开放性在科学课程的编排上具有非常重要的意义，它关系到课程题材和编制方法的选择。在传统的科学课程中，课程的编制原则是以培养科学精英为基础的，这些原则的目的是培养出高级的科学家和技术专家。因此，课程的编制突出了抽象化和结构化的概念系统．那些不能掌握非常抽象的科学技术概念的学习者便被排斥在科学教育之外。在这种情况下，提倡开放性的科学教育是至关重要的。在传统的科学课程中，正规的课程编制方法是从基本原理出发，然后试图解释那些根据这些原理所产生的技术和实际应用。如果科学教育中提倡开放性的方法，那么科学课程就可以采用其他方式来进行编排。例如，可以将技术作为课程编制的起点。然后了解它们是如何起作用的，再在了解技术功能的基础上说明一些基本概念的重要性。另外，当课程所涉及的数学知识和技能超出学习者的能力范围时，可以实行一种明智的简化方法，用比拟法或者近似法来对观察到的现象或者概念提出暂时性的说明。这些方法在传统的封闭课程中可能是不适当的，因为它们无法清晰地表达课程的学科结构。但在开放性的课程中，只要这些方法行之有效，且不会影响今后更为复杂的科学技术的理论学习，便可以纳入到课程编制的系统中。
开放性在科学课程的内容选择上同样具有特别重要的意义。众所周知，随着科学技术进步步伐的不断加速，选择课程内容的范围也越来越大。如何才能有效地选择课程内容？关于这个问题有两种不同的看法：一种观点认为，课程中应该尽快地引入科学技术的最新发现，抛弃那些“旧的”或者是不属于新技术最前沿的知识；另一种观点则认为，课程中应该保证科学知识的结构性和基础性，而有关新技术的信息可以通过传播工具以某种方式介绍给学习者。这两种观点都有一定的倾向性，都强调了科学课程某个方面的特性。实际上，通过传播媒体介绍新出现的科学技术知识是应该的，但这只是综合理解现实世界的一部分知识，况且它并不能像课程中的信息那样有目的有计划地提供给学习者。另外，仅仅有新的科学技术信息还不足以使学习者学会综合地理解现实世界，这些新信息必须与科学技术的其他方面（应用、价值、伦理等）综合起来、保持平衡协调，才能够达到科学教育的真正效果。所以，在科学课程中。既不能忽视那些使我们了解周围世界的科学技术信息，其中应该包括科学技术的最新发现，以及那些有关科学技术的基本原理和概念，又不能忽视那些至今仍然有文化价值的科学技术知识，因为这些知识可能是人类认识发展史上的一种见证，对我们的生活和思想还有相当程度的影响。为了有效地包容这些信息和内容，科学课程必须采用开放性的方法，不断吐故纳新，保证课程内容的协调和平衡。
真正实施开放性的科学教育，最关键的因素是在科学教育体制上采取措施。体制的开放与否在很大程度上决定了科学教育能否有效地形成综合理解，能否考虑科学技术的社会意义。
（1）从学校自身的管理体系上看，只有在课程表中安排足够的课时用于各种不同学科的跨学科学习活动，综合理解的思想才能够渗透到科学教育中去。另外，学校管理系统通过考察学习者的知识水平以得到社会的承认或者其他地位的提高。这是无可非议的，然而，学校管理系统不应该拘泥于用学院式的教条方式来考察学习者的学业成绩，而对其他开放的考察方式加以歪曲。例如，在英国，人们就可以得到环境研究的普通教育证书。这种不同于传统的评价方式在开放体系中必须得到充分体现。
（2）从教师的培训体系上看，只有当教师接受足够的跨学科培训，他们自己才能够全面综合地理解科学和技术，理解现实世界，才能够合理地解释科学技术以及它们的社会意义。鼓励教师采取跨学科的方法以及系统的方法，不仅可以帮助他们摆脱一定学科的狭窄的知识限制，更重要的是促使他们的学识、教学观念和方式都能够向外部世界开放。多年来，科学教育改革的理论和实践都已充分证明，教师是科学教育成功的关键因素之一。只有当教师真正打开眼界时，整个科学教育体系的开放才可能切实、有效地进行。
