培养高中学生技术素养的策略和研究
培养高中学生技术素养的策略和研究
潮州市金山中学 邱驹
明确技术素养的结构 理解技术素养的内涵
创造课程的教学资源 提高学生的技术素养
1. 创设技术问题情景 激起学生探究欲望
2. 创造技术实践情景 激起学生探究激情
打破科学技术与社会人文的认识界限
着力提升学生的人文素养
1、 认识科技进步与社会发展的关系
2、 领略科学家的精神品质
3、 了解技术影响的两面性
培养高中学生技术素养的策略和研究
潮州市金山中学 邱驹
我校是广东省首批高中新课程实验区的样本学校。我们学校努力开发和利用通用技术课程资源，积极贯彻新课程的基本理念，指导学生如何学好通用技术这门课程，想方设法探索如何提高学生的技术素养。下面是我在教学实践中培养学生技术素养的策略和研究。
一、 明确技术素养的结构 理解技术素养的内涵
通用技术课程的学习目标是培养和提高学生的技术素养。什么是技术素养呢?技术素养是指个体在技术方面所具有的较为稳定的内在品质与涵养。我们知道，技术是作为知识、行为、方法和文化。那么技术素养则表现为相应的能力。为此，我们将技术的要素定义为：技术知识、技术行为能力、技术思想和方法、技术态度和情感这四个方面。
1、 我在实施技术素养中，指导学生明确技术知识是由技术内在的知识和关于技术的知识两方面组成的要素和内容。其中技术内在的知识包括工具使用、材料加工、产品设计、制作工艺、作业程序、过程控制、产品检测等；关于技术的知识包括技术是什么？技术如何生成？如何改进？如何管理？如何决策等方面知识。技术知识是技术素养的基础，课程中技术知识是学生通过学习比较而获得的，并在日常生活中能够运用的知识，对于我们高中学生来说，获得了技术知识之后，把它升华为技术素养为：了解技术的重要概念和术语；能够运用技术的一般原理对一些日常生活中的技术现象作出解释；了解技术发展的历史；了解最新的技术成果。
对于我们现在的高中学生，应理解技术的重要概念，重要术语，能够运用技术的原理对日常生活中的一些技术现象进行解释。比如：技术是人类为满足自身需求和愿望而对大自然进行改造，为防止外在侵袭时，设计了房子。人类为了防寒遮羞而设计了衣服。从最初的手摇电话机到转盘电话机到按键电话机，再到移动电话机，这些都演绎了技术的不断创新过程。我们现在高中学生也应该了解历史，知道技术可以保护人、解放人，发展技术可以促进社会经济的增长，国家综合国力的增强，可以推动社会发展和文明进步。对于一名高中学生来说还应该了解一些最新的技术成果，应该预见到未来的技术隐含着威胁。
2、 技术行为能力是人们使用技术和运用技术原理解决技术问题的能力,例如操作方面的技术行为能力，思维方面的技术行为能力等,技术行为能力是技术素养的核心。应让学生明白，技术行为能力与具体的专业技术能力是有区别的，有熟练的专业技术能力并不意味拥有完善的技术行为能力，更不意味着拥有完善的技术素养，我要求学生的技术行为能力升华为技术素养为：熟悉并会使用一些常用工具；能够对技术和工具作出相对理性的选择，并能够熟练使用；了解一些技术误区，形成对待技术的良好习惯。有如，电脑在没有等到它自动关机不能随便开、关电源，不能用湿布去擦通电的电器等。
我要求所教学生懂得使用一些常见的工具（如：螺丝刀、铁锤、扳手、锯子等）去解决简单的技术问题，会根据自己的兴趣和常识性问题选择合适自己的技术产品，会运用产品说明书进行产品使用、维护和保养的意识。
3、 技术思想和方法是技术本身所固有的思维方式，是思考和解决技术问题的方法。技术思想和方法是技术素养的灵魂，是技术素养思维层面的至高点。技术思想和方法从宏观理论上提供了解决技术问题的思路和处理技术问题的方法。我要求学生的技术思想的方法升华为技术素养为：能够运用技术的思想和方法分析、思考生活中的一些技术现象，解决生活中一些有关技术的实际问题。
