科学素养论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇科学素养论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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再次，它是提高国民整体素质的重要方面。一个国家和民族的强大固然可以通过强大的经济实力表现出来，但这只是一个方面，而且不是最主要的一个方面。21世纪是科学技术主导的世纪，其最宝贵的是人的素质，整个国民素质的强大，才能确保国家和民族的强大。如果一个国家和民族具备较高的国民素质，这个国家和民族就会真正地强大起来，并且会持续强大，即使遇到挫折，也会很快复兴起来。20世纪的德国就是一个很好的例子，它是两次世界大战的战败国，两次战后甚至都被别的国家“分割占有”，但它每次都能很快再次强大起来，成为少数最强大的国家之一。历史学家在分析这一现象时就找到了国民素质这一项，德国被誉为义务教育最伟大的国家。早在1619年，当时的德意志魏玛公国就明确做出义务教育的规定，1885年的普鲁士政府就开始实施了免费义务教育。可以说，提升国民素质一直都是这个国家和民族最看重的事情。在国民素质中，科学素养是其重要的方面，也是整个国民素质的基础。最后，它是国家科学技术发展的基础。一个国家和民族只有在整体上提高科学素养，其国民基本上都拥有了基本的科学知识，掌握了一定的科学理论和思想，具有了一定的科学思维，这个国家才能培养出更多科学技术方面的人才，也才能更有效地把科学技术转化为生产力，从而为新的科学技术开发提供各种资金、技术、空间等支持。这个国家和民族才能不断地“冲击”科学技术的高峰。

二、形式逻辑的科学精神:求真

形式逻辑作为一种“科学的逻辑”，一种探索“物的世界”的思维工具，它具有科学的精神，那就是对真理的追求。可以说形式逻辑和真理具有密切的关系，真理就是形式逻辑的根本追求。形式逻辑和真理的关系，基本上是无人质疑的。其实，形式逻辑追求真理的理论诉求，在亚里士多德创制形式逻辑时就已经明确进行了论述。在亚里士多德看来，形式逻辑是一种获得科学知识的有效工具，形式逻辑的存在本身就是为了获得知识。在他那里，知识就是真理，就是关于事物本质的认识。“我们无论如何都是通过证明获得知识的。我所谓的证明就是指产生科学知识的三段论。所谓科学知识，是指只要我们把握了它，我们就能据此知道事物的东西”。从真理观上看，亚里士多德所提出的符合论真理观目前依然是最被广泛认可的真理观。这种真理观认为，“一事物之真理与各事物之实是必相符合的”。而这和他在三段论中关于真理的认识是一致的。亚里士多德在形式逻辑上也坚持一种符合论的真理观，在《工具论》中，他明确指出:“真实就在于符合事实。”形式逻辑所获得的真理就是关于事物的真实认识，即如实反映出事物的本真面貌，正确把握事物的各种特性规律。亚里士多德主张在科学三段论推理时，其前提必须是真实的、可靠的，并且推理应该按照形式推理的格式要求进行，这些都是为了获得真理性的结论。除了符合论的真理观之外，目前比较流行的其它几种真理观也主要是依据形式逻辑来进行界定的。比如融贯论的真理观。真理的融贯论认为:“一个命题的真不在于它与事实、实在的符合、一致或对应，而在于它与它所从属的命题系统中其他成员是否融贯。融贯者为真，不融贯者为假。”［3］另外，真理的冗余论也是如此界定的，这种真理观认为我们给句子加上“真的”或“假的”是多余的，说“P是真的”就等于“P”，“真的”这一谓语只不过是意味着我们接受P、肯定P等，它没有给出什么新的描述。这一界定是依据逻辑句法结构来进行的。形式逻辑把真理作为自己的理论追求，一种最高的价值，这也和形式逻辑要求成为一种“客观性”的逻辑是密不可分的。形式逻辑要求在相同的前提下，依据形式逻辑的推理程序，要得到同样的结果。为此，形式逻辑还在自己的运作过程中，做出了自己严格的程序设计:其一，形式逻辑要求进行形式化的思考，使形式逻辑可以做到同一性标准的要求;其二，与其一相关，形式逻辑是一种外延逻辑，它的外延化思考使这种逻辑在思考事物时可以进行量化和计算;其三，形式逻辑为推理规定了严格的形式程序，三段论的格和式就是形式推理的一种程序规定;其四，形式逻辑建立起公理化系统，要求推理在系统内进行，每个系统都是完备和自足的。当然，形式逻辑把真作为自己的理论追求，形式逻辑贵在求真，并不代表形式逻辑就没有价值取向，就放弃了善的要求。逻辑本身并不外在于人，即使是形式逻辑，它也有着人文关怀。只是，与善比较起来，形式逻辑更偏向于真，真是形式逻辑的最高指向。

三、形式逻辑对提升科学素养的意义

形式逻辑是一种“物的逻辑”，它的首要功能就是理解和解释人类自然界的奥秘，从而获得关于外界的知识，它是科学探索的“拐杖”，是进行科学研究的工具。形式逻辑有时又被称作知性逻辑，这和它的知识本性有关系，亚里士多德就把获取知识看做形式逻辑的德性。可以说，形式逻辑对于科学知识和科学思维都有重要的意义，它本身就是一种科学方法。最重要的是，形式逻辑的精神就是科学的求真精神，形式逻辑天生和科学素养有着内在的关联。因此研习和掌握形式逻辑有助于自身提升科学素养。第一，具备形式逻辑思维能力是进行科学研究的基础。从科学理论的角度来看，从事任何科学研究，都无法离开形式逻辑思维，都必然要求从事者进行符合逻辑的思考。整个科学的研究过程，从收集整理材料，到提出一定的科学假说，再到对假说和理论进行验证，都需要形式逻辑思维，都需要推理和证明，没有推理和证明的帮助，这一切都将寸步难行。

可以说，形式逻辑思维能力是一个人从事科学研究的基本素养。正是在这一意义上，爱因斯坦才说:“作为一个科学家，他必须是一位严谨的逻辑推理者。科学家的目的是要得到关于自然界的一个逻辑上前后一贯的摹写。逻辑之对于他，有如比例和透视规律之对于画家一样。”［4］第二，形式逻辑是获取新知识的工具。形式逻辑的一项根本功能就是从已知推出未知，也即新知。在前提给定的情况下，我们通过有效的形式逻辑推理，来发现前提中隐藏不明的新知识，形式逻辑被视为获得新知识的工具，也主要是从这个意义上而言的。恩格斯也曾指出:“形式逻辑也首先是探寻新结果的方法，由已知进到未知的方法。”［5］迄今为止的很多重大科学发现，都首先是通过形式逻辑推理得出的，然后通过一定的科学实验和观察来进行验证。门捷列夫提出的化学元素周期律，天文学家通过测量推理得出的海王星的存在，都是如此。

第三，形式逻辑是科学发现的基础。在科学发现中，假说演绎法是一种重要的方法，它有着十分重要的意义。很多事实和现象的发生，依据当时现有的科学事实和理论，不足以对其做出满意的解释和说明。在这种情况下，科学只好借助一定的假说来进行解释，然后在某些条件具备时来验证依据假说所推出的事实，如果依据假说所得到的事实被验证，假说就变成了科学理论。比如魏格纳的大陆漂移学说就是一个著名的假说，目前的宇宙大爆炸学说也是一个重要的科学假说。

