第一講：科學(xué)素養(yǎng)

第一講：科學(xué)素養(yǎng)素養(yǎng)概念及內(nèi)涵?！翱茖W(xué)素養(yǎng)”概念的提出。什么是科學(xué)素養(yǎng)？具有科學(xué)素養(yǎng)的人。專業(yè)技術(shù)人員需要具備哪些科學(xué)素養(yǎng)？如何提高科學(xué)素養(yǎng)？科學(xué)素養(yǎng)是素養(yǎng)概念的延伸和派生，其基本含義是指在科學(xué)與技術(shù)方面具有基本的讀寫表述和理解能力，以及具有一定的科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新能力。本課程重點(diǎn)講解素養(yǎng)概念及內(nèi)涵，什么是科學(xué)素養(yǎng)，專業(yè)技術(shù)人員需要具備哪些科學(xué)素養(yǎng)以及如何提高科學(xué)素養(yǎng)等六部分內(nèi)容。認(rèn)為，素質(zhì)的養(yǎng)成過程，是一個知、情、意、行相統(tǒng)一、相結(jié)合的辨證過程。修養(yǎng)、自我教育以及自我完善的設(shè)計與實現(xiàn)，只有身體力行，堅技不懈地實踐，方能取得成效。同時認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題、攻克技術(shù)難題、質(zhì)疑學(xué)術(shù)權(quán)威、求證問題到底等是科技創(chuàng)新必備的素質(zhì)。第一講：科學(xué)素養(yǎng)一、素養(yǎng)概念及內(nèi)涵我們這一講主要講素養(yǎng)的概念及內(nèi)涵，科學(xué)素養(yǎng)概念的提出，什么是科學(xué)素養(yǎng)，具有科學(xué)素養(yǎng)的人，以及專業(yè)技術(shù)人員需要具備哪些科學(xué)素養(yǎng)，如何提高科學(xué)素養(yǎng)。首先我們來看一下素養(yǎng)的概念及內(nèi)涵，第一個是基本概念，首先我們來看一個叫素質(zhì)，素質(zhì)是指事物或人本身所具有固有的屬性，該此通常被認(rèn)為是與英文的單詞翻譯過來，其基本含義是指能讀會寫，也就是通常所指的有文化。第二個是素養(yǎng)，素養(yǎng)是指素質(zhì)漸進(jìn)發(fā)展不成熟，并固化的過程，它是先定性條件和后定性學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的綜合結(jié)果，素養(yǎng)通常指一個人在從事某項工作時，應(yīng)具備的素質(zhì)和修養(yǎng)，包括品德、知識，體制等諸多方面。第三個是兩個是有差異的，“素”者,原也,即本來之意；質(zhì)”者為“固有”、“應(yīng)有”之意，因此素者側(cè)重于現(xiàn)成的結(jié)果，素養(yǎng)則可以視為素者的養(yǎng)成，既強(qiáng)調(diào)通過教育、學(xué)習(xí)與實踐等方面，養(yǎng)成素質(zhì)的過程，從這個意義上來說，兩者既有聯(lián)系，也有區(qū)別。我們下面再來看看素養(yǎng)的特點(diǎn)，第一是實踐性，因為素養(yǎng)是在教育、學(xué)習(xí)和實踐中進(jìn)行知與行有機(jī)體的統(tǒng)一過程，也是一個漸進(jìn)內(nèi)進(jìn)的過程。第二個是修養(yǎng)性，素質(zhì)的培育及養(yǎng)成過程，又具有修養(yǎng)性，在素質(zhì)養(yǎng)成過程中，通過知與行的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到自我斷裂和自我修養(yǎng)的目的。二、“科學(xué)素養(yǎng)”概念的提出再來看一下延伸的概念，第一個是科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)素養(yǎng)是素養(yǎng)概念的延伸，其基本含義是指在科學(xué)與技術(shù)方面，具有基本的讀、寫、表述和理解能力，以及具有一定的科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新的能力。第二個是專業(yè)技術(shù)人員的科學(xué)素養(yǎng)，指掌握了專業(yè)知識、科研方法和必備的技能，具有發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題和技術(shù)難點(diǎn)敏銳的眼力，以及能尋求解決問題辦法或有效途徑的業(yè)務(wù)能力，這是一個需要長期且不斷訓(xùn)練的過程?？