对我所教的高中生，要求对系统的含义有清晰的了解，掌握分析系统的方法，而且能够运用系统的思想和方法进行设计。有如学校的管理系统，班级的管理系统等。会了解各种系统之间的互相联系，互相依赖，相互制约的关系，以一种开放的姿态积极关注技术所隐含的思想和方法，不断总结和归纳，融入到自己的思维，并迁移运用到日常生活中。
4、 技术态度和情感是指人们对技术特有的主观体验和评价性的反映。技术态度和情感影响着技术素养的导向。如果技术态度和情感得当的话，可以促进技术知识，技术行为能力，技术思想和方法的发展和完善。成为技术素养发展的催化剂；若技术态度和情感不当则难以协调发展。我要求学生的技术态度和情感升华为技术素养为：形成主动学习，运用技术的意识；能够对技术的利弊问题，常见的技术事件有着清醒的认识；能够积极参与一些技术活动。以上四方面有着相互联系、相互影响，形成一个综合性、整体性的技术素养结构。技术知识是技术素养的基础，技术行为能力是技术素养的核心，技术思想和方法是技术素养的灵魂，技术态度和情感则影响着技术素养的导向，这四个方面我们把它看成是一个坐标的四个轴，那么技术素养则是坐标轴心上的整体交汇点。
我在实施教学中，努力培养学生具备主动学习技术的意识，培养他们保持一种开放的心态，积极调整观念，主动学习和运用各种技术，努力做到与现代技术发展相适应、相协调。在复杂的技术面前不害怕、不消极，而应积极面对、亲近、体验。对技术的利弊应有的正确、清醒的认识，谨慎地看待。有如：在食品中添加防腐剂，知道它能延长食品的保质期，但也应该认识到它埋下了使人致癌的隐患。再如：信息技术的发展为我们提供了交流、沟通的方便，但使用不当便会利用信息技术从事犯罪。我鼓励学生应积极参与技术活动，要保持浓厚的技术兴趣，旺盛的求知欲。在技术活动中增长知识，升华感情，锤炼意志。
对于技术素养的结构，我认为是理解技术，选择技术，使用技术，管理技术，这四个方面构成了技术素养的完整结构。对其中理解技术是体现个体对技术的基本理解能力，包括对技术内容的理解、技术与文化的理解、技术与经济的理解。对于选择技术是体现个体对技术的价值的判断，也反映个体在技术方面的思维方法。对于使用技术是强调在技术方面的操作能力，反映个体的操作方法、操作水平，更多的涉及到技术行为的层面。使用技术是技术素养的核心。集中反映一个人的技术素养状况。对于管理技术是需要一种综合性的能力，它反映个体在技术方面具有的能动实践能力和思维抽象能力。以上这四个方面相互渗透、相互促进、相互影响。我在实施通用技术课程的设计中，着力培养学生的技术思维方式，将学生的动手与动脑相结合，培养学生创新精神和实践能力的良好素养。
技术素养的培养对国民素质的提高至关重要，如何理解和丰富技术素养的内涵呢？我认为首先应对技术的热情和关注，应有广博的知识面，有扎实的基础知识，良好的知识结构，同时应养成勤于动手和动脑的良好习惯，有创新意识，逐步提升创新能力，其核心是具有分析问题和解决问题的能力。
二、 创造课程教学资源 提高学生的技术素养
高中阶段的技术课程,是以提高学生的技术素养为目标,促进学生全面而富有个性的发展，着力提高学生技术设计与应用为基础的技术课程。高中技术课程不是劳动技术课，通用技术课和劳动技术课两者的培养目标和教学方式有着本质的区别。通用技术是教人发现问题、处理问题的方法，通用技术科学不是具体的技能，而是一种思想方法。案例一：人们常常指责游客逛公园时乱踩草坪，不走正道，但是具有技术素养的人会考虑路是否设计得不够合理。案例二：人们把烟头扔进果皮箱会引起燃火，人们常常习惯指责扔烟头的人，而具有技术素养的人会考虑如何将果皮箱设计得更加人性化。因此，通用技术是培养学生的技术素养和创新能力。我在组织教学中，怎样创造教学资源来提高学生的技术素养，具体做法是：
1、 创设技术问题情境 激起学生探究欲望
