要了解科学素养意味着什么，首先理解一般意义上的素养是指什么则是必要的。有两种方式可以对素养进行概念化的界定。一种是素养意味着“博学”。具有素养的人就是那些受过良好教育，掌握各种知识，并且对艺术、文学、政治，也许还包括科学具有一定的认识。第二种意思则更具体。可以阅读和书写就意味着具有素养。在这个范围内，素养就和科学以及公众具有关联性，科学素养是公民对科学具有阅读，理解以及表达观点的能力。有时候，科学素养也和和公众理解科学这个术语互用，一个更有用的界定可能是“非专家理解科学事物”。

哲学家和教育家约翰杜威在19世纪30年代认为公民可以很好地接受他所认为的科学态度的特点，包括开阔的心智，智力的一致性，观察以及对观念进行测试的意愿。这表明公民应该有能力在他们处理社会议题、政治以及公共事务的时候运用其科学思维。这就是我们现在所说的科学素养，它以更狭窄的方式反映了有关公民能力以及民主政治更一般化的辩论。

我们知道民主国家（当然不同民族国家有不同的民主形式）中的大多数人对政治知之甚少，甚至有些人根本不关心政治。这对于科学知识也是一样的。民主政治要求公民通过投票或者参与其他更直接的政治行动的形式来表达自己的喜好，无论是处于利己还是利他的目的。逐渐地，公民被期盼着能够对有关科学的政治和社会重要性的议题形成一定的观点。比如，全球所有选民都面临的一个最重要的政治议题就是气候变化以及如何应对。为了做出我们“应该”对气候变化采取什么行动这个最充分的决定，选民们应该对科学有充分的认识以决定对气候变化采取行动，并且对（不）行动的优缺点与其个人以及集体的价值的关系有所理解。这是为什么科学素养对公民来说是必要的正当理由。简单地说，所知不多的公民可能会做出失误的决定—在某种意义上说他们他们可能把自己的最佳利益和与其利益相称的科学政策决定联系起来。

一个规范的科学素养概念欢迎争议和利益冲突。不同的利益相关者经常会为公众的心灵和思想而展开竞争，而这些方法用在科学素养方面，对不同的群体则是不同的。首先是科学教育共同体，涉及到内容，效果，科学教育的改革。第二个和第三个利益群体由社会科学家，公共舆论研究人员以及科学社会学家组成。这些行动者希望理解素养，态度和行为之间的关联，是什么决定了人们对科学和技术的支持和反对程度，科学权威是如何建立的，以及在理解科学是被如何认识的方面什么样的社会情境是重要的。

第四个利益群体由“非正规的”科学教育者或者说科学传播者组成。在这个群体名单中，也许还要加入新的一类人，即公众参与专家以及公众参与咨询人员，或者是马丁鲍尔和他同事所谓的“天使”，他们调停的空间“并不是在天地之间”，而是在对科学不在抱有希望的公众和那些涉及到科学，工业和政策的不同机构之间。科学素养为这些利益群体对科学和社会之间关系的愿景进行竞争提供了基础。科学教育者把具有科学素养的年轻人看作是科学自身进步的充分且必要的因素。有些社会科学家希望理解科学素养如何影响对科学的态度和信任，而其他人则希望结构科学素养这个理念。科学传播者可能把科学素养看作是影响接受媒体信息的一些东西。而另一方面，“天使们”希望用参与和双向的对话来替代科学素养，科学进步是科学本身受到公众所具有的知识和信任的启示而实现的。

实证的可操作性

在二战以前，研究人员就开始为“科学素养”设计实证性的指标，采用的是起初用于评估在校学生教育状况的一些题目，但是知道50年代和60年代美国才开始真正关心公众的科学素养水平，部分是对于“空间竞争”紧迫性的一种反应。知晓科学且对科学持赞成态度的公民被认为是为美国提供人力资本的必要因素，同时也是使美国领先苏联所必须具有的积极公众情绪的要素。特别注重衡量美国公众科学素养的第一次全国调查开展于1957年。从那时开始，北美，欧洲，以及其他国家开展的常规调查被用来评估该国成人的科学素养水平。

在这项实证工作中，科学素养的概念融合了三个主要的维度。Jon D. Miller是科学素养调查发展中的一个关键人物，他认为首先公民需要理解科学过程和方法，控制实验的逻辑，测量法，可能性等等。第二是理解科学相关的讨论和辩论，公民需要对基本的科学构建—比如原子、细胞、重力和辐射—有相当的了解。第三是公民需要对科学政策问题有所了解并掌握一定的知识。这意味着人们应该意识到执行特定政策行为的时候可能会带来的潜在风险和收益，比如核裂变发电VS化石燃料发电。这三个要素中每一个都有自己的实证方法，并且有些已经成为调查中的常规方法，虽然对科学政策知识方面的调查要比前面两部分少很多。

