科学素养与另类未来外文翻译资料

科学素养与另类未来

原文作者：GEORGE T. Orsquo;HEARN

摘要：教育机构的许多观察者将科学素养定义为包括公民对科学的提及和对科学知识的关注以及对科学过程的一些关注其他的观察家已经形成了一个更详细的科学素养结构，包括对科学与社会、科学伦理、科学本质、概念知识、科学与技术以及科学与人文的提及这又导致了科学素养的四个可操作性定义，可以概括为：科学基础知识、科学本质、科学过程、科学的社会文化应用。

考虑到这一操作性缺陷，可以检查现有的学校科学课程，以确定科学素养的四个领域中的每一个的发展程度。非严格的审查表明，大多数文本缺乏社会和文化含义，不同程度地涵盖了科学过程和科学本质显然，在一些课程中，系统地避免或减少了提及技术应用和社会影响以及科学知识的应用。有证据表明，要使高中毕业生具备科学素养，需要做很多工作。

一、科学素养的需要

许多科学教育工作者已经表达了提高科学素养的需要，最近，国家科学基金会的声明也表达了这一点。在当前出版物中，基金会将以下列为主要项目目标：

改进科学教育，以满足更广泛学生的需要，大幅度增加在工作和个人生活中有效利用科学过程和结果的人数，不论他们是否从事科学或技术职业了解涉及科学技术的公共问题。

换言之，国家科学基金会已将“发展科学素养”列为一个主要的项目类别。这项工作的必要性解释如下：

*为1975年3月18日在加利福尼亚州洛杉矶举行的全国科学教学研究协会年会上的科学素养专题讨论会作准备。

随着我们的社会越来越以技术为基础，越来越多的人开始从事需要科学或技术背景的活动或决策，各级工作的范围越来越广，科学培训即使不是必不可少的，也是非常有用的。

该基金会建议开发和实施有关有关领域的有意义的资料,基于儿童或青少年固有兴趣的主题,需要“动手”的学习方法；为以后的教育经验打下良好的基础,提供优异的教育回报。用于投资很少或没有增加,并且可以不用学校人员的长期调整。

N.S.F.为这些发展打开了大门，但缺乏一个明确的计划科学教育界有责任提出改善公众科学形象和科学素养的建议。

科学素养不仅意味着阅读和交流科学知识的能力，而且意味着一种意愿，甚至是一种渴望目前，有一些证据表明，我们的社会正朝着相反的方向发展。似乎有一种普遍的消极的科学观，一种对科学的“不抱幻想或不安”，表现在一些技术发展上，特别是那些扰乱人类条件或环境因素的技术发展上罗斯扎克在几部著作中认为，科学技术是非人化的，粉碎了人的精神许多观察家认为，科学不是中立的，当然也不是非道德的，而是与不断恶化的人类和世界问题直接相关。这取决于我们开发一个程序，它可以聪明和诚实地审查科学的建设性用途和滥用。

目前要求提高科学素养的呼声还与高中科学（特别是化学和物理）入学人数减少的证据有关，但最近在生物学方面也有所观察这些所谓的下降的原因和真正程度都没有得到充分的研究，但其后果对我们、我们的学生和整个社会都是巨大的。几分钟的反思可以让大多数科学教育工作者相信，现在不是自满于我们的科学课程入学率下降的时候。如果更多的物理专业学生考虑到替代能源和这些能源的局限性等科学的应用和意义，或者如果化学专业的学生探索我们社会在塑料产品或肥料生产方面对石油的未来依赖性，以及这些产品是如何产生的，那么这种趋势可能会逆转受能源供应和成本的影响；或者如果生物学专业的学生认为在1900年，收获的每一卡路里食物所需的农业努力不到一卡路里，而今天，一卡路里食物生产所需的农业投资超过十卡路里。这些科学力量将继续重塑我们的社会，迟早，它们也将重塑科学课程。

理科招生人数的下降可能在一定程度上与理科高中毕业要求的大幅降低有关，在许多高中，现在毕业只需要一个理科单元，任何理科课程、家政课程或农业课程都能满足这一要求。这本身就是对科学需求的一种表述。

高考要求的变化是影响高中理科招生的监管结构的另一个重大变化。近年来，这些要求已大大放宽。即使是那些保留了“严格标准”的大学也放宽了具体的科学要求其他学校则采取完全开放的招生政策。是什么促使这些变化的？科学被视为无关紧要吗为了保护市场，有必要改变吗？或者没有人来为科学要求辩护？有趣的问题，这些。

