科学和技术的概念范例6篇

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科学和技术的概念

科学和技术的概念范文1

关键词:小学数学;概念教学;问题困惑;策略思考

在小学数学教学中,概念教学不仅是重点内容之一,还是教学中最大的一个难点。小学学生处于初期发展阶段,语言表达能力和抽象思维能力都较差,难以理解抽象的数学概念。所以如何有效地进行小学数学概念的教学就成为小学数学教学研究不变的主题。那么,在现实的课堂上如何将枯燥的数学概念知识变的生动化、情境化,让学生学的轻松,学的愉悦,让课堂充满生机与活力呢?下面谈谈我在教学中的几点尝试与体验。

一、在生活情境中感悟数学概念

《数学课程标准》指出:在数学教学中一定要结合学生的实际生活,在现有的知识的生活基础上设置生动形象的学习环境,目的是激发学生的学习兴趣。让学生把全部精力投入到学习中去,让他们认识到数学知识在实际生活中具有一定的意义,且数学知识是非常有趣的。

小学生在理解新鲜事物的时候大都是通过形象思维的方式去理解,尤其是低年级的学生。教师在对低年级的学生进行教学的时候,因为学生缺乏生活阅历与基础知识,所以大都选用具体的形象事物来让学生认识并掌握所学到的知识。在所有的科目中,逻辑性最强的就是数学,尽管数学概念是最基础的知识,但对小学生来说较难理解。建议教师在对学生讲解数学概念的时候借用一些实物或联系学生生活中的实例,这样不仅可以更形象的展示出数学概念,还可以让学生对数学产生浓厚的兴趣,有利于提高教学质量。如在讲解平均数时,教师可以准备4块完全一样的木块,然后分成两堆,分别是1块和3块,然后提问学生:两堆木块中小木块数量是否一样多?哪堆多?哪堆少?待学生回答完毕,教师在将木块分为两两一堆,然后告诉学生“2”是刚才两堆小木块的平均数,学生在思考这一结论的时候教师可再次进行演示,让学生仔细观察,深入思考。教师借助木块演示的方法让学生认识并掌握平均数的概念,同时还可以通过比较大小的方式让学生们认识到原来的“1”“3”可以和平均数“2”比较大小。所以教师可以选用这一方法把“平均数”的概念很直观的讲解给学生,且学生通过观察这一演示可以得到更好的理解平均数的概念。

二、在动手操作中领悟数学概念

数学教材中概念的定义、符号和专业术语等都是权威机构规定的,教师在给学生讲解这些抽象概念时可以利用探索、发现然后验证这一方式。学生在理解数学概念的时候教学方式显得尤为重要,因此教师应选用学生便于理解的方式进行讲解,而不是机械式的概念教学。概念教学可以让学生体验到概念产生的过程,若教学方式合理,学生们会主动地去理解并构建数学知识体系。

小学生的心理发展和对事物的认知程度有限,所以小学数学教材中概念的定义不全面,但这些概念在数学教学环节的作用非常重要。教师若无法形象的给学生讲解数学概念,可以让学生自己选用折一折、摸一摸、移一移等方式自己理解数学概念。如讲解数学中“轴对称图形”的时候,可以让学生画一个正方形或长方形,然后沿线将图片剪下来,然后对折这些图形,让学生观察这些对折后的两个图形是否完全一致,引发学生的思考,从本质上展现出轴对称图形这一特征。

三、在巩固应用中强化数学概念

概念教学需遵循“从生活中来―抽象成数学模型―到生活中去”这一原则,以学生已有的阅历为基础,去学习并掌握抽象数学模型,再根据自己的理解将其应用到实际生活中,体验数学和人们生活的紧密关系。所以在数学教学中,不仅应重视给学生讲解概念知识,还应通过实践让学生更深刻的了解数学概念。加强学生对数学概念的理解能力,注重训练学生做数学题的技巧,进一步提升学生做题能力。所以每一节课都应给学生留一部分练习题。下面简单介绍一下怎样在新课程理念下设计数学练习。

首先营造“娱乐性”学习氛围,吸引学生注意力。这种做法应了那句俗语“兴趣是最好的老师”。这就对教师的教学水平提出要求,教师在布置练习题的时候应从学生感兴趣的事物着手,设置一些有趣的教学环节,引发学生的学习兴趣。在给学生机械式的灌输数学概念后,反复对知识进行温习,这难免会降低一些学生学习的积极性。教师可根据学生的年龄特点,组织“欢乐大比拼”等竞赛活动。练习题不变,但做题的氛围不同,心情不同,效果也不同。学生通过“娱乐性”活动做数学练习题,不仅可以引发学生的学习兴趣,还可以更深刻的巩固已学的知识。

其次,练习的方式与题型应多种多样。让学生可以更积极地去主动学习,掌握新知识,并将其灵活运用到实际生活中。在练习的时候应多选用动口、动手等多种感官,而不是一味儿的抄题、做题。题型也应具有多样性,如口算练习、选择练习、笔算练习、竞赛练习、选择练习等,让学生学会动手、动口、动脑。此外,还可以选用分组练习的方式。

四、结语

总而言之,新课程下的概念教学须遵循动手操作、体验生活、学习后建立数学概念这一教学原则。但应知道教无定法,所以应根据小学生的年龄特点,引发学生的学习兴趣,而不是死板的将抽象概念灌输给学生。在教学的过程中利用多种教学方式,营造一个学生乐于接受的学习氛围,让概念教学更加充实,让学习的课堂更加精彩,让学生的学习兴趣更加浓厚!

