序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇科學素養(yǎng)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

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再次，它是提高國民整體素質(zhì)的重要方面。一個國家和民族的強大固然可以通過強大的經(jīng)濟實力表現(xiàn)出來，但這只是一個方面，而且不是最主要的一個方面。21世紀是科學技術(shù)主導的世紀，其最寶貴的是人的素質(zhì)，整個國民素質(zhì)的強大，才能確保國家和民族的強大。如果一個國家和民族具備較高的國民素質(zhì)，這個國家和民族就會真正地強大起來，并且會持續(xù)強大，即使遇到挫折，也會很快復興起來。20世紀的德國就是一個很好的例子，它是兩次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)敗國，兩次戰(zhàn)后甚至都被別的國家“分割占有”，但它每次都能很快再次強大起來，成為少數(shù)最強大的國家之一。歷史學家在分析這一現(xiàn)象時就找到了國民素質(zhì)這一項，德國被譽為義務(wù)教育最偉大的國家。早在1619年，當時的德意志魏瑪公國就明確做出義務(wù)教育的規(guī)定，1885年的普魯士政府就開始實施了免費義務(wù)教育。可以說，提升國民素質(zhì)一直都是這個國家和民族最看重的事情。在國民素質(zhì)中，科學素養(yǎng)是其重要的方面，也是整個國民素質(zhì)的基礎(chǔ)。最后，它是國家科學技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。一個國家和民族只有在整體上提高科學素養(yǎng)，其國民基本上都擁有了基本的科學知識，掌握了一定的科學理論和思想，具有了一定的科學思維，這個國家才能培養(yǎng)出更多科學技術(shù)方面的人才，也才能更有效地把科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從而為新的科學技術(shù)開發(fā)提供各種資金、技術(shù)、空間等支持。這個國家和民族才能不斷地“沖擊”科學技術(shù)的高峰。

二、形式邏輯的科學精神:求真

形式邏輯作為一種“科學的邏輯”，一種探索“物的世界”的思維工具，它具有科學的精神，那就是對真理的追求?？梢哉f形式邏輯和真理具有密切的關(guān)系，真理就是形式邏輯的根本追求。形式邏輯和真理的關(guān)系，基本上是無人質(zhì)疑的。其實，形式邏輯追求真理的理論訴求，在亞里士多德創(chuàng)制形式邏輯時就已經(jīng)明確進行了論述。在亞里士多德看來，形式邏輯是一種獲得科學知識的有效工具，形式邏輯的存在本身就是為了獲得知識。在他那里，知識就是真理，就是關(guān)于事物本質(zhì)的認識?！拔覀儫o論如何都是通過證明獲得知識的。我所謂的證明就是指產(chǎn)生科學知識的三段論。所謂科學知識，是指只要我們把握了它，我們就能據(jù)此知道事物的東西”。從真理觀上看，亞里士多德所提出的符合論真理觀目前依然是最被廣泛認可的真理觀。這種真理觀認為，“一事物之真理與各事物之實是必相符合的”。而這和他在三段論中關(guān)于真理的認識是一致的。亞里士多德在形式邏輯上也堅持一種符合論的真理觀，在《工具論》中，他明確指出:“真實就在于符合事實?！毙问竭壿嬎@得的真理就是關(guān)于事物的真實認識，即如實反映出事物的本真面貌，正確把握事物的各種特性規(guī)律。亞里士多德主張在科學三段論推理時，其前提必須是真實的、可靠的，并且推理應該按照形式推理的格式要求進行，這些都是為了獲得真理性的結(jié)論。除了符合論的真理觀之外，目前比較流行的其它幾種真理觀也主要是依據(jù)形式邏輯來進行界定的。比如融貫論的真理觀。真理的融貫論認為:“一個命題的真不在于它與事實、實在的符合、一致或?qū)谟谒c它所從屬的命題系統(tǒng)中其他成員是否融貫。融貫者為真，不融貫者為假?！保?］另外，真理的冗余論也是如此界定的，這種真理觀認為我們給句子加上“真的”或“假的”是多余的，說“P是真的”就等于“P”，“真的”這一謂語只不過是意味著我們接受P、肯定P等，它沒有給出什么新的描述。這一界定是依據(jù)邏輯句法結(jié)構(gòu)來進行的。形式邏輯把真理作為自己的理論追求，一種最高的價值，這也和形式邏輯要求成為一種“客觀性”的邏輯是密不可分的。形式邏輯要求在相同的前提下，依據(jù)形式邏輯的推理程序，要得到同樣的結(jié)果。為此，形式邏輯還在自己的運作過程中，做出了自己嚴格的程序設(shè)計:其一，形式邏輯要求進行形式化的思考，使形式邏輯可以做到同一性標準的要求;其二，與其一相關(guān)，形式邏輯是一種外延邏輯，它的外延化思考使這種邏輯在思考事物時可以進行量化和計算;其三，形式邏輯為推理規(guī)定了嚴格的形式程序，三段論的格和式就是形式推理的一種程序規(guī)定;其四，形式邏輯建立起公理化系統(tǒng)，要求推理在系統(tǒng)內(nèi)進行，每個系統(tǒng)都是完備和自足的。當然，形式邏輯把真作為自己的理論追求，形式邏輯貴在求真，并不代表形式邏輯就沒有價值取向，就放棄了善的要求。邏輯本身并不外在于人，即使是形式邏輯，它也有著人文關(guān)懷。只是，與善比較起來，形式邏輯更偏向于真，真是形式邏輯的最高指向。

三、形式邏輯對提升科學素養(yǎng)的意義

形式邏輯是一種“物的邏輯”，它的首要功能就是理解和解釋人類自然界的奧秘，從而獲得關(guān)于外界的知識，它是科學探索的“拐杖”，是進行科學研究的工具。形式邏輯有時又被稱作知性邏輯，這和它的知識本性有關(guān)系，亞里士多德就把獲取知識看做形式邏輯的德性?？梢哉f，形式邏輯對于科學知識和科學思維都有重要的意義，它本身就是一種科學方法。最重要的是，形式邏輯的精神就是科學的求真精神，形式邏輯天生和科學素養(yǎng)有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián)。因此研習和掌握形式邏輯有助于自身提升科學素養(yǎng)。第一，具備形式邏輯思維能力是進行科學研究的基礎(chǔ)。從科學理論的角度來看，從事任何科學研究，都無法離開形式邏輯思維，都必然要求從事者進行符合邏輯的思考。整個科學的研究過程，從收集整理材料，到提出一定的科學假說，再到對假說和理論進行驗證，都需要形式邏輯思維，都需要推理和證明，沒有推理和證明的幫助，這一切都將寸步難行。

可以說，形式邏輯思維能力是一個人從事科學研究的基本素養(yǎng)。正是在這一意義上，愛因斯坦才說:“作為一個科學家，他必須是一位嚴謹?shù)倪壿嬐评碚摺？茖W家的目的是要得到關(guān)于自然界的一個邏輯上前后一貫的摹寫。邏輯之對于他，有如比例和透視規(guī)律之對于畫家一樣?！保?］第二，形式邏輯是獲取新知識的工具。形式邏輯的一項根本功能就是從已知推出未知，也即新知。在前提給定的情況下，我們通過有效的形式邏輯推理，來發(fā)現(xiàn)前提中隱藏不明的新知識，形式邏輯被視為獲得新知識的工具，也主要是從這個意義上而言的。恩格斯也曾指出:“形式邏輯也首先是探尋新結(jié)果的方法，由已知進到未知的方法?！保?］迄今為止的很多重大科學發(fā)現(xiàn)，都首先是通過形式邏輯推理得出的，然后通過一定的科學實驗和觀察來進行驗證。門捷列夫提出的化學元素周期律，天文學家通過測量推理得出的海王星的存在，都是如此。

第三，形式邏輯是科學發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。在科學發(fā)現(xiàn)中，假說演繹法是一種重要的方法，它有著十分重要的意義。很多事實和現(xiàn)象的發(fā)生，依據(jù)當時現(xiàn)有的科學事實和理論，不足以對其做出滿意的解釋和說明。在這種情況下，科學只好借助一定的假說來進行解釋，然后在某些條件具備時來驗證依據(jù)假說所推出的事實，如果依據(jù)假說所得到的事實被驗證，假說就變成了科學理論。比如魏格納的大陸漂移學說就是一個著名的假說，目前的宇宙大爆炸學說也是一個重要的科學假說。

