科技教育是实施素质教育的主要途经

1、第四章科技教育是实施创新教育的重要途径,创新教育是很复杂的系统工程，它涉及生理与心理等人自身的因素；家庭与社会等环境的因素；自然与社会等知识的因素；针对多种影响因素而实施的多元化创新教育途径，共同为创新人才的成长做出贡献。但是，在众多的创新教育途径中，对于大众而言，有没有一些是重要途径？我国的创新教育能否找到一个可以实实在在操作的切入点呢？,纵观国际教育发展的现状和趋势，美国的国家科学教育标准（“2061工程”）、英国的“教育改革法”与国际课程、日本的“新科技立国”与“个性化方针”科学技术教育（Science & Technology Education）无疑已成为各创新型国家教育实施创新教育

2、的重要抓手和途径。,把我国的文化和教育与创新型国家进行比较，其中，联系自然、联系社会、保护好奇心、提倡个性化、用触摸觉去接收环境信息等是我们最为缺乏的。 科学技术教育恰好能在这些方面提供良好的创新教育资源和环境。 我们重点对科学技术教育与创新教育之间的微妙内在关系进行研究，但并不否定其他因素在创新教育的作用，相反，我们还要把其他因素有机地融合在科技创新教育中来进行研究，因为它们本来也是不能截然分开的。,第一节 科学技术教育 （Science & Technology Education）概述,一、“科学技术”的内涵,1“科学”的内涵 （1）“科学”的词源 “科学”一词是英文“science”翻

3、译过来的外来名词，源于中世纪拉丁文“Scientia”。清末，“science”曾被译为“格致”。明治维新时期，日本学者把“science”译为“科学”。康有为首先把日文汉字“科学”直接引入中文。严复翻译天演论和原富两本书时，也把“science”译为“科学”，20世纪初开始在中国流行起来。,（2）“科学”的定义探索 “科学”这个词，英文为“science”，原意为“学问”、“知识”。随着科学的发展，“科学”的含义变得丰富而复杂，至今还没有一个为世人公认的定义。 辞海对“科学”的解释是：科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系，是社会意识形态之一。 静态科

4、学观认为，科学是人类认识客观世界的知识体系。动态科学观认为，科学不仅包括科学知识，还包括动态的科学过程，严谨的科学态度，顽强的科学精神，先进的科学方法和正确的世界观。 近年来，更多的学者认同“科学是关于自然界、人类社会和人类自身的规律的事实、原理、方法和观念的知识体系以及创建这个知识体系的社会活动”这样的看法。,（3）“科学”的分类 科学的分类反映了一定历史时期人类认识自然,认识社会,认识自身的状况和水平。 按研究对象分类 按研究对象分类,现代科学研究对象有自然、社会和思维三个领域，分别为自然科学、社会科学和思维科学，以及抽象上述三个领域共同规律认识的哲学和贯穿三个领域的数学（研究它们的空间形

5、式和数量关系）。每个大的学科由若干分支学科构成。各个学科之间有若干交叉、横断、综合和边缘学科。,2“技术”的内涵 （1）“技术”的词源 “技术”这个词，英文为“technology”，原意是木匠，也许是因为古代木匠在各工匠中最具技艺的缘故。“技术”一词的希腊文词根是“tech”，原意是指个人的技能或技艺。早期，指个人的手艺、技巧，家庭世代相传的制作方法和配方，后随着科学的不断发展，技术的涵盖力大大增强。,（2）“技术”的内涵 18 世纪末，法国唯物主义哲学家、科学家狄德罗在他主编的百科全书中将技术定义为“为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系”。 现代汉语词典中认为“技术”是指人类在利用自

6、然和改造自然过程中积累起来并在生产劳动中体现出来的经验和知识，也泛指其他操作方面的技巧。 技术的内涵是一个历史范畴。在不同的社会发展阶段包含着不同的内容，人们所给出的技术概念也各不相同。从揭示现代技术系统整体的本质出发，所谓技术，是指人类在利用、控制和改造自然过程中，按照特定的目的根据自然与社会规律所创造的、由物质手段（工具、机器、仪器等）和知识、经验、技能等要素所构成的系统。,3科学与技术的区别和联系 现代，科学与技术之间，一方面表现为密不可分，几乎被看作是同一范畴；另一方面，二者的任务、目的和实现过程不同，相对独立地发展，二者是辩证统一的整体。 科学的任务是通过回答“是什么”和 “为什么”