科学和技术的概念范文2

[关键词]技术素养:技术概念;技术发明概念;设计

[中图分类号]G40―057

[文献标识码]A

[论文编号]1009―8097(2009)13―0022―04

一 研究背景与目的

我们生活在一个科学技术无孔不入的时代。技术不仅应用到社会生产,而且形塑了社会生活的态式。因此任何一个人,即使不在职业中应用技术,也在生活中使用技术产品。具备基本的科学技术知识和使用技术的能力是生活在技术时代必备的公民素养。近年我国来对科学素养十分重视,已经进行了全民科学素养的多次调查。实施了许多切实有效的提高公民科学素养的措施。但是,由于科学与技术是有区别的,科学素养与技术素养的内涵也存在着不同,在现有的公民科学素养的培养计划中偏重科学,技术处于暖昧不明的地位,颇有用科学素质代替技术素质的倾向。尽管为了培养学生的技术素质,在基础教育的新课改中,部分省市的中学开设了《通用技术》的课程,但仍然存在着认知上的不统一和执行上的不适应。另外,为了培养适应社会发展所需要的技术人才,哪一种能力应当加以强调?在基础教育和高等教育中各应侧重什么?都有还需要进一步明确。

技术素养定义和构成十分复杂,本文仪从与技术素养密切相关的要素:“对技术概念的理解”入手进行调查,鉴于正规教育是提高公民技术素养的最强有力的渠道,所以本次调查对象仅限初中生、高中生、大学生,还没有扩展到普通民众。主要目的是比较不同层次的学生对上述问题认知状况,从中讨论技术素养培养的得失。

二 研究方法

1 问卷设计

(1)对技术理解的问卷设计

本文把对技术的理解的考察因素分为如下六个方面:技术与科学的关系、技术与知识的关系、技术与技能方法的关系、技能与设计的关系、技能与物的关系和公众接触实用技术的情况。考察内容见表1。

(2)问卷运用映射法的说明

由于问卷调查的对象中有初中学生,考虑到对初中学生来说,问卷中关于技术和技术发明的概念理解比较抽象,故采用心理学的映射方法。以一故事或事例为引导,帮助他们理解问卷的题目含义。如对技术的理解,采用一家人对话的形式,分别涉及儿子在生活中接触的现代技术的知识(MP3说明书)、父亲在工厂中接触的现代生产技术、爷爷的传统生产技能和妈妈的生活技能,使他们可以从具体的方面去回答对抽象概念的理解。又如引用科技史中科学发现和技术发明的实例,让初中学生在回答有关技术发明的理解题目时有更多的感性依据。

2 研究对象和统计方法

(1)调查时间和对象

调查时间为2007年9月~10月,分别在三所中学一所大学进行。

本次调查选取本地学生500名,分发问卷500份,收回473份,有效466份,回收率为93.6%。被调查者中男生250人,女生216人,学生的学段及学校构成如表2。

(2)统计方法

问卷一和问卷二,每一题按照“非常不符合”、“不太符合”、“比较符合”、“非常符合”的四级度量,对应赋值为1、2、3、4进行统计。从调查获得的数据主要不是表示接受测试的对象的对相关概念理解情况的高低,主要说明不同群体的掌握程度的差异。

三 研究结果与讨论

1 研究结果

(1)学生对技术概念理解的共性特征

从表3中可以看出,466名学生的共同倾向是,对一些技术的理性认识较薄弱,如“技术与知识的关系”、“技术与技术物的关系”等等。但对于“技术与设计”、“技术的使用的接触”,以及“技术与技能、方法的关系”认识较好。

(2)初中生与高中生的总体比较

问卷一,初中生对技术与设计的理解更趋于感性的方面,高中生的认识深度明显提升,只有在“技术与技能、方法的关系”上差异不显著,其余项差异均显著,高中生的认知高于初中生。(见表4)

(3)大学生与中学生的总体比较统计结果显示,所调查的项目并未显示出大学生的进步。在“技术与设计的关系”,以及“技术是一种技能方法”两个项目上,中学生得分高于大学生,达到显著水平。(见表5)

2 讨论

(1)初中生对技术概念的理解比较模糊

美国学者瑞特等人(Raat and de Vries,1985)曾在“学生技术态度倾向”(Pupils’Attitudes Toward Technology,简称PATT)项目中着重研究了学生对技术的态度和技术概念的理解,发现13岁左右的孩子对技术概念的理解是模糊的。贝默等人使用(Bame etal,1993)。PATT问卷调查美国的几个州的学生,得出了与瑞特相同的结论,同时发现如果孩子家长有一个从事技术工业对孩子的技术态度影响是正面的。本研究的结论与国外学者十分类似。统计结果显示,高中生比初中生各项有显著提高,大学生与高中对技术的理解没有显示出显著差异,只是在科学与技术的关系方面,大学生的认识水平高于中学生。说明中学是一个发展的关键时期,学生在高中阶段已经完成对技术的通常理解水平。到了大学阶段,只是在专业技术方面得到提高。对技术发明和技术创新的认知,初中是一个认知变化更多的关键期。

(2)有关“技术物”的认知

有关“技术与物的关系”共有三道题。具体统计中发现,初中生的认知水平明显低于高于中生。对第5题“技术就是指具体的技术产品,如计算机、扫描仪、mp3。”初中生的认知与高中生的差异不显著。看来由于经常接触现代技术产品,很容易形成一定的认知。对于第4题“技术是指劳动中的生产工具和设备,如铁锹和机床”高中生得分高于初中生,达到统计差异水平。这可能是由于初中生的社会实践知识和阅历都较高中生少,不了解生产中的工具和设备,因此认知不足。对于第11题“技术就是工程”。高中生与初中生得分有显著差异。第11题的设计出于这样的思考,由于我国著名工程哲学专家李伯聪先生认为工程就是“造物”,所以,把技术看成是工程,也即与物相联系。但“技术就是工程”的说法,也存着将技术与工程联系起来,却没有将技术与工程加以区别。

许多技术史和技术社会学的研究往往是通过人工制品来揭示技术发展的某些问题,乔治巴萨拉坚持认为:“技术和技术发展的中心要素不是科学知识,也不是技术发展的群体或技术经济因素,而是人造物本身。创造性技术活动的最终产品一般都要给人造物世界添加点东西――一个石锤、一只钟或一台电动机等。”虽然我们并不把技术归结为工具或人工制品,“然而人工制品仍旧是技术的动态表达的焦点,并提供了一个现成的、可见的发展索引。”人工制品作为技术的结果和重要维度之一,对其进化过程的把握是技术进化研究的必要途径之一。但是终究认为技术的本质并不是“物”的属性能够涵盖代替的,技术的本质不是“物”。从调查结果看来,初中学生并不能够明晰地分辨出技术产品与技术本质的不同。

