杜 紅

(1.重慶師范大學(xué)馬克思主義學(xué)院公民道德與社會建設(shè)研究中心，重慶401331；2.西南大學(xué)哲學(xué)博士后流動

站，重慶400715)

科學(xué)素養(yǎng)是公民素養(yǎng)的重要組成部分，是現(xiàn)代文明社會中公民綜合素質(zhì)的最具代表性的體現(xiàn)。過去15年以來，在《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要（2006-2010-2020年）》的指導(dǎo)下，我國公民科學(xué)素養(yǎng)建設(shè)取得了顯著成效，公民科學(xué)素質(zhì)水平得到了大幅度提升，為未來中國的經(jīng)濟社會文化發(fā)展提供了強有力的支撐。作為現(xiàn)代社會的一個重要群體，大學(xué)生是民族復(fù)興和國家發(fā)展的重要后備力量，其科學(xué)素養(yǎng)的狀況直接關(guān)系到我國未來的科技創(chuàng)新與現(xiàn)代化建設(shè)。在新一輪《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要（2021-2025-2035年）》緊鑼密鼓的編制之際，對大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)展開深刻討論顯得尤為重要和緊迫，這也是我國公民科學(xué)素養(yǎng)建設(shè)中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。

一、科學(xué)素養(yǎng)的概念演化

從1952年美國著名化學(xué)家和教育家科南特（J.B.Conant）先生提出“科學(xué)素養(yǎng)”（Scientific Literacy）這一概念以來，人們便開始從不同角度對其進行分析與研究。在中文文獻(xiàn)中，Scientific Literacy通常有“科學(xué)素養(yǎng)”和“科學(xué)素質(zhì)”兩種譯法。比如在中文版《普及科學(xué)——美國2061計劃》［1］、《面向全體美國人的科學(xué)》［2］和《科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)》［3］中，Scientific Literacy均被譯為“科學(xué)素養(yǎng)”，其后在關(guān)于科學(xué)教育的討論中，國內(nèi)學(xué)者多使用“科學(xué)素養(yǎng)”一詞，包括教育部制定的相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)也使用這一表述，如《普通高中化學(xué)（生物、物理、地理）課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2020年修訂）、《義務(wù)教育化學(xué)（物理、生物學(xué)）課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年）、《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年）、《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年），在2020年新近發(fā)布的課程標(biāo)準(zhǔn)修訂中也是在核心素養(yǎng)的框架下使用“科學(xué)素養(yǎng)”這一表述。在政策層面，“科學(xué)素質(zhì)”這一表述則更為廣泛，比如《關(guān)于加強科學(xué)技術(shù)普及工作的若干意見》（1994年）、《中華人民共和國科學(xué)技術(shù)普及法》（2002年）、《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要（2006-2010-2020年）》（2006年）、《中國公民科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)》（2016年）和《全民科學(xué)素質(zhì)學(xué)習(xí)大綱》（2017年）等。［4］

程東紅［5］、郭傳杰［6］、何薇［7］等學(xué)者從詞源學(xué)、心理學(xué)上對“科學(xué)素養(yǎng)”和“科學(xué)素質(zhì)”進行了區(qū)分，認(rèn)為“科學(xué)素養(yǎng)”強調(diào)后天習(xí)得培養(yǎng)，是人通過后天學(xué)習(xí)逐步養(yǎng)成的涵養(yǎng)與特征，“科學(xué)素質(zhì)”包含先天與后天的綜合，更強調(diào)人的先天本質(zhì)相關(guān)的特質(zhì)或特性，但是他們大都支持，如果不考慮心理學(xué)上的特指，“科學(xué)素養(yǎng)”和“科學(xué)素質(zhì)”可以互譯，都可以與“Scientific Literacy”相對應(yīng)，也相應(yīng)包括了“Science Literacy”的內(nèi)容。本文主要討論大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)問題，因此更傾向于從科學(xué)教育維度使用“科學(xué)素養(yǎng)”這一表述，但在具體問題討論中，和國內(nèi)大多數(shù)學(xué)者一樣，對“科學(xué)素養(yǎng)”與“科學(xué)素質(zhì)”不作明確區(qū)分。

