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人類社會進步和發展的驅動力是不斷提高的生產力，特別是近幾個世紀，由于人類逐漸認識了科學，學會運用科學去發明和創造，人類生產力實現了飛躍式發展，人類社會的發展速度和程度也達到前所未有的高度。

人類認識科學的進程與人類提升科學素養的過程相輔相成。人類運用科學技術改造社會，本質上是科學素養發揮效能的過程。由此可見，科學素養在人類社會的進步與發展中扮演著重要角色，發揮著不可替代的作用。

當下，世界各國在激烈的競爭中謀求發展，科技創新已成為各國角逐的重要手段和關鍵影響因素。這樣的競爭格局越發取決于公眾的素養——發揮著基礎保障和支撐作用。而科學素養作為人的綜合素養的重要組成部分，如何認識、如何形成、如何提高以及如何發揮作用……不僅關系到國家競爭力的強弱，還深刻影響著人類科技進步走向、未來發展格局，乃至人類生產力的發展水平。

為此，提升公眾科學素養已越來越受到全世界的重視，各國學者紛紛開展相關研究。

來自世界各國的專家學者提出了諸多觀點，雖然他們在認識層面存在一定程度的差異，但在總體方向和基本原則上趨同。比較典型的有：

國際經濟合作與發展組織（OECD）認為，科學素養是運用科學知識提出問題并得出基于證據的結論，從而加深人類對自然世界的認識，提升人類通過活動改變自然世界的決策能力，該機構在國際學生評價項目（PISA）中提出科學素養測試應該包含科學基本觀念、科學實踐過程和科學場景三個方面；

中國的《義務教育科學課程標準（2022年版）》明確提出，科學課程的目標是培養學生的核心素養，主要包括科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四個方面；

歐盟國家科學素養調查的領導人約翰·杜蘭特（John Durant）則認為，科學素養涵蓋理解基本科學觀點、理解科學方法、理解科學研究機構的功能三個方面；

美國學者喬恩·米勒（Jon D. Miller）則主張，公眾科學素養涉及相互關聯的三個維度，分別是科學知識、科學方法和科學對社會的作用，換而言之，個體具有足夠的詞匯量支撐閱讀報刊上的各種不同科學觀點，能夠理解科學技術術語、認識科學探究過程以及了解科學技術對人類生活和工作的影響。

以上多數觀點都試圖解釋科學素養的內涵及構成，盡管具體描述存在差異，但具有共同點，即都把科學素養與人的特定能力相聯系，認為科學素養的本質與人的能力有一定的關聯。

能力是指個體能勝任某項工作或事務的主觀條件，促使個體執行工作或完成事務還需要一些其他內在條件的支撐，這兩種條件本質上就是人的素養。因此，可以將科學素養（含技術素養，下文同）理解為個體（行為者）能產生和實現具有所謂的“科學性特征”的行為應當具備的主觀或內在條件。

在探討科學素養時考察的行為主要包括人如何認識世界，如何對待事物，如何解決問題，如何揭示規律，如何處理事務，等等。所謂的具有科學性特征的行為就是指行為者會（或能）運用科學的觀念應對或處理以上方面內容。

科學素養的內涵

如前所述，本文將科學素養理解為行為者產生科學性特征行為的必要條件，這一行為特征的形成與行為者持有的科學的觀念、態度、知識以及掌握和運用科學知識的能力密切相關。

科學觀念

科學觀念常指基于實證主義，對自然現象的本質、因果關系和規律的系統化認識，以及在這一認識過程中形成的思想和其他規律性內容的總和，也可泛指社會意識中與科學相關的理論和見解。

也有觀點認為，科學觀念是人們對科學一般規律以及科學的作用和意義的根本看法，包括科學問題的本源、本質、結構、規律、法則、作用和局限等，這些最能揭示客觀事物的本質和規律。諸如極限、守恒、進化、系統、辯證、對稱、生態等都是比較典型的科學觀念。

