科学素养参考资料2

关于科学素养概念的界定

在科技传播特别是在科学普及研究中，科学素养是一个重要的概念，与科学普及的目标、意义等密切相关。目前，学术界对科学素养的表述已有一个大致的共识，即科学素养指公众对科学所应了解的程度。通常，这一概念还包括对科学的本质、目标和一般局限的认识，以及对更为重要的科学思想和方法的理解和认同。在英文中，科学素养（scientific literacy）通常和另一说法“公众理解科学（public understanding of science）”同义。前者多用于美国，后者多见于英国学者或媒体的写作中。

科学素养的概念定义。米勒（Jon Miller）模型已经成为科学素养研究中该定义事实上的“工业标准”。米勒认为，科学素养是一个与时并进的概念，时代不同，科学素养的内涵也会发生变化。米勒在当时的时代背景下界定了科学素养概念的三个维度：

（1）对科学原理和方法（即科学本质）的理解；

（2）对重要科学术语和概念（即科学知识）的理解；

（3）对科技的社会影响的意识和理解。

科学素养的操作定义。科学素养是一个抽象的概念，要真正测量它，必须把它具体化为一系列指标。概念定义对概念的基本特性即所包含的维度作出规定。操作定义在概念定义的框架下，对概念每一维度的含义进行具体化，或可操作化。

1、对科学知识的了解。对科学知识的了解是米勒科学素养模型中的重要维度。

（1）基于NSF全美调查的科学知识测量。对科学素养的测量工具基本上基于米勒所提供的框架。米勒在设计最初的测量工具时，参考了2061计划中所阐述的对科学素养概念的多维度描述，并会同其同事，设计了许多测量条目，形成一套基本的科学概念，如原子构造、DNA等。这些概念是阅读和了解当代许多问题的知识基础。这些知识概念不断充实改进，逐渐成为所有有关科学素养调查的基础。这些知识概念通过是非题、多选题和问答题的方式成为公众科学知识了解程度的一个衡量尺度。虽然米勒认为在一个科学知识测量工具中可以有100多个在2061计划中提到的概念，但最终出现在NSF调查问卷中的概念是有限的，最近一次调查（2001年调查）为18个。至于这大约20个题目是如何确定的，基本上基于专家的经验和意见。在最新一次（2001年）的NSF全美调查中，有关公众对科学知识了解程度用18个问题来加以测量，其中13个为是非题，3个多选题，2个问答题。

13个是非题为：

辐射是认为造成的。（错）

电子比原子小。（对）

千百年来我们生活的大陆一直在漂移并将继续漂移。（对）

早期人类和恐龙生活在同一时代。（错）

地心是热的。（对）

我们呼吸的氧气来自植物。（对）

父亲的基因决定孩子的性别。（对）

激光由汇聚声波而产生。（错）

抗生素能杀死细菌和病毒。（错）

宇宙始于大爆炸。（对）

就我们目前所知，人类是从早期生命进化而来的。（对）

吸烟导致肺癌。（对）

被辐射过的牛奶经过煮沸后可以饮用。（错）

三题多选题为：

光速和声速哪个快？（光速）

地球绕太阳转呢，还是太阳绕地球转？（地球绕太阳转）

地球绕太阳一周需要多长时间：一天，一个月，还是一年？（一年）

两个问答题是：

请用自己的话回答：什么是DNA?

请用自己的话回答：什么是分子？

这些测量工具，包括具体的问题和问题涵盖的范围和形式，被广泛借鉴，或移植或经简单改造后，成为不同国家和地区用来测量公众科学知识的工具。在中国，纵观近年来各地的科学素养调查和全国的科学素养调查，NSF对科学知识的测量工具，也是问卷设计的基础，但加进了不少新的指标。

（2）对“科学知识”维度的另类测量。Brossard 等人(2001) 提出了另外一种测量思路，即不是从专家的角度问人们应该知道什么，而是问人们“实际上”需要知道什么。也就是说，科学素养测试中有关科技术语的选择，应基于对媒体中出现的科技词汇频率的分析，那些最常出现的词汇理应构成测量公众科学素养的词汇。测那些不可能或很少在媒体上出现的科学术语是没有什么意义的。

