最主

要的手段。因此,科学教育的理念必须符合科学素养内涵与目标的变化与要求。这种新的理念主要

是:理解科学的本质,建立科学教育整体性目标;强化通识教育,建立以适应与创新能力为核心价值的

教育模式。

关键词:公众科学素养;科学教育;通识教育

中图分类号:N 4;G30 文献标识码:A 文章编号:1000-5455(2006)06-0009-06

我国“全民科学素质行动计划”(2049计划)的正式启动和实施,在理论上和实践上提出了公民科学素质建设的理念和具体目标。人们日益认识到,公民具备科学素质是建设创新型国家的重要基础。我国已经进行了5次大规模的公众科学素养调查,调查结果引起了国内外学者的极大关注和深刻思考。其中,公众科学素养与科学教育理念的关系成为学界反思的一个重要议题。

一、科学素养的概念与模型

科学素养的概念是由美国学者赫德(P . D.H urd )在1958年首先提出的,表示个人所具备的对科学的基本理解。随着科技和社会的发展,科学素养的内涵也发生着变化。20世纪50年代,科学素养强调的是了解科学术语和科学过程,能阅读报纸或杂志上有关的科学技术方面的报道和争论的能力。而科学教育的目的则是培养学生成为未来的科学家和工程师。到20世纪70年代,随着科学技术对社会影响的增大,科学素养的内涵中增加了对科学与社会的关系、科学的道德规范、科学和人类的关系等方面的要求;重视解决问题的能力,如运用科学方法解决日常问题、掌握科学研究基本程序等。自20世纪80年代中期以来,科学素养的内涵进一步丰富和深化,包括了科学世界观、科学事业的性质、科学思维习惯以及科学对人类事务的影响等方面。其中,特别强调了科学素养对于一个人参与公共事务、在社区里发挥功能的重要性。可见,科学素养内涵的丰富和扩展实际上反映了科学内涵从“小科学”到“大科学”的变化趋势以及人们对科学本质

理解和认识的不断深化。

目前,尽管国际上对科学素养的界定和表述有所不同,但在对科学素养进行大规模调查时,国际科学素养促进中心主任、美国学者米勒(J.M ill e r)教授提出的科学素养概念和模型则得到了广泛的认同和应用。他提出的科学素养概念的三维模型认为,科学素养应当被看作是社会公众所应具有的最基本的对于科学技术的理解能力。主要包括三个部分:一是具有足够能力阅读报纸和杂志中表达各种科学信息的科学词汇,即具有认识和理解一定科学术语和概念的能力。二是对科学的研究过程、科学原理和方法具有基本的了解,即具有科学推理的基本水平和能力。三是对于科学技术对个人和社会的影响具有基本的了解,具有能理解包含科学和技术内容的公共政策议题的能力。科学素养调查始于美国,是了解公众科学素养水平的主要手段。1979年,当时任美国伊利诺宜大学公众舆论研究所所长的米勒教授开始尝试在美国国家公众科学素养的连续调查中建立对美国成年人(18-69岁)的科学素养评估体系,并把科学素养定义为一个三维模型。①目前,许多国家公民科学素养的调查都是依照米勒模型进行问卷设计,米勒的体系成为各国公众科学素养比较研究的基本框架。例如,2000年,联合国经济合作与发展组织(OECD)启动了著名的PI SA项目,32个国家(其中28个是OECD成员国)共有25万学生参与了科学素养调查。PI SA科学素养测试仍然采用了与米勒类似的三维结构体系。PI SA报告指出:科学素养是指在科学技术极大地影响着人们的生活的条件下,科学地思考问题的能力。这种素养包括理解科学概念并运用科学观念的能力。其中,科学概念涉及物理、化学、生物科学、地球与空间科学等学科。PI SA从5个方面考察学生运用科学知识及对科学过程的了解:辨识科学问题、识别证据、得出结论、交流或传播这些结论以及用演示表明自己对科学概念的理解。并从生活与健康中的科学、地球与环境中的科学、技术中的科学等3个方面了解日常生活中涉及的科技问题或科技事务与人们的关系。②当然,科学素养概念的三维模型仍然存在一些理论问题和操作上的难点,需要进一步完善。⑥

我国在由国务院2006年2月6日正式发布的《全民科学素质行动计划纲要》中也对“公民科学素质”的内涵作了界定:“公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力”。

