专题一科学素养与学校科学教育2

专题一科学素养与学校科学教育CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY内容回忆与反思什么是科学素养？为什么要开展科学教育？学校科学教育的主要目标是什么？CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY事件回放：

2021年9月22日，四川旺苍县尚武镇村民报告县农业局，在柑橘园内发现疑似柑橘大实蝇的害虫。

10月4日，?华西都市报?报道，四川旺苍柑橘园爆发大实蝇病虫害。10月6日，四川省农业厅赶赴广元旺苍县核查疫情，督导防控，严禁柑橘向外调运。

10月20日前后，一条短信通过和网络迅速传播，称：“四川广元柑橘里面长了一种“小蛆状〞的虫子，建议大家最近不要吃柑橘。〞

这那么信息，让全国柑橘销售大受影响，柑橘果农遭受重大损失。从广元“柑橘事件〞说起CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY湖北宜昌：柑橘滞销

成垃圾弃之路边任腐烂CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY湖南柑橘大量滞销橘农苦不堪言

CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY乌鲁木齐奇水果市场每天烂橘超20吨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY大实蝇〔俗称“柑蛆〞〕属柑橘果品寄生虫，但它不同于动物身体里面的寄生虫，它只危害柑桔。中国工程院院士、国家现代农业体系柑橘产业首席科学家邓秀新表示：“小蛆〞学名大实蝇，跟青菜上的小虫一样，不会造成人畜共患，对人体没有危害，公众不必恐慌。CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY一人传虚，万人传实。该次疫情光给湖北宜昌地区的果农造成的直接经济损失就超过15亿元。“柑橘事件〞再一次昭示了公众科学素养亟待提升！

CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY事件回放：2021年9月8日，甘肃曝光不满周岁婴儿疑食用三鹿奶粉导致患有肾结石，揭出三鹿婴幼儿奶粉违法添加三聚氰胺事件。2021年9月11日凌晨3时，三鹿作为毒奶粉的始作俑者，被新华网曝光，社会哗然。全国性的大品牌三鹿、伊利、蒙牛、雅士利等均检出三聚氰胺，其中三鹿奶粉含量最高。CHANGCHUNNORMALUNIVERSITYCHANGCHUNNORMALUNIVERSITY幼小的生命正承受结石绞动之痛

仅9个月大的刘星佑在医院治疗CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY对“三鹿奶粉事件〞和“广元柑橘〞的反思三聚氰胺奶粉事件的开展过程，是公众科学素质不断凸显其积极价值的过程。专家称：“只有公众具备一定的科学素质，才能实现对类似公共事件参与讨论和决策。〞那么，什么是科学素养？如何才能提高公众的科学素养呢？CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY一科学素养“科学素养〞一词源自英文scientificliteracy,有两个不同的含义：一是指有学识、有教养，跟学者、专家有关；二是指有文化，能够阅读、书写和计算，跟普通公民有关。1.“科学素养〞的由来CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY作为一种教育理念，“科学素养〞兴起于20世纪50年代末的西方兴旺国家。1.“科学素养〞的由来CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY据美国当代著名科学教育专家拜比(R.W.Bybee)的考证：美国哈佛大学原校长、有机化学家科南特〔J.B.Conant)在1952年出版的?科学中的普通教育?一书中第一次使用了“科学素养〞这一术语。(1893～1978)他指出，“一个人的经验越广泛，他的科学素养就越高。〞

1.“科学素养〞的由来遗憾的事,科南特并没有给出该术语的定义。CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY2.“科学素养〞的定义最早尝试给“科学素养〞下定义的是美国斯坦福大学科学教育专家赫德()。他于1958年撰写了?科学素养：对于美国学校的意义?一文，把“科学素养〞解释为“理解科学及其在社会中的应用，并探讨了科学与社会的联系〞。(1921～1986)CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY在赫德()之后，科学教育工作者、科研机构和政府部门都对“科学素养〞的概念进行了广泛的探讨。2.“科学素养〞的定义CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY60年代中期，美国威斯康星大学科学素养研究中心的佩勒(Pella)等人通过对100多篇文献的研究，首次综合概括科学素养概念的结构包括：科学和社会的相互关系；科学的伦理；科学的本质；概念性知识；科学和技术；人文中的科学。

2.“科学素养〞的定义(1)对科学素养概念结构的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY70年代中期，俄亥俄州立大学的索尔特(Showalter)等人，提出科学素养应包括：科学的本质；科学中的概念；科学过程；科学的价值；科学和社会；对科学的兴趣；与科学有关的技能。

