1 科学教育的概念界定

“科学教育”一词有多种含义。从时间上看，科学教育是与传统教育相对的现代教育；从性质上看，科学教育指与宗教、迷信相对的一种教育；从教育内容上看，科学教育指与文学、艺术、历史等学科知识的人文教育相对的，以教授自然科学知识为内容的教育。作为一门专门学科的科学教育，是由西方引入中国的，以西方近代科学为主要内容的学科教育，主要指基础教育阶段的科学教育。科学教育从引入中国到现在已有100多年的历史，随着科学在人类社会发展中的作用越来越突出，科学教育的内涵也不断丰富，外延不断扩大。目前学术界关于科学教育的定义是：“科学教育是一种通过现代科学技术知识及其社会价值的教学，让学生掌握科学概念，学会科学方法，培养科学态度，且懂得如何面对现实生活中的科学与社会的有关问题作出明智的选择，以培养科学技术专业人才，提高全民科学素养为目的的教育活动。”^[1]

科学教育最初是随着西方传教士的脚步进入中国的，传教士带来的西方近代科学技术知识和民主思想，为科学教育在中国的传播和发展奠定了坚实的基础，科学教育在中国开始萌芽。在清末洋务运动和戊戌变法等改革中，科学教育不仅在教育领域一枝独秀，更成为政治改革的利器，虽然说这种思想对科学教育的真正内涵和实际价值存在曲解，但在某种程度上确实促进了科学教育体制和内容的发展完善，科学教育也走向了制度化。民国时期的战乱导致整个国民教育发展缓慢，科学教育亦如此。新中国成立到改革开放前的30年里，我国科学教育事业同整个国家的命运一样在曲折中前进，由于指导思想偏离实际，科学教育受到了极大的摧残。改革开放以来的30多年里，中国社会发生了翻天覆地的大变化，中国的教育事业特别是科学教育再次呈现出新的生机与活力。一系列政策措施和法律法规的推出，使得中国科学教育的体制和内容都趋于稳定，在社会建设方面的作用日益突出。

2 改革开放后科学教育的恢复和发展

科学教育在中国的发展已有100多年的历史，然而，由于特定的历史原因，科学教育事业未能在我国真正蓬勃发展起来。直到改革开放以后，我国的科学教育事业才得以恢复和发展。改革开放以来，我国的科学教育发展按教育目标的转变可以分为三个阶段：第一阶段，科学教育的恢复阶段，强调基础知识和基本技能的培养；第二阶段，科学教育的初步发展阶段，由强调“双基”逐步转为培养学生的科学精神和创新精神；第三阶段，科学教育的全面发展阶段。

2.1 科学教育的恢复阶段（1978—1984年）

“文化大革命”的10余年间，国家的发展遭到了严重的破坏，教育领域同样遭受重创。直至1978年3月全国科学大会上，邓小平重申了马克思关于“科学技术是生产力”的著名论断，指出“科技人才的培养，基础在教育，抓科技必须同时抓教育，大力发展科学研究事业和科学教育事业”^[2]。1978年12月18至22日召开的党的十一届三中全会作出了将党的工作重心转移到社会主义现代化建设上来的重要战略决策，在这些思想和政策的指导下，科学教育得以迅速恢复和发展。

经过“文化大革命”的10年动乱，大到国家，小到普通民众都意识到稳定和发展的重要性。学校教育恢复了正常的教学秩序，科学教育作为“向科学技术现代化进军的重要知识”得到进一步的重视^[3]。这一阶段，科学教育改变了“文革”中过分强调为生产劳动服务的观点，突出强调基础知识和基本技能的重要性，在一定程度上，对于教育体制的重构和教育事业的恢复与发展起到了巨大的作用。然而，这种以知识为本位，以教师和教材为中心，以在学习上攻坚克难为目的的教学理念，一方面，加重了学生的学习负担；另一方面，也没有使学生的能力得到相应的发展，没能很好地掌握科学方法，树立科学态度，这本身就违背了科学教育的本质要求。

