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Abstract:AlthoughScienceandTechnologyhavecloseconnectionandsimilarities,butafteralltheyaretwodifferentconcepts.Thispaperdiscussestheirdifferencesfromthepursuingaim,researchableobject,activity''''sdirection,processofquesting,concernedproblems,adoptivemethods,thoughtmodes,constitutiveelements,languageexpressions,finalresults,evaluativestandards,containsofvalues,normoffollowing,occupationalconstitution,socialinfluences,historicaloriginanddevelopment,developmentandprogress.
KeyWords:science,technology,comparisonofsimilaritiesanddifferences,clarifyvingconcepts.
在现代,科学和技术关系密切,之所以如此,除了二者相互依赖和相互促进——科学要借助技术更新设备、启示问题、激励灵感,技术要借助科学提高理论水准、扩展发明视野、开拓新奇领地——之外,也在于科学和技术确实有诸多相通或相近之处。正如考尔丁所说,科学和技术二者都处理物理世界,使用相同种类的物质世界的知识。二者在研究中使用经验方法,雇用在科学中受训练的人,使用类似的词汇表。技术因它所应用的知识依赖科学,有时也为科学进展提供未加工的材料,即新观察或其他的激励研究的东西。
考尔丁只是笼统论之。其实,条分缕析一下科学和技术的各个要素,问题就更清楚了。例如,在建制方面,科学与技术都是高度创造性的行当,它们都给予那些能够以有意思的方法合成完全不会在其他人那里发生的思想的人们以一种奖励。在规范方面,科学和技术都具有非本地化和世界主义的特征。科学不是由于定义才是普适的,而是通过许多努力消解本地发现的与境的。技术不是自动地可用于其他境况的,它要求技术和境况两方面适应,以创造起作用的技术。这个消解与境过程的社会方面也是深入科学和技术之域消解与境,它在于在实践、流通和网络创造之间的交流。在结构方面,一切科学都有理论、观察、实验这三个部分,技术同样如此。因此,把技术和科学对立起来的做法是毫无意义的。科学和技术都进行观察和实验,提出理论,提出关于(通过实验)造成一定条件的方式的陈述。在基础研究问题上二者也有一定的重合。在方法方面,技术研究与科学研究没有什么区别。其研究周期图式都是一样的:确定问题;用现行的理论知识和经验知识解决问题;倘若尝试失败,就找出某些可能的解决问题的假设以至整个假设-演绎系统;借助新概念系统寻求问题的解决;检验解决问题与结果;对假设或初始问题的表达方式做出必要的修正。在评价方面,
任何特定技术的发展是否值得的裁决必须永远是暂定的,对借助新证据重新评价是开放的。以这种方式,对于科学使用的问题不能给出永恒的答案,正如科学理论本身的真理问题不能给出永恒的答案一样。
特别使我们感兴趣的是,在哲学底蕴方面,科学和技术都体现了操纵或摆布的思想。西方科学是作为实验科学发展起来的,而为了进行实验,它必须发展精确和可靠的操纵能力,也就是说进行检验的技术,人们操纵摆弄是为了检验。技术也操纵自然界的对象,同时也引起新的人操纵人的过程,或者说社会实体操纵人类个人的过程。随着技术的发展发明了新的和十分微妙的操纵方式,在这种方式中,对事物的操纵同时需要人类接受操纵技术的奴役。
也许正是由于这些相通或相近之处,不少人认为,科学和技术没有本质上的不同,或者没有原则性的区别,在二者之间是无法划界的。譬如,克罗斯和巴克坚持,在20世纪,科学和技术就形式而言似乎是一个有机的整体,在不把二者蛮横地弄得支离破碎的情况下,不可能把科学和技术作为分离的实体与整体分开。雷斯蒂沃则一言以蔽之,纯粹科学的神话是近代科学作为礼拜堂的基石。近代科学的意识形态使我们之中的许多人相信,在科学和技术之间可以划界,并因我们社会和环境的疾病而责备技术。
