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学科教育论文论技术教育的重要性摘要现代科学教育已发展成为科技教育,科学教育与技术教育是不可分割的,技术教育对培养学生的创新、科学探究能力有重要作用,是发展学生科学精神、形成科学素养和科学态度、掌握科学方法、了解科学过程的载体。我国应加强基础教育中的技术教育,注重在中小学开设的技术课程中培养学生设计理念与技术应用能力同时对科学课程各学科内容进行改革,将科学知识与技术手段教育相结合,将技术因素渗透在理科教材中,并且重视培养技术教育方面的师资。关键词科学教育科技教育技术教育AbstractThemoderneducationofsciencehasalreadydevelopedintotheeducationofscienceandtechnologyeducationofscienceandtechnologyeducationareinalienable.Thetechnologyeducationplaysanimportantroleindevelopingstudentsinnovation,scientificinquiryability.Itisthecarriertodevelopstudentsscientificspirit,formscientificqualityandattitude,masterthescientificmethodandunderstandthescienceprocess.Weshouldstrengthenthetechnologyeducationinbasiceducation,payattentiontotrainingstudentsdesignideasandtechnicalapplicationabilitiesintechnologycurriculuminthemiddleandprimaryschools.Atthesametimeweshouldcarryonthereformofdisciplinecontentsofsciencecurriculum,integratescientificknowledgeandtechnologicalmeans,permeatethetechnologicalfactorintothescienceteachingmaterials,andpayattentiontotrainingtheteachersresourceintherespectiveoftechnologyeducation.Keywordsscienceeducationscientificandtechnologicaleducationtechnologyeducation现代社会中,科学技术已成为各个国家经济和社会发展的重要因素,科学教育与技术教育受到世界各国的高度重视。由于科学与技术的高度紧密结合,科学教育与技术教育的关系也越来越紧密,甚至走向融合。我国在2001年7月颁布的全日制义务教育科学(79年级)课程标准(实验稿)中,已将科学、技术与社会的关系作为内容标准的第五部分1同时,专门将技术设计作为一个主题,指出技术设计在教材编写和教学中,应渗透到各领域的内容之中。这说明我国的科学教育已非常重视科学与技术的有机结合,提倡在科学教育中重视科学与技术的关系的教育。我们要全面实现科学教育的目标,培养全面发展、具有创新精神与创新能力的21世纪新型人才,必须对科学教育与技术教育的关系有一个清晰的认识。本文拟对科学教育中技术教育的重要性作初步探索。一、科学与技术科学与技术的关系是技术哲学研究的一个基本问题,也是一个久有争议的问题。2英文科学(science)一词来源于拉丁文中的scientia,意思是知识、求知,即有知识,而不是误解或无知。辞海中对科学的解释是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界的本质和规律的知识体系。