當前全國正興起討論和實施如何全面提高中華民族的科學(xué)素質(zhì)問題。在此基礎(chǔ)上，教育界遵循全國教育工作會議的精神，進行了新一輪的課程教材改革，探討和實施全面提高中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)問題。這是一件非常嚴肅又具有戰(zhàn)略意義的大事，因為它牽涉到人才的培養(yǎng)問題，新一代勞動者的素質(zhì)，特別是全體公民的科學(xué)素質(zhì)問題，而這些都關(guān)系到國家、民族的興旺發(fā)達和長治久安。那么在新的世紀，我們到底應(yīng)該給中學(xué)生什么樣的科學(xué)素質(zhì)呢？
從國家利益來看：五種需求
中學(xué)生應(yīng)該具有什么樣的科學(xué)素養(yǎng)，首先要從國家的需要來看。在21世紀，中華民族的宏偉目標是實現(xiàn)偉大的復(fù)興，到2050年我國將基本實現(xiàn)現(xiàn)代化。為了完成這一驚天動地的偉業(yè)，需要培養(yǎng)千百萬各行各業(yè)的人才。
第一，必須大幅度提高我國的社會生產(chǎn)力，繁榮經(jīng)濟，增強綜合國力。
1950年代以后，各國經(jīng)濟發(fā)展越來越依靠科學(xué)技術(shù)。21世紀各國的經(jīng)濟發(fā)展更是依賴于現(xiàn)代科學(xué)和高技術(shù)。發(fā)展高技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)成為導(dǎo)致經(jīng)濟新的增長點的源泉；用高技術(shù)特別是信息技術(shù)來改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要途徑�？茖W(xué)技術(shù)變?yōu)樯a(chǎn)力過程，進而導(dǎo)致企業(yè)利潤的形成，導(dǎo)致國民經(jīng)濟的增長的過程，實際上就是技術(shù)創(chuàng)新過程。技術(shù)創(chuàng)新主要是企業(yè)應(yīng)用新知識、新技術(shù)和新工藝，采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營管理模式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)新的產(chǎn)品，增強市場競爭的能力和抵御風(fēng)險的能力。技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為我國21世紀實施科教興國戰(zhàn)略的工作抓手。為21世紀技術(shù)創(chuàng)新提供強大的人才支撐，是科學(xué)教育的歷史使命。為此就得從現(xiàn)在的中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)抓起，只有提高了中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，才能為日后培養(yǎng)造就千百萬人才奠定基礎(chǔ)。
第二，必須切實維護好國家安全。
雖然和平和發(fā)展是當代的主流，但是還要清醒地看到，天下并不太平，對我國安全和穩(wěn)定構(gòu)成威脅的因素還不少，必須做好軍事斗爭準備和推進軍隊質(zhì)量的建設(shè)。為此，我們必須貫徹科技強軍的戰(zhàn)略，不僅要大力發(fā)展先進的武器裝備、利用高技術(shù)改進現(xiàn)有的武器裝備，而且在軍事訓(xùn)練、作戰(zhàn)指揮和后勤保障等各個方面，都要努力利用科技進步的最新成果，增大高科技含量。因此，不但要培養(yǎng)大量的軍事科技人才，而且要全面提高我軍干部和戰(zhàn)士的科學(xué)素質(zhì)。
第三，我國和世界各國一樣，都面臨著生態(tài)環(huán)境的惡化，為此必須注意環(huán)境保護和資源的合理開發(fā)利用，走可持續(xù)發(fā)展的道路。
為了應(yīng)付全球氣候的變化、防止大氣和水體的污染、治理土地荒漠化和保護生物的多樣性，都必須依賴科學(xué)技術(shù)手段和全體公民良好的環(huán)境意識。
第四，從長遠發(fā)展的利益來看，中國必須發(fā)展自己的高科技。