茖W(xué)素養(yǎng)的概念是什么時候提出的呢？科學(xué)素養(yǎng)一直出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代的美國，美國是第一個提出科學(xué)素養(yǎng)一詞的。這個人是著名的教育改革家科南特，1952年，他在《科學(xué)中的普通教育》一書中，談到普通公民具有科學(xué)素養(yǎng)時說，他的經(jīng)驗越廣泛，他的科學(xué)素養(yǎng)就越高，所以我們看到這個科學(xué)素養(yǎng)是跟實踐非常有關(guān)系的。第二個，斯坦福大學(xué)的赫德，也是最早使用科學(xué)素養(yǎng)一詞的人，他在1958年發(fā)表的科學(xué)素養(yǎng)，對美國學(xué)校的一文中，使用科學(xué)素養(yǎng)來描述人們在社會實踐中對科學(xué)的理解和應(yīng)用，真正把科學(xué)素養(yǎng)引入到基礎(chǔ)教育。1964年的時候，美國科學(xué)教師協(xié)會，我們一般都簡稱叫NSTA，給出了科學(xué)素養(yǎng)描述性的定義，他包括六個方面。第一，科學(xué)與社會的相互關(guān)系，第二，知道科學(xué)家工作的論理原則，第三個，科學(xué)的本質(zhì)，第四，科學(xué)和技術(shù)的差異，第五，基本的科學(xué)概念，第六，科學(xué)和人類的關(guān)系。這是他一個定義性的描述，六個方面。1981年的時候，布兮斯科姆將素養(yǎng)定義為“具有讀、寫和理解人類系統(tǒng)知識能力”，他從不同功能的出發(fā)，將科學(xué)素養(yǎng)細(xì)分成八種類別。第一個是方法論科學(xué)素養(yǎng)，第二個是專業(yè)科學(xué)素養(yǎng)，第三個是普遍科學(xué)素養(yǎng)，第四個是技術(shù)科學(xué)素養(yǎng)，第五個是科學(xué)愛好者或業(yè)余科學(xué)家的科學(xué)素養(yǎng)。第六個是新聞工作者的科學(xué)素養(yǎng)，第七個是科學(xué)政策素養(yǎng)，第八個是公共科學(xué)政策素養(yǎng)。我們可以看到方法論科學(xué)素養(yǎng)，專業(yè)科學(xué)素養(yǎng)，技術(shù)科學(xué)素養(yǎng)，正是我們專業(yè)技術(shù)人員必須學(xué)習(xí)和掌握的科學(xué)素養(yǎng)。再看一下1983年的時候，科學(xué)素養(yǎng)國際發(fā)展中心的主任米勒，在布兮斯科姆基礎(chǔ)上，對科學(xué)素養(yǎng)做了進(jìn)一步的概括，從當(dāng)今科技社會的背景，提出了科學(xué)素養(yǎng)的三個維度，即公眾科學(xué)素養(yǎng)的三個標(biāo)準(zhǔn)。第一，對科學(xué)規(guī)范和科學(xué)方法，即對科學(xué)本質(zhì)的一個理解。第二，對重要科學(xué)概念和科學(xué)術(shù)語，科學(xué)知識的理解。第三，對科技的社會影響的意思和理解。米勒的界定比較簡單，而且更具有概括性，所以目前許多國家公眾科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查都是按照米勒模型來進(jìn)行問卷設(shè)計的，包括我們中國公眾的科學(xué)素養(yǎng)問卷也是按照米勒的科學(xué)素養(yǎng)的概念來設(shè)計問卷。我們再來看一下1985年的時候，美國科學(xué)基金會啟動了一個2061計劃，這是一個面向21世紀(jì)致力于科學(xué)知識普及的中小學(xué)課程改革工程，這個2061計劃，分為兩個階段，在1989年，推出了第一階段的成果叫2061計劃，面向全體美國人的科學(xué)。那么它的定義科學(xué)素養(yǎng)是熟悉自然界，尊重它的多樣性和統(tǒng)一性，懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)相互依賴的一些重要方法，理解科學(xué)的基本概念和原理，有進(jìn)行科學(xué)思維的能力，認(rèn)識到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，以及他們的長處和局限性。同時還應(yīng)該能夠運(yùn)用科學(xué)知識和思維方法，處理個人和社會的問題。