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科学素养(Scientific Literacy)是一个动态概念，其内涵是不断发展变化的，具有动态性、发展性特点。国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分：了解科学知识、了解科学的研究过程和方法、了解科学技术对社会和个人所产生的影响。我国专家对科学素养的内涵也进行过探讨，有专家认为，可把科学素养分成四个方面来阐述：一是科学知识、技能和科学方法，二是科学能力，三是科学观，四是科学品质。对科学素养涵义的理解和表述，随着社会和经济的发展不断变化而更新，而且有着鲜明的时代背景。至今，人们对科学素养的研究依然处于研究完善阶段，还没有形成统一、广泛认可的表述。
无论科学素养的概念如何变化，科学素养教育已成为提高国民综合素养不可或缺的重要方面和途径，它不仅关系到个人对科学技术与社会关系的理解，而且关系到科学技术对人类、对地球未来的影响。因此，科学技术的发展不仅要求广大公众的理解，更要求广大公众的参与，包括决定科学技术的发展方向，使它向着有利于人类可持续发展的方向进行研究和发展。对于一个人来说，科学素养是最基本又是终身起作用的科学素质和心理品质，是一个人的人生观、价值观和思想品质、道德修养的重要方面，是马克思主义世界观的核心。科学素养是可以通过学习、培训、科普教育等手段来培养、提高并不断发展的。
科学素养也称科学素质，是人的一种内在品质，其重点在于是对科学的态度、观察和思考问题的科学性以及批判精神，同时也包括知识技能的获得以及解决实际问题的具体知识和办法。科学素养是有结构的（如图1），其基本结构可以表达为三个层次：一是价值取向层面的科学精神、科学态度、价值观；二是知识能力层面的科学知识与技能、科学方法与能力；三是具体行为层面的科学行为与习惯、科学技术与社会。
教育是影响我国公民科学素养提升的主要因素。建立和完善适应我国经济、社会发展的全民终身教育体系，特别是大力发展社会教育，使学校教育、家庭教育和社会教育互相衔接，是持续提高我国公民科学素养的主要途径。
对中学生来说，科学素养是指学生在接受一定的科学知识过程中所形成的适应社会发展和人类自身完善所需要的基本品质和能力。学生科学素养的形成与发展，主要依赖于各级各类学校的学科教育教学活动。学科是科学知识体系的分类，不同的学科就是不同的科学知识体系。因此，加强对学生学科素养的培养，从而很好地把提升学生的科学素养落到实处，促进学生全面发展。
学科素养，是一个宽泛的学科涵养概念，是指学生在本学科领域通过系统的专业教育与自我研修而形成的专业品格和关键能力，包括从事专业活动的基础性能力（如专业表达能力、批判性思维能力、信息素养与反思能力等）和综合性学养（如学科思想与方法、专业知识与技能的掌握等）。对学科素养的理解和界定，需要考虑学科固有的本质特征和学力诉求。以数学为例，其学科素养不仅是掌握算术法则、计算技巧与基本的数理知识，更重要的是通过研究符号与数字的关系，理解数字背后的概念，掌握相关理论法则，形成演绎推理、归纳推理和类比推理等思维方式或数学思想，并用以理解和解释相关现象与关系、解决和处理现实生活中的具体问题。可见，学科素养超越了学科知识和能力的意蕴，包括掌握学科思想、学科基本理论和基础知识的理论素养，学会利用学科方法与思维方式的方法论素养，合理运用学科知识与原理解决实际问题的实践素养以及尊重客观规律、追求真理的严谨态度与科学精神的品格素养。
学科素养的培育，通常基于学科教育与养成教育实践。一方面，课程教学需要针对学科特点有目的地培养学生的知识、能力和综合素质；另一方面，学生需要具备深度学习的心向和学力，积极主动内化知识、习得能力，通过深度思考与研修，形成科学的思维方式和合理的素养结构。可以理解，学生深度学习能力的发展与其学科素养的培育密切相关，深度学习的发生离不开学科背景；而学科素养的培育在很大程度上需要通过深度学习来实现，即需要学生通过思考、探究、推理、反思等深度学习过程的直接和间接的学习体验与感悟，形成个体的知识结构、专业智慧和解决问题的实际能力以及稳定的学习品格。因此，在学科教学中，要努力帮助学生掌握学科基础知识、形成基本技能、积累基本经验、培养基本品质、反应生活态度，从而生成基本的学科素养。
