摘要：人类社会进步和发展的驱动力是不断提高的生产力，特别是近几个世纪，由于人类逐渐认识了科学，学会运用科学去发明和创造，人类生产力实现了飞跃式发展，人类社会的发展速度和程度也达到前所未有的高度。

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人类社会进步和发展的驱动力是不断提高的生产力，特别是近几个世纪，由于人类逐渐认识了科学，学会运用科学去发明和创造，人类生产力实现了飞跃式发展，人类社会的发展速度和程度也达到前所未有的高度。

人类认识科学的进程与人类提升科学素养的过程相辅相成。人类运用科学技术改造社会，本质上是科学素养发挥效能的过程。由此可见，科学素养在人类社会的进步与发展中扮演着重要角色，发挥着不可替代的作用。

当下，世界各国在激烈的竞争中谋求发展，科技创新已成为各国角逐的重要手段和关键影响因素。这样的竞争格局越发取决于公众的素养——发挥着基础保障和支撑作用。而科学素养作为人的综合素养的重要组成部分，如何认识、如何形成、如何提高以及如何发挥作用……不仅关系到国家竞争力的强弱，还深刻影响着人类科技进步走向、未来发展格局，乃至人类生产力的发展水平。

为此，提升公众科学素养已越来越受到全世界的重视，各国学者纷纷开展相关研究。

来自世界各国的专家学者提出了诸多观点，虽然他们在认识层面存在一定程度的差异，但在总体方向和基本原则上趋同。比较典型的有：

国际经济合作与发展组织（OECD）

（PISA）

中国的《义务教育科学课程标准（2022年版）

欧盟国家科学素养调查的领导人约翰·杜兰特（John Durant）

美国学者乔恩·米勒（Jon D. Miller）

以上多数观点都试图解释科学素养的内涵及构成，尽管具体描述存在差异，但具有共同点，即都把科学素养与人的特定能力相联系，认为科学素养的本质与人的能力有一定的关联。

能力是指个体能胜任某项工作或事务的主观条件，促使个体执行工作或完成事务还需要一些其他内在条件的支撑，这两种条件本质上就是人的素养。因此，可以将科学素养（含技术素养，下文同）理解为个体（行为者）能产生和实现具有所谓的“科学性特征”的行为应当具备的主观或内在条件。

在探讨科学素养时考察的行为主要包括人如何认识世界，如何对待事物，如何解决问题，如何揭示规律，如何处理事务，等等。所谓的具有科学性特征的行为就是指行为者会（或能）运用科学的观念应对或处理以上方面内容。

科学素养的内涵

如前所述，本文将科学素养理解为行为者产生科学性特征行为的必要条件，这一行为特征的形成与行为者持有的科学的观念、态度、知识以及掌握和运用科学知识的能力密切相关。

科学观念

科学观念常指基于实证主义，对自然现象的本质、因果关系和规律的系统化认识，以及在这一认识过程中形成的思想和其他规律性内容的总和，也可泛指社会意识中与科学相关的理论和见解。

也有观点认为，科学观念是人们对科学一般规律以及科学的作用和意义的根本看法，包括科学问题的本源、本质、结构、规律、法则、作用和局限等，这些最能揭示客观事物的本质和规律。诸如极限、守恒、进化、系统、辩证、对称、生态等都是比较典型的科学观念。

科学观念的形成始于科学学习。在理解具有共识性的科学知识之后，行为者经过思维加工形成对科学的总体认识，这构成行为者产生和实现科学性特征行为的内在条件。理想状态是，在认识世界的过程中，行为者能够运用科学观念，基于社会已形成的科学共识，以及被认为最接近客观事实的科学观点、看法，去理解和认识世界。

科学态度

科学态度是指行为者在基于科学观念所形成的基本价值观和品格的基础上对世界万物和其变化所持有的基本立场和心理倾向。这种倾向通常呈现以下特征：充满好奇心、崇尚实证、批判思考、妥善对待不同见解、尊重客观规律等。

也有观点表示，科学态度是在科学和科学活动中呈现的规律性思想的核心体现，“批判与怀疑，探索与实证，客观与理性，宽容和平权”等是科学活动中比较典型的精神内容。

用科学的态度对待事物，是指行为者在面对自然界的事物、科学和科学活动，甚至自然与科学之外的事物时都能够秉持的态度。这种态度倾向坚守科学的价值观和品格，体现出符合科学特质的责任、伦理和道德。

科学知识

知识是人类在探索物质世界和精神世界的漫长过程中，经实践验证、被广泛认可且具有实用价值的正确认知的总和，它不仅涵盖了人类对自然界现象的认知、概念的形成、原理的总结、结论的推导以及相关观点看法，还包括获取新知的有效方法。

科学知识，特指科学领域的知识。按其特性，可分为概念性（陈述性）知识和方法性（程序性）知识；从知识的深度及应用范围考量，可分为基础知识和专业知识；从学科交叉的视角出发，则可分为分科知识、跨界知识和综合知识。