在20世紀，科學(xué)理論進入了有史以來發(fā)展最快的歷史時期。科學(xué)革命不斷發(fā)生，相對論、量子力學(xué)的產(chǎn)生導(dǎo)致了20年代的物理學(xué)革命，分子生物學(xué)的產(chǎn)生導(dǎo)致了50年代的生物學(xué)革命，板塊構(gòu)造理論的產(chǎn)生導(dǎo)致了60年代的地學(xué)革命，等等。在科學(xué)革命之后，各學(xué)科理論無論在深度和廣度上均得到迅猛的發(fā)展。同時，新的交叉性學(xué)科（如生物化學(xué)等）、綜合性學(xué)科（如環(huán)境科學(xué)等）和橫向性學(xué)科（如系統(tǒng)科學(xué)等）不斷產(chǎn)生。20世紀以來，由于科學(xué)對技術(shù)的滲透越來越大，技術(shù)也取得了驚人的發(fā)展。在19世紀下半葉到20世紀初形成的電力技術(shù)、化工技術(shù)、冶金技術(shù)的基礎(chǔ)上，從1940年代開始，重大技術(shù)發(fā)明層出不窮，逐步形成了以信息技術(shù)、現(xiàn)代生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)為主體的高技術(shù)群，到1980年代以后，它們已成為當今世界的主流技術(shù)。
面向世界，中國必須在世界高科技領(lǐng)域中占有一席之地。如果1960年代以來中國沒有自己的“兩彈一星”，就不會有今天這樣的國際地位。這是一個國家和民族興旺發(fā)達的標志。
第五，必須在全社會形成一種科學(xué)的、文明的和健康的生活方式。
在當代，科學(xué)技術(shù)對社會進步的作用越來越明顯。科學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲透到人們的生活和工作的方方面面，正在迅速改變著人們的生活方式和工作方式，人們應(yīng)該積極地順應(yīng)這種變化，將自己的生活和工作導(dǎo)入文明、科學(xué)的軌道，形成一種科學(xué)的、文明的和健康的生活方式。我國自古以來雖然有著偉大而豐富的文明成果和優(yōu)良的文化傳統(tǒng)，但相對來說，全社會的科學(xué)精神不足乃是一個缺陷，近幾年來一些與現(xiàn)代文明相悖的迷信、愚昧活動甚至邪教又日漸泛濫，反科學(xué)、偽科學(xué)活動也頻繁發(fā)生，它們?nèi)找媲治g人們的思想，愚弄廣大群眾，腐蝕青少年一代，嚴重阻礙著社會主義物質(zhì)文明和精神文明建設(shè)。因此，提高全民族的科學(xué)素質(zhì)，弘揚科學(xué)精神，破除迷信，自覺地識別和抵制偽科學(xué)，等等，這些都已成為維護社會穩(wěn)定的重要保證。
從中學(xué)生個人發(fā)展來看：三個需要
第一，中學(xué)生自身全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要。
中學(xué)生所處的年齡段，正好是一個人長身體、學(xué)知識、培養(yǎng)能力和形成正確的世界觀、人生觀、價值觀的時期。全面提高自己的科學(xué)素質(zhì)，是中學(xué)生自身全面發(fā)展的迫切需要，也是中學(xué)生為將來終身學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定基礎(chǔ)的需要。
第二，中學(xué)生未來生活和工作的需要。
現(xiàn)在的中學(xué)生十年以后就是我國社會主義建設(shè)的生力軍。屆時正是我國以技術(shù)創(chuàng)新為抓手實施科教興國戰(zhàn)略的時期。技術(shù)創(chuàng)新一般具有基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品化和商品化幾個環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)研究的主體是科學(xué)家，應(yīng)用研究的主體是科學(xué)家與工程師，技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品化的主體是工程師、技術(shù)員和技術(shù)工人，商品化的主體是營銷人員，整個過程的完成需要企業(yè)家。所以搞好技術(shù)創(chuàng)新需要有各種各樣和不同層次的科技人才和管理人才，有千千萬萬個科學(xué)家、工程師、企業(yè)家、技術(shù)員、技術(shù)工人和營銷人員的崗位等待著現(xiàn)在的中學(xué)生。中學(xué)生到那時如要成為合格的具有科學(xué)發(fā)現(xiàn)能力的科學(xué)家，具有技術(shù)發(fā)明能力的工程師和技術(shù)員，善于掌握先進技術(shù)并勤于改進現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)工人，具有強烈市場意識和商業(yè)運作能力的營銷人員，和具有創(chuàng)新意識和管理能力的企業(yè)家，那么現(xiàn)在就得努力學(xué)習(xí)、刻苦實踐，逐步養(yǎng)成良好的科學(xué)素質(zhì)。
我們國家事業(yè)的發(fā)展還需要千千萬萬個領(lǐng)導(dǎo)干部、教育工作者、文藝工作者、人文工作者和共和國衛(wèi)士，要做好這些崗位的工作，除了專業(yè)知識和技能以外，仍然需要良好的科學(xué)素質(zhì)，這都對現(xiàn)在的中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)提出了很現(xiàn)實的要求。