2.2 科学教育的初步发展阶段（1985—1998年）

1985年出台的《中共中央关于教育体制改革的决定》基本确立了中国教育改革的指导思想。1986年《中华人民共和国义务教育法》的颁布为科学教育的改革和发展提供了重要的法律保障。以上两部政策法规，在我国教育史上具有里程碑的意义，它们使我国教育事业的发展得到了根本的保障和指引。《决定》中明确提出培养“有理想，有道德，有文化，有纪律”的人才目标，强调人才“应该不断追求新知，具有实事求是、独立思考、勇于创造的科学精神”。这些都为我国科学教育的发展指明了方向。

1988年9月，邓小平关于“科学技术是第一生产力”的科学论断的提出，更是掀起了改革开放以来第一轮课程改革的浪潮。这一轮改革改变了对基础知识和基本技能的片面强调，转而注重对科学精神和科学方法等素质的培养。由1988年出台并于1992年正式试行的《九年义务教育全日制小学、初级中学课程计划》和各学科教学大纲明显地突出了素质教育的诉求。如1992年颁布的《九年义务教育全日制初级中学数学教学大纲》明确规定：“使学生学好当代社会中每一个公民适应日常生活、参加生产和进一步学习所必须的代数、几何的基本知识与基本技能，进一步培养运算能力，发展逻辑思维能力和空间观念，并能够运用所学知识解决简单的实际问题。”^[4]在《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用)》中指出，初中化学的教学目的是：（1）使学生学习一些化学基本概念和基本原理，学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识，学习一些化学实验和化学计算的基本技能，初步认识化学在实际中的应用。（2）激发学生学习化学的兴趣，培养学生的科学态度、科学的学习方法，以及关心自然、关心社会的情感。（3）培养学生的能力和创新精神，使学生会初步运用化学知识解释一些简单的现象或解决一些简单的化学问题。（4）对学生进行辩证唯物主义和热爱社会主义祖国的教育^[4]。

1993年，国家颁布实施了《中国教育改革和发展纲要》，这是20世纪90年代我国教育改革和发展最重要的文件，对促进教育事业的全面发展产生了深远的影响。文件虽然没有明确提出科学教育的地位和作用等问题，但是在科技进步对经济发展的作用日益凸显的今天，科学教育越来越受到格外的重视。1995年5月颁布的《中共中央国务院关于加速科学技术进步的决定》，则明确提出了实施“科教兴国”战略的重要思想。由此表明，我国的科学教育事业正在稳步向前发展，科学教育在体制建设上不断完善，国家法律保障和政策支持也不断健全。

但是，科学教育在实践中并没有取得令人满意的成绩，理论与实践存在着很大的偏离，这是由于我们根深蒂固的重理轻文、重实用性而轻人文性的传统思想导致的，想要从根本上改变这种状况依然是一个艰难的过程。

2.3 科学教育的全面发展阶段（1999年至今）

随着1999年《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》和2001年《基础教育课程改革纲要（试行）》的颁布实施，我国基础教育改革步入了一个新的阶段。此后，我国也针对科学课程颁布了新中国成立以来第一部关于中小学科学教育的课程标准：《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准（实验稿）》和《全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（实验稿）》，极大地促进了科学教育在我国的发展。课程改革从教育目标上看，明确地将培养每一位学生的科学素养作为教学的宗旨和核心，改变了传统课程中过于注重知识和技能培养的倾向；从教材编制上看，一个最大的特点就是形式上的大变动，改变了死板僵硬的面孔，使教学内容更加生动化，使科学更加的人文化，更加贴近于学生的生活实际；从学科结构上看，改革后的科学课程，小学阶段以综合为主，初中阶段分科与综合并存，高中以分科为主；从试行范围看，自2001年秋季起，全国27个省（自治区、直辖市）38个实验区都在进行实验。这次改革为推动我国科学教育向更加完善、健康的方向发展提供了丰富的经验。