2.“科学素养〞的定义(1)对科学素养概念结构的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY80年代，美国国家科学教师协会在?科学技术社会：80年代的科学教育?报告中指出，科学素养的根本成分包括：科学和技术过程和探究技能；科学和技术知识；科学、技术知识在个人和社会决策中的作用；对科学和技术的态度、价值观和鉴赏能力；在与科学有关的问题中的科学和技术的相互作用。

2.“科学素养〞的定义(1)对科学素养概念结构的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY国际学生评价工程〔PISA，2000年〕对科学素养的界定：科学素养是应用科学的知识来确定问题，得出(或提出)基于证据的结论的能力，以便理解并帮助做出关于自然世界的决定，并且通过人类的活动做出调整。

2.“科学素养〞的定义(2)对科学素养概念的内涵的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY国际经济合作组织〔OECD〕认为：“科学素养是运用科学知识，确定问题和作出具体证据的结论，以便对自然世界和通过人类活动对自然世界的改变进行理解和作出决定的能力。〞2.“科学素养〞的定义(2)对科学素养概念的内涵的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY英国国家理科课程〔NationalCurriculumforScience，2000〕中认为科学素养是：理解科学观念、训练科学方法、建立科技联系、理解科学对社会的奉献、理解科学对个人开展的奉献、认识科学的本质。2.“科学素养〞的定义(2)对科学素养概念的内涵的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY美国1996年公布的?国家科学教育标准?中指出“科学素养是了解和深谙进行个人决策、参与公民事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。〞2.“科学素养〞的定义(2)对科学素养概念的内涵的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY我国国务院2006年公布的?全民科学素质行动方案纲要〔2006—2021—2021年〕?中指出“科学素养是了解必要的科学技术知识，掌握根本的科学方法，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。〞2.“科学素养〞的定义(2)对科学素养概念的内涵的探讨CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY不同时期、不同国家机构对科学素养的理解不尽相同。正如美国国际科学素养促进中心主任米勒〔J.Miller〕教授指出的：“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。〞公众所具有的科学素养也会不断开展，要了解公众的科学素养就需要进行测量。科学素养概念小结CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY3.“科学素养〞的测量美国国家科普作家协会在1957年进行了世界上第一次科学素养调查。目前世界上许多兴旺国家和少数开展中国家都定期或不定期地开展了本国公众科学素养的调查。CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY

3.“科学素养〞的测量(1)科学素养测量的理论依据为了便于大规模科学素养调查，美国国际科学素养促进中心主任米勒〔J.Miller〕教授提出了科学素养概念的三维模型。CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY

对科学原理和方法的理解对重要科学术语和概念的理解对科技的社会影响的意识和理解(1)科学素养测量的理论依据米勒的三维模型现在，许多国家公民科学素养的调查都按照米勒模型进行问卷设计。3.“科学素养〞的测量CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY(2)我国公众科学素养历次测量结果从1992年开始，我国公众科学素养的调查已经进行了6次。★从历次调查数据看，我国公众的科学素养不断提高；但总体水平不高，以2007年为例：仅有2.25%的公众具有根本科学素质。3.“科学素养〞的测量CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY(2)我国公众科学素养历次测量结果◆上海公众科学素养远远高于国内公众科学素养平均水平；◆但与其他国家相比，仍然相当落后。据报道：2005年欧共体的24%，美国为25%，而上海仅为10.7%，全国平均水平不到1.98%。3.“科学素养〞的测量CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY3.“科学素养〞的测量从调查数据看：◆男女具备的科学素养差异大，男性具备根本科学素养的为2.9%，而女性为1.6%，相差1.3个百分点；◆不同地区差异大，我国东部地区公民的根本科学素质为3.9%，西部仅为1.3%，相差高达2.6个百分点。以2007年共众科学素养调查数据为例CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY3.“科学素养〞的测量◆城镇和乡村差异明显：城镇公民2007年公众具有根本科学素养的为3.6%，而乡村低于2.6个百分点；◆从年龄段看，18-29岁的公民科学素养最高，从地区上看，东部地区居民科学素养最高。以2007年共众科学素养调查数据为例CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY◆另外，根据调查报告：在党校和局部机关做的调查发现，有2%的领导干部和公务员还心存迷信，相信求签、祈求神灵保佑等。以2007年共众科学素养调查数据为例3.“科学素养〞的测量CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY2021年11月份，重庆万州一块貌似人形的岩石引发成千上万人顶礼膜拜3.“科学素养〞的测量◆公众科学素养提高迷信现象仍然存在CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY京华时报3月1日报道：2021年2月28日元宵节北京近万人潭柘寺上香祈福。3.“科学素养〞的测量◆公众科学素养提高迷信现象仍然存在CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY农村和经济落后地区，遇病、灾烧香、求神等迷信现象仍盛行。3.“科学素养〞的测量◆公众科学素养提高迷信现象仍然存在CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY我国共众科学素养为什么会处在这样低的水平呢？3.“科学素养〞的测量CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY我国公众科学素养低的主要原因