而学者们对科学的定义又是多种多样的。随着社会的发展,科学本身在不断发展,人们对它的认识也在不断变化。英国著名科学社会学家贝尔纳(J.D.Bernal,1901.1971)等人认为科学在不同时期、不同场合有不同的意义。科学的定义大致公认有以下三种界定1.科学是反映客观事实规律的知识2.科学是反映客观知识规律的体系3.科学是一项反映客观知识体系相关活动的事实与规律。这三种定义帮助我们从以下四方面认识科学(1)科学是人对客观世界的可检验的、可传达的认识,是反映客观事实和规律的知识和知识体系(2)科学是认识客观世界的一种思维方式和方法(3)科学是一项通过认识客观世界而形成的社会活动的事业(4)科学具有以下精神范畴公有性、独创性、普遍性、无偏见性、有条理的怀疑主义等。技术一词源于希腊文,有技能、技艺、能力之意,是社会活动的工具和技能系统是各类工具的发展、制造及其有意义的运用是根据对自然规律及其内在联系的认识并有意识地运用它设计和使用各种复杂工具和器械的过程。早在18世纪法国科学家狄德罗(17131784)在他主编的百科全书中指出技术是为某一目的的共同协作做成的各种工具和规则体系技术是人类为了实现改造控制自然、满足社会需要而创造的各种工具和方法。3辞海中对技术的解释是1.泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种操作方法和技能2.除操作技能外,广义的还包括相应的生产工具和其他物质设备,以及生产的工艺过程或作业程序、方法。在相当长的一段历史时期,技术与科学是两股道上跑的车,走的不是一条路。18世纪以前科学与技术不直接相关,甚至分离,往往各自独立发挥作用。直到19世纪中叶,科学与技术的相互作用才非常明显。第二次技术革命的一个显著的特点就是科学开始引导技术。科学走在技术的前面或导致新的技术产生,是以电磁理论的提出和电力技术的发明为主要标志的,同时,蒸汽机技术的改进,内燃机技术的发明和化工技术的兴起,也是科学指导技术,是科学技术化的标志。科学对技术的作用主要来源于两个方面一是技术创造来源于科学理论和科学预见的物化二是技术创造来源于科学实验的放大和扩展。反之,技术对科学也有一定的影响作用。例如,19世纪的伟大科学成就星云假说,地质演化说,能量守恒和转化定律,从原子分子论到元素周期表,等等,都是以技术为基础获得的。由此可以说明技术是科学的基础。技术科学化表明技术是科学发展的动力,技术推动科学前进技术为科学的发展提供研究手段,特别是科学实验的装备技术为科学概括和分析提供资料的来源,提供经验认识源泉技术实践可以检验科学认识的真理性,科学知识要经受技术的考验。现代的科学更加技术化,现代的技术更加科学化,科学与技术逐渐一体化,已成为现代科技发展的特点和趋势。4科学和技术的结合,不仅是科学的幸事,也是技术的幸事。科学回答是什么为什么,而技术回答做什么怎么做。科学的目的是认识客观世界,提供改造客观世界的可能,而技术的目的是改造客观世界,即把可能变成现实。科学是发现,技术是发明。科学是创造知识的研究,技术是综合利用知识与满足社会需要的研究。可以看出,技术与科学是辩证的统一体,科学中有技术,技术中也包含着科学。技术是科学的应用,是科学与社会的中介或跨界线的部分。技术为科学研究提供物质保障。科学是技术发展的理论基础。技术是科学的延伸,科学是技术的升华。所以科学与技术之间相互联系、相互促进,是一个不可分割的整体。二、科学教育与技术教育标志着科学教育的开始是19世纪中期以后,科学进入学校基础教育课程中,成为学校教育内容的一个必要的组成部分。英国作家乔治奥威尔(19031950)在他的什么是科学一文中指出科学教育是指灌输一种理性的、怀疑的、实验的思维习惯。它应当是指学会一种方法──可以用在遇到任何问题上的方法──而不是简单地堆砌大量的事实。科学教育最后还意味着一种观察世界的方式,而不仅仅是一种知识体系。英国科学社会学家贝尔纳在考察了近现代科学发展和科学教育后指出在19世纪中期以前,所有伟大的科学家就其科学知识而言,都是自学出来的。