（3）从教学的设计上看，只有当教学的设计与外部世界联系起来，并且相互之间产生真正的交流，才能够确保整个科学教育体系的开放产生实效。在传统的科学教育中，无论是教学计划、教具设计以及数据和文献的使用，都处于一种封闭或者半封闭的状态，教师进行教学设计或者教具设计的主要依据和目的都是为了完成教材中的教学内容。当科学教育强调科学、技术、社会的相互作用和关系时，这种状况必须得到根本性的改变。因为这时，科学教育最重要的目的是鼓励“利用知识”，科学教育最主要的任务是“教给学习者如何行动”。所以，收集数据和文献、设计学习活动、使用教具等都是开放性的活动。它们不但要求通过多种渠道、以多种方式进行，而且在不断的经验积累的基础上，必然存在发展的可能性。这种对外部世界的开放和交往是科学教育进行综合教育的基本保证。
总之，强调综合理解，强调科学技术的社会意义，强调科学教育体系的开放性，都从不同方面强调了现代科学教育改革的基本特征。根据这些基本特征，必须采取适当的措施，诸如改革学校体制，进行跨学科的师资培训，以及适当的教材编写等。其中，教材编写是一个非常重要的因素，但是与之相配套的体制和教师培训机制也必须作出相应的转变，否则，改革不会真正发生，充其量也只是一种调整或者改进。
二、构建STS课程的基本设想
贯彻科学教育的改革思想必须有与之相适应的课程和机制。目前，我国的科学教育改革正处于改革和发展的重要时期，既要摆脱传统的科学教育体制和传统文化对我们的不利影响，又要根据我们自己经济和文化发展的特征和需要，重构我国的科学教育体系。众所周知，科学教育的发展预示着我国科学技术的未来和前景，而在当今这样一个充满竞争的国际社会中，科学技术意味着国家的强盛和人民的富足。如果科学教育体系仍然局限于传统的教育模式，不能迅速对外部世界作出应有的反应，那么，科学教育就无法适应社会和文化发展的需要，就会阻碍国家科技的振兴和发展。所以，科学教育改革势在必行，它是世界性的发展趋势和潮流，而且这种改革必须是深层次的、内在的、根本性的变革。
如何重新构建我国的科学教育体系？这也是一个难以作出肯定回答的问题。这需要整个科学教育系统发生革命性的变化，而不是某些方面的修修补补。笔者在此不打算对如此复杂的问题作出全面的探讨，因为重构科学教育体系应该是我国科学教育的根本战略发生转变，它不仅涉及科学教育各种政策和方针的改变，更涉及我国文化范式、社会范式的根本性转变。因此，只想通过对STS课程框架的思考和设计，探讨科学教育改革可能采取的行动策略。
1．构建一个实施STS教育的课程框架
科学教育改革的目的就是为了适应世界环境和文化变化所带来的巨大影响。根据前面的论述，STS教育可以被看成是科学教育领域中实施的文化战略，它能够使科学教育对变化的世界作出适当的反应。从这个意义上讲，STS教育是科学教育改革的一条重要途径，或者是科学教育的一种重要的调整战略。如何才能将STS的战略思想贯彻到整个科学教育体系中？其中最关键的步骤之一便是构建实施STS教育的课程框架。只有通过有效的、合理的科学课程，才能够贯彻和实现科学教育的战略变化。也就是说，课程框架不仅能描述科学教育改革的具体实施策略，而且能反映科学教育改革的具体实施策略，而且能反映科学教育战略转变的基本思想。
为什么在科学教育体系中要构建实施STS教育的课程框架？这是由STS课程的主要特征决定的。首先，STS课程能够提供实现所有科学教育目标的机会；其次，STS课程多方面的范畴和视角提供了一种潜在的综合性科学课程；再次，“科学、技术、社会”这一概念本身不仅反映了科学技术的社会功能特征，而且也意味着一种平衡的具有内在一致性的课程体系；最后，STS教育思想能够渗透在整个课程体系中，或者说，可以以此来全面地调整科学教育体系。STS课程的这些重要特征对于科学教育的改革具有极其重要的现实意义。
从另一方面来看，STS教育以培养具有科技素养的现代公民为基本出发点。是科学教育由精英教育向公民教育转变的一个重要途径，其思想观念必须通过相应的课程来实现。在我国的科学教育改革中，STS教育的某些思想和观念是必须重新认识和思考的。第一，STS教育强调以批判性的思维发展为主要特征的科技素养的发展，而不是单纯的知识和技能的发展。第二，STS教育强调个性化的科学教育，这意味着科学教育是以学习者的个人经验为基础，更具有个人选择和决策的特征，注入了更多明智的价值观和伦理观。第三，STS教育强调民主化的科学教育，确保学习者能够有机会面对各种有关自然和社会环境的问题，认识自己在社会中应承担的责任。可以说，这些重要思想和观念关系到科学教育的未来发展方向和科学教育培养什么人的问题，它们都是科学教育改革中应该探讨的根本问题。