我校学生来自城市、农村、山区，不同的地域，生活的经历，兴趣与爱好，文化和背景等方面存在着差异，在实施课程教学中，我采用多样性和选择性的教学方式，创设不同的技术问题情景，以满足不同学生的不同需求，促使学生的个性发展，在注重拓展学生技术能力的同时，促进学生共通能力的发展。例如：在探讨有关节约型技术问题时，结合本地区情况，有如：洗汽车如果用水龙头的自来水清洗，既浪费了水资源，又污染了周围环境，如果把水加压加热成蒸气喷洗，一杯水就足够了。潮州某卫生洁具厂研制的卫生洁具，采用高压喷洗的方法，按一次阀门就能够冲下36个乒乓球，比以往按一次阀门多冲下12个乒乓球。这样既增加了水的冲力，又节约了用水。另一卫生洁具厂的洁具冲水采用电脑控制热水喷射，如厕时也不必用卫生纸等等。接着我又向学生创设新的问题情境。如某大学新建的一栋节能楼，为什么不用电却能照明取暖的先进技术？通过老师列举的案例，激起了学生探究技术的欲望。
高中学生还正处于创造力发展的重要阶段，他们的想象能力，逻辑思维能力和批判精神已达到了新的水平，我在技术活动中，通过不同方面来创设技术问题情境，鼓励学生想象、怀疑和批判，营造良好的民主、活跃、进取的学习氛围，培养学生学习技术的兴趣，激发了学生探究技术的欲望，形成了在整个学习过程中，学生人人主动参与，积极探索，主动思考，主动创造的良好局面。
2、 创造技术实践情境 激发学生的探究激情
在通用技术教学中，我立足于实践，立足于在“学中做”和“做中学”，学生亲手操作，亲历情境，亲身体验，感受设计的快乐。通过创造性的实践，让学生施展才华，大显身手。我指导学生制作的作品有五百多件（套），其中“简易粉笔套”、“折叠式多功能书架”等被评为“潮汕星河奖”优秀奖。
我在讲授桥梁受力设计之后，让学生参观历史文化名城，中国四大古桥之一的潮州“广济桥”设计特色，要求学生搜集中国乃至世界各地名桥的设计特点，设计风格，然后作为作业上缴。有些同学根据学到的有关桥梁设计知识，参考世界各地的著名桥梁，激发了自己设计的激情，动手制作出有特色的桥梁模型，并与同学们进行交流讨论。在教材中谈到“神州五号”载人航天飞船的有关技术设计时，刚好此时“神州五号”飞船的实物巡展到潮州，机会难逢，我则带领学生前往参观，从中学到了许多有关航天航空设计的知识，有的同学参观后非常激动地说“我将来也要登上飞船，遨游太空。”
我在讲授技术设计的优化时，结合本班课程表安排的情况，让学生讨论怎样优化课程安排，设计出最佳优化方案。学生在学习流程设计之后，我让学生自主设计一个“工作流程”或一个“工艺流程”，如学校“田径运动会”的工作流程。本班一个“主题班会”的工作流程，一次“粉刷教室”的工艺流程等，然后作为作业上缴。
我校高中部是刚建成的新校区，学生通过一年多来的观察和接触之后，我要求学生根据校园环境设计存在的缺陷，写出《校园环境优化的再设计》小论文，内容是如何改进、优化校园环境。然后我把学生上缴的小论文分类、归纳、整理，送给学校领导为优化校园环境的决策作为参考。由于学校卫生间没有设计专用倒污水设备，学生在倒污水时把茶渣、杂物等倒入排水沟中，导致排水管堵塞，污水横流。为了解决这个问题，我指导学生设计了污水过滤桶，用于学校的卫生间中，经过试用效果很好，解决了排水管堵塞的排污问题。
学生完成从理论到实践，从实践上升到理论这一个过程，培养学生创新精神和实践能力，使学生融入到技术情感中，在实践过程中逐步领悟技术和思想的方法，在学校科技节和校园开放日中，让每一位学生都能展示自己设计的作品，同时，教师让学生们进行合作交流，畅谈设计方案，培养学生的想象能力、创造能力和创新意识。激发学生探索技术的激情，使学生的个性潜能能得到更大的发展。为学生终身的技术素养发展奠定了基础。
三、 打破科学技术与社会人文的认识界限 着力提升学生的人文素养