(3)有关技术概念理解的性别差异

科学和技术的概念范文3

正如上面这句引文所述,青少年要想成为当今世界的参与者,应当尽早了解包含科学、工程、技术和数学的STEM学科。因此小学教育中这些学科的高质量将会极为重要,应该逐渐培养起5~11岁青少年对这些学科的兴趣,对其基础知识和实践过程的理解,以及认识到它们与生活实践的联系。这些STEM的学习经历将给予他们在找寻机会及面对挑战时一个条理分明的智力与实践的框架。同时,该经历使得青少年们能够提升并很好地使用从那些学科中得到的经验与观点。

在这篇文章中,我们希望:

・阐明STEM教育的主要目的

・通过3个维度(实践、跨学科概念、学科核心概念)讨论这些学科的本质。

本文将聚焦在STEM中的科学(S)、技术(T)及工程(E)。当然,数学(M)的重要性不言而喻,无论将它作为单一学科还是STEM的组成部分,我们并不会刻意地去贬低数学的重要性。相反。我们坚信数学是青少年高质量教育的基础。数学在科学、技术及工程中的应用使得它们能够更好地结合在一起。数学知识与应用数学的能力更是在我们探究,以及解决关于科学、技术、工程问题的过程中起到了关键作用。

科学从本质上说是探究。科学探究是科学所有分支学科的核心特征,因为这是科学知识产生和被证实的途径。对于科学家们来说它是黄金标准,使得科学家们明白了他们是如何掌握科学知识的,以及可以证明科学家们所掌握知识的证据。因此,科学探究是为了建立知识和理论而产生的一种科学的策略。用《美国国家科学教育标准》(National ScienceEducation Standards,USA,1996)的话说,科学探究是“科学家学习自然世界、基于工作得到证据,提出解释及理论的众多途径”。

工程和技术聚焦在改变自然和人造世界,旨在解决问题或满足人类的需求。通过工程和技术设计创造解决问题的方案。科学探究是科学的基础,设计过程是工程和技术的基础。正如科学探究使科学领域蒸蒸日上,工程及技术中解决问题的方案也通过设计过程得以延伸和发展。

但是,在现实世界中,科学、工程、技术的主要方面并没有相互脱离。科学知识的产生表明了问题或许可以通过工程和技术得到解答。相似的是,工程和技术解决问题的过程同样影响着科学知识的发展,甚至有时产生了新的科学知识。就青少年而言,我们需要让他们理解这些学科之间的基本差异。同样重要的是还要帮助他们认知这些学科之间的紧密关系。

STEM学科的维度

我们使用美国《K-12科学教育框架》(AFramework for K-12 Science Education;Practices,Crosscutting Concepts,and CoreIdeas,2012)中所述的实践(Practices)、跨学科概念(Crosscutting Concepts)及学科核心概念(Core Ideas)比较这3个学科的内容。在每一个学科中,这些维度都紧密联系在一起,每一个维度的缺失都将影响整个学科。也就是说,为了让学习活动能够真实,3个维度的内容都必须清楚明白地体现在活动设计中。

实践――与成功的科学、工程,技术相关联的实践或能力

用“实践”一词代替“探究能力”,是因为在科学探究和解决问题中会同时用到知识和技能。而用“探究能力”一词会让人感觉这排除了解决问题。其实“实践”超越了“能力”,它包含着讨论、争论、评论和科学模型的建造等,它将有关专业人士是如何将实践应用到工作中的综合观点呈现在了眼前。

几十年来,科学教学经历了强调科学探究能力与学习科学事实之间的紧张期。过于强调对事实的认知会使得学生们认为科学与其他学科只不过是一些孤立的信息、做实验或解决问题的简单步骤而已。这将是对任何学科的极大误解。因此,关键是要让学生们实践那些专业人士在这些学科中所应用的,这样做是为了让他们能够明白学科核心概念和跨学科概念。

表1列举了STEM中的实践。需要强调的是在现实生活中这些实践不会呈现线性规律。例如,尽管基于证据的论证被单独列出,实际上论证却渗透在每一个实践中。在实际的科学问题上或是在一个能导致深入理解的现象中都会有论证的出现;在工程和技术中,对于要解决的问题需要论证,在解释、设计过程或得出解决方案时也会有论证的出现;在标准与限制下,讨论哪种解释最符合证据,或者哪种设计能得到最好的解决方案也是论证。总的来说,实践应聚焦于它所用的不同情境。

事实上,这张表中最突出的是科学、工程和技术的实践非常相似。我们都知道科学家们使用这些实践的目的与工程师、技术专家并不相同。但是,在科学、工程和技术中,在实践层面高度的共通性不仅有用,且说明了这些学科交叉的可能性。其实,在科学、工程、技术中差异还是存在的,如科学上的“提出问题”在工程和技术中被“定义问题”所代替;同样,科学中的“构建解释”在工程和技术中变成了“设计解决方法”。

・提出问题vs.定义问题

如果我们认为根据现象提出问题是一个科学活动的“发动机”,那么定义和澄清问题便是工程、技术和一些数学实例中很重要的因素。

好奇心,或者认识、理解,并用科学问题解释现象的欲望常常可以激发科学。对于科学的好奇心显示了科学问题的架构。比如说,学生会想知道“月亮离地球多远”或者“车从一个地方到另一个地方需要多久”,“什么导致了月食”,“如果每天都用浓盐水浇灌植物,它们会怎样”……所有这些都是科学问题并且都可以用科学的方法回答。

工程则集中在问题的阐明与定义上。通过对产品和过程的工程设计解决问题并满足社会的需求。工程师通过定义问题,得到在一定条件限制之内成功地解决方法的标准。同样地,技术最初的焦点也是在识别和定义问题,以此符合人们的需求和技术的专业性。

当然,上述讨论不应该与表中其他实践所产生的问题所混淆。比如在分析和解释数据的实践中会产生诸如“是否科学探究活动会回答最初的问题”,“是否是基于证据提出的解释”,当然也可能是由工程和技术设计的解决方案中不同方法的可行性问题。因此,对于所有的STEM学科,都会遇到与数据收集、解释数据相关的问题。还有些问题是关于信息的交流是否可以达到预期的精准和标准。其中有一些问题可以导致回答一个科学问题的多种方式,或是不同等级的问题解决方案。有时,这种问题会导致那些产生原始设计和科学问题的模型发生改变。根据这些问题的答案,有可能做出放弃之前提出的实验或设计方案的决定。