首先，参考科学术语的一个标准而权威的来源，以作为挑选各种科学术语的基础。他们选择的是《牛津科学词典》（1999年版）。该词典提供了9000个候选词条，涉及生物学、物理、地球科学、天文学等学科。

第二步，采用等距抽样的方法，通过随机数方法每页选取一词，共取得896个词。然后，看每一词条在Lexis-Nexis数据库中的出现程度，即包含该词条的文章数。根据各词条的出现程度，选择最常出现的10％词条，以得到一组在媒介上有显著采用率的科学词汇。通过这一方法选出来的科学词汇，排除了少数专家的主观选择。通过排除一些容易引起歧义的词汇，最后得到72个词条。为了使各个词条在媒体中的出现具有可比性，他们计算了从1985年到2000年这段时间中随机组成的一周中，各词汇在大众媒体上的平均出现程度，以消除某些特殊事件对一个词出现频率的影响，最后得到一排序结果。

第三步，设计一种方式以测量人们对这些词的了解。Brossard等人选择的是填空方式，即按照《牛津科学词典》对这些词的解释，请人们填入相应的科学词汇。72个题目都用填空形式，在问卷中随机排序。

2、对科学本质，即科学研究方法和过程的理解。为了测量公众对科学本质的了解，NSF问卷设计了三组问题，这三组问题为：

（1）报刊上经常会出现“科学研究”这个词，你对这个词的含义是完全了解呢，还是只有一个大概了解，或者了解很少？如果是完全了解和大概了解，请用你自己的话对它进行一下解释。

（2）假设有两个科学家都想通过实验方法了解一种治疗高血压的药的疗效。第一个科学家采取让1000位患了高血压的病人服用这种药，观察其中有多少人降低了血压的方法；第二个科学家采取让500位患高血压的病人服用这种药，另外500位不服药，然后比较两组中各有多少人降低了血压的方法。你认为，这两种方法哪个较好？

（3）如果一个医生告诉一对夫妇，他们生育一个孩子，这个孩子得遗传病的机会为1/4，这是否意味着如果他们的头三个孩子健康，第四个将得遗传病？是否意味着如果第一个孩子得遗传病，他们的下面三个孩子将不会得病？是否意味着这对夫妇的每一个孩子得病的机会均等？是否意味着如果他们只生三个孩子，则三个孩子都会是健康的？

上述三个题目的设计是独具匠心的。第一题可以看作是对科学本质了解情况的直接问询和测量，第二题和第三题则是间接测量，其中第二题测对科学方法的了解情况，第三题考对概率概念的理解情况，因为概率概念在科学研究中具有特殊重要的地位。这三个问题组成的测量工具，也成为各国测量公众对科学本质理解情况的标准工具。在我国进行的科学素养测量中，也都采用上述问题来了解我国公众对科学本质的理解情况。

上述三个题目中，一个人要想被认为是了解科学本质的，他必须能正确回答第三题概率题的所有问题，同时，要么能够回答“提出理论进行检验”这一对科学研究的理解，要么能够正确回答第二题，即解释为什么第二个科学家采用的控制组的方法更好。

3、对科技的社会影响的理解。在NSF的2001年全美调查中，以下题目被用来测量公众对科学技术的社会影响的看法：

关于科学的好处：

科学和技术正把我们的生活变得更加健康、轻松、方便。

大多数科学家致力于从事那些使普通人生活得更好的事情。

随着科学和新技术的不断应用，工作将变得越来越有趣。

科学和技术的发展给下一代创造了更多的机会。

对科学的作用持保留态度：

我们过度依赖科学而忽视了信仰。

在我的日常生活中，知不知道科学无关紧要。

科学使得生活变化得太快。

科学对社会的好处和害处权衡：

科学研究带来的好处和害处想比，哪个更大？

这些题目也广泛用在英国、日本等国家的科学素养调查中。

公众科学素养调查

在美国，公众理解科学的经验研究始于1957年的全美调查。但真正系统地对公众科学素养进行调查，则要到1979年的全美Science & Engineering Indicators调查。在科学素养研究方面最具影响力的学者米勒的建议下，美国首次在该调查问卷中包括了科学素养概念三个维度的测量题项，并在其后两年一次的这一全美调查中一直进行公众科学素养的测量。而米勒提出的科学素养三维度模型也已成为世界上包括中国在内进行成人科学素养测量的基础。除了美国以外，据有关资料，科学素养的调查，在欧洲也很受重视，在米勒思想和方法的影响下，1989年，欧共体国家在英国学者杜兰特博士的带领下，开展了欧洲15个国家的公众科学素养调查，取得了重要的数据和研究结果。