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2韩国21世纪的全新科学素养框架

2.1内容知识内容知识指的是科学素养总体的原则和这些概念之间的关系，以此来描述和解释生活中的现象。目前的内容知识主要限制在于没有分清楚概念内容与思想之间的关系，在科学学科缺乏统一的核心指导思想组织构建未来。学习者在21世纪将应对气候变化的相关问题，基因工程的影响，能源缺乏，环境污染。为解决这样的问题，就需要学习者有综合了解科学的思考。这种思考允许个人解释和预测各种在日常生活经验的解释，为将来的学习打下坚实的基础。

2.2思维习惯思维习惯是要求21世纪的公民需要有解决复杂问题，并协助他人、沟通并交流彼此的想法。因此，强调审查和解决个人、社会、全球性问题，发现和使用课程资源，强调创意思维，兼顾多种观点，以事实和证据反驳不同立场。以此，定义了与21世纪思维能力发展相关联的四个关键元素：沟通和协作的能力技巧，系统性思维，证据支撑观点，并具备建立参数和信息管理的能力。第一，“沟通”包括自我解读他人的语言和非语言信息能力，“协作”包括知道如何和不同文化背景的人在工作与交流中建立共识。第二，系统性思维要求每个人注意到个体与整体之间的关联，运用逻辑性思维分析并思考复杂的概念解决问题。第三，科学的一个重要特点即是以证据支撑观点。21世纪的公民需要知道如何用证据参数按照要求支撑观点。第四，建立参数和信息管理是学习者所必备的能力，管理和评估信息是以一个或者多个可理解的方式传递给其他人。

2.3情感态度与价值观21世纪需要个性化发展，同时要有高度负责的态度关注身边的生命和赖以生存的环境。因此，个体需要开发建立一个价值体系，可以作为一般性的指导内容支撑全球化社会科学问题，并以此内化为个体的态度和价值观在指导行动中作为评判自我和他人的准则。符合21世纪发展的价值观念包括：生态世界观，科学中社会化责任，社会道德情感。生态世界观是指个人发展与其他人生命的延续都有着千丝万缕的联系，将个体赋予在整体环境当中，意识到自己是其中一部分并影响着整个体系的运行。科学中社会化责任要求个体理解社会与科学的关系，以及社会与科学二者的关系。社会道德情感要求理解他人的行为，这样就需要理解和尊重世界各地的人们，并充分理解自己的文化背景以及价值观念，但也要认同文化的多样性。

2.4科学是人文性的事业科学是人文性的事业是指个人理解科学的本质。21世纪的科学素养要求处理个人和科学之间的关系，社会、科学技术和科学三者的关系。因此把握科学是人文性的事业有助于学生用科学知识做出决策，解决问题，尊重科学，了解能做什么和不能做什么。这样就要求具备三个重要的要素：科学知识的特点，科学与社会的关系，科学精神。科学知识源于人类活动的基本特征，基于人类理论构建。科学家的知识产生是实验性、主观性、实用性。科学技术是社会企业和社会产品必不可少的一部分，但如何使用这些科学知识是由个人决定的，科学技术只显示会发生什么，而不是应该发生什么，这是科学和社会两者之间的重要方面，指导着人们如何做出科技产品。公民应该欣赏科学，合理地贡献社会。因此，我们不仅强调理解科学知识的性质及其与社会的关系，也应该注意到好奇心、创造力、诚恳、宽容，是作为公民了解社会性科学问题的重要因素。

2.5自主性元认知元认知和自主性是个人能力，积极使用认知资源来调节自己的思维和认知过程，如计划、监控、评价，以此来提高自己。元认知是一个角色整合其他四个维度，这也是最为重要的能力。做决定或选择关键社会问题或解决复杂的日常问题时将面对大量的新的信息，这就需要计划、监控和评估更多的信息内容。为此，综合整理了三个关键元素：自主规划、自主监视和自主评估。此外，元认知和自主性让一个人知道意识到问题时，如何负责任地行动或采取行动。这也是理解性质和应用的关键。最后，它允许每个人怀疑新的要求和推动个体寻求其他可能的解决各种问题的方法。

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二、实验“意外”利用的策略

著名教育家布鲁姆曾经提出，“我们的教学存在‘意外’，而且可能因为‘意外’成为一门艺术”。因此，在实验教学中，一旦出现“意外”，我们应该以坦然的心态去面对，积极思考对策，合理解决，只有这样，课堂才是活的，教学才是美的，教学活动才是有价值的。

1.分析实验“意外”的原因，培养学生一丝不苟的探索精神。教师要科学分析实验“意外”，把“意外”作为提升学生学科素养的良好机会，积极引导学生努力去发现问题，并找到解决问题的方法，通过探究培养学生一丝不苟的探索精神。例如，在教学“氢气还原氧化铜”实验时，操作稍有不慎就会出现各种意外，比如试管爆裂、还原成的红色的铜又重新变为黑色等。面对这些“意外”，教师要积极引导学生找寻问题的原因，通过不断改正，让学生明确实验过程的规范与严谨，从而体会科学探究的不易，培养他们实事求是、一丝不苟的探索精神。

2.借助实验“意外”的素材，培养学生勇于探索的科学态度。苏霍姆林斯基曾说过：“教育的技巧并不在于我能预见到的所有细节，在于根据当时的具体情况，巧妙地在学生不知不觉中做出相应的变动。”课堂教学具有很强的现场性，面对富有价值的生成资源，教师不应拘泥于预设的教学流程，而应为学生搭建宽广的发挥的舞台，让学生有创新的苗头、探究的火花，也让教师有自己自由挥洒的空间。在指导学生做“木炭在氧气中燃烧”的实验时，发现有的小组的实验现象并不明显，学生找不到出现“意外”的原因。于是，我鼓励学生展开自主探究，查找出现“意外”的原因。在笔者引导下，学生也积极参与到科学探究中，通过与成功小组的对比，通过分析，他们很快找到了失败的原因———原来是他们在收集氧气的时候未把集气瓶中的水排尽，造成瓶内氧气不纯，最终导致实验的失败。通过此次教学，笔者认为，教师要善于借助“意外”实验的素材，帮助学生更好地理解和学习科学知识，提高学生的分析能力，激发学生学习科学的兴趣和探究欲望，培养学生勇于探索的科学态度。