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2韓國21世紀的全新科學素養(yǎng)框架

2.1內(nèi)容知識內(nèi)容知識指的是科學素養(yǎng)總體的原則和這些概念之間的關(guān)系，以此來描述和解釋生活中的現(xiàn)象。目前的內(nèi)容知識主要限制在于沒有分清楚概念內(nèi)容與思想之間的關(guān)系，在科學學科缺乏統(tǒng)一的核心指導思想組織構(gòu)建未來。學習者在21世紀將應對氣候變化的相關(guān)問題，基因工程的影響，能源缺乏，環(huán)境污染。為解決這樣的問題，就需要學習者有綜合了解科學的思考。這種思考允許個人解釋和預測各種在日常生活經(jīng)驗的解釋，為將來的學習打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2思維習慣思維習慣是要求21世紀的公民需要有解決復雜問題，并協(xié)助他人、溝通并交流彼此的想法。因此，強調(diào)審查和解決個人、社會、全球性問題，發(fā)現(xiàn)和使用課程資源，強調(diào)創(chuàng)意思維，兼顧多種觀點，以事實和證據(jù)反駁不同立場。以此，定義了與21世紀思維能力發(fā)展相關(guān)聯(lián)的四個關(guān)鍵元素：溝通和協(xié)作的能力技巧，系統(tǒng)性思維，證據(jù)支撐觀點，并具備建立參數(shù)和信息管理的能力。第一，“溝通”包括自我解讀他人的語言和非語言信息能力，“協(xié)作”包括知道如何和不同文化背景的人在工作與交流中建立共識。第二，系統(tǒng)性思維要求每個人注意到個體與整體之間的關(guān)聯(lián)，運用邏輯性思維分析并思考復雜的概念解決問題。第三，科學的一個重要特點即是以證據(jù)支撐觀點。21世紀的公民需要知道如何用證據(jù)參數(shù)按照要求支撐觀點。第四，建立參數(shù)和信息管理是學習者所必備的能力，管理和評估信息是以一個或者多個可理解的方式傳遞給其他人。

2.3情感態(tài)度與價值觀21世紀需要個性化發(fā)展，同時要有高度負責的態(tài)度關(guān)注身邊的生命和賴以生存的環(huán)境。因此，個體需要開發(fā)建立一個價值體系，可以作為一般性的指導內(nèi)容支撐全球化社會科學問題，并以此內(nèi)化為個體的態(tài)度和價值觀在指導行動中作為評判自我和他人的準則。符合21世紀發(fā)展的價值觀念包括：生態(tài)世界觀，科學中社會化責任，社會道德情感。生態(tài)世界觀是指個人發(fā)展與其他人生命的延續(xù)都有著千絲萬縷的聯(lián)系，將個體賦予在整體環(huán)境當中，意識到自己是其中一部分并影響著整個體系的運行?？茖W中社會化責任要求個體理解社會與科學的關(guān)系，以及社會與科學二者的關(guān)系。社會道德情感要求理解他人的行為，這樣就需要理解和尊重世界各地的人們，并充分理解自己的文化背景以及價值觀念，但也要認同文化的多樣性。

2.4科學是人文性的事業(yè)科學是人文性的事業(yè)是指個人理解科學的本質(zhì)。21世紀的科學素養(yǎng)要求處理個人和科學之間的關(guān)系，社會、科學技術(shù)和科學三者的關(guān)系。因此把握科學是人文性的事業(yè)有助于學生用科學知識做出決策，解決問題，尊重科學，了解能做什么和不能做什么。這樣就要求具備三個重要的要素：科學知識的特點，科學與社會的關(guān)系，科學精神?？茖W知識源于人類活動的基本特征，基于人類理論構(gòu)建?？茖W家的知識產(chǎn)生是實驗性、主觀性、實用性?？茖W技術(shù)是社會企業(yè)和社會產(chǎn)品必不可少的一部分，但如何使用這些科學知識是由個人決定的，科學技術(shù)只顯示會發(fā)生什么，而不是應該發(fā)生什么，這是科學和社會兩者之間的重要方面，指導著人們?nèi)绾巫龀隹萍籍a(chǎn)品。公民應該欣賞科學，合理地貢獻社會。因此，我們不僅強調(diào)理解科學知識的性質(zhì)及其與社會的關(guān)系，也應該注意到好奇心、創(chuàng)造力、誠懇、寬容，是作為公民了解社會性科學問題的重要因素。

2.5自主性元認知元認知和自主性是個人能力，積極使用認知資源來調(diào)節(jié)自己的思維和認知過程，如計劃、監(jiān)控、評價，以此來提高自己。元認知是一個角色整合其他四個維度，這也是最為重要的能力。做決定或選擇關(guān)鍵社會問題或解決復雜的日常問題時將面對大量的新的信息，這就需要計劃、監(jiān)控和評估更多的信息內(nèi)容。為此，綜合整理了三個關(guān)鍵元素：自主規(guī)劃、自主監(jiān)視和自主評估。此外，元認知和自主性讓一個人知道意識到問題時，如何負責任地行動或采取行動。這也是理解性質(zhì)和應用的關(guān)鍵。最后，它允許每個人懷疑新的要求和推動個體尋求其他可能的解決各種問題的方法。

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二、實驗“意外”利用的策略

著名教育家布魯姆曾經(jīng)提出，“我們的教學存在‘意外’，而且可能因為‘意外’成為一門藝術(shù)”。因此，在實驗教學中，一旦出現(xiàn)“意外”，我們應該以坦然的心態(tài)去面對，積極思考對策，合理解決，只有這樣，課堂才是活的，教學才是美的，教學活動才是有價值的。

1.分析實驗“意外”的原因，培養(yǎng)學生一絲不茍的探索精神。教師要科學分析實驗“意外”，把“意外”作為提升學生學科素養(yǎng)的良好機會，積極引導學生努力去發(fā)現(xiàn)問題，并找到解決問題的方法，通過探究培養(yǎng)學生一絲不茍的探索精神。例如，在教學“氫氣還原氧化銅”實驗時，操作稍有不慎就會出現(xiàn)各種意外，比如試管爆裂、還原成的紅色的銅又重新變?yōu)楹谏取Ｃ鎸@些“意外”，教師要積極引導學生找尋問題的原因，通過不斷改正，讓學生明確實驗過程的規(guī)范與嚴謹，從而體會科學探究的不易，培養(yǎng)他們實事求是、一絲不茍的探索精神。

2.借助實驗“意外”的素材，培養(yǎng)學生勇于探索的科學態(tài)度。蘇霍姆林斯基曾說過：“教育的技巧并不在于我能預見到的所有細節(jié)，在于根據(jù)當時的具體情況，巧妙地在學生不知不覺中做出相應的變動。”課堂教學具有很強的現(xiàn)場性，面對富有價值的生成資源，教師不應拘泥于預設(shè)的教學流程，而應為學生搭建寬廣的發(fā)揮的舞臺，讓學生有創(chuàng)新的苗頭、探究的火花，也讓教師有自己自由揮灑的空間。在指導學生做“木炭在氧氣中燃燒”的實驗時，發(fā)現(xiàn)有的小組的實驗現(xiàn)象并不明顯，學生找不到出現(xiàn)“意外”的原因。于是，我鼓勵學生展開自主探究，查找出現(xiàn)“意外”的原因。在筆者引導下，學生也積極參與到科學探究中，通過與成功小組的對比，通過分析，他們很快找到了失敗的原因———原來是他們在收集氧氣的時候未把集氣瓶中的水排盡，造成瓶內(nèi)氧氣不純，最終導致實驗的失敗。通過此次教學，筆者認為，教師要善于借助“意外”實驗的素材，幫助學生更好地理解和學習科學知識，提高學生的分析能力，激發(fā)學生學習科學的興趣和探究欲望，培養(yǎng)學生勇于探索的科學態(tài)度。

