第三章

科學(xué)本質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)第一節(jié)科學(xué)觀及對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)第二節(jié)科學(xué)素養(yǎng)第三節(jié)生物學(xué)素養(yǎng)第一節(jié)科學(xué)觀及對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)我國(guó)學(xué)者郭湛在《中國(guó)大百科全書·哲學(xué)》中認(rèn)為:“科學(xué)是以范疇、定理、定律形式反映現(xiàn)實(shí)世界多種現(xiàn)象的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)體系”。辭海（1979）：“科學(xué)是關(guān)于自然、社會(huì)和思維的知識(shí)體系。它適應(yīng)人們的生產(chǎn)斗爭(zhēng)和階級(jí)斗爭(zhēng)的需要而產(chǎn)生和發(fā)展，是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶?！笨茖W(xué)哲學(xué)家邦格：科學(xué)是一種特殊的社會(huì)文化探究活動(dòng)?？茖W(xué)是探究活動(dòng)，科學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的理論體系是探究活動(dòng)的結(jié)果；

科學(xué)是社會(huì)文化現(xiàn)象，也是人類文化的最高層次和最為突出的成就。英國(guó)的科學(xué)哲學(xué)家喬治·奧威爾認(rèn)為“科學(xué)”一般被定義為:（1）精確科學(xué)，如物理、化學(xué)等；（2）一種通過邏輯推理從觀察到的事實(shí)得出可驗(yàn)證的結(jié)論的思維

方式。美國(guó)著名科學(xué)哲學(xué)家Ｇ·薩頓在《美國(guó)百科全書》中把科學(xué)理解為:“科學(xué)為系統(tǒng)化的實(shí)證知識(shí)”。美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)在其制定的“2061計(jì)劃——面向所有美國(guó)人的科學(xué)”中,對(duì)科學(xué)本質(zhì)的闡述:1.科學(xué)世界觀2.科學(xué)探究3.科學(xué)事業(yè)2061計(jì)劃關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)1.科學(xué)的世界觀科學(xué)家對(duì)他們所從事的工作以及他們?nèi)绾慰创约旱墓ぷ鞫加幸恍┗镜男拍詈蛻B(tài)度：世界是可知的?？茖W(xué)理論是變化的?？茖W(xué)知識(shí)的持久性?？茖W(xué)不能為所有的問題提供完整的答案。2061計(jì)劃關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)2.科學(xué)探究科學(xué)中不同的學(xué)科，對(duì)證據(jù)的依賴、利用假設(shè)和理論、應(yīng)用邏輯等很多方面是相同的；不同學(xué)科的科學(xué)家們?cè)诖_立研究對(duì)象、如何開展工作等方面大不相同；沒有簡(jiǎn)單的、固定的科學(xué)探究模式，但科學(xué)探究模式具有下列明顯的特征：科學(xué)需要證據(jù)?？茖W(xué)是邏輯與想象的結(jié)合?？茖W(xué)能進(jìn)行解釋和預(yù)見?？茖W(xué)家需要明辨是非，避免偏見。科學(xué)不仰仗權(quán)威。2061計(jì)劃關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)3.科學(xué)事業(yè)科學(xué)作為一項(xiàng)事業(yè)，有個(gè)人、社會(huì)和機(jī)構(gòu)三個(gè)維度。(1)科學(xué)是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)活動(dòng)。具社會(huì)屬性，反映社會(huì)價(jià)值觀點(diǎn)，科學(xué)信息的正確傳播是科學(xué)進(jìn)步的關(guān)鍵。(2)科學(xué)由學(xué)科內(nèi)容組成，在不同的機(jī)構(gòu)中進(jìn)行研究。(3)科學(xué)研究中有普遍接受的道德規(guī)范。準(zhǔn)確記錄、光明磊落、重復(fù)驗(yàn)證、以同行科學(xué)家的評(píng)判為支撐等一直是大多數(shù)科學(xué)家所恪守的職業(yè)道德傳統(tǒng)。(4)科學(xué)家在參與公共事務(wù)時(shí)，既是專家又是公民。通常，科學(xué)家能幫助公眾理解一些事件發(fā)生的可能原因或可能性，能證明哪些想法是不可能的。涉及公眾利益時(shí)，科學(xué)家同樣會(huì)和普通人一樣產(chǎn)生偏見。2061計(jì)劃關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃要引導(dǎo)公民認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，樹立科學(xué)的世界觀。要引導(dǎo)人們領(lǐng)會(huì)自然界是相互聯(lián)系的整體；科學(xué)是人類對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)，必須接受實(shí)踐的檢驗(yàn)；科學(xué)是一個(gè)開放的知識(shí)體系，雖然隨著人們的不斷認(rèn)識(shí)而不斷發(fā)展，科學(xué)中的某些理論將來又可能被推翻，但是科學(xué)中的大部分知識(shí)具有持久性和穩(wěn)定性，被修正和拋棄的只是其中的一部分；科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)有著密切的聯(lián)系，科學(xué)是一項(xiàng)全社會(huì)的事業(yè)，需要全社會(huì)的理解和支持。科學(xué)精神的核心是理性的懷疑態(tài)度和批判精神，科學(xué)研究注重的是觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)以及邏輯一致性，而不信奉權(quán)威；養(yǎng)成用科學(xué)態(tài)度看待事物的良好習(xí)慣，對(duì)于處理和解決社會(huì)生活問題是非常必要的。關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)自然科學(xué)的四個(gè)維度科學(xué)是一系列的思維方式科學(xué)是一套探究的方法科學(xué)是一個(gè)知識(shí)體系科學(xué)與技術(shù)社會(huì)相互作用請(qǐng)用你的生物學(xué)知識(shí)、科研經(jīng)驗(yàn)等，解釋自然科學(xué)的四個(gè)維度科學(xué)是一系列的思維方式1.科學(xué)需要證據(jù)，求實(shí)、證實(shí)、證偽2.