雖然目前學(xué)界還沒有形成關(guān)于“科學(xué)素養(yǎng)”的統(tǒng)一定義，但是通過幾十年來的努力，科學(xué)素養(yǎng)已經(jīng)從“一元”走向“多元”，從“口號”走向“目標(biāo)”，從“概念”走向“政策”，并在橫向和縱向等多個維度上得到了充分演化。1952年，科南特提出“科學(xué)素養(yǎng)”一詞時并未給出明確的定義，他在談到普通公民應(yīng)有的科學(xué)素養(yǎng)時說到，“他的經(jīng)驗越廣泛，他的科學(xué)素養(yǎng)就越高”。［8］1958年，另一位美國著名科學(xué)教育家赫德（Paul Hurd）給出了最早的明確界定，他把人們對科學(xué)的理解及其對社會經(jīng)驗的應(yīng)用稱之為“科學(xué)素養(yǎng)”，并認(rèn)為，為了全社會的進步和經(jīng)濟安全，每個人都應(yīng)該具備“科學(xué)素養(yǎng)”。［9］其后，不同背景的學(xué)者從不同角度提出了科學(xué)素養(yǎng)的諸多不同內(nèi)涵。1975年，美國天體物理學(xué)家申（Benjamin S.P.Shen）提出了科學(xué)素養(yǎng)的三種類型：實用科學(xué)素養(yǎng)（Practical Scientific Literacy）、公民科學(xué)素養(yǎng)（Civic Scientific Literacy）與文化科學(xué)素養(yǎng)（Cultural Scientific Literacy），分別表示具備科學(xué)素養(yǎng)的人在某一個層面上所達(dá)到的水平。［10］美國科學(xué)素養(yǎng)國際發(fā)展中心主任米勒（J.D.Miller）在此基礎(chǔ)之上進行了深化拓展。他在《科學(xué)素養(yǎng)：概念和經(jīng)驗綜述》（Scientific Literacy：A Conceptual and Empirical Review）一文中將科學(xué)素養(yǎng)界定為三個維度：對重要科學(xué)概念和術(shù)語的理解、對科學(xué)過程和本質(zhì)的理解、對科學(xué)技術(shù)對個人與社會的影響的理解。［11］這一界定清晰、準(zhǔn)確、精煉，不僅明確了科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)，還在此基礎(chǔ)上首次提供了科學(xué)素養(yǎng)的測量評價模型，得到了國際社會的普遍認(rèn)可。比如杜蘭特（Durant）就在米勒模型的框架下對英國國內(nèi)公民的科學(xué)素養(yǎng)狀況展開了調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上于1989年啟動了歐洲15個國家的公民科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查的橫向比較研究，獲得了一系列極有價值的科學(xué)素養(yǎng)測量數(shù)據(jù)。加拿大與新西蘭也分別于1989年和1990年開啟了類似的科學(xué)素養(yǎng)測評工作，其后，日本、印度、馬來西亞、泰國、韓國、中國等亞洲國家也相繼啟動了科學(xué)素養(yǎng)的測量工作。

結(jié)合多年科學(xué)素養(yǎng)的測評工作經(jīng)驗，米勒1997年提出，在進行科學(xué)素養(yǎng)的國際比較研究時，應(yīng)該采納科學(xué)素養(yǎng)的二維模型，即科學(xué)知識與科學(xué)過程維度，因為第三個維度的跨國性差異太大，難以精確測量。［12］之后，2006年，米勒的三維模型又進一步融合為一個維度，即使用“公民科學(xué)素養(yǎng)指數(shù)”［13］來衡量一個國家中具備科學(xué)素養(yǎng)的公民比例。米勒發(fā)現(xiàn)，“理解科學(xué)概念的能力”與“理解科學(xué)探索本質(zhì)的能力”這兩個維度的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9，沒有必要在測量中細(xì)分為兩個維度。新米勒量表相比經(jīng)典米勒量表評測標(biāo)準(zhǔn)有所減弱，是對之前三維指標(biāo)體系的揚棄，從三維指標(biāo)調(diào)整為二維指標(biāo)進而合并為一維指標(biāo)，操作難度系數(shù)大為降低，這也反映了當(dāng)前國際比較視域下針對普通公眾科學(xué)素養(yǎng)測量的發(fā)展方向和基本思路。

