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科学素养的含义从本质上说，科学素养是指在先天遗传素质的基础上，经过后天的教育和实践而不断发展起来的，认识自然和应用自然的规律解决日常生后和社会发展中实际问题的内在素质结构。国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。那么，结合我国的实际情况并且借鉴国际科学教育界关于科学素养的探索成果，提出科学素养概括为：（1）科学知识与技能（2）科学探究过程，方法与能力‘（3）科学态度，情感与价值观就是我国科学教育界所构建的“科学素养”三维度概念模型。一、科学素质教育观与化学教育我国全日制义务教育《化学课程标准》确定，化学课程通过化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面来体现对未来社会公民科学素养的培养，促使学生具有“科学知识、科学方法、科学技能以及他在实践过程中所体现出来的科学能力、思维方式，乃至对科学、技术与社会的认知、兴趣、态度、情感、价值观、精神等”。因此科学素养教育观要求培养的学生是“能理解科学技术并有进取精神的人和主动运用科学知识和思维方法去分析、探究和处理要解决的问题，并做出科学的判断、解释和结论”的人。1.科学知识与技能的教育有知未必有能，无知一定无能。所以学生能在有限的时间内，尽可能多地获得知识，始终是教师教学所追求的目标。然而要以培养和提高学生的科学素养为总的教育目标，必须注重知识获得的途径和方法。获得最多的知识不是老师加班加点“硬塞”给学生似懂非懂的信息，也不是学生毫无意义地死记或是为了考试而机械地掌握某些知识，而是学生主动地有意义地建构起对自己终身发展有用的知识，是有利于学生探究、合作、交流、对话、创新的知识。这些知识应达到“知识的高丰度、结构化、方法化、现代化、综合化”等五项指标。这样建构知识，才会使学生具有学力，学生才会因习得了知识而变得“聪慧”、有灵气，并为创新、发展、理解科学的本质，了解科学事业及认识科学对人和社会的作用奠定基础。2.科学过程与科学方法的教育化学课程中的探究活动是学生积极主动地获取化学知识、解决化学问题并能生成更多的新问题的实践活动，它涉及提出问题、进行猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释结论、反思评价、表达交流等要素，它是一种重要的学习方式，对培养学生的科学素养具有不可替代的作用。在探究中，学生运用归纳、演绎、推理、索因、分析、综合等常用的科学研究方法，并了解这些方法的局限性，运用实验法、模型法唤起学生的创新欲望。体验获得知识的过程，体验科学探索中的艰难历程，认识到科学不是一帆风顺的事业，而是充满挫折、失败、谬误、猜想、顿悟的不断探索的过程，增进对科学的情感，提高学生的思维能力和智力水平。通过探究、合作、对话、交流等学习方式，让学生体验学习的愉悦，悟出适合自己的有效的学习方法。然而在生命成长的过程中，理性的判断和决策是至关重要的，而人的理性是需要培养的，特别是青少年的理性在许多情况下会受到损害或抑制。因此在教学过程中，要唤醒学生的理性意识，提高学生的理性能力。有理性能力的人，他们一般不愿意盲目接受现成的答案或结论，遇事总爱问一个为什么，他们在做出行动选择时，也不是听任感性或非理性来支配自己，而是力图根据自己理智的判断来行事或做出反应。在学习的过程中，只有具有理性能力的学生才会进行理性思考，理性思考的过程就是一个“批判”和“反驳”的过程，只有具有批判和反驳精神的人，他的能动性、创造性才能得到发展。只有具有理性能力的人，他才会坚毅、刻苦、执著，为实现自己的人生价值而坚持不懈。3.理解科学本质建构主义强调科学的本质是科学探究。Coolette和Chiapetta认为科学本质的范畴与内涵是：①科学是探究自然的“思考”方式，科学必须建立在真实的证据上，甚至证据可以推翻权威；科学知识是无法绝对客观的，只能尽量地避免偏见与误差；科学知识的建立是一个提出假说，再加以验证，最后得出结论的过程。