技术、技术素养与技术教育

技术 技术素养与技术教育 高中 通用技术 课标组常初芳2008 9 一 什么是技术 技术是一个承载着过多内容的术语 它一度指知道如何制造物品 即实用艺术 或者是对实用艺术的研究 但是 技术也用来指发明创造 如铅笔 电视机 阿司匹林 显微镜等人们用于特殊目的的发明 技术涉及某些人类活动 如农业 制造业 甚至涉及动物饲养 选举或战争 这些进程都会改变世界的某些方面 此外 技术有时还指那些产生和使用发明创造的工业机构和军事机构 科学素养的基准 1 基于内容的 技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则的体系 百科全书 狄德罗狄德罗 1713 1784 18世纪法国唯物主义的最主要代表人物 技术 进行生产活动或其它活动的知识技能和操作技巧 新华词典2001年修订版 商务印书馆 这种设备 能力和与之相伴随的知识的集合被称为技术 技术素养的标准 技术学习内容 技术 一词包括很多意思和内涵 它可以指人类发明的产品和人工制品 录像机是技术 农药也是技术 它可以指用以创造产品的知识本身 它可以是获得知识或开发产品的过程 技术有时会广义地指由产品 知识 人员 组织 规章和社会结构组成的整个系统 技术素养的标准 技术学习内容 2 基于目的的 科学 认识世界技术 改造世界 技术是一种创新性的人类活动 它通过设计以及知识和资源的利用带来各种变化 技术关系到利用人类的知识和资源来使某些事物工作 对某些事物进行控制 或改变某些事物的工作方式 它是人类取得进步 社会得到发展的必要手段 英国教育与科学大臣 1988 广义地说 技术就是指人们怎样改变自然世界来适合自己的目的 技术来自于希腊词语techne 指艺术 技巧或工艺 它意味着制造或工艺的行为 但从更广泛的意义上说 它是人们用来拓展人的能力 满足人的需求和愿望的各种各样的过程与知识的集合 技术是为了满足被发现的人类需求和愿望对自然环境进行的改造 技术素养的标准 技术学习内容 3 基于性质的 技术是一个人类的 动态的系统 汤姆斯 莱特 二 技术有哪些属性 技术是一个人类的 动态的系统 汤姆斯 莱特 1 技术属于人类 因人而生由人创造为人所用 人区别于其它生物的主要特征 人具备创新的愿望及思维能力 人具有制造工具和使用工具的能力 人的生活水平是由当时的技术水平决定的 2 技术是动态的 技术永远在改进着现有的技术 技术的进化是不可逆转的 人类的历史就是技术的发展史 石器时代 1000000 3000B C 青铜器时代 3000 1200B C 铁器时代 1200B C 1300A D 中世纪 500A D 1500A D 文艺复兴 1300A D 1600A D 工业革命 1750A D 信息时代 现在 由技术推动的三次伟大变革 14000年前农业的发展是第一次变革 由于提供了稳定的食物来源 农业使社会得到发展和繁荣 继而导致了文明的第一次大发展 第二次变革发生在十八世纪 随着蒸汽机和大量其他的重要机器的发展 第一座工厂建立了起来 这些变化形成了工业时代 一个大生产的年代 供应商 生产者 销售商 财政家和发明家的合作系统的建立 使得物质资料的生产发生了革命化的变革 低成本和高质量的产品广泛出现 最近一次变革 强大的计算机和高速的电信网络的产生和应用 已发生在过去的几十年里 这些技术成就是发生在信息领域 而不是象前两次变革一样发生在食物和物质产品领域 迅速地和低成本地储存 复制和转换信息的能力已强有力地影响了社会的几乎所有领域 从教育和娱乐一直到工商业和科学 信息时代的特征 