二、我国公众科学素养的调查与分析

我国公众科学素养调查也主要是依据米勒的标准,这是了解中国公众成年人对科学技术知识的了解程度、对科学技术的态度、对国家科学技术政策的看法和获得科学技术信息的渠道、手段等各个方面情况的重要方法。自20世纪90年代初开展这项研究工作以来,中国科协针对18岁至69岁的成年公众相继进行了5次科学素养的专门调查。调查结果显示:中国公众的科学素养整体水平呈现快速增长的趋势,中国达到公民科学素质标准的人口,由1996年的0.3%,提高到2001年的1.4%,再提高到2003年的1.98%。当然,与发达国家相比还有很大差距,美国2000年公众达到科学素养标准的人口为17%,日本1991年为3%,加拿大1989年为4%。同时,从各项指标的调查结果来看,我国公众科学素养存在着严重的不平衡,不同性别、年龄段、受教育程度、职业、居住地区的公众以及处于不同收入水平的公众,他们的科学素养水平差异很大。其中,以下两个调查结果则使我们多少感到意外和惊讶。

第一,在任何一个年龄段,受教育程度为小学及以下的公众具备基本科学素养的比例几乎为零,说明受教育程度与科学素质有密切关系;④接受中学正规教育的公众科学素质与美国相差了11个百分点(见图1)。第二,接受了大学正规教育的公众与美国相差了36个百分点,还不到美国的一半。如图1所示:与发达国家相比较,中国接受中学以下正规教育的公众的科学素养与美国仅相差1个百分点;接受中学正规教育的公众比较美国相差了11个百分点;而接受了大学正规教育的公众与美国相差了36个百分点,还不到美国的一半。可见,中美两国公众的科学素养从中学开始拉大差距,而且最主要是在大学阶段拉开了显著差距。也就是说,我国大学科学教育成为公众科学素养与美国的显著差距的一个重要原因

。

图1　具备科学素养公众的受教育

程度差异的比较(%)⑤ 这两个调查结果在使我们感到惊讶的同

时不能不引起我们对正规科学教育在培养公

众科学素养方面的反思。

首先,正规的科学教育仍然是提高公众

科学素养的最基本的途径和最主要的手段。

在这一点上,中外各国具有相当大的一致性,

即随着受测试者的受教育程度的提高,具备

科学素质的比例也在提高。但是,从比较中

我们看到,我国具备科学素养的公众中受过

正规的学校科学教育的比例均与美国、欧洲、

加拿大等发达国家存在较大的差距。因此,

我国的学校教育,从小学、中学到大学,在提高公众科学素养方面任重而道远。

其次,从小学到中学的基础科学教育,是目前我国实施科学素养行动的最紧迫和最关键的任务。未成年人科学素养水平是我国未来人力资源的基础,决定国家未来的科技创新能力,是实现21世纪中叶我国成年公民较高具备科学素养的长远目标的关键。而要根本改变受教育程度为小学及以下的公众具备基本科学素养的比例几乎为零的现状,最根本的途径就是尽一切可能保障和完善全体国民的义务教育制度,最大限度地减少义务教育阶段的失学者和辍学者。联合国《2002年人类发展报告》的统计数据显示,1998年中国公民的中学净入学率仅为50%(美、英、法三国相应的数据分别为90%、94%和94%),这也就是说,我国相当一部分公民完全没有机会学习中学课程中所涉及的基础科学知识。目前,世界各国都将未成年人作为提高科学素养的重点人群。我国《全民科学素质行动计划纲要》中也已将未成年人列为实施科学素养行动的四大重点人群之一,提出完善基础教育阶段的科学教育,提高学校科学教育质量,使中小学生掌握必要和基本的科学知识与技能,体验科学探究活动的过程与方法,培养良好的科学态度、情感与价值观,发展初步的科学探究能力,增强创新意识和实践能力;切实提高农村中小学科学教育质量,为农村未成年人提供更多参与科普活动的机会,培养改善生存状况、提高生活质量和自我发展的能力。

再次,大学的科学教育在公众科学素养建设中不容忽视。图1所示的结果的确令人深思。逐步延长国民接受正规教育的时间对于提高整个民族的科学素质水平的确有根本性的意义,这似乎是个不争的事实。米勒曾经分析了影响美国公民科学素质的几个主要因素,指出其中贡献

