理科教育中“科学——技术”的多维透视，本文主要内容关键词为：多维论文,理科论文,透视论文,科学论文,技术论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
普通教育担负着为社会输送具有中等文化程度的各级各类人员和为高等学校输送各专业新生的多重任务。理科教育作为普通教育的重要组成部分，也具有多重任务。因此，选择那些学生将来从事社会主义现代化建设所必需的基本科学知识作为理科教育的主要内容、理科各学科教育互相渗透已为教育行政部门和广大教育工作者所重视。在市场经济快速发展的今天，职业技术教育越来越表现出其必要性，一般性普通教育也越来越注重技术、技能的培养。因此，普通理科教育中科学内容与技术内容的比例问题也引起了人们的重视。怎样确定普通理科教育中的这一比例关系呢？本文依据全面发展的教育方针，从科学与技术各自的诸强调侧面以及它们各个侧面的主要教育功能入手，对理科教育中科学与技术内容进行多维度分析，为理科课程设计和内容选择提供一定的依据。
一、全面发展与科学、技术
我国《义务教育法》中提出“努力提高教学质量，使儿童、少年在品德、智力、体质等方面全面发展，为提高民族的素质，培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义建设人才奠定基础”，这是我国普通教育的总方针。这一教育方针从两个侧面规定了普通教育（当然也包括理科教育）的目标和任务。首先，全面发展指的是学生的体力和智力、能力和志趣、道德精神和审美情趣等多方面的协调发展。其次，全面发展要求教育要面向全体学生，使每一个学生都能在原有基础上学有所得，促使其各自的特长和爱好得到发展。全面发展是指各方面协调发展，没有均衡发展的意思，更没有完全偏废某些方面发展的含义。因此，普通理科教育中一味强调科学理论或在普通职业技术教育中一味强调技术训练都违背了全面发展的教育方针。
随着科学技术的迅猛发展，科学理论和实用技术对社会生产、生活的作用愈来愈大。在现代社会，一个人如果没有基本的科学理论知识和解决实际问题的基本技术，是很难适应现代社会生活的。即使那些将来从事与科学技术联系较少的工作的学生，在今后的生活中总要遇到处理类似“能源”、“交通”和“环境污染”等全社会关心的问题，总会遇到许多现代化的仪器和设备。至于将来从事科学理论研究工作的学生，在技术高度发达的当今社会，也不是仅仅具有一些科学理论知识就能进行科学研究的。同样，对于将来从事技术工作的学生，也不是仅仅具备一些实用技术就能完成技术革新和新产品的创造发明的。因此，在理科教育中合理地处理科学内容和技术内容的比例问题，关系到全面发展教育目标的顺利实现。
事实上，科学与技术之间是没有严格的界线的，因而科学教育与技术教育也不可能完全割裂。正是由于两者的交叉部分的存在，才使我们在科学教育和技术教育中实现全面发展目标成为可能，也说明了全面发展教育目标的合理性。问题是如何在理科教育中使科学内容和技术内容达到平衡，以最大限度地使学生的知识、能力等得到有效的迁移。
在理科教育中确定科学内容与技术内容的比例关系，最根本的依据是全面发展的教育目标，同时还要充分考虑社会对各层次学生的需要以及学生的接受能力。我们认为，全面发展的教育目标和社会需要反映到理科教育中应具体落实到使受教育者在以下十个维度上的水平初步地协调发展或提高：①分析与综合水平；②抽象与具体思维水平；③提出假设与尊重事实水平；④理想化与优化处理水平；⑤精确计算与误差分析水平；⑥形成思想与完成产品水平；⑦理论研究与应用设计水平；⑧一般问题与特殊问题解决水平；⑨好奇心与需要的动机水平；⑩意志情感水平。显然，上述十个维度水平的提高程度还取决于学生的接受能力。
由于科学与技术在上述十个维度上的强调侧面不相同，使得单纯的科学教育或单纯的技术教育都难以实现上述十个维度的水平在最低限度内协调发展。可见，科学教育与技术教育应互为补充、互为条件，不能互相代替。
二、科学与技术及其教育的多维分析
我们知道，科学与技术及科学教育与技术教育不存在严格的界线，科学及其教育与技术及其教育只是在上述每一维度上强调某一个侧面。为了分析问题方便起见，我们采用纯粹科学（教育）与纯粹技术（教育）特点及教育功能对比的策略，寻找两者的区别和联系。
第一维“分析←→综合”。纯科学主要强调分析已经存在的甚至包括人们还没有意识到存在的自然现象和过程，关注发生这些现象和过程背后的普适原理。常常是把复杂的联系暂时“割裂”开来，分别研究它们的不同性质和作用，从中找出最主要的、最本质的、带决定性的东西。纯技术则主要致力于综合新的事实和创造新的现象或情形，目的是生产新的装置、系统或过程。由于新的装置、系统或过程的实在性，使得其创造过程不得不对各种复杂联系加以全面考虑，以保证其可行性和可操作性。
