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《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》——第六章—科學(xué)與技術(shù)
內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)E：
作為9~12年級(jí)的活動(dòng)，所有的學(xué)生應(yīng)該具備： 口進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的能力； 口對(duì)科學(xué)與技術(shù)的理解力。 培養(yǎng)學(xué)生的能力和理解力本標(biāo)準(zhǔn)由兩個(gè)同樣重要的部分組成，即開發(fā)學(xué)生技術(shù)設(shè)計(jì)的能力和開發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)和技術(shù)的理解力。盡管這是科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)，但是科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系非常密切，如果學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)不培養(yǎng)對(duì)技術(shù)的理解力，則這種科學(xué)圖景是不準(zhǔn)確的。 學(xué)生們?cè)诮鉀Q問題時(shí)試圖在一定的限制下滿足一定的準(zhǔn)則，在此過程中他們會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們已經(jīng)了解或能夠?qū)W習(xí)到的科學(xué)概念和科學(xué)方法是一種強(qiáng)有力的工具。學(xué)生們還發(fā)現(xiàn)，他們還需要借助其他知識(shí)和技能，例如成本、風(fēng)險(xiǎn)和效益分析以及批判性思維和創(chuàng)造性的方方面面。與本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該包括依靠科學(xué)取得技術(shù)成就的例子和技術(shù)進(jìn)展直接對(duì)科學(xué)的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)的例子。 學(xué)生能夠理解和運(yùn)用本標(biāo)準(zhǔn)所介紹的設(shè)計(jì)模型。學(xué)生們首先接觸具體的、實(shí)用的、以成果為目標(biāo)的設(shè)計(jì)問題，然后才能參與許多抽象的、理論性的科學(xué)探究。一般說來，高中學(xué)生還不能夠區(qū)分科學(xué)和技術(shù)的不同作用。本標(biāo)準(zhǔn)的意圖就是幫助他們解決這個(gè)問題。學(xué)生們對(duì)于科學(xué)的正面看法，會(huì)使他們區(qū)別不了科學(xué)與技術(shù)的弱點(diǎn)顯得更加突出，他們之所以持正面看法，是因?yàn)樗麄儼芽茖W(xué)與醫(yī)學(xué)研究聯(lián)系起來，因?yàn)橛?#8220;科學(xué)進(jìn)步”這么一個(gè)習(xí)慣說法。不過，一提到技術(shù)，他們常常就聯(lián)想到環(huán)境問題和另一個(gè)習(xí)慣說法“技術(shù)問題”。至于科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，學(xué)生及許多成人和科學(xué)教師都相信是科學(xué)影響了技術(shù)。這種信念得到了“技術(shù)屬于應(yīng)用科學(xué)”這一說法的支持，這種說法雖然常見但只在一定程度上正確。很少有學(xué)生能夠理解技術(shù)對(duì)科學(xué)的影響。糾正對(duì)科學(xué)與技術(shù)的錯(cuò)誤概念，建立起科學(xué)與技術(shù)的作用、地位、局限性、可能性和兩者之間關(guān)系的準(zhǔn)確概念，是本標(biāo)準(zhǔn)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。 設(shè)計(jì)任務(wù)和有關(guān)學(xué)習(xí)活動(dòng)的選擇是實(shí)現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要而困難的部分。在選擇技術(shù)性學(xué)習(xí)活動(dòng)的過程中，科學(xué)教師必須記住一些重要的問題。例如，讓學(xué)生參與部分設(shè)計(jì)還是完整設(shè)計(jì)？讓他們通過技術(shù)滿足一種需要還是研究他人的技術(shù)成果?另一個(gè)問題是如何選擇一項(xiàng)任務(wù)來展示科學(xué)與技術(shù)相互影響的各種方式，以便為學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)科學(xué)概念的同時(shí)理解技術(shù)的本質(zhì)奠定基礎(chǔ)。 9~12年級(jí)的設(shè)計(jì)任務(wù)應(yīng)該接觸各種各樣的環(huán)境，既包括學(xué)生所熟悉的家庭、學(xué)校和社區(qū)，又包括更為廣泛的地區(qū)、國家和全球環(huán)境。這些任務(wù)應(yīng)該有助于學(xué)生利用不同的方法來解決相同的問題，以便使不同的學(xué)生可以實(shí)施不同的設(shè)計(jì)方案。要想成功地完成設(shè)計(jì)課題，學(xué)生必須在處理相互對(duì)立的限制因素的同時(shí)滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)。在涉及制作時(shí)，這些制作可能會(huì)依賴于在科學(xué)計(jì)劃中培養(yǎng)的技術(shù)技能和理解力，利用在學(xué)校其他課題中培養(yǎng)的技術(shù)技能和手工技能，也許還需要開發(fā)新的技能。 