這是美國科學(xué)基金會在1985年提出的有關(guān)科學(xué)素養(yǎng)的一個概念。2000年的時候，科技部、教育部、中宣部、中國科協(xié)和共青團(tuán)中央五個部門頒布了2001到2005年，中國青少年科學(xué)技術(shù)普及活動指導(dǎo)綱要，和頒布的2001到2005年中國青少年科學(xué)技術(shù)普及活動的內(nèi)容跟目標(biāo)。這兩份文件對科學(xué)素養(yǎng)有一個統(tǒng)一的理解，它包括了這四個方面。第一，是科學(xué)態(tài)度，第二，是科學(xué)知識跟技能，第三，科學(xué)方法和能力，第四，是科學(xué)的行為和習(xí)慣。這是我們國家正式頒布科學(xué)素養(yǎng)的概念，是這四個方面。三、什么是科學(xué)素養(yǎng)我們再看看什么叫科學(xué)素養(yǎng)呢？我們總結(jié)一下，科學(xué)素養(yǎng)，國際上普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為三個組成部分。即對于科學(xué)知識達(dá)到基本的了解程度，對科學(xué)的研究過程和方法達(dá)到基本的了解程度，對科學(xué)技術(shù)，對社會跟個人所產(chǎn)生的影響達(dá)到基本的了解程度。目前各國在測度本國公眾科學(xué)素養(yǎng)時，普遍都采用了這么個標(biāo)準(zhǔn)。我們再來看看，我們國家曾經(jīng)在專業(yè)技術(shù)人員，在科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)方法做了一個簡明的讀本，這是一個科普的讀本，與中國的繼續(xù)工程教育協(xié)會基礎(chǔ)教育委員會，北京育知咨政公共管理研究所綜合編寫的，他把科學(xué)素養(yǎng)定義為，第一，對科學(xué)技術(shù)的理解，包括理解科學(xué)技術(shù)的性質(zhì)、概念、原理跟過程。第二，對科學(xué)技術(shù)、社會三者關(guān)系的理解。第三，科學(xué)的精神跟態(tài)度，第四，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)解決日常生活且社會問題的能力，包括運(yùn)用科學(xué)方法的能力，判斷和決策的能力，與他人合作交流的能力，自我補(bǔ)充和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。這是我們國家對專業(yè)技術(shù)人員科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行教育的一個普及讀物。四、具有科學(xué)素養(yǎng)的人我們再來看看哪些是具有科學(xué)素養(yǎng)的人呢？美國科學(xué)教師協(xié)會，他的課程委員會在1970年曾提出具有科學(xué)素養(yǎng)的人，應(yīng)該有下列這么幾個特征。第一，當(dāng)他與人或環(huán)境相處的時候，他會運(yùn)用科學(xué)概念、過程、技術(shù)和價值進(jìn)行實際事物的抉擇。第二，他了解產(chǎn)生科學(xué)知識，必須依賴探討過程以及概念學(xué)說。第三，他能分辨科學(xué)政局和個人意見的不同。第四，他證明事實和學(xué)說之間的關(guān)系。第五，他了解科學(xué)和技術(shù)對促進(jìn)人類福祉的限度和功能。第六，他了解科學(xué)和社會的關(guān)系。第七，他知道科學(xué)起源于人類，并了解科學(xué)知識的暫時性。當(dāng)資料充分之后，知識會改變。第八，因為有充分的知識和經(jīng)驗，所以他能夠稱贊別人的科學(xué)成就。第九，他對世界充滿了樂觀的態(tài)度。第十，他能夠采用和科學(xué)相同的價值觀念，所以他能夠使用科學(xué)和享受科學(xué)。第十一，他一生都持續(xù)探討科學(xué)，并增加其科學(xué)的知識。1995年10月份的時候，加拿大大西洋省編制的科學(xué)課程中，認(rèn)為具有科學(xué)素養(yǎng)的人有下面六個特征。第一，理解科學(xué)的性質(zhì)，科學(xué)知識及技術(shù)的性質(zhì)。第二，運(yùn)用科學(xué)知識，運(yùn)用認(rèn)知和技術(shù)的技能，對自然界進(jìn)行調(diào)查。解決問題和作出有見解的決定。第三，能夠理解科學(xué)和技術(shù)主要概念的原則。