技術課程和物理課程(2)(3 / 3)

指導美國中小學教師與大學教師一起製訂幼兒園到12年級的課程實施計劃。

指導各學區製訂出自己的課程改革模式和科學課程計劃。

以新課程模式為指導編寫新一代教材,培訓教師和設計、使用新的評估方法。

在2061計劃中,特別對技術課程進行了探討,所取得的成果是《技術:2061計劃第一階段技術專家小組報告》,它與其他4個分報告以及2061計劃的總報告成為第一階段的成果。下麵,我們就對2061計劃中關於技術課程的設想進行簡要的介紹。

1.對技術的基本認識

技術就是運用知識、工具和技能解決實際問題,擴展人的能力。技術最貼切的描述是一種過程,但更普遍為人所知還是它的產品及其社會效益。技術通過科學發現而發展,通過工程設計而成型。它由發明者和設計者構想產生,通過企業家的工作變成成果,由社會來推行和利用。

技術也是一種社會過程的一部分。技術被用來服務於社會,而社會通過其私人和公共機構以及人產生和控製技術。社會影響技術,技術同時也影響社會。這樣,人們就需要理解技術及其各個領域與人類社會製度及社會可能運用的價值觀之間的相互作用關係。這種相互作用的結果和活力是技術影響人們生活方式的關鍵。

技術是一個技術性過程。它不同於科學,科學的作用在於理解,技術的作用在於做、製造和實施。科學原理,無論是否被發現,都是構成技術的基礎。

技術對世界不斷增長的變化起著重要的作用。這種變化對於增長是至關重要的,而且也許是不可避免的。青年人完成高中學業時,應當充分認識到,他們將在其一生中,在不斷變化的基礎上碰到技術問題。

2.技術教育課程

專家小組一致認為,技術不同於科學和數學,目前它在小學和中學的課程中占極少或者根本沒有位置。這樣,專家小組認為應該先考慮如何把技術與未來的中小學課程結合起來。

技術教育應當揭示技術從思想到現實的發展過程。並且可以通過利用實驗室裏的體驗來證明課堂教學。這樣,這種教育應當展示技術是如何影響個人和社會的。

技術教育應當適應學生的年齡和經曆。應當以描述性的材料開始,然後是原理和概念,並在各個水平上都與直接經驗結合起來。幼兒園水平的學生,應知道的技術可以體現在用磚建造房子或者使用電話等事情上。12年級的學生,就可以學習電話係統、網絡、電話交換以及其他問題。同樣,幼兒園的孩子,可以利用諸如橡皮泥製作一個有形物體等簡單的實驗,以揭示塑性力學和如何通過幹燥使物體硬化。而12年級的學生,就可以用儀器測量粘土磚的強度。

隨著學習的深入,應當介紹一些與技術有關的概念,這些概念可能是闡明技術過程是如何發揮作用的,也可能是技術方麵、經濟方麵或社會方麵的思想。在4年級,可以在常識的基礎上,通過各種方法或形式學習儲存的概念,如一隻鬆鼠儲藏堅果的一般數量、一個水壩的貯水量和一節電池的蓄電量等;在10年級,可以在學生學習電池的蓄電量時增加在這一過程中化學知識所起的作用。

技術原理是從物理科學、生物科學、社會科學和人文科學中推理得出的。它們為學生理解與技術有關的科學提供了基礎。這些原理包括科學規律、經濟學原理以及需要思考的人類價值觀,它們應該在各個水平上加以介紹。

當學習逐步深入的時候,就應當介紹技術工具的運用。這些工具包括圖書館、實驗室、車間、設備、計算機以及數學的運用,而且它們應該成為所有水平階段學習過程的一部分。

3.技術課程的內容

技術包括許多領域,技術學習應當包括這些領域和曆史以及它們現狀的某些情況。由於這些領域正在迅速地變化著,因此所講授的內容應當不斷更新。下麵介紹了一些技術課程中應涉及的內容,具體的說明是指學生應該獲得的親身體驗,其中介紹了一兩個學生可以開展的活動。

(1)材料。

傳統的工藝技術課程是由材料(如木工和金工)或者它們的加工(如鑄造、焊接)來命名的。但是,手工材料的實踐應當擴大到包括一些運用於電子、合成材料和生物材料中的先進材料。

(2)能源。

能量的原理及其用途應當放在科學課程中講授,但是它的應用必須在小學和中學的技術活動中就得到完全的體驗或闡明。功、動能和勢能等概念、能量的儲存、熱力學和熵等都應當結合有目的的親身體驗。

(3)加工製造。

教育有獨特的機會為學生在這一領域提供各種各樣的親身體驗,從使用簡單的工具到製造機器人和為之編寫程序來發展製造簡單產品的加工製造係統。對加工製造的初步學習為學生提供學習加工過程、係統等基礎概念和工業組織結構的機會。