第二维“抽象←→具体”。纯科学强调抽象思维，通过抽象的概念在感性表象的基础上得到关于事物某一方面的本质特征或规律。纯技术由于与人类感官感知需要联系甚密，强调更加具体的思维形式。这种具体不仅表现在处理和操作“对象的具体”，还表现在采用更具体的概念使“表象具体”和“思维具体”。
第三维“假设←→事实”。纯科学理论主要是建立在假设基础上的。当然假设的提出是以一定的科学事实为依据的，但带有一定的推测性。假设的正确性是靠而后的事实进行检验的。如果有新的事实与原假设产生矛盾，就需要对原假设进行修正。纯技术则强调装置、系统或过程产生的客观实际效果，新的技术主要依据直接的事实证实其合理性和实用性。例如，在设计信号接受器时，工程师必须考虑这样的事实，接受器不仅接受信号，同时也要感受到“噪音”。
第四维“理想化←→优化”。纯科学中人们可以用“理想化”模型、方法和过程进行突出主要矛盾的分析以概括事物的本质规律。“理想化”就是借助于逻辑思维和想象力，有意识地突出研究对象的主要因素，完全排除次要或无关因素的干扰。纯技术中人们受到实际情况的约束，只能在给定条件下努力优化出最佳可能的方法或过程。优化的程度也主要通过装置、系统或过程产生的实际效果（包括经济效益）来衡量。
第五维“精确←→误差”。纯科学基于数学模型定量预言理论结果，它的精确程度主要由研究者所采用的方法、模型等决定。纯技术不能希望设计的装置在操作过程中象预先计算得那样准确，因为装置或系统的组成部分之间的影响以及外部条件的变化的客观存在，使得其结果肯定分布在一个误差范围内，仪器装置的操作结果往往期望落在允许的误差范围之内。
第六维“思想←→产品”。纯科学研究是一个思想产生和发展的过程，是一个在头脑中改造记忆中的表象而创造新形象的过程。纯技术研究则是一个产品的创造和完成过程，是一个由表象转化为实际产品或由原有系统、产品和过程更新为新的系统、产品和过程的创造过程。
第七维“研究←→设计”。纯科学强调理论研究，形成思想。纯技术则强调应用设计和产品研制。纯科学的研究程序表现为“分析→抽象→假设→理想化→精确→思想”。纯技术的应用设计程序表现为“综合→具体→事实→优化→误差→产品”。虽然实际的科学研究过程与实际技术开发过程并不象纯科学研究与纯技术设计那样存在很大的差异，但从它们得以完成的一般过程也不难看出它们的区别。
科学研究的一般过程为：
技术开发的一般过程为：
第八维“一般←→特殊”。纯科学主要处理一般性的、具有普遍意义的问题，关心的是科学理论成立的条件（适用条件）。换言之，科学理论在其适用条件内是具有一般性的。纯技术主要处理和解决某一方面的特殊问题，关心的是它在社会生产和生活中产生的特定的效果（装置、系统或过程的特殊功能）。
第九维“好奇心←→需要”。纯科学研究的动机主要表现在好奇心和兴趣方面，纯技术研究的动机则主要表现在社会需要。这一点在前面几个维度的分析中已表现得十分明显。
第十维“意志情感”。纯科学和纯技术研究都需要自觉性、坚定性、果断性和自制力，都需要激情、美感、理智感和道德感。
从上述10个维度的分析可见，纯科学与纯技术在前9 个维度上各自的强调侧面是完全不同的。实际科学研究与技术研究并非如此，只不过在各维度的强调侧面存在程度上的差异。科学教育与技术教育也有类似的教育功能方面的差异。
事实上，从方法论的观点看，上述前9 个维度上科学与技术强调侧面是互为补充、互为条件的。全面发展目标的10个维度的协调发展正是从方法论和辩证唯物主义世界观的角度提出来的。实现全面发展目标要求既要重视科学教育也要重视技术教育。也就是说普通理科教育的各层次学校都应在不同程度上实施科学教育和技术教育，不能偏废其中任何一方面。
三、理科教育中科学与技术内容比例
为了确定普通理科教育某一层次学校的教育内容中科学与技术的比例，必须在全面发展教育方针指导下，对该层次学校的社会需要从上述前9个维度进行广泛调查， 确定社会对该层次学校学生各维度两个侧面的强调程度，最后根据各维度两个侧面的强调程度综合分析出科学教育内容和技术教育内容的比例。这一比例可以作为教育决策机构和教育工作者选择教育内容的定量依据。
假如某一层次学校社会需要调查的结果是：“分析”70%，“综合”30%；“抽象思维”30%，“具体思维”70%；“假设”20%，“事实”80%；“理想化”40%，“优化”60%；“精确”80%，“误差”20%；“思想”40%，“产品”60%；“研究”30%，“设计”70%；“一般问题解决”90%，“特殊问题解决”10%；“好奇心”40%，“需要”60%。那么对该层次学校来说，科学教育内容应占48.9%，技术教育内容应占51.1%。显然这里的前提是假定上述10个维度本身都是同等重要的。如果根据广泛调查发现社会对上述10个维度本身有程度不等的要求，则在决定这一比例时就应将各维度的权重系数考虑进去，进行加权平均。