最大的是大学科学课程,并认为美国的通识教育延伸到了大学阶段是导致美国公民科学素质高于欧洲和日本的重要原因。⑥但是,科学素质的提高仅仅依靠延长科学教育时间是不够的。图1所示的调查结果说明,在中国接受了大学教育的受试者可以说是接受了“精英教育”的人们,可是,他们达到科学素养标准的比例却与美国存在如此大的差距 中国的大学教育正在从“精英教育”向“大众教育”转变,如果这种科学教育的情况不改变,它必将成为实现中国提高全民科学素质的一个瓶颈。⑦因此,大学的科学教育如何更有效地培育科学素养,在我国的科学素养建设中发挥应有的作用,已是一个值得反思和不容忽视的问题。

三、科学教育的新理念

从以上的调查结果分析可以看到,正规的科学教育仍然是提高公众科学素养的最基本的渠道和最主要的手段。因此,学校的科学教育的理念必须符合科学素养内涵与目标的变化与要求,科学教育的理念直接决定着科学教育的对象、科学教育的课程结构、内容及方法。因此,建立一种新的科学教育理念,是我国公民科学素质建设的一个必然要求和紧迫任务。

第一,理解科学的本质,建立科学教育目标的整体性理念

从科学素养的内涵、特别是米勒的科学素养三维定义来看,科学素养应该是对科学知识、科学方法、科学精神和科学价值的一种认识能力和应用能力,是一种综合素质的体现。长期以来,我们的科学教育主要是一种注重科学知识传授的应试教育。从几次科学素养调查的数据来看,这种科学教育理念和方式不利于受教育者科学素养的培育。因此,应该认识到,科学教育的目标不应是单纯的知识的传授,更不是专指科学技术专业人才或科技精英的培养。现代科学教育是公众所必需的科学素养的一种整体素质的养成教育,因此,应该将科学素养的内涵作为一个整体贯穿于科学教育之中,使之成为科学教育的目标系统,从而使受教育者能够真正地理解科学的本质,即,不仅学习和掌握现有的科学知识,而且了解科学研究的过程和科学方法,从而培养科学思维和创新意识,并内化为一种思维能力,能够处理实际问题和参与社会的各种公共决策。只有将科学教育的目标作为一个整体去理解和实现,它才能真正成为科学素质的一种养成教育。

在当代科学教育目标系统中,科学技术与社会的关系是一个具有不确定性的、较难把握的内容和要求。现代社会是一个大科学的时代,当代科学已是一项重要的社会建制,因此科学技术不仅与国家行为、国计民生息息相关,而且渗透了政治、经济、文化等各种社会因素。只有理性地把握科学技术对个人和社会的影响,才能更好地理解甚至参与公共政策议题,特别是包含科学和技术内容的公共事务。从调查结果来看,我国大多数公众对科学技术对个人和社会的影响,主要持正面和积极的看法。例如2001年的调查显示,超过70%的人认为,科学研究是利大于弊,对科学技术的未来发展抱着十分积极的支持态度。甚至对于并不能马上带来效益的基础科学研究的支持程度也是很高的。在科技所带来的负面影响方面,公众在对待环境污染、食品添加剂滥用、资源过度开采、滥用农药这些问题上,其关心程度都比5年前有所提高,尤其是对“森林砍伐和大量垦荒造成的土地沙漠化及水土流失”问题,有62.8%的公众对此很关心,被列为关心之首,这说明我国公众的环境意识日益增强。但对于科学技术的某些发展将会引起的社会伦理道德水平的变化的认知水平却较低。例如,对于信息技术的发展不仅影响传播方式,而且影响人与人之间的关系;对于生物技术的发展,转基因技术的应用所带来的食品安全问题;尤其是克隆技术的出现,将对我们的道德观念带来的变化等都还关注不够。因此,科学究竟是什么,如何看待科学

主义和技术悲观主义,如何理解科学技术的伦理价值和道德规范等问题,已不仅仅是学术讨论的热点问题,而且是与每一个公民的日常生活息息相关的问题。因此,在我们的科学教育中,要让学生作为主体,主动地思考和理性地理解科学与社会的种种关系,形成一种科学的态度和科学思维的习惯,在社会生活中才能真正具有一种判断力和参与公共事务的能力。

