科学素养：为改变世界的新思维外文翻译资料

科学素养：为改变世界的新思维

保罗﹒赫德 斯坦福大学，斯坦福大学，加州，美国

摘要：从17世纪现代科学的发展开始，人们一直在关注科学理论与学生生活世界的联系。为了促进这一目标，需要一个灵活的课程和一系列的思维能力与科学技术信息。在某种程度上，学生获得这些认知能力决定了他们是否具备科学素养。支持科学课程必须基于文化与当代科学精神和实践之上。学校面临这样一个迅速变化的要求重塑学校的科学课程。本文确定的课程框架和认知策略，试图为当今世界生产力做准备。

简介

科学素养的文化根源要追溯到现代科学的引入，在16世纪的西方文明中，弗兰西斯培根说：“人类服务的理想是科学努力的最终目标，这是在智力的一个更好、更完美的使用人的原因。”培根选择实现的这一目标的主题应该是“为人”的福利。1798时，在美国的托马斯杰佛逊，认为“科学作为自然宝藏的钥匙，人们必须学会明智地使用它们。”杰佛逊邀请他的在法国作为医生和牧师的朋友杜邦，进行教学科学测量，并对学校提出改进建议。

不断变化的科学

在自然界中，革命性的变革精神，以及科学实践揭示了一个需要重新审视在科学教育的传统用途。1970，国家科学基金会（NSF）对科学教育提出来一些建议，建立了传统的咨询委员会。在科学的科学教育方法方面，应该更多的注意“重点”。其含义是，概念的科学素养应嵌入环境，促进社会责任，培养称职的公民。学科已经成为学术研究领域的重点。毫无疑问，成千上万的地区，每个都有自己的语言和研究实践。现在有超过400名的生物学有超过20000的期刊报告发现领域。美国国会图书馆的报告收到超过80000的科学期刊。对“科学”一词的正确使用是当今多元化的科学的目标之一。从17世纪现代开始，望远镜、显微镜等这些有重要作用的仪器都是科学家的发明。哈勃望远镜已经对天文学增加了没有理论基础的新的维度。扫描隧道显微镜在生物学上有同样的事。最新的显微镜可以专注于一个单一的原子，从而革新生物学研究。现在研究的项目的搁置是由于缺乏适当的技术。科学哲学家德里克，他在美国协会1983届全国会议上为科学的进步做了演讲，将当代科学描述为“应用技术”。科学技术研究领域正在日益交融；例如，生物地球化学，生物物理，天体物理，生物医学，神经生物学，激光化学，和人类生态学。预计在二十一世纪初的某个时候可能只有一个科学。本世纪初，在科学的研究主要集中在物理科学。现在，在这个世纪末，生物科学是关注的中心。今天的科学是以其他的方式改变。较少的关注新的理论和法规的建立。今天，更加注重科学/技术的功能方面，它涉及到人类的福利，经济发展，社会进步，和生活质量。这种趋势是确定为战略研究。科学也自然成为更全面的，整合自然科学和社会科学。这一个更广泛的用于处理科学/社会问题研究的形式提供了跨学科的方法。例子是：健康，新能源，环境问题，对学习和记忆，研究人的发展，通过生物技术提高植物和动物，和人类生态系统。这些影响我们如何生活，学习，工作。他们的研究现在必须说明他们的预期的结果可能有利于经济的发展，社会的进步。在当代科学实践的另一个变化是从单一的学科基础研究的跨学科或跨学科的研究团队的方法。越来越多跨学科的研究是一个联合产品的科学家和社会科学家。例如，在艾滋病研究的科学家寻求治愈的方法，社会科学家们主要关注的是与艾滋病防治。

现在， 12个最常被引用的论文发表在全球。这种方法的问题，扩展了科学的意义超出了实验室的范围，加入社会维度。作为一个结果，科学技术成为了一种文化力。一个科学素养概念必须认识到我们社会的变革力量的范围。包括作为信息时代出现这样的变化，例如一个全球经济的诞生，和新的沟通方式（互联网）。这些变化提供了一个基本框架构建意义的科学素养。努力实施的支撑课程已进行了350多年，了解重点应放在对知识的利用。