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其次，积极倡导自主、合作、探究的学习方式，这是达到化学教育目的的策略．让学生的化学学习在依据化学科学探究活动的基本原理:提出问题———猜想与假设———制订计划———进行实验———收集证据———解释与结论———反思与评价———表达与交流的全程中，发展自己的能力，健全自己的人格，使化学教育真正体现科学素养的核心目标，完成化学学科培养学生科学素养的任务．教师在实施探究教学中要成为探究教学的组织者、引导者重要在以下三个方面着力完善．其一，激发学生的探究兴趣，要通过创设情境，介绍背景、资料等一系列教学前提条件．其二，培养良好的探究态度和习惯．其三，在探究教学中，教师应努力帮助学生“找到自己”，有了独特的见解，才能展开探究．人教版九年级化学上册第七单元课题一《燃烧和灭火》一节的课堂教学流程是情景激趣导入新课———合作交流实验探究———群策群力探寻奥秘———实践应用火场逃生———趣味练习巩固新知———课堂小结认识升华———布置作业课外延伸．其中设计燃烧的探究实验，用蜡烛、火柴、烧杯等实验室较常见的物品引导学生参与探究，让学生亲身感受“燃烧”，通过科学探究得出可燃物与空气或氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫做燃烧的定义描述．而在探究燃烧的条件实验时，白磷在空气中燃烧产生大量白烟五氧化二磷，对环境造成了严重污染，考虑该实验在班级进行，如何尽量做到实验“绿色化”，引导学生进行自主学习，合作探究在纸上设计实验方案，进行小组汇报交流，进行论证分析，进行实验，将教材中用红磷、白磷的进行探究实验的加以改进，收效很好．

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二、及时沟通，争取学生理解和支持，促进探究活动顺利开展

课外探究的场所一般是在家里，所以有的家长可能会认为孩子贪玩，不专心学习。比如“油菜花开了”这节课，我选择白菜根作为实验材料———种白菜花。对于“白菜根也能种出花来”学生表现出了怀疑，都有想要尝试的欲望，但真正实验的并不多。后来我与家长交流，了解到孩子做事前并没有和家长沟通，家长在不经意间就把孩子种的白菜根给处理掉了。通过这件事，也让我明白了课外延伸实验要开展起来，不光是要学生明白、理解，同时也要有家长的理解、支持才行。沟通是必不可少的。每次活动前，我都请班主任在与家长进行校讯通联系时帮忙说明原因，这很大程度地避免一些学生因表达不清楚而导致家长不明白、不重视的事情发生。今年开学，学生高兴地捧来了开满小黄花的白菜根。当我们用小片段记录这一过程时，有的学生就写道“白菜花很漂亮”，“摇曳的白菜花像穿着花裙子跳舞的姑娘”等语句，从中我们看到学生有了超越课本知识的收获———发现了美、欣赏了美；还有的学生写道：“种白菜花培养了我的观察力”，“一次失败，我没有放弃，我终于种植成功了”等话语，学生在参与的过程中，能力得到了培养、提高，他们的耐心、毅力……也在探究活动中得到了巩固、升华，这让我觉得为此所付出的努力和辛苦没有白费。

三、积极评价学生的活动，肯定实验无论失败与成功

科学家进行科学研究还都要经历成千上万次的失败后才能取得成功。对于小学生来说，能坚持，能有所收获就已经很了不起了。我们平时要善于发现学生闪光点，不断鼓励、表扬他们。比如养蚕时，学生采摘了有残余农药的桑叶，结果导致蚕全部中毒死亡，孩子当时非常地难过，我们不能因为实验的停止而责备学生的无心之失，他们此时更需要安慰和鼓励，告诉他们饲养的过程比结果更重要，只要尽心照顾了，即使没有看到最终结果，我们也可以吸取教训，重新再来。大家都知道小学生的恒心是有限的，为了让学生能持之以恒地进行课外探究，我们必须充分地重视学生的课外探究成果。在制作天气日历的过程中，我为学生准备了各种图案的卡片，发挥色彩想象的空间，绘画填色并记录下一天的天气情况。每次上课时，我都会收集学生的作品，同时利用几分钟时间对于他们的记录进行及时表扬与鼓励；对于那些记录内容欠缺的孩子，给予有针对性的指导，让他们学会如何去记录，在肯定参与热情的同时调整以后实验的记录，没有了批评，孩子们的压力就会减少很多，能坚持多天连续记录天气变化的学生人数也越来越多了。学生的耐心和毅力在不知不觉中得到了锻炼和培养。

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2科学素养的内涵

Science曾经被称作赛先生，在中风靡一时。但是，随着社会的发展和进步，它并没有被时代的浪潮所吞没。科学素养这一概念也是由文化素养引申而来。科学素养一词译自英文scientificliteracy。素养和素质含义接近，但素养与素质相比更强调后天修习涵养的作用，即学习提高的重要性。判别一个人是否具备科学素养，这个问题与如何给科学素养下定义、如何界定科学素养的内涵密切相关。然而，迄今为止，学者们对科学素养的理解仍然是不统一的。世界经济合作与发展组织认为，科学素养包括能够确认科学问题，使用证据，做出科学结论，并且能够就着结论与他人进行交流的能力。在这里需要强调的是，科学素养与他们受教育程度，学历高低并没有直接的关系。但是，由于人们受教育程度不同，社会信息流动的速度也有所不同，经济发展状况的不同，获得科学技术信息的渠道和手段的不同，因而对科学素养内涵的看法也存在很大差异。许多发达国家将研究重点放在了解本国公众是否具有参与各种公共政策讨论的能力，是否保持决策的民主化和公开化，是否了解科学技术的迅速发展给个人和社会带来的影响。发展中国家更关心的是本国综合国力和国际竞争力，并且认为科学素养是国家综合国力和劳动力素质的重要组成部分。虽然世界各国学者对科学素养内涵的见解各异，但又不乏相互共同之处。综合学者们的观点，科学素养的内涵主要涉及以下几个部分：①提高国家社会生产力，增强综合国力，促进经济和科技的繁荣。②有利于人民切实维护好国家安全。③走可持续发展的道路。④发展有需求的高科技产品。⑤举国上下能够形成一种科学、文明、健康、环保的生活方式。

3科学素养在高中化学教学中的培养

就学生学习化学而言，怎样培养科学素养，就是要在学习中逐渐培养自己的观察能力，科学思维，实验精神，社会责任等。

3.1观察能力的培养

有个成语叫格物致知，在化学的学习中，需要的恰恰就是这种格物致知的观察能力，好奇心的驱使，让更多的学生在化学课上善于利用观察和发现的眼睛，例如，碱金属那一章中，Na与水反应，生成什么，怎样鉴别。虽然看似简单，但是学生通过指示剂酚酞变红色，Na球在水中飘动，发出吱吱响声等一系列特点，就可以知道，产物中有气体，有碱性物质，并且还知道了Na的密度要小于水。如果没有细心的观察又怎会发现呢？所以说，观察能力的培养，是学习的前提，是科学素质培养的前提，是为学习打根基的能力。观察能力的缺乏，会导致一系列的学习障碍，造成学习能力的停滞不前。这也是在学校的实际化学教学中得到验证的。观察能力强的学生，往往能够在实验课中学习到更多的知识，把书本知识和实践结合起来，这都是观察能力强的表现。而观察能力弱的学生则获取知识的能力就弱了很多，即使一些学生能够凭着自身的努力在考试中取得不错的成绩，也大多是死记硬背的结果，这种没有通过观察能力形成形象的记忆的学习方法，往往不能将知识理解透彻，也不能将知识记忆深刻。