科學觀念的形成始于科學學習。在理解具有共識性的科學知識之后，行為者經過思維加工形成對科學的總體認識，這構成行為者產生和實現科學性特征行為的內在條件。理想狀態是，在認識世界的過程中，行為者能夠運用科學觀念，基于社會已形成的科學共識，以及被認為最接近客觀事實的科學觀點、看法，去理解和認識世界。

科學態度

科學態度是指行為者在基于科學觀念所形成的基本價值觀和品格的基礎上對世界萬物和其變化所持有的基本立場和心理傾向。這種傾向通常呈現以下特征：充滿好奇心、崇尚實證、批判思考、妥善對待不同見解、尊重客觀規律等。

也有觀點表示，科學態度是在科學和科學活動中呈現的規律性思想的核心體現，“批判與懷疑，探索與實證，客觀與理性，寬容和平權”等是科學活動中比較典型的精神內容。

用科學的態度對待事物，是指行為者在面對自然界的事物、科學和科學活動，甚至自然與科學之外的事物時都能夠秉持的態度。這種態度傾向堅守科學的價值觀和品格，體現出符合科學特質的責任、倫理和道德。

科學知識

知識是人類在探索物質世界和精神世界的漫長過程中，經實踐驗證、被廣泛認可且具有實用價值的正確認知的總和，它不僅涵蓋了人類對自然界現象的認知、概念的形成、原理的總結、結論的推導以及相關觀點看法，還包括獲取新知的有效方法。

科學知識，特指科學領域的知識。按其特性，可分為概念性（陳述性）知識和方法性（程序性）知識；從知識的深度及應用范圍考量，可分為基礎知識和專業知識；從學科交叉的視角出發，則可分為分科知識、跨界知識和綜合知識。

我們常談及的自然科學主要包括天文學、物理學、化學、地球科學和生物學等學科，而技術和工程的學科分類更為復雜。用科學知識解決問題，不僅需要行為者擁有并掌握科學知識，更需要行為者具有將科學知識靈活運用于實踐的能力。所以，涉及行為者科學素養的科學知識其實是已經觀念化了的“知識”。

科學方法

科學方法是指為認識客觀事物的內在本質和發展規律所采取的手段和途徑，如觀察、實驗、概括、歸納、演繹、分析、綜合、統計、辯證、抽象、模擬和假說等。科學方法既包含又運用了許多思維方法。

思維方法是指人腦借助于信息符號，對感性素材進行加工處理，邏輯方法是其重要組成部分。科學活動中，活動參與者的思維貫穿始終。因此，思維方法成為科學方法非常重要的一部分。用科學方法揭示規律可以理解為，行為者在科學探究及相關活動中能夠且善于運用科學方法，當然，前提是行為者具有學習并掌握科學方法的能力。

科學方式

方式，從本質上來說，是由方法形成的具有特定樣式的行為模式。科學方式是指那些符合科學一般原則，具有特定樣式的方法體系。它是人們在一定世界觀指導下觀察、研究事物和現象以及處理事務所遵循的規則和程序，通常包含若干科學方法的組合運用。所以，在某些情況下，方法和方式概念存在重疊，然而，在更多的情形中，特定的方法往往只是方式的構成要素之一。

人類在探索的過程中，產生了對待不同事物的多種方式，比較典型的有思維方式、探索方式、研究方式、傳播方式、生產方式、生活方式、制造方式、管理方式甚至發展方式等。總之，凡是符合事物客觀變化規律的方式均可統稱為科學方式。所以，所謂用科學方式處理事務就是指行為者能夠并善于用符合一般規律的方式去達成目標。

由前文可見，科學素養作為呈現科學性特征行為所必備的內在主觀條件，主要由主觀意識和潛在能力兩部分構成。

在本文語境中，科學的主觀意識主要是指行為者對于科學所秉持的觀念和態度，態度通常由觀念決定（也受觀念影響），而觀念則基于知識，成型于個體的思想體系中。

所謂與科學相關的潛在能力，是指促使相關科技活動目標實現或影響達成的因素，主要是學習能力和運用能力，知識、智力和技能是這些能力的主要構成部分。

知識是人類對客觀世界認識的成果總和，囊括了事實與信息、關系與原理、屬性與符號等諸多方面，是能力的基礎；

智力包括感知力、記憶力、思維力和想象力等，是獲取、理解、運用和創造知識的條件和工具，具有一定程度的天然稟賦的屬性 （常被理解為素質） ，是記憶、理解、分析、綜合、想象、判斷和創新等一系列與科學相關的能力的核心；