我们常谈及的自然科学主要包括天文学、物理学、化学、地球科学和生物学等学科，而技术和工程的学科分类更为复杂。用科学知识解决问题，不仅需要行为者拥有并掌握科学知识，更需要行为者具有将科学知识灵活运用于实践的能力。所以，涉及行为者科学素养的科学知识其实是已经观念化了的“知识”。

科学方法

科学方法是指为认识客观事物的内在本质和发展规律所采取的手段和途径，如观察、实验、概括、归纳、演绎、分析、综合、统计、辩证、抽象、模拟和假说等。科学方法既包含又运用了许多思维方法。

思维方法是指人脑借助于信息符号，对感性素材进行加工处理，逻辑方法是其重要组成部分。科学活动中，活动参与者的思维贯穿始终。因此，思维方法成为科学方法非常重要的一部分。用科学方法揭示规律可以理解为，行为者在科学探究及相关活动中能够且善于运用科学方法，当然，前提是行为者具有学习并掌握科学方法的能力。

科学方式

方式，从本质上来说，是由方法形成的具有特定样式的行为模式。科学方式是指那些符合科学一般原则，具有特定样式的方法体系。它是人们在一定世界观指导下观察、研究事物和现象以及处理事务所遵循的规则和程序，通常包含若干科学方法的组合运用。所以，在某些情况下，方法和方式概念存在重叠，然而，在更多的情形中，特定的方法往往只是方式的构成要素之一。

人类在探索的过程中，产生了对待不同事物的多种方式，比较典型的有思维方式、探索方式、研究方式、传播方式、生产方式、生活方式、制造方式、管理方式甚至发展方式等。总之，凡是符合事物客观变化规律的方式均可统称为科学方式。所以，所谓用科学方式处理事务就是指行为者能够并善于用符合一般规律的方式去达成目标。

由前文可见，科学素养作为呈现科学性特征行为所必备的内在主观条件，主要由主观意识和潜在能力两部分构成。

在本文语境中，科学的主观意识主要是指行为者对于科学所秉持的观念和态度，态度通常由观念决定（也受观念影响），而观念则基于知识，成型于个体的思想体系中。

所谓与科学相关的潜在能力，是指促使相关科技活动目标实现或影响达成的因素，主要是学习能力和运用能力，知识、智力和技能是这些能力的主要构成部分。

知识是人类对客观世界认识的成果总和，囊括了事实与信息、关系与原理、属性与符号等诸多方面，是能力的基础；

智力包括感知力、记忆力、思维力和想象力等，是获取、理解、运用和创造知识的条件和工具，具有一定程度的天然禀赋的属性（常被理解为素质），是记忆、理解、分析、综合、想象、判断和创新等一系列与科学相关的能力的核心；

技能主要反映行为者在学习、运用和管理科学知识方面所掌握的方法和方式。

所以，许多学者在分析科学素养时，通常将知识、态度、观念和方法作为科学素养的关键和基本要素。在人的素养中，（部分）智力及其他要素大多是通过后天的积累和训练逐步养成的，笔者认为，我们提及的素养一般是先天素质与后天养成的总和。

科学素养的特点

科学素养的形成及其不稳定性

科学素养的形成，除了一些先天的禀赋之外，其余大部分都需要依靠学习、训练和实践。这是一个渐进的过程，始于对科学的了解和学习。

不过，无论哪种学习方式或途径都可能对科学素养的形成产生一定的影响，只是不同的途径和方式产生的作用和效果可能不一样。而且，因目标和要求不尽相同，每一种学习方式或途径都有其特定的意义和作用。

科学素养中，科学知识占据较大比重，而科学知识要转变为科学素养，需要经历一个由知道、了解和记住科学知识到能够自如掌握与运用的过程，这涉及转化可用、有用的科学知识的能力——会用。这是一个知识积累与主体意识转化相结合的过程。记住科学知识对科学素养的形成有一定作用，但是较有限。只有通过不断运用科学知识，在实践中反复深化理解，直至内化成观念，成为行为者解决问题的主观条件，这时，科学素养中的知识才有意义。

科学素养中的科学意识部分，是一种对待社会的普遍观念和态度，一旦形成往往相对稳固。比如：行为者的科学观念比较固定，科学态度也较为确定。基于科学观念和科学态度的特点，科学意识一旦形成之后通常不太容易变化。与之不同的是，科学素养中的能力部分则表现出不稳定性。知识随科学发展而动态变化，行为者技能也是变化的，智力亦如此。因此，科学素养对于行为者而言处在变化之中就不足为奇了。

科学素养的差异及其复杂性

科学素养由观念、态度、知识和技能等诸多要素构成，其形成是一个逐渐积累的过程。这意味着，很难使行为者做到完全一致，那么，行为者的科学素养存在一定差异是一种必然，也是常态。

造成这种差异的原因是复杂多样且多变的，包括行为者先天禀赋的不同，后天积累和训练养成的差别，所受教育内容和程度的差异，所处社会（包括教育、工作和生活）环境的不同以及素养构成成分的变化，等等。