二、科學(xué)素養(yǎng)在中國的發(fā)展

在國內(nèi)，從二十世紀(jì)八九十年代開始，政府和研究者們已經(jīng)普遍關(guān)注到科學(xué)素養(yǎng)問題。鐘啟泉教授在研究理科課程時系統(tǒng)介紹了科學(xué)素養(yǎng)的概念，認(rèn)為其包括4個內(nèi)容：概念性的知識；科學(xué)的理智；科學(xué)的倫理；科學(xué)與人文、社會和技術(shù)之間的相互聯(lián)系。［14］這是我國學(xué)者較早較全面地介紹西方科學(xué)素養(yǎng)問題的研究?！犊茖W(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理》雜志也早在1989年就組織了專論探討科學(xué)素養(yǎng)問題。［15］其后，高凌飚教授和王素教授分別在1994年和1999年對科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵做出了界定。高凌飚教授指出，科學(xué)素養(yǎng)主要指人們在認(rèn)識自然和應(yīng)用科學(xué)知識的過程中表現(xiàn)出來的內(nèi)稟特質(zhì)，包括人所掌握的科學(xué)知識、技能和方法，在此基礎(chǔ)上形成的科學(xué)能力、科學(xué)觀，以及科學(xué)品質(zhì)等方面。［16］在此基礎(chǔ)上，王素教授提出了科學(xué)素養(yǎng)的4個核心要素：對科學(xué)技術(shù)的理解；對科學(xué)、技術(shù)、社會三者關(guān)系的理解；科學(xué)的精神和態(tài)度；運用科學(xué)技術(shù)解決日常生活及社會問題的能力。［17］這些學(xué)者對科學(xué)素養(yǎng)的理解與我國在同期推行的素質(zhì)教育改革密不可分。［18］素質(zhì)教育的根本目標(biāo)是提高人的綜合素質(zhì)，科學(xué)素養(yǎng)無疑是其中非常重要的一個方面，這在政府文件和科學(xué)教育改革中均有體現(xiàn)。

在政策層面，我國在2000年由中國科學(xué)技術(shù)部、教育部、中宣部、中國科協(xié)和共青團中央5部門聯(lián)合推出了《2001-2005年中國青少年科學(xué)技術(shù)普及活動指導(dǎo)綱要》和《2001-2005中國青少年科學(xué)技術(shù)普及活動內(nèi)容與目標(biāo)》。這兩份文件從中國青少年科普活動的實際狀況出發(fā)，將科學(xué)素養(yǎng)界定為4個方面：科學(xué)態(tài)度、科學(xué)知識與技能、科學(xué)方法與能力、科學(xué)行為與習(xí)慣。在課程改革方面，2001年教育部出臺了《科學(xué)（3-6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》［19］，其中科學(xué)素養(yǎng)被界定為3個方面：科學(xué)探究、情感態(tài)度與價值觀、科學(xué)知識。而在《科學(xué)（7-9年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》中，科學(xué)素養(yǎng)擴充為4個方面：科學(xué)探究；科學(xué)知識和技能；科學(xué)態(tài)度、情感和價值觀；科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系?？茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，科學(xué)素養(yǎng)實則被理解為對個人決策、參與公共文化事務(wù)以及經(jīng)濟生產(chǎn)所需要的科學(xué)概念及其過程的理解和一定運用能力，“學(xué)生必須逐步領(lǐng)會科學(xué)的本質(zhì)，崇尚科學(xué)，破除迷信；必須初步養(yǎng)成關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會問題的習(xí)慣，形成科學(xué)的態(tài)度和價值取向，樹立社會責(zé)任感；必須更多地學(xué)習(xí)終身必備的科學(xué)知識，以順應(yīng)時代的要求，必須體驗科學(xué)探究的過程，學(xué)會一定的科學(xué)思維方法，以解決自身學(xué)習(xí)、生活、工作和社會決策中遇到的問題，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為社會的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。”［20］這一科學(xué)素養(yǎng)的觀念幾乎是我國科學(xué)教育工作者的集體共識，在后續(xù)的課程改革中得到了積極推進，成為我國基礎(chǔ)教育改革中的一大特色和亮點。

隨著國內(nèi)研究的深入，2006年我國發(fā)布了《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要（2006-2010-2020）》，著眼于提升包括未成年人、農(nóng)民、城鎮(zhèn)勞動人口、領(lǐng)導(dǎo)干部和公務(wù)員等在內(nèi)的全體公民的科學(xué)素養(yǎng)。綱要將公民的科學(xué)素養(yǎng)定義為“了解必要的科學(xué)技術(shù)知識，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思維，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力?！保?1］這一理解通常被簡稱為“四科兩能力”（四科：了解必要的“科學(xué)知識”、掌握基本的“科學(xué)方法”、樹立“科學(xué)思想”、崇尚“科學(xué)精神”；兩能力：“處理實際問題”和“參與公共事務(wù)”的能力），廣泛應(yīng)用于我國公民科學(xué)素養(yǎng)的實際測評工作中。