进入21世纪以后，科技和人才的竞争日益激烈，国家的科技竞争力在综合国力的竞争中扮演着举足轻重的作用。因此，对科学人才的培养以及对科学教育的改革，已经不仅仅局限在把科学教育作为基础教育改革的一个枝末做简单的调整综合，而是要把科学教育作为经济发展和社会进步不可或缺的能源动力。为此，教育部批准在大学设置科学教育本科专业，从2001年至今，全国已有64所本科院校设置“科学教育专业”以培养综合型、多元化的科学教育教师，其中不乏综合性大学^[5]，部分高校已经在科学教育专业设立了硕士点。由于科学教育在我国尚属比较年轻的综合性专业，所以对科学教育本科专业还没有比较系统和规范的学科建设体制。比如，不同的院校会根据所在地区的需要或者自身的倾向开设不同的课程，目前我国科学教育的本科专业尚没有一本统一的参考教材；此外，科学教育专业硕士点的设立也不明确，如北京师范大学就把科学教育的硕士点设在物理专业下。

我国科学教育的对象不再仅局限于学生群体，科学教育也不再只是学校教育，它的受众正逐渐向全体公民迈进。近几年，国家大力推广科学技术普及工作。2002年国家颁布了《中华人民共和国科学技术普及法》，以法律的形式将科普工作提高到了国家发展战略的高度。2006年，有关部委相继出台了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》和《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》两部重要文件，力图繁荣我国科普创作，加强公众科技传播体系，全面推进素质教育，提高全民科学文化素养。《纲要》还设定了科学素质建设的中、长期目标：到2010年，科学技术教育、传播与普及有较大发展，公民科学素质明显提高，达到世界主要发达国家20世纪80年代末的水平；到2020年，科学技术教育、传播与普及有长足发展，形成比较完善的公民科学素质建设体系，公民科学素质在整体上有大幅度的提高，达到世界主要发达国家21世纪初的水平。为更好地贯彻落实上述法律法规，国务院有关部门于2007年1月17日发布了一个配套文件《关于加强国家科普能力建设的若干意见》，《意见》明确提出了加强国家科普能力建设的重要性、主要任务及保障措施。自此，科学教育在整个社会发展中的地位得到进一步的确证和提高。2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》的颁布和实施，确立了我国教育未来10年发展的宏伟蓝图^[6]。但是，作为我国教育未来10年发展规划的纲领性文件却并没有明确提及科学教育，可见科学教育的地位与它在教育和国家发展中所发挥的作用极不相称。这充分证明我国对科学教育的重视还不够。

3 对我国科学教育发展的反思

通过梳理改革开放以来我国科学教育的发展轨迹不难发现，改革开放30年余年来，我国的科学教育在变革中不断前进，人们对于科学教育的理解产生了巨大的飞跃。然而，反观当前我国科学教育发展的现状却不得不引发我们深思，概括起来，有以下几个方面：

3.1 重理轻文的传统思想尚未根除

受我国传统文化的影响，我国教育（不只是科学教育）中普遍存在“重知识轻能力，重功用轻人文，重理论轻实践”的倾向。尤其在改革开放之初，为响应社会主义现代化建设的需要，科学技术作为第一生产力的地位得以确立，但是这在一定程度上扭曲了科学教育培养人的本质，而把科学教育单纯地看作科学知识传播和科学技能培养的手段，忽视了科学精神、科学态度和创新精神的培养，从而导致了科学教育与人文教育的严重偏离，文理分科严重。自1985年《中共中央关于教育体制改革的决定》的出台，基本确定了我国进入素质教育的改革基调，随后几十年的发展，素质教育的理念也从学校推广到全社会。改革的目标明确、信心十足，但是改革的效果差强人意。

上述现象，归根结底是由于认识层面上的缺失。长期以来，我国的学校教育主要以培养知识型人才为目标，片面追求升学率，通过对理论知识的攻坚克难和在考试中优胜劣汰的原则来对学生进行等级划分，这严重阻碍了科学教育的全面发展。

3.2 科学教育的核心地位形同虚设

从“科学技术是第一生产力”到“科教兴国”“人才强国”再到“21世纪教育振兴行动”，无不体现出科学技术在我国经济社会发展中的重要地位和巨大作用。在国家的有关文件中我们也看到这样的字眼：“以素质教育为核心”“把培养每一位学生的科学素养作为教学的宗旨和核心”。而无论是科学技术还是科学素养的习得都主要依靠科学教育，所以科学教育在教育中的核心地位当然是毋庸置疑的。