・建立解释vs.设计解决方法

对于科学,一个很重要的目的是在测试和证据支持下建立科学的解释,以帮助我们理解周围的世界。这样做,科学家们发展出建立在大量重要的知识、测试和数据之上的科学理论。他们用理论或是模型解释现象,预测现象,提升并修改他们之前的知识和对这些现象的理解。科学的解释在观察、数据和科学理论间建立有逻辑的连接。例如:一个有名的科学理论是“微生物理论”。在这个学说中,传染性疾病是由病人身上叫做细菌的微小生物导致的,不同的细菌会产生不同的疾病。如果细菌从一个生病的人传播到一个健康的人身上,它们就可以在这个健康的人的体内传播。人们可以通过消灭这些细菌或者减少它们导致疾病的活动得以康复。很多支持这一理论的证据从成千上万个病例中累积起来。因此某一个人的病症可以被判断为有传染性或是没有,并能被判断为是由某一种特定的细菌导致的,从而可以依据理论和数据的基础确定治疗方法。通过在证据基础上建立理论或者理论模型的过程,科学家们增长了对现象的认识和理解。

但是工程和技术的目的是为了创造一种设计并解决问题,从而满足人类的需求。就像科学中理论的建立一样,工程设计是一个具有系统性和生命力的思考过程。具体的活动包括在工程设计之中,然而即便工程师应用了科学知识,工程设计的过程却与科学探究完全不一样。在定义问题后,他们不得不去考虑必须达到的标准或设计的特点。例如在建桥过程中.他们需要考虑桥的组成部分、控制装置、预期的长度与高度、最大的承载量等。除此之外,他们必须考虑限制条件,如可获得的资源、完成的时间和环境条件。不论是“好”,或仅仅是“还可以”,他们需要在限制条件和解决方案的质量间作出基于权衡的重要决策。在所有的决策中,工程师们需要应用科学、技术和数学的知识。对于所有的目的而言,技术设计和工程设计是一样的。但是,我们意识到技术是由经验、磨炼与学习所导致的,而并非科学。在这些情况下,它比设计更强调工艺。

跨学科概念

有一些概念在所有的STEM学科中都会出现,甚至出现在其他的学科中,这就是跨学科概念。它们产生干阐明各学科核心概念的现象或者问题的过程中。它们有助于理解观察和在数学思维、问题解决方案中建立理论。跨学科概念不是存在于真空中,因此,这些跨学科概念不应该在孤立的调查或问题解决情境中学习,尤其是它们与学科核心概念的发展密切相关。

不论是科学家、工程师、技术专家,还是数学家,这些跨学科概念在看待世界上各种现象时可作为有力且全面的框架。因为它们超越了不同STEM学科之间的边际,它们也被称为统一的概念。我们将它们列在表2中,并提供简洁的说明。

学科核心概念

学科核心概念即是几个学科的核心主题。如物质科学中,有很多概念与物质特征、力、运动有关;在生命科学中有关的则有生物体的生长与发展、与环境的相互依存和适应等。与其相似的是,在地球与空间科学中,有一些概念例如地球、太阳系、天气和气候。工程与技术中的核心概念涉及定义问题并设定问题的边界、提出问题的解决方案,以及了解科学、工程、技术三者之间相互依靠的关系。

当然,与其在基础的科学、工程、技术中讨论学科核心概念,倒不如用4个标准说明什么是学科核心概念。这个思想来自于《K-12科学教育框架》,它告诉我们学科核心概念应该是:

・在横跨科学、工程、技术等多学科时具有广泛的重要性,或者是在单一学科中扮演重要的组织作用

通过这些核心概念,学生们学习了科学知识和对自然事件的解释,例如空气、水、矿物、生物、煤燃料、油燃料等,学习了关于可再生资源和不可再生资源的消耗。在工程设计中,明白了他们所用的自然和人造事物的性质,以及如何去使用它们。他们考虑了产品和生产产品过程中的环境影响。例如,建造桥和生产食物产品的方式对于资源的分配和获取的影响。

・提供理解或调研复杂观点和解决问题的核心工具

对例如材料、能量、燃料的自然资源的学习是学习更复杂知识的基础,如对于物质本质的理解(原子的运动与排列解释了不同材料的性质);能量可以以电、化学、磁及力等形式存在;自然资源的获取影响着工程和技术的产品,人类住处与自然资源的分配和适宜的天气条件密切相关等。

・与学生们的兴趣和生活经验息息相关,或者是可以联系到需要用科学技术认知思考的社会和个人的观点

这是选择学科核心概念的重要一条,因为这些将与学生的生活息息相关。如学生学习生活中可接触到的事物的性质,以及可以改变事物性质的情况,学习能量的类型和能量的影响,并联系他们的人生经历;学习有生命的事物是靠什么生存并生长的;学习人类是怎么利用原材料制造产品和设施的,例如食物、玩具、桥、楼房、自行车。以及各种工程和技术的其他产品;他们还会学习自然资源的短缺是如何影响他们生活的,比如没有规律的雨水、矿物和粮食作物。

・在逐步提升知识深度和复杂度的多种等级中,要做到可教且可学

当孩子们进入小学时,他们了解不同的材料和它们各自的价值。而在小学的前期,他们的学习包括对事物和状态(固体、液体、气体)、天气和一些自然和人造事物的科学认识。在小学的后期,他们会学习由看不见的颗粒组成的物质(空气有重量但是看不见)。在更后期,他们会学习化学,如金属和塑料在不同情况下的用途,他还会根据测量性质识别不同的材料;在生命科学中,他们学习关于人类活动对于地球和生态系统,例如土地、空气、水质和生物多样性的影响。在教育的所有等级中,他们会学习开发自然资源是有益处的,但是这种做法会导致资源的短缺,这归根于不可再生资源的耗尽。