广泛利用了自动化机器和信息处理设备 需要大批训练有素的技工 技术人员和工程师 原先在生产工人和管理人员之间的明显的分界线变得模糊 需要对生产工人不断进行与工作相关的培训和再培训 在历史长河中 有的技术成功了 有的技术失败了 技术的成败通常是由社会的认可程度和它在市场上的表现所决定的 技术发展的加速化 技术的每一次进步都建立在原先的发展基础上 而每次进步又会带来新的可能 新的问题和新的优势 使技术水平的发展及其复杂性的增加沿着一条螺旋线加速上升 3 技术是一个系统 输入 过程 输出 目的 反馈与控制 1 技术系统具有目的性 任何系统都有其存在的目的 系统的每一组成部分都要为其共同的任务协调工作 技术是为了满足人类的需求和愿望所开展的创造性活动 技术系统也必然有目的性 但是 一个技术系统的开发常常可以满足不同群体的多个不同目的 如核能的开发利用 2 技术系统的输入 资源 人材料工具能量信息资金时间 人 人是技术系统最重要的输入 人的需求和愿望产生了系统 人的期望和目的决定了打算要开发的系统的种类 人给系统带来特定的知识 态度和技能 人的劳动使系统能实现其功能 人的伦理道德和价值观控制并指引着系统的发展 人通过由其组成的各级政府制定了政策 对技术系统的发展进行推动或抑制 材料 几乎所有的技术都关系到人工制品 材料是制造人工制品的物质 材料可以被分为天然的 如石头或木材 人造的 如塑料或玻璃 和复合的 如纸或皮革 有些材料为技术设备提供了主体和结构 有些材料支持了系统的生产行为 如润滑 还有些用于包装和保护产品 工具 工具是技术的特征 工具是我们用来拓展我们工作能力的人工制品 工具包括手动工具和机器 能量 技术就是要做工作 所有的技术活动都需要能量 能量是做工作的本领 需要注意的是能量有各种形式 技术系统需要转换 传输和有效 合理地使用能量 信息 不管我们走到哪里 都会遇到各种事实和数字 它们被称为数据 我们把这些数据组织起来 按照类型进行分类 就产生了信息 我们可以从这些信息中发现内在联系 得出结论 我们的知识就得到了发展 信息是所有技术系统进行工作的保证 资金 我们已经看到技术系统的输入包括人 材料 工具 能量 以及信息 这些资源都是有价的 必须花钱购买 同时 技术系统的输出也是有价的 可以出售 这样 资金 也就是对经济系统的运行必不可少的金钱和信用 是又一种技术输入 时间 所有的工作或活动都要花费时间 时间分配给需要完成的各项工作 同样也分配给所有的技术尝试 最重要的最有可能被完成 假如时间不够用 不太重要的任务就会完不成 或往后推迟 所以 不是所有被需要的技术都能及时得到发展 有些活动不得不等待时机成熟 或其他资源的完备 3 技术系统的加工过程 设计过程生产过程管理过程 设计过程 技术利用工具及材料来拓展人的能力 控制和改造环境 这里的关键是开发 它需要的是创新的行动 用来开发技术的过程被称为设计过程 也是问题的解决过程 设计过程的通用步骤 1 确认问题2 开发问题的解决方案3 找出 改进并细化最佳方案4 制作模型并评价方案5 交流最终方案 生产过程 生产过程是为了执行技术系统的功能而需要完成的行为 例如 一个公司打算生产一种宣传用的小册子 他们撰写和编辑将要宣传的广告词和商品样本 拍摄用作插图的照片 将照片和样本制作成页面 再把页面变为印刷模版 最后用模版印出小册子 不同类型的技术需要不同的生产过程 管理过程 管理过程是人们用来保证生产过程有效并顺利进行的一切行为 他们利用这些过程来指导技术设备 服务或系统的设计 开发 生产和市场营销 管理的四大功能 计划组织实施控制 4 技术系统的输出 