3.2科学思维的培养“授之鱼不如授之以渔”，因此，老师要想培养学生的科学思维和能力，让学生充分全面的认识化学，就要理论结合实践。例如，学氧化碳的时候，就要结合温室效应，干冰的人工降雨，二氧化碳灭火器等实际中的应用。这样方面记忆，也能让学生懂得学以致用，学会把知识应用到实际生活中。让知识创造更大的价值。科学思维的培养，说白了就是要让学生在思维的过程中能够有先后、主次的顺序，明白一件事情一种现象发生的前因后果，而不是胡乱思考。科学思维的培养，往往可以让学生在学习过程中产生延伸学习的能力，举一反三地学习知识。一旦将科学思维培养起来，教师在高中化学教学中的工作将会事半功倍。

3.3实验精神的培养

除了有观察能力和科学的思维，更应该拥有一种科学的探险精神，就像当年的诺贝尔，为了科学不惜献出自己宝贵的生命。这里并不是说让大家都为科学献出生命，而是对科学实验的一种态度。有些实验研究，也许不会一下子就出现理想的结果，可能需要一遍又一遍的重复相同的动作，因此，一定要甘于寂寞，对失败保持一定的冷静和沉着。

3.4社会责任的培养

化学作为一门实验性学科，带给社会便利的同时，也造成了环境在不同地方不同程度的污染。因此，更应该使学生在学习化学，享受化学带给我们奇妙和便利的同时，注重大自然的环境，引导绿色化学，利用化学，避免环境污染，从而在教学过程中提高学生的自身道德修养，增强社会责任感。

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Abstract:ThegeneralthreedimensionalconceptsofcivicscientificliteracyandrelatedtestitemsfromJonMillerandOECD’sPISAarereviewed.Itispointedoutthattherearestillalotoftheoreticalandpracticalproblemstobeconsidered,thatthebasicframeworkinvolvedshouldcomefromsciencestudies,andthatChinashouldsetupitsownmeasurementandexplanationsystemtocopewiththeseriousasymmetryofitslocalsocialandeducationaldevelopment.Theproblemsfoundinthetestpartlyrevealthelimitsof“deficientmodel”inthepublicunderstandingofscience.

KeyWords:civicscientificliteracy，thepublicunderstandingofscience,sciencecommunication

公民科学素养（civicscientificliteracy）是公民文化素养（culturalliteracy）的子集，是指一个社会中成年公民对科学技术的理解和运用能力，通常指最低要求。它有4方面的问题：①它指的是什么？即如何定义它?②它是干什么的？即用这个术语要做什么事情？③我们如何测度它？即如何设计指标体系实际测量它？④如何解释调查得到的数据？据了解，我国只有中国科普研究所、中科院科技政策与管理研究所、中国科技信息研究所、北京大学等单位的少数研究人员在一定程度上研究过科学素养及其测试问题，其中李大光等人做了大量先驱性的工作[1－4]。现在看来，国内在这方面的理论研究相当不足（国际上研究得也不充分，只是近些年研究的人员才多起来），无法满足实际应用的需要。讨论科学素养问题，广义的科技传播是一个良好的框架，《让科技跨越时空：科技传播与科技传播学》一书提供了这样的一种合适的语境[5]。无疑，科学素养问题只涉及科技传播学中极小的一部分。

一、公民科学素养的含义

乔治??梅森大学物理系的JamesTrefil教授给出的定义为：“如果一个人有足够的科学背景，以应付其日常生活中所涉事物的科学成份，则他或她就具备科学素养。”[6]由于我国城乡差别极大，人们的受教育程度、生产和生活方式差别很大，人们的“日常生活”很不相同，其中关注的自然科学问题也有相当的差别。科学素养是文化素养的一个部分，而后者可以形象地比作一个庞大的知识母体（alargematrixofknowledge）。此知识母体具有马太效应，基础越好就越容易增添新内容，基础越不好就越不容易补充新内容。这里“知识”一词要做广义的理解，包括事实、术语、方法、技能、观念、哲学、历史等等，并且它们彼此紧密交叉、处于动态发展过程之中。于是，“科学素养由一系列事实、概念、历史、哲学和观念组成，它们彼此通过逻辑纽带联系在一起。有科学素养的人关于宇宙运行的方式知道一些基本的事实，也在一定程度上了解科学家是如何得到那些知识的。有科学素养的人能够处理进入他或她视野中的科学和技术事务，就如同他或她应付经济、法律或政府事务一样熟练。注意，在此科学素养定义中，我没有包括做科学（doscience）的能力。当我去听一场音乐会，我不希望在前厅中被拦住并被要求展示对小提琴具有精湛技巧，方能进入音乐大厅。同样我认为不应当要求人们会做科学，方能算作具备科学素养。”[6]

科学素养与科普、科学传播（SC）及科学教育关系甚密，近些年国内许多部门都不断地谈起这个概念。我国从20世纪90年代从美国引入并开展公众科学素养调查，到目前为止已于1992,1994,1996,2001,2003共5次开展公众（18～69岁）科学素养的全国性调查。5次调查均由中国科普研究所等单位组织实施，功劳巨大。

1992年米勒在《公众理解科学》杂志第1卷第1期上著文《通向对“公众理解科学技术”的一种科学理解》，较全面地总结了此前10多年的研究进展[7，8]，当时他为国际科学素养促进中心的主任，此中心隶属于芝加哥科学院。米勒指出，对公众理解科学的经验研究始于1957年由美国科学作家协会（NASW）和洛克菲勒基金会资助的一次全美成人调查。此调查的目的是想了解科学写作的读者规模及需求，样本为1900个美国成人，问卷中只有一小部分内容涉及科学技术问题。1972年，美国科学委员会（NationalScienceBoard）决定出版双年度《科学指标》（ScienceIndicators，后来名称略有改变，加上了“工程”，成了科学与工程指标），以反映美国的科技状况，其中有一章是关于公众对科技的态度的，并在全国实施了问卷调查。1972,1974,1976年的《科学指标》所开展的研究属于第一阶段。米勒讲，这一阶段被认为没有很好地利用社会科学方面的资源。美国国家科学基金会（NSF）开始征集新方案，米勒与普莱维特（KennethPrewitt）拟定的一项建议被选中，于是开启了《科学指标》系列出版物的第二阶段的研究工作。1979年的《科学指标》具体反映了新阶段的调查设计。正是在1979年的研究中米勒第一次实施了他所拟定的科学素养问卷调查，他把科学素养定义为一种三维建构物，具体包括：（1）科学术语和科学概念的基本词汇；（2）对科学过程的理解；（3）知道科学和技术对个体和对社会的影响。[6]实际上这一指标骨架依据的是米勒于1983年发表在《代达罗斯》（Daedalus）杂志上的文章《科学素养：概念评论与经验评论》。

1985,1988,1990，2000年上述三维测度方案又有所修订。1988年英国的调查研究采用了米勒的体系，1989年加拿大的研究、1989年欧盟的研究及1990年新西兰的研究，均采用米勒的三维体系。