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其次，積極倡導自主、合作、探究的學習方式，這是達到化學教育目的的策略．讓學生的化學學習在依據(jù)化學科學探究活動的基本原理:提出問題———猜想與假設(shè)———制訂計劃———進行實驗———收集證據(jù)———解釋與結(jié)論———反思與評價———表達與交流的全程中，發(fā)展自己的能力，健全自己的人格，使化學教育真正體現(xiàn)科學素養(yǎng)的核心目標，完成化學學科培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的任務(wù)．教師在實施探究教學中要成為探究教學的組織者、引導者重要在以下三個方面著力完善．其一，激發(fā)學生的探究興趣，要通過創(chuàng)設(shè)情境，介紹背景、資料等一系列教學前提條件．其二，培養(yǎng)良好的探究態(tài)度和習慣．其三，在探究教學中，教師應努力幫助學生“找到自己”，有了獨特的見解，才能展開探究．人教版九年級化學上冊第七單元課題一《燃燒和滅火》一節(jié)的課堂教學流程是情景激趣導入新課———合作交流實驗探究———群策群力探尋奧秘———實踐應用火場逃生———趣味練習鞏固新知———課堂小結(jié)認識升華———布置作業(yè)課外延伸．其中設(shè)計燃燒的探究實驗，用蠟燭、火柴、燒杯等實驗室較常見的物品引導學生參與探究，讓學生親身感受“燃燒”，通過科學探究得出可燃物與空氣或氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應叫做燃燒的定義描述．而在探究燃燒的條件實驗時，白磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白煙五氧化二磷，對環(huán)境造成了嚴重污染，考慮該實驗在班級進行，如何盡量做到實驗“綠色化”，引導學生進行自主學習，合作探究在紙上設(shè)計實驗方案，進行小組匯報交流，進行論證分析，進行實驗，將教材中用紅磷、白磷的進行探究實驗的加以改進，收效很好．

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二、及時溝通，爭取學生理解和支持，促進探究活動順利開展

課外探究的場所一般是在家里，所以有的家長可能會認為孩子貪玩，不專心學習。比如“油菜花開了”這節(jié)課，我選擇白菜根作為實驗材料———種白菜花。對于“白菜根也能種出花來”學生表現(xiàn)出了懷疑，都有想要嘗試的欲望，但真正實驗的并不多。后來我與家長交流，了解到孩子做事前并沒有和家長溝通，家長在不經(jīng)意間就把孩子種的白菜根給處理掉了。通過這件事，也讓我明白了課外延伸實驗要開展起來，不光是要學生明白、理解，同時也要有家長的理解、支持才行。溝通是必不可少的。每次活動前，我都請班主任在與家長進行校訊通聯(lián)系時幫忙說明原因，這很大程度地避免一些學生因表達不清楚而導致家長不明白、不重視的事情發(fā)生。今年開學，學生高興地捧來了開滿小黃花的白菜根。當我們用小片段記錄這一過程時，有的學生就寫道“白菜花很漂亮”，“搖曳的白菜花像穿著花裙子跳舞的姑娘”等語句，從中我們看到學生有了超越課本知識的收獲———發(fā)現(xiàn)了美、欣賞了美；還有的學生寫道：“種白菜花培養(yǎng)了我的觀察力”，“一次失敗，我沒有放棄，我終于種植成功了”等話語，學生在參與的過程中，能力得到了培養(yǎng)、提高，他們的耐心、毅力……也在探究活動中得到了鞏固、升華，這讓我覺得為此所付出的努力和辛苦沒有白費。

三、積極評價學生的活動，肯定實驗無論失敗與成功

科學家進行科學研究還都要經(jīng)歷成千上萬次的失敗后才能取得成功。對于小學生來說，能堅持，能有所收獲就已經(jīng)很了不起了。我們平時要善于發(fā)現(xiàn)學生閃光點，不斷鼓勵、表揚他們。比如養(yǎng)蠶時，學生采摘了有殘余農(nóng)藥的桑葉，結(jié)果導致蠶全部中毒死亡，孩子當時非常地難過，我們不能因為實驗的停止而責備學生的無心之失，他們此時更需要安慰和鼓勵，告訴他們飼養(yǎng)的過程比結(jié)果更重要，只要盡心照顧了，即使沒有看到最終結(jié)果，我們也可以吸取教訓，重新再來。大家都知道小學生的恒心是有限的，為了讓學生能持之以恒地進行課外探究，我們必須充分地重視學生的課外探究成果。在制作天氣日歷的過程中，我為學生準備了各種圖案的卡片，發(fā)揮色彩想象的空間，繪畫填色并記錄下一天的天氣情況。每次上課時，我都會收集學生的作品，同時利用幾分鐘時間對于他們的記錄進行及時表揚與鼓勵；對于那些記錄內(nèi)容欠缺的孩子，給予有針對性的指導，讓他們學會如何去記錄，在肯定參與熱情的同時調(diào)整以后實驗的記錄，沒有了批評，孩子們的壓力就會減少很多，能堅持多天連續(xù)記錄天氣變化的學生人數(shù)也越來越多了。學生的耐心和毅力在不知不覺中得到了鍛煉和培養(yǎng)。

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2科學素養(yǎng)的內(nèi)涵

Science曾經(jīng)被稱作賽先生，在中風靡一時。但是，隨著社會的發(fā)展和進步，它并沒有被時代的浪潮所吞沒。科學素養(yǎng)這一概念也是由文化素養(yǎng)引申而來。科學素養(yǎng)一詞譯自英文scientificliteracy。素養(yǎng)和素質(zhì)含義接近，但素養(yǎng)與素質(zhì)相比更強調(diào)后天修習涵養(yǎng)的作用，即學習提高的重要性。判別一個人是否具備科學素養(yǎng)，這個問題與如何給科學素養(yǎng)下定義、如何界定科學素養(yǎng)的內(nèi)涵密切相關(guān)。然而，迄今為止，學者們對科學素養(yǎng)的理解仍然是不統(tǒng)一的。世界經(jīng)濟合作與發(fā)展組織認為，科學素養(yǎng)包括能夠確認科學問題，使用證據(jù)，做出科學結(jié)論，并且能夠就著結(jié)論與他人進行交流的能力。在這里需要強調(diào)的是，科學素養(yǎng)與他們受教育程度，學歷高低并沒有直接的關(guān)系。但是，由于人們受教育程度不同，社會信息流動的速度也有所不同，經(jīng)濟發(fā)展狀況的不同，獲得科學技術(shù)信息的渠道和手段的不同，因而對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的看法也存在很大差異。許多發(fā)達國家將研究重點放在了解本國公眾是否具有參與各種公共政策討論的能力，是否保持決策的民主化和公開化，是否了解科學技術(shù)的迅速發(fā)展給個人和社會帶來的影響。發(fā)展中國家更關(guān)心的是本國綜合國力和國際競爭力，并且認為科學素養(yǎng)是國家綜合國力和勞動力素質(zhì)的重要組成部分。雖然世界各國學者對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的見解各異，但又不乏相互共同之處。綜合學者們的觀點，科學素養(yǎng)的內(nèi)涵主要涉及以下幾個部分：①提高國家社會生產(chǎn)力，增強綜合國力，促進經(jīng)濟和科技的繁榮。②有利于人民切實維護好國家安全。③走可持續(xù)發(fā)展的道路。④發(fā)展有需求的高科技產(chǎn)品。⑤舉國上下能夠形成一種科學、文明、健康、環(huán)保的生活方式。

3科學素養(yǎng)在高中化學教學中的培養(yǎng)

就學生學習化學而言，怎樣培養(yǎng)科學素養(yǎng)，就是要在學習中逐漸培養(yǎng)自己的觀察能力，科學思維，實驗精神，社會責任等。

3.1觀察能力的培養(yǎng)

有個成語叫格物致知，在化學的學習中，需要的恰恰就是這種格物致知的觀察能力，好奇心的驅(qū)使，讓更多的學生在化學課上善于利用觀察和發(fā)現(xiàn)的眼睛，例如，堿金屬那一章中，Na與水反應，生成什么，怎樣鑒別。雖然看似簡單，但是學生通過指示劑酚酞變紅色，Na球在水中飄動，發(fā)出吱吱響聲等一系列特點，就可以知道，產(chǎn)物中有氣體，有堿性物質(zhì)，并且還知道了Na的密度要小于水。如果沒有細心的觀察又怎會發(fā)現(xiàn)呢？所以說，觀察能力的培養(yǎng)，是學習的前提，是科學素質(zhì)培養(yǎng)的前提，是為學習打根基的能力。觀察能力的缺乏，會導致一系列的學習障礙，造成學習能力的停滯不前。這也是在學校的實際化學教學中得到驗證的。觀察能力強的學生，往往能夠在實驗課中學習到更多的知識，把書本知識和實踐結(jié)合起來，這都是觀察能力強的表現(xiàn)。而觀察能力弱的學生則獲取知識的能力就弱了很多，即使一些學生能夠憑著自身的努力在考試中取得不錯的成績，也大多是死記硬背的結(jié)果，這種沒有通過觀察能力形成形象的記憶的學習方法，往往不能將知識理解透徹，也不能將知識記憶深刻。