想要的和不想要的 如产品加工产生的边角料 想到的和未想到的 塑料的使用 即时的和长久的 汽车的温室效应 5 技术系统的反馈与控制 为了使技术系统的输出能达到预期的目标 系统往往需要一定的控制手段 反馈就是常用的控制方法 反馈是利用系统输出的信息对系统的输入或过程进行调节 从而达到控制和规范系统的目的 有些简单的系统控制不需要反馈 被称为开环系统 但许多系统 特别是自动化系统 需要反馈 它们被称为闭环系统 三 什么是技术素养 技术素养是使用 管理 评价和理解技术的能力 技术素养标准 技术学习内容 技术使用能力 技术使用能力关系到对当代重要技术系统的成功操作 包括了解现存的宏观系统或人类改进的系统的组成成分 以及这些系统的工作行为 管理技术的能力 管理技术的能力关系到确保所有技术活动能有效并恰当地进行 评价技术的能力 能从多个角度 功能 效率 成本 美学 对社会与环境的影响等 对技术的过程和产品进行评价 能预见到技术活动的风险 能参与与技术有关的重大社会问题的决策 理解技术的能力 一个具有技术素养的人会随着时间发展逐步深入地理解什么是技术 技术怎样产生 技术怎样影响社会 反过来社会又怎样影响技术的 他 她 将能够听或看电视或报纸上的技术新闻 智慧地评价新闻中的信息 将信息与其背景进行联系 根据此信息形成观点 一个具有技术素养的人将能适应技术 客观地对待技术 既不害怕也不执迷与它 四 为什么人人需要技术素养 马克思和恩格斯在1848年对当时技术的描述 自然力的征服 机器的采用 化学在工业和农业中的应用 轮船的行驶 铁路的通行 电报的使用 整个整个大陆的开垦 河川的通航 仿佛用法术从地下呼唤出来的大量人口 过去哪一个世纪能够料想到有这样的生产力潜伏在社会劳动里呢 对技术的不同态度 面对不断加速的技术发展给社会带来的巨大变化 有人赞赏 有人迷茫 有人恐惧 这些都是正常的 因为正是由于不同的社会和个人根据自己的目的和价值观来产生 管理和使用技术的 我们的未来不仅取决于技术本身 更大程度上取决于人们使用 管理和理解技术的能力 个人的角度 在工作中 每个人需要使用技术产品 发现和排除简单故障 今天更需要适应工作场所的技术变化 对于像工程师 设计师 制造商 建筑师和技术问题决策者这些对技术变化负有直接责任的人来讲 更需要理解和能力去考察和预见自己行为产生的影响 在生活中 需要对家庭用品的购买 使用和最终处理做出决策 从娱乐到医疗 日常生活也需要基本的技术素养 社会的角度 有效的民主取决于全体公民对决策过程的参与 避免受到少数有权势的人的控制 许多决策都涉及到技术问题 因而全体公民需要具备技术素养 技术活动为国家经济提供基础 技术的新发展提供更多的机会 需要更多有技术的工程师 发明家和工人 在全球经济中保持和发展竞争优势 民主要求责任和贡献的分享 一个缺乏技术素养的人如果参与经济活动 时常会成为一个没有贡献的社会成员 而仅能享受别人提供的贡献 环境的角度 作为发明者 开发者 政府或消费者 在对不同技术过程的使用和开发进行决策时 需要考虑其环境后果 每个人都必须考虑产品的整个生命周期 不仅要考虑生产中的材料和过程 还要考虑它们使用完毕后的情况 设计和开发那些对自然环境危害较小的技术过程和系统已经变得非常重要 一旦能做到的话 技术就会被乐观地看作解决环境问题的方法 而不是只能产生环境问题的罪魁祸首 我们的世界在今后的10或20年中将会发生非常大的变化 对此我们无可选择 然而 我们可以有这样的选择 我们是要睁大眼睛去进入那个世界 为我们自己决定一下我们究竟希望它是什么样的 还是随波逐流 对我们的去向和原因无知无为 