第三，中學(xué)生未來參與競爭的需要。
現(xiàn)在，我國實行的是社會主義市場經(jīng)濟，在加入WTO以后我國將全方位的進入世界經(jīng)濟，這是一個道地的市場經(jīng)濟。因此現(xiàn)在的中學(xué)生在十年以后走向工作崗位時，面臨的是一個充滿著競爭的世界。屆時他們要取得一個好的工作崗位以維持高水平和高質(zhì)量的生活水準，要使自己的工作在競爭的環(huán)境當中取得業(yè)績，必須要有較強的競爭力。而科學(xué)素質(zhì)的高低就是這種競爭力的重要指標之一。
確定科學(xué)素質(zhì)內(nèi)容的三個原則
根據(jù)國家的需求和中學(xué)生的需求來規(guī)劃中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)時，還需要考慮如下幾條原則。
第一，力求體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)。
對科學(xué)素質(zhì)的概括應(yīng)建筑在對科學(xué)本質(zhì)正確理解的基礎(chǔ)上。過去，有人把科學(xué)僅僅理解為是一種“可確證”的知識體系，這實際上是對科學(xué)本質(zhì)的一種狹義的理解。以這個狹義的觀點為出發(fā)點，科學(xué)教育僅僅被理解為科學(xué)知識的傳授，科學(xué)素質(zhì)僅僅被理解為具有一定的科學(xué)知識。顯然這種理解是有局限性的。
現(xiàn)在一種更為全面合理的觀點是，把科學(xué)理解為一種特殊的探究自然的活動�？茖W(xué)探究不僅涉及邏輯推理和實驗活動，同時還是一個充滿創(chuàng)造性思維的過程。為了使科學(xué)活動健康而有效地進行，科學(xué)活動受到科學(xué)道德和社會一般道德的雙重約束。這種約束的結(jié)晶就是科學(xué)精神�？茖W(xué)強調(diào)和尊重經(jīng)驗事實對科學(xué)理論的檢驗。科學(xué)理論即科學(xué)知識是這種探究活動的結(jié)果�？茖W(xué)是認識自然最有效的途徑�？茖W(xué)知識反映了人類對自然本質(zhì)的認識，對自然現(xiàn)象具有解釋和預(yù)見的功能�？茖W(xué)知識具有相對的穩(wěn)定性并不斷發(fā)展和進步，它不是絕對真理，只能在一定的條件與范圍內(nèi)適用，可驗證性是科學(xué)與偽科學(xué)的重要區(qū)別之一�？茖W(xué)可以轉(zhuǎn)化為技術(shù)，變成改變世界的物質(zhì)力量�！翱茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，而且是先進生產(chǎn)力的集中體現(xiàn)和主要標志�！笨茖W(xué)不僅是科學(xué)家的事業(yè)，而且是一項全社會的事業(yè)。每一個人都應(yīng)當關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
從這種廣義的觀點出發(fā)，科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵是多方面的，其過程是科學(xué)探究活動，其成果是科學(xué)理論知識，其認知主體是科學(xué)家，其活動規(guī)范是科學(xué)精神，其社會功能是促進社會的物質(zhì)文明和精神文明建設(shè)。我們要從這種廣義的觀點出發(fā)，把對科學(xué)教育和科學(xué)素質(zhì)的理解，建立在這種對科學(xué)本質(zhì)的認識基礎(chǔ)上�？茖W(xué)教育不僅要涉及到科學(xué)知識的傳授，而且還要涉及到科學(xué)探究能力和科學(xué)精神的培養(yǎng)，以及對科學(xué)、技術(shù)與社會關(guān)系的認識。
第二，全面提高科學(xué)素質(zhì)。
根據(jù)上述廣義的科學(xué)本質(zhì)的觀點和科學(xué)教育的內(nèi)涵，科學(xué)素質(zhì)就不只是科學(xué)知識一個方面，還涉及到科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神等方面。
第三,普及性、基礎(chǔ)性和發(fā)展性相統(tǒng)一。