技能主要反映行為者在學習、運用和管理科學知識方面所掌握的方法和方式。

所以，許多學者在分析科學素養時，通常將知識、態度、觀念和方法作為科學素養的關鍵和基本要素。在人的素養中，（部分）智力及其他要素大多是通過后天的積累和訓練逐步養成的，筆者認為，我們提及的素養一般是先天素質與后天養成的總和。

科學素養的特點

科學素養的形成及其不穩定性

科學素養的形成，除了一些先天的稟賦之外，其余大部分都需要依靠學習、訓練和實踐。這是一個漸進的過程，始于對科學的了解和學習。

學習科學的途徑和方式多種多樣，既可以在學校，也可以在社會；既可以在工作場景中，也可以在日常生活里；既可以是正規的，也可以是非正規的；既可以在他人教授下完成，也可以自學研讀實現；既可以源自理論學習，也可以從實踐中獲得；既可以系統全面地學習，也能通過零散的知識積累實現。

不過，無論哪種學習方式或途徑都可能對科學素養的形成產生一定的影響，只是不同的途徑和方式產生的作用和效果可能不一樣。而且，因目標和要求不盡相同，每一種學習方式或途徑都有其特定的意義和作用。

科學素養中，科學知識占據較大比重，而科學知識要轉變為科學素養，需要經歷一個由知道、了解和記住科學知識到能夠自如掌握與運用的過程，這涉及轉化可用、有用的科學知識的能力——會用。這是一個知識積累與主體意識轉化相結合的過程。記住科學知識對科學素養的形成有一定作用，但是較有限。只有通過不斷運用科學知識，在實踐中反復深化理解，直至內化成觀念，成為行為者解決問題的主觀條件，這時，科學素養中的知識才有意義。

科學素養中的科學意識部分，是一種對待社會的普遍觀念和態度，一旦形成往往相對穩固。比如：行為者的科學觀念比較固定，科學態度也較為確定。基于科學觀念和科學態度的特點，科學意識一旦形成之后通常不太容易變化。與之不同的是，科學素養中的能力部分則表現出不穩定性。知識隨科學發展而動態變化，行為者技能也是變化的，智力亦如此。因此，科學素養對于行為者而言處在變化之中就不足為奇了。

科學素養的差異及其復雜性

科學素養由觀念、態度、知識和技能等諸多要素構成，其形成是一個逐漸積累的過程。這意味著，很難使行為者做到完全一致，那么，行為者的科學素養存在一定差異是一種必然，也是常態。

造成這種差異的原因是復雜多樣且多變的，包括行為者先天稟賦的不同，后天積累和訓練養成的差別，所受教育內容和程度的差異，所處社會（包括教育、工作和生活）環境的不同以及素養構成成分的變化，等等。

這種差異不僅存在于個體之間，在群體層面同樣有所顯現。因此，在促進行為者素養養成和提升的活動中需要充分理解、正視并有意識地區分對待這種差異。

雖然區分行為者的科學素養存在的差異是一件困難的事，但是，這種區分仍然是必要的，尤其是在分析科學素養形成的有效性以及影響因素的過程中。最粗略的區分可以是專業群體和非專業群體應具備的科學素養。

專業群體主要是指從事與科學技術研究、教學和設計等緊密關聯的工作的人，即所謂“科學家”群體，也可稱為（科技）專業人士，他們與非專業人士相比，須具備不一樣的科學素養。對這一群體而言，科學素養往往只是其專業素養的一部分。