诚然,在科学和技术之间“存在边界起初不可能十分尖锐地显示出来的领域,正如在遗传工程和基因治疗的情况中那样”。诚然,“许多现代建制的探究形式把科学的知识进展的兴趣与特定技术的较大效率的目标融合在一起,一致在二者之间不存在建制上的划线。科学和技术在医学科学没有简单的可维持的区分,虽然在极端的对照中是清楚的。”诚然,在科学和技术之间的任何区分实际上都可能强烈地受到意识形态因素的影响,如规划的制定和资金的提供就涉及区分问题。科学和技术的区分还缺乏明晰的和毫不含糊的划界标准,在一种与境中是所谓“科学”和“科学的”东西,在另一种与境中往往被称为“技术”和“技术的”东西,反之亦然。然而,
不管怎样,从学理上讲,科学和技术毕竟不是一回事,二者的区别众多而明显。从实践上讲,把二者混同起来,也会在实际工作造成不应有的危害——我国科学政策和科研管理方面的诸多偏差,在很大程度上归因于混淆了科学和技术的概念和辖域。为此,我们必须尽可能把科学和技术区分开来,以便于澄清概念上的混乱和纠正管理上的不当。
邦格曾经以表格的形式,列举了科学和技术之间的某些相似点和和相异点。陈昌曙教授也从十个方面揭示了科学与技术之间原则上的、本质性的不同:基本的性质和功能,解决问题的结构和组成,研究的过程和方法,相邻领域和相关知识,实现的目标和结果,衡量的标准,研究过程和劳动特点,人才的素质和成长,发展的进展和水平,社会价值、意义和影响。在我的心目中,科学和技术一直是两个有别的概念和范畴。在混乱日盛且大有蔓延之势的情况下,我接连写了数篇强调科学和技术有别的文章,力图予以匡正。当时我没有研读多少资料,主要是凭直观和经验发议论的。在这里,我准备把原来简略的框架和十分有限的文字予以扩充,比较详尽地厘清一下科学和技术的差异。
(1)从追求目的上看,科学以致知求真为鹄的,其目标在于探索和认识自然;技术以应用厚生为归宿,其意图在于利用和改造自然。科学着眼于理论知识的不断进展,技术追求生产目标的有效实现。尽管技术也涉及知识——应用零散的经验知识和系统的科学知识,也创造一些实用性知识——但是它把知识工具化。也就是说,科学把知识始终视为目的,而技术仅仅把知识当作手段。
尽管在某些现实的研究课题或项目中,致知求真和应用厚生这两个目的是相伴出现的,即便研究者只涉及一个方面;尽管每一个正确的科学理论都可能潜在地导致技术应用,而每一项技术研究项目也可能促进科学知识的进展;但是,这并不能掩盖科学和技术在目的上的鸿沟之分。考尔丁对此洞若观火:科学和技术的基本区分还是在于目的。科学的目的是获取知识,技术的目的是应用知识控制物质。技术人员的问题是分派给他的,希望他提供答案;而科学中某种研究自由是基本的。于是,科学的发展遵从它自己固有的需要,即对真理的追求;而技术的发展遵循公众的物质需要。桜井邦朋也一语中的:
科学和技术本来是有差别的东西,科学被认为是就隐藏在我们周围扩展的自然中所看到的各种现象的奥秘中的真理,换言之,是就各种事实和在它们之间存在的法则研究的学问;与之相对,技术是立足于把科学的成果作为在我们的生活中有用的东西熟练使用的目的而加以研究、而组成的东西,是实用性极强的东西。
不用说,纯粹科学,如果它是实验性的,也控制和改造世界,但只是为了认识实在在很小的规模上这样做,而不是以此为目的。科学是为了认识而去变革,而技术却是为了变革而去认识。希尔也表达了类似的看法:“科学可以可以发明、改进和推广仪器工具,但是这不是它的首要关心。它的首要任务是认识,并通过认识扩大我们的知识。技术并不这么多地关心认识,它关心为最佳的利益而生产和使用。”
(2)从研究对象上看,科学以自在的自然实在为研究对象,不管这些对象是实体实在还是关系实在,不管它们是以物质形态存在还是以能量或信息形态存在,也不管它们是有生命的还是无生命的。总而言之,它们是自在的自然的。当然,为了获取自在的自然实在的知识,实验科学家也在受控实验中对其进行某些干预,但是这种干预是小规模的、不成气候的。更重要的是,如此干预只是作为获取自然奥秘的手段,而决不是为干预而干预,决不是把干预自然作为目的。相反地,技术的对象则是现实的或拟想的人造物,也就是说,它要设计或制造出某个自然界中没有的人工东西来。当然,技术也针对自在的自然对象做研究和试验,例如研究和利用天然石头作为建筑材料,但是无论从研究的出发点讲,还是从试验的结局上讲,都聚焦于实用和使用,其结果,已经使自在的自然存在变成为人的非纯粹的自然存在了,如砌墙基的方形花岗岩石料、抛光和切割的大理石平板。