3.2科學思維的培養(yǎng)“授之魚不如授之以漁”，因此，老師要想培養(yǎng)學生的科學思維和能力，讓學生充分全面的認識化學，就要理論結(jié)合實踐。例如，學氧化碳的時候，就要結(jié)合溫室效應，干冰的人工降雨，二氧化碳滅火器等實際中的應用。這樣方面記憶，也能讓學生懂得學以致用，學會把知識應用到實際生活中。讓知識創(chuàng)造更大的價值?？茖W思維的培養(yǎng)，說白了就是要讓學生在思維的過程中能夠有先后、主次的順序，明白一件事情一種現(xiàn)象發(fā)生的前因后果，而不是胡亂思考?？茖W思維的培養(yǎng)，往往可以讓學生在學習過程中產(chǎn)生延伸學習的能力，舉一反三地學習知識。一旦將科學思維培養(yǎng)起來，教師在高中化學教學中的工作將會事半功倍。

3.3實驗精神的培養(yǎng)

除了有觀察能力和科學的思維，更應該擁有一種科學的探險精神，就像當年的諾貝爾，為了科學不惜獻出自己寶貴的生命。這里并不是說讓大家都為科學獻出生命，而是對科學實驗的一種態(tài)度。有些實驗研究，也許不會一下子就出現(xiàn)理想的結(jié)果，可能需要一遍又一遍的重復相同的動作，因此，一定要甘于寂寞，對失敗保持一定的冷靜和沉著。

3.4社會責任的培養(yǎng)

化學作為一門實驗性學科，帶給社會便利的同時，也造成了環(huán)境在不同地方不同程度的污染。因此，更應該使學生在學習化學，享受化學帶給我們奇妙和便利的同時，注重大自然的環(huán)境，引導綠色化學，利用化學，避免環(huán)境污染，從而在教學過程中提高學生的自身道德修養(yǎng)，增強社會責任感。

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

KeyWords:civicscientificliteracy，thepublicunderstandingofscience,sciencecommunication

公民科學素養(yǎng)（civicscientificliteracy）是公民文化素養(yǎng)（culturalliteracy）的子集，是指一個社會中成年公民對科學技術(shù)的理解和運用能力，通常指最低要求。它有4方面的問題：①它指的是什么？即如何定義它?②它是干什么的？即用這個術(shù)語要做什么事情？③我們?nèi)绾螠y度它？即如何設(shè)計指標體系實際測量它？④如何解釋調(diào)查得到的數(shù)據(jù)？據(jù)了解，我國只有中國科普研究所、中科院科技政策與管理研究所、中國科技信息研究所、北京大學等單位的少數(shù)研究人員在一定程度上研究過科學素養(yǎng)及其測試問題，其中李大光等人做了大量先驅(qū)性的工作[1－4]?，F(xiàn)在看來，國內(nèi)在這方面的理論研究相當不足（國際上研究得也不充分，只是近些年研究的人員才多起來），無法滿足實際應用的需要。討論科學素養(yǎng)問題，廣義的科技傳播是一個良好的框架，《讓科技跨越時空：科技傳播與科技傳播學》一書提供了這樣的一種合適的語境[5]。無疑，科學素養(yǎng)問題只涉及科技傳播學中極小的一部分。

一、公民科學素養(yǎng)的含義

喬治??梅森大學物理系的JamesTrefil教授給出的定義為：“如果一個人有足夠的科學背景，以應付其日常生活中所涉事物的科學成份，則他或她就具備科學素養(yǎng)?！盵6]由于我國城鄉(xiāng)差別極大，人們的受教育程度、生產(chǎn)和生活方式差別很大，人們的“日常生活”很不相同，其中關(guān)注的自然科學問題也有相當?shù)牟顒e?？茖W素養(yǎng)是文化素養(yǎng)的一個部分，而后者可以形象地比作一個龐大的知識母體（alargematrixofknowledge）。此知識母體具有馬太效應，基礎(chǔ)越好就越容易增添新內(nèi)容，基礎(chǔ)越不好就越不容易補充新內(nèi)容。這里“知識”一詞要做廣義的理解，包括事實、術(shù)語、方法、技能、觀念、哲學、歷史等等，并且它們彼此緊密交叉、處于動態(tài)發(fā)展過程之中。于是，“科學素養(yǎng)由一系列事實、概念、歷史、哲學和觀念組成，它們彼此通過邏輯紐帶聯(lián)系在一起。有科學素養(yǎng)的人關(guān)于宇宙運行的方式知道一些基本的事實，也在一定程度上了解科學家是如何得到那些知識的。有科學素養(yǎng)的人能夠處理進入他或她視野中的科學和技術(shù)事務(wù)，就如同他或她應付經(jīng)濟、法律或政府事務(wù)一樣熟練。注意，在此科學素養(yǎng)定義中，我沒有包括做科學（doscience）的能力。當我去聽一場音樂會，我不希望在前廳中被攔住并被要求展示對小提琴具有精湛技巧，方能進入音樂大廳。同樣我認為不應當要求人們會做科學，方能算作具備科學素養(yǎng)?！盵6]

科學素養(yǎng)與科普、科學傳播（SC）及科學教育關(guān)系甚密，近些年國內(nèi)許多部門都不斷地談起這個概念。我國從20世紀90年代從美國引入并開展公眾科學素養(yǎng)調(diào)查，到目前為止已于1992,1994,1996,2001,2003共5次開展公眾（18～69歲）科學素養(yǎng)的全國性調(diào)查。5次調(diào)查均由中國科普研究所等單位組織實施，功勞巨大。

1992年米勒在《公眾理解科學》雜志第1卷第1期上著文《通向?qū)Α肮娎斫饪茖W技術(shù)”的一種科學理解》，較全面地總結(jié)了此前10多年的研究進展[7，8]，當時他為國際科學素養(yǎng)促進中心的主任，此中心隸屬于芝加哥科學院。米勒指出，對公眾理解科學的經(jīng)驗研究始于1957年由美國科學作家協(xié)會（NASW）和洛克菲勒基金會資助的一次全美成人調(diào)查。此調(diào)查的目的是想了解科學寫作的讀者規(guī)模及需求，樣本為1900個美國成人，問卷中只有一小部分內(nèi)容涉及科學技術(shù)問題。1972年，美國科學委員會（NationalScienceBoard）決定出版雙年度《科學指標》（ScienceIndicators，后來名稱略有改變，加上了“工程”，成了科學與工程指標），以反映美國的科技狀況，其中有一章是關(guān)于公眾對科技的態(tài)度的，并在全國實施了問卷調(diào)查。1972,1974,1976年的《科學指標》所開展的研究屬于第一階段。米勒講，這一階段被認為沒有很好地利用社會科學方面的資源。美國國家科學基金會（NSF）開始征集新方案，米勒與普萊維特（KennethPrewitt）擬定的一項建議被選中，于是開啟了《科學指標》系列出版物的第二階段的研究工作。1979年的《科學指標》具體反映了新階段的調(diào)查設(shè)計。正是在1979年的研究中米勒第一次實施了他所擬定的科學素養(yǎng)問卷調(diào)查，他把科學素養(yǎng)定義為一種三維建構(gòu)物，具體包括：（1）科學術(shù)語和科學概念的基本詞匯；（2）對科學過程的理解；（3）知道科學和技術(shù)對個體和對社會的影響。[6]實際上這一指標骨架依據(jù)的是米勒于1983年發(fā)表在《代達羅斯》（Daedalus）雜志上的文章《科學素養(yǎng)：概念評論與經(jīng)驗評論》。

1985,1988,1990，2000年上述三維測度方案又有所修訂。1988年英國的調(diào)查研究采用了米勒的體系，1989年加拿大的研究、1989年歐盟的研究及1990年新西蘭的研究，均采用米勒的三維體系。

20世紀90年代后，米勒的體系進一步流傳，同時多國的比較研究方興未艾，針對特殊群體的科學素養(yǎng)調(diào)查研究也紛紛開展起來，如針對在校某一年齡段學生的調(diào)查研究。

