关于科学素养及其指标体系的发展的思考

摘要：我国于20世纪80年代末引入了西方science literacy术语，翻译为“科学素养”。此后的几十年间，随着国际上“科学素养”研究的不断深入，我国的相关研究也取得了长足的进步。然而我们必须意识到科学素养仍旧是一个引起争议的、尚无定论的概念，而且概念的引进必然有一个本土适应的过程。因而在此，本文对国内科学素养的发展做一个概述，并基于此提出一些建议。

关键词：科学素养；米勒体系；测量指标

1 科学素养概念的界定

1.1科学素养与科学素质

Scientific Literacy于20世纪80年代末被引入中国，被翻译为“科学素养”。1994年我国颁布的《关于加强科学技术普及工作的若干意见》中，首次全文使用“科学素质”；2002年《中华人民共和国科学技术普及法》明确提到“提高公民的科学文化素质”；而在《全民科学素质行动计划纲要 ( 2006-2010- 2020) 》 中， 更是对“科学素质”进行了明确界定: 公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识， 掌握基本的科学方法， 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⁾。我国学术界目前存在“科学素养”与“科学素质”并行使用的现象。国内政策性文件多用“科学素质”概念，有些学者甚至直接将原来用“科学素养”称谓的概念全部改称为“科学素质”。也有学者从词源学上考察过“科学素养”与“科学素质”的含义，认为二者可以互换⁽¹⁾。因此笔者认为国内对科学素养与科学素质的陈述并无本质性的区别。

1.2 科学素养与科学专业素养

Maiensehein(1998)把科学素养分为科学专业素养(Seience literacy)和科学素养(seientific literacy)两种。科学专业素养指培养专门的科学人员所需的训练和了解，特别是训练那些立刻产生效果的人员，让他们掌握特殊的事实和技巧。它关注科学本身的内涵与操作，注重获得科学或技巧性知识的统一，强调实践的结果和短期的益处，具有较为明显的专业特征。科学素养关注的是普通公民，希望他们在科学与技术主导的社会中具有一定的科学知识，能理性地思考科学、技术与社会的关系，有正确的科学价值观。它强调科学的“懂得”的方式，以及对自然界的批判性、创造性的思考过程。OECD在PISA评价中认为(ACERet.al.，2003)，科学专业素养和科学素养的区别在于，科学专业素养主要是把概念和原理应用于自然界的过程，它涉及到探究和设计的方法、思考的方式、推理和问题解决等过程；而科学素养则是依赖科学所提供的“工具”，用以理解自然现象，理解技术的产品和过程，解释!评价和交流科学一技术主导的关键问题，参与解决个人和社会的问题等。可见，这两个概念的不同主要表现在对科学知识的掌握、应用的方式及应用的对象上。

1.3 科学素养概念的发展、演变

美国学者毕比指出，著名的课程改革专家科南特第一次将科学素养作为正式的学术术语使用。而将科学素养作为一个重要论题来进行探讨的是科学教育专家赫德。他在1958年于《科学素养：他对美国学校的意义》中，把科学素养解释为对科学的理解及其对社会经验的应用。从此对科学素养的考察成为该领域专家的研究热点，科学素养概念频繁地出现在科学教育文献中。毕比对科学素养的演变进行了考察，反映了不同时期学术界对科学素养的不同理解⁽³⁾。

2 米勒公民科学素养测评指标体系的发展

2.1 三维指标模型的不断明确

1983 年，米勒第一次公开发表其关于公民科学素养三维模型：理解科学过程；理解基本的科学概念；理解科学政策问题。此后，米勒不断明确阐述他的公民科学素养三个维度内容。1993 年，米勒重申了他关于公民科学素养的三个维度：拥有科学术语和概念的词汇量足以阅读报纸和杂志上常见的从核武器到基因工程或重大环境问题的公共政策争论；理解科学家使用和接受的科学方法，能够辨别出什么是科学的判断或伪科学的判断；意识到科学技术对社会的广泛影响和与个人生活的关系。

1998 年，米勒在《科学素养的测量》 一文中更为全面地表述了公民科学素养的三个相关维度： （1） 个人关于科学知识的词汇量足以能阅读报纸或杂志上争论所涉及的基本科学概念；（2） 能够理解科学探索的过程或本质； （3） 某种程度上理解科学技术对个人及社会的影响。如果三维度中的每个维度都达到一个合理的程度，综合起来就反映了一个人对媒体中科学技术政策问题争论的理解水准以及理解其重要性并参与争论的能力。