無論從國內(nèi)還是國外來看，由于應(yīng)用背景的差異，我們無法得出關(guān)于“科學(xué)素養(yǎng)”的統(tǒng)一定義，但是對科學(xué)素養(yǎng)的多維理解已達(dá)成共識：科學(xué)素養(yǎng)是一個多維的結(jié)構(gòu)，它的具體內(nèi)容需要根據(jù)它所在的背景進行具體剖析，基于對象、功能、目標(biāo)、水平等多個角度可以得出不同的內(nèi)容構(gòu)成。

從對象上來看，我國科學(xué)素養(yǎng)研究工作的關(guān)注點主要集中于兩類對象：一是青少年（6到18歲），二是普通公民（18到69歲）。青少年科學(xué)素養(yǎng)問題的研究者主要集中在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，而普通公民科學(xué)素養(yǎng)研究則主要由科學(xué)普及和科學(xué)傳播工作者們主導(dǎo)。在此種狀況下，大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)問題一般被放在了普通公眾的范圍之內(nèi)，其要素分析和評價工作都與普通公眾保持一致，較少出現(xiàn)針對性研究。雖然近年來大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)問題已得到越來越多的專家學(xué)者和教育管理者的重視，但是關(guān)于大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的具體內(nèi)容尚未達(dá)成共識，關(guān)于大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)體系尚未明確，因此，如何在多維度的科學(xué)素養(yǎng)概念中剖析大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的異質(zhì)性，成為當(dāng)前大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)研究的基礎(chǔ)問題之一。

三、大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)

大學(xué)生是一個群體，專業(yè)的差異、性別的差異、教育經(jīng)歷甚至家庭背景的差異都可能造成科學(xué)素養(yǎng)狀況的顯著差異。同時，科學(xué)素養(yǎng)是一個多維概念，在不同層面包含諸多不同內(nèi)容。因而，我們在分析大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)概念的時候應(yīng)當(dāng)充分考慮大學(xué)生的整體特征以及不同群體之間的差異。目前的研究主要針對理工類專業(yè)大學(xué)生和人文社科類專業(yè)大學(xué)生來討論其科學(xué)素養(yǎng)的差異并分別設(shè)計不同的培育途徑。從研究范式來看，可以大致分為兩類：一是強調(diào)科學(xué)素養(yǎng)缺失所帶來的不良后果，進而從克服這些后果出發(fā)來完善大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育教學(xué)體系。二是從人文社科類專業(yè)和理工類專業(yè)自身特點出發(fā)，強調(diào)科學(xué)素養(yǎng)與人文素養(yǎng)的互補性，進而在專業(yè)培養(yǎng)方案中實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的培育。這兩類研究各有優(yōu)勢，也取得了相關(guān)實踐成果，在許多高校的人才培養(yǎng)方案和課程設(shè)置中均有所體現(xiàn)，特別是以通識課程為載體的多元教育模式，是目前所采取的主要方式。在具體的課程體系設(shè)計和培育路徑探析中，大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容和結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)，是研究的出發(fā)點和立足點。

梳理國內(nèi)外學(xué)者與機構(gòu)提出的各類不同的科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵，我們發(fā)現(xiàn)，三維結(jié)構(gòu)是最主要且應(yīng)用最為廣泛的，特別是在教育領(lǐng)域中，三維結(jié)構(gòu)很好地契合了教育目標(biāo)，方便測量與評價。下表1列舉了目前為止幾類主要的科學(xué)素養(yǎng)的三維結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)大學(xué)生的特點，本文提出了大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基本結(jié)構(gòu)，如下圖1所示。