《小学科学课程标准》(修订稿)界定其课程性质时表述为小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程^[7]。由此看出，科学与语文、数学、英语应处于同等重要的地位。然而现状却截然相反，大量调查研究表明，小学科学课程的地位低下，比不上语、数、英，甚至比不上音、体、美。可见，科学教育的核心地位虽被确立却形同虚设。

科学教育的核心地位形同虚设的现象已不仅是认识层面的问题，而是制度层面上的缺失。想要改变固有的“重科技，轻人文；重应试教育，轻素质培养”的错误倾向，必须有好的政策法规予以支持引导，这一点我们着实需要向美国、荷兰等国学习借鉴。

3.3 教学实践中困难重重

我国科学教育前进的最大阻力并不仅仅来自于思想上重视不够和政策上施加不力，更重要的是实践中困难重重。主要原因在于：

（1）教学内容陈旧，教材变幻多端

教学内容陈旧与教材变幻多端本是自相矛盾的，但是这种“逆现象”在我国的教学实践中却存在。所谓教学内容陈旧，一方面是指教学中主要侧重要求学生掌握基本知识，而很少涉及学科背景、研究动向、学科前沿问题的介绍；另一方面是指教授的内容老生常谈、千篇一律，甚至有些违背事实的案例还依然被津津乐道。比如，众所周知的“牛顿被树上掉下来的苹果砸中了脑袋因此发现了万有引力定律”、“伽利略在比萨斜塔上做轻重小球同时落地的实验论证自由落体运动”等都是只有在中国听说且子虚乌有的故事。这充分说明我国的科学教育在实践中有待完善的迫切性及现实性，科学教育与人文教育相容，知识教育与素质教育并存，决不能是纸上谈兵。

教材的变幻多端不仅体现在教材的种类激增，更体现在教材的内容变动较大。为促进我国科学教育事业的快速发展，需要引进吸收外国成熟的经验理论。引进的国外教材突出了学生本位思想，淡化了知识的灌输，增加了学生自主学习和师生互动的环节，这完全符合科学教育改革的要求。但是，在实践过程中，无论是学生还是老师都表现出很大的不适应性。传统模式的改变是一个渐进的过程，并不是一朝一夕就能达到的，我们必须在变中求稳；教材的更新也要有个逐级递进的过程，既要满足实践的需求又要符合实践的能力。

（2）师资力量薄弱

科学教育是一门综合性很强的课程，它要求教师需具备丰富的科学知识和良好的学科技能。然而，大量调查研究显示，在我国，大部分科学教师非科班出身，科学教师的整体素质较低。出现这一状况的主要原因是长期以来没有一所高校设有专门培养科学教育教师的专业。即使近几年部分高校开设了科学教育专业，由于起步太晚、经验不足，导致本科专业自身的学科建制和教学体系都尚未专业化、系统化。另外，高校尽管培养出来相对专业的科学教师，但是由于严峻的就业形势，这些人的就业去向也不容乐观，许多学生毕业后都选择转方向。据调查，2013年哈尔滨师范大学的科学教育专业本科毕业生共27人，其中选择读研究生的9人（而且9个人的研究方向都不是科学教育），考公务员的3人，自主创业或另谋出路的12人，而毕业后真正从事科学教育的只有3人。纵览2013年教师招聘信息网会发现，招收科学教师的学校甚少，大部分都是福建、浙江等南方的省份。令人惊奇的是，整个河北省只有石家庄某附属小学招收一名科学教师，难道我们的科学教师真的饱和了吗？这是一个非常值得我们注意的问题。

（3）教学资源紧缺

科学教育的主要特点是在教育过程中，将课堂知识与科学实践联系起来，培养学生的动手能力和探究学习能力。因此科学教育的有效开展必须保证充足的教学资源，比如科学实验室、实验仪器和实验材料的配置、教学辅助材料的提供等。然而从目前看来，由于教育决策层对科学教育课程的核心地位的认识不到位，使科学教育所必需的硬件资源严重紧缺，严重影响了科学教育教学实践的开展，同时阻碍了科学教育的发展，制约了学生科学素质的提高。