全民科学教育水平偏低，不同地区差异大；全民科学精神冷淡，迷信、伪科学现象普遍存在；群众传媒〔如科技馆、文化馆、博物馆等公共教育设施〕得不到应有的重视和支持，特别是电视、报刊、播送等媒体制作、刊发的科普节目及内容所占量太小，科普读物内容质量普遍偏低等。3.“科学素养〞的测量CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY4.国外提高公众科学素养的措施在生活不断富足的今天，考量一个国家、一个民族的开展与进步，不仅表达于经济指标，科学素养更是一个重要的尺度。因此，世界各国都非常重视本国公民科学素养的提高，并根据各国实际采取了一系列措施。CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY(1)美国的措施美国科学促进会从1985年起组织制订了一项致力于提高全体美国人科学素质的长远方案——“2061方案〞。4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY1985年6月，美国科学促进联合会组织几百名科技专家和教育工作者，组成美国科学技术教育理事会及5个学科专家小组，开始研制该方案。历经四年深入研究，在1989年公布的科学教育改革的总蓝图“2061方案〞的第一个报告——?面向全体美国人的科学?，它发出了“普及科学〞(ScienceforAll)的号召，旨在提高全体美国人、尤其是青少年学生的科学技术素养。(1)美国的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY在美国教育史上，改革得到了空前的支持。在二十世纪90年代，超过三百个报告支持正在教育系统内进行的科学教育改革。80年代后期和90年代初，有三个主要的课程机构显著影响了美国国家和地方的学校科学课程改革。(1)美国的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY第一个是美国进步科学协会(AmericanAssociationfortheAdvancementofScience，AAAS)该组织在1989年提出了“为一切美国人的科学〞的口号，并在1993年出版了?科学素养的基准?，把?为全体美国人的科学?中的目标转化为二年级、五年级、八年级和十二年级结束时的学习目标，即衡量标准。(1)美国的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY●第二个是国家科学教师联合会(NationalScienceTeachersAssociation，NSTA)●该组织在1989年提出了“Scope，Sequence，andCoordination〞〔范围、次序和调节〕方案：◎呼吁取消按照成绩或别的标准或需要把学生进行分组的做法；◎主张使用适当的教学先后顺序，重视学生进行学习的方式。(1)美国的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY第三个是国家促进科学教育中心(NationalCenterforImprovingScienceEducation，NCISE)报告了初中和高中的教育情况，并制订了?国家科学教育标准?:该标准

给出了关于判断科学方案的定性标准和结构以及支持该方案的必须政策;

说明了不管种族、肤色和地域的差异，所有学生的科学素养都应获得开展；

呈现了判断K-4、5-8和9-12年级水平科学教育内容和程序的标准(1)美国的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY(1)美国的措施美国在1996年推出“国家科学教育标准〞之后，进一步加大了改革的力度呈现出如下特点：第一，课程目标方面，尤为注重开展学生的科学探究能力，关注学生科学探究精神与科学世界观、价值观的形成。第二，课程内容方面，注重内容的根底性、实用性、生活性、综合性以及所选知识能否满足学生的好奇心。第三，课程实施方面，强调学生学习科学的过程是亲自动手去做的过程，是探究知识、发现知识的过程。4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY(2)加拿大的措施1984年加拿大科学理事会发表的?为了每一个学生的科学:为了明日世界的加拿大人教育?(scienceforeverystudents:educatingCanadiansfortomorrow’sworld),该报告以理事会对加拿大学校科学教育进行的首次全国性调查为根底,提出的诸多问题拉响了中小学科学教育的警笛。4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY安大概政府1986年拨出300万加元开展一项专题研究,并发表了?科学发生在这里?的报告,明确提出科学教育应注重社会、技术和经济背景。研究说明,经济高度兴旺的安大概省处于国际下游水平。学生如此糟糕的成绩引起了教育界的震惊和反思,1996年上台的新政府,决定把提高数学和科学教育质量列为政府优先日程,重点是抓好课程改革。(2)加拿大的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY1998年3月安省正式公布小学科技教育课程,同年9月开始在小学各年级实施,中学那么从9年级开始,分阶段实施新的课程,2002-2003年全面推广。1998年还推出了权威的1-8年级课程大纲?科学与技术?,其后在2000年又出版了配套的?技术教育?(供中学11和12年级使用)。围绕科技教育课程屡次开办旨在提高教师业务素质的研讨会,举办了由学生、教师、大学和企业界的科技工作者、教育行政人员及家长参加的各种论坛。(2)加拿大的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY新加坡十分重视提高全民科学素养，把科学教育作为帮助学生获得重要科学知识、技能并驾驭它们推动经济开展的坚实根底。科学课程作为核心课程。从小学3年级开始设置。实施分流教学。学生按照学业成绩和学习能力被分流，进入不同的科学课程学习。