對于非專業人群，科學素養雖是其綜合素養的組成部分，但可能并不是其專業素養的必備部分。當然，他們中的大多數通常也應當具有一定的科學素養。

科學素養的區分沒有絕對標準，也沒有明確的程度界限，其意義主要在于為相關研究提供助力，同時提高那些促進科學素養形成和提升的相關行為和活動的針對性和有效性。

科學素養的作用及其局限性

行為者若能表現出具有科學性特征的行為，必然需要科學素養作為主觀條件來支撐，但是，個體具有科學素養這一主觀條件并不一定能表征出科學性特征的行為。也就是說，科學素養是個體表征科學性特征行為的必要條件，而非充分條件。

這是因為影響行為的因素是多方面的，比如文化，甚至文化成分之間的矛盾還會導致個體表現出沖突行為。這意味著，有一定科學素養的行為者也未必能表征出科學性特征的外在行為，更何況還有其他因素的干預。因此，可以認為科學素養的作用是有局限的，往往還受制于行為者的主觀和外在等諸多因素。

一般情況下，即使個體主觀上試圖在行為中表現出科學性特征，其行為的實際效果也未必能夠充分體現出來，或者科學性特征的體現程度不一定能達到預期。這是因為行為的科學性特征的呈現，通常會受到行為者科學素養水平的影響或限制。

所謂科學素養水平，是科學素養各要素所達到程度的綜合體現，這種水平并沒有統一的標準。實際上，鑒別科學素養水平并非易事。其中，可以肯定的是，具有高水平科學素養的行為者，未必會產生充分體現科學性特征的行為，但不具備高水平科學素養的行為者，肯定無法產生具有充分科學性特征的行為。

科學素養的評估及其有效性

了解或確定個體或群體之間的科學素養的差異也不是一件容易的事，科學素養的精確衡量幾乎難以實現，借助觀察行為特征的不同這一方式來確定科學素養的差異既不現實，也未必準確，因為存在諸多不確定性和干擾因素。

現實中，比較常見的做法是，采用統計方法對科學素養所涉及的要素進行測試。當然，這種方法需要測試統計的樣本，這意味著，測試對象應當具備理想的一致性、同質性或可比性；另外，測試的題目對所需要了解的科學素養內容的表征度要足夠高，才能避免判斷風險的發生。即使這樣，其產生的統計結果可能僅能應用于研究問題層面，對其他用途而言，其價值則非常有限。

科學素養的測試有多種方法，比較實用的是試題測試，即由受試者答題。比較典型的有前文所提到的米勒測試和PISA測試，其中PISA測試更有針對性，主要面向一定年齡段的學生。其統計樣本（受試對象）的一致性和同質性比較好，題目數量較多，涵蓋科學素養的要素較為全面，并且題型注重場景結合。

場景測試題通常更有助于反映科學素養的本質，體現其內涵，結果的失真度也能得到比較好的控制。這種結果在研究受試者接受的旨在幫助其形成或提高科學素養的活動，以及與科學相關的教育時，比較有意義。

但是，無論哪種測試方法，都可能存在失真的風險，其反映行為者的科學素養的有效性會受到一些因素的制約。所以，對于這類測試的結果應當合理使用，切不可亂用。

結 語

科學素養作為人綜合素養的組成部分，是支撐個體產生理性行為的基本條件。在人的發展過程中，科學素養與能夠影響感性行為（比如藝術）的素養等其他主觀條件共同發揮作用。這些不同類型的素養，彼此之間也會相互作用和影響。因此，科學素養不僅直接影響行為，同時也會影響人的主觀世界。更具體來說，科學素養可以幫助個體構建理性思維、增強自信。

盡管提升科學素養有多方面的益處，但這并不是本文的出發點和主要關注點。本文試圖為科學素養的研究提供一種特定的視角，即推動研究人員建立科學素養與可觀察、可感受的人的外在行為之間的聯系，也希望能啟發同行及相關研究者，在了解科學素養的同時，更加重視其現實意義，避免陷入就概念論概念的誤區。

本文作者季曉燁是上海市科學技術委員會原一級巡視員，曾分管上海市科普工作；文章刊載于《世界科學》雜志2025年第3期“傳播智見”欄目。

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