4 加强科学教育，提高公民科学素养的对策 4.1 提高思想认识，纠正观念误区

科学教育在教育和社会发展中的作用已无需赘述，我国科学教育中存在的问题亦不可回避。多年来，科学教育改革之所以收效甚微，是因为我们在思想观念上存在认识误区，想要更好地完善我国科学教育事业，必须先在思想观念上加以纠正。

首先，科学教育不等于知识灌输。科学教育是关于科学知识、科学方法和科学精神的教育，而不是单纯地对知识的传授。科学的魅力远不止于严谨的概念、客观的事实或者深奥的原理，更在于科学带给人的探索精神和创新精神。因此，必须在科学教育中融入人文教育，才能体现科学教育的真正价值。科学教育如果缺失了人文性，那么培养出来的人就成了掌握高科技的机器，这违背了以人为本的价值理念。所以说，改革科学教育的首要前提是走出科学教育等同于知识灌输的误区。

其次，科学教育不等于强化训练。科学教育的又一个误区在于，把科学教育等同于强化训练，对科学教育采取应试教育的模式，过分而且单纯地要求学生会解题、会背公式、能得高分。学习知识变成了运用知识，探索定律变成了验证定律，以致磨灭了学生的创新能力。因此，必须充分认识到应试教育的危害，将科学教育从应试教育的牢笼中解脱出来。

最后，随着科学技术不断进步，科学教育不再单纯地属于学校教育，而已经大众化、全民化，这就赋予了科学教育工作者一项新的使命，即科学普及。科学普及是科学教育的组成部分，它一方面符合实现人的全面发展的要求；另一方面在社会范围内形成了爱科学、懂科学的氛围，从而有利于学校科学教育的开展。因此，发展科学教育必须重视科学普及工作。

4.2 完善政策法规，加大投入力度

尽管近年来我国有关科学教育的法律法规逐渐增多，但是其中专门针对科学教育的政策却很少，这与科学教育在社会主义现代化建设中所起的作用反差很大。随着科学技术在国家发展和人们生活中所扮演的角色不断加强，制定专门的关于科学教育的政策法规刻不容缓。在这方面，可以充分借鉴美国等西方发达国家的经验，结合我国科学教育的实际情况，制定切实可行的政策法规，从法律层面上确立和保障科学教育的地位。

在政策法规予以保障的基础上，还应加大教育科研的基础投入力度，尤其是基础科研方面和教育改革发展的关键领域的经费投入。没有对基础科学的投入，科学技术的经济效益是不可能长远发展的，另外，国家可以在政策上鼓励企业对基础科研进行投资。

4.3 加强实践经验，深化教育改革

科学教育的改革成功与否，最终还是看能否落实在实践上，那么，我们该如何在实践中更好地落实呢？

首先，完善科学教育研究工作。我国科学教育研究工作，内容主要涉及科学素养、STS教育、科学探究、科学本质、科学史哲、概念转变、可视化工具、信息技术、综合课程、建构主义、科学与人文、实验教学、习题教学、教学评价、教育资源、综合实践教学、课堂教学、教师教育18个方面^[8]。这一领域的研究成果直接作用于我国科学教育的实践工作的各个环节，为教育实践提供明确的方法和道路。但是，我国关于科学教育研究的现状并不理想，因此，必须加强对外交流，吸收最新经验，不断提升我国的科学教育研究水平。

其次，加强科学教育师资队伍建设，提高教师综合素质。学生是教育的主体，教师是教育的灵魂，高素质的科学教育教师是有效开展科学教育的关键。针对我国科学教育师资的现状，必须对师范教育实施配套改革，建立完善的教师教育体系，健全教师素质教育和技能培训的制度，进一步提高高校科学教育专业的质量，这本身也是我国科学教育改革的一部分。

4.4 充分利用和开发课程资源，改善教学条件

在依靠经费投入的同时，开发利用一切人力、物力以及自然资源作为科学课程的资源，比如校内的土壤、植被可以作为天然的标本，另外利用生活中的废弃物自己动手制作科学课堂的教具、学具，一方面，丰富了教学资源；另一方面，培养了学生动手、动脑的能力。

总之，随着人们对科学教育认识的不断深化，我国科学教育必然会完成向素质教育的完美转型，最终实现向提高全体公民科学素养的重要转变。