高中階段的設(shè)計(jì)任務(wù)應(yīng)該覆蓋多種需要、多種材料和科學(xué)的多個(gè)側(cè)面。例如，合適的設(shè)計(jì)課題可以包括：裝配一些電子元件去控制一系列的操作，通過對(duì)不同運(yùn)動(dòng)鞋的特征參數(shù)的分析來了解運(yùn)動(dòng)、人體解剖和材料所要求的判別準(zhǔn)則和限制。有些任務(wù)應(yīng)該運(yùn)用多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的概念。這些任務(wù)可以很復(fù)雜，例如設(shè)計(jì)一臺(tái)由機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成的機(jī)器。 盡管科學(xué)與技術(shù)的某些活動(dòng)安排重視的是通過產(chǎn)品來解決問題和滿足需要，但是還應(yīng)該有另一些活動(dòng)安排，它們強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成本、風(fēng)險(xiǎn)、效益和非常重要的利弊權(quán)衡。 由于對(duì)技術(shù)的這種研究是在科學(xué)課程中進(jìn)行的，所以必須對(duì)這類活動(dòng)的數(shù)量有所限制。本標(biāo)準(zhǔn)所介紹的細(xì)節(jié)是用來判斷少量這類活動(dòng)的質(zhì)量和平衡的，并不意味著要求大量進(jìn)行這種活動(dòng)。本標(biāo)準(zhǔn)所述的許多能力和理解力培養(yǎng)出來后，可以用于為其他內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的活動(dòng)。 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)指南支持本標(biāo)準(zhǔn)的基本能力和概念包括： 進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的能力 確定一個(gè)課題或設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)會(huì)。學(xué)生應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)新的問題或需求，并依此改變和改進(jìn)現(xiàn)行技術(shù)設(shè)計(jì)。 提出設(shè)計(jì)建議并在各種解決方案中進(jìn)行選擇。學(xué)生要學(xué)會(huì)制定一項(xiàng)技術(shù)或工藝的周密計(jì)劃。應(yīng)該向?qū)W生介紹模型和模擬在這些過程中的作用。 執(zhí)行所提出的解決方案。在提出一個(gè)解決方案的過程中需要各種技能，隨技術(shù)類型而異。制作人工制品可能需要具備切割、造型、處理和粘合常規(guī)材料(例如木頭、金屬、塑料和紡織品)的技能，也可以利用計(jì)算機(jī)執(zhí)行設(shè)計(jì)方案。 評(píng)價(jià)解決方案及其結(jié)果。學(xué)生應(yīng)該根據(jù)待滿足的需要和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。在這一階段，可以評(píng)估當(dāng)初沒有考慮到的新的判別準(zhǔn)則。 將問題、過程和解決方案交流給大家。學(xué)生應(yīng)該以多種方式(口頭、書面或其他方式，包括模型、圖表和演示)向同學(xué)、教師和其他人介紹他們的結(jié)果。 對(duì)科學(xué)與技術(shù)的理解力口不同領(lǐng)域的科學(xué)家提出不同的問題，采用不同的研究方法，運(yùn)用不同類型的證據(jù)來支持他們的解釋。許多科學(xué)研究需要來自不同領(lǐng)域(包括工程)的人的貢獻(xiàn)，新的科學(xué)領(lǐng)域(例如地球物理學(xué)和生物化學(xué))常常出現(xiàn)在兩個(gè)古老科學(xué)領(lǐng)域的交界處。 口科學(xué)的進(jìn)步往往是引進(jìn)新技術(shù)的結(jié)果。解決技術(shù)問題也往往產(chǎn)生新的科學(xué)知識(shí)。新技術(shù)的出現(xiàn)往往會(huì)提高當(dāng)前的科學(xué)理解水平并產(chǎn)生新的研究領(lǐng)域。 口從事科學(xué)和工程工作需要?jiǎng)?chuàng)造性、想象力和良好的知識(shí)基礎(chǔ)。 口從事科學(xué)和技術(shù)有不同的目的。科學(xué)探究受了解自然界的欲望的驅(qū)動(dòng)，技術(shù)設(shè)計(jì)受到滿足人類需要和解決人類問題之需求的驅(qū)動(dòng)。技術(shù)從本質(zhì)上說比科學(xué)對(duì)社會(huì)有更直接的影響，因?yàn)榧夹g(shù)的目標(biāo)是解決人類的問題，幫助人類適應(yīng)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)人類的追求。技術(shù)解決方案可能產(chǎn)生新的問題。科學(xué)從本質(zhì)上說是回答各種問題的，這些問題可能對(duì)人類有直接影響，也可能沒有直接影響。有時(shí)候科學(xué)的進(jìn)步對(duì)人的信仰和有關(guān)世界各方面的實(shí)際解釋提出了挑戰(zhàn)。 口技術(shù)知識(shí)往往秘而不宣，這是由于有關(guān)概念或發(fā)明有可能申請(qǐng)為專利，具有營利的潛力。科學(xué)知識(shí)則通過在專業(yè)會(huì)議上宣讀和在科學(xué)期刊上發(fā)表等方式公布于眾。 [上傳時(shí)間：2001-09-06 15:16:30]
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