使这个问题更为复杂的是，迅速变化的世界形势需要更多的科学人才。在世界对技术能力的依赖日益增加之际，我们的一些最有能力的年轻人正在我们的大学和高中避开科学课。认为这些生存问题的解决在很大程度上取决于科学技术，这绝非异端。

所追求的目标是利益的重生，尊重科学技术的贡献和局限。在科学图书馆，需要的是对知识的尊重和运用知识的能力。虽然只有少数工人受雇于生产新的科学知识，但基本上所有人都至少需要偶尔参观这个图书馆。人们还希望对科学和技术如何为我们的社会和人类及人文文化的普遍福利作出贡献的兴趣和了解有实质性的增加，并对未来在社会价值和科学技术应用方面的前景有一些设想我们的目标还必须包括关注学生识别和使用有助于学习如何学习的科学过程的能力。这是一个终生的过程最后学生需要了解科学是一种社会事业，其产品是新知识，是对未来的投资，以及一些处理可能被称为“危险”的科学和技术发展的工具。可操作性定义，且对其意图和范围都很满意。

二、满足需求：其他可能性

当前形势要求我们既要拓宽教学范围，又要扩大学生市场我们的备选方案包括逐渐发展有前途的新课程和/或更快速发展的补充材料，可以纳入现有课程。

（一）课程开发

强调跨学科方法的课程开发项目正在进行中。在各个地区，教师正在制定一个综合或统一的科学方案。通过他们的努力，科学教育的范围正在扩大，但这门统一的科学需要课程的重大调整，需要教师的充分承诺和学校管理者的支持。在经济资源不断萎缩的时期，这种支持不可能在全国范围内得到广泛的支持。这项努力值得称赞，但其影响不大可能席卷全国。

新课程的第二个例子集中在人与环境问题上这些课程中的一些努力构思良好，在适当引用环境应用的同时，保持了基础科学的完整性调查你的环境就是一个例子不幸的是，它只会慢慢地进入美国的学校，然后只对一小部分学生开放跨学科的化学方法，I.A.C.[10]，提供了跨越生物科学、地球科学和物理科学的教学模块的例子化学是一门“令人兴奋的、相关的人类活动，学习起来很愉快。”许多的含义和应用被用来建立一门强调化学基本技能和概念的扎实课程。再一次，广泛采用将是缓慢的许多其他商业出版商在其出版物中增加了社会和环境问题。不幸的是，这些文本在多大程度上符合上述科学素养标准，也没有数据表明这些文本在多大程度上被全国学校采用。

这样的课程开发是必要的、适当的，但还不够我们需要的是一种战略，它将：

1. 促进新的补充教材的开发，特别是针对发展科学素养。

2. 要有足够的吸引力，鼓励教师在教学中不加限制地融入策略和材料。

3. 如上文所述，提高科学素养。

（二）替代方案

在本文的剩余部分，我想提出“未来”作为培养科学素养的一种教学策略，并概述“面向未来的教材”的开发，它可以作为当前科学课程的补充。

这至少需要部分逆转科学教学的时间取向，因为大多数科学教学都是以过去为导向的。课程和课文的重点是在另一个文化和时代发展起来的理论和原则。学生也很难与在世的科学家建立联系，因为学生对科学的体验仅限于课堂上的体验。从他们的观点来看，科学与现实世界几乎没有关系。在大多数情况下，几乎没有机会去探索你我认为的科学的动力过去取向的双重性问题，以及科学现实的局限性，使得科学素养的发展相当困难。

除此之外，还有一个问题，就是目前高中阶段的许多课文都被剥夺了大部分社会或技术应用。面向未来的教材将要求学生提出新的或新的应用现有的科学知识，并评估其后果对他们自己，他们的家人和他们的朋友。需要注意的是，这要求学生将自己投射到未来，监测社会、政治、经济和文化的变化，并决定特定“未来”的好坏点。第二类可能面向未来的活动要求创造性地形成新的科学知识。这种“新知识”可以根据目前接受的知识和目前接受的关于世界的假设的限制条件加以审查。这种“新知识”的游戏应该迫使学生更仔细地探索我们现有的知识体系，这是长期以来追求的科学素养的一个方面。这个游戏也提出了危险知识的不祥问题。谁来决定如何使用这些新知识在什么规则下这不是一项标准的科学活动，但它是当今社会许多领域面临的典型问题，包括医学和法律。

这些辅助教材的有效开发和使用，不会减少学生与科学学科的接触，反而会增强学生与科学学科的接触适当使用这些材料，可以鼓励跨学科，迅速展示科学原理的应用，使学生和教师面对未来科学技术发展的道德价值和文化问题，引导学生和教师探索科学和科学家的工作，促使学生从他们发明的未来发展监测或反馈系统，并在学生中发展他们在科学和社会中的作用的未来导向的可能性。简言之，采用面向未来的教学策略可以使学生对科学和世界有更全面的认识这些战略为发展科学素养提供了一个机制，它将补充科学并满足关键的社会需求。