现代化的学校的科学

几个世纪以来，科学课程的改进方法已完全更新了传统学科主题。艾伯特爱因斯坦曾经指出，我们面对的重大的问题是不能解决某种思维，而在同一时间，我们创造了他们。虽然科学/技术的研究主要集中在今天是人类福利和共同的利益，其在应用方面的功能和用途的性质是不同的，在同样的情况下，学校的科学课程中实际上是不存在这些的。在今天的科学/技术的实践和文化革命的变化中，如何开发科学课程和定义科学素养的含义是一个任务。这些包括诸如健康和疾病问题，自然环境的稳定，新模式通信，新能源的发展，人的机体的老化模式，和一个广泛使用的食品资源的改进技术。为了应对这些挑战，需要一种新的科学教育和新的科学素养。对科学素养的一个适当的意义的辩论正在进行中。

在科学素养方面包含于国际科学技术––社会关系的辩论中。例如，中华人民共和国的“STS以学生为中心的、面向问题与现实生活的教室外”。科学素养走向一个在美国国家科学课程从各级教育的人的个人–社会经验的识别和解决相关问题的科学/技术知识的应用，如理解一个人的自我，以及如何在自然环境和社会环境影响中生活。一个多世纪的科学课程改革已经证明在满足学生的需求方面的努力。

在科学教育随着科学技术不断变化的过程中，一个快速变化的文化，和一个知识密集的时代是相适应的。人类是唯一的能够博学的生物。用科学/技术的进步提高一个人生活各方面的能力水平已被视为建设“人力资本”的重点。在这样的背景下，科学素养是利用科技信息在人类事务和社会和经济进步的认知能力的关键。

科学教育改革运动已经一再表明，科学课程需要彻底改造，并与科学技术实践的变化相协调。对于学校中的科学课程，是描述性的，专注于法律理论的离散学科概念。相比之下，生活课程是学生们感到他们是在他们自己的发展和认识到的课程，他们可以利用他们所学的东西。这种科学课程发展将促进科学的社会化，加快我们的民主进程。

科学素养的意义

随着生产和科学知识运用，与人类事务相关的行为代表了科学素养的公民基础。这种看法是与我们的民主混合的，科学革命改变了社会的进步，以及自适应需要人类。一个公民科学素养代表的是一种意识的行为，作为解释科学/技术的功能的管理指南，这些行为也作为重塑科学课程指南。科学素养使学生能够适应科学技术日新月异的世界及其对个人，社会和经济事务的影响。

因此，一个具备科学素养的人应：

（1）能区分科学与无知迷信

（2）能区别理论教条，并从神话和民间传说的数据。认识到几乎每一个事实，一个人的生命已经在用某种方式影响科学/技术。

（3）知道社会背景中的科学往往存在于政治，司法，伦理维度

（4）有科学的感官方式

（5）知道科学研究是如何验证结果的。

（6）在适当的地方使用科学知识，在社会生活中决策，形成判断，解决问题，并采取行动。

（7）区分科学与伪科学，如占星术，庸医，神秘，和迷信。

（8）承认科学的累积性，并作为一种“无边界”。

（9）识别科研人员知识和公民的科学知识。

（10）承认差距，风险，限制，和概率决策涉及的科学知识或技术。

（11）知道如何分析和处理信息来生成知识延伸事实。

（12）承认科学概念，法律，和理论不统一但本质上只有一个有机质。

这些科学素养的特点是不直接教而是嵌入生活，学生们在解决问题，进行调查，或开发项目获得科学素养。我们需要不断认识到，公众理解科学是从嵌入在科学学科结构的传统形式。

总结

本文描写了近350年人们努力接近公民科学学术和科学之间的差距的历史。今天，这已不足已成为一个国际性的科学技术难题。但是情况比以前更加复杂，因为在科学实践的变化过程中，社会革命在进行，以及信息时代也在变化。这些已经在科学落后的当前课程中成为他们的目标。所有学生的科学教育课程，可以看作是学生能理解的生活。此外，学生将拥有这些高阶思维技能和认知策略作为科学素养。本文的写作哲学启发来自亚里士多德（384–公元前322年）。罗马建立学校后，他写道：有没有什么是年轻人应该普遍学习的，无论是在关系到更多的美德或生活中的成功。现行的做法是令人费解的；没有人知道我们应该在生活中应该以什么为目的，可能是拥有美德，或者拥有更高的知识，是我们训练的目的；不同的人，对美德的本质不同的看法。毫无疑问，应该教孩子们哪些东西是必要的。现代科学技术素养蕴含于课程之中，并在科学/技术当前的研究实践，都需要做出科学在我们的生活中有用的一种理解。