20世纪90年代后，米勒的体系进一步流传，同时多国的比较研究方兴未艾，针对特殊群体的科学素养调查研究也纷纷开展起来，如针对在校某一年龄段学生的调查研究。

到了2000年，联合国经济合作与发展组织（OECD）启动了著名的PISA项目(三个一轮：2000年,2003年,2006年。现在2003年的报告已经出版)，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（另有13个国家准备加入，我们不知道为什么如此重视科教的中国反而不加入），有趣的是年龄一律限定在15岁。为什么选在15岁呢？因为对于多数OECD成员国，15岁的学生马上就要结束义务教育了，选择这个时期进行测试能够对义务教育的效果进行有效评估。PISA测试范围较广，包括3大类：阅读素养、数学素养和自然科学素养。其中只有后者与米勒的测试有直接关系。

PISA科学素养测试仍然采用了与米勒类似的三维结构体系，但阐述得更为清楚。PISA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[7]。

第一维：科学概念（scientificconcepts）。指为了理解自然界及其由于人类的活动所导致的变化，学生们需要掌握一系列基本的科学概念，这些概念涉及物理、化学、生物科学、地球与空间科学等学科。

第二维：科学过程（scientificprocesses）。PISA考察学生运用科学知识及对科学过程的了解。要求学生有获取证据、解释证据和运用证据的能力。具体讲，考察5个方面的过程：①辨识科学问题；②识别证据；③得出结论；④交流或传播这些结论；⑤用演示表明自己对科学概念的理解。除了最后一条，其余几条并不直接要求具体的科学知识。当然，其他过程严格说也不是与“科学”内容无关的。

第三维：科学境况（scientificsituations）。科学素养测试想了解的主要是日常生活中涉及的科技问题或科技事务与人们的关系。2000年的测试主要涉及3个方面：生活与健康中的科学；地球与环境中的科学；技术中的科学[7]。

二、公民科学素养的测试

以一种方便有效的办法真正测试这三维，是相当困难的，问卷极难设计，特别是针对后两维。据我们考察，米勒在实际测试的问卷上也没有真正反映他的理论构想，中国历次的测试中针对后两维的试题设计也有明显不足。OECD的实际测试采用的主要是塞麦尔维斯（IgnazSemmelweis，1818～1865）日记中的段落，而采用这个例子大概受到了著名科学哲学家亨普尔的《自然科学的哲学》一书的影响，亨普尔讲述那个例子主要根据的是辛克莱的《塞麦尔维斯：他的生活和学说》（1909）一书。OECD1999年的一份研究报告《测度学生的知识和技能：一个新的评估框架》详细阐述了PISA科学素养评估的潜在概念框架。

现有的测试方案对于科学的社会运作（涉及后两维），并没有给出很好的测试题目。这方面的测试应当主要考察人们对“大科学”时代“同行评议”、“科学激励机制”等制度安排的了解，这也是未来科学传播的重点。基于此，我们可以提出自己的科学素养体系及相关的测试方案，重点加强科学社会学的内容，更好地反映科学—社会—个人之间复杂的互动关系。初步的设想仍然是三维：①科学概念维；②科学（内在）过程维（对应科学哲学）；③科学（外在）运作维（对应科学社会学、科学传播学等）。这需要一系列经过良好试测的试题作为支持。

人类社会发展到现在，积累了大量的科学知识，涉及许多学科，其中的知识可以说是海量的，终生也学不完。但是，这些知识中有一些是基本的、对每个人差不多都是重要的，或者说应当知道的。

对第一维的测度，应当把握一个基本原则：不是多多益善。大量科学知识是相当专门化的；大量知识更新速度很快，即现在看来很准确，不久后就会过时甚至成为谬误；拥有更多的知识，在相当程度上不说明问题，还要看这些知识的时空分布状况等。对于测试而言，要求公众掌握的是有一定时效性的、通用的、各学科均有分布的、难度适当的知识（包括事实、原理）。

科学素养包括许多内容，一般来说不容易简单地概括为几个方面。《面向全体美国人的科学》中认为，“科学素养包括数学、技术、自然科学和社会科学等许多方面，这些方面包括：熟悉自然界，尊重自然界的统一性；懂得科学、数学和技术互相依赖的一些重要方法；了解科学的一些重大概念和原理；有科学思维的能力；认识到科学、数学和技术是人类共同的事业，认识它们的长处和局限性。同时，还应该能够运用科学知识和思维方法处理个人和社会问题。”[9]在这种理解中，采用了科学的广义用法，科学一词包含数学、自然科学(物理、化学、生物学等)、社会科学等，而狭义的用法中科学只指自然科学。在OECD的PISA项目中，科学也只指自然科学，在那里分别考虑数学素养和自然科学素养。

无论按广义的理解还是狭义的理解，科学都是十分复杂的，科学素养也都包含许多相互联系的方面。自米勒始，为了测试方便，人们常常将科学素养简化为三个维度。但是这三个维数与数学上的三维是不同的。数学上讲的三维，彼此是独立的，而这里仅仅是借用“维度”的概念，是一种比喻的说法。科学素养的三维之间有着内在的复杂关联。

在通常的认识中，三维素养呈现正相关变化，即第一维测试的数值越高，则第二维第三维测试的数值也高，反之亦然。笼统讲，这不算太错，但不准确。细致分析，其中会存在反相关的情况。假定测试结果大致反映了实际的情况，针对不同的人群或者个体，完全有可能对于第一维测试的数值高，而对于第二第三维反而很低，也可能存在另一种情况，即第二第三维数值高，而第一维相对较低。这种可能性特别值得指出来。它的含义是，对科学事实的了解，不等于对科学过程、科学本性、科学的社会与境的了解。

随着科学本身的复杂化，科学传播过程日益复杂化。三个维度的科学传播之间可能还存在一种新情况：即相互冲突。英国科学技术办公室(OST)与威尔康信托基金(WT)2001年报告指出，科学传播系统中的不同主体(players)之间，关于向公众传播什么、为什么传播和怎么传播等，会存在一定的张力。试图传播关于科学的确定的“事实”的欲望，与试图传播科学之运作过程的需求之间，可能相互冲突[10]。前者力图提供相对简化而明确的科学信息，而后者试图让公众明白科学发现过程中的接连不断地提问题的过程，即关于科学本身也要不断地问为什么。前者强调信，后者强调知。“更好地理解科学的过程是重要的，如果非科学家试图搞明白被接受的理解如何可能被过高估计，以及新的解释和结果是如何领先的。这样，当新发现被宣布时，可以防止科学和科学家受到冷落，也会防止所谓的新发现产生误导作用[10]。

这就自然引出科学传播的两类不同模型。一类是传统的欠缺模型(deficientmodel,也译作缺失模型)，它是自上而下向群众教授科学的模型（这个模型相当有效，但也有一些问题）；另一类是介入模型、与境模型、民主模型、对话模型（这个模型听起来十分动听，但操作起来有相当的困难）等。

