科學素養這個詞表達了什么意思呢?最早是上個世紀有人提出來的，到了上世紀五、六十年代開始被不斷地報道。科學素養不僅是對科學技術發展的背景而言的，也是整個社會發展的一個代名詞。實際上這個詞大家并不陌生。早在2001頒布的國家義務教育化學、物理、生物和科學的課程標準中，科學素養就是課程的主旨，在科學素養之下就是課程目標，即知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀，也就是常說的“三維目標”。許多老師或許不注意看，到了2011年修訂頒布義務教育課程標準，仍然也是這個框架。可以說，科學素養在物理、化學、生物學科里已經牢牢地站穩了地位，在中國基礎教育課程園地中至少也有16年的歷史了。

今天談的第一個問題，科學技術發展對教育有什么影響?為什么會提出科學素養?從歐洲的文藝復興到大工業革命，極大地推動了科學技術的發展。20世紀初起，物理、化學、生物學的研究出現一大批改變人類生存方式的新成果，歐洲的科學教育也隨之興起，很快從歐洲影響到全世界。大約1902年左右，在中國的上海已經有了漢語寫的物理、化學的教科書，并在一些學校中開始傳授科學。但很遺憾的是，二戰幾乎割斷了歐洲的這段歷史，到三四十年代大量的科學家都往美國跑，科學教育也同樣受到極大影響。而美國卻迎來了戰后科學和科學教育的黃金時代。

到了五十年代中期，前蘇聯的人造衛星上天，航天技術上的成就觸動了美國人的神經。美國人開始反思原因何在，最終歸結為教育。各個國家都有自己的教育，唯有其中的科學教育是世界通用的，科學教育水平對國家的發展似乎影響更大。此后不久，美國組織了一大批專家開始研究新的理科課程，編制了新的教科書，但短暫試用后宣告失敗。因為這些知識在當時確實是很先進，但難度太大，學生無法學懂。科學教育究竟應該往何處去?這是美國人回過頭來持續思考的問題。

同時，科學技術迅猛發展，帶動了生產力的發展、人類生活方式的變化。科學知識的應用成為當時各國政府最感興趣的問題。物理學的核能、化學的合成農藥，給人類帶來某些積極因素的同時，也出現了一系列負面的問題，如戰爭和污染等。如何解決這些問題，引起了人們長時間的思考。不久便引發了以美國為首的一些發達國家的STS運動，呼喚處理好科學技術的應用與社會發展的關系，STS很快便成為一種國際潮流，深刻地影響了當時對科學教育的定位。人們重新思考，科學究竟是干什么的?我們要培養孩子學什么?具體表現在什么方面?要讓學生知道科學能解決什么問題，不能解決什么問題。在這一背景下，科學素養(Science Literacy)被提到一個新的高度來認識。上世紀80年代中期，為了迎接新世紀的到來，美國政府對全體美國人提出了新的要求，發表了很著名的“2061計劃”。“2061計劃”的另一個名字，就是《面向全體美國人的科學》。該書一共有十二章，稍后又出版了《科學素養的基準》，涉及科學素養到底是怎么確定的，有了基準以后怎么設計教學。一直到2002年，出版了《科學素養的導航圖》(K-12)，把科學的大概念建立了樹狀結構，自下而上，從幼兒園開始，按大概念確定學習路徑，一直到12年級。