到了2000年，聯(lián)合國經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）啟動了著名的PISA項目(三個一輪：2000年,2003年,2006年?，F(xiàn)在2003年的報告已經(jīng)出版)，32個國家（其中28個是OECD成員國）共有25萬學生參與了科學素養(yǎng)調(diào)查（另有13個國家準備加入，我們不知道為什么如此重視科教的中國反而不加入），有趣的是年齡一律限定在15歲。為什么選在15歲呢？因為對于多數(shù)OECD成員國，15歲的學生馬上就要結(jié)束義務(wù)教育了，選擇這個時期進行測試能夠?qū)αx務(wù)教育的效果進行有效評估。PISA測試范圍較廣，包括3大類：閱讀素養(yǎng)、數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。其中只有后者與米勒的測試有直接關(guān)系。

PISA科學素養(yǎng)測試仍然采用了與米勒類似的三維結(jié)構(gòu)體系，但闡述得更為清楚。PISA報告指出：科學素養(yǎng)是指，在科學技術(shù)極大地影響著人們的生活的條件下，科學地思考問題的能力。這種素養(yǎng)包括理解科學概念并運用科學觀念的能力[7]。

第一維：科學概念（scientificconcepts）。指為了理解自然界及其由于人類的活動所導致的變化，學生們需要掌握一系列基本的科學概念，這些概念涉及物理、化學、生物科學、地球與空間科學等學科。

第二維：科學過程（scientificprocesses）。PISA考察學生運用科學知識及對科學過程的了解。要求學生有獲取證據(jù)、解釋證據(jù)和運用證據(jù)的能力。具體講，考察5個方面的過程：①辨識科學問題；②識別證據(jù)；③得出結(jié)論；④交流或傳播這些結(jié)論；⑤用演示表明自己對科學概念的理解。除了最后一條，其余幾條并不直接要求具體的科學知識。當然，其他過程嚴格說也不是與“科學”內(nèi)容無關(guān)的。

第三維：科學境況（scientificsituations）?？茖W素養(yǎng)測試想了解的主要是日常生活中涉及的科技問題或科技事務(wù)與人們的關(guān)系。2000年的測試主要涉及3個方面：生活與健康中的科學；地球與環(huán)境中的科學；技術(shù)中的科學[7]。

二、公民科學素養(yǎng)的測試

以一種方便有效的辦法真正測試這三維，是相當困難的，問卷極難設(shè)計，特別是針對后兩維。據(jù)我們考察，米勒在實際測試的問卷上也沒有真正反映他的理論構(gòu)想，中國歷次的測試中針對后兩維的試題設(shè)計也有明顯不足。OECD的實際測試采用的主要是塞麥爾維斯（IgnazSemmelweis，1818～1865）日記中的段落，而采用這個例子大概受到了著名科學哲學家亨普爾的《自然科學的哲學》一書的影響，亨普爾講述那個例子主要根據(jù)的是辛克萊的《塞麥爾維斯：他的生活和學說》（1909）一書。OECD1999年的一份研究報告《測度學生的知識和技能：一個新的評估框架》詳細闡述了PISA科學素養(yǎng)評估的潛在概念框架。

現(xiàn)有的測試方案對于科學的社會運作（涉及后兩維），并沒有給出很好的測試題目。這方面的測試應當主要考察人們對“大科學”時代“同行評議”、“科學激勵機制”等制度安排的了解，這也是未來科學傳播的重點。基于此，我們可以提出自己的科學素養(yǎng)體系及相關(guān)的測試方案，重點加強科學社會學的內(nèi)容，更好地反映科學—社會—個人之間復雜的互動關(guān)系。初步的設(shè)想仍然是三維：①科學概念維；②科學（內(nèi)在）過程維（對應科學哲學）；③科學（外在）運作維（對應科學社會學、科學傳播學等）。這需要一系列經(jīng)過良好試測的試題作為支持。

人類社會發(fā)展到現(xiàn)在，積累了大量的科學知識，涉及許多學科，其中的知識可以說是海量的，終生也學不完。但是，這些知識中有一些是基本的、對每個人差不多都是重要的，或者說應當知道的。

對第一維的測度，應當把握一個基本原則：不是多多益善。大量科學知識是相當專門化的；大量知識更新速度很快，即現(xiàn)在看來很準確，不久后就會過時甚至成為謬誤；擁有更多的知識，在相當程度上不說明問題，還要看這些知識的時空分布狀況等。對于測試而言，要求公眾掌握的是有一定時效性的、通用的、各學科均有分布的、難度適當?shù)闹R（包括事實、原理）。

科學素養(yǎng)包括許多內(nèi)容，一般來說不容易簡單地概括為幾個方面?！睹嫦蛉w美國人的科學》中認為，“科學素養(yǎng)包括數(shù)學、技術(shù)、自然科學和社會科學等許多方面，這些方面包括：熟悉自然界，尊重自然界的統(tǒng)一性；懂得科學、數(shù)學和技術(shù)互相依賴的一些重要方法；了解科學的一些重大概念和原理；有科學思維的能力；認識到科學、數(shù)學和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，認識它們的長處和局限性。同時，還應該能夠運用科學知識和思維方法處理個人和社會問題?！盵9]在這種理解中，采用了科學的廣義用法，科學一詞包含數(shù)學、自然科學(物理、化學、生物學等)、社會科學等，而狹義的用法中科學只指自然科學。在OECD的PISA項目中，科學也只指自然科學，在那里分別考慮數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。

無論按廣義的理解還是狹義的理解，科學都是十分復雜的，科學素養(yǎng)也都包含許多相互聯(lián)系的方面。自米勒始，為了測試方便，人們常常將科學素養(yǎng)簡化為三個維度。但是這三個維數(shù)與數(shù)學上的三維是不同的。數(shù)學上講的三維，彼此是獨立的，而這里僅僅是借用“維度”的概念，是一種比喻的說法?？茖W素養(yǎng)的三維之間有著內(nèi)在的復雜關(guān)聯(lián)。

在通常的認識中，三維素養(yǎng)呈現(xiàn)正相關(guān)變化，即第一維測試的數(shù)值越高，則第二維第三維測試的數(shù)值也高，反之亦然?；\統(tǒng)講，這不算太錯，但不準確。細致分析，其中會存在反相關(guān)的情況。假定測試結(jié)果大致反映了實際的情況，針對不同的人群或者個體，完全有可能對于第一維測試的數(shù)值高，而對于第二第三維反而很低，也可能存在另一種情況，即第二第三維數(shù)值高，而第一維相對較低。這種可能性特別值得指出來。它的含義是，對科學事實的了解，不等于對科學過程、科學本性、科學的社會與境的了解。

隨著科學本身的復雜化，科學傳播過程日益復雜化。三個維度的科學傳播之間可能還存在一種新情況：即相互沖突。英國科學技術(shù)辦公室(OST)與威爾康信托基金(WT)2001年報告指出，科學傳播系統(tǒng)中的不同主體(players)之間，關(guān)于向公眾傳播什么、為什么傳播和怎么傳播等，會存在一定的張力。試圖傳播關(guān)于科學的確定的“事實”的欲望，與試圖傳播科學之運作過程的需求之間，可能相互沖突[10]。前者力圖提供相對簡化而明確的科學信息，而后者試圖讓公眾明白科學發(fā)現(xiàn)過程中的接連不斷地提問題的過程，即關(guān)于科學本身也要不斷地問為什么。前者強調(diào)信，后者強調(diào)知?！案玫乩斫饪茖W的過程是重要的，如果非科學家試圖搞明白被接受的理解如何可能被過高估計，以及新的解釋和結(jié)果是如何領(lǐng)先的。這樣，當新發(fā)現(xiàn)被宣布時，可以防止科學和科學家受到冷落，也會防止所謂的新發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤導作用[10]。

這就自然引出科學傳播的兩類不同模型。一類是傳統(tǒng)的欠缺模型(deficientmodel,也譯作缺失模型)，它是自上而下向群眾教授科學的模型（這個模型相當有效，但也有一些問題）；另一類是介入模型、與境模型、民主模型、對話模型（這個模型聽起來十分動聽，但操作起來有相當?shù)睦щy）等。