表1科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)容結(jié)構(gòu)比較

如圖1所示，大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是一個多維結(jié)構(gòu)，兩個虛線圓圈分別代表兩種看待科學(xué)素養(yǎng)的視角，向內(nèi)看的第一視角（Vision I）和向外看的第二視角（Vision II）。向內(nèi)看的第一視角形成了“核心科學(xué)素養(yǎng)”，向外看的第二視角形成了“擴展科學(xué)素養(yǎng)”?！昂诵目茖W(xué)素養(yǎng)”與“擴展科學(xué)素養(yǎng)”雖然從結(jié)構(gòu)上都可以分為科學(xué)知識、科學(xué)探究和科學(xué)精神3個層次，但是兩者的具體內(nèi)容有所差異，這種差異主要是由大學(xué)生不同的學(xué)科背景造成的，這將在稍后的表2中進行描述。無論是哪種科學(xué)素養(yǎng)，它都有一個相對固定的邊界，如最外側(cè)實線所示，這一實線表明科學(xué)素養(yǎng)可以與大學(xué)生綜合素養(yǎng)中的其他方面劃清界線，比如藝術(shù)素養(yǎng)、體育素養(yǎng)、文化素養(yǎng)等?？茖W(xué)素養(yǎng)雖然有諸多不同的維度，但它仍然是有邊界的，它不是一個模糊的概念，相反，它相對明確，并且可以在教育目標(biāo)與教育評價中體現(xiàn)出來。

圖1 大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)

表2大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)不同視角比較

如上表2所示，核心科學(xué)素養(yǎng)與擴展科學(xué)素養(yǎng)在科學(xué)知識、科學(xué)探究和科學(xué)精神3個維度上均有所差異。核心科學(xué)素養(yǎng)代表向內(nèi)看的第一視角，一般來說，它就是指科學(xué)素養(yǎng)的“硬核部分”，是科學(xué)自身情境中的產(chǎn)物，一般情況下不會因為社會環(huán)境和所處背景的差異而發(fā)生變化。硬核部分的變化主要取決于科學(xué)自身的發(fā)展與演化。比如在科學(xué)發(fā)展進步的過程中，某些科學(xué)概念發(fā)生了意義變化甚至消失或被其他相競爭的概念所取代，那么這個硬核部分才會受到動搖，也就是說，核心科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)容的變化首先發(fā)生在科學(xué)共同體內(nèi)部。在相對短的時間尺度和常規(guī)科學(xué)發(fā)展時期，這個硬核部分是被科學(xué)共同體所保護的。與之相對應(yīng)，向外看的第二視角代表科學(xué)素養(yǎng)的“擴展部分”，它帶有一定的社會情境，不同學(xué)者、不同機構(gòu)、不同國家在不同時期對科學(xué)素養(yǎng)的不同理解使其“擴展部分”的內(nèi)容不盡相同。如果用拉卡托斯（Imre Lakatos）的科學(xué)哲學(xué)觀點來說的話，擴展部分其實就是“保護帶”?！氨Ｗo帶”可以根據(jù)不同的情境進行修正，“保護帶”的可變性并不影響“內(nèi)核”的實際內(nèi)容。也就是說，核心科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容是相對固定的，而擴展科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容則是變化的，情境性的，這與羅伯茲（Roberts）所講的“伴隨含義”（Companion Meanings）［22］基本一致，即與科學(xué)相關(guān)的個人、社會及文化意義是伴隨核心科學(xué)素養(yǎng)而派生出來的。