(3)新加坡的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY新加坡的科学教育是成功的，通过有效的科学课程改革，公众的科学素养得到了普遍提升。据1995年第三届国际数学与科学研究会(TIMSS)调查说明，新加坡小学三、四年级学生的科学素养在全球名列前10名，中学一、二年级学生位居首位。(3)新加坡的措施4.提高“科学素养〞的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY各个国家通过改革学校科学教育，国民科学素养提高显著。

什么是学校科学教育？它的内涵和外延如何规定的呢？CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY二学校科学教育Science

CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY?新华汉语词典?：科学，名，反映自然、社会、思维等的客观规律的知识体系。?辞海?：“关于自然、社会和思维的知识体系，是实践经验的结晶。〞

?不列颠百科全书?:“科学涉及对物质世界及其各种现象并需要无偏见和系统实验的各种智力活动.〞：“科学可以说是关于自然现象的有条理的知识，可以说是对于表达自然现象的各种概念之间的关系的理性研究。〞科学史及其与哲学和宗教的关系.“今日所谓科学，不简单是一种知识。它是诞生于17世纪欧洲文艺复兴时期，从对待自然界的态度、研究自然界的方法，到所形成的各种关于自然界的理论，以及在这些理论之下对自然界的改造，都已形成了一套特定的体系。这个体系就是近代欧洲成长起来的，通常称为近代科学。〞——吴国盛著.?科学的历程?，湖南科学技术出版社1995年12月第1版，第77页.

Viewofscience〔VOS〕

——对科学的认识、看法和理解几种常见的科学观：◆常识性科学观◆经验主义科学观◆理性主义科学论◆历史主义科学观◆建构主义科学观

NatureofScience〔NOS〕

八个科学教育标准文件8个文本中对科学本质一致性观点1.尽管科学的知识是持久的，但它具有暂时性的特征。2.科学的知识强烈但不完全依赖观察、实验的证据、合理的争论以及疑心的态度。3.从事科学没有固定的一个方法存在。4.科学企图解释自然现象。5.定律及学说听过科学中不同的角色，因此，学生应该注意到，即使有另外的证据存在，学说是不会变成定律的。6.来自所有文化的人们促成了科学。7.新的知识必须被清楚地、不隐瞒地报告出来。8.科学家需要精确的持续记录、同伴检查及可复制性。9.观察是理论蕴涵的〔theory-laden〕。10.科学家是有创造力的。11.科学史同时展现出进化的及革命性的特性。12.科学是社会及文化传统的一局部。13.科学与技术互相影响。14.科学的想法被社会和历史环境所影响。科学促进协会2001?面向全体美国人的科学?1.世界是可以被认知的；2.科学知识是具有持久性，科学观念又是变化的；3.科学不能为所有的问题提供答案；4.科学是逻辑和想象的产物，经常是出乎人意料而得到的结果；5.科学需要证据，而不是依仗权威，科学家应努力鉴别从而防止偏见；6.科学要对世界作出解释，并具有预见性；7.科学作为一种复杂的社会活动，由学科内容组成，由不同机构研究；8.科学研究中有着普遍接受的道德标准，而科学家在参与公共事务时，既是科学家又是公民；9.科学是一种独特的思维方式；10.科学是人类共同的文化。科学的教育价值扩大认识：科学反映了人类对自然界和人类社会不断探索和认识，具有认识功能；完善方法：科学是一个方法论体系；陶冶精神：科学最重要的是对人类精神的陶冶。ScienceEducation