1. 认识科技进步与社会发展的关系
当今社会，技术与科学的关系越来越密切，在课程实施教学中，我通过具体的技术实践，使学生明白技术与科学的联系和区别。知道技术是根据生产实践或科学原理发展成的各种工艺操作方法和技能，以及相应的材料、设备、工艺、流程等。技术是一种变革世界的能力；而科学包括自然科学和社会科学。科学的内容包括科学事实、科学原理、科学方法和科学观念。科学是关系自然界、人类社会和人自身的规律的事实、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。科学的任务是发展规律、提出理论、认识世界、解释世界。科学是认识活动，它可以提高人类的认知水平。技术是发明活动，它可以增强人类的生存能力，改善人类的生活质量。科学是关于“是什么？”“为什么？“的知识；技术是关于“怎么做？”“做什么？”的知识。科学的目的是认识自然；技术的目的是控制、改造自然。现代技术则是更多地根据一定的科学原理，为达到一定的应用目的所发明和开发出来的方法和手段。
科技的进步与社会发展有着密切的关系，科技的进步经历了原始期、萌芽期、发展繁荣期、纵深发展期四个时期，与之相适应社会的发展也是从文明孕育期、农业文明期、工业文明期、进入到知识文明期，人们对科技的理解也由经验知识、使用科技、工具理性过度到双刃剑的认识。
科技的进步与社会发展呈现双向互变的关联性关系，两者有着相互联系、共同发展的作用。 科技的进步是社会发展的主要推动力，从某种意义来说，社会发展过程就是科技进步的过程，人类社会的文明史就是一部科技演化史。科技与社会发展有文明形成、经济形态、思想观念等之间的互变关系、相互关联、相互作用。
原始科技还不是真正意义上的科学技术，它只是人类的生存本能对外界环境作出的一种积极适应。之后逐渐积累、认识和发展。但也可以说，没有原始科技的发展就没有现代的人类文明。 科学的萌芽期，人类进入了农业文明，现代科技得以萌生。到科技发展繁荣期，近代科学全面繁荣，加速了“科学世纪”的到来。直到科技纵深发展进入知识文明期，特别是信息科技的兴起，从根本上改变了人类的生产和生活方式。科技的迅猛发展的同时也给人类带来了不利影响。
人对自然无节制的开发利用，对资源绝对性的残酷掠夺，造成了人们片面强调人的主体地位和自然的从属地位，自然环境遭受破坏的严重后果。今天众多的可再生的自然资源过度消耗、浪费，就是明天资源的严重缺乏。所以科技手段的进步使人与自然的关系日益恶化，环境质量每况愈下，社会发展危机四伏，无锡太湖食用水遭到严重污染，市场上矿泉水价格上升十倍还被抢购，导致了社会的不稳定状态。
科技进步把人从自然力的束缚下解放出来，而又造成了人与自然的不和谐，如何正确对待科技，应该树立正确的科技观和发展观，人与自然的和谐共生才是我们的根本目的，要实现持续发展观。实现科技进步与社会发展合理整合，使科技之轮步入可持续发展的正确轨道，实现我们理想的目标。
技术与科学对社会的发展、人类的生活具有重要的作用。在通用技术教学中，我紧密联系学生的生活实际，联系本地区，本校园的实际，选择课程内容。注重课程内容的基础性、通用性、先进性。从学生现实生活所接触的技术内容向现代技术和高新技术延伸，领略技术发展的内在动力和文化意义。将技术所蕴涵丰富的人文因素，融入到课堂教学中，努力拓宽科学与技术的视野，着力提升学生的文化品位和人文素养。
2. 领略科学家优秀的精神品质
我在课堂教学中，引导学生领略科学家伟大的人格，领略科学家追求真理，不懈奋斗的优秀精神品质。有如科学家居里夫人，伟大的人格体现：有金子一般的心灵。居里夫人1903年和贝克勒一起获得了诺贝尔物理学奖，他却蔑视名利，在镭提炼成功之后，有人劝她向政府申请专利权，垄断镭的制造以此发大财，而居里夫人却说：“那是违背科学精神的，科学家的研究成果应该公开发表，别人要研制，不应受到任何限制。”“镭是对病人有好处的，我们不应借此来牟利。”居里夫人还把获得的诺贝尔奖金大量的赠送别人。
