第四章教师科学素养.docx
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第四章教师科学素养
第四章教师科学素养
现代社会科学技术正以前所未有的速度引起人类社会生产、生活方式的深刻变革，科学知识、科学方法越来越广泛地影响着人们的生活质量和社会价值观。
为了适应科学技术的迅猛发展，20世纪80年代以来，世界各国都把提高公民的科学素养放到国家和社会发展的战略地位。
提高公民科学素养，学校教育是基础，教师科学素养是关键，要求教师要关注科学，注重科学素养的提升。
第一节教师科学素养概述
科学素养（scienceIJteracy，简称sL）的研究最早始于美国。
美国1957年进行了第一次调查，1972年以后在美国科学基金会的资助下，开始每两年一次的公众科学素养调查和研一、科学概述
（一）科学的概念
科学一词来源于拉丁文“scientia”，意指“知识”、‘‘学问”。
1893年康有为引进并使用“科学”一词，随后，严复在翻译《天演论》和《原富》时，也使用“科学”这个词语。
此后，“科学”便在中国广泛运用。
前苏联《大百科全书》中说：
“科学是对现实世界规律的不断深入认，识的过程。
”《中国大百科全书》把科学定义为“关于自然、社会和思维的知识体系”。
现代意义上的“科学”，具有多重含义，以下简要概述。
1．科学是对客观事实和规律的理性认识
人们认识了自然界或社会某一领域现象的本质和规律，就获得了某一方面的科学知识。
达尔文说过：
“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结论。
”这里所谓的“事实”，可以是自然的事实，也可以是历史事实、社会事实和其他事实。
而所谓“规律”则是指事物或现象之间内在的本质的必然联系，在一定条件下是可以反复出现的。
所谓理性的认识，首先是指从事物或现象本身去寻求原因，去探索事实和规律。
其次，理性认识是指通过实践获得感性认识，然后经过大脑逻辑思维加工，上升到理性层次的认识。
科学随着人们认识水平的提高而不断完善和发展。
【资料链接1】
从“燃素说”看“科学的发展”
“燃素说”是化学史上解释物体燃烧的一种学说。
这种观点认为，燃烧是一种分解过程，●物质燃烧时释放出一种叫做“燃素”的东西。
早期的医疗化学家们设想化学物质含有三大元素：
硫为易燃的元素，汞为流动性和挥发性的元素，盐为固定和不活动的元素。
1669年美因茨大学医学教授约钦姆·贝歇尔修改了医疗化学的学说，主张固体的泥土物质一般含有三种成分：
“石土”是存在于一切固体中的种固定的土，相当于早期医疗化学家的盐元素；“油土”是存在于一切可燃物体中的一种油性的土，相当于硫元素；‘‘汞土”是一种流动性的土，相当于汞元素。
贝歇尔认为一切可以燃烧的物体含有硫质的、油性的“油土”，它在燃烧过程中从它与别的土结合中逃了出来。
燃烧是一种分解作用，物质燃烧后，留下的灰烬是成分更简单的物质。
1703年，德国哈雷大学医学与化学教授格奥尔格·恩斯特。
斯塔尔把贝歇尔的“油土”塔尔出版了“燃素说’’的代表作《化学基础》。
斯塔尔认为燃素存在于一切可燃物中，在燃烧过程中释放出来，同时发光发热。
燃烧是分解过程：
可燃物=灰烬+燃素；金属：
煅灰+燃素。
如果将金属煅灰和木炭混合加热，煅灰就吸收木炭中的燃素，重新变为金属，同时木炭失去燃素变为灰烬。
木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质，燃烧起来非常猛烈，而且燃烧后只剩不很少的灰烬；石头、草木灰、黄金不能燃烧，是因为它们不含燃素。
酒精是燃素与水的结合物，酒精燃烧时失去燃素，便只剩下了水。
空气是带走燃素的必需媒介物。
燃素和空气结合，充塞于天地之间。
植物从空气中吸收燃素，动物又从植物中获得燃素，所以动植物易燃。
到1740年：
燃素理论在法国被普遍接受；十年以后，这种观点成为化学界的公认理论。
燃素说尽管错误，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了冶金过程中的化学反应。
