习近平总书记指出：“实施创新驱动发展战略，最根本的是要增强自主创新能力。人是科技创新最关键的因素。创新的事业呼唤创新的人才。”培养创新人才，科学教育是主渠道。目前，我国正在进行第八次课程改革的课程标准修订工作，这一次课程标准修订，将会把人才培养目标与我国的发展阶段紧密结合。培养科学家将不再成为科学教育的唯一目标，培养适应科学技术不断发展的各类创新型人才走进科学教育人才培养目标的视野。在这样一个大背景下，对我国科学教育的现状和问题进行梳理和总结，将对我国科学教育发展起到一定的推动和促进作用。

一 科学教育面临的时代背景

（一）科学教育的概念、内涵与目标

1.科学教育概念和内涵

国际上通用的科学教育词语是Science Education。科学教育的历史悠久，20世纪50年代以来国际科学教育的相关研究得到极大的发展，取得了大量研究成果。在我国，随着20世纪80年代以来新一轮课程改革浪潮的兴起，科学教育的相关研究受到极大的重视。

科学教育的概念是科学教育相关研究的基础。顾志跃在《科学教育概论》中指出：科学教育涉及个人需要、社会问题、就业准备以及学术深造基础四个领域，因此，科学教育是一种向学生传授用于日常生活和未来科技世界的科学知识，教授学生处理科学与社会问题的方法，让学生具有今后择业所必需的科技基础与继续学习科学所必备的理论基础的教育。^[1]也有学者指出：科学教育是一种以传授基本科学知识，让学生（成人）体验科学探究方法，培养其科学精神和良好的科学态度，建立完整的科学知识观和价值观的教育。^[2]王世存等认为，科学教育是一种传授科学知识、培养科学精神、提高科学素养的教育。^[3]李建兴认为：广义的科学教育是指人类科学文化传承的学校内外的一切与科学有关的活动，既包括学校科学教育，又涵盖校外科学教育（科学传播、科学普及等），是培养全体公民的科学知识、科学态度、科学方法和科学精神的过程或者活动；狭义的科学教育是指学校科学教育，通常以课程为主要形式进行科学教育，生物、化学、物理或地球科学等的教学，并指与这些教学有关的一切课程、教材、教辅材料、教具、师资和评估的研究与活动等。^[4]

随着科学教育研究的发展，关于科学教育的内涵也发生一些变化。有学者指出，科学教育是通过现代科学技术知识的教学，让学生掌握科学概念、学会科学方法以及用科学思维方式解决问题，培养今后从事科学技术专业的人才，全面提升学生科学素养的一种教育活动。也有学者指出，科学教育是包含所有能够提升全民科学素养的一切活动，既包括学校中自然科学的课程，也包括社会中一些科普活动，还包括媒体中的科学传播活动。

在本书中，科学教育的内涵分为狭义和广义。狭义的科学教育是指在学校内针对中小学生开展的，以物理、化学、生物和地理等科学学科内容为基础的教育。广义的科学教育是指所有能够促进人的科学素养提升的教育，既包括面向中小学生的校内外与科学有关的教育，也包括培养科学技术专业人才的高等教育，同时还包括面向公众的科学传播活动。

2.科学教育目标

科学教育的目标随着科学教育的发展也不断发生变化。科学教育的目标直接影响着科技人才的培养。科学教育的目标包括科学课程标准的制定、内容设计与评价等多个方面。同时，科学教育的目标不是一成不变的，而是随着时代的变迁与科学研究的发展而不断变化的。

19世纪，人们重视自然科学教育，科学知识越来越受到人们的重视。这个时期，科学教育以传授科学知识、培养学生对科学方法的掌握为目标，这个时期科学教育的代表人物是斯宾塞和赫胥黎。科学教育起源于19世纪60年代，重要标志是英国哲学与社会学大师斯宾塞的《教育论》一书，书中围绕“什么知识最有价值”展开讨论。什么知识最有价值？斯宾塞认为答案毫无疑问是科学。在书中斯宾塞阐述了科学教育的重要价值。斯宾塞主张：“建立科学教育体系，通过科学教育，促进人的能力得到充分发展。”英国另外一位杰出的科学教育专家赫胥黎不仅论证了科学教育的地位与作用，还探讨了科学的本质和对科学教育的认识。他指出：所有真正的科学都是从经验开始的，但是所有的科学恰恰都力求超越这个经验阶段，进入从经验中演绎出更普