確定中學(xué)生應(yīng)具備的科學(xué)素質(zhì)的具體內(nèi)容，應(yīng)面向全體中學(xué)生，而不是少數(shù)精英分子，所以它應(yīng)該具有普及性。同時還應(yīng)考慮到中學(xué)生的年齡特征和認知特點，中學(xué)生正處于學(xué)知識、長知識的階段，正處于從具體形象思維向抽象思維過渡的階段，對其進行科學(xué)素質(zhì)的教育應(yīng)與這種特點相符。要選擇那些對他們這個年齡段來說是最重要、最基本的科學(xué)素質(zhì)。此外，還必須面向世界，面向未來，面向現(xiàn)代化，全面考慮基礎(chǔ)性與現(xiàn)代化的關(guān)系，基礎(chǔ)性與發(fā)展性的關(guān)系，要選擇那些與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有關(guān)，與學(xué)生今后終身學(xué)習(xí)有關(guān)，又是他們能夠接受的、能反映時代特征的新內(nèi)容。
中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的內(nèi)涵：四個方面
中共中央和國務(wù)院根據(jù)國家社會發(fā)展的需要，認為要全面提高中華民族的科學(xué)文化素質(zhì)，即在科學(xué)技術(shù)知識、科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神方面的素質(zhì)。結(jié)合中學(xué)生的實際情況，我們認為，中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)應(yīng)涉及到如下四個方面：（1）科學(xué)知識與技能；（2）科學(xué)探究（過程、方法與能力）；（3）科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀；（4）科學(xué)、技術(shù)與社會。學(xué)校的科學(xué)教育要以促進每個學(xué)生的發(fā)展和全面提高青少年的科學(xué)素質(zhì)為核心，以培育科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀為主導(dǎo)，以發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新精神、形成獨立思考和探索實踐能力為重點，以適應(yīng)學(xué)習(xí)化社會所需要的基礎(chǔ)科學(xué)知識及其技能的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以理解科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系為背景，在自主學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成科學(xué)的行為和習(xí)慣。
1．在科學(xué)知識與技能方面
中學(xué)生應(yīng)該了解或理解基本科學(xué)事實、概念、原理和規(guī)律，學(xué)會或掌握相應(yīng)的基本技能。能用所學(xué)知識解釋生活和生產(chǎn)中的有關(guān)現(xiàn)象，解決有關(guān)問題。了解科學(xué)在現(xiàn)代生活和技術(shù)中的應(yīng)用及其對社會發(fā)展的意義。
中學(xué)生應(yīng)該了解生命科學(xué)領(lǐng)域、物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域和地球、宇宙及空間科學(xué)領(lǐng)域的基本科學(xué)事實、概念、原理和規(guī)律。如了解生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次，認識生物體的基本構(gòu)造、生命活動的基本過程，以及人、健康、環(huán)境之間的相互關(guān)系。逐步領(lǐng)會生物體結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一、生物體與環(huán)境的統(tǒng)一和進化的觀念，認識生命系統(tǒng)是一個復(fù)雜的開放的物質(zhì)系統(tǒng)；了解物質(zhì)的一些基本性質(zhì)，認識常見的物質(zhì)運動形態(tài)，理解物質(zhì)運動及其相互作用過程中的基本概念和原理。初步建立關(guān)于物質(zhì)運動和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的觀念，認識能量轉(zhuǎn)化與守恒的意義，會運用簡單的模型解釋物質(zhì)的運動和特性；了解地球、太陽系和宇宙的基本情況及其運動變化的規(guī)律，了解人類在空間科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的成就及其重大意義。了解在人類生存的地球環(huán)境中陽光、大氣、水、地殼、土壤等是相互聯(lián)系、相互影響、相互制約的整體，建立人與自然和諧相處的觀念，等等。
