技術課程和物理課程(1)(1 / 3)

技術總是與科學緊密相連的,在現代社會經濟發展和國際競爭中技術的重大意義和作用,已是不言而喻。為了迎接21世紀的挑戰,世界上很多國家為了提高整個國家的技術水平,都已經把普及技術教育作為普通教育的一個重要任務來完成,紛紛在中小學開設或加強了技術課程。如英國已把技術課作為國家統一規定的中小學10門基礎課程之一。法國從小學到高中都設有技術課程。美國的中小學中也開設了多種門類的技術課程,在其著名的2061計劃中,把技術課程置於非常重要的地位,是其擬開設的5類課程中的一種(其他幾類是生物科學和保健科學,數學,自然科學,信息科學和工程學,社會科學和行為科學)。根據聯合國教科文組織的一項調查的結果,全世界的小學1~2年級,技術課程平均每周的開設時間是1.6小時(幅度為0.5~5.0小時),3~6年級為1.5小時(幅度為0.3~3.8小時),初中階段為2.6小時(幅度為0.4~8.5小時)。這說明技術課程受到了普遍的重視。在我國的普通中小學課程正處在變革時期,技術課程正在逐步地加強,在中央教育科學研究所向國家教育委員會提供的《全日製普通高級中學課程計劃(送審稿)》中,就提出了在普通高中開設技術課程的建議,國家教育委員會基礎教育司公布的《全日製普通高級中學課程計劃(試驗)》中,以“勞動技術”的名稱,設置了這門課程。在這一部分內容中,我們對技術課程以及技術課程與物理課程的關係進行探討,拋磚引玉,為物理課程和技術課程的進一步完善提出我們的建議。

一、物理學與技術的關係

物理學是自然科學的基礎學科之一,它在自然科學中占有重要的地位,數次工業革命都與物理學的進展緊密地聯係著,物理學同時也在不斷地推動著技術的進步。

一般來說,一種技術的形成和完善,通常總是要以某種科學理論為基礎,形成這種技術的技術原理,選擇某種技術方案,並確定具體的實施方案。因此,我們可以把技術原理和技術方案稱之為技術形成過程的結構要素,物理學對技術發展的作用滲透在技術形成的全過程中,我們可以用下麵的示意圖表示。

1.物理學為技術原理的形成提供了依據

所有在生產中發展起來的技術都是依據一定的理論的,其中許多技術都是以物理學的理論為基礎的,如火箭技術是以力學原理(牛頓運動定律、動量守恒定律等)為基礎,無線電通訊計數是以電磁學理論(麥克斯韋方程、歐姆定律等)為基礎,激光技術以原子物理學和光學(受激輻射原理、光的幹涉原理等)為基礎,熱工技術以熱力學原理(熱力學第一定律、熱力學第二定律等)為基礎,半導體技術以固體物理(能帶論等)為基礎……這些例證舉不勝舉。從物理學和技術的發展史來看,每個新的物理效應的發現,每個新的物理規律的得出,都會形成新的技術原理。物理學的基本原理對技術的發展提供了堅實的基礎,為技術原理的形成提供了依據,物理學的原理潛在的效益是通過技術在實際中的應用來實現的。

2.物理學為技術方案的選擇提供了基礎

物理學不僅為技術原理的形成提供了依據,還直接影響了技術方案的選擇和技術實現的方向。如電磁感應定律的發現為研製發電機提供了技術原理,但應用這一原理去製造出滿足實際需要的發電機卻存在著多種方案,發電機的磁場可以用永磁體、永磁體組合、它激式電磁鐵、自激式電磁鐵;而發電機的電樞的形狀可以用圓筒形、雙T形、齒形、環形、鼓形等等。經過了近50年的探索,最後終於采取了鼓形電樞的自激式電磁鐵,在這一技術方案的選擇過程中,電流的磁效應、電磁感應、磁滯和剩磁理論等電磁學的理論起到了指導的作用。

3.物理學為技術方案的實施提供了條件

一種技術的方案確定後,下一個問題就是如何實施了,顯然,在實施過程中還會遇到大量的問題,如在設計原子反應堆的技術方案確定後,在建造和運轉原子反應堆的具體過程中,還要考慮核原料的提純、臨界體積的確定、減速劑的選用、鈾鈈轉化循環的實現、冷卻和熱交換器的設計、放射性的防護和監測、核廢料的處理等問題,在解決所有這些問題的過程中,物理學同樣起著不可缺少的作用,這些問題的解決也都需要借助於物理學的理論和方法(當然,也會用到其他的科學知識)。

因此,我們可以把物理學與技術的關係比喻為水和魚的關係。物理學的理論為技術的產生和成熟提供了必要的依據和基礎。

二、技術課程的意義

在我國,隨著社會主義現代化建設的開展,工農業生產和人民的日常生活都與技術結下了不解之緣,技術的整體水平也在不斷提高,技術水平的迅速提高,必然要求技術知識的普及和提高。在世界上的發達國家,現代技術正在飛躍發展之中。盡管我國在改革、開放之後技術有了很大發展和提高,但與這些發達國家相比,總的說來,我國的技術水平還是比較低的,需要急起直追。而要提高我們整個國家的技術水平,就必須從基礎教育入手。所以,在普通中小學中普及技術教育具有極為重大的意義。