威尔康信托基金1998年的研究表明，非专家不需要了解一大堆科学的细节才能够讨论科学的社会与伦理问题[10]。因为科学是高度分科的，就某一学科或者专门问题，确实存在专家与非专家之严格分界，但就整个科学而言，很难说谁是专家谁是非专家。比如，院士是科学家，是在某一专门领域有很高成就的科学家。通常人们以为他们对于科学的任何事物都是专家，即不仅仅是在他擅长的那个领域是专家而且也是其他领域的专家。这当然是没有根据的，虽然一些院士知识面很广，但仍然得不出院士比普通人对其他学科了解得更多。比如陈景润是数学中数论领域的专家，他对物理学、对社会科学可能就比较外行，甚至不如普通的文科大学生及普通市民。这也非常正常。

在科学的社会与境一维，更多涉及情感和价值观。公众与科学家更站在几乎相近的平台上。科学家群体可能更倾向于维护科学共同体的利益，而公众可能更关心自身的利益，他们对同一个问题的看法可能相差很远，也不能简单地称科学家的判断更客观、更合理。这时需要对“合理性”制定标准，而这个标准是相对的，随着时代的不同也会有变化。

三、现有测试方案关于第二和第三维的处理及其问题

科学素养定义中包括了非常广泛的内容，也因而给进一步的界定和实际的测度带来了一系列复杂问题，其中包括若干理论问题没有解决。米勒的三维体系谈论起来非常合理，但极难测试，实际上各国在测试中也都做了灵活处理，包括米勒本人所做的测试。第一维涉及的主要是科学事实和原理，基本没有问题，但第二第三维问题很多。

宏观上讲，第一维涉及的各门自然科学中的基本知识和原理；第二维涉及的是科学史、科学哲学；第三维涉及的是科学社会学和STS等。对于普通公众，对于第一维可能还算容易掌握，但对于第二和第三维就显得相当困难了。即使对于专门学习科学史、科学哲学和科学社会学的学生，对相关问题的认识也有很大差别，一方面属于较难掌握，另一方面这些学科、问题仍然处于广泛讨论、争论之中，很难给出唯一能让大家认可的选择。

米勒对科学素养的理论和实践贡献很大，但是因为他不是专门从事科学哲学、科学社会学工作的，他一定程度上低估了后两维测试的困难。由此导致的直接后果是：

（1）对第二维的出题，显得过于简单，甚至文不对题，即所出题目并不能实际反映对所声称的科学过程和科学方法的测试。

（2）第三维干脆不以客观题的形式出现，不直接计入科学素养综合指标的计算。这相当于说由原来的三维简化为二维，而两维也不够全面，实际上目前世界各国所做的测试只做了一个半维，即第一维加上第二维的一半。

RichardCarrier坦率地道出了公众拥有科学素养的困难性，他于2001年指出：“你可能很吃惊，科学素养很难获取也颇难传播。毕竟，科学是一种极为复杂而且精致的事物，只有博闻察验、深思熟虑才能真正理解科学。人类文明用了数千年才算明白了它的道理，也许要花更多的时间才能掌握它。最近的一些著作已经揭示了科学的非同寻常、反直觉和极其麻烦的本性，拒斥了天真的启蒙观点，启蒙观点认为科学不过是学科化了（disciplined）的常识。”[11]

RichardCarrier指出：“在我的研究和随后的测试中，‘科学素养’（scientificliteracy）不是指科学的内容（content），而是指科学的本性（nature）。科学内容会铺天盖地地涌向公众。许多科学事实是常识：现在大街上的普通人也比古代最有学识的人知道更多的科学事实。”[11]

的确，这能说明什么呢？能说明现在的普通人，也比古时的学者更理性、更懂得思考、探索？绝对不是这么回事。另外，如今电视上播出的所谓科学知识“闯关答题竞赛”，测试的只是记忆力和条件反射速度。如果让一位实验室里成熟的科学家与一位初中生同台对阵，按现在的标准，很可能那个初中生获胜，这能说明他更懂科学、更懂科学方法，更具有科学素养吗？一些电视台以科学的名义所做的东西，一定程度上有令观众弱智化的倾向，对一个问题所提供的标准答案，实际上是对科学问题做了极端的简化，在不列出前提条件的情况下鲁莽地下结论。以那种方式传播科学，实际上等于歪曲科学，是提高真正的科学素养的一种反向作用，即它甚至能够降低人们本来可能具有的一点点本能的怀疑精神、探索求证精神，即降低原有的科学素养，对科学产生更大的误解。

科学的本性，是科学哲学专门探讨的问题，也很难理解的。根据Carrier，自然科学的本性有许多方面，但至少包括如下7个方面：①科学的结论是暂时性的；②科学是一种以经验为基础的信念(ScienceisanEmpirical“Faith”)；③科学不是指某种单一的方法；④实验是一种目标导向的科学观察形式；⑤科学理论是对科学事实的说明；⑥科学定律是对自然行为的描述；⑦科学是一种创造性事业。[11]

现在许多国家采用的测试中，有两道测试科学方法的试题，实际上它们是推理题。

“208.科学家想知道一种治疗高血压的新药是否有疗效。在以下的方法中，您认为哪一种方法最正确?1.给1000个高血压病人服用这种药，然后观察有多少人血压有所下降。2.给500个高血压病人服用这种药，另外500个高血压病人不服用这种药，然后观察两组病人中各有多少人的血压有所下降。3.给500个高血压病人服用这种药，另外500个高血压病人服用无效无害、外形相同的安慰剂，然后观察两组病人中各有多少人的血压有所下降。4.不清楚。”[3]

这是一个改进后的试题。原来的试题选项中意欲的答案是2，当时没有选项3，也没有选项4。应当说，这一改进是必要的。但是，这类医药检验方面的试题仍然可以找到许多不严格的地方。这类题从正面补充，总是很难自圆其说。但是，公众科学素养测试并非要求只从正面测试人们对科学的理解。正如，逻辑经验论者从正面证明科学的合理性、寻求科学划界问题的解答通常不成功，但也可以反过来思考，如波普尔不是从证实而是从证伪的角度考虑，模棱两可的情况就好办一些。

“H02某药厂欲测试两种感冒药的疗效，3个患感冒者自愿测试。第1个人只吃A药，第2个人只吃B药，第3个人只吃一种安慰剂C。经过3天的吃药测试，第2个人痊愈，另两个则仍然处于感冒状态。请问下面的陈述哪个结论是较合理的？1．第2个人身体素质好。（1分）2．A疗效好。（0分）3．B疗效好。（3分）4．无法判断。（10分）5．不知道。（0分）”

这里，选项4是意欲中的答案，因为样本数太少，如此简单的测试不能说明关于医药疗效方面如此复杂的问题，实际的情况可能是：A可能比B好，B也可能比A好，两者也可能都无效，甚至两者都可能有反作用。这道题当然设置了陷阱，3选项好像是正确的，在日常生活中人们也通常是这样判断的，比如比较两种感冒药的好坏。某次家人吃A，很快就好了，某次吃B，好久也没好。于是得出A比B好。其实很难说，情况可能非常复杂。特别是感冒病毒几乎每次都不同，人们患病程度也可能不同。百姓日常生活中的对待药物的态度，可能不够科学，此题恰好可以测试出其间的差别。此题给分也可以模糊处理，比如选择1给1分，选择2和5给0分，选择3给3分，选择4给10分。注意，试题中用语是“哪个结论是较合理的”，没有问“哪个结论是科学的”。回答1或3是不科学的，但现实中有一定的合理性，因此可以给一定的分数。选项1虽然无法直接推出，但有相当的合理性，给1分。选项2虽然在科学意义上有成立的可能性，但现实中这种回答是荒唐的，无法从题目中直接推出，因此给0分。选项3，似乎直接可从题目中推出、现实中多数人也会如此推断，但不够科学，给3分。