对科学方法的理解通常通过是让被访者用自己的话阐述什么是“科学地学习某些事情”的方式来衡量的。一般来说，受访者的回答被逐字地编码以便于在那些理解了什么是控制实验以及假设验证的人和那些对此模糊不清的人之间进行区分。同时也采用封闭式问题。近期美国国家科学基金会采用了一系列图片来表示受访者从一系列选择中推导出的实验的目的。对基本科学建构理解的测量是通过直接地询问受访者他们对某些科学术语，比如DNA，分子以及辐射，理解多少的方式实现的。

从80年代末期以来，研究人员倾向于在是非题的测试中利用客观的方法来记录受访者对一系列科学建构的理解。其中有一些可以说是声名狼藉。比如，一个循环的—甚至有些让人痛苦的—发现是将近一半的美国人可以正确地说出地球绕着太阳每年公转一圈。西欧也得到了类似的结果。结合这些各种类型的测试方法，我们可以发现只有四分之一的美国人有能力对媒体中报道的典型科学新闻—比如《纽约时报》的“Science Tuesday”—进行阅读，追踪并且形成完善的观点。

科学素养和社会冲突

公众有时候被认为在科学理解方面是有所欠缺的，而这些科学理解则能帮助他们充分地参与到当代民主之中。然而，对于科学素养缺乏的原因和后果的争论有些过度。所谓公众理解科学的缺失模型认为公众对科学缺乏理解实际上起源于社会冲突而非新科学和技术的本质。比如，对核电站以及转基因食品的抵制被认为是对此缺乏了解以及非理性的恐惧。简单地说，消极的公众情绪被认为是由于忽视而引发的。对这种看法也有一些实证性的证据予以支持。在对科学的积极态度以及更高的科学素养之间存在着虽小却持续的相关性。然而，社会科学家一般不认为科学素养是决定科学态度的关键因素。公众的知识以及态度是相关的，但是似乎它们互动的方式更加复杂，并且和其他情境性因素有关，比如科学议题的体制性嵌入，和特定个体的相关性，公民和科学家间信任的程度以及共享价值的程度，还有就是对特定科学发展的支持或者应用。

布赖恩温认为“科学的肢体语言”是有关科学的社会冲突的问题，而未必是科学本身的问题。与这个观点相一致，一大批实证性的工作，大部分都是定性的工作，聚焦于不同的知识形式。在人们对科学和技术发展如何形成自己的观点方面，可以把科学理解的标准至于特定情境中的本土实践的知识被认为是重要的。比如，业余鸟类学家有关鸟类的本土知识可能在设计新的路线图过程中对一般的科学专家形成挑战。

科学素养如何重要？

毫无疑问科学素养作为正规教育的一方面具有重要的作用。接受过科学训练的年轻人对于整个国家的经济福祉来说是重要的。但是对于普通公众来说，在公域内了解科学素养的作用，无论这种素养是被界定为“教科书中”的知识还是本土的、情境的、或者制度性的知识，都受到了意见形成的新理论的质疑，这种理论引用了低信息理性的主张。从这点看，信息和知识通常都不是彼此相关的，特别是对某一部分公众来说。低信息理性把人们是认知上的“守财奴”当作铁律。理性的行为可以最小化决策的成本，而且只需要动用最低层次的必要信息（面对人们时间和资源上多种需求的竞争）。

如果可以充当捷径以取代需要更多努力的认知投入的替代性提示存在的话，那么理性的公民将会采取这个策略。比如，人们在做出独立判断的时候可能会引用某大学里科学家有关合成生物学潜在危害的陈述而不是投入一定的资源来获取充分的信息和理解。进而，人们会根据感性的倾向来选择那些他们认为相关的信号和提示，比如宗教和政治或者社会价值。如果这个理由是正确的，不同公众科学素养总体水品的不断提高对民主决策质量的影响将没有预期的那么大。

这种意见形成的理由可以是科学素养测量方法和态度之间低度相关的一种解释。还有其他一些解释。其中一个就是科学的知识未必会让公民预先倾向于对科学持一种特定的规范性看法，相反会导致更多的抵制，并让公民形成完善的观点。另外一个是科学素养和其他个体特征、态度和信仰相互作用，比如政治立场和信任。对知识和对特定科学政策的支持之间简单的相关性进行评估会把这个程序背后的复杂网络掩盖住。

然而另外一个解释就是“在线更新”假设。这种假设认为人们利用最新获取的信息持续地更新他们的态度和观点，但是这些信息不会持续很久。因而，结果就是发现科学知识和对科学的态度之间低度相关，因为知识的测量方式并没有抓住促使人们产生态度的真正的信息。

尽管，也许是由于，对科学素养的本质和重要性存在着不确定性，毫无疑问科学素养这个概念仍然处于科学传播研究和社会科学研究的中心。对于科学教育者来说，理解科学素养的成因和后果也会变得更加重要，因为科学在促进经济和社会变革中承担了重要的作用。

（译自Encyclopedia of Science and Technology Communication）