7、的问题，揭示自然的本质和内在规律，目的在于认识自然。技术的任务是通过回答“做什么”和“怎么做”的问题，满足社会生产和生活的实际需要，目的在于顺应自然。 科学主要表现为知识形态，技术则具有物化形态。科学提供物化的可能，技术提供物化的现实。科学上的突破叫发现，技术上的创新叫发明。科学是创造知识的研究，技术是综合利用知识于需要的研究。对科学的评价主要视其创造性、真理性；对技术的评价则首先看是否具有可行性，可操作性，能否带来经济效益。,4“科学技术”（ Science & Technology）词组的演进 今天，科学与技术之间的界限已变得越来越模糊不清。对于科学来说，技术是科学的演绎和延伸；对于技术来

8、说，科学是技术的理论基础，是实践经验的归纳和升华。随着科学技术的发展，某一科学从规律的发现到实际应用，转化为直接生产力的周期越来越短，甚至于二者逐步结合，形成了科学技术的统一体系（参见表41）。,从长远的观点看，科学技术的融合与协同发展，是人与自然、人与社会和谐发展的最佳状态。当今世界，“科学技术”一词的广泛运用，充分说明了科学的技术化和技术的科学化，科学与技术的相互渗透，正是现代科学技术发展的鲜明特征。,二、“科学技术教育”（Science & Technology Education）的界定及分类,1“科学教育”、“技术教育”、“科学技术教育”的界定 与“科学”、“技术”、“科学技术”的内

9、涵相对应，有必要界定“科学教育”、“技术教育”与“科学技术教育”，以便清晰地认识它们之间的联系与区别。,（1）“科学教育” 当前科学技术教育研究中的“科学” 很少指最宽泛的科学(“Wissenschaft”),把数学包含进科学的也较少,更多的还是“science”（“格致”）意义上的自然科学，它不包括社会科学和人文学科。所以，科学教育主要包括以物理、化学、生物、地学、天文等学科为主要内容的教育。“数学”、“技术”是“科学教育”的基础和工具。在科学教育中进行的技术教育是为了更好地认识科学本质和培养应用科学能力，体验科学、技术与社会的关系。“社会科学”与“人文科学”，是培养科学精神的重要科学。 “

10、科学教育”主要是系统学习前人的科学知识、科学方法，是间接经验的传承。目前，为了培养学生的创新精神和实践能力，加入了研究性学习以及实训学习内容。 例如，大学开设的物理学、化学、生物学等，基础教育的“科学”、物理、化学、生物等的学习就属于“科学教育”范畴。,（2）“技术教育” “技术教育”是以某领域“技术”的系统科学知识及操作技能为主要学习内容的教育。这里的“科学”是“技术”的基础，是为学习技术服务的。 例如，大学里的化工技术、光电子技术、信息技术、教育技术等专业的学习过程；高中阶段的“技术”课的学习等，属于“技术教育”范畴。 以电子技术和工艺的学习为例，该专业的学习是培养掌握电子科技及生产技术的

11、科技人才。其中，固体物理学、焊接技术、电子元器件、印刷电路板、装配及连接技术、表面安装技术、测试与检测技术等的学习过程，既有理论又有实践，既重视前人间接经验的学习，更重视直接经验的获得。特别强调动手动脑、创新精神和实践能力的培养。,（3）“科学技术教育”（Science & Technology Education） 广义的“科学技术教育”泛指一切以“科学”、“技术”以及“科学技术”为内容的教育，是“科学教育”和“技术教育”，以及“科学教育”与“技术教育”相互渗透与融合的教育总称。 “科学技术教育”是涉及各门自然科学(包括综合科学)和技术科学的知识、技能、方法的教育；是融入科学史、科学哲学、科

12、学文化学、科学社会学等学科的整体教育。科学技术教育要求理解科学技术与社会关系,把握科学本质,养成科学精神,全面培养和提高科学素养；并通过科学探究与技术应用过程的体验教育，加强对科学、技术与社会关系的理解,培养具有科学素养的合格公民,发展社会生产力。科学技术教育，是让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通的理论与实践相结合的教育。 科学技术教育包括家庭、学校及社会的科学技术教育，是教育系统工程中的重要组成部分。,2科学技术教育的分类 按内容是否遵照“学科”知识体系对“科学技术教育”进行分类 按内容是否遵照科技知识体系进行分类，科学技术教育可分为“学科科学技术教育”（简称“学科科技教育”）与“非学

13、科科学技术教育”（也称为“综合科技教育”）。 “学科科技教育”：例如，在大学阶段的物理学、化学、生物学、机械技术、电子电工技术、农业技术等，在中小学阶段的物理、化学、生物、技术等具有系统学科知识体系的学习过程。 “非学科科学技术教育”（综合科技教育）：例如，中小学设置的“综合实践科技活动”课程中的科技活动；校外青少年科技创新竞赛活动、科技馆活动等没有按照学科知识体系展开的科技活动；家庭及社会中非组织形式的随机科技知识与技能的学习，如父母传授、电视传播等。,3“科学技术教育”的内涵 20世纪70年代，国际上形成了“STS教育”【科学（science）技术（technologe）社会（societ