第四，理解全球社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)的相互依存。第五，具有科學(xué)的態(tài)度，對科學(xué)技術(shù)持正面態(tài)度。第六，對科學(xué)技術(shù)職業(yè)感興趣，具有終生學(xué)習(xí)的習(xí)慣。五、專業(yè)技術(shù)人員需要具備哪些科學(xué)素養(yǎng)科學(xué)技術(shù)人員需要具備哪些科學(xué)素養(yǎng)呢？首先第一個問題，應(yīng)該具備的是問題意識，指發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，表征問題，分析問題和解決問題的意思。第二個是創(chuàng)新精神，指思維不固化，學(xué)術(shù)無權(quán)威，有清醒的頭腦和獨(dú)特的觀點(diǎn)。第三，求實態(tài)度，指尊重科研事實，嚴(yán)格按照科研規(guī)程進(jìn)行課題研究或技術(shù)開發(fā)。第四，講究方略，指順于尋找有效解決科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)問題的方法和策略。第五，目標(biāo)專一，指在科研道路上無論遇到什么困難，都能堅定不移的朝前邁進(jìn)。這五個專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)具備的科學(xué)素養(yǎng)，我們下面以第一個問題意識，怎么來發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，表征問題，分析問題和解決問題，我們來講個案例。科學(xué)研究的過程，同時也是科學(xué)信息積累與交流的過程，知識是積累的，人類歷史上每一次突破性的重大發(fā)現(xiàn)，在很大程度上都是前人研究成果的繼續(xù)跟延伸。所以說我們的科學(xué)素養(yǎng)第一個，就是要帶著問題去尋找問題，解決問題，這個類型，首先我們科研工作者有一個問題，或者創(chuàng)意的時候，我們首要的科學(xué)素養(yǎng)，就是要去學(xué)會查找信息，來解決你的問題。這個信息檢索，我們在任何寫作的過程中，我們一般來講，我們向國際投稿的話，我們可能會用到SCI，所以這里邊，一般我們建議用專業(yè)的、學(xué)術(shù)的查找工具，像（weibawusaisi），或者谷歌、Scholar等等，據(jù)在全球的高水平研究的使用成果里面，或者（deyingte）專業(yè)技術(shù)里面進(jìn)行查詢，找到查全這個研究領(lǐng)域所有的研究成果，在前人的工作基礎(chǔ)之上，得到啟發(fā)，再獲得新的想法，帶來這個想法以后，我們再去做實驗，做計算。然后給他進(jìn)行總結(jié)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文，這個是我們科學(xué)研究的過程。那么在發(fā)表學(xué)術(shù)論文第一個讀者，就是審稿人，審稿人或者讀者對你這個工作，在理解的基礎(chǔ)之上，同行評議的一些觀點(diǎn)，這個觀點(diǎn)會給你的工作帶來進(jìn)行延伸，會產(chǎn)生新的問題，讀者通過科研工作一讀以后，他也會對他的科研思維，激發(fā)他的思想，獲得新的想法，又產(chǎn)生新的問題。又會尋找這個工作怎么解決。這是一個科學(xué)研究學(xué)術(shù)交流問題，也是在信息距離和交流過程中，他的循環(huán)過程。我們再來看看，一個科學(xué)分支能夠提出大量的問題，它就充滿了生命，而問題的缺乏，則預(yù)示著獨(dú)立發(fā)展的衰亡跟終止。個體的形成跟選擇，無論作為外部的經(jīng)濟(jì)要求，或者是作為科學(xué)本身的要求，都是研究工作中最復(fù)雜的一個階段。所以一般來說，提出問題比解決課題更困難，所以愛因斯坦曾經(jīng)提出過，“我們提一個問題，往往比解決一個問題更重要?！边@是我們科學(xué)素養(yǎng)首要的部分。在一個研究領(lǐng)導(dǎo)里面，我們應(yīng)該怎么來解決呢？首先我們要通過整體的把握，非常清楚這個研究領(lǐng)域中，哪些是提出的環(huán)境，研究中相互矛盾之處，目前迫切需要解決的問題，提出相應(yīng)的假說，或者理論，或者方法，來推動這個研究領(lǐng)域進(jìn)一步前進(jìn)。對提出的方案是不是切實可行，他的研究方法和手段，我們都要通過論證來實現(xiàn)，我們要有一個很好的科學(xué)素養(yǎng)來解決。