修回日期：2013-01-14. 中图分类号：G304 文献标识码：A 文章编号：1000-2995(2013)05-008-0153 1.引言 提升未成年人的科学素养是社会和个体发展的共同需求。从社会发展来讲，公民科学素养的整体水平直接影响到国家的综合竞争力，青少年科学素养形成机理在相当大程度上决定了公民科学素养水平和创新型人才储备，关系到国家发展的未来。因此，科学素养特别是青少年科学素养的形成和发展成为政府、学术界和社会各界普遍关注的热点问题。 “科学素养”最早见于哈佛大学校长科南特(Conant)1952年出版的《科学中的普通教育》一书。1964年，美国科学教育协会(NSTA)将科学素养作为科学教育的重要目标，并给出了科学素养的描述性定义：“有科学素养的人知道关于科学在社会中的作用，鉴赏科学生存的文化条件，知道概念产生和发展的过程。有科学素养的人理解科学和社会的关系，理解控制科学家的道德，理解科学的本质包括基本概念、科学和人文的相互关系”。佩拉(Pella)及其同事1966年通过分析1946年至1964年之间100种报刊文章中与科学素养有关主题词出现的频率，认为一个具有科学素养的人应了解以下内容：(1)科学和社会的相互关系；(2)科学家工作的伦理原则；(3)科学的本质；(4)科学和技术之间的差异；(5)基本的科学概念；(6)科学和人类的关系[1]。此后学者们从不同角度对科学素养进行了诠释。 1974年，肖瓦尔特(Showalter)认为具有科学素养的人应该具备以下七个特点：(1)明白科学知识的本质；(2)在和环境互动时，能准确运用合适的科学概念、原理、定律和理论；(3)能采用科学的方法解决问题做出决策，增进其对世界的了解；(4)和世界打交道的方式与科学原则保持一致；(5)理解并接受科学、技术和社会之间的相关性；(6)对世界有更丰富、生动和正面的看法；(7)具有许多和科学技术密切相关的实用技能[2]。与六十年代的认识相比，这一阐述增加了利用科学的方法与环境互动和解决问题的能力以及与科学技术相关的实用技能等理解。 1983年，米勒(J.Miller)提出科学素养三维模型和可操作测量方法，他将公众科学素养分为三个方面：(1)对科学原理和方法的理解；(2)对重要科学术语和概念的理解；(3)对科技的社会影响的意识和理解[3]。1989年，英国学者杜兰特博士采用米勒的指标体系，开展了欧洲15个国家的公众科学素养调查。 1992年和2001年，欧盟对其成员国进行了公民科学素养和对科学技术态度调查。加拿大和日本等国家也都先后采用了这个指标体系和调查方法对本国公众科学素养状况进行了经常或者定期调查。为了补充上述调查对青少年群体的缺失，国际教育成就评价协会(International Association for the Evaluation of Educational Achievement，IEA)和经济合作与发展组织(Organization for Economic Cooperation and Development，OECD)分别组织实施了面向青少年的测评项目。美国1993年发布《科学素养基准》，1995年12月颁布《国家科学教育标准》，对世界各国科学教育标准制定产生了重要影响。中国政府于2000年颁布了《2001～2005年中国青少年科学技术普及活动指导纲要》，从科学态度、科学知识与技能、科学方法与能力、科学行为与习惯四个方面规定了学生在科学素养方面的要求。 联合国全球科技脱盲计划“2000+计划”中提出的科学素养不仅包括科学和技术方面的阅读、理解和写作的能力，还包括在生活工作和文化中应用科技概念和方法技能的能力，以及区分恰当和不恰当使用科技的态度和价值观的能力。具体包括：(1)科技态度、方法和技能；(2)对科技本质的理解和欣赏；(3)获得有效的科技教学和实例训练；(4)熟悉获取和传播科技信息的途径。 总而言之，科学素养是一个不断与时俱进的概念，至今没有形成一个广泛认可的定义，也缺乏科学素养特别是青少年科学素养形成机理的系统研究。因此，需要综合采用多种研究方法，进一步加强科学素养特别是青少年科学素养调查和研究，深化和拓展科学素养内涵和外延研究，识别青少年科学素养形成的主要因素及其相互关系，剖析青少年科学素养构成要素和内部结构及其影响因素，揭示青少年科学素养形成机理，有效促进青少年科学素养的形成和发展，为建设创新型国家奠定人才基础。 2.科学素养九要素模型 20多年来，国内外学者或机构从各自认识出发，提出了一系列各具特色的观点，概括起来主要有“三要素说”、“四要素说”、“五要素说”、“六要素说”。 其中“三要素说”是以美国学者J.米勒(J.Miller)的测量模型为代表。2002年，他将三个维度修改为：(1)理解基本的科学概念和观点；(2)理解科学探究的本质和过程；(3)有日常的信息消费的模式。