“燃素说”流行了一百多年。
燃素学说实际上是很不科学的，推翻燃素学说的科学家是拉瓦锡，他的新化学一度命名为“反燃素化学”。
1772年，拉瓦锡观测到氧化现象，使他迈出了化学革命的一大步。
他燃烧了称过重量的磷和硫，发现所得产物的重量大于单纯的磷和硫。
1777年，拉瓦锡在巴黎科学院宣读一篇名为“极纯空气”的论文。
1782年，拉瓦锡在巴黎科学院当众做了实验，把氧气和氢气放在一起燃烧时，可以得到很高的温度，可使铂熔化。
引起了很多人的注意，认为这是当时能够得到的最高温度。
他发表的文章《燃烧概论》成为反对“燃素说”的一篇最重要的论文。
恩格斯对于拉瓦锡提出的燃烧的氧化学说给予很高的评价，指出由于拉瓦锡的学说，使过去在“燃素说”形式上倒立着的全部化学正立过来了。
从此，化学家能够按照物质的本来面目进行科学研究，使化学蓬勃地发展起来。
2．科学是知识体系
在古代和近代，除了个别学科的理论，如欧几里德几何学和牛顿力学，可算得上是知识体系之外，人类的科学知识绝大多数都是零散的、缺乏内在逻辑联系的知识单元。
20世纪初现代科学诞生后，各门学科日趋成熟，人们把各学科积累的大量知识单元，如原理、公理、定义、定理、定律等，按照内在逻辑关系，加以综合，使之条理化、系统化。
这样，各学科都形成了系统的知识，学科又组成学科群，构成了多层次的知识体系。
3．科学是一项社会实践活动
随着现代科学的发展，人们的科学概念发生了巨大变化。
首先，认识到科学研究是一种动态过程，是探索未知，从事知识生产的人类的活动领域。
知识不是科学的全部，只是科学活动的产品，科学知识是不断发展的。
其次，人们认识到科学活动的方式是一种国际性的社会事业。
科学研究已经从16世纪伽利略时代的个体活动，经过17世纪牛顿时代的松散群众组织“皇家学会”时代，到19世纪爱迪生组织的“实验工厂”的集体研究活动，发展到现代如中国的“两弹一星”和“863计划”，到美国的“曼哈顿计划”、“阿波罗计划”的国家建制研究活动，以至今天如“人类基因组计划”的国际合作的跨国建制研究活动，科学活动成为越来越需要多国协作的国际性社会事业。
总之，科学是一个知识体系，科学是一种社会活动，科学是一项事业和理想追求。
科学是人们认识改造客观世界的思想、态度和方法。
科学是立世之基，只有懂得科学，掌握科学，尊重客观规律，顺乎客观规律，才能立于世上。
科学深深地影响着人的思维，影响着人的灵性，影响着社会的发展。
（二）科学的分类
1．科学的传统分类
由于研究的具体对象不同、角度不同、研究方法不同以及认识职能和认识内容不同，科学分为自然科学、社会科学和思维科学三大门类，它们互相联系、互相渗透，共同构建了科学的体系。
自然科学：
自然科学从物质运动的角度来研究整个客观世界，研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学，是人类改造自然的实践经验的总结。
自然科学的目的在于认识自然规律，认识的任务在于揭示自然界发生的现象以及自然现象发生过程的实质，进而把握这些现象和过程的规律性，并预见新的现象和过程，为在社会实践中合理而有目的地利用自然界的规律开辟各种可能的途径。
它的发展取决于生产的发展，并反转来推动生产的发展。
尽管人们在利用自然科学成果时要受到阶级利益、民族利益的制约，但自然科学本身没有阶级性和国界性。
自然科学包括数学、物理学、化学、天文学、气象学等基础科学和生物学、医学、农业科学、材料科学等实用科学。
社会科学：
社会科学是从人类社会发展运动这一角度研究整个客观世界。
它的任务是研究并阐述各种社会现象及其发展规律，一般属于上层建筑的意识范畴，是有阶级性的。
社会科学是以社会现象为研究对象的科学。
社会科学所涵盖的学科有：
政治学、经济学、管理学、法学、社会学、心理学、教育学、伦理学、文学、美学、艺术学、逻辑学、语言学、史学、军事学、人类学、考古学、民俗学、新闻学、传播学在内的社会学科。
思维科学：
思维科学是研究思维活动规律和形式的科学。
辩证唯物主义认为，思维是人脑的机能，是社会人所特有的反映形式，它的产生和发展与社会实践紧密联系。