我們的科學(xué)繁榮發(fā)展需要很多條件，在眾多的條件中，科學(xué)家本人對科學(xué)發(fā)展歷史的了解，與同行有效的學(xué)術(shù)溝通，顯得尤為重要，而我們再閱讀科學(xué)文獻(xiàn)，正是幫助科學(xué)家達(dá)到這些目的的最好途徑。美國科學(xué)基金曾經(jīng)對美國科學(xué)家做過一個調(diào)研，他們發(fā)現(xiàn)閱讀跟查找消化科技資料時間，要占50%以上，我們在科學(xué)素養(yǎng)里面，首先我們要對科研的問題發(fā)現(xiàn)，要有信息素養(yǎng)，這是一個。這方面研究中承前啟后的例子是不勝為舉的，比如說1609年的開普勒，他總結(jié)了行星運(yùn)動的開普勒三定律，他這是對帝國20多年前，觀察積累有關(guān)行星運(yùn)動大量的數(shù)據(jù)分析，整理的一個結(jié)果。他后來為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力打下了基礎(chǔ)。這個在科學(xué)史上都非常有名。那么我們也知道，1997年有一個克隆多利的誕生，通過動物和移在克隆個體思想的源頭，1935年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎得主，漢斯?施佩曼，兩個間隔60多年，歷經(jīng)了兩棲類、魚類低等動物的克隆技術(shù)，再過渡到畜、兔高等哺乳動物的克隆技術(shù)，幾十年的經(jīng)驗與理論的距離，為多利羊的誕生刷平了道路。所以說大家很多都知道，在中學(xué)課本里面都有一個中國的克隆之父，童第周的先進(jìn)事跡，童第周是1950年的時候，就運(yùn)用了青島文昌魚、海鞘和魚類為材料，進(jìn)行了一系列的實驗胚胎學(xué)研究，開創(chuàng)了我國的克隆技術(shù)先河。像這種承前啟后的工作，我們有很多的在繼續(xù)，或許還會有新的奇跡再發(fā)生。這些類型，都是我們要有一個科學(xué)素養(yǎng)去發(fā)現(xiàn)它，2004年的時候，諾貝爾物理學(xué)獎得主，弗蘭克?維爾切克獲獎的時候，他在說很明顯漸進(jìn)自由理論正等著讓人發(fā)現(xiàn)，即使我們沒有發(fā)現(xiàn)它，物理的進(jìn)展也不會延緩太久。他的言外之意是說前人工作積累已經(jīng)到了新理論呼之欲出的階段。誰更勝于把握理解已有的知識，誰就會在前人基礎(chǔ)之上向前邁出一步。像這種類型的故事，在各個學(xué)科里面有很多，所以每一個進(jìn)入學(xué)術(shù)研究殿堂的人，都會成為傳遞人類智慧火種的發(fā)現(xiàn)。人類發(fā)展的腳步從來沒有停歇過，我們可以看到漸進(jìn)自由理論，在2004年，物理學(xué)家，他的研究工作是在波利策，然后再到維爾切克來做的。按照中國的話來說，萬事俱備只欠東風(fēng)，所以楊振寧在總結(jié)的時候，他就說了這么一句話，所以我們從這里面就可以發(fā)現(xiàn)，知識是積累性的，每一個突破重大發(fā)現(xiàn)在很大程度都是基于前人的發(fā)現(xiàn)，所以我們在科學(xué)研究中，要總結(jié)繼承前人的工作，擅于發(fā)現(xiàn)他們工作的長處，總結(jié)出自己的一些科研規(guī)律，得到啟發(fā)，在他們工作當(dāng)中獲得前進(jìn)。六、如何提高科學(xué)素養(yǎng)我們?nèi)绾蝸硖岣呖茖W(xué)素養(yǎng)呢？首先素質(zhì)的養(yǎng)成是一個過程，是一個知、情、意、行相統(tǒng)一，相結(jié)合的辯證過程。該過程需要重視自我。修養(yǎng)是自我教育，以及自我完善的設(shè)計與實踐，只有身體力行，堅持不懈的實踐，方能取得成效。素質(zhì)的養(yǎng)成，我覺得有這么幾個方面，第一，提倡自主性的科研修養(yǎng)，這里面包括妥善處理各種關(guān)系，敏銳的創(chuàng)新進(jìn)取，心緒平和樂觀向上，意志堅定。第二，介紹良好的養(yǎng)成環(huán)境，這里面包括高尚的道德品德，高度的敬業(yè)精神，自身的人格修養(yǎng)，要傾力科研的過程，團(tuán)隊協(xié)作信任。比如說團(tuán)隊協(xié)作，我們現(xiàn)在一個科研，都是需要大團(tuán)隊，特別是國際合作，我們可以看到，在國際合作發(fā)表的論文，均是在高水平的旗桿上的。