科技素养与高新技术上

#第一讲科技素养与高新技术（上）（讲稿）主讲：罗骥云南广播电视大学教授副校长同学们好，今天我们一起学习和交流一些有关科技素养与高新技术的一些基本知识和问题。我们主要讲的是五个部分：一、素养与科技素养；二、科学与科学革命；三技术与技术革命；四、科技与可持续发展；五、高新技术及其应用。首先我们介绍一下有关素养和科技素养的问题。一、素养与科技素养1、素养按照定义，素养包括三个方面的内容。第一是“涵养”，也就是说有关于修身养性、善于控制情绪这方面的内容；第二是素质，素质又包括三个方面：（1）指人的生理上原来的特点；（2）事物本来的性质；（3）完成某种活动所必需的基本条件。那么在高等教育领域中，素质应该是第三个定义：就是大学生从事社会实践活动所具备的能力；第三个含义就包括在教养方面，表现为行为方式中的道德修养状况。是社会影响、家庭教育、学校教育、个人修养的结果，尤指在家庭中从小养成的行为的道德水准。那么这个定义也告诉我们素养是可以通过后天来形成的。我们通过图片上的孔子形象它告诉我们什么呢？孔子通过他的论语告诉我们，要快乐生活需要三种素养，也就是说我们常讲的“孔门三乐”。第一乐是“学而时习之”，告诉我们学会的东西应该经常拿来应用。也就是说学的东西如果能拿来应用是一件很快乐的事。第二个素养是“有朋自远方来”，告诉我们要广交朋友，开阔自己的视野。如果经常有朋友来帮助我们，那么我们的事业、我们的生活就会很快乐。第三是“人不知而不愠”，告诉我们君子要保持一颗平静的心。别人不知道你，那是很自然的，所以如果我们像君子一样以一颗平常的心，多交朋友、多学习、多应用，那么我们的人生素养应该就是比较高的了，我们的人生就是很快乐的了。2、科技素养国际经济合作与发展组织认为：“科学素养是运用科学知识，确定问题和作出具有证据的结论，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作出决定的能力”，那么主要是“包括运用科学的基本观点理解自然界并作出相应决定的能力”和“确定科学问题、使用证据、作出科学结论并就结论与他人进行交流的能力”。在科技素养方面最具典型的科学家就是我们举的例子——居里夫人。居里夫人是唯一一位获得两次诺贝尔奖的女性科学家。而且她的两次诺贝尔奖还不相同，一次是化学，一次是物理。同时作为这个家庭的素养还是比较高的，她的丈夫和她的女儿也分别获得过诺贝尔奖。美国科学促进协会对科技素养的定义是：“熟悉自然界，尊重自然界的统一性；懂得科学、数学和技术相互依赖的一些重要方法；了解科学的一些重大概念和原理；有科学思维的能力；认识到科学、数学和技术是人类共同的事业，并认识到它们增加人们敏锐地观察事件的能力、全面思考的能力、以及领会人们对事物所做出的各种解释的长处和局限性。同时，还应该能够运用科学知识和思维方法处理个人和社会问题”。“科学素养可以能力。此外，这种内在的理解和思考可以构成人们决策和采取行动的基础”。中国科技部理解的科学素养为：科学态度；科学知识、技能；科学方法、能力；科学行为、习惯。中国教育部提出的大学生科学素养主要包括：科学研究（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。在中国的科学家当中最具典型意义的有两位，一位是我们现在图片上的钱学森博士，他是新中国强大的最具代表性的科学家之一。他解决了我们中国上天的一系列的科学问题。另外一位就是解决了我们十几亿人吃饭问题的著名的农业科学家袁隆平教授。那么做个基本的总结，科学素养是一种整体的素质结构，包括以下三个基本维度：第一，科学知识与技能；第二，科学探究过程、方法与能力；第三，科学态度、情感与价值观。下面谈一谈有关技术素养。技术素养反映的是一个人所具有的一种能够对技术加以理解和思考的综合素养。概括而言有以下三个方面：在知识方面，一个具有技术素养的人能够理解基本的工程概念及术语；能够理解技术所反映的社会价值观及文化。在思维及行为方式方面，一个有技术素养的人能够就技术的益处和风险向自己和他人提出恰当的问题；并且能够在适当的时机参与有关技术发展和应用的决策。一个有技术素养的人还要有一定的动手能力，也就是我们常说的解决问题的能力。所以我们归纳起来一个具有科技素养的人他能够从自然的现象当中去发现规律，从规律当中去找到解决问题的方法，从而解决我们在应对自然、社会和个人问题当中的一系列的问题。二、科学与科学革命提到科学我们自然而然就会想到一系列的人类历史发展上最伟大的科学家。其中一位就是奠定了古典力学基础的牛顿以及他的力学三定律。牛顿他解决了几何力学当中几何物体之间的力学的解析方法和原理。第二位是奠定了我们现代力学的伟大的科学家爱因斯坦和他的相对论。爱因斯坦解决了大到宇宙天体小到基本粒子的基本原理和力学方法的问题，都加以了科学的论述与解释及应用。所以从更大的空间、更小的结构、更大的范围内发展的科学。那么具体要定义什么是科学呢？从两位科学家所研究的成果上我们可以看出：广义上讲，科学就是反映自然界、人类社会和人类思维规律的系统知识体系。包括我们常说的自然科学、社会科学和思维科学。从狭义上讲，科学专指自然科学。比如说我们学管理的同志经常讲，人类社会发展是靠两个轮子来推动的。一个是科学技术，一个是管理。