威爾康信托基金1998年的研究表明，非專家不需要了解一大堆科學的細節(jié)才能夠討論科學的社會與倫理問題[10]。因為科學是高度分科的，就某一學科或者專門問題，確實存在專家與非專家之嚴格分界，但就整個科學而言，很難說誰是專家誰是非專家。比如，院士是科學家，是在某一專門領(lǐng)域有很高成就的科學家。通常人們以為他們對于科學的任何事物都是專家，即不僅僅是在他擅長的那個領(lǐng)域是專家而且也是其他領(lǐng)域的專家。這當然是沒有根據(jù)的，雖然一些院士知識面很廣，但仍然得不出院士比普通人對其他學科了解得更多。比如陳景潤是數(shù)學中數(shù)論領(lǐng)域的專家，他對物理學、對社會科學可能就比較外行，甚至不如普通的文科大學生及普通市民。這也非常正常。

在科學的社會與境一維，更多涉及情感和價值觀。公眾與科學家更站在幾乎相近的平臺上?？茖W家群體可能更傾向于維護科學共同體的利益，而公眾可能更關(guān)心自身的利益，他們對同一個問題的看法可能相差很遠，也不能簡單地稱科學家的判斷更客觀、更合理。這時需要對“合理性”制定標準，而這個標準是相對的，隨著時代的不同也會有變化。

三、現(xiàn)有測試方案關(guān)于第二和第三維的處理及其問題

科學素養(yǎng)定義中包括了非常廣泛的內(nèi)容，也因而給進一步的界定和實際的測度帶來了一系列復雜問題，其中包括若干理論問題沒有解決。米勒的三維體系談?wù)撈饋矸浅：侠?，但極難測試，實際上各國在測試中也都做了靈活處理，包括米勒本人所做的測試。第一維涉及的主要是科學事實和原理，基本沒有問題，但第二第三維問題很多。

宏觀上講，第一維涉及的各門自然科學中的基本知識和原理；第二維涉及的是科學史、科學哲學；第三維涉及的是科學社會學和STS等。對于普通公眾，對于第一維可能還算容易掌握，但對于第二和第三維就顯得相當困難了。即使對于專門學習科學史、科學哲學和科學社會學的學生，對相關(guān)問題的認識也有很大差別，一方面屬于較難掌握，另一方面這些學科、問題仍然處于廣泛討論、爭論之中，很難給出唯一能讓大家認可的選擇。

米勒對科學素養(yǎng)的理論和實踐貢獻很大，但是因為他不是專門從事科學哲學、科學社會學工作的，他一定程度上低估了后兩維測試的困難。由此導致的直接后果是：

（1）對第二維的出題，顯得過于簡單，甚至文不對題，即所出題目并不能實際反映對所聲稱的科學過程和科學方法的測試。

（2）第三維干脆不以客觀題的形式出現(xiàn)，不直接計入科學素養(yǎng)綜合指標的計算。這相當于說由原來的三維簡化為二維，而兩維也不夠全面，實際上目前世界各國所做的測試只做了一個半維，即第一維加上第二維的一半。

RichardCarrier坦率地道出了公眾擁有科學素養(yǎng)的困難性，他于2001年指出：“你可能很吃驚，科學素養(yǎng)很難獲取也頗難傳播。畢竟，科學是一種極為復雜而且精致的事物，只有博聞察驗、深思熟慮才能真正理解科學。人類文明用了數(shù)千年才算明白了它的道理，也許要花更多的時間才能掌握它。最近的一些著作已經(jīng)揭示了科學的非同尋常、反直覺和極其麻煩的本性，拒斥了天真的啟蒙觀點，啟蒙觀點認為科學不過是學科化了（disciplined）的常識?！盵11]

RichardCarrier指出：“在我的研究和隨后的測試中，‘科學素養(yǎng)’（scientificliteracy）不是指科學的內(nèi)容（content），而是指科學的本性（nature）。科學內(nèi)容會鋪天蓋地地涌向公眾。許多科學事實是常識：現(xiàn)在大街上的普通人也比古代最有學識的人知道更多的科學事實?！盵11]

的確，這能說明什么呢？能說明現(xiàn)在的普通人，也比古時的學者更理性、更懂得思考、探索？絕對不是這么回事。另外，如今電視上播出的所謂科學知識“闖關(guān)答題競賽”，測試的只是記憶力和條件反射速度。如果讓一位實驗室里成熟的科學家與一位初中生同臺對陣，按現(xiàn)在的標準，很可能那個初中生獲勝，這能說明他更懂科學、更懂科學方法，更具有科學素養(yǎng)嗎？一些電視臺以科學的名義所做的東西，一定程度上有令觀眾弱智化的傾向，對一個問題所提供的標準答案，實際上是對科學問題做了極端的簡化，在不列出前提條件的情況下魯莽地下結(jié)論。以那種方式傳播科學，實際上等于歪曲科學，是提高真正的科學素養(yǎng)的一種反向作用，即它甚至能夠降低人們本來可能具有的一點點本能的懷疑精神、探索求證精神，即降低原有的科學素養(yǎng)，對科學產(chǎn)生更大的誤解。

科學的本性，是科學哲學專門探討的問題，也很難理解的。根據(jù)Carrier，自然科學的本性有許多方面，但至少包括如下7個方面：①科學的結(jié)論是暫時性的；②科學是一種以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的信念(ScienceisanEmpirical“Faith”)；③科學不是指某種單一的方法；④實驗是一種目標導向的科學觀察形式；⑤科學理論是對科學事實的說明；⑥科學定律是對自然行為的描述；⑦科學是一種創(chuàng)造性事業(yè)。[11]

現(xiàn)在許多國家采用的測試中，有兩道測試科學方法的試題，實際上它們是推理題。

“208.科學家想知道一種治療高血壓的新藥是否有療效。在以下的方法中，您認為哪一種方法最正確?1.給1000個高血壓病人服用這種藥，然后觀察有多少人血壓有所下降。2.給500個高血壓病人服用這種藥，另外500個高血壓病人不服用這種藥，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。3.給500個高血壓病人服用這種藥，另外500個高血壓病人服用無效無害、外形相同的安慰劑，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。4.不清楚?！盵3]

這是一個改進后的試題。原來的試題選項中意欲的答案是2，當時沒有選項3，也沒有選項4。應當說，這一改進是必要的。但是，這類醫(yī)藥檢驗方面的試題仍然可以找到許多不嚴格的地方。這類題從正面補充，總是很難自圓其說。但是，公眾科學素養(yǎng)測試并非要求只從正面測試人們對科學的理解。正如，邏輯經(jīng)驗論者從正面證明科學的合理性、尋求科學劃界問題的解答通常不成功，但也可以反過來思考，如波普爾不是從證實而是從證偽的角度考慮，模棱兩可的情況就好辦一些。

“H02某藥廠欲測試兩種感冒藥的療效，3個患感冒者自愿測試。第1個人只吃A藥，第2個人只吃B藥，第3個人只吃一種安慰劑C。經(jīng)過3天的吃藥測試，第2個人痊愈，另兩個則仍然處于感冒狀態(tài)。請問下面的陳述哪個結(jié)論是較合理的？1．第2個人身體素質(zhì)好。（1分）2．A療效好。（0分）3．B療效好。（3分）4．無法判斷。（10分）5．不知道。（0分）”

這里，選項4是意欲中的答案，因為樣本數(shù)太少，如此簡單的測試不能說明關(guān)于醫(yī)藥療效方面如此復雜的問題，實際的情況可能是：A可能比B好，B也可能比A好，兩者也可能都無效，甚至兩者都可能有反作用。這道題當然設(shè)置了陷阱，3選項好像是正確的，在日常生活中人們也通常是這樣判斷的，比如比較兩種感冒藥的好壞。某次家人吃A，很快就好了，某次吃B，好久也沒好。于是得出A比B好。其實很難說，情況可能非常復雜。特別是感冒病毒幾乎每次都不同，人們患病程度也可能不同。百姓日常生活中的對待藥物的態(tài)度，可能不夠科學，此題恰好可以測試出其間的差別。此題給分也可以模糊處理，比如選擇1給1分，選擇2和5給0分，選擇3給3分，選擇4給10分。注意，試題中用語是“哪個結(jié)論是較合理的”，沒有問“哪個結(jié)論是科學的”?；卮?或3是不科學的，但現(xiàn)實中有一定的合理性，因此可以給一定的分數(shù)。選項1雖然無法直接推出，但有相當?shù)暮侠硇?，給1分。選項2雖然在科學意義上有成立的可能性，但現(xiàn)實中這種回答是荒唐的，無法從題目中直接推出，因此給0分。選項3，似乎直接可從題目中推出、現(xiàn)實中多數(shù)人也會如此推斷，但不夠科學，給3分。