技术素养将使这种选择有所不同 技术素养的标准 技术学习内容 五 什么样的人可以说具备了技术素养 是有能力的问题解决者 他们能从不同的角度 联系不同的背景去考虑技术问题 他们认识到一个问题的解决往往会引起其他的新问题 他们理解问题的解决方案经常需要权衡利弊 他们会意识到技术和个人 社会及环境的关系 具备系统思维 他们理解技术关系到系统 系统是将一些有相互关系的组成部分进行组合设计 使其共同达到预想的目标 他们有能力利用来自科学 数学 社会学和人类学的概念作为工具来理解和管理技术系统 他们会利用强大的系统导向的思维途径来考虑和解决技术问题 有负责意识和能力 他们能确认合适的技术解决方案 能评价和预见到所选方案的完成后果 作为技术的管理者 他们能考虑每一个改变造成的影响 找出一个适合该情况的最佳行动方案 具备一定的技术知识和技能 他们能理解隐藏在问题背后的重要技术概念 他们能熟练 安全地使用那些对他们终生的事业 健康和享乐必不可少的技术过程 理解技术的本质 他们能理解并欣赏基础性技术发展的重要性 他们有能力在日常生活的各个方面运用决策工具 最重要的 他们能理解技术是人类活动的结果 是为了满足人类的需求和愿望将创造力与资源结合的结果 六 现代基础技术教育应该是什么样的 学校开设技术课的重要性 学生可以通过多种渠道来获取技术素养 例如 出版物 媒体 博物馆 娱乐场所等 但是 只有学校才是唯一能保证每一个孩子都能参与正规的 连贯的 综合性的技术教育的途径 全国范围的大多数学生还很少或没有接受到技术教育 他们带着对影响今天社会的最强大的一种力量的最少的理解离开了学校 技术素养的标准 技术学习内容 1 应该有别于职业技术教育 职业技术教育是针对即将或已经进入工作岗位的人员进行的某一特定专业的技术教育 重点往往是技能培训 中小学生接受的是基础教育 其质量将决定一个国家未来全体国民的文化 科学和技术素养 基础教育的内容应该是对学生终身有益的 应该是观点 能力 态度和素质的培养 2 应该面向全体学生 应该给每一个学生提供公平的接受技术教育的机会 不管他们的性别 种族 兴趣 能力和未来可能从事的职业 因为必要的技术素养对于每个生活在这个高度技术化社会中的人都是至关重要的 不同的学生有不同的兴趣爱好 不同的特长和不同的职业取向 技术教育也应该给他们提供充分的机会 经验和发展空间 3 目标应该是切合实际的 技术教育应与学生未来的成人和工作生活密切相关 它应着重于个人能力的开发 职业指导及工作经验 它在学习技术知识的同时 更应强调能力的培养 这里包括终身学习的能力 4 内容应该是广泛的 技术普遍存在于人类活动的各个领域 它可能是某个大工业的技术革新 也可能是一个家庭阳台的美化布置 学生将要面对的是社会的各行各业 所以技术教育的内容应该是广泛的 基础性的 而不能是局限于某几个专业的 5 方法应该是多维的 例如 在解决一个技术问题时 可能会产生多种方案 在评价技术产品时 既有技术方面的标准 也有经济 社会 环境等方面的标准 技术过程需要动脑 需要动手 还需要交流 在工作中 既要培养学生独立工作的能力 也要培养他们合作共事的能力 等等 6 教学途径应该是综合性的 在处理技术问题时 我们需要各种知识 理解和技能 并须把它们融为一体 单从某一学科的观点来看问题往往是不够的 技术课程会与许多其它学科发生关系 如科学 美术 经济学 信息技术等 七 中小学生应该学习哪些技术内容 地区差别 城乡差别 技术随时间变化的加速 这些都造成了技术教育学习内容选择上的困难 技术教育应该选取那些重大的 基本的 不会轻易过期的技术通用概念 