思维在社会实践的基础上，对感性材料进行分析和综合，通过概念、判断、推理的形式，形成合乎逻辑的理论体系，反映客观事物的本质属性和运动规律。
思维过程是一个从具体到抽象，再从抽象到具体的过程，其目的是在思维中再现客观事物的本质，达到对客观事物的具体认识。
2．现代科学的体系结构
著名科学家钱学森把现代科学的体系分为十大科学部门，即：
自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、文艺理论、军事科学、行为科学、地理科学。
而形成比较一致意见的分类是，现代自然科学的三个层次：
基础科学、技术科学、应用科学。
基础科学——研究自然界物质的结构，各种基本运动形态、运动规律。
包括物理、化学、生物、天文、地理、数学等。
技术科学——研究生产技术和工艺过程中的共同性规律。
包括应用数学、计算机科学、材料科学、能源科学、信息科学、空间科学、应用光学、环境科学等。
应用科学——研究把基础科学和技术科学转化为生产技术、工程技术和工艺流程的原则和方法。
如作物栽培学、生物技术、咱动化科学、半导体科学、冶金学、工程力学等。
（三）科学研究方法
在现代科学的发展进程中，新科技革命为社会科学的研究提供了新的方法手段，社会科学、自然科学、思维科学相互渗透，相互联系的趋势日益加强。
科学研究是一种认识过程，是人们有目的、有计划、有系统地采取科学的方法去认识自然现象和社会现象，探索真理，并能动地改造客观世界的过程。
它是探求知识、解决问题的创造性活动。
科学研究是一个复杂而艰辛的过程，在这一过程中科学研究的方法是顺利达到研究彼岸的桥梁。
1．自然科学研究方法
（1）科学实验法。
科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。
实践不仅是理论的源泉，而且也是检验理论正确与否的唯一标准，科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。
特别是现代自然科学研究中，任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据，否则就不能被他人接受。
即便是一个纯粹的理论研究者，他也必须对他所关注的实验结果，甚至实验过程有相当深入的了解才行。
因此，可以说，科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。
（2）数学方法。
数学方法有两个不同的概念，在方法论全书中的数学方法指研究和发展数学时的思想方法。
而这里所要阐述的数学方法则是在自然科学研究中经常采用的一种思想方法，其内涵是：
它是一种科学抽象的思维方法，其根本特点在于撇开研究对象的其他一切特性，只抽取出各种量、量的变化及各量之间的关系，也就是在符合客观的前提下，使科学概念或原理符号化、公式化，利用数学语言（即数学工具）对符号进行逻辑推导、运算、演算和量的分析，以形成对研究对象的数学解释和预测，从而从量的方面揭示研究对象的规律性。
（3）系统科学方法。
系统科学是关于系统及其演变规律的科学。
尽管这门学科自20世纪上半叶才产生，但由于其具有广泛的应用价值，发展十分迅速，现已成为一个包括众多分支的科学领域。
它包括有：
一般系统论、控制论、信息论、系统工程、大系统理论、系统动力学、运筹学、博弈论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、一般生命系统论、社会系统论、泛系分析、灰色系统理论等分支。
自然界本身就是一个无限大、无限复杂的系统，在自然界中包括着许许多多不同的系统，系统是一种普遍存在。
一切事物和过程都可以看做组织性程度不同的系统，从而使系统科学的原理具有一般性和较高的普遍性。
利用系统科学的原理，把研究对象从整体、联系、结构的功能上，精确地考察整体与部分之间、部分与部分之间、整体与外部环境之间的关系，从而把握其内部联系与规律，达到有效控制与改造系统的目的，研究各种系统的结构、功能及其进化的规律的科学方法称为系统科学方法。