之所以给错误的“回答3”以还算高的分数3，有这样的考虑：①它与题目中的条件相符，有一定的现实合理性，虽然是科学上错误的；②它比其它回答毕竟有相当大的差别；③这是一个陷阱题，有的人细心考虑可能会选择4，但由于不小心或者不了解命题者的动机，可能误选了3，为避免与选择4所得分数相差太多，故给3一定的分值；④减少因为用纯逻辑推断手法而选择4所造成的不真实所带来的分值差。有的人可能善于分析命题者的动机，从分析5个选项角度，有可能故意选择4。

但是值得说明一下的是，经常采用的两个测试题本身并不真正涉及“经验科学”的内容，即不直接属于经验科学。所谓的经验科学就是指人们平时所讲的狭义的自然科学。“经验科学”与“形式科学”合起来共同构成我们平时讲的广义的“科学”。如果要测试科学方法的话，更重要的是测试经验科学的方法。现有的测试中的不足之处也在这个地方。OECD的测试采用了塞麦尔维斯的案例，同时设计了一组问题[12]。这样做确实反映了实际的科学发现过程、对科学数据的理解等。应当说OECD关于科学方法的测试要明显优于米勒的做法。OECD此测试题的缺点是，叙述较复杂，答题者需要耐心和判断力。OECD测试的对象是在校的即将完成义务教育的15岁的学生，他们的素质平均起来应当是较好的。这也提出一个问题：对于文化素质不高的人，如何测试其对科学方法的理解程度？

第三维测试的是人们对科学技术的态度和看法。这方面的内容显得越来越重要，是未来此类调查中最核心的部分，因为此类调查一方面想了解公众对科学知识、科学方法掌握的程度，另一方面想知道公众对当前的科技有什么样的看法。后者更显得关键，这些看法对于制定公共政策有重要参考意义，也是从事科普、科学传播必须关注的问题。

关于第三维，中国科协的测试中设计了一个大题，大题下面包括许多有趣的小题,题目尚好。但据说，在中国的实际计算中，这道题的得分并不计入实际的平均科学素养值的计算。因为历次调查均没有详细说明平均值是如何计算出来的，与每道小题的关系如何，人们也就无法作进一步的评论。其实，具体的算法应当是透明的，也只有这样，人们才能核对其计算的准确性，其他人才能够也做类似的调查并作对比研究。特别是由国家公共资金资助的调研项目，应当以某种形式公开、部分公开或者通过内部报告发表其调研的具体方法、计算方法和程序。

此道题的优点是多方面的，不必再专门讲述。不足之处在于，没有在宏观层面上大致反映出当代大科学的社会运行。公民理解科学的一个重要方面是，在现代条件下，科学是如何组织起来的，它们日常是如何运作的，科学成果是如何发表和确认的，科学家是如何申请和运用研究基金的。在此一系列过程中，“同行评议”是十分关键的。中国大量的“民间科学爱好者”的出现，就与此有关。据我们了解，社会公众普遍不了解科学是如何运作的。对此方面的不了解程度要甚于对科学知识的了解程度，甚至也不如对科学方法的了解。

四、细致分析大科学时代科学的本性是做好公民科学素养测试的前提

科学早已不是二战前或19世纪以前的那种小科学。当代科学是一项重要的社会建制，是与国家行为、国计民生息息相关的庞大事业，与政治、经济、文化密切相关，其中渗透了社会的各个因素。在当前时代，仅仅从认知的角度理解科学，是显然不够的。对国家、对每一个人，科学不仅仅是一种认知活动。但是依据传统的科学观，人们习惯于只从认知的角度理解科学，这种想法也在公民科学素养测试过程中有所表现。一项反映时代状况的有水准的测试，应当反映学术研究在半个多世纪内的重大进展，把其中的一部分吸收过来，因此科学史的一些新结果和新理论、科学哲学在20世纪后半叶的进展(关于观察与理论、科学事实的建构性，科学说明、科学还原与统合等)、科学社会学(经典学派与SSK)的新探索等，都应当有一定程度的体现。即使不直接体现出来，也要对此有所关注，正视这些学术的进展。但可惜的，无论我国的工作还是米勒的工作，都显得对这些进展比较麻木，这也许与当事人的背景有关。作为初始尝试，这些都没有太大关系，事情总得启动起来，再一步一步改进。问题是，多年过去了，研究工作没有跟上去。

公民科学素养测试题要反映当代科学哲学与科学社会学的进展，充分利用它们的成果，通过专项研究，提供一套或多套合格的测试题。此工作是相当复杂的,其复杂性在于：①摘取知识中的核心知识涉及一定的价值判断和随意性；②学术界关于许多重要论题长期以来就在争论，如何从争论中提取大家共同认可的观念？③如何把学术性的内容通俗化，变成可用于测试的具体题目，同时还保持了叙述的准确性？这三个环节在目前的测试实践中均没有认真考虑，国际上也如此。

中国的科学素养测试要坚定地吸收米勒开创的三维模型，在此基础上发展出一套适合中国国情的简化的测试方案。具体讲有如下基本设想：

(1)公民科学素养测试是想通过一系列试题，了解中国公众对科学的了解程度。(2)这种了解包括3个大的方面：科学知识；科学方法和过程；科学的社会运作及影响。上述3个方面同等重要，在测试题的分值安排上基本上做到1﹕1﹕1。(3)测试题总量不宜过大或者过小，而且要方便被测者答题。题目应当均为正误判断题，共计60小题，每题基本上是一句话的篇幅。(4)此难度需要反复试验，要与中国国情联系在一起，在各地做一些试验性测试。试题要有一定的稳定性，要与当前和未来一段时间内科学的整体趋势相一致。至少10年不要做根本性的改变。试题应当有良好的区分度，能够反映中国公众各个层次之间有差异。

有几点附带的说明：①测试的难点在于，对于后两维，很难出题。②试题的形式要整齐，不必与国际的做法完全一样。国际对比是一方面，更重要的是国内自身对比。解决这个矛盾的办法是，不妨同时做两套调查，一套严格按国际规范，一套按中国国情做，两者可以不直接相关(总的趋势相关，但侧重点、区分度肯定不同)。③为便于统计，为使算法简明，各地方各部门可自行进行局部调查，试题形式统一，分值统一。④试题需要反复做试验性的测试，这需要相当长的时间和经费。

公民科学素养测试的理论基础是科学传播第二阶段“公众理解科学”框架下的“缺失模型”，许多测试困难也与此模型的局限有关[13-16]。从广义的科学传播角度看以及从当代科学日益分化的局势看，不但存在公众理解科学的问题，也广泛存在科学家理解科学甚至院士理解科学的问题。著名学者哈丁甚至提出第二种“科盲”（scientificilliteracy）的概念[17]。许多科学家固然不是第一意义上的科盲，却是第二种意义上的科盲。于是，谁最了解科学成了一个大问题，这个问题没有简明的答案。专家通常只对科学的某一个局部细节非常了解，而对横向上的其他学科非常陌生，对科学的历史进程及社会运作也可能不甚了解。这也透露了科学传播的一种发展思路，通向“对话模型”可能是不可避免的，这不仅是民主的要求，也是客观现实的要求。

参考文献：

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[14]LewensteinBV.Editorial:adecadeofpublicunderstanding[J].PublicUnderstandingofScience,2002,11:1-4.