科学和技术的概念范文4

想挑战超人类主义所提出的概念,此概念试图补全那件仍只是半成品的人类改造工程。作为回应,笔者简单概括了一下《赫西奥德和埃斯库罗斯》中关于普罗米修斯神话的两种解释,它可以帮助我们正确地了解运动医学的道德局限。以此总结为一条平淡无奇的提示:人类是凡胎俗骨的,面对疾病和死亡的脆弱无助是远非人类自身可以克服或消除的,这代表了在道德以及普通医学,特别是运动医学这两方面的自然局限。

二、生物医学技术与体育科学的发展

把现代社会实践归结为科学问题很容易,同样,设想一种特定的科学技术,例如电脑技术来举个范例也不难。将技术与工具制造联系在一起,使我们又开始怀念起那些被闲置的工具。“技术”一词有一个古老的过去,它来源于两个希腊字技艺和徽标。技艺是指那种技巧——“实用知识”参与决策的事情,而通过标识恐怕只是推理的一种形式,旨在了解其性质或从事物中得到我们所认可的东西,它实际上是由亚里士多德创造出来的,“技术”的意义最初指修辞学的技术技能——标志字面上的技艺。但是,在日常生活中把科学和技术的概念混为一谈的做法并不少见。事实上,至少在英国,体育科学家就经常把他们的研究活动和本来该称作体育技术的事物混为一谈。目前,哲学领域的科学家早就明确区分了理论(科学)和应用(技术),但这一区分并没应用到在对体育的自然研究中。在日常交谈中,把科学和技术这两个概念区分开来是比较困难的。事实上,体育科学家经常把他们的体育项目和确切的应该称为“运动技术”的概念混为一谈。当今的科学哲学家已经可以把理论学(即科学)和应用学(即技术)明确区分开来了,尽管在体育运动的理论科学领域,这两个概念依旧难以区分。在此可以想象一下,如果医药领域和体育科技可以很简单的获得运用,通过理论知识到实践性知识再到设备与材料的步骤,分别得出医药和体育的目的。如果以上都可以获得实现的话,那么他们的显著特征就应该是一个“目的--结果”的结构。科技就可以被认为是利用目的去得到一个被选择好的结果。

三、小结

科学和技术的概念范文5

一、当前教育研究的困境和发展趋势

范式的隔阂所引发的研究话语方式的不同以及理论与实践的脱离是当前教育研究面临的最大困境。而日益发展的信息技术却正在一定程度上搭建起沟通的桥梁来填补这个巨大的鸿沟,甚至涌现出新的研究范式。

(一)当前教育研究范式的隔阂

范式(paradigm),是托马斯·库恩(Thomas Samuel Kuhn)于1962年在《科学革命的结构》一文中提出,并首次使用这个概念来描述科学发展的模式。范式主要是指科学共同体所共有的信念体系、理论基础和实践规范,是从事某一科学研究的群体所共同拥有的价值观和实践方式。对于教育领域而言,当某一派别的教育研究群体在长期的研究活动中以某一信念体系为导向,以规定的研究方法和程序为行为方式,就形成了某一教育研究范式。胡森指出教育研究有两个主要范式:“一是模仿自然科学,强调用数字工具来分析的经验的、可定量化的观察。研究的任务在于确定因果关系,并作出解释。另一范式是从人文学科推衍而来的,所注重的是整体和定性的信息,以及说明的方法。”[1]这两种范式概括起来,就是量化研究范式和质化研究范式。由于价值观、方法论、操作程序乃至研究结果的迥异而一直处于尖锐的对立状态的两种范式,长期以来争论不休但彼此都不能说服对方。教育研究也在这两种范式之间游离,呈现库恩所说的范式转换(paradigm shift),也造成了范式之间的隔阂。

(二)教育研究的发展趋势

从教育研究的发展历程来看,量化研究属于工业化时代的产物,质化研究作为量化研究的对立面,其历史就要比对方悠久得多。当量化研究随着科学技术的发展而呈现精细化发展的时候,质化研究也紧紧地抓住对方的“去人性化”不断地对其进行批判,而量化研究也不甘示弱,认为对方的研究由于“科学化缺失”而没有很强的说服力。但是,两大研究范式在本质上其实是相通的,双方争论的焦点其实在于研究方法的选择和运用上。质化研究擅长于思辨和价值观的引导,却缺乏大范围的实证研究的支撑,量化研究虽然擅长于以形式语言和数学语言揭示教育的关系,却在目前科学技术还不够智能化的情况下被认为是机械的、与早期的行为主义教育心理实验并没有两样的研究,因而也饱受诟病。

因此,当信息技术的智能化飞速发展达到比较全面地解放人和生产力的时候,量化研究必将由于人机交互的深度延伸而赋有更多的人文主义色彩,而质化研究也能在信息技术的支撑下让其理念找到实践的落脚点,两大范式必将在对立中走向融合。这样,迅速发展的信息技术有力介入教育研究之中,有效填补了量化研究范式与质化研究范式之间的鸿沟,使得两者在研究理念和操作程序上有了很大的契合性,并呈现出一种综合的、具有鲜明时代特征的教育研究范式,即信息化教育研究范式。

二、“信息化教育研究”的解读

信息化教育研究范式,严格来说并不是一种独立于两种范式之外的新的研究范式,因此有必要对其概念进行追本溯源地详细解读。“信息化教育研究”的概念,是由“信息化”和“教育研究”两个概念复合而成,必然承继了这两个概念的含义和特征。

首先,“‘信息’并不是一个具体的直接物质存在形式,信息是在表征、表现、外化、显示事物及其特征的意义上构成自身的存在价值的。”[2]随着信息技术的飞速发展,信息社会也随之而来,1967年,日本科学技术与经济协会在类似“工业化”的概念上首先使用了“信息化(informatization)”一词,意指有目的地推进与使用信息与信息技术。“所谓‘信息化’是指将信息作为构成某一系统、某一领域的基本要素,并对该系统、该领域中信息的生成、分析、处理、传递和利用所进行的有意义活动的总称。”[3]从“信息”和“信息化”的概念可以看出,某一领域的信息化,不仅将信息看成一种重要的、特殊的系统构成要素,而且强调了系统的信息化是一个不断变化的复杂过程。

