科學(xué)素養(yǎng)這個(gè)詞表達(dá)了什么意思呢?最早是上個(gè)世紀(jì)有人提出來(lái)的，到了上世紀(jì)五、六十年代開(kāi)始被不斷地報(bào)道。科學(xué)素養(yǎng)不僅是對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的背景而言的，也是整個(gè)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)代名詞。實(shí)際上這個(gè)詞大家并不陌生。早在2001頒布的國(guó)家義務(wù)教育化學(xué)、物理、生物和科學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)中，科學(xué)素養(yǎng)就是課程的主旨，在科學(xué)素養(yǎng)之下就是課程目標(biāo)，即知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀，也就是常說(shuō)的“三維目標(biāo)”。許多老師或許不注意看，到了2011年修訂頒布義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，仍然也是這個(gè)框架。可以說(shuō)，科學(xué)素養(yǎng)在物理、化學(xué)、生物學(xué)科里已經(jīng)牢牢地站穩(wěn)了地位，在中國(guó)基礎(chǔ)教育課程園地中至少也有16年的歷史了。

今天談的第一個(gè)問(wèn)題，科學(xué)技術(shù)發(fā)展對(duì)教育有什么影響?為什么會(huì)提出科學(xué)素養(yǎng)?從歐洲的文藝復(fù)興到大工業(yè)革命，極大地推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)初起，物理、化學(xué)、生物學(xué)的研究出現(xiàn)一大批改變?nèi)祟惿娣绞降男鲁晒瑲W洲的科學(xué)教育也隨之興起，很快從歐洲影響到全世界。大約1902年左右，在中國(guó)的上海已經(jīng)有了漢語(yǔ)寫的物理、化學(xué)的教科書，并在一些學(xué)校中開(kāi)始傳授科學(xué)。但很遺憾的是，二戰(zhàn)幾乎割斷了歐洲的這段歷史，到三四十年代大量的科學(xué)家都往美國(guó)跑，科學(xué)教育也同樣受到極大影響。而美國(guó)卻迎來(lái)了戰(zhàn)后科學(xué)和科學(xué)教育的黃金時(shí)代。

到了五十年代中期，前蘇聯(lián)的人造衛(wèi)星上天，航天技術(shù)上的成就觸動(dòng)了美國(guó)人的神經(jīng)。美國(guó)人開(kāi)始反思原因何在，最終歸結(jié)為教育。各個(gè)國(guó)家都有自己的教育，唯有其中的科學(xué)教育是世界通用的，科學(xué)教育水平對(duì)國(guó)家的發(fā)展似乎影響更大。此后不久，美國(guó)組織了一大批專家開(kāi)始研究新的理科課程，編制了新的教科書，但短暫試用后宣告失敗。因?yàn)檫@些知識(shí)在當(dāng)時(shí)確實(shí)是很先進(jìn)，但難度太大，學(xué)生無(wú)法學(xué)懂。科學(xué)教育究竟應(yīng)該往何處去?這是美國(guó)人回過(guò)頭來(lái)持續(xù)思考的問(wèn)題。

同時(shí)，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，帶動(dòng)了生產(chǎn)力的發(fā)展、人類生活方式的變化。科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用成為當(dāng)時(shí)各國(guó)政府最感興趣的問(wèn)題。物理學(xué)的核能、化學(xué)的合成農(nóng)藥，給人類帶來(lái)某些積極因素的同時(shí)，也出現(xiàn)了一系列負(fù)面的問(wèn)題，如戰(zhàn)爭(zhēng)和污染等。如何解決這些問(wèn)題，引起了人們長(zhǎng)時(shí)間的思考。不久便引發(fā)了以美國(guó)為首的一些發(fā)達(dá)國(guó)家的STS運(yùn)動(dòng)，呼喚處理好科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，STS很快便成為一種國(guó)際潮流，深刻地影響了當(dāng)時(shí)對(duì)科學(xué)教育的定位。人們重新思考，科學(xué)究竟是干什么的?我們要培養(yǎng)孩子學(xué)什么?具體表現(xiàn)在什么方面?要讓學(xué)生知道科學(xué)能解決什么問(wèn)題，不能解決什么問(wèn)題。在這一背景下，科學(xué)素養(yǎng)(Science Literacy)被提到一個(gè)新的高度來(lái)認(rèn)識(shí)。上世紀(jì)80年代中期，為了迎接新世紀(jì)的到來(lái)，美國(guó)政府對(duì)全體美國(guó)人提出了新的要求，發(fā)表了很著名的“2061計(jì)劃”。“2061計(jì)劃”的另一個(gè)名字，就是《面向全體美國(guó)人的科學(xué)》。該書一共有十二章，稍后又出版了《科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)》，涉及科學(xué)素養(yǎng)到底是怎么確定的，有了基準(zhǔn)以后怎么設(shè)計(jì)教學(xué)。一直到2002年，出版了《科學(xué)素養(yǎng)的導(dǎo)航圖》(K-12)，把科學(xué)的大概念建立了樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，自下而上，從幼兒園開(kāi)始，按大概念確定學(xué)習(xí)路徑，一直到12年級(jí)。