第二,强化通识教育,建立以适应与创新能力为核心的价值理念

1995年美国公布了历史上第一部《美国国家科学教育标准》⑧。其中对科学素养作了更加具体的阐述,提出:“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和个人及文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。此外,还包括一些特定门类的能力……有科学素养意味着一个人对日常所见所历的各种事物能够提出、发现和回答因好奇心而引发的一些问题,意味着一个人已有能力描述、解释甚至预言一些自然现象,能读懂通俗报刊刊载的科学文章,能参与就有关结论是否有充分根据的问题所作的社交谈话,能识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题并提出有科学技术根据的见解,能根据信息源和产生此信息所用的方法评估科学信息的可靠程度,能提出和评价有依据的论点并恰如其分地运用从这些论点得出的结论。”可见,在美国的科学素养标准中更多的是强调一种对社会的适应能力和创新能力。因此,美国的科学教育目标中除了传统的科学概念、原理和科学探究外,着重强调了对于公民现实的社会生活有帮助的那些基本的科学素质的培养。它的核心价值理念就是培养学生的适应和创新的能力,即培养学生用科学的价值观和方法提出问题,并能对社会问题进行分析判断、提出自己的见解和有创造性地解决问题。英国的科学教育目标中也特别强调对科学的应用能力,包括对科学方法的系统训练,使学生有能力从所给的证据和信息中得出恰当、慎重的结论,对他人的评论进行分析并且能区分出哪些是个人观点、哪些是在论据基础上的叙述。能够区分出哪些问题科学能回答、哪些不能,会区分科学和伪科学,这些都是未来适应社会的能力和创新意识的培养。在我们的科学教育中,应该倡导和建立这种以适应和创新能力为主导的价值观念,而强化通识教育也许是一个有效的途径。

如前所述,米勒认为美国的通识教育延伸到了大学阶段是导致美国公民科学素质高于欧洲和日本的重要原因。的确,通识教育是一个革命性的教育观念,它的基本理念是:青年学生不应该单单接受专业知识,而是需要受到负载人类知识主要领域的综合教育,从而将学习的中心从现成知识的传授挪移至综合性判断能力、获得知识的能力、广阔的视野和终生学习的态度的陶育上面。⑨在许多发达国家的正规教育中,通识教育贯穿于从基础教育到高等教育的整个过程。特别是在大学教育中,通识课程是大学一、二年级的核心课程。例如,美国哈佛大学通识教育的核心课程包括7个门类:外国文化、历史研究、文学和艺术、道德推理、定量推理、科学和社会分析。这些课程的目的在于阐明,在这些领域存在什么种类的知识和何种探索形式,不同的分析手段是如何获得的,它们是如何被应用的,它们的价值是什么。普林斯顿大学的通识教育,对能力培养和方法论的教育主要包括:批判性阅读的能力和必要的论证技巧,批判性的探究能力,分析以及理解能力,多维视野的能力以及对同一问题的多种分析方法,科学探究的基本方法,定量研究的方法和推理能力。可见,重视方法论的教育和学生能力的培养是美国通识教育的核心价值。通识教育实际上包含了科学教育和人文教育。当然,在不同类型的大学中,通识教育可以在科学教育和人文教育上有所侧重和各有特色。我国的许多大学,也正在以不同的方式实行和推动“大学本科通识教育”,因此,借鉴美国大学的通识教育理念和模式,开创一种适合中国大学的通识教

育模式,不仅是提高大学生科学素养的重要途径,而且是中国高等教育改革的一项重要内容。(由于篇幅所限,关于中国大学通识教育的问题将另文讨论。)

注　释:

①　T re fil,J.Sc i entific lit e racy,annals of t he N ew Y ork

acade my of sciences,i n flight from sc i ence and rea-son,1996(775),p.543-550.

②　M iller,J.D.T o w a rd a sc i entific underst anding of

the public underst and i ng of science and technology,

Public U nderst and i ng of Science,1992(1),p.22-

26.

③　刘华杰:《公民科学素养测试及其困难》,《北京理

工大学学报》2006年第1期。

④　中国科学技术协会、中国公众科学素养调查课题

组编:《2001年中国公众科学素养调查报告》,科

学普及出版社2002年版,第60页;《2003年中国

公众科学素养调查报告》,科学普及出版社2004

年版,第20页。⑤　中国科学技术协会、中国公众科学素养调查课题

组编:《2001年中国公众科学素养调查报告》,科

学普及出版社2002年版,第69页。

⑥　M iller,J.D.C i v ic Scien tific L iteracy:A N ecessity

in t he21st Century.FA S Pub lic Interest R epo rt,

January/F ebrua ry2002,p.3-9.