它已得到各研究领域的广泛应用，目前尤其在生物学领域和经济领域中的应用最为引人注目。
系统科学研究有两个基本特点：
其一是它与工程技术、经济建设、企业管理、环境科学等联系密切，具有很强的应用性；其二是它的理论基础不仅是系统论，而且还依赖于各有关的专门学科，与现代一些数学分支学科有密切关系。
正因为如此，人们认为系统科学方法一般指研究系统的数学模型及系统的结构和设计方法。
我国著名教育家叶澜在《教育研究方法论初探》一书中，对系统科学在教育研究中的方法论价值有深刻的论述。
其方法论价值表现在六个方面：
①提供拓展、重构当代教育研究问题领域与对象观的新视角。
②提供从整体上研究教育内部结构的新思维原则。
③提供分析教育与环境关系的“结构功能”新思维模式。
④提供研究教育系统变革过程的新思维路线。
⑤提供多学科综合研究复杂对象方法的范例。
⑥提供用系统观点认识教育的一系列新观念。
2．社会科学研究方法
自然科学的研究方法是人们完整、客观、准确地把握客观世界本质与规律的最佳方法，社会科学的最终目的就是为了完整、客观、准确地把握人类社会及思维的本质与规律，只有实现了自然科学化的社会科学才是真正成熟的社会科学，把自然科学的研究方法引入社会科学是科学发展的必然要求。
由此可见，社会科学的总体趋势是客观化、精确化和系统化，在本质上就是“自然科学化”。
社会生产力对社会科学在精确性、客观性和系统性上的需要程度是制约社会科学发展的决定性因素。
随着社会生产力的不断发展，社会事物的复杂化程度进一步提高，人们的主观反映所产生的误差也越来越大，由此所产生的社会危害越来越重，推动社会科学朝着精确性和客观性方向发展的动力越来越大。
同时由于社会分工日趋细微，社会结构日趋复杂，社会控制的手段也随之越来越丰富多样、准确及时，各种法律条文日趋具体化、精确化，这就在技术上产生了对社会科学精确性和客观性越来越高的要求。
社会科学实现自然科学化，并不是指社会科学个别或部分地引入自然科学的研究方法，而是指社会科学必须完全以自然科学的基本公理为假设前提，所有推理论证与运算必须严格遵循规定的逻辑程序，所得结论必须经得起严格的实践或实验的检验。
要实现社会科学的自然科学化，必须完成两大任务：
一是实现价值理论的自然科学化。
实现价值理论的自然科学化就是以自然科学的基本公理作为假设前提，把人类社会的价值运动辩证地还原为一般的物理化学运动，并采用自然科学方法对各种价值现象进行客观和精确的分析。
二是建立社会科学与价值理论广泛而深入的联系。
在价值理论实现了自然科学化以后，就要将价值理论延伸到社会科学各个领域，所有社会现象都可以找到它的价值动因，所有社会规律都可以采用一定的价值变化规律来描述。
3．思维科学的研究方法
20世纪50年代以后，脑科学有了新的重大进展，斯佩里等人对左脑和右脑功能的研究，对大脑机能区的定位研究，对神经回路的研究，脑物理和脑化学的研究等，都进一步揭示了思维的物质运动性质；与此同时，皮亚杰等人对儿童思维和成人思维的研究，新近兴起的认知科学对人脑信息加工机理的研究，则又丰富了人脑反映事物本质之机制的知识。
这些研究成果为思维科学积累了新的科学资料。
当代各学科的多层次和横向渗透发展，尤其是信息论和计算机科学的诞生，为深入地研究人的思维开辟了新的途径。
目前思维科学还处于初创阶段，分析的研究远远大于综合的研究，各部门独立的研究甚于跨部门的共同研究，还有待于形成统一的体系。
二、科学素养的内涵及构成
（一）科学素养的内涵
从字面分析科学素养是由“科学”和“素养”组成。
《教育大词典》中“科学”是指描述、解释和预言现实世界的过程和现象，揭示客观世界规律的理论表述。
《辞海》中“素养”是指经常修习涵养。
这种解释偏重素养的获得过程。
英语对“素养”的解释则偏重结果，一是指有学识、有教养，多用于学者；二是指能够阅读、书写，有文化，对象是普通大众。
1．国外对科学素养含义的阐述
20世纪初，科学素养的思想开始萌芽，1952年美国著名科学家、教育家柯南特在《科学中的普通教育》一书中说道：
“一个人的科学经验越广泛，他的科学素养越高。
”首次使用了“科学素养”这个名词；1958年美国斯坦福大学荣誉教授赫德在一篇名为“科学素养：