这些通用概念将形成一个人进行终生技术学习的基础 这就需要一个结构 给学生提供必要的概念与经验 发展他们在持续变化的技术世界所需要的理解和能力 技术的通用概念基础 既然技术是人类的创新行动 它关系到产生知识和过程来开发各种系统 从而解决问题和拓展人的能力 那么 技术就有一个可以定义的 通用的概念基础 即过程 知识和范畴 面向全体美国人的技术 1 过程 过程是人们为了产生 发明 设计 改变 生产 控制 维护和使用产品或系统而实施的行动 它包括四种过程 1 设计与开发技术系统的过程 2 确认与控制技术系统行为的过程 3 使用技术系统的过程 4 评价技术系统的影响及产生的后果的过程 设计与开发技术系统的过程 此过程涉及观察 调查 分析 设计 模型化 测试 故障排除等内容 过程中 学生需要将知识运用于新的情况 并从中发展新的知识 他们要学会利用各种资源 采用各种思维战略 如解决问题 形象比喻 推理等 他们还将学会如何执行计划 如何产生解决方案 如何对各种想法进行试验和比较等 确认与控制技术系统行为的过程 使用系统首先要认识系统 这需要经验和分析 一个具有技术素养的人不仅要知道这是什么技术系统 还要知道它们如何工作 怎样控制它们 为什么要使用它们 这需要来自各方面的知识 特别是科学 数学和技术的知识 有了这些知识 学生可以去调查和确定系统中所用的每个组成部分的行为 并在此基础上评价整个系统 判断出当变量改变或输入已知时需要采取哪些必要的控制措施 如反馈 使用技术系统的过程 技术改变着我们周围的一切 我们需要能够安全并有效地使用技术系统 学生既要具有使用家庭 工作 玩乐中常用的技术系统的经验 也要去探索技术的最新发展 这样 他们才能 选择适合当时情况的技术 以正确 安全的方式使用工具 材料 设备和过程 获取和利用信息来解决问题 产生新的技术 分析系统故障 毕生不断学会新技术的使用 在有些情况下 在某个特定的环境中 选择放弃使用技术系统 评价技术系统的影响及产生后果的过程 一切技术活动都会影响人 社会和环境 此外 技术活动关系到利弊权衡和风险 人们每天都要对技术活动进行决策 随着技术系统复杂性的日益增加 所有的技术决策都应该包括对已完成的或设想的技术系统所带来的影响及后果的评价 决策者应该理解与技术发展相伴随的真实的或潜在的风险 为此 学生需要学会评价的过程和各种评价的技巧 如趋势分析 模型分析 交叉影响分析等 2 知识 技术的性质与进化技术的各种关系技术概念与原理 技术的性质与进化 人们需要技术知识 也需要理解技术的性质和它的历史进程 这会有助于他们理解和分析当前的情况 对他们的技术决策提出挑战和考验 将技术的性质与进化归入技术学习的认知基础是很重要的 技术的性质及其意义已经经历了数千年的发展 每个人都应对它有所认识 技术的各种关系 技术与社会 经济 文化 政治的关系技术与环境的关系技术与其它学习领域的关系 技术影响社会 是经济的发动机提高人的能力在人 群体 国家之间 以及人和环境之间产生新的关系带来伦理和政治问题解决或引起健康和安全问题增加环境问题 社会影响技术 影响或限制技术的发展和使用为技术提供技能和想法提出对更大 更好 更快 更有效的系统的需求 技术概念与原理 这里指的是技术本身具有的独特的核心概念与原理 如 资源 质量 系统 控制 优化 权衡 技术与人的关系 技术的两面性 技术活动需要各种资源等 3 范畴 分类 人们开发 应用 研究技术需要理由 或是为了解决问题 或是为了拓展人的能力 人们去开发或使用各种系统 这些系统都属于自己的范畴 这些在不同范畴下开发出来的系统大致可分为三类 1 信息系统2 物质系统3