三、以未来为组织原则

关于选择未来作为科学素养的组织原则的建议并非轻率提出，而是基于以下考虑：

A.未来作为科学的本土关注点。未来作为社会的突出关注点，未来作为强有力的教学工具。 结构属于科学包括嗯-定义了解释、预测和反驳的规则和程序。

B.变化率我们的世界社会加速到这样的程度那些预测这样的随着人口的增长，能源需求和大气恶化已成为社会问题命令。
C.手段属于处理具有问题，政策和问题发达的通过公司智库和大学已经显示伟大的承诺转变学习方式环境通过注重手段属于创造性的解决问题和决策这些技巧应该是在高处广泛探索学校水平。

每一点都需要进一步的检验。

（一）未来是科学的一部分

在所有学科中，科学已经发展出了最有文献记载的解释和预测事件以及实证验证或反驳预测、预测和解释的范式亨佩尔用以下方式描述了科学的预测范式：

一般来说，经验科学中的预测包括从（1）描述某些已知（过去、现在）条件（例如，行星在过去或现在时刻的位置和动量）的陈述中推导出关于某一未来事件的陈述（例如，行星在未来某一天与太阳的相对位置）（2）适当的一般规律（如天体力学规律）即使是物理科学的定律和理论，实际上也不能使我们预测当前的某些方面：预测还需要对未来作出某些假设。但在许多法理预测中，都有很好的归纳依据hellip;hellip;假设在所讨论的时间间隔内，系统替补实际上是“关闭”的，不受重大外部干扰。

然而，在学校的科学课程中，应该要求学生超越物理和生物现象的通常领域，考虑与这些科学相关的社会和文化变化。一些教育家可能会反对这一点，声称科学课应该局限于研究孤立的、理想化的现象但超出这些限制的扩展是科学素养的重要组成部分通过研究预测的社会事件，学生将不仅了解科学的含义和应用，而且还将了解科学的领域、规则和限制。

纳格尔详细描述了科学的方法论问题，并将这些问题与社会研究中的对应问题进行了对比。他的讨论揭示了在将自然科学的方法和思想应用于社会科学现象时遇到的一些限制和限制开发面向未来的教材的最佳途径仍有待确定。然而，很明显，科学已经包含了预测未来事件以及评估这些预测的影响和有效性的结构。科学的这一方面在学校课程中受到的关注相对较少，它可以作为扭转所教内容的时间取向的机制。

（二）未来是社会的必然

除了我们的学校外，几乎所有地方都能感受到科学技术的物理影响。科技的影响就像森林里的一棵常言树一样晦涩难懂从物理结构、汽车、露天矿等方面来说，技术对重塑地球表面和我们整个环境的影响是众所周知的，但学校教科书却减少了对技术发展的重视物理科学的广泛发展对我们的生物舒适度、生活方式和对世界的感知的影响已经得到了相当好的研究生物科学对我们的健康、人口、信仰和价值观的影响早已被讨论过，但很少被纳入学校课程。在生物工程、移植和人格控制方面，生物科学最近的发展对我们的影响程度才刚刚开始显现。不幸的是，只有很少一部分能被高中生接受。在社会研究课程[l3]中找不到这样的讨论，在科学课程中很少有关于这些主题的讨论。

世界上的主要问题，如饥饿、人口、猖獗的消费主义、能源、资源枯竭和环境变化，都与科学技术的发展密切相关。斯德哥尔摩环境会议和罗马世界粮食会议审查了其中几个基本的生存问题。但是，这些问题在高中课程中是哪里发现的呢罗马俱乐部的作品，包括增长的极限，以及最近出版的《人类的转折点》，都清楚地表明，科学技术对人类的关注，实际上是对生存的关注。然而，我们的大多数学生都是高中毕业，不知道这些发展，也不准备处理这些问题事实上，他们基本上不知道科学技术被用来重塑地球和人类生活的方式。

随着时间的推移，科学技术对文化的影响已经大大增加斯诺所提出的“两种文化”的论点基本上仍未得到解决。科学和技术也许是我们改变价值观和文化模式的最有力的力量，但我们选择不看科学发展可能对人类条件产生的影响。我们不会通过继续强调与文化隔绝的科学原则来发现这一点。我们需要建立一座通向未来的人文桥梁。泰尔哈德·德沙尔丁为我们提供了一种方法在他所说的人的现象中，