(4)農業與食品。

應該把課程的重點放在農業技術的技藝方麵,包括在有條件的小學和中學階段開設有關先進的生物技術課程。學生應當參與用植物、動物、害蟲、真菌、黴菌以及其他生物做實驗。他們還應該在化肥的作用、動物營養、植物生理學以及生態學等方麵獲得直接經驗。為了繼續這一學習過程,應該把實驗室得出的結果放到目前的社會研究課堂中進行討論。

(5)生物技術和醫療技術

這部分的學習應該與生物課程相結合,包括用植物、動物甚至變更基因做實驗。通過學習簡單的概念之後,學生就應該能做這類實驗。在高中實驗室中進行基因變異是為了使這一過程非神秘化。用生物分子模型進行建造和研究,能夠幫助學生對分子模型、結合以及能量轉換等概念產生一個正確的理解,而這些概念是生物化學和技術的基本部分。帶學生參觀醫療保健設施,並聘請校外專家到課堂上來,都能有助於學生了解設備和技藝以及最新技術和有關社會問題。

(6)環境(大氣)。

用紙張和纖維濾紙過濾各種煙霧中的顆粒的實驗是一種減少各種有害物的物理方法,可以由學生自己設計這一實驗。到實地去看看當地的焚化爐或者發電廠能增加許多知識。

(7)信息交流。

學生應該能製作用於信息交流的簡單裝置,從曆史上的小裝置(如簡單的電報機)到現代化的電子線路。然後他們可以把這些用到自己設計的初級網絡中去。

(8)電子學。

小學學生應該有機會製作能作一些事情的簡單電路,如控製運動或放大聲音,以後,學生們可以學習更多實用的電子學知識。這類活動應該結合學習與電子學原材料有關的物理和化學,以及學習電子學的重要組成部分——邏輯、相交設計和係統。

(9)計算機技術。

在學生學習的早期階段就應使學生開始取得計算機的實踐經驗。學生應當把計算機用於教育目的和遊戲,並把它作為一種使問題和答案具體化的手段。起碼要學習編寫簡單的程序,這將幫助學生了解計算機是如何發揮功能的。

(10)交通運輸。

學習交通運輸技術應由學生們設計並測試網絡,包括控製係統。學生可以用玩具或模擬汽車提出鐵路或公路方案來實踐上述活動,速度、載物和效率的限製可以作為這些方案的一部分,通過簡單的實驗揭示出來。

(11)太空。

設計一個具有完整維持生命功能的太空站是一項很好的學習計劃。這要求學生具有相當多的想象力,並且迫使學生尋求許多領域的先進技術。

五、物理課程與技術課程的關係

技術是與物理學緊密聯係在一起的,如果不加分析,籠統地認為學校裏有了物理課程(科學課程)也就是有了技術課程,那完全是錯誤的。因為物理學和技術雖然有聯係,但畢竟物理學是物理學,技術是技術,它們各有各的特征和內容體係。物理教育和技術教育也各有各的特征、內容和目的意義,既不能互相包容,也不能互相代替。

通過我們對物理學與技術的關係的探討,對技術課程的意義的分析,以及介紹和分析英國的技術課程和美國2061計劃中關於技術課程的設想,我們看到了物理課程與技術課程之間的密切關係,在這裏,我們把物理課程與技術課程的關係概括為以下幾點:

(1)物理課程為技術課程的開設提供了基礎。

(2)技術課程可以彌補物理課程中與實際聯係的不足。

(3)在初中階段開設綜合科學課程,可以更好地把科學(其中當然包括物理)與技術聯係在一起。

(4)技術課程的要求為物理課程的改革提供了思路。

最後要說明的是,我國的中小學技術課程的研究和實施中還有許多工作要做,我國目前的情況是,把技術課程以勞動技術教育或職業技術教育的名稱安排在勞動教育、職業教育中進行,誠然,勞動教育、職業教育、技術教育這三個方麵是有聯係的,將這三個方麵的一些內容結合在一起,開設綜合性的課程是可以的。但是,勞動教育、職業教育、技術教育各自的目的、意義、內容和要求是不同的,不能籠統地混在一起。即使是要開設綜合課,也需要對這三種教育的目的、意義、內容和要求分別進行研究和安排,並作出明確的規定。不能將它們籠統地混在一起,而對課程實施的目的要求不加明確,那就會顧此失彼,完不成預定的課程目標,如在勞動技術課程中,如果隻是組織學生參加一些簡單的勞動,那就降低了技術教育的要求,學生甚至可能連基本的技術原理都沒有接觸到,那就更談不上進行技術教育了。如果在職業技術課程中,隻限於讓學生學習某一兩種職業技術,學生就可能掌握不了通用的技術原理,使得學生的適應麵窄,不能滿足社會經濟發展的需要。因此,我們應該製定我國的技術課程計劃、方案,對其內容和結構提出具體的要求,使我國的技術課程健康地發展。

中學物理教學理論彙編(十二)