5直到19世纪下半叶,随着初等义务教育在西方工业化国家的普及,由于工业经济发展的需要和科学技术的巨大进步,科学教育在中小学课程中的地位由被承认得到巩固。技术教育的含义也随着时代的发展而发生改变。一种含义起始于18世纪,英、法等欧洲国家称培养技术工人的教育为技术教育,也就是说技术教育为职业教育的一种类型,是职业教育的概念。另一种含义起始于20世纪中叶,把培养技术型这种新型人才的教育称为技术教育,以区别于技能型人才的职业教育。1984年,联合国教科文组织出版技术和职业教育术语,明确技术教育是培养技术员和中级管理人才,也即技术型人才,这个注释得到了大多数国家的承认。6由于科学与技术的日益发展,科学教育与技术教育均受到世界各国的重视,技术教育也如科学教育一样,逐渐渗透到基础教育中。技术教育不再只局限于上述含义,而成为基础教育中的重要组成部分。国际上重视技术教育的原因是多方面的,总结起来有三点1.科学与技术的结合使得科学教育内涵包括技术因素国际科学教育界关于科学素养的定义已将技术素养、科学知识、科学方法和科学本质并列囊括其中。2.当代国际科学教育理论与实践强调科学教育情景化情景化的科学教育重视科学教育的内容与教学、与学生的需要和生活相联系,强调关注和解决现实生活中的问题,而现实问题的解决离不开技术因素的支撑。3.科学教育综合化的趋势也是技术教育在基础教育中受到重视的原因。发达国家实施技术教育通过以下两种途径一是在基础教育课程中,设置独立的技术教育课程二是在学科课程中渗透有关技术知识,培养学生解决问题的能力。例如,英国自1988年起将科学课程作为核心课程,技术课程作为基础课程,技术课程重在培养学生的设计与技术能力同时,在科学各学科课程中将学科知识与技术方法手段紧密结合在一起,表现为在传授知识的同时渗透工艺技术手段的内容。我国的基础教育中技术教育相对薄弱,在中小学阶段虽然设有技术教育课程,但没有充分发挥技术教育应有的作用,主要表现在以下四方面1.技术教育只是劳动技术课,没有发挥技术教育对培养学生设计理念与设计能力的作用2.技术教育课程的师资极为缺乏,技术教育课程的专职授课教师不多,很多学校由各学科课程教师兼任3.学科课程中涉及技术教育的内容非常少,在学科教学中,我们提倡培养学生解决问题能力,而真实的问题往往涉及科学知识与技术因素,问题的解决必须依靠科学知识与技术手段相结合,无技术手段,无法真正培养学生的能力4.技术教育的一些理念,例如实验设计只在实验课中进行,而实验教学由于各种原因相对也比较薄弱。三、技术教育对科学教育的重要作用科学教育是一种科学人文教育,其含义包括培养科学精神、科学态度、科学方法、科学能力、科学意识和学习科学知识,是提高全民的科学素养的教育。科学能力、科学意识、科学方法都在技术手段的应用过程中体现出来,实现培养全体学生的科学素养的目标,技术因素起到了至关重要的作用。我们认为科学教育中若缺乏技术教育,科学教育就是不全面、不完整的。在科学教育中,技术教育的作用可表现为以下四点。(一)技术教育对培养创新型人才的促进作用人的创造性包括以下七个方面创造性物体应用能力发展趋势,创造性问题提出能力,创造性产品改进能力,创造性想象能力发展趋势,创造性问题解决能力发展趋势,创造性实验设计能力发展趋势和创造性技术产品能力发展趋势。其中创造性物体应用能力、创造性产品改进能力、创造性实验设计能力和创造性技术产品能力与技术教育密切相关。科学要对社会产生影响,必须通过技术来实现。科学教育中的技术因素能让学生了解科学运用到实际生活、生产中的过程,认识到技术活动的巨大力量和开展技术活动的关键环节,激发学生对技术的兴趣,培养创新意识和革新能力。科学教育的目标之一就是培养创新型人才。培养创新型人才,技术教育是不能忽略的一个重要方面。北京师范大学最近对中国和英国青少年的创造性进行比较调查,发现在上述七个方面的调查中,中国学生只有创造性问题解决能力一个指标高于英国学生,其他方面均远远落后于英国学生。究其原因,除了教学内容、教学方式的差异外,技术教育的差异也是主要的原因之一。我国的科学教育对学生的技术设计的理念、设计能力的培养不够,这就使学生大量的知识只在记忆与理解层面,很难与实际应用联系起来。