自古以来，化学家的先驱者们就努力寻找哲学家的石头从那以后，我们的雄心壮志增强了。不再是寻找黄金，而是寻找生命。人类研究模糊地培育出的梦想，从根本上说，是超越所有原子或分子亲缘关系，掌握所有其他能量仅仅是仆人的终极能量；从而掌握进化的主要源泉，夺取世界的舵手。

尽管德查尔丁的作品出现在20世纪50年代的英语中，但他告诉我们，未来仍有待展现。不管我们是否让学生做好准备，这是一个由他们来指导的未来。

人文学科是人类文化中最优秀的，是我们价值观和信仰的表达然而，在过去的100年里，科学已经彻底改变了我们的价值观和信仰。用德查丁的话来说，我们掌握着世界的舵

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

Science Literacy and Alternative Futures

GEORGE T. Orsquo;HEARN
Office of Educational Research and Development
University of Wisconsin, Green Bay, Wisconsin

Introduction

Science literacy has been defined by numerous observers of the educational establishment as including reference to science for citizenship and concern for the knowledge of science with some attention to the processes of science. Other observers have evolved a more detailed structure of science literacy as including reference to science and society, ethics of science, nature of science, conceptual knowledge, science and technology and science and humanities. This, in turn, has led to a four-part operational definition of science literacy , which can be summarized as follows: basic scientific knowledge, nature of science, the processes of science, and social and cultural plications
of science.

Given this operational deftnition, it is possible to examine the existing school science curricula to ascertain the extent to which each of the four areas of science literacy is developed. Nonrigorous examination shows most texts are deficient in social and cultural implications, with varying degrees of coverage of the processes of science and the nature of science. It is clear that in some courses, reference to technological applications and social implications, and applications of scientific knowledge have been systematically avoided or reduced. There is evidence that much work needs to be done if high school graduates are to be literate in science.

The Need for Science Literacy

The need for increased literacy in the sciences has been expressed by many science educators and, more recently, expressed in pronouncements from the National Science Foundation. In a current publication , the Foundation lists as a major program objective :

To improve science education to meet the needs of a broader range of students, and to increase substantially the number of persons who make effective use of the processes and results of science in their work and personal lives, whether or not they are engaged in scientific or technical occupations; and understand public issues involving science and technology.

In other words, the National Science Foundation has declared as a major program category, the “development of science literacy.” The need for this effort is explained as follows:

*Prepared for the Symposium on Scientific Literacy at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching, Los Angeles, California, March 18, 1975.

As our society becomes more and more technologically based, more and more people are ecoming engaged in activities or in making decisions that require a scientific or technical background, and there is an increasingly wide range of jobs at all levels for which science training is highly useful, if not essential.

The Foundation is suggesting the development and implementation of materials which offer a meaningful introduction to the fields concerned; are based on topics of inherent interest to children or teenagers; require a “hands-on” learning approach; serve as a sound foundation for later educational experiences; offer superior educational returns for little or no increase in investment; and can be
used without long-term reorientation of school personnel.

N.S.F. has opened the door for these developments, but lacks a defined program. It is up to the science education community to respond with proposals to improve the publicrsquo;s image of and literacy in science.

Literacy in science implies not only an ability to read and communicate about science, but a willingness and, perhaps, even an eagerness to do so. At present, there is Some evidence of a trend in the opposite direction within our society. There appears to be a prevailingly negative view of science, a sort of “disenchantment or uneasiness” about science as represented in some technological developments, particularly those that upset the human condition or environmental factors. Roszak has argued in several works that science and technology are dehumanizing, crushing the spirit of man. Many observers believe that science is not neutral and certainly not amoral, but is directly related to worsening human and world problems. It is up to us to develop a program which can intelligently and honestly examine both the constructive uses and the misuses of science.

The current call for increased science literacy is also related to evidence of decreasing enrollment in high school science, particularly in chemistry and physics, but also observed more recently in biology. Neither the causes nor the true extent of these purported declines have been adequately researched, but the consequences are enormous for us, our students and society in general. A few momentsrsquo; reflection can convince most science educators that this is no time to be complacent about declining enrollments in our science courses. Perhaps the trend could be reversed if more students in physics considered applications and implications of science such as alternative energy sources and the limitations of these sources; or if students in chemistry explored future dependence of our society on petroleum for plastic products or for fertilizer production, and how these products are affected by the availability of energy and the costs; or if students in biology considered that in 1900, each calorie of food harvested required less than one calorie of agricultural effort, while today one calorie of food production requires an agricultural investment of over ten calories[7]. These forces of science will continue to reshape our society, and, sooner or later, they will reshape the science curriculum, too.

It is probable that the declining enrollment in science is in part related to a significant reduction in high school graduatio

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[272016]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word