14、y）教育】的发展趋势，使越来越多的科学家、哲学家和社会学家加入科学技术教育研究队伍。从目标到课程，从校内课堂到校外科技活动，都在向着一个更高的层次发展。,第二节 “科学技术教育”在创新教育中的重要作用,依据创新人才结构图（图12）所示，创新教育是一个复杂的系统工程，在这个系统工程中，是否能寻找到一个切入点,是否能把创新教育承载在某些切实可行的常态化的教育之中，通过这样切实可行的途径，实现创新教育的目标？,问题？,纵观国际上公认的二十几个创新型国家的教育，它们似乎是非常自然平和地进行着常态化的教育，孩子在开心地玩耍，学生在有兴趣地学习，最后却在这“玩玩耍耍”中培养出了创新人才。深入分析以后发现，

15、这些国家的教育有一个共同特征，即把科学技术教育作为创新教育的重点和途径（当然，教育是多元化的，其他教育也不能少，这里是说，科学技术教育是重点和途径）。,一、科学技术教育对培养青少年创新思维的贡献 研究创新教育的关键，集中在“一个问题的两个方面”。 “一个问题”：能否促进人的创新型全脑开发。这是目的。 “两个方面”：一是社会与教育者能否为教育对象营造良好的“环境信息场”；二是能否应用五个“人体信息通道”接收环境信息流，对人脑进行修饰和塑造。 创新教育就是沿着这一“途径”去实现全脑开发的过程。研究创新教育，就是探索这条“途径”。,科学技术教育是营造良好的“环境信息场”的重要途径之一吗？,讨论1,（

16、1）“科学技术教育”能为受教育者提供丰富的“环境信息” 可以从“信息”所承载的内容、时空、形式三个维度来分析“环境信息”的丰富程度。 科学技术教育“环境信息场”中的“信息”内容丰富 科学技术教育“环境信息场”中充满着跨越时空的“信息” 科学技术教育“环境信息场”中的“信息”传播形式丰富多样 （2）“科学技术教育”的学习环境有利于人们能动性地接收信息,科学技术教育有利于培养学生的创新思维能力吗？,讨论2,（1）科学技术教育有利于培养学生的逻辑思维 （2）科学技术教育有利于培养学生的形象思维（非逻辑思维） （3）科学技术教育有利于培养学生的灵感思维 （4）科学技术教育中应该遵循的基本原则 （5）当

17、前我国科学技术教育存在的误区 我国长期受封建文化 “劳心者治人，劳力者治于人”等思想影响，科学技术教育存在重知识轻能力误区。有的人把学科科学知识学习等同于“科学技术教育”，有的父母亲把完成学校作业当成学习的全部，甚至于在高考和中考这种决定孩子前途的关键选拔环节上，也把考书本知识作为惟一评价标准。,二、科学技术教育是培养创新人才综合智力的有效途径,科学技术教育是培养人们科学技术素养的重要途径。基本的科学技术素养一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法和技术技能，具有获取和运用科技知识的能力，树立科学思想，崇尚科学精神，有一定的应用它们处理实际问题以及参与公共事务的能力。需要在长期的科学技

18、术教育中潜移默化地积累。 科学技术教育是学生了解、学习和运用创造技法的重要途径。创造技能包括创造性认知风格和方法。事实上，创造“有法”又“无法”，“入道”了就不考虑方法了。重要的是要依靠练习和体验，在实践中获得创新的体验和直接经验，开发大脑潜能，感悟创造的真谛，科技教育和创新实践只是人才成长的重要途径。 科学技术教育是培养创新人才特质的重要途径。,到此，可以给“科技创新教育”一个较完整的界定了。它是以科学技术教育为中心，融合多学科、多领域内容和方法，潜移默化地开发全脑、构建综合智力网络以及人格特质等创新潜能的教育。,创新教育实验1,实验目的：科技活动与创新的初步体验 实验内容：创意焊接实验 实验地点：科技创新实验室 实验时间：2课时 实验仪器设备：3050W电烙铁一把、焊锡丝、焊锡膏（或松香）、2米铜丝（1平 方）一根。 实验要求：1、学生在课前做好设计图（最好用工程制图，也可以用示意图）：要求 每个学生进行独立思考用铜丝要做什么模型？需要把铜丝剪成多少？ 焊点在哪里？每段的长度是多少？ 2、实验时，老师向学生介绍焊接的基本技术；检查学生课前准备情况； 3、某个学生按照自己的设计举行实验； 4、将实验成果放在展示台上，大家分享创新成果。采取交流、自我内