中學(xué)生還應(yīng)該了解科學(xué)上的具有一般性的統(tǒng)一的科學(xué)概念和原理，如物質(zhì)、運動與相互作用，能量，信息，系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)與功能，演化、平衡、守恒等概念及其相關(guān)原理，它們反映了自然界的內(nèi)在的統(tǒng)一性。
2.在科學(xué)探究（過程、方法與能力）方面
科學(xué)探究是科學(xué)方法的核心。通過科學(xué)教育，中學(xué)生應(yīng)在小學(xué)科學(xué)教育的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力，增進對科學(xué)探究的理解。具體包括以下內(nèi)容：（1） 發(fā)展觀察現(xiàn)象和提出問題的能力，增進對提出問題意義的理解；（2） 發(fā)展提出猜想和形成假設(shè)的能力，了解假設(shè)對科學(xué)探究的作用；（3）發(fā)展制定計劃、進行簡單的實驗設(shè)計和手腦并用的實踐能力，認識實驗在科學(xué)探究中的重要性；（4）發(fā)展收集信息和處理信息（特別是通過觀察與實驗獲取證據(jù)）的能力，理解收集、處理信息的技術(shù)對科學(xué)探究的意義；（5）發(fā)展科學(xué)解釋和評價的能力，了解科學(xué)探究需要運用科學(xué)原理、模型和理論；（6）發(fā)展表達和交流的能力，認識表達和交流對科學(xué)發(fā)展的意義，認識探究的成果可能對科學(xué)決策產(chǎn)生積極的影響。
在這里還必須指出的是，中學(xué)生應(yīng)當初步形成分析的能力，也要有綜合的能力，從整體上認識自然、觀察與解決問題的能力的培養(yǎng)，同樣是我們必須對他們提出要求的。
3.在科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀方面
科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀是科學(xué)精神的重要內(nèi)容。通過科學(xué)教育，中學(xué)生應(yīng)初步具有如下的科學(xué)精神：（1）熱愛自然，對自然界保持較強的好奇心，養(yǎng)成與自然界相協(xié)調(diào)的生活態(tài)度；（2）熱愛科學(xué)，反對迷信，不斷提高對科學(xué)的興趣，關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；（3）勇于創(chuàng)新，獨立思考，敢于提出自己的新見解；（4）崇尚真理，尊重反映客觀事實和客觀規(guī)律的科學(xué)原理；（5）嚴謹求實，依據(jù)客觀事實得出結(jié)論，能夠根據(jù)科學(xué)事實修正自己的觀點；（6）養(yǎng)成善于與人交流和協(xié)作的習(xí)慣；（7）增強社會責(zé)任感，形成用科技知識為祖國和人民服務(wù)的意識。
4.在科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系方面
理解科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系是現(xiàn)代公民科學(xué)素質(zhì)的重要內(nèi)涵，通過科學(xué)教育，中學(xué)生應(yīng)當：（1）了解科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別和聯(lián)系；（2）初步認識科學(xué)推動技術(shù)進步、技術(shù)又促進科學(xué)發(fā)展的相互關(guān)系，初步認識社會需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的強大動力；（3）了解科學(xué)技術(shù)在當代社會經(jīng)濟發(fā)展中已成為一種決定性因素，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力；（4）了解科學(xué)技術(shù)不僅推動物質(zhì)文明的進步，也促進精神文明的建設(shè)與發(fā)展，科學(xué)技術(shù)是一項重要的社會事業(yè)，每一個公民都應(yīng)該關(guān)心這項事業(yè)；（5）了解技術(shù)也會對自然、人類生活和社會產(chǎn)生負面影響，初步懂得實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的意義；（6）初步形成關(guān)注環(huán)境、資源等社會重大問題的意識，增強社會責(zé)任感，知道應(yīng)當用科學(xué)的原理和方法解釋自然現(xiàn)象和解決生活中遇到的實際問題。
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