其次,“教育”是指培养人的活动,“教育研究”则是对这一培养人的活动的研究。这应该是目前被引用最广泛但也最为含糊的定义。实际上,柏拉图曾经说过,教育和政治是世界上最难的两门艺术。教育研究作为一种事理性研究,是一种复杂的研究活动,是以人类自己创造和从事的活动为研究对象,是同时包含了工具理性的量化研究和充满人文色彩的质化研究过程。它既要说明是什么,又要解释为什么,还要讲怎么做,包含着价值、现状和行为三大方面,涉及目的、评价和方法三大内容。

明确了“信息化”和“教育研究”的含义,笔者尝试对“信息化教育研究”进行定义,并作出相应的解读:所谓信息化教育研究,是指在信息社会中,将具有工具理性的量化研究和充满人文色彩的质化研究相融合,同时通过与现代信息技术的深层次整合,以促进人和教育更好地发展的动态的、复杂的理论与实践。该定义采用的是“属+种差”的定义方法,“教育研究”作为属概念,将“信息化教育研究”统摄于自身之下,表明前者是后者的上位概念,明确了“信息化教育研究”是“信息化的教育研究”,而非范围较为狭窄的、专业指向较强的(一般指教育技术学领域)“信息化教育的研究”;“具有工具理性的量化研究和充满人文色彩的质化研究相融合、同时深层次整合了现代信息技术的”作为种差,表明信息化教育研究与其他范式的教育研究之根本区别。

科学和技术的概念范文6

关键词:技术;技术全球化;专利;商品

中图分类号:F062.4 文献标识码:A 文章编号:1006―723X(2012)01―0013―05

经济全球化是通过近现代技术的不断进步及技术全球化而实现的,技术全球化是技术传播的一种社会现象,其核心内容是技术在时间和空间上的全球化配置。技术概念内在地具有多个层次,在技术全球化过程中,技术的这些不同的层次在时间和空间上的全球化配置并呈现出各种社会化的现象。技术全球化的一个重要特征便是技术产权的保护和全球化管理,通过对技术概念内在层次的比较分析,进而考察技术全球化所蕴含的不同层次,可以为技术产权保护和技术全球化之间关系提供内在解读。

一、技术概念的三个层次

技术是人类依据自己的信仰或知识,按照自己的意愿或潜意识对物质世界进行改造的方式或现象。技术既起始于物质化的世界,又立足于人的思想世界,并服务于个人或社会对技术产品的需要。

首先,讨论技术必然是针对的某一个或某一类特定人造物或人工对象,即技术必然依附于特定人造物或人造对象而存在。人造物和对象是对技术概念的物化,物化后的技术以技术产品的形式参与到社会利益分配后。技术需要通过对技术产品的分析而显现,这是技术概念的第―层含义。

其次,人造物和人造对象必然是为了满足人们的特定需要或目的,因而技术产品天然的包含着制造者的意向。另外,技术概念在物化为特定技术产品之前,制造者必然坚持了特定的信念或掌握了特定的自然科学原理,并以这些信念或自然科学原理指导意向在人造物中的实现自我。也正是在技术概念的此层涵义下,才存在所谓的技术是人对自然认识的“解蔽”或“遮蔽”。

第三,在拥有了基本的物质原材料之后,人的意向以及所持有的信念和掌握的自然科学原理经过特定的过程物化为人造物。这一系列过程或工艺是技术概念所包含的第三层涵义,它正是技术所最初作为“技艺”(craft)所具有的涵义。

总的来说,技术这三个层次是构成了人类依据技术知识,通过特定工艺和流程,实现将自己对于产品的意向的过程。

对应于技术概念的三个层次,技术在实际传播过程中也包含三个方面:技术产品的交换传播、制造者意向性在使用者中的分享以及制造者所依据的自然科学原理在学术共同体中的共享、制造技术产品的工艺流程在不同制造者之间的转移。以下将从技术传播的这三个层次出发,对技术全球化在各个层次的表现进行比较分析。

二、技术全球化的特点

技术全球化是指技术研发、技术转移使用、技术合作等活动超越国界在全球范围内进行,技术资源在全球范围内自由流动,技术链在世界范围内延长,技术创新效果最大限度地向全球普及推广,技术进步把世界融为一体。技术全球化是经济全球化的基础和核心,它表现为技术研究和开发的全球化、技术成果的全球共享和全球性技术管理三个层次。

全球化是指全球各地区经济、社会和文化通过全球交流和贸易而融为一体的过程。全球化表现在社会生活的诸多方面,主要的三个特征是:其一,去区域化(deterrit aliion),指的是人类活动逐渐突破地域限制,影响拓展至全球,这也是全球化最初的含义;其二,全球性普遍联系(imercorulectechless),指的是虽然全球各国或各地区因为历史、地理或信仰等的差异,已有的地域和政治边界会依然持续存在,但相互之间的交流和联系会不断增加,并且相互差异会在一定程度内不断变小;其三,因交通运输工具和信息交流技术的进步,以及技术进步加剧了商业竞争,整个社会生活的节奏显著加快,这一特点直接塑造着现代人的生活状态,并对社会发展产生了深远的影响,比如社会生活节奏的加快会促使不同地区的人产生各自的生活习惯,生活压力的不断增加,并造成了现代社会的诸多特定人群的心理问题(如狂躁症等)等。

以上所述全球化的三个表现显然不会是在短时期内突然实现,因而,全球化是一个相对长期的过程。而在全球化程度加深的过程中,技术革新始终处于核心地位。在技术革新中蕴含着人的“创新劳动”,通过改变人类制造技术产品的“社会历史时间”,改进人们创造价值的能力,增加社会价值,进而不断推进社会变化,推进全球化过程。

三、技术概念的三个层次与技术全球化

每次技术的重大突破都会迅速地向全球扩张,并引起社会生活的深刻变化。技术向全球的扩张也是从技术的三个层次出发,其中技术产品空间上的全球分配是全球化的基础,技术产品中所含有的制造者的意向伴随着技术产品的全球分配,是技术得以全球扩张的内在原因,以及能给社会生活带来深刻变化的根本原因。只有技术产品中含有的制造者的意向满足了社会对于技术产品的潜在期望,并被社会认可,技术产品分配的全球化才成为可能。当作为个体的人获得新的技术产品后,便以技术产品中包含的制造者的意向来填充了使用者对产品潜在的期望,并因此将个人生活方式改变。当这种个人生活方式的改变逐渐扩展到全社会时,技术产品便得以被全球化分配,并且全社会的整体生活方式被重新刻画。