⑦　曾国屏、谭小琴:《后发国家进入科学全球化的两

个困惑———以中国为例》,《科学技术传播与普及

学术研讨会文集》,第125页。

⑧　美国国家研究理事会:《美国国家科学教育标准》

(戢守志译),科学技术文献出版社1999年版。

⑨　韩水法:《甄陶还是镀金》,《读书》2006年第6

期。

【责任编辑:赵小华】

(上接第8页)

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【责任编辑:赵小华】

华南师范大学学报(社会科学版)

2006年第6期N o.6,2006J OURNA L　OF　SOUTH　CH INA　NO R M A L　UN I V ERSITY

(SOC I A L　S C IENCE　ED IT I ON)

2006年12月

D ec.,2006

ABSTRACT

O n the Exp lanatory R ol e s of Na tura l S election and the Pro b l em of T au tology(by DONG G uo-an) Ab strac t:There a re t hree approaches t o settle the dispu t e on whe t her the princ i p l e of natura l se l ec tion is a tau t o lo-gy:tak i ng a skep tical attit ude to the scien tific sta t us of t he principl e o f nat u ra l se lecti on;redefini ng the fit ness and selec-tion;giv i ng up t he received v i ew o f t he structure scien tific t heory.H oweve r,t he tau t o logy debate has been not sa tisfacto-ril y reso l ved.If we can propo se so m e pri o r c riteria about the fit ness advantages g iven by pa rticular traits in particular en-v iron m ents,t here is no t hing tau t o logica l abou t the se l ec tion explana tion.H oweve r,t here are no p ri o r crit e ria of fitne ss independent o f surv iva.l If fitne ss ism easured by the expec ted nu mbe r of o ffspring,the se lecti on exp l ana tion abou t pop-u l a tion's struc t ure w oul d be no t a tautology.There wou l d be a t auto l ogy onl y in t he case t hat t he se l e ction explana tion is app lied to t he existence of spec ial i ndi v iduals.

K ey word s:natura l se l e ction;scien tific exp l anati on;tau t o l ogy

I m prov i ng C i v i c L iteracy of Sc ience and N ew V iew of Science Education(by F an D ong-p i ng)

Ab strac t:I t can be seen tha t sc i ence educati on is still the mo st e l ementa ry approach and the mo st princ i pa lmeans to i m p rove civ ic literacy o f science,acco rding to an investiga tion,science educati on has to m eet the needs o f changes and de m and of t he meaning and objecti ve o f science literacy.Th is new v ie w i nc l udes:to unde rstand t he essence of sci-ence and to buil d an integral goal of science educa tion;to strengthen g eneral educa tion and to buil d t he educati ona l pat-tern w it h t he ab ilit y of adap tive and innova tive as the co re.

K ey word s:c ivic lit e racy of science;sc ience educa tion;genera l educati on

Basic Characters of C it i zen’s Sc i ent ific L iteracy C onstruct i on in our C oun try si n ce th e Found i ng of the Sate

(by T ian X iao-fe i,W ang N a,L i Jing-ji ng,W u Tong) Ab strac t:This pape r surveys t he history of Ch i nese citizens’constructi on o f lit e racy o f science aga i nst t he back-g round o f soc ial change s in China,based on t his survey,the paper de scri bes and discusse s ni ne hist o rical cha rac t e rs of citizens’construction o f literacy of science in our country si nce the foundi ng of t he st a t e,w hich would se rve as refe rence for t he i mprove m en t o f c itizens’lite racy of science i n ne w sit uati on.

K ey word s:c itizen;lite racy of science;h ist o rica l cha racter

An E xp l orati on of the M etaphysics of G ender i n Y i_Zhuan(by HE Z hang-rong) Ab strac t:this paper m ainly d iscusses t he m e t aphysics of gende r i n Y i_Z huan.Such a view is based on its cos mo l-ogy.T he m a i n content o f it inc l ude s:lunar and so l a r,is t he founda tion o f universe and sex re l a tions h i p o f m ankind. hard and so ft,ano t her se t o f concep t o ften discussed in Y i_Z huan,being feat u res o f lunar and so lar and t he idea l qua li-ties of m an and w o m an.H ar m ony,t he idea l re lati onship be t w een t he l unar and the so lar,be t w een m an and w o m an, wh ich is stressed i n Y i_Z huan.This v ie w has its positi ve si gnificance.

K ey word s:Y i_Z huan;l unar and so l a r;m an and w o m an;gende r m etaphy si c s