一 现代“科学素养”的内涵 所谓“科学素养”，就是借助普通教育的重要组成部分——包括物理学、化学、生物学等在内的理科教学所应当培育的公民素质。1966年，美国一批学者根据1946～64年间的文献调查，论述了“科学扫盲”的内容，揭示了科学素养的六个范畴。这就是[1]： “概念性知识”——构成科学的主要概念、概念体系或观念。 “科学的理智”——科学研究的方法论。 “科学的伦理”——科学所具有的价值标准，亦即科学研究中科学家们的行为规范，也称为科学态度或科学精神。 “科学与人文”——科学与哲学、文学、艺术、宗教等文化要素的关系。 “科学与社会”——科学与政治、经济、产业等社会诸侧面的关系。 “科学与技术”——科学与技术之间的关系及差异。 这六个范畴是以战后二十年间的文献调查为基础概括出的。因此可以说它含括了现代“科学素养”的基本内涵。值得注意的是，“科学素养”的内涵不是永恒不变的，这里限于“现代”的意义上，本文通过对二十世纪五十年代后半叶以后直至今日的理科教学动向的回顾，展望“科学素养”内涵的变化，旨在揭示现代“科学素养”的内涵。 早期的“科学素养”说集中体现在五十年代被称之为理科课程改革的范式——美国高中物理(PSSC)的编制上。PSSC提出的物理教学目标和内容的基本观念突出了如下两点：其一，设计新型的教学大纲，以逻辑的且综合的整体的范式，阐述迄今为止物理学的主要发展。其二，以当今人类的活动及其成就的一部分——知性的、文化的探究形式，展开物理教学。在这里，反映了这样一种新型的物理学观：在人类的知性活动这一视野中统一地把握概念体系及产生概念体系的探究过程。这种科学观不仅是PSSC，而且是该时期编制的新理科课程的共同特征。当时是一个讴歌科学技术的时代。以科学家为中心的理科教学改革的先行者们强调科学的统一性、自主性，从某种意义上说是把学生视为脱离日常生活的新一代科学家来培养，并从中引出理科教学的教育价值。理科教学所要实现的科学素养，注重“概念性知识”、“科学的本性”、“科学的伦理”。在这个时期虽说有了科学是一种文化活动的科学观因而纳入了“科学与人文”的理念，但由于唯有科学才是优秀文化因而全面信赖科学的思想作祟，在课程开发中这一内涵并未充分体现出来。 进入六十年代，小学、初中阶段的理科课程改革活跃起来。这些课程也是按照布鲁纳的著名假设——“任何题材都可以以某种知性的率直的形式，有效地教给任何发展阶段的任何儿童的”[2]，这一基本原理编制的。因此多具学问中心的性质。不过出现了形形色色的新品种，诸如侧重于概念的SCIS、COPES；以探究方法为中心编制的S-APA；分专题以求概念与方法之统一的ESS等等，所有这些都具有综合理科的性质。此外，从高中阶段早期新理科的反思出发，这一时期还编制了运用科学史上的素材、采用人文式研究的HPP；谋求对现代科学技术的特点、力量、局限性的理解的ECCP，等等。 那么，上述课程编制者是如何理解“科学素养”的呢？在SCIS中，把“科学素养”界定为“科学概念的功能性理解”，或是“知识、技能、态度的混合体”。显然，这里“科学素养”的内涵是把“概念性知识”视为最重要的因素，同时把“科学的本性”、“科学的伦理”纳入视野。HPP则是在反思PSSC的基础上编制的。HPP的物理学（科学）观同PSSC一致之处是，把物理学视为逻辑构造体与人类的文化活动。不过，它更注重于揭示科学的根源与人文侧面的种种关系，强调“科学与人文”作为科学素养的内涵。HOSC是克洛普佛(Leo.E.Klopfer)运用科南特(J.B.Conant)倡导的“科学案例史法”编制的高中理科课程。克氏列述了“科学素养”的三个要素：(1)理解科学的主要概念与原理；(2)理解科学探究的过程；(3)理解科学与一般文化的相互作用。强调HOSC的目的在于“批判性地学习科学上重要概念的发展过程的一个侧面”。这样看来，克氏所谓的“科学素养”涵盖了现代科学素养的全部范畴。 如前所述，在理科课程改革的步伐中，“科学素养”的内容在逐渐扩充，其原因有两个：一是随着科学技术时代的进展，环境污染、人口增长、能源之类的社会问题日益严重，解决这些问题成为当务之急；二是科技研究活动本身进一步渗透于社会机构之中。因此，从社会、文化的视角多侧面地把握科学的需要日益增长。基于这一认识，广义的科学论，尤其是科学的社会学研究的发展成为重要的支柱，这也是不容忽略的事实。六十年代后半期逐渐普及化的“科学扫盲”涵盖了科学素养的全部范畴。1971年全美理科教师协会(NSTA)阐述的理科教学目标是：“为了促进科学扫盲，各门科学课程必须考虑包括了合理的思维过程、科学技术的社会发展、从科学引伸出来的价值标准在内的科学的种种概念及概念体系，以及科学诸过程之间的平衡。有科学素养的人才能将科技成果运用于人类的福利”[3]。1975年，全美科学财团(NSF)也明确宣布：“应视更广泛的学生的需求，不管从事科学性或技术性职业与否，都必须有效地运用科学的过程与成果于工作及个人生活之中，改进理科教学，以便实质性地增加真正懂得科学、理解交织着科学技术的种种公共问题的人数”[4]。现代社会不仅要培养科学家集体，而且应当培养广泛地精通科学的事实、方法、对象、对科学政策具备判断力的新型学者与公民。理科教学的科学素养观因而发展了新的内涵，注重“科学与社会”、“科学与人文”、“科学与技术”各范畴。这样，在理科课程改革运动中，早期占主流地位的、以为只要充分理解科学上的概念及探究方法便具备完美的公民素质的认识，逐渐衰退了。美国科学促进会制订的《科学素养分阶段标准》（1993年）规定了各学龄阶段应达到的科学能力的具体要求，反映了课程开发中渗透科学与社会、文化关系的倾向。