2.2三维指标的变更

在很长一段时间的实践及不断完善中,米勒体系都稳定为包含前两个维度的二维结构。而在最新的研究中,米勒认为足以证明一个单一维度——对科学知识测度——的稳定性和合法性,因而进一步地凸显出对于科学知识测量的倚重。

3 国内学者对测量指标体系的发展

自从引入米勒体系以来，国内一些学者在对其进行了深入的研究的基础上提出了自己对科学素养测量体系的新见解。在此，笔者将简要介绍几种比较流行的观点，并通过横向比较得到一些启示。

3.1 基于九要素模型的青少年科学素养指标体系建构

周立军、李亦菲等人认为米勒体系基于单一维度罗列科学素养的方法难以系统、全面地阐明科学素养的内涵。因此他们从“科学”维度将科学素养分为科学知识素养、科学方法素养和科技成果素养；从“素养”的维度将科学素养分为基础科学素养、实用科学素养和文化科学素养。其科学素养的“九要素模型”简要概括如下表(4)。

3.2 基于职业人群的测评方法探讨

米勒体系的逻辑起点是全社会的公众，它把测评对象扁平化、同一化，用统一的评价标准把握公众整体的科学素养。王可炜等人认为这种测评体系研究从问世开始，就先天的带有绝对意义，而缺乏相对意义。因此“对不同的职业人群开展比较研究，不仅理论上可行，而且有着重要的现实意义，测评及比较的结果至少能对相关职业的人才培养、继续教育等提供有价值的参考依据。”

在基于职业人群的测评方法中，测评体系包括五个维度： 一是对科学术语和概念的了解，主要指现今时代应该了解和能够掌握的科学术语和概念，以及对科学热点关键词的了解，简称为 “科学术语”； 二是对科学意识的理解，主要指对科学本质的认识和科学研究过程的理解，以及从科学角度分析问题"解决问题的观念和能力，简称为“科学意识”； 三是对科学的社会功能的了解，主要指科学对社会发展各方面的影响和作用，以及对科学公共事务的参与能力，简称为“科学社会功能”； 四是对科学历史的了解，主要指对科学发展历程和有关重要原理形成的了解，简称为“科学史”； 五是对科学副作用的了解，主要指现代社会应该知道的科学负面影响及看法，简称为“科学副作用”(5)。

这五个维度是基于国内外对“科学”含义的大致共识而来，具有相对性、比较性和通约性强的特点。然后对五个维度分别赋予不同的权重，基于此来设计相关的测量体系。

3.3 基于能力为导向的科学素养基准

米勒体系之所以被大多数国家采用成为测定和比较公民科学素质的基本参照标准，因为其直观、清晰、易操作、可量化等特点。然而，它主要以测试科学知识为主，更多地与记忆力与学习时间有关，不能客观地反映公民的科学能力。因此李建民等人探索制定了以能力为导向的中国公民科学素养基准。

以能力为导向的科学素养基准保留了原来的米勒指标，将其作为一项分指标，主要在“知识构成”和“加值取向”两个维度予以体现。同时该基准增加了“行为表现”维度，在该维度下确定了我国具备基本科学素养的公民应具备四大类能力：科学生活方面的能力；科学劳动方面的能力；公共参与方面的能力；科学学习方面的能力（6）。而每一项能力也会有详细的主题划分，因其与所要阐述的主题联系较小，故不详细介绍。

4 对国内学者发展指标体系的思考

米勒体系的建构主要是围绕着公民科学素养的高低应该包括哪些方面来进行的。而国内学者对其的发展一般都是建立在承认科学素养的这三个方面的基础上从其他角度进行思考、深化。例如周立军等将其从科学素养各方面“掌握程度”的差异，将此一维指标拓展成了二维指标；李建民等在测量基本科学概念、科学探索的过程与本质以及科学技术对个人及社会的影响的基础上增加了“行为表现”维度，在该维度下确定了我国具备基本科学素养的公民应具备四大类能力：科学生活方面的能力、科学劳动方面的能力、公共参与方面的能力、科学学习方面的能力。这无疑更加全面也更加详尽，使其能更好地服务于科学素养测量工作。