我們從這個案例可以看到，這是南京信息工程大學(xué)被引用最多的論文，這個是南京信息工程大學(xué)、中科院、威斯康星大學(xué)，美國大氣研究中心，浙江理工學(xué)院等等，他有十來個單位進(jìn)行了國際合作，這個合作的工作發(fā)表在科學(xué)雜志上，他也是進(jìn)入到ESI高被引論文，這一篇文章國際合作的論文，也是南京信息工程大學(xué)所有論文被引最多的。我們可以看到，國際合作需要我們更高的科學(xué)素養(yǎng)，所以說他的研究成果會得到很好的一個展示，我們從這個也可以看到，南京信息工程大學(xué)和美國發(fā)表的論文有300多篇，他的前幾篇均高被引論文，均是國際合作的，下面這個工作可以看到，南京信息工程大學(xué)跟夏威夷，美國納薩等等國際合作，他是發(fā)表在氣侯雜志上，總被引評排在南大第二雜志上，第二名，這個你可以看到，美國為第一作者單位，這是一個。下面這個案例，我們可以看到福州大學(xué)和德國合作的工作，德國馬普膠體與界面研究所跟福州大學(xué)、日本東京大學(xué)和德國馬普協(xié)會合作，這個工作發(fā)表在自然材料雜志上，也是福州大學(xué)和德國發(fā)表論文有60多篇，福州大學(xué)和德國馬普發(fā)表30篇論文，他有10篇進(jìn)入到全球前百分之一高被引論文，篇均達(dá)到了59點(diǎn)幾次，從這些案例，我們可以看到國際合作，我們科研工作者需要有更高的素養(yǎng)。國家基金委曾經(jīng)公布了國際合作項目的一些成果，比如說芯片時期的國家合作，就取得一個實質(zhì)性進(jìn)展的工作，這個工作是系統(tǒng)芯片的設(shè)計方法及其電子自動化EDI關(guān)鍵技術(shù)的研究，它是國家基金委組織專家第一個信息領(lǐng)域的重大國際合作項目。這是一個中美雙方的國際合作項目，2001年立項，為期四年，項目在同美國國家自然科學(xué)金，國際合作項目共同開展的基礎(chǔ)上，成立了國際系統(tǒng)芯片研究中心，經(jīng)歷了國際研討會，重點(diǎn)專題研究及合作交流機(jī)制。美方參加的有加利福尼亞大學(xué)，洛杉磯分校的計算機(jī)系的研究小組，和加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的電機(jī)和計算機(jī)系的研究小組。中方參加的有清華大學(xué)計算機(jī)系的研究小組，北京大學(xué)計算機(jī)系研究小組和浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究小組，后來美方又邀請了中國臺灣新組清華大學(xué)信息學(xué)院和交通大學(xué)計算機(jī)系參加合作研究。那么隨著項目的進(jìn)展和取得成果的增長，又有多數(shù)美國、新加坡、加拿大、日本、中國內(nèi)地和臺灣地區(qū)大學(xué)教授申請參加。我們從這里可以看到，項目執(zhí)行以來，共發(fā)表了87篇論文，其中在這個研究領(lǐng)域最重要的學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了16篇，在這個研究領(lǐng)域最重要的國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表了17篇，被SCI收錄了20篇，被EI收錄了43篇，共申請國家發(fā)明17項，其中2項被授權(quán)，這是截止到2004年的數(shù)據(jù)。這個課題2004年驗收以后，驗收三家，對項目研究成果感覺高度的評價，這就是一個國際合作很好的案例。所以我們科研人員要自覺的培養(yǎng)我們對協(xié)作的科學(xué)素養(yǎng)。下面我們再看第二個案例，計算模型和計算方面的合作，中科院軟件研究所于英國利茲大學(xué)合作研究項目，這個是計算模型理論和運(yùn)用的新方向，這個來探索計算模型的數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)，評析問題的作用與網(wǎng)絡(luò)計算的極限。研究經(jīng)典，計算模型和量子計算模型的關(guān)系，這個項目于中國、英國、美國、意大利、俄羅斯、新西蘭和新加坡七個國家的參與。其中國內(nèi)專家設(shè)計中科院軟件所，清華大學(xué)、南京大學(xué)11個單位，項目執(zhí)行期間，雙方合作發(fā)表國際期刊論文九篇，中方和外方獨(dú)立發(fā)展期刊論文20篇，獨(dú)立會議論文14篇，出版國際期刊3部。從這里面兩個案例，我們可以看到，這些都是大量的多單位的、多國家的研究人員進(jìn)行國際合作的問題，所以這些都帶給我們一些啟發(fā)。