②科学是一种“探究”的方式。科学家所采用的方法没有不变的程序，但是对问题的解决必须采取有组织的方式，并拒绝接受毫无根据的资料。而且还要坚持这样一种观念，仅靠合适的研究方法未必能真正解决问题，因为并非所有的问题都能被解决。③科学知识是暂时的、动态性的。科学家使用所谓的科学方法来建立科学的知识体系，但是这些科学知识必须经常面对质疑、验证，进而发现错误的地方，再加以修改，甚至完全推翻，或证实其合理性从而接受它，因此科学知识具有动态性本质和暂时性本质注重对学生进行科学本质的教育，避免学生盲目地接受、迷信权威，没有怀疑、反驳、批判的意识，最终成为知识的奴隶。对学生进行科学本质的教育，让学生充分认识科学知识的暂时性、动态性、不断增长性以及日臻完善性，深刻领会为了知识而掌握知识是毫无意义的，必须建构有发展的知识体系，这也对新课程体系下的教师教学提出了严峻的挑战。4.科学态度、情感与价值观的教育新课程标准提出让学生“逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。”这是培养公众科学素养的核心之一，在一些人的印象中化学是可怕的，想到化学就想到腐蚀、爆炸、有毒、污染环境，就连家庭装修都会影响人的健康甚至夺去人的生命。著名化学家卢嘉锡先生曾经说过：“化学发展到今天，已经成为人类认识物质自然界，改造物质自然界，并从物质和自然界的相互作用得到自由的一种极为重要的武器。就人类的生活而言，农轻重，吃穿用，无不密切地依赖化学。在新的技术革命浪潮中，化学更是引人瞩目的弄潮儿”。但是，人们对化学的误解、冷淡也越来越重，甚至将化学与“污染”、“有害”、“危险”等联系在一起。这固然与化学产品的过度使用、化工生产的不当所产生的严重后果有关，但一个十分严重的原因是不容忽视的，即人们的科学素养出现某种失落。因此，必须让公众懂得化学的价值，懂得化学物质的两面性(实际上任何事物都有两面性)，能安全使用化学物质，从而培养学生实事求是的科学态度、科学精神、辩证唯物主义观点。崇尚科学，热爱科学，赞赏化学在社会和个人生活中的重要地位，增强学习化学的兴趣，真正懂得化学是人类进步的关键。二、科学素养教育理念下的课程实施策略我们认为，学生科学素养的养成和提高，必须以课堂教学为载体，并从课堂教学目标的重新确定、课堂教学内容的精心组织和课程资源的有效利用三个方面来体现，让培养学生的科学素养成为化学课程自始至终的教育目标。1.更新教学的目标和价值过去的教学不太重视科学素养目标在教学中的具体化，虽然新课程在强调培养学生的科学素养上做了一些指导性的建议，但在教学实施中，怎样培养，培养到什么“度”，仍然为教师所忽视，没有明确的界定，不像基础知识方面如“识记”、“理解”、“掌握”、“运用”等要求具体，教师多年的体会比较深刻、操作比较熟悉，所以特别关注书本知识，不习惯或不懂或忽略了知识获得的过程和方法，忽略了学生是一个跑动的主体。因此需要高度重视把科学素养的培养目标反映在课堂教学目标之中，并落实到教学实施的过程中。教学目标的确定与教学内容、学生的学习特点、个人经验有直接的关系。我们强调探究学习，不是时时事事都要求学生探究，因为不是所有的教学内容都适宜用探究的方法。这就对教师的教学提出了较高的要求，尤其是教学方法的选择要重视学生学习过程和方法的指导。教师也需要采取多种多样的教学途径来达到教学的目标，特别是选择有利于培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力、实验能力的方法，并将具体的方法落实在教学目标中。例如，“用探究、比较、分析的方法，让学生了解碱金属的物理性质和化学性质及其递变规律，并体验形成结论的过程。”这个教学目标指向不仅仅是让学生记住结论，而是利用了科学的方法，遵从了获得知识是一个感悟、理解、内化的人性化过程。这样获得的知识才是活的、可运用于解决问题的科学知识。2.