邏輯與想象的結(jié)合的思維方式：演繹、歸納等邏輯思維；類比與假設(shè)、形象思維、發(fā)散思維等；3．批判性思維，敢于質(zhì)疑，科學(xué)不仰仗權(quán)威4.科學(xué)思維習(xí)慣好奇心、求知欲；態(tài)度與信念“我為什么一輩子潛心研究雜交水稻？年輕時(shí)，我曾親眼看到5個(gè)人餓死，倒在路邊上、田坎上，那個(gè)場(chǎng)景真叫慘啊，他們都是我們的同類啊，就是因?yàn)闆]有飯吃就這樣活活餓死了。這一點(diǎn)對(duì)我觸動(dòng)很大，讓我深切體會(huì)到了什么叫做‘民以食為天’，沒有糧食什么事情都談不上?！?/p>

科學(xué)是一套探究的方法科學(xué)理論的形成通常包括：提出問題——收集證據(jù)——提出假設(shè)——

檢驗(yàn)假設(shè)——形成理論假設(shè)實(shí)驗(yàn)觀察科學(xué)是一個(gè)知識(shí)體系由事實(shí)、概念、原理、定律、假說、理論、模型等組成科學(xué)知識(shí)是科學(xué)探究的結(jié)果科學(xué)探究的過程有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)動(dòng)態(tài)的知識(shí)體系科學(xué)技術(shù)社會(huì)的相互作用科學(xué)：人們認(rèn)識(shí)自然的一種活動(dòng)，其成果是科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)，其途徑是科學(xué)探究；技術(shù)：人們改造世界的一種活動(dòng)，其成果是新產(chǎn)品或新工藝的發(fā)明，其途徑的核心部分是技術(shù)設(shè)計(jì)；技術(shù)為科學(xué)提供更精密的儀器，技術(shù)的發(fā)展為科學(xué)提出了新的研究課題。科學(xué)促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展；社會(huì)科學(xué)精神影響社會(huì)文明；社會(huì)條件影響科學(xué)事業(yè)的繁榮；社會(huì)條件影響技術(shù)活動(dòng)；科學(xué)技術(shù)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)的意義科學(xué)是人類努力奮斗的事業(yè)，科學(xué)與人類社會(huì)的發(fā)展有密切的關(guān)系。生活在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的社會(huì)中的公民應(yīng)認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，具有科學(xué)素養(yǎng)；能夠更好地理解科學(xué)，從整體上認(rèn)識(shí)自然和科學(xué)；能夠正確地理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系；能夠在社會(huì)生活中、個(gè)人的生活中正確地決策；有助于掌握科學(xué)方法培養(yǎng)科學(xué)精神教師怎樣幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)？科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)科學(xué)：人們認(rèn)識(shí)自然的一種活動(dòng)，其成果是科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)，其途徑是科學(xué)探究；技術(shù)：人們改造世界的一種活動(dòng)，其成果是新產(chǎn)品或新工藝的發(fā)明，其途徑的核心部分是技術(shù)設(shè)計(jì)；技術(shù)為科學(xué)提供更精密的儀器，技術(shù)的發(fā)展為科學(xué)提出了新的研究課題。科學(xué)促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展；社會(huì)科學(xué)精神影響社會(huì)文明；社會(huì)條件影響科學(xué)事業(yè)的繁榮；社會(huì)條件影響技術(shù)活動(dòng)；科學(xué)技術(shù)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。