篇（8）

二、如何在初三复习过程中培养学生的科学素养

1注重“双基”，为提高学生科学素养夯实基础

近几年来各地的新课改都在以提高学生的科学素养为主旨。在许多的中考试题都在围绕提高叙事的科学素养，注重了以“双基”为载体，通过态度、观点、方法、情感及现实生活中重大化学问题进行“包装”，重点考查能力，特别是对学生的实验能力、信息的采集和处理能力、知识的迁移能力、自学能力的考查。因此在复习过程中通过搞好“双基”来提高学生的科学素养是一种可行的途径。通过化学基础知识和基础能力的培养，可以有效的培养学生的科学素养。在化学复习中要让学生牢牢撑握“双基”，特别要注重前后知识的联系并重视化学实验，通过实验来探究和理解书中的理论。

2利用好试题，在知识的应用过程中养成科学态度和方法

篇（9）

2.重视异常现象或数据，培养科学探究精神。

让“异常”现象合理、恰当地发挥应有的教育作用[5]。把化学实验中的“意外”变成教学资源，是提高学生思维分析能力的捷径。在实验中由于受各种因素的影响，会出现与学生现有的认知相矛盾的现象或数据。案例：学生们已经掌握“酸遇酚酞不变色，碱遇酚酞变红色”，但是，在一次实验中氢氧化钠溶液遇酚酞先变红后褪成无色了。这种“异常”情况的出现，正是教师为学生的思维留有一定空间，培养学生求知欲和进行科学探索的良好时机。是书本知识有问题吗？是哪种试剂出了问题吗？还是……？此时教师要鼓励学生积极分析和思考，查找资料寻找原因，帮助他们认真分析。学生提出种种假设，再一一验证假设，最终发现碱的浓度与颜色变化的关系，同样用定量概念也可以很容易地解释这个问题。当理论与事实发生矛盾时正是实现理论创新和实践创新的良好契机，科学实验中的“异常”往往是重大科学发现的源泉，这种“异常”是学生创新和发展的源泉和动力。

3.故意犯错，巧设陷阱。

老师是权威的化身，是真理的代言人，学生对老师是怀着无比崇拜的心情的。那么老师是不是不能犯错呢？犯错是否就有损于老师的光辉形象呢？案例：人教版九年级化学2012年6月第1版92页用红磷燃烧验证质量守恒定律这个实验，先用连接橡胶塞的玻璃管取黄豆粒大的红磷，安装回锥形瓶后调节天平平衡；然后取下玻璃管，将红磷燃着后迅速插回锥形瓶，红磷燃烧结束后，天平仍保持平衡。这时细心的同学就有问题了：“这个实验有问题！这个反应前后质量不守恒！”师问：“怎么会呢？天平仍然保持平衡啊！”细心的同学：“红磷在锥形瓶外被点燃，虽然迅速被放回了锥形瓶，但是肯定会有少量的损失，而且开始还与瓶外的氧气发生了反应，所以早已破坏了反应前后的反应体系，而天平仍保持平衡可能是误差太小，天平不能分辨。”接下来的一番讨论大家又分析了天平仍然平衡可能的原因。老师这样的小失误换来同学们积极的思考与精彩的辩论值不值得呢？长此以往，精心地设计实验的每一个可以激发学生思考的小环节，那么我们的学生一定会被造就成有思想、有见地、不人云亦云的智者。

篇（10）

实验装置设计如图1。具体操作如下：进行气密性检查后在烧瓶1的底部加入一些固体氢氧化钠，在针头处换上装有浓氨水的针筒，在烧杯1处放PH试纸（红色石蕊试纸）后，慢慢的把浓氨水注入烧瓶1中，通过向下排空气法收集氨气，若PH试纸变（红色石蕊试纸）蓝色了（实验2），说明氨气已经收集满了。然后在烧杯2中滴入酚酞，关闭止水夹2和止水夹3，把针筒内的水打入烧瓶2内，同时打开止水夹1，烧杯2中的水迅速上升，在烧瓶2中的尖嘴导管上出现红色的喷泉现象（实验1）。最后等喷泉结束后，在烧瓶1上口的针头处换上装有浓盐酸的针筒，把浓盐酸打入烧瓶1内，出现大量白烟（实验3）。这个实验首先实现了氨气的制备、收集和物理性质、化学性质实验的一体化处理，使实验成功率，可信度更高，让学生更真实地去体验理解氨气的性质；同时操作轻松快捷，现象明显，课堂耗时短，非常适合做演示实验；而且两个烧瓶一红一白，有很强的视觉效果，很好地提高了学生的实验兴趣。最重要的避免了氨气进入空气中，环保无污染，体现了绿色化学思想。高中化学课程标准指出：“通过以化学实验为主的多种探究活动，培养学生的创新精神和实践能力。

”在本案例中，首先通过操作复杂实验，来引导学生思考如何简化，通过合作讨论，互通信息，解决学生在实验理解上的“信息沟”差距，达到共同思考共同提高的目的；其次根据学生讨论结果和教师引导的方向进行实验改装，让学生更直观地把思考和动手结合起来，有效强化学生的探究意识，促进思考方式改变，进而促进学习方式的自觉转变，更重要的是通过改装，让学生明白技能创新和实践方法的真正意义所在；同时培养学生的实验兴趣和个性特长，良好的实验兴趣是形成良好的科学品质的前提。有了良好的科学品质，科学素养的提高是指日可待的事情了。

2利用化学史，培养学生科学上的人文素养

化学学科在发展过程中，无数研究人员为之付出了艰辛努力，他们的介绍化学家们的科学态度、研究方法、成功或失败的经验教训，勇于探索、大胆创新的科学态度，坚持实践、百折不扰的科学精神，既能向学生展示化学知识的“来龙去脉”，加深对化学知识的理解，又可让他们明白化学并不枯燥呆板，而是一门不断发展的生动有趣的学科。因此，傅鹰教授认为化学史教育是很有必要的，他认为“化学史给人以智慧。”如在学习元素周期表知识时，可介绍元素周期律的发现史：1862年尚古多的“螺旋图”1864年迈尔的“六元素表”1869年门捷列夫化学元素周期律的确立，把化学元素纳入了一个完整的体系，使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到：科学和真理是人们在不断追求和探索中逐渐呈现的，许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神，获得了一个又一个的重大发明和发现。通过对这些史实的感受，使学生体会人类在追求真理的道路之曲折艰辛，但只要孜孜不倦的不懈努力终会结出累累硕果。