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Scientific Literacy: New Minds for a

Changing World

PAUL DeHART HURD

Stanford University, Stanford, CA, USA

ABSTRACT: From the beginning of modern science in the 1600s, there has been an interest in

how to link academic science with the lifeworld of the student. To facilitate this purpose requires a

lived curriculum and a range of thinking skills related to the proper utilization of science/technology

information. The extent to which students acquire these cognitive competencies determines whether

or not they are scientifically literate. The supporting science curriculum must be culturally based

and in harmony with the contemporary ethos and practice of science. Never before have schools

faced such a rapidly changing landscape calling for a reinvention of school science curricula. This

article identifies elements of a curriculum framework and cognitive strategies that seek to prepare

students as productive citizens in todayrsquo;s world. q 1998 John Wiley amp; Sons, Inc. Sci Ed 82:407–416,

1998.

INTRODUCTION

The cultural roots of scientific literacy go back in history to the introduction of modern science

into Western civilization in the 1500s. In 1620, Francis Bacon noted that “The ideal of human

service is the ultimate goal of scientific effort, to the end of equipping the intellect for a better and

more perfect use of human reason.” Bacon saw the subject matter selected to achieve this end

should be that “which has the most for the welfare of man” (Dick, 1955, pp. 441, 487).

Thomas Jefferson, when vice-president of the United States in 1798, noted that little practical

science was being taught in the schools at any grade level. He viewed the “sciences as keys to the

treasures of nature . . . hands must be trained to use them wisely.” Jefferson enlisted his friend

DuPont de Nemours, a medical doctor and minister of agriculture in France, to survey the teaching

of science in schools and to make recommendations for improvement.

THE CHANGING FACE OF SCIENCE

Revolutionary changes in the nature, ethos, and practice of the sciences reveal a need to reexamine the traditional purposes of education in the sciences (Hurd, 1972, 1975). In 1970, the National Science Foundation (NSF) Advisory Committee for Science Education recommended that the traditional approach to science education in the sciences be rethought with more “emphasis on the

understanding of science and technology by those who are not and do not expect to be professional

scientists and technologists” (Report, 1970, p. iii). The implication is that notions of scientific

literacy should be embedded in contexts that promote a socially responsible and competent citizen.

The traditional concept of a discipline (biology, chemistry, physics, earth science) as entities no

longer have much meaning beyond that of cataloging university and school science courses. Disciplines have now become fractionated into an unknown number of research fields, without doubt

thousands, each with its own language and research practices. There are now over 400 named fields

of biology requiring more than 20,000 journals to report findings. The U.S. Library of Congress

reports it receives over 80,000 scientific journals. The proper use of the word science today is in

the plural—sciences.

From the beginning of modern science in the 1600s, instrumentation such as the telescope and

microscope has had an important role in what scientists discover. Today, technology comes first in

determining what is likely to be discovered. The Hubble telescope has added new dimensions to

the study of astronomy that have as yet no theoretical base. The scanning tunneling microscope has

done the same in biology. The latest microscope can focus on a single atom, thus revolutionizing

biological research. A number of research projects today are on hold due to the lack of appropriate

technology. Derek DeSolla Price, a philosopher of science, in his George Sarton Memorial Lecture

at the 1983 national meeting of the American Association for the Advancement of Science, described

contemporary science as “applied technology” (Price, 1983). Others have suggested such

terms as “sci-tech” and “technoscience” to characterize todayrsquo;s science. My preference for the time

being is science/technology.

Fields of scientific/technological research today are being increasingly hybridized; for example,

biogeochemistry, biophysics, astrophysics, biomedicine, neurobiology, laser chemistry, and human

ecology. At the rate of hybridization it is anticipated that sometime in the early part of the 21st

century there may be but one science (Branscomb, 1981). At the beginning of this century, research

in the sciences was concentrated in the physical sciences. Now, at the close of this century, the

biological sciences are the center of attention.

Science today is changing in other ways. Less attention is being devoted to the establishment of

new theories and laws, a procedure formerly recognized as basic research. Today more attention is

focused on the functional aspects of science/technology as it relates to human welfare, economic

development, social progress, and the quality of life. This trend is identified as strategic research.

Science is also becoming more holistic in nature, blending the natural and social sciences. This

transdisciplinary approach provides for a broader form of research for dealing with science/social

problems. Examples are: wellness, new energy sources, environment problems, research on learning

and memo

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