（摘编自《人民网》，2003年，作者：金兼斌。）

中国公众科学素养调查

我国于1989年首次在北京开展公众科学素养抽样调查。1990年，中国科协开始策划全国性的科学素养调查，作为第一步，1991年首先在上海进行全国调查试点。1992年，在中国科协和国家科委有关部门的共同组织下，全国首次正式的公众素养情况调查在我国进行，1994年进行了第二次调查，1996年进行了第三次调查。从2000年下半年开始至2001年上半年，中国科协对我国公众（18-69岁）科学素养状况及其影响因素进行了第四次调查。

我国公众科学素养基本现状。2001年我国公众具备基本科学素养的比例为1.4％（每千人中有14人具备基本公众科学素养），比1996年的0.2％提高了1.2个百分点。在过去的5年间，平均每年增长0.24个百分点。

本次调查结果显示，我国具备基本科学素养的公众在性别、职业、学历、年龄、城乡、经济发展区域的分布上存在较大的差异。

不同性别公众基本科学素养水平存在明显差异。男性具备基本科学素养的比例为1.7％,女性为0.98％。

不同职业群体基本科学素养水平参差不齐。学生具备基本科学素养的比例最高，达11.42％；其次是专业技术人员，达6.29％；排列第三的是商业工作人员（5.81％）、办事人员

（4.70％）、国家机关、党群组织、企事业单位负责人（4.55％）；排列第四的是服务性工作人员（1.03％）离退休人员（0.87％）、个体劳动者（0.55％）、工交企业工人（0.52％）和城镇待业人员（0.10％）；排在最后的是农林牧渔劳动者（0.04％）、家务劳动者和丧失劳动能力者。

不同学历公众科学素养水平差异显著。受教育程度越高的人群，具备基本科学素养的比例越大。

不同年龄段公众的科学素养水平也存在较大差异。年龄越大，具备基本科学素养水平的比例越低。

城乡差异非常突出。城市居民具备基本科学素养的比例为3.1％，农村居民为0.4％。

我国公众科学素养水平在不同经济发展地区差异也非常明显。具备基本科学素养的比例由东向西逐步下降：东部地区为2.30%，中部地区为0.85%,西部地区为0.65％。

我国公众获得科学技术信息的主要渠道。本次调查表明，除正规教育外，大众传播媒体是我国公众获得科学技术信息的主要渠道和影响我国公众科学素养变化的重要因素。

电视是我国公众获得信息的主要渠道，82.8％的公众通过电视获得科学技术信息；报纸和杂志也是我国公众获得科技信息的主要渠道，我国有52.1％的公众通过报刊获得科学技术信息；我国公众通过人际交谈获得科学技术信息的比例为20.2％；通过广播获得科学技术信息的比例为10.9％；通过图书获得科学技术信息的比例为5.2％；利用因特网获得科学技术信息的比

例为1.6％。

公众利用科普设施的调查显示：在过去的一年内，没有参观过科技馆和自然历史博物馆的公众比例为85.9％；没有参观过科技展览的公众比例为81.4％；没有去过公共图书馆和图书阅览室的公众比例为73.0％；没有参观过动物园和植物园的公众比例为68.2％。

我国公众对科学技术的态度。在公众的心目中，科学研究人员的职业声望最高，得分20.1；其次是医生，得分为18.7。但是在希望自己子女从事的职业的选择中医生的选择得分

（20.0）高于科学研究人员（18.2）。

75.5％的公众认为科技对生活和工作的影响利大于弊，72.2％的公众对科技解决更多的问题抱有很大的期望。

我国公众认为优先发展科学技术领域依次为：“农业与食品技术”、“人口健康与环境保护”和“国防科学技术”。

2001年我国公众科学素养调查表明：

我国公众科学素养与发达国家差距仍大。中国公众科学素养调查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。我国自从二十世纪九十年代初开展这项研究工作以来，已经形成每隔两年进行一次的调查研究工作程序。