它对美国学校的意义”的文章中，用“科学素养”一词描绘对科学的理解，把“科学素养”看成对科学的理解及其技术在社会中的应用。
1967年，美国威士康星大学的培勒等人通过研究提出，具有科学素养的人应理解以下内容：
①科学和社会之问的关系。
②指导科学家工作的伦理原则。
③科学的本质。
④科学与技术的区别。
⑤科学的基本概念。
⑥科学和人文学科的关系。
1985年，美国科学促进会制订了面向21世纪中小学科学教育改革的“206l计划”，对科学素养进行了新的阐释：
①熟悉自然界，认识它的多样性和统一性。
②理解重要的科学概念和原理。
③通晓科学、数学和技术相互依存的重要方式。
④知道科学、数学和技术都是人类的事业，知道它们的力量和局限性的含义。
⑤有进行科学思维的能力。
⑥能应用科学知识和科学思维方法于个人和社会目的。
国际经济合作组织认为：
“科学素养是运用科学知识，确定问题和做出具有证据的结论，以便对自然世界和通过人类活动对自然世界的改变进行理解和做出决定的能力。
”“科学素养包括运用科学基本观点理解自然世界并能做出相应决定的能力。
科学素养还包括能够确认科学问题，使用证据，做出科学结论并就结论与他人进行交流的能力。
”
国际公众科学素养促进中心主任，美国芝加哥科学院副院长米勒教授认为：
“科学素养能够定义为对于科学技术具有读写的能力。
”公众科学素养是由三个相互关联的部分组成：
具有足够可以阅读报刊上各种不同科学观点的词汇量和理解科学技术术语的能力；理解科学探究过程的能力；科学技术对人类生活和工作所产生的影响具有基本的理解能力。
米勒教授的建议在国际上有着广泛的影响，并被普遍采用为各国测定和比较公众科学素养的基本参照标准。
欧盟国家科学素养调查领导人杜兰特认为科学素养由三部分组成，即理解基本科学观点、理解科学方法、理解科研机构功能。
20世纪90年代加拿大萨斯凯彻温省教育部制定的中小学科学素养标准，被细化成七个可实际操作的方面：
①科学的本质。
②核心科学概念。
③科学过程。
④科学、技术、社会、环境之间的相互关系。
⑤科学和技术技能。
⑥科学的内在价值。
⑦与科学有关的态度和兴趣。
关于科学素养的内涵研究，目前西方国家正朝着能够在科学教育中可实际操作的方向发展，而且和人类、社会的发展紧密地联系在一起。
2．国内对科学素养的研究和表述
中国科普研究所于1992年开始，利用米勒体系对全国的科学素养进行连续的调查。
随后平均每两年进行一次，2010年进行的是第八次调查测试。
我国专家对科学素养的内涵也进行过探讨，有专家认为，可把科学素养分成四个方面来阐述：
一是科学知识、技能和方法；二是科学能力；三是科学观；四是科学品质。
还有专家把科学素养的结构划分为知识结构、智力结构和非智力结构来论述。
《科学课程标准》（教育部基础教育课程教材发展中心，2001）中，科学教育包括四个方面：
科学探究（过程、方法与能力），科学知识与技能，科学态度、情感与价值观，科学、技术与社会的关系。
2006年国务院《全民科学素质行动计划纲要》中提出：
“公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。
”
可以看出国内专家对于科学素养的认识有一定的共同点，都认为科学素养是通过教育，掌握必要的知识和能力并能解决实际问题的一种内在品质。
科学素养概念的内涵是不断发展变化的，具有动态性、发展性特点。
但无论科学素养的概念如何变化，科学素养教育已成为提高国民综合素养不可或缺的重要方面和途径，它不仅关系到个人对科学技术与社会关系的理解，而且关系到科学技术对人类、对地球未来的影响。
因此，科学技术的发展不仅要求广大公众的理解，更要求广大公众的参与，包括决定科学技术的发展方向，使它向着有利于人类可持续发展的方向进行研究和发展。
3．科学素养的特征
从认知角度看，科学素养包括知识结构、智力因素结构和非智力因素结构三个方面。
其中，非智力结构包括志趣结构、道德结构、意志结构和审美结构。
知识结构是整个素质结构的基础，智力结构是在知识结构的基础上形成，并反过来促进知识结构的进一步完善；智力结构是科学素养结构的主干；非智力因素结构是在知识结构、智力结构的形成过程中同时形成的。