这种差异不仅存在于个体之间，在群体层面同样有所显现。因此，在促进行为者素养养成和提升的活动中需要充分理解、正视并有意识地区分对待这种差异。

虽然区分行为者的科学素养存在的差异是一件困难的事，但是，这种区分仍然是必要的，尤其是在分析科学素养形成的有效性以及影响因素的过程中。最粗略的区分可以是专业群体和非专业群体应具备的科学素养。

专业群体主要是指从事与科学技术研究、教学和设计等紧密关联的工作的人，即所谓“科学家”群体，也可称为（科技）专业人士，他们与非专业人士相比，须具备不一样的科学素养。对这一群体而言，科学素养往往只是其专业素养的一部分。

对于非专业人群，科学素养虽是其综合素养的组成部分，但可能并不是其专业素养的必备部分。当然，他们中的大多数通常也应当具有一定的科学素养。

科学素养的区分没有绝对标准，也没有明确的程度界限，其意义主要在于为相关研究提供助力，同时提高那些促进科学素养形成和提升的相关行为和活动的针对性和有效性。

科学素养的作用及其局限性

行为者若能表现出具有科学性特征的行为，必然需要科学素养作为主观条件来支撑，但是，个体具有科学素养这一主观条件并不一定能表征出科学性特征的行为。也就是说，科学素养是个体表征科学性特征行为的必要条件，而非充分条件。

这是因为影响行为的因素是多方面的，比如文化，甚至文化成分之间的矛盾还会导致个体表现出冲突行为。这意味着，有一定科学素养的行为者也未必能表征出科学性特征的外在行为，更何况还有其他因素的干预。因此，可以认为科学素养的作用是有局限的，往往还受制于行为者的主观和外在等诸多因素。

一般情况下，即使个体主观上试图在行为中表现出科学性特征，其行为的实际效果也未必能够充分体现出来，或者科学性特征的体现程度不一定能达到预期。这是因为行为的科学性特征的呈现，通常会受到行为者科学素养水平的影响或限制。

所谓科学素养水平，是科学素养各要素所达到程度的综合体现，这种水平并没有统一的标准。实际上，鉴别科学素养水平并非易事。其中，可以肯定的是，具有高水平科学素养的行为者，未必会产生充分体现科学性特征的行为，但不具备高水平科学素养的行为者，肯定无法产生具有充分科学性特征的行为。

科学素养的评估及其有效性

了解或确定个体或群体之间的科学素养的差异也不是一件容易的事，科学素养的精确衡量几乎难以实现，借助观察行为特征的不同这一方式来确定科学素养的差异既不现实，也未必准确，因为存在诸多不确定性和干扰因素。

现实中，比较常见的做法是，采用统计方法对科学素养所涉及的要素进行测试。当然，这种方法需要测试统计的样本，这意味着，测试对象应当具备理想的一致性、同质性或可比性；另外，测试的题目对所需要了解的科学素养内容的表征度要足够高，才能避免判断风险的发生。即使这样，其产生的统计结果可能仅能应用于研究问题层面，对其他用途而言，其价值则非常有限。

科学素养的测试有多种方法，比较实用的是试题测试，即由受试者答题。比较典型的有前文所提到的米勒测试和PISA测试，其中PISA测试更有针对性，主要面向一定年龄段的学生。其统计样本（受试对象）的一致性和同质性比较好，题目数量较多，涵盖科学素养的要素较为全面，并且题型注重场景结合。

场景测试题通常更有助于反映科学素养的本质，体现其内涵，结果的失真度也能得到比较好的控制。这种结果在研究受试者接受的旨在帮助其形成或提高科学素养的活动，以及与科学相关的教育时，比较有意义。

但是，无论哪种测试方法，都可能存在失真的风险，其反映行为者的科学素养的有效性会受到一些因素的制约。所以，对于这类测试的结果应当合理使用，切不可乱用。

结 语

科学素养作为人综合素养的组成部分，是支撑个体产生理性行为的基本条件。在人的发展过程中，科学素养与能够影响感性行为（比如艺术）的素养等其他主观条件共同发挥作用。这些不同类型的素养，彼此之间也会相互作用和影响。因此，科学素养不仅直接影响行为，同时也会影响人的主观世界。更具体来说，科学素养可以帮助个体构建理性思维、增强自信。

尽管提升科学素养有多方面的益处，但这并不是本文的出发点和主要关注点。本文试图为科学素养的研究提供一种特定的视角，即推动研究人员建立科学素养与可观察、可感受的人的外在行为之间的联系，也希望能启发同行及相关研究者，在了解科学素养的同时，更加重视其现实意义，避免陷入就概念论概念的误区。

本文作者季晓烨是上海市科学技术委员会原一级巡视员，曾分管上海市科普工作；文章刊载于《世界科学》杂志2025年第3期“传播智见”栏目。

来源：世界科学