STS教育的目标多种多样，都有各自的出发点和视角。针对我国目前科学教育改革急需调整的目标和政策，构建STS教育的课程框架可以突出以下三个方面的目标：一是科学技术的实用目标，它强调为孩子和未来的成年人提供解决个人和社会生活问题的方法；二是科学价值、思想、态度和方法的目标，它强调科学独特的价值和思想方法；三是普通的文化教育目标，它强调科学技术是人类文化的一个重要组成部分，是现代人类生存所必需的基本素养。笔者相信，这三个方面的教育目标有助于我国的科学教育体系迅速摆脱传统的科学教育模式的束缚和影响，有利于探索科学教育发展的新途径。
总之，在我国科学教育改革的过程中，有必要构建实施STS教育的课程框架，从一种全新的角度来思考科学教育的未来发展。“科学、技术、社会”作为一种强调科学技术的社会功能的战略思想，已经成为全球发展的战略思想，它也必将对科学教育改革产生深刻的影响。STS教育正是人类为了适应迅速变化的世界环境和文化的发展所作出的战略调整，这种调整必定要通过科学课程贯彻到科学教育体系中。
2．构建一个课程改革的框架
课程发展是科学教育改革的重要环节。人们根据不同的课程理论和课程观念，采用各种不同的方式来组织和构建科学课程。每种课程都有其自身的特长和不足，都以不同的形式反映了课程构建的基本框架。传统的科学课程经常使用自上而下的课程框架构建方式，其特征是，首先对现存的课程进行重新思考，然后进行选择和组织课程框架，最后通过教师来实现。这种课程的最大特点是课程构建和管理具有鲜明的层次关系。这种特征保证了课程的构建和管理都相对比较容易。但是这种课程的构建方式不仅缺少教师的积极参与，而且也忽视科学教育的背景，因而在整个课程发展的过程中，教师的经验、观点、价值观被忽视，他们只是实现课程的技师；教和学的环境也受到一定的限制，学生的日常社会生活背景被忽视。这种课程在实施过程中的最大问题是，教师可能根本不理解课程设计者的意图，最后导致课程理论与实践严重脱节。也有人把这种课程框架称为“工程设计模式”。工程师设计的某个工程系统框架具有这样一些特点，即该设计框架不仅有精确的功能或者目的，而且必须在一定的监督下实施。工程师通过与劳动者交流他们的相互需要来控制整个系统的发展过程，并提供一种标准来检查和监督整个发展过程。由此可见，这种课程框架不仅过于技术化，而且呈现一种封闭的状态。
STS教育本身的性质决定了不能以封闭的课程框架来构建STS课程，因为如果STS教育仍然沿用这种自上而下的课程框架，不仅无法有效地使用STS课程的背景材料和资源，更重要的是培养了学习者和教师的被动性。也就是说，学习者成为科学知识的被动消费者，而不是积极主动的参与者；教师的教学也是以他人的材料和专长为基础，没有自己的独创和特色。在这种情况下，STS教育所倡导的批判性思考、科学技术的社会意义、学习者的个人经验、民主化的科学教育等重要因素都将被抹煞掉。因此，STS课程必须以开放的形式进行构建，即以一种开放性的课程框架来代替传统的层次式课程框架和管理模式。
多年来，我国传统的科学课程不仅过分强调科学知识，而且在追求升学和选拔的评价管理机制影响下，不但忽视了科学方法以及科学思想的教育，而且使科学知识越来越远离学习者的生活，也使科学知识变成了机械的和死记硬背的教条。这种现象很大程度上是由传统的科学课程的封闭特性造成的。科学课程中既缺少最新科学技术信息的输入，也没有对陈旧知识的更替；既缺少与学生日常生活有关的知识，也缺少与当前重大社会问题有关的研究和讨论，更没有对各种问题的批判性思考。如果仍然沿袭传统的科学课程的封闭设计模式，不仅科学技术的新信息以及与学习者的社会生活密切相关的科技知识仍然难以成为课程的主流，而且也难以真正贯彻STS教育的思想和理念。STS课程发展的历史经验告诉我们，根植在传统课程观念上的STS课程的构建不但存在理解上的缺陷，而且难以达到预期的效果（Ziman，1994；Pedretti＆Hodson，1995）。所以，只有设计一种开放性的STS课程，才有可能摆脱传统的科学课程的巨大影响。