此次调查显示，我国公众具备基本科学素养的比例为1.4％，这一比例比5年前提高了1.2个百分点，在过去的5年里，平均每年增长0.24个百分点。我国公众的科学素养实现了连续五年的持续增长，这是我国大力实施“科教兴国”战略的结果，也是我国正规教育迅速发展的结果。但与发达国家相比，我们还有很大差距。据美国1985年的调查显示，美国公众达到基本科学素养水平的比例为5％，即每千人中有50人具备基本科学素养，1990年时，这个数字已经达到每千人中的69人具备科学素养。另外调查还显示，具备基本科学素养的我国公众在性别、职业、学历、年龄、城乡、经济发展地域的分布上均存在较大的差异，有些人群的科学素养偏低的状况令人堪忧。

公众科学素养关乎综合国力。作为普通公民，我们每天都通过媒介接受科技方面的新名词、新信息。诸如“纳米”、“克隆”、“干细胞”、“转基因”等等，公众对这些新名词的接受程度，直接体现出科学素养的高低。

基于我国的国情，这次普查选择了在报纸和刊物上出现频率较高的“分子”、“INTERNET”、“DNA”、“辐射”和“科学研究”这几个基本科学术语和概念，作为衡量我国公众掌握科学知识水平的标准。

然而结果并不乐观，在五个选项中，对“科学研究”自报了解的比例最高，达到80％以上，对“分子”、“辐射”的了解人数也过半，而对“INTERNET”和“DNA”了解的比例最低，都不到20％，这从一定程度上说明了我国公众对科学术语的了解程度比例还不太高。特别值得关注的是，信息技术和生物技术如今已成为影响我们这个时代的最重要的，并已经对人类的生活产生了重大影响的技术，我国公众的了解程度却最低，如果一个公民在遇到这样的术语的时候因为不了解而无法获得更多的相关信息和知识，那么，这个公民的科学素养的提高无疑将受到影响。

在科学技术正日益深刻影响我们生活的今天，一个人的科学素养的高低，绝不是无关紧要的，已经开始影响到一个现代社会中的人的生活质量，同时也在不断影响和改变国民的价值观和对许多问题的看法。未来各级政府的任何与科学技术有关的政策都要在公众理解基础上才能实现决策的民主化和公开化。随着科学技术的发展，今后需要有效地借鉴科学技术知识才能得以解决的公共政策问题越来越多，科学技术决策的民主化进程与公众科学素养水平的提高的进度具

有密切的相关性。

对科研方法的了解关乎人的综合素质。这次问卷有这样一个问题，两个科学家想知道一种治疗高血压的药物是否肯定有效。第一位科学家将药分给1000个高血压病人服用，然后观察有多少病人的血压有所下降，第二位科学家则将病人分成两组，第一组500个高血压病人服用，另一组500个病人则不服药，观察这两组病人中血压下降情况如何。请问第一位和第二位科学家中，哪一位的方法测试药的效果更有效？

调查结果显示，能够正确回答出第二位科学家的方法更有效的比例超过半数，其余的人回答了“第一种方法”和“不知道”。从横向上来说，对于这个问题只有一半的人能够准确回答，不能说比例较高，但从纵向上来看，这一比例比起5年前的科普调查有较大提高，说明我国公众对科学方法的了解程度已有较大的长。

公众科学素养影响国家宏观科技决策。此次调查表明，公众对科学技术绝大多数是持正面和积极的看法的。超过70％的人认为，科学研究是利大于弊。

从调查中看出，我国公众对科学技术带来的益处给予了充分的肯定，而且对科学技术的未来发展抱着十分积极的支持态度。甚至在我们这样一个发展中国家，公众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，这是我国发展科技事业的力量所在。

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、资源过度开采这些科技问题上，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。

但对于科学技术每前进一步都会带来伦理道德水平的变化的认知水平却较低，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还关注不够，也许这是由于这些高新技术并没有形成产业化，还没有对公众的生活产生重要的影响的缘故。

但有专家指出，这个调查结果并不能说明我国公众所有的文化群体都对这一问题没有思考和认识，进一步的分析表明，在高学历的人群中，对科学的作用持有更理性的态度，这也说明了发展教育事业，是尽快提升我国公众科学素养的根本途径。

（摘编自《中国教育和科研计算机网与《中国科普网》