此外,当技术产品中包含的制造者意向在满足了人们对产品的使用期望之后,也会不断刺激人们对技术产品所能满足的期望作进一步的期望,这些不断产生的期望随后被产品制造者赋予技术产品,因而又指导产品生产者的技术开发和产品生产方向。因此,制造者赋予技术产品的意向和产品使用者不断产生的对技术产品的新期望一起不断塑造着社会生活方式和生产方式。造纸术、火药、蒸汽机、蒸汽船、飞机等发明便是以技术的前两个层次向全球扩张而深刻地刻画了人类社会生活的技术展现。

技术全球化是技术在时间和空间维度上的传播,技术传播内在地从技术概念所包含的三个层次逐步形成各自的全球化特征,分别具体表现为:

(一)技术产品分配的全球化

技术依附于人造物和人造对象。技术全球化首先便是技术产品在分配的过程中全球化,在技术产品的交换过程中,人类劳动通过市场交换互相构建彼此的生命,从而实现人与人之间生命的内在联系,即技术产品的交换过程本身也是创造社会关系的过程。因而技术的全球化之中必然蕴含着全球性的人与人联系的不断加深,并

最终形成各地区联系的不断加深。并且正是通过技术产品的分配在空间范围上的不断扩张,时间上的不断加速,才使得技术在全球范围内的影响日益加深,使得全球化其他方面的特点成为可能。

其次,技术产品当用于相互交换便成为了商品,因而技术产品的分配至少是与商品概念一起出现的。“个人的产品或活动必须先转化为交换价值的形式,转化为货币,并且个人通过这种物的形式才能取得和证明自己的社会权力。”技术产品作为商品以货币作为中间媒介进行交换的历史悠久,只是历史上各个时期因交通运输手段的差异,使得商品能够被交换的空间和时间范围受到了不同限制。比如在没有发明飞机时,台湾出产的蔬菜和水果等农产品(其中也包含了特定的农业技术)就很难成为大陆商品市场上的交换品;没有发明保鲜技术时,农产品大部分只能在离开果园后的数天内被交易。因此,随着新的更快捷的交通运输工具等其他相关技术的产生,不同历史阶段技术产品的交换不同的只是时间和空间范围均被不断扩大。

再次,全球各地区或国家的消费者对于物质消费品需求或潜在需求的差异区别并不太大。虽然因地理位置和生活习惯的差异各自会对某些技术产品有少量需求差异,比如热带地区与寒带地区对服饰、东亚和欧洲对部分食物等需求上的差异,但这些差异也是自古有之,并且也在全球技术产品交易中体现得越来越不明显。这也促成了技术产品能够在全球范围内被分配。同时,因为技术产品的交换内在地构建了人与人在社会上的关系,随着全球化程度的不断加深,全球各国和各区域之间人们接受和使用的技术产品也日渐趋同,这反过来又促进了技术产品分配的全球化程度。

(二)意向和自然科学原理传播的全球化

技术产品包含着制造者的意向和制造产品时坚信的某些信念或所依据的自然科学原理。不断被发现的新的自然科学原理和不断被开发出的新的意向是新的技术产品不断涌现的前提和动力。随着信息交流技术的发展,制造者赋予某种技术产品的意向能很快地为全球所共享,比如在日本某家公司开发出了一种实现特定功能的机器人后,通过新闻媒体报道,全球其他地区虽然无法掌握其制造方法或者也无法拥有该类新的技术产品,但都能很快地分享此种机器人中所蕴含的制造者的意向,并在心中形成一个将来是否认可能接受该技术产品的观念。

此外,技术产品中所蕴含的与物理、电子和机械等相关的最新自然科学的理论进展也往往会以学术期刊或著作的形式,通过网络等信息传播方式快速为学术共同体全球性所共享。只是,产品的意向性,以及产品所依据的自然科学的基本原理即使被共享,却并不能保证产品可以被制造出,因为这其中涉及了许多技术转化为产品所必需的工艺流程或物质原料,最典型的例子就是原子弹。虽然制造原子弹所依据的物理原理在核物理学术共同体内并非秘密,但将核物理中的自然科学原理和对于原子弹的意向转化为原子弹所必需的原料、支持设备及工艺流程等却不是全球共享,而且也是全球遏制核扩散的关键所在。

再者,如同技术产品的交换一样,意向和自然科学原理交换的过程本身也会创造相应的社会关系。随着产品含有的意向凭借广告等传媒而获得越来越广泛的传播范围,并获得越来越广泛的社会认可度,人与人在对于产品的期望上也将日益趋同,使得人与人的社会联系更加紧密,并反过来促进全球化的技术能够更深入地发展。

(三)技术工艺和流程传播的全球化

技术物化为产品需要一定的制作过程和工艺流程,将技术转化为人造物或对象的过程随着时代的发展,整体上流程变得越来越复杂。几百年前,制作一辆马车只需要几十个零件和不多的几个步骤便能实现,但如今要生产一辆汽车则需要准备成千上万的零件和步骤。新技术产品生产过程中大量增加的零件和制作步骤包含着大量的创新劳动或创新劳动成果,正是这种制作过程和工艺流程中包含着“创新劳动”,其创造的价值也日益增加,因而所具有的价值也日益增加。

此外,由于所需原配件数量的多样化和制造步骤的多样化,使获得制造产品的工艺流程所必需付出的工作量不断增大,也使得产品变得越来越难以被复制。进而,技术产品的制作流程和工艺被保密,并逐渐发展成为新的商品――技术专利。当制造技术产品的工艺或流程成为专利后,专利法律赋予专利所有者对技术产品的制作工艺或流程一定时间期限内独有权,其他任何人都需要购买专利使用权这种特殊的商品,才能使用产品的制作流程和工艺。制造技术产品的工艺和流程在成为专利后虽然通过文本形式可以被全球共享,但却不同于技术概念的前两个层次使全球各国主动或被动进入全球化,以下对此将作更加详细的讨论。