然而国内对于米勒体系的内部论证力度似乎还稍有不足。从理论基础的角度，米勒是根据自己的知识为基础建构了指标体系，而从科学哲学、科学社会学的角度是否还会有别的更科学的分法呢？从实践的角度，米勒体系是他基于某些美国公民进行实证分析而确证的，我国在引入的时候会不会受文化差异的影响？中国作为发展中国家，科学素养的指标体系是否还要加入其他的成分呢？这些都是我们需要认真考虑的问题。

另外，科学素养是一个认为的规定性的概念，人们无法针对它达成高度一致的共识。国际经济合作组织（OECD）认为，科学素养是运用科学知识，确定问题和作出具有证据的结论，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。米勒将科学素养通俗具体地描述为“具有足够的可以阅读报刊上各种不同科学观点的词汇量和理解科学技术术语的能力，理解科学探究过程的能力，关于科学技术对人类生活和工作所产生的影响的认识能力”。然而从中我们可以看出它都强调了科学素养的工具性目的，既然如此，中国与西方国家的科学与经济发展水平有如此大的差异，那么那对于中国来说是不是可以先走出米勒的框架，从中国现状的视角来思考我国公民的科学素养的指标体系，然后再考虑批判地继承好的方面。

此外，笔者认为国内学者对科学素养指标体系的建构中缺少了科学哲学家、科学社会学家等科学学研究者的参与。科学哲学主要探讨科学的本质、科学知识的获得和检验、科学的逻辑结构等有关科学认识论和科学方法论方面的基本问题；而科学社会学在一般意义下讨论科学与社会诸方面的关系。我们应该从实践的角度去思考指标体系的建设，然而针对于科学基本问题的理解以及它与社会的关系的专业学科因素的参与也是十分必要的。

5 对科学素养研究发展的若干建议

5.1 以理论为指导

米勒体系的提出深受阿尔蒙德的热心公众理念与公共政策制定的分层模型的影响。同时其每一指标体系的确立都有着深厚的理论基础。

关于第一个维度——科学概念的词汇量维度，米勒认为，一个人对科学研究的理解，部分依赖于他对一组基本概念的理解。一个不理解原子、分子、细胞、重力或辐射等基本科学术语的人，要想理解科学的结果或与科学技术相关的公共政策争议几乎是不可能的。而当前的媒体却很少详细解释这些基本科学概念，因此大多数人必须依赖于先前从正式和非正式教育中获得的基本科学概念储备。

第二维度的设计依据于波普尔和库恩的科学哲学理论。根据库恩和波普尔的思想，人们应该理解科学探索的经验基础，在观念上把科学理解为对所创立理论的检验，至少应将之看作是对命题的经验检验。而且，科学思想有可能是错误的，必须经受经验的严格检验，这些思想是理解科学探索本质的重要成分。公众理解科学过程或科学探索本质这个维度的意图，就在于测量公众对科学家及其使用的科学方法的理解程度。如对测量问卷中关于占星学的问题即是如此。

第三维度的设计则基于民主决策的社会现实。米勒认为，当科学越来越依赖于公众支持，当公共管理进一步深入到科学系统的时候，科学政策在国家政治议程中的频繁性和重要性也将不断增加。实际上，提交给美国国会的法案，半数以上都涉及到科学或技术，美国众议院科学技术常委会的建立，就足以证明科学技术问题在美国国家政治系统中的重要性。

综上足见指标体系建设绝不能凭着主观臆断，而必须充分从理论中汲取养分，缜密建构，再从实践中验证、完善。

5.2 拓展深化研究内容

科学素养是学者人为定义的概念，需要随着研究的深入而不断拓展深化。1979年米勒提出科学素养应该是多维度的概念。在进行一系列的实践检验以及理论研究之后，他于1998年在《科学素养的测量》中进一步全面阐述了他的公民科学素养的三个相关维度。而直至今日，关于其指标模型的研究与争议仍然在继续着。我们在对国外研究的借鉴提出适合本国理论的基础上，不可能一下子发展出完全适合现实的指标模型，因此要结合现实审慎、批判地发展自己的研究。

5.3 注意考虑指标体系的本土化

指标体系与社会有着本质的内在联系，因此必须结合社会现状考虑指标体系的本土化。1995年，在美国、日本、欧盟各国间进行跨国比较研究时，米勒发现，第三维度的内容在不同国家显示出很大的差异性，很难在跨国间进行精确的测量。科学技术在不同国家的实践历程不同，特定国家的公共政策问题存在差异。

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