居里夫人还不懈地奋斗、研究，于1911年又获得了诺贝尔化学奖。一位女科学家有如此的精神，在不到10年的时间里，两次在两个不同的科学领域里获得世界科学的最高奖项，这在世界史上是独一无二的事情。居里夫人的一生中，获得了10种著名奖金，得到国际高级学术机构颁发的奖章16枚。世界各国政府和科研机构授予她的各种头衔多达100多个，但是她一如既往地那样谦虚谨慎。正如伟大的科学家爱因斯坦评价说：“在我认识的所有著名人物里面，居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。”
学生在听到了居里夫人的优秀精神品质之后，都非常感动，有的同学暗下决心，刻苦学习，将来当一名科学家。接着我介绍杂交水稻之父袁隆平在解决世界粮食短缺问题所作出的伟大贡献，2000年中国第一个以科学家名字命名的股票“隆平高科”上市。世界上有二十多个国家的专家都专程来到中国取经，联合国世界知识产权组织授予袁隆平金质奖章和“杰出的发明家”荣誉称号。他虽获得如此殊荣，却非常虚心，平易近人。他每月工资只有4000元，身价却有千亿，他知名度很高，但身上衣服一件只有35元（这是记者采访时问他的），记者问袁隆平：“要找到你很难吗？”袁隆平答道：“除了开会，如果不在家里就在田头，或者在家里到田头的路上。”
还有相对论作者的爱因斯坦，发明飞机的莱特兄弟，研制出蒸汽机的瓦特，进化论奠基人的达尔文。电话机的发明者贝尔等等，这些科学家都有着崇高的理想，伟大的人格，都是我们学生学习的典范，从中领略了科学家的精神品质。
3. 了解技术影响的两面性
技术对人类的作用体现了能保护人、解放人和发展人，人类依靠科技的力量不断向自然索取，利用技术能提高我们的生活质量。但在知道技术的作用的同时，必须明确技术的影响具有两面性。什么是技术的两面性呢？技术的两面性是指技术既存在满足人类的需求为人类造福的正面价值，它同时也会对人类带来一定的危机、隐患，甚至是灾难性的负面影响。这些负面影响作用，破坏了人与自然的和谐关系。有如1986年4月26日凌晨,位于乌克兰的前苏联第一座核电站“切尔诺贝利”核电站的4号机组发生爆炸，科技在体现了它雄伟的一面的同时，也释放出它毁灭性的威力，当年核电站爆炸所产生的核辐射至今仍然让当地寸草不生。
我在技术教学中，为学生列举了一些有关技术影响的两面性的案例。有如德国化学家哈伯研究出合成氨和硝酸技术而享誉世界，当时德国由于拥有这两项技术，一方面使农业的粮食大幅度增加，另一方面研制了炸药，在爆破技术中起了积极的作用。但由于当时德国政府凭借这两项，在第一次世界大战中更加穷凶极恶，给欧洲人民带来了巨大的灾难。由于哈伯当时得到了德皇的嘉奖，又研究出了毒气弹氯化罐，直接用于侵略战争。此时，哈伯还没有认识到研究的技术的危害性和严重后果，反而更加变本加厉，继续研究出新的毒气芥子气，在第二次世界大战中，希特勒使用芥子气杀害了大量的无辜士兵和犹太平民。哈伯由此也犯下了滔天大罪。从以上的案例中让学生认识到了技术能为我们人类服务，也能危害人类，有着正面和反面之分。那么应该怎样看待技术的两面性呢？我们应该从“二分法”的哲学观点去理性看待和正确使用技术，要有一定的原则和尺度，更好地提高和使用技术的人的综合素质。
以上是本人在课程实践中探究如何培养学生技术素养的策略和研究。通过技术素养的内容和结构以及内涵，创造课程的教学资源，创设技术问题情境来激起学生学习技术的欲望。通过创造技术实践情境来激发学生探究技术的激情。通过介绍科学家研究科学，追求真理的伟大人格和精神品质。认识科技进步与社会发展的关系，列举案例，教育学生明确科技发展与技术影响的两面性，指导学生怎样看待技术和正确使用技术，提高学生的技术素养。