之所以給錯誤的“回答3”以還算高的分數(shù)3，有這樣的考慮：①它與題目中的條件相符，有一定的現(xiàn)實合理性，雖然是科學上錯誤的；②它比其它回答畢竟有相當大的差別；③這是一個陷阱題，有的人細心考慮可能會選擇4，但由于不小心或者不了解命題者的動機，可能誤選了3，為避免與選擇4所得分數(shù)相差太多，故給3一定的分值；④減少因為用純邏輯推斷手法而選擇4所造成的不真實所帶來的分值差。有的人可能善于分析命題者的動機，從分析5個選項角度，有可能故意選擇4。

但是值得說明一下的是，經(jīng)常采用的兩個測試題本身并不真正涉及“經(jīng)驗科學”的內(nèi)容，即不直接屬于經(jīng)驗科學。所謂的經(jīng)驗科學就是指人們平時所講的狹義的自然科學?！敖?jīng)驗科學”與“形式科學”合起來共同構(gòu)成我們平時講的廣義的“科學”。如果要測試科學方法的話，更重要的是測試經(jīng)驗科學的方法?，F(xiàn)有的測試中的不足之處也在這個地方。OECD的測試采用了塞麥爾維斯的案例，同時設(shè)計了一組問題[12]。這樣做確實反映了實際的科學發(fā)現(xiàn)過程、對科學數(shù)據(jù)的理解等。應當說OECD關(guān)于科學方法的測試要明顯優(yōu)于米勒的做法。OECD此測試題的缺點是，敘述較復雜，答題者需要耐心和判斷力。OECD測試的對象是在校的即將完成義務(wù)教育的15歲的學生，他們的素質(zhì)平均起來應當是較好的。這也提出一個問題：對于文化素質(zhì)不高的人，如何測試其對科學方法的理解程度？

第三維測試的是人們對科學技術(shù)的態(tài)度和看法。這方面的內(nèi)容顯得越來越重要，是未來此類調(diào)查中最核心的部分，因為此類調(diào)查一方面想了解公眾對科學知識、科學方法掌握的程度，另一方面想知道公眾對當前的科技有什么樣的看法。后者更顯得關(guān)鍵，這些看法對于制定公共政策有重要參考意義，也是從事科普、科學傳播必須關(guān)注的問題。

關(guān)于第三維，中國科協(xié)的測試中設(shè)計了一個大題，大題下面包括許多有趣的小題,題目尚好。但據(jù)說，在中國的實際計算中，這道題的得分并不計入實際的平均科學素養(yǎng)值的計算。因為歷次調(diào)查均沒有詳細說明平均值是如何計算出來的，與每道小題的關(guān)系如何，人們也就無法作進一步的評論。其實，具體的算法應當是透明的，也只有這樣，人們才能核對其計算的準確性，其他人才能夠也做類似的調(diào)查并作對比研究。特別是由國家公共資金資助的調(diào)研項目，應當以某種形式公開、部分公開或者通過內(nèi)部報告發(fā)表其調(diào)研的具體方法、計算方法和程序。

此道題的優(yōu)點是多方面的，不必再專門講述。不足之處在于，沒有在宏觀層面上大致反映出當代大科學的社會運行。公民理解科學的一個重要方面是，在現(xiàn)代條件下，科學是如何組織起來的，它們?nèi)粘Ｊ侨绾芜\作的，科學成果是如何發(fā)表和確認的，科學家是如何申請和運用研究基金的。在此一系列過程中，“同行評議”是十分關(guān)鍵的。中國大量的“民間科學愛好者”的出現(xiàn)，就與此有關(guān)。據(jù)我們了解，社會公眾普遍不了解科學是如何運作的。對此方面的不了解程度要甚于對科學知識的了解程度，甚至也不如對科學方法的了解。

四、細致分析大科學時代科學的本性是做好公民科學素養(yǎng)測試的前提

科學早已不是二戰(zhàn)前或19世紀以前的那種小科學。當代科學是一項重要的社會建制，是與國家行為、國計民生息息相關(guān)的龐大事業(yè)，與政治、經(jīng)濟、文化密切相關(guān)，其中滲透了社會的各個因素。在當前時代，僅僅從認知的角度理解科學，是顯然不夠的。對國家、對每一個人，科學不僅僅是一種認知活動。但是依據(jù)傳統(tǒng)的科學觀，人們習慣于只從認知的角度理解科學，這種想法也在公民科學素養(yǎng)測試過程中有所表現(xiàn)。一項反映時代狀況的有水準的測試，應當反映學術(shù)研究在半個多世紀內(nèi)的重大進展，把其中的一部分吸收過來，因此科學史的一些新結(jié)果和新理論、科學哲學在20世紀后半葉的進展(關(guān)于觀察與理論、科學事實的建構(gòu)性，科學說明、科學還原與統(tǒng)合等)、科學社會學(經(jīng)典學派與SSK)的新探索等，都應當有一定程度的體現(xiàn)。即使不直接體現(xiàn)出來，也要對此有所關(guān)注，正視這些學術(shù)的進展。但可惜的，無論我國的工作還是米勒的工作，都顯得對這些進展比較麻木，這也許與當事人的背景有關(guān)。作為初始嘗試，這些都沒有太大關(guān)系，事情總得啟動起來，再一步一步改進。問題是，多年過去了，研究工作沒有跟上去。

公民科學素養(yǎng)測試題要反映當代科學哲學與科學社會學的進展，充分利用它們的成果，通過專項研究，提供一套或多套合格的測試題。此工作是相當復雜的,其復雜性在于：①摘取知識中的核心知識涉及一定的價值判斷和隨意性；②學術(shù)界關(guān)于許多重要論題長期以來就在爭論，如何從爭論中提取大家共同認可的觀念？③如何把學術(shù)性的內(nèi)容通俗化，變成可用于測試的具體題目，同時還保持了敘述的準確性？這三個環(huán)節(jié)在目前的測試實踐中均沒有認真考慮，國際上也如此。

中國的科學素養(yǎng)測試要堅定地吸收米勒開創(chuàng)的三維模型，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出一套適合中國國情的簡化的測試方案。具體講有如下基本設(shè)想：

(1)公民科學素養(yǎng)測試是想通過一系列試題，了解中國公眾對科學的了解程度。(2)這種了解包括3個大的方面：科學知識；科學方法和過程；科學的社會運作及影響。上述3個方面同等重要，在測試題的分值安排上基本上做到1﹕1﹕1。(3)測試題總量不宜過大或者過小，而且要方便被測者答題。題目應當均為正誤判斷題，共計60小題，每題基本上是一句話的篇幅。(4)此難度需要反復試驗，要與中國國情聯(lián)系在一起，在各地做一些試驗性測試。試題要有一定的穩(wěn)定性，要與當前和未來一段時間內(nèi)科學的整體趨勢相一致。至少10年不要做根本性的改變。試題應當有良好的區(qū)分度，能夠反映中國公眾各個層次之間有差異。

有幾點附帶的說明：①測試的難點在于，對于后兩維，很難出題。②試題的形式要整齊，不必與國際的做法完全一樣。國際對比是一方面，更重要的是國內(nèi)自身對比。解決這個矛盾的辦法是，不妨同時做兩套調(diào)查，一套嚴格按國際規(guī)范，一套按中國國情做，兩者可以不直接相關(guān)(總的趨勢相關(guān)，但側(cè)重點、區(qū)分度肯定不同)。③為便于統(tǒng)計，為使算法簡明，各地方各部門可自行進行局部調(diào)查，試題形式統(tǒng)一，分值統(tǒng)一。④試題需要反復做試驗性的測試，這需要相當長的時間和經(jīng)費。

公民科學素養(yǎng)測試的理論基礎(chǔ)是科學傳播第二階段“公眾理解科學”框架下的“缺失模型”，許多測試困難也與此模型的局限有關(guān)[13-16]。從廣義的科學傳播角度看以及從當代科學日益分化的局勢看，不但存在公眾理解科學的問題，也廣泛存在科學家理解科學甚至院士理解科學的問題。著名學者哈丁甚至提出第二種“科盲”（scientificilliteracy）的概念[17]。許多科學家固然不是第一意義上的科盲，卻是第二種意義上的科盲。于是，誰最了解科學成了一個大問題，這個問題沒有簡明的答案。專家通常只對科學的某一個局部細節(jié)非常了解，而對橫向上的其他學科非常陌生，對科學的歷史進程及社會運作也可能不甚了解。這也透露了科學傳播的一種發(fā)展思路，通向“對話模型”可能是不可避免的，這不僅是民主的要求，也是客觀現(xiàn)實的要求。