从内容方面看，如果说知识、能力是科学素养中的基础因素，那么思想、方法、精神和态度则是科学素养的主干，而科学技术与社会则是科学素养在实际运用中的表现。
科学素养有六个显著特征：
①科学素养虽然是后天培养的，但早期形成的科学素养，是对一个人终身起作用的持久因素。
②科学素养一经形成，可以不断发展、完善和健全，是一种稳定的因素。
③科学素养是一个由若干子系统组成的综合性、整体性的复杂系统。
④科学素养有很强的共性，但体现在每个人身上又有鲜明的个性。
科学素养的共性寓于每个人的个性之中。
⑤科学素养是在家庭、学校和社会的教育环境中逐步形成的，科学素养的形成是一个潜移默化的无形过程。
⑥提高全民科学素养有利于先进文化的发展和全民道德素质的提高。
总之，科学素养是可以通过学习、培训、科普教育等手段来培养、提高并不断发展的。
科学素养是最基本又是终身起作用的科学素质和心理品质，是一个人的人生观、价值观和思想品质、道德修养的重要方面。
（二）科学素养的构成要素
目前学术界对科学素养的含义界定不一，学者们站在不同的角度对科学素养的构成要素做出了各自的分类。
笔者更认同目前国内很多学者支持的“五要素”观点，即科学素养由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识、科学品质构成。
①这也是教师科学素养的构成要素。
其中，科学知识起着基础性作用，是培养和形成其他要素的主体；科学能力是核心，包含各种科学思维能力和科学实践能力等内容；科学方法是科学素养的重要表现形式；科学意识包含科学的世界观及在社会生产生活中理解和应用科学的意识等；科学品质主要是指科学态度及精神对科学的兴趣、情感、动机等内容。
教育科学素养是教师在教育教学活动中表现出来的，对教育教学效果有直接影响的教育科学知识、方法、能力、思想和品质的总和。
教育科学素养是现代教师素质的重要组成部分，是构成教师专业属性的核心，是教师专业区别于其他专业的根本特征。
1．科学知识
科学知识是培养和形成其他科学要素的载体。
在科学技术快速发展的今天，一个国家科技知识的普及程度，从根本上决定着这个国家生产力和文化的发展水平及这个民族的创造能力。
教育科学知识是教师教育科学素养的基础。
教师的教学活动并不是固定在本学科知识范
围内画地为牢的活动，而是充满创造性、内容丰富的社会实践活动。
教师面临的教育问题常常超出了学科知识的范围，如果没有对教育的一般认识，没有对教育与社会发展的关系和相互作用，以及教育内在活动中各种要素关系的认识，就不可能做好教育工作，更谈不上专业发展。
教师所具备的科学知识主要有四类：
第一类是教师作为公众人物必须具有的最基本的科学知识。
这是教师个人生活、参加社会活动所必需的科学知识。
也是教育过程中，师生交流活动所必备的跨学科的知识体系。
这个知识体系，从深度和广度上都要高于一般公众。
第二类是教师所教学科系统、扎实、广博的学科专业知识，包含学科基础知识，学科历史及发展知识，学科思想方法知识和科学家在研究本学科知识方法过程中凝练的学科精神。
第三类知识是运用学科的方法来分析教育活动的知识，包括教育学、心理学、生理学、教育实验学、教育统计学、课程论、教学论、教育信息学、教育技术学、比较教育学等。
这类知识主要是帮助教师分析教育现象和教育教学活动，认识并解决教育教学实践中方法和技术上的问题，提高教师的教育、教学和研究能力，是综合运用各门学科，解决教育教学实际问题的知识。
第四类知识是教师分析教育根本问题和教育中社会现象的知识。
包括哲学、教育哲学、教育史学、教育社会学、教育经济学、教育生态学等。
这类知识主要是帮助教师认识教育的本质，以及教育与政治、哲学、社会结构、经济体制、技术水平等所有社会变量的关系，是站在哲学的高度审视教育科学问题所需的知识。
2．科学品质、
科学品质主要指科学态度、科学精神以及对科学的兴趣、情感、动机等。
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