因此中国学生要补创造性的课,必须重视技术教育,技术教育是激发学生创造性的途径之一。(二)技术手段在探究过程的重要作用在我国当前实施的新课程的教育目标中,已将科学探究作为培养学生的创新精神和实践能力的重要的一个方面,是课程改革的突破口。科学探究的基本过程为①提出问题②猜想、假设③制定计划④进行实验⑤收集证据⑥解释与结论⑦反思与评价⑧表达与交流共八个环节。在这些环节中,若缺乏技术手段,探究是无法完成的。科学的发展已表明,技术手段的先进与否已成为制约科学研究水平高低的重要因素。科学与技术已紧密相连,无法分割。对学生实施科学教育,只有把科学知识和技术教育整合在一起,才能完成一个完整的科学探究过程。学生只有具备一定的科学知识和技术手段,才能解决社会、生活中的实际问题。因此,科学教育只有与技术教育结合,科学探究过程才是完整的,科学教育的目标──培养学生科学素养与实践能力才得以真正实现。(三)技术教育使课程更加综合化当代科学已经步入了一个新的科学时代──后现代(postmodernscience)时代,当代科学已不再是过去的纯科学了,传统科学的各个学科相互渗透、交叉、融合,形成新的研究领域,这些交叉学科领域为研究和解决复杂问题提供了更加广阔的途径,7呈既高度分化又高度综合的发展态势。进而言之,科学教育中各学科知识的综合化也是一个不容忽视的问题。科学教育中的技术因素会促使科学教育各学科知识走向综合化。技术问题可能产生于人类活动的各个领域,技术教育的内容应该是广泛的、综合的。一个技术问题的解决可能需要各种知识、理解与技能,并需要把它们融为一体。技术手段的应用有机地将各学科知识、技能联系在一起,因此重视科学教育中的技术教育,对于拓宽课程范围,加强课程综合化,开拓学生的视野,提高学生综合相关知识和有效解决问题的能力无疑具有十分重要的作用。8(四)科学方法、科学过程、科学态度以技术教育为载体长期以来,我国的科学教育一直把传授和掌握系统的科学知识放在首位,从科学的本质上看,这是片面的,没有反映科学的全貌。进行科学教育不仅要让学生获得系统的科学知识,更重要的是树立科学的自然观,掌握认识世界的科学方法,理解科学与社会的相互作用。美国的科学教育家拉费尔E马丁(RalphEMartin)指出科学教育应该有三个方面的内涵,即科学知识(scienceknowledge)、科学过程能力(scienceprocessskill)和科学态度(scienceattitude)。9技术教育对科学自然观的培养起到一定的促进作用,学生对科学方法的掌握、科学过程的了解都是以科学知识和技术手段相结合为载体才能完成的。科学方法包括技术手段,具体到实践过程就是技术手段的应用体现了科学方法的掌握过程。科学过程可概括为以下四项科学领悟、科学探究、科学交流和科学思维习惯。从科学过程所包含的内容可看出,科学探究过程需要技术手段的支持,所以科学过程离不开技术手段。技术教育不仅包括在实验室进行的实验过程,还包括解决社会生产生活实践问题的过程。无论是哪一过程,学生都要在不断的探索和实践中,经过一次次的失败挫折,最终得到一个正确的结论或设计出一种完美的方案。在此过程中,培养了学生坚忍不拔、不断追求科学真理的科学态度。因此,科学方法、科学过程、科学态度教育是以技术教育为载体的。综上所述,重视科学与技术教育是国际基础教育发展趋势。针对我国基础教育发展现状,我们认为我国的科学技术教育应注重1.在基础教育课程开设的劳动技术课的教学内容与方式上注重培养学生的设计理念与设计能力2.对科学课程中的各学科课程内容进行改革,将科学知识与技术手段教育相结合,将技术因素渗透在理科教材中,重视实验教学3.培养高素质的技术教育课程教师。我们应该借鉴发达国家科学教育改革的经验,推进我国科学教育的改革发展,使学生在学习科学课程时,对技术问题予以足够的重视,真正领悟科学教育思想的内涵,具备创新意识,提高创新能力。
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