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篇（8）

二、如何在初三復習過程中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

1注重“雙基”，為提高學生科學素養(yǎng)夯實基礎(chǔ)

近幾年來各地的新課改都在以提高學生的科學素養(yǎng)為主旨。在許多的中考試題都在圍繞提高敘事的科學素養(yǎng)，注重了以“雙基”為載體，通過態(tài)度、觀點、方法、情感及現(xiàn)實生活中重大化學問題進行“包裝”，重點考查能力，特別是對學生的實驗能力、信息的采集和處理能力、知識的遷移能力、自學能力的考查。因此在復習過程中通過搞好“雙基”來提高學生的科學素養(yǎng)是一種可行的途徑。通過化學基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，可以有效的培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。在化學復習中要讓學生牢牢撐握“雙基”，特別要注重前后知識的聯(lián)系并重視化學實驗，通過實驗來探究和理解書中的理論。

2利用好試題，在知識的應用過程中養(yǎng)成科學態(tài)度和方法

篇（9）

2.重視異?，F(xiàn)象或數(shù)據(jù)，培養(yǎng)科學探究精神。

讓“異?！爆F(xiàn)象合理、恰當?shù)匕l(fā)揮應有的教育作用[5]。把化學實驗中的“意外”變成教學資源，是提高學生思維分析能力的捷徑。在實驗中由于受各種因素的影響，會出現(xiàn)與學生現(xiàn)有的認知相矛盾的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。案例：學生們已經(jīng)掌握“酸遇酚酞不變色，堿遇酚酞變紅色”，但是，在一次實驗中氫氧化鈉溶液遇酚酞先變紅后褪成無色了。這種“異?！鼻闆r的出現(xiàn)，正是教師為學生的思維留有一定空間，培養(yǎng)學生求知欲和進行科學探索的良好時機。是書本知識有問題嗎？是哪種試劑出了問題嗎？還是……？此時教師要鼓勵學生積極分析和思考，查找資料尋找原因，幫助他們認真分析。學生提出種種假設(shè)，再一一驗證假設(shè)，最終發(fā)現(xiàn)堿的濃度與顏色變化的關(guān)系，同樣用定量概念也可以很容易地解釋這個問題。當理論與事實發(fā)生矛盾時正是實現(xiàn)理論創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新的良好契機，科學實驗中的“異?！蓖侵卮罂茖W發(fā)現(xiàn)的源泉，這種“異?！笔菍W生創(chuàng)新和發(fā)展的源泉和動力。

3.故意犯錯，巧設(shè)陷阱。

老師是權(quán)威的化身，是真理的代言人，學生對老師是懷著無比崇拜的心情的。那么老師是不是不能犯錯呢？犯錯是否就有損于老師的光輝形象呢？案例：人教版九年級化學2012年6月第1版92頁用紅磷燃燒驗證質(zhì)量守恒定律這個實驗，先用連接橡膠塞的玻璃管取黃豆粒大的紅磷，安裝回錐形瓶后調(diào)節(jié)天平平衡；然后取下玻璃管，將紅磷燃著后迅速插回錐形瓶，紅磷燃燒結(jié)束后，天平仍保持平衡。這時細心的同學就有問題了：“這個實驗有問題！這個反應前后質(zhì)量不守恒！”師問：“怎么會呢？天平仍然保持平衡??！”細心的同學：“紅磷在錐形瓶外被點燃，雖然迅速被放回了錐形瓶，但是肯定會有少量的損失，而且開始還與瓶外的氧氣發(fā)生了反應，所以早已破壞了反應前后的反應體系，而天平仍保持平衡可能是誤差太小，天平不能分辨?！苯酉聛淼囊环懻摯蠹矣址治隽颂炱饺匀黄胶饪赡艿脑?。老師這樣的小失誤換來同學們積極的思考與精彩的辯論值不值得呢？長此以往，精心地設(shè)計實驗的每一個可以激發(fā)學生思考的小環(huán)節(jié)，那么我們的學生一定會被造就成有思想、有見地、不人云亦云的智者。

篇（10）

實驗裝置設(shè)計如圖1。具體操作如下：進行氣密性檢查后在燒瓶1的底部加入一些固體氫氧化鈉，在針頭處換上裝有濃氨水的針筒，在燒杯1處放PH試紙（紅色石蕊試紙）后，慢慢的把濃氨水注入燒瓶1中，通過向下排空氣法收集氨氣，若PH試紙變（紅色石蕊試紙）藍色了（實驗2），說明氨氣已經(jīng)收集滿了。然后在燒杯2中滴入酚酞，關(guān)閉止水夾2和止水夾3，把針筒內(nèi)的水打入燒瓶2內(nèi)，同時打開止水夾1，燒杯2中的水迅速上升，在燒瓶2中的尖嘴導管上出現(xiàn)紅色的噴泉現(xiàn)象（實驗1）。最后等噴泉結(jié)束后，在燒瓶1上口的針頭處換上裝有濃鹽酸的針筒，把濃鹽酸打入燒瓶1內(nèi)，出現(xiàn)大量白煙（實驗3）。這個實驗首先實現(xiàn)了氨氣的制備、收集和物理性質(zhì)、化學性質(zhì)實驗的一體化處理，使實驗成功率，可信度更高，讓學生更真實地去體驗理解氨氣的性質(zhì)；同時操作輕松快捷，現(xiàn)象明顯，課堂耗時短，非常適合做演示實驗；而且兩個燒瓶一紅一白，有很強的視覺效果，很好地提高了學生的實驗興趣。最重要的避免了氨氣進入空氣中，環(huán)保無污染，體現(xiàn)了綠色化學思想。高中化學課程標準指出：“通過以化學實驗為主的多種探究活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

”在本案例中，首先通過操作復雜實驗，來引導學生思考如何簡化，通過合作討論，互通信息，解決學生在實驗理解上的“信息溝”差距，達到共同思考共同提高的目的；其次根據(jù)學生討論結(jié)果和教師引導的方向進行實驗改裝，讓學生更直觀地把思考和動手結(jié)合起來，有效強化學生的探究意識，促進思考方式改變，進而促進學習方式的自覺轉(zhuǎn)變，更重要的是通過改裝，讓學生明白技能創(chuàng)新和實踐方法的真正意義所在；同時培養(yǎng)學生的實驗興趣和個性特長，良好的實驗興趣是形成良好的科學品質(zhì)的前提。有了良好的科學品質(zhì)，科學素養(yǎng)的提高是指日可待的事情了。

2利用化學史，培養(yǎng)學生科學上的人文素養(yǎng)

化學學科在發(fā)展過程中，無數(shù)研究人員為之付出了艱辛努力，他們的介紹化學家們的科學態(tài)度、研究方法、成功或失敗的經(jīng)驗教訓，勇于探索、大膽創(chuàng)新的科學態(tài)度，堅持實踐、百折不擾的科學精神，既能向?qū)W生展示化學知識的“來龍去脈”，加深對化學知識的理解，又可讓他們明白化學并不枯燥呆板，而是一門不斷發(fā)展的生動有趣的學科。因此，傅鷹教授認為化學史教育是很有必要的，他認為“化學史給人以智慧。”如在學習元素周期表知識時，可介紹元素周期律的發(fā)現(xiàn)史：1862年尚古多的“螺旋圖”1864年邁爾的“六元素表”1869年門捷列夫化學元素周期律的確立，把化學元素納入了一個完整的體系，使化學進入了系統(tǒng)化的階段。從以上的故事中我們可以讓學生領(lǐng)悟到：科學和真理是人們在不斷追求和探索中逐漸呈現(xiàn)的，許多科學家始終堅持實事求是的科學態(tài)度、精益求精的工作作風、鍥而不舍的鉆研精神，獲得了一個又一個的重大發(fā)明和發(fā)現(xiàn)。通過對這些史實的感受，使學生體會人類在追求真理的道路之曲折艱辛，但只要孜孜不倦的不懈努力終會結(jié)出累累碩果。