广义的科学教育指在人生各个阶段，包括学校在内的整个社会中进行的自然科学方面的教育；狭义的科学教育专指学生在学校里接受的以自然科学为主要学习对象的教育。

为防止与广义的科学教育发生混淆，以后我们把狭义的科学教育称为学校科学教育，而广义的科学教育还以科学教育指代。科学教育的内涵——本质问题

一种以科学为载体的教育活动。科学教育的外延——“范围〞问题1、活动范围：但凡涉及各门自然科学〔包括综合科学〕知识、技能、方法的教育活动；2、知识范围：一切自然科学知识；3、时空范围：人一生或学校生活阶段；4、学科范围：物理、化学、生物、地理、天文学、信息科学、数学等；5、表现形式：科普讲座、科技下乡、学校科学教育、科技报刊阅读等。科学教育的功能与价值

〔1〕科学教育是传播和延续人类科学文明和科学文化的一种社会实践形式，它不仅起着传承科学文化内涵和知识体系的作用，而且起着传播科学价值观念和思维方式的作用。〔2〕科学教育具有面向所有人、促进普及科学文化的作用，对于提升全民的科学文化素养、保证国家的科技竞争力经久不衰具有重要的作用。

〔3〕科学教育不仅具有提高国家人力资源的整体竞争能力和科技应用能力的性质和功能，而且具有促进终身教育的作用。科学教育系统〔1〕科学教育的层次构成启蒙期科学教育〔幼儿园〕根底科学教育〔小学、初中〕中等科学教育〔高中或技校〕高等科学教育〔大学或大专〕〔2〕科学教育的管理和实施系统构成教育行政管理部门各级科技馆、科研院所学校及各种培训机构〔3〕科学教育的学科门类构成学科系列：物理学、化学、生物学、地理学、天文学等；综合系列：科学〔综合理科〕、技术、环境科学、信息技术、科学史等；实作系列：工艺、实验、模型制作等科学教育目标以培养和开展学生的科学素养为总目标突出科学探究和认识科学过程的目标立足根底知识、理解科学的价值和科学的本质目标学习科学方法、科学技能和培养科学能力的目标培养科学态度、情感和价值观目标重视理解科学、技术与社会相互关系的目标〔一〕进行科学课程改革

2000年，我国启动了第八次根底教育课程改革，明确了科学课程的宗旨和总目标是提高学生的“科学素养〞。

三我国提高公众科学素养的措施CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY在高师院校设置科学教育本科专业，为根底科学课程的实施提供师资保障。截止2007年底，全国已有60所高等院校获准开设科学教育本科专业。我校是最早设立科学教育本科专业的高师院校。〔1〕设置科学教育本科专业6.科学课程实施保障2007年桂林科学教育会议CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY

〔2〕建立根底科学教育研究中心〔所〕为加强科学教育的理论研究，加快推进根底科学教育的改革步伐，教育部在北京师范大学、西南师范大学、首都师范大学、广西师范大学、天津师范大学等高校设立了科学教育研究中心。6.科学课程实施保障广西科学教育研究所CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY〔3〕翻译和出版了大量的科学教育书籍美国中小学主流科学教材

6.科学课程实施保障CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY〔4〕开展形式多样的教师培训镇坪县举办首届科学教师培训班

2006年吉林省“做中学〞科学教育实验工程教师培训现场，与会老师通过做课、研讨、反思等形式收获颇丰。6.科学课程实施保障CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY2006年2月6日，国务院公布?全民科学素质行动方案纲要〔2006—2021—2021年〕?，希望通过开展科学技术教育、传播与普及，尽快使全民科学素质在整体上有大幅度的提高。〔二〕制定实施科学素质行动纲要CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY1.?科学素质纲要?的主要内容?全民科学素质行动方案纲要?由六个局部组成—▲前言：▲方针和目标：▲主要行动：▲根底工程：▲保障条件：▲组织实施：〔二〕科学素质纲要CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY纲要旨在全面推动我国公民科学素质建设，通过开展科学技术教育、传播与普及，尽快使全民科学素质在整体上有大幅度的提高，实现到本世纪中叶我国成年公民具备根本科学素质的长远目标。提出了全民科学素质行动方案在“十一五〞期间的主要目标、任务与措施和到2021年的阶段性目标。▲前言〔二〕科学素质纲要CHANGCHUNNORMALUNIVERSITY实施方针：政府推动，全民参与，提升素质，促进和谐。阶段目标：到2021年，科学技术教育、传播与普