第二節(jié)科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)教育的主要目標(biāo)是讓全體學(xué)生都有科學(xué)素養(yǎng)（scientificliteracy）。科學(xué)素養(yǎng)是對(duì)個(gè)人決策、參與公共和文化事務(wù)以及經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需要的科學(xué)概念和過程的知識(shí)的理解與一定的運(yùn)用能力。國(guó)際科學(xué)教育界普遍認(rèn)為：科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)該被看做社會(huì)公民和消費(fèi)者應(yīng)具備的最基本的對(duì)于科學(xué)技術(shù)的理解。１.什么是科學(xué)素養(yǎng)？科學(xué)素養(yǎng)最早是由美國(guó)學(xué)者赫德（P.D.Hurd）在1958年提出的，表示個(gè)人所具備的對(duì)科學(xué)的基本理解。關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)，人們基于各自的理解，從不同角度對(duì)其內(nèi)涵進(jìn)行了各種各樣的闡述。2006年，潘蘇東等整理了60年代以來學(xué)術(shù)界12種關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的不同定義。米勒的科學(xué)素養(yǎng)三維模型美國(guó)國(guó)際科學(xué)素養(yǎng)促進(jìn)中心主任米勒（J.Miller）教授為了便于大規(guī)模科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查，提出了科學(xué)素養(yǎng)概念的三維模型對(duì)科學(xué)原理和方法（即科學(xué)本質(zhì)）的理解；對(duì)重要科學(xué)術(shù)語和概念（科學(xué)知識(shí)）的理解；對(duì)科技的社會(huì)影響的意識(shí)和理解。中國(guó)科技部等五部門

對(duì)科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵的理解2000年中國(guó)科學(xué)技術(shù)部連同教育部、中宣部、中國(guó)科協(xié)和共青團(tuán)中央五個(gè)部門組織了有關(guān)專家，根據(jù)中國(guó)青少年科普活動(dòng)實(shí)際狀況，制定了《2001～2005年中國(guó)青少年科學(xué)技術(shù)普及活動(dòng)指導(dǎo)綱要》和《2001～2005年中國(guó)青少年科學(xué)技術(shù)普及活動(dòng)內(nèi)容與目標(biāo)》。兩份文件都將科學(xué)素養(yǎng)理解為：科學(xué)態(tài)度；科學(xué)知識(shí)、技能；科學(xué)方法、能力；科學(xué)行為、習(xí)慣。

科學(xué)素養(yǎng)基本因素的分析潘蘇東采用因素分析法對(duì)12種定義進(jìn)行因素分解，統(tǒng)計(jì)出各因素出現(xiàn)的頻次，并把出現(xiàn)頻次較高的因素（出現(xiàn)頻次占總次數(shù)2/3以上）作為科學(xué)素養(yǎng)的基本因素。因素分析結(jié)果表明，各類目中出現(xiàn)頻次超過2/3以上的有科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)技能、科學(xué)本質(zhì)和STS，說明人們對(duì)科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵的理解有驚人的相似性，因此，完全可以把這五個(gè)因素看作是科學(xué)素養(yǎng)的基本因素。

對(duì)科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵的理解科學(xué)精神科學(xué)態(tài)度價(jià)值觀科學(xué)知識(shí)、技能、方法和能力科學(xué)的行為與習(xí)慣科學(xué)素養(yǎng)的基本結(jié)構(gòu)科學(xué)素養(yǎng)：科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀

科學(xué)知識(shí)、技能

科學(xué)方法、能力

科學(xué)行為、習(xí)慣科學(xué)素養(yǎng)三維模型

基于對(duì)12種定義的因素分析，潘蘇東等將科學(xué)素養(yǎng)分為三個(gè)維度：一是科學(xué)知識(shí)維度；二是科學(xué)技能方法維度，包括科學(xué)方法和科學(xué)技能兩個(gè)因素；三是科學(xué)觀念維度，包括科學(xué)本質(zhì)和STS。２.為什么要培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)發(fā)展的需要社會(huì)發(fā)展的需要學(xué)生發(fā)展的需要公眾的科學(xué)素養(yǎng)

正在成為一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的關(guān)鍵，成為一個(gè)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的根基。我國(guó)公民科學(xué)素養(yǎng)亟待提高1992、1994、1996、1998、2001、2003、2005、2007年，我國(guó)對(duì)18-69歲的中國(guó)公民進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查。1996年前具有科學(xué)素養(yǎng)的中國(guó)公民比例為0.3%，2001年具有科學(xué)素養(yǎng)的中國(guó)公民比例為1.4%，2003年具有科學(xué)素養(yǎng)的中國(guó)公民比例為1.98%，2007年升到2.25%。具有科學(xué)素養(yǎng)的人具有良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)情感,包括探索自然的好奇心和求知欲，科學(xué)的價(jià)值觀念,對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的正確態(tài)度掌握科學(xué)的基本概念和原理具有基本的科學(xué)探究能力、觀察能力、思考的能力、創(chuàng)造性地解決問題的能力、批判性思維的能力及合作能力具科學(xué)素養(yǎng)的人表現(xiàn)為：能閱讀科技文章能傾聽并參與科學(xué)問題討論能將所學(xué)知識(shí)用于解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題，熟悉常見的自然現(xiàn)象及其規(guī)律，發(fā)解科學(xué)原理在實(shí)用技術(shù)中的應(yīng)用等第三節(jié)

生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)要由各學(xué)科課程承擔(dān)生物學(xué)科素養(yǎng)(biologyliteracy)是構(gòu)成一個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)必不可少的組成部分生物科學(xué)素養(yǎng)指參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物學(xué)概念和科學(xué)探究能力----《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)）》。

什么是生物科學(xué)素養(yǎng)？能理解生物學(xué)的基本原理和重要的生物學(xué)概念，了解人類對(duì)生物圈的影響，領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程，知道歷史上生物學(xué)概念的發(fā)展。對(duì)科學(xué)探究、生物多樣性與文化的多樣性的問題具有正確的態(tài)度，對(duì)生物學(xué)和技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響、生物學(xué)對(duì)個(gè)人的重要作用，有正確的態(tài)度和價(jià)值觀。能對(duì)自然界的現(xiàn)象提出不同的問題，具備創(chuàng)造性的思維，知道如何利用科學(xué)技術(shù)，能夠在與生物學(xué)相關(guān)的問題上做出個(gè)人或社會(huì)決策，能夠應(yīng)用知識(shí)來解決現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的實(shí)際問題。BSCS描述了具有生物學(xué)素養(yǎng)的人：科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)（STS）突出科學(xué)技術(shù)社會(huì)的關(guān)系通過參與和解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題，獲取科學(xué)技術(shù)知識(shí)，形成正確的態(tài)度能把科學(xué)知識(shí)和方法與實(shí)踐結(jié)合科學(xué)態(tài)度與科學(xué)世界觀科學(xué)態(tài)度好奇心、誠(chéng)實(shí)、合作、創(chuàng)造力科學(xué)的世界觀愛國(guó)主義教育科學(xué)探究的方法與技能科學(xué)探究一般的技能提出問題、做出假設(shè)、制定計(jì)劃、收集證據(jù)、得出結(jié)論、表達(dá)和交流科學(xué)思維的方法生物學(xué)知識(shí)和操作技能生物學(xué)概念、原理、規(guī)律正確使用顯微鏡等常用工具和儀器什么是生物學(xué)素養(yǎng)？

新課標(biāo)中的生物科學(xué)素養(yǎng)思