從大學(xué)生的群體特征來看，核心科學(xué)素養(yǎng)是基礎(chǔ)，是硬核，一般情況下只有經(jīng)過正式的科學(xué)學(xué)習(xí)和熏陶后才能夠進入或觸及，理工農(nóng)醫(yī)類學(xué)生有明顯的專業(yè)背景優(yōu)勢，但是并不意味著其科學(xué)素養(yǎng)的水平就一定保持較高水平，有的學(xué)生在科學(xué)探究和科學(xué)精神兩個維度上的表現(xiàn)甚至低于某些人文類背景的學(xué)生。相比之下，擴展科學(xué)素養(yǎng)是幾乎所有進入高等教育通道的大學(xué)生都可以進入或觸及的，當(dāng)然，對大學(xué)生“擴展科學(xué)素養(yǎng)”的要求應(yīng)當(dāng)高于普通公眾，大學(xué)生對公共議題和社會發(fā)展理應(yīng)保持更大的敏銳度。從測評的角度來說，科學(xué)素養(yǎng)3個結(jié)構(gòu)的測量評價工作難度差異較大。如圖2所示，科學(xué)知識往往是外顯的，最易測量的，處在最外層，大多數(shù)科學(xué)素養(yǎng)的測評工具也是基于科學(xué)知識的測試而開發(fā)的；其次是科學(xué)探究，著眼于科學(xué)研究的過程與方法，處在中間；最里面的是科學(xué)精神，包括科學(xué)情感、態(tài)度和價值觀等內(nèi)容，最不易測量。3個層次之間會相互滲透，但隨著餅形圖中心的深入，目標(biāo)越發(fā)內(nèi)隱，越不易測量?？茖W(xué)知識首先向科學(xué)探究滲透，當(dāng)學(xué)生通過反復(fù)的科學(xué)探究訓(xùn)練之后就會向內(nèi)形成科學(xué)精神，這其實是順應(yīng)和內(nèi)化的過程，這一過程可以構(gòu)成一個完整的學(xué)習(xí)路徑。對于不同階段的學(xué)生，在這一路徑中，對3個層次的需求是不同的。根據(jù)主流的馬斯洛的需要層次理論，人的需求可以分為生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我實現(xiàn)5個層次，一般來說，只有當(dāng)較低層次的需求得到滿足之后才能激發(fā)追求高一層次需求的動力。如果把科學(xué)素養(yǎng)的三維結(jié)構(gòu)也看作是一個需求金字塔，那么處在不同階段的學(xué)生其需求金子塔是不同的。對于大學(xué)生而言，其智力發(fā)育和認(rèn)知水平都已基本成熟，科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)在需求中最基礎(chǔ)的應(yīng)當(dāng)是科學(xué)知識，再向上是科學(xué)探究，最高層次的是科學(xué)精神，如下圖3所示。科學(xué)知識是相對容易獲取的，對于正在接受高等教育的大學(xué)生而言是基礎(chǔ)性需求，廣泛反映在學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)和日常生活中。只有具備了一定的科學(xué)知識之后，學(xué)生才可能會對科學(xué)過程和科學(xué)方法等層面的東西感興趣，從而激發(fā)科學(xué)探究的需要，進而上升為對科學(xué)精神的追求。

圖2 科學(xué)素養(yǎng)三維結(jié)構(gòu)測量差異模型

圖3 大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)三維目標(biāo)需要層次模型

通過前述對大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的剖析，我們發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵雖然是多維的，向內(nèi)看的第一視角形成的核心科學(xué)素養(yǎng)和向外看的第二視角形成的擴展科學(xué)素養(yǎng)，但其核心內(nèi)容是基本確定的，均包括科學(xué)知識、科學(xué)探究和科學(xué)精神3個層面。這個三維結(jié)構(gòu)可以很好地與教育目標(biāo)相契合，比如，從傳統(tǒng)的三維教育目標(biāo)來看，科學(xué)知識、科學(xué)探究和科學(xué)精神正好對應(yīng)知識、能力、情感態(tài)度與價值觀這3個維度。如果從基于核心素養(yǎng)的教育目標(biāo)來看的話，科學(xué)素養(yǎng)對應(yīng)6大核心素養(yǎng)中的“科學(xué)精神”，隸屬“文化基礎(chǔ)”，其核心內(nèi)容包括理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探究等。在核心素養(yǎng)框架下，科學(xué)素養(yǎng)中的“科學(xué)探究”和“科學(xué)精神”更為突顯，實際上是對科學(xué)素養(yǎng)提出了更高的要求。因此，提升大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，應(yīng)當(dāng)從日常的學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)和通識教育入手，將科學(xué)素養(yǎng)深度融入到教育目標(biāo)中，探究科學(xué)素養(yǎng)提升的具體路徑和評價機制。

在準(zhǔn)確界定大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，下一步工作就是如何測量與評價大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實際狀況，這也是當(dāng)前中國公民科學(xué)素質(zhì)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)。從目前的情況來看，國內(nèi)外學(xué)者通過實證手段對大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)進行測評的操作方法非常有限，并且大多數(shù)機構(gòu)與學(xué)者的測評對象集中在青少年（6到18歲）和普通公民（18到69歲）兩大類。因此，如何納入大學(xué)生的群體特征以及如何實現(xiàn)橫向的國際比較，是后續(xù)研究的重點。我們期待大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)問題引起更多的關(guān)注與重視，相關(guān)教育課程體系更加完備成熟，為面向2035年的全民科學(xué)素質(zhì)建設(shè)作好準(zhǔn)備。