歐美他們是怎么來提高科學(xué)素養(yǎng)的呢？我們現(xiàn)在來看一下，很多國家，專業(yè)技術(shù)人員提高科學(xué)素養(yǎng)啟動一些項目，這個是英國消除鴻溝項目，這個項目是歐盟之柱，提高科學(xué)教師傳授科學(xué)素養(yǎng)的能力，這個項目2007年到2009年，有九個歐洲機(jī)構(gòu)參加。第二個項目是消除鴻溝項目的延伸，這個項目是科學(xué)技術(shù)方面，它是一個大規(guī)模專業(yè)教師發(fā)展合作項目，時間段是2009年到2012年，它有25個歐洲機(jī)構(gòu)參與，聚焦探索科學(xué)教育的方方面面。英國消除鴻溝的主要焦點(diǎn)探索途徑，探索式的科學(xué)教學(xué)，該項目針對特定的主題，如科學(xué)素養(yǎng)，論證和教師一起工作的研究人員，制定消除課程教學(xué)和學(xué)習(xí)之間的差距和專業(yè)的距離。這個項目利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，建立科學(xué)投普，下面我們看這是一個科學(xué)素養(yǎng)的地圖，這個地圖各種定義，能反應(yīng)不同國家對于科學(xué)素養(yǎng)的不同定義，地圖揭示了定義元素，概念、行動、背景和水平等，展示了各元素之間的關(guān)系的相對重要程度，通過一種定量方法將復(fù)雜文本做成可視化的呈現(xiàn)。在英國課程的體系設(shè)置中，焦點(diǎn)放在社會環(huán)境下，科學(xué)知識和科學(xué)探索的本質(zhì)。這個是基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，通過網(wǎng)絡(luò)來繪制的科學(xué)素養(yǎng)地圖。它包含了丹麥、英國跟威爾士、匈牙利、蘇格蘭、土耳其、以色列、埃及、德國等國家地區(qū)。我們來看看這個科學(xué)素養(yǎng)地圖使用的是可視化，工具來凸現(xiàn)上述的功能，我們可以看到這個結(jié)點(diǎn)，學(xué)生和使用之間的網(wǎng)絡(luò)連接，我們可以看到這個結(jié)點(diǎn)，用粗線表示在課程中強(qiáng)調(diào)實現(xiàn)，如果讀者瀏覽網(wǎng)頁的時候，他們可以使用鼠標(biāo)來鏈接，看到相互聯(lián)系各個結(jié)點(diǎn)的字符串，例如這個鏈接，學(xué)生被期望使用工具來學(xué)習(xí)科學(xué)，用收集的數(shù)據(jù)和證據(jù)來繪制和評估科學(xué)結(jié)論。用各種方式來表示科學(xué)的語言。地圖上突出顯示了其他動詞，如理解、呈現(xiàn)、得出結(jié)論和收集數(shù)據(jù)，這些都反應(yīng)了科學(xué)素養(yǎng)不同方面在課程中的體現(xiàn)，在這個科學(xué)素養(yǎng)地圖里面，我們還可以看到幾個概念結(jié)點(diǎn)。比如說符號、慣例、語言、工具和信息，這些代表科學(xué)素養(yǎng)的溝通和表現(xiàn)方面，技術(shù)、社會、環(huán)境和當(dāng)代這些形容詞，科學(xué)知識帶來的影響，以及科學(xué)知識與社會環(huán)境之間的聯(lián)系，這是這個項目動態(tài)的，通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系來理解科學(xué)素養(yǎng)。我們下面來看看在香港，香港也做了一個工作，讓教師準(zhǔn)備好提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，從四個方面來提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。第一，就是用組織很多的經(jīng)典故事，比如說這是用四個故事，盤尼西林的發(fā)明，牛痘、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力，胃潰瘍的治愈，這四個來啟發(fā)科學(xué)素養(yǎng)的四個經(jīng)典。第二，通過科學(xué)的調(diào)研，來加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。第三，用SARS危機(jī)來教述科學(xué)的本質(zhì)。第四，科學(xué)教育與專業(yè)知識融合的教學(xué)資源的發(fā)展。