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科学素养是由文化素养引申而来的。科学素养一词译自英文scientific literacy。素养和素质含义接近，但素养与素质相比更强调后天修习涵养的作用，即学习提高的重要性。判别一个人是否具备科学素养，这个问题与如何给科学素养下定义、如何界定科学素养的内涵密切相关。然而，迄今为止，学者们对科学素养的理解仍然是不统一的。
经济合作与发展组织（OECD）认为：“科学素养包括运用科学基本观点理解自然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。”
在世界范围内，由于人们受教育程度的不同，社会信息流动的速度及信息内容的不同，经济发展状况的不同，获得科学技术信息的渠道和手段的不同，因而对科学素养内涵的看法存在差异。发达国家将研究重点放在了解本国公众是否具有参与各种公共政策讨论的能力，是否保持决策的民主化和公开化，是否了解科学技术的迅速发展给个人和社会带来的影响。发展中国家更关心的是本国综合国力和国际竞争力，并且认为科学素养是国家综合国力和劳动力素质的重要组成部分。
虽然世界各国学者对科学素养内涵的见解各异，但又不乏相互共同之处。综合学者们的观点，科学素养的内涵主要涉及以下三个部分：科学术语和科学基本观点；科学的探究过程；科学对个人和社会的影响。
科学素养是可以测度的。美国国家科普作家协会于1957年进行了世界上第一次科学素养调查。1972年以来，美国一直坚持开展公众科学素养的调查研究，并把调查结果发表在《科学与工程指标》上。目前世界上许多发达国家和少数发展中国家都定期或不定期地开展了本国公众科学素养的调查。但是，目前各国的这种调查仍处于探索和研究阶段。对公众科学素养的调查，只有在长期的连续不断的调查过程中才能建立起成熟的、符合本国文化和特点的测试指标体系，才能观察到本国公众科学素养的发展和变化的趋势。
中国科学技术协会于1992年、1994年和1996年组织了三次全国范围的调查，这是中国学者在这个领域内探索和研究的初步尝试。2001年中国科学技术协会又组织了公众科学素养的第四次调查。这次调查不仅改进了调查方法而且建立了中国公众科学素养观测网，为今后长期开展此项调查研究工作奠定了基础。
师范生科学素质由科学知识、科学能力、科学方法和科学品质等要素构成。
科学知识是科学素质的基础，对科学知识掌握的多少与程度是反映学生科学素质的重要方面，没有科学知识就谈不上科学素质，科学素质主要是学生在学习科学知识的过程中培养的。
科学能力是师范生科学素质的核心，它直接体现学生科学素质的高低。科学能力较多，概括起来可把它分为动手能力（含观察能力、实验操作能力、制作能力）、动脑能力（含思维能力、理解能力、创造能力、运用科学知识解决实际问题的能力）、动口能力（科学语言表达能力）、自学能力（获取新知识、自我发展的能力）等。
科学方法是师范生科学素质的重要组成要素。科学的研究方法、手段是自然科学方法论的主要内容，掌握科学方法对培养学生辩证唯物主义认识论的观念极为重要，对全面培养学生的素质，使学生更好地适应未来的发展有极其重要的作用。
科学品质是师范生科学素质的非智力因素，主要包括对科学的兴趣、情感和科学意志、精神，它对学生学习科学具有驱动力的作用，培养学生自学性和自律性及坚强的意志。
各项科学素质并不是孤立的，它们之间有着密切的联系。科学能力的形成需要以科学知识为基础加上科学方法的共同作用，科学方法本身又是科学能力的要素之一，科学品质又对学生学习科学具有控制和调节的作用。因此，应全面把握师范生科学素质教育的内涵，以推动师范学校科学教学改革向纵深发展。
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