四、技术专利的全球化

正是由于技术产品的制作过程和工艺流程自身含有的价值,近代随着大量新的技术产品及其制作工艺流程的产生,以及产品交换日益频繁,逐渐促成了技术专利制度的形成。技术概念中的技术工艺和流程在全球化进程中主要体现在技术专利的全球共享和管理全球化。

(一)制作工艺流程的保护及技术专利的产生 。

虽然纸张、火药、蒸汽机、蒸汽船、飞机等新技术产品及其中所蕴含的意向可以被全球共享,而且其中所包含的基础性的自然科学知识也可以被学术共同体共享,但并非每一个地区在特定时候都能自己制造出这些技术产品。因为制造技术产品的工艺流程是技术转化为人造物必不可少的重要步骤,也最容易被保护,因此历史上技术产品的制造工艺便一直被保密或受到保护,比如庄子的《逍遥游》中:“宋人有善为不龟手之药者,世世以浒游觥为事。客闻之,请买其方百金。聚族而谋日:‘我世世为游觥,不过数金,今一朝而鬻技百金,请与之。’客得之,以说吴王。越有难,吴王使之将,冬,与越人水战,大败越人。裂地而封之。能不龟手一也,或以封,或不免于拼,则所用之异也。”(大意是一户宋国人世代相传了一种可以冬天护手的药方,并用此药在冬天帮人清洗谋生。―个说客用百金购得此方后游说吴王冬天让士兵水仗时用此药,结果使得吴军大胜越军,因而获得吴王封地奖赏。)又比如公元2到3世纪的罗马修辞学家Athenaeus记载了:公元5世纪前的希腊城市Sybaris每年都会举办烹饪比赛,并授予比赛的优胜者其烹饪方法一年的独家使用权;1492年,弗罗伦萨人Filippo Bnmelleschi被给予Ar-no河上运输重物的方法的三年独占权;1449年,当时的英国国王亨利六世向佛兰芒人John授予为伊顿公学制造彩色玻璃的方法专利,这些都可以被看做定技术产品制造工艺后流程被当做专利保密或保护的雏形。

当越来越多的工艺流程中蕴含的价值需要被保护时,并且这种对工艺流程的保护可以有效地促进社会的创新热情时,以立法为基础的专利制度便开始形成。近代意义上的专利始于1474年,当时的威尼斯共和国颁布了一项法令,规定该国每项新发明的技术使用前都必须征得政府

的统一,以避免被发明者以外的人使用。此后,西方各国纷纷颁布了自己的专利保护法:如美国的第一步专利法颁布于1790年,法国的第一步专利法颁布于1791年,澳大利亚第一部本土专利法颁布于1854年等。颁布第一步专利法时,各国大体上正好开始了各自的工业化进程,并由此加入了技术产品大规模全球分配的队列之中。

(二)技术专利的全球化

当专利制度在全球建立并形成了全球统一的专利管理机构,如IPO(Intellectual Property Of-flee)、WIPO(World Intellectual Property Organiza-tion)等,技术便实现了全球管理,这正是技术全球化的特征之一。在这种全球技术管理之下,虽然制造产品的部分工艺通过专利文本向全球公开,但获得重要专利的使用权往往花费巨大,或者侵犯使用权后需要支付的赔偿金额巨大,”使得一般中小公司以及不发达国家的企业无力购买和使用。

另外,现代社会进行技术研发的主体是资金雄厚的大企业,或受大企业资助的大学研究机构,而这些大企业和研究机构的研究目的性强,所开发的技术的专利权一般也只归大企业或研究机构的资助者所有,其他研究机构无法在专利有效期内无偿地基于专利成果开展进一步研究,因此专利所涉及的技术的积累进步,一般也只能出自其所有者。

此外,新的重要技术专利一般能给研发者带来市场上相应技术产品的垄断经营权,并且通过对技术专利的独占,研发者能收回的利益一般远远高于其研发成本,并因此进一步刺激研发者开发新技术,不断进行技术积累,使得其他竞争者更加难以轻易涉足此领域的技术开发,从而实现了专利所有者对专利技术垄断的强化。

再者,重要的技术专利实际上是很少作为特殊商品参与全球分配,除非专利拥有者经营不善导致企业濒临倒闭或经营战略发生重大调整,比如因经营战略发生重大变动,以及金融危机或管理不善使得某些大企业不得不出售自己旗下的知名品牌和生产技术。而即使那些拥有重要技术专利的企业向市场出售自己的品牌和生产技术,也并不是一般缺乏经济实力的企业或国家有足够资金进行购买的,更不要说出售重要技术专利使用权的企业所在的国家还常常会干预这些出售旗下品牌和技术企业,对购买者做出种种限制。

因此,重要专利权的出售实际上并非如技术产品,或其中所含有的制造者意向性和自然科学原理那样能真正全球化。技术专利作为商品,其实际的传播还是只会集中于经济发达国家或少数有实力的企业。从技术概念的第三个层次来看,技术的全球化只能称得上技术管理和研发上的全球化,因而只是有限意义上的全球化,但会推进技术全球化第一个层次的深化。

五、结论

综上所述,在技术概念的第一层和第二层涵义上,即作为物的技术产品和其中含有的制造者意向和依据的自然科学原理等之上,随着交通运输工具的改进,信息交流技术的发达,全球所有国家都会在时间和空间上或主动或被动地进入全球化。但是,在技术概念的第三个层次上,即技术实现技术产品的过程和工艺之上,如果不掌握有大量关键的技术专利,并且不能持续加强自己的技术创新能力,那么经济不发达的国家或经济实力不够强的企业将永远不能真正地融入技术全球化之中,换句话说,将永远拒斥在技术全球化大门之外――这就是技术全球化的技术壁垒。这将不仅仅是一国或―个企业能否获得更大经济利益的问题,而是国家或企业能否真正顺应世界发展的大趋势,能否可持续发展的至关重要的问题。所以国家或企业能否坚持走自主创新,并不断积累重要的先进技术,决定了其能否顺应历史发展大趋势,能否实现可持续发展。

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