精心选择和组织教学内容为了实现教学目标，教师必须对教材内容进行“加工”，“加工”不是任意将知识加深或增减，而是根据学生的知识结构和认知结构把教材内容“问题化”，“结构化”和“最优化”，并能较好地将科学方法、科学态度、科学精神的培养落实在具体环节上。教师在收集反馈信息时，在进行教学评价时，不只是关注学生以“最少”的时间最大限度地掌握了知识，而更要关注知识获得的方法是否“科学”，是否发展了学生的智力，是否有利于学生科学素养的提高。如学习“碱金属元素”的化学性质，可将教学内容问题化为：①碱金属元素的原子结构有何异同点?②根据钠的性质能否推断钾的性质?③从钾与水反应的实验能推出什么结论?使问题一环扣一环，并呈开放状态。通过对这些问题的解决，证明了碱金属元素的性质及递变规律，原子结构知识又为实验事实做了理论的支持。从而，因课程内容的“问题化”的解决而形成了“结构化”的知识，更重要的是运用了假设、实验、推理、归纳等科学学习的方法。这就是新课程价值观体系下的课堂教学“最优化”。3.有效利用课程资源化学与人们的生活、环境、卫生、健康、能源、科研等联系紧密，又与数学、物理、生物、人文科学等交融，因此化学课程资源十分丰富。面对如此丰富的学习资源，教师应根据学生的个性和共性，从学生现有的知识和经验出发，精选适合学生发展的素材，从培养学生科学素养的角度人手，对课程资源进行选择、组合、加工和创新，使学生体验到自己所学的知识是有用、能解决问题的知识，并在解决问题的过程中能生成新知识、增长新才干。最后，科学素养教育作为新课程改革的主要亮点，运用于具体的教育教学过程中，必须根据学科自身的知识结构和学习规律，发挥教师自己的优势和特长，努力探索科学素养培养的有效途径和方法，以期在科学素养的培养上有大的改观。一、运用化学实验培养学生的科学素养化学是一门以实验为基础的自然科学，从实验入手研究化学是化学教学的最基本的特征。化学实验教学是全面实施全面化学教育的一种最有效的形式。因此，作为教、学的双方面都必须重视实验教学。1.变验证性实验为探索性实验新课程中增加了许多探索性实验，使学生通过亲自做、观察、记录、数据处理、讨论、比较、联想、分析得出正确结论，明确科学研究的方法，去伪存真。通过探讨，了解事物的本质及其变化根源，把感性认识上升到理性认识。同时，由于学生亲自得出某些正确结论，可以利用他们获得胜利的喜悦心情，培养学生学习化学的积极性和主动性，从而养成勤于动手、动脑的习惯，形成良好的科学素养。2.运用“失败实验”得出正确结论“失败乃成功之母”。在化学教学中进行适当的“失败实验”教学可以让学生从反面认识什么是“正确实验”，怎样进行“正确实验”，为什么要进行“正确实验”，从而端正学生的学习态度，提高教学效率。:但在进行“失败实验”时，切记并不是给学生展示失败，而是要术学生明确这样做为什么不行，从失败中吸取教训，得出正确实验的原因所在。正、反教育相辅相成，一定要把握好“尺度”，不可盲目实施，要“败”得及时，“败”得恰当，从而达到“败”中求“胜”的之目的。3.发掘课后家庭小实验，努力开展开放性实验教学为了使学生灵活地掌握学过的知识，前后贯穿，并能在实践中得到应用。新教材有意识地将前后所学的知识紧密联系起来，通过家庭小实验来要求学生自主完成家庭小实验。家庭小实验的实施是借助于问题情境下，由思考步骤和操作步骤两方面的强化实践，使学生在化学知识的学习中有效地提高解决问题的能力，从而有效地落实中学化学新课标中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求，使学生自主独立地完成家庭小实验，培养学生的科学素养。二、运用课本小栏目，培养学生的科学素养素质教育的实施的关键在于改变教育理念，在改变教师的教学理念的前提下，更要着眼于学生学习方法的改革。新大纲、新教材、新课标、新高考模式都是围绕这一改革而展开的，故而新教材中设置了许多小栏目。诸如讨论、插图、资料、阅读、选读家庭小实验、研究性学习的课题、表格等等，对小栏目进行分析和处理是学科化学培养学生化学素质的重要组成部分。通过对小栏目的教学，使教育学生树立自主学习的信念和捕捉信息的能力。三、通过将基础知识系统化梳理培