他的这个定义就把管理和科学技术分开了，他所理解的科学技术就专指的是自然科学，而把管理科学拿出来加以突出。而实际上管理科学也属于广义科学领域的范畴。人类的科学发展经历了三次科学革命，所谓的科学革命是由科学的新发现和崭新的科学基本概念与理论的确立导致的科学知识体系的根本变革。请大家注意，所谓的革命是指出现了根本的变革，它是人类对客观世界认识的质的飞跃，必然会对人类社会实践产生巨大影响。科学革命对社会发生的积极影响表现在两个方面。一个方面是在新的科学理论的基础上，产生了新的技术，新的生产工具并发明了新的工艺，从而使社会生产力发展到一个新的阶段。另一方面，科学革命所孕育的科学新思想、新科学思维方式和新的科学精神作为巨大的文化力量深刻地影响着人类的精神生活和社会文化进步。三次科学革命第一次科学革命发生在16〜17世纪，以哥白尼的“日心说”为代表，初步形成了与中世纪神学和经验哲学完全不同的新兴科学体系，标志着近代科学的诞生。后经开普勒、伽利略，特别是牛顿为代表的一大批科学家的推动，建立了近代自然科学体系。第二次科学革命发生于19世纪，以化学、物理学、生物学的重大理论突破为内容。有能量守衡与转化定律、细胞学说和进化论等成就，这三项重大成就被称为19世纪自然科学的三大发现，形成了整个物理学、生物学、心理学等实验科学体系。第三次科学革命是19世纪末到20世纪初，X射线、电子、天然放射性、DNA双螺旋结构等的发现，使人类对物质结构的认识由宏观领域进入微观领域。相对论和量子力学的建立使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革，有机化学、分子生物学与基因工程、生物技术、微电子与通讯技术飞速发展，标志着科学发展进入了现代时期。下面我们介绍第三部分三、技术与技术革命什么是技术？从广义的定义上讲，技术是人类活动方法和手段的总和。包括生产技术和非生产技术。从狭义上来理解技术就是人类改造自然、创造人工自然的方法和手段的总和。比如说我们运载的工具从汽车到火车再到飞机再到航天飞机等等。技术在人类发展史上同样伴随着人类文明的发展产生过三次技术革命。第一次技术革命，发生于18世纪60年代。主要标志是蒸汽机的广泛应用，人类进入蒸汽时代。第二次技术革命，发生在19世纪70年代。主要标志是电力的广泛应用。世界进入电气时代。第三次技术革命发生在20世纪四、五十年代。主要标志是原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术、分子生物学和遗传工程等领域的重大突破。世界进入信息时代、知识经济时代、电子时代、太空时代。从前面的例子、定义我们来看一下科学和技术有什么区别和联系。用一句话来概括——科学是真理，技术是工具！我们可以从五个含义上来了解它们的区别和联系。第一，从历史上看，科学和技术按照各自轨道发展，但技术更为古老。从两者特点上来讲。科学是精神性劳动，具有非功利性、权威性和世界性；技术与社会实践直接相关，目的是改造自然、创造人工自然。从成果方面来说，科学的最高成果是自然存在的首次发现；技术的最高成果是发明（人工自然的首次产生）。从发展上来说，科学发展依靠技术支持；技术进步依靠科学指导。发展到当代来看，两者紧密结合，实现了科学技术化和技术科学化。所以，到现在我们通常所说的科学技术，我们就把它合二为一，称为科技，就因为两者已经紧密地结合。我们通过一个实例来看一下科学的技术化和技术的科学化。天文学在我们的观念里，天文学就是研究天体的运动规律、发现新的天体、定位新的天体等等这一系列的科学活动。但是现在的天文学已经发展到了可以运用我们一系列的空间技术，实现人造天体和自然天体的一些定位工作。从图上我们可以看到，如果天文学可以对我们的人工天体来进行定位的话，那么从技术上已经能够实现摧毁我们人造天体。这也是科学的技术化、技术的科学化的一个例子。此外我们还可以理解，天气预报从原来的一天到现在的三天、七天。天气预报是一项科学的预报工作，但是，借助于现代的计算机技术的飞速发展，我们用巨型计算机来进行预测，我们的天气预报就可以带有一定的准确性预报到七天左右的天气。这个是我们科学技术化和技术科学化。四、科技与可持续发展从前面的实例我们是否会认为科技发展就可以解决一切问题呢？杨振宁教授谈过一个发展观的问题，他说：“科技带动了工业；工业带动了经济；经济又促进了科技发展。”那么科技、工业、经济的发展是否是可持续发展，科技是否就能解决任何的问题？在我们人类社会发展的过程当中经济社会的发展同时也伴随着一些负面的效应，比如说我们昆明滇池流域的污染问题，工业发展所带来的空气污染问题，环境污染问题。据2004年全国污染损失的一个报告统计是占了我们当年GDP的3.05%，总额达到了5118亿元。这个损失是非常巨大的。同时也产生了一系列的社会问题，比如贪污腐败、贫富分化、社会稳定等等。这些问题的出现就要求我们要有新的科学技术的发展观，具体来说我们有以下对策：1、发展社会科学；2、实现全社会的科学发展，形成一个和谐的社会。这也就引出了一个科技促进可持续发展的问题。现在我们谈到的可持续发展，包括一些新的理念：绿色、低碳、生态、新的科技发展观等等。绿色低碳就要求我们要尽量采用自然的生产。比如说