這是香港的工作，這個工作把科學(xué)課程和預(yù)定目標(biāo)做了一些規(guī)定，我們可以看到這個表是這樣描述的，科學(xué)課程是數(shù)據(jù)、證據(jù)、理論跟解釋，他預(yù)定的技能，我們理解科學(xué)知識的本質(zhì)跟源于。它包括實踐查詢能力，判別并選擇實踐的過程，提出并運(yùn)用評價證據(jù)的指標(biāo)，這是他預(yù)定的技能。溝通能力，用口頭或者書面向受眾演示，運(yùn)用科學(xué)影響這個課程，在日常活動中運(yùn)用論證，包括社會、經(jīng)濟(jì)和政治的辯論。這個可以看到這是一個香港的案例。除了這些以外，OACD，他做了一個國際學(xué)生能力的評估計劃，他的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行整個評估，那么對全世界15歲學(xué)生學(xué)習(xí)水平的測試計劃，最早開始于2000年，然后每三年進(jìn)行一次，這里有這么幾個評估。第一個是閱讀素養(yǎng)，這里面我們可以看到哪幾個？理解、使用、表達(dá)書面文本的能力，以及實現(xiàn)目標(biāo)，增進(jìn)知識，參與社會活動。第二個是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，識別理解使用數(shù)學(xué)知識，并能應(yīng)用于個人工作跟社會生活。第三個是科學(xué)素養(yǎng)，這里面包括使用科學(xué)知識，提出問題，依據(jù)作出推論，以幫助通過人力活動認(rèn)識改造自然。2012年以后，又新增了兩項評估內(nèi)容，一個就是借助計算機(jī)解決問題的能力。第二個就是經(jīng)濟(jì)素養(yǎng)，這是一個科學(xué)素養(yǎng)評估的項目，這是來自O(shè)ACD的內(nèi)容。中國公眾科學(xué)素養(yǎng)也有一個調(diào)查，1989年的時候，我國進(jìn)行有史以來第一次范圍的公眾科學(xué)素養(yǎng)的測評，與公眾科學(xué)技術(shù)態(tài)度的調(diào)查，隨后中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會成立了中國公眾科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查課題組，到2009年，在全國范圍舉行了六次公眾科學(xué)素的測評。前五次的普查結(jié)構(gòu)，均以調(diào)查報告的形式進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的公示，第六次測評的結(jié)果，截止到2010年底，未見完整的公布發(fā)布。從這里面我們可以看到我國的科學(xué)素養(yǎng)普及，一直采用美國米勒公民科學(xué)素養(yǎng)測評指標(biāo)體系，連問卷機(jī)構(gòu)也沒有改動，只是在美國的問卷基礎(chǔ)上，吸收了若干英國跟日本的測評，再依據(jù)中國比較常見的現(xiàn)象和當(dāng)時熱門話題，設(shè)計了一些問卷，如將占星學(xué)方面的問卷，改成民性方面的問題等。中國公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查了解中國公眾成年人，18歲到69歲，對科學(xué)技術(shù)知識的了解程度，對科學(xué)技術(shù)的態(tài)度，對國家科學(xué)技術(shù)政策的看法和獲得科學(xué)技術(shù)信息手段，各個方面情況的重要方法。我們國家還制訂了全民科學(xué)數(shù)字行動計劃的綱要，這是2006年到2010年，到2020年的。這是中國有關(guān)公眾科學(xué)素養(yǎng)的一個調(diào)查。專業(yè)技術(shù)人員，他的科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)該怎么提高呢？第一，專業(yè)技術(shù)人員指的是具備專業(yè)技術(shù)知識和技能，具有專業(yè)技術(shù)資格，并從事專業(yè)技術(shù)工作的人員，這些人員才稱為專業(yè)技術(shù)人員。所以說我們專業(yè)技術(shù)人員如何提高素養(yǎng)呢？第一，應(yīng)該自己正確的定位，正確定位的前提是準(zhǔn)確的認(rèn)識自己，知道自己是一個什么樣的人，適合做什么樣的工作。第二，迅速獲