早在2001颁布的国家义务教育化学、物理、生物和科学的课程标准的框架就是科学素养，到了2011年新修订颁布的义务教育课程标准，仍然也是这个框架（如图2）。在科学素养之下就是课程目标，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，也就是常说的“三维目标”。对学生进行科学素养的教育，必须通过学科教学与学生自身的需要结合起来协调一致才能真正达到目的。可以说，科学素养在化学、物理、生物学科里已经牢牢地站稳了地位，在中国基础教育课程园地中至少有20年的历史了。
化学课程是科学教育的重要组成部分，也是发展学生科学素养的重要途径。
在2011年修订的《义务教育化学课程标准》前言中这样描述：
——化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学，其特征是研究物质和创造物质。化学不仅与公民的日常生活密切相关，也是材料科学、生命科学、信息科学、环境科学和能源科学等现代科学技术的重要基础，是推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量。
——义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念；引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力；引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系，理解科学的本质，提高学生的科学素养。
义务教育阶段化学课程的设计思路是“以提高学生的科学素养为主旨；重视科学、技术与社会的相互联系；倡导多样化的学习方式；强化评价的诊断、激励与发展功能”。课程标准提出，义务教育段对学生科学素养的要求通过“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个方面来体现。可见，义务教育阶段开设化学课程的核心目标就是发展学生的科学素养，而且是在科学素养的三层结构上全面发展，只不过在科学知识方面以化学知识的积累为主；在科学方法方面既有一般科学方法渗透和训练，也要重视化学学科独特的研究思路和方法；最终影响学生在社会生活活动中，增加化学视角，用科学的方式解决问题。
科学教育的内涵包括科学精神、科学方法和科学知识三个基本要素。这三个要素相互作用、相互依存，共同构成了科学教育的完整体系。
科学精神是指在科学活动中所体现出来的精神品质，包括实事求是、勇于探索、不畏艰难、追求真理等。它是科学教育的核心，旨在培养学生的科学思维方式和科学态度，让学生具备独立思考和解决问题的能力。
科学方法是指在科学研究中常用的方法和技能，包括观察、实验、推理、归纳等。它是科学教育的重要内容，旨在让学生了解科学研究的基本过程和方法，培养学生的科学素养和实践能力。
科学知识是指科学领域中的基本知识和理论，包括自然科学、社会科学、技术科学等。它是科学教育的基础，旨在让学生掌握基本的科学知识和理论，为将来的学习和工作打下坚实的基础。
科学教育的意义：
1、科学教育是培养科技创新人才和提升全民科学素质的基础性工作。通过科学教育，可以培养学生的科学素养和实践能力，提高学生的综合素质和创新能力，为将来的学习和工作打下坚实的基础。
2、科学教育有助于探索培养优秀科技创新人才的内在规律。通过科学教育，可以了解科技创新人才的培养规律和教育方法，探索适合不同学生特点的科学教育方式和手段，为培养更多的科技创新人才提供支持和帮助。
3、科学教育也有利于推动经济社会发展。通过科学教育，可以培养学生的创新能力和实践能力，提高学生的就业竞争力和创业能力，为社会经济发展提供更多的高素质人才。
4、科学教育也是提高个人素质和生活质量的重要途径。通过科学教育，可以培养学生的科学素养和实践能力，提高学生的综合素质和创新能力，让学生更好地适应社会发展的需要。
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