(3)从活动取向上看,科学活动是好奇取向的(curiosity-oriented),与社会与境和社会需要关系疏远;技术是任务取向的(mission-oriented),与社会现实和社会需求关系密切。科学本来就是在有闲暇的条件下,由人的好奇天性触发的。科学爱好的激起,科学问题的提出,研究冲动的萌生,在很大程度上无一不是由好奇心驱使的。一个没有好奇心和惊奇感的人,是不会成为天才的科学家的。科学的好奇既表现在对自然现象的好奇(如爱因斯坦对指南针的好奇)上,又表现在对科学理论的好奇(如爱因斯坦对欧几里得几何学的好奇,对空间和时间问题的好奇,对经典力学和电动力学关于运动相对性解释的不协调的好奇)上,这些都可能成为新发现的导火线或助产士。爱因斯坦说得好:
重要的是不停地追问。好奇心有它自己存在的理由。一个人当他看到永恒之谜、生命之谜、实在的奇妙的结构之谜时,他不能不从心理感到敬畏。如果人们能够每天设法理解这个秘密的一点点,那就足够了。永远不要失去神圣的好奇心。
他还这样讲过:“如果要使科学服务于实用的目的,那么科学就会停滞不前。”
另外,技术像现代社会的许多建制一样,其取向往往是短视的,科学则不是如此、也不能如此。多尔比认为,短视的观点可能在技术的语境中被捍卫,但是却会使科学研究遭难。因为集中关于可预见的眼前利益,会使科学完全转向应用的和任务取向的科学,会减少产生未曾料到的新知识的能力,从而也会使未来技术的源泉枯竭。因为技术常常是为了满足眼前的需求而研制、应对市场当下的急需而生产的,所以不得不采取急功近利的态度和做法。科学一般不会如此短视,因为科学与人的物质欲求和市场的急需没有多少联系。假若出现短视的科学,也只能欲速则不达,美国攻克癌症计划的失败就是一个鲜明的例子,因为科学的发现是无法预见和计划的,只有在科学内部的各种条件具备和时机成熟之时(如旧有理论的完备,相关学科的发展,实验资料的积累,天才科学家的关注等)才有可能取得理论突破。正是由于取向的不同,科学研究的自由度要大得多,而技术的进展则要受到社会与境多方面的约束和限制。
(4)从探索过程上看,科学发现的目标常常不甚明了,摸索性极强,偶然性很多,失败远多于成功。因此,科学家在探究过程中随时掉转方向、动辄改换门庭是常有的事。诚如俗语所说:你本来要进这一个房间,却步入另一个屋子。在这种情势下,你根本无法计划和组织科学研究;即使硬着头皮做出计划,也不过是镜花水月而已,你根本无法在实践中实施。大凡头脑机敏的科学家对这一点都心知肚明。一般来说,他们只有一个大致的研究范围,至多只有一个飘忽不定、若隐若现的靶子,但是他们却具有审时度势、随机应变的本领——这是他们成功的秘诀之一。
相比之下,技术发明对准的靶子往往事先就很明确,可以做出比较详细、比较周密的组织和规划,然后或按图索骥,或有的放矢,偶然性较少,成功率较高。美国的曼哈顿计划和登月计划,中国的两弹一星工程,就是技术项目计划周到、组织严密、完成出色的绝佳表演,而刚才提及的美国攻癌计划则是计划科学失败的典型例证。正如我先前所写的:学术科学或基础研究是不可计划和组织的!组织和计划的学术科学不利于科学发展!在这里,爱因斯坦的告诫值得我们认真汲取:“人们能够把已经做出的发现的应用组织起来,但是不能把发现本身组织起来。只有自由的个人才能做出发现。”他还说:
科学史表明,伟大的科学成就并不是通过组织和计划取得的;新思想发源于某一个人的心中。因此,学者个人的研究自由是科学进步的首要条件。除了在某些有意识的领域,如天文学、气象学、地球物理学、植物地理学中,一个组织对于科学工作来说只是一种蹩脚的工具。
(5)从关注问题上看,科学需要了解“是什么”(what)和“为什么”(why),而技术面对的问题则是“做什么”(dowhat)和“如何做”(howdo)。邦格用一句话点明:技术的中心问题是设计而非发现。正因为如此,技术虽然以应用科学为基础,但是并非机械地追随应用科学。尽管实际情况远比想象的复杂——大量的、很好的甚至是很出色的科学工作,是在有着明确技术目的的研究过程中完成的,而且科学家自己在“科学”与“技术”职业之间来更而不改变自己实际从事的工作——然而“这些构成科学的问题是认识论意义上的问题,而技术研究的本质却是一件经济的和社会的工作。”
更为值得注意的是,科学发现的原创性和技术发明的原创性是不同的。“这两者的原创性都受人欣赏,但是在科学中,原创性在于比别人更深入地看到事物的本质的能力,而在技术中,原创性则在于发明家把已知的事实转化为惊人的利益的创造力。”因此,技师的启发性热情是以他自己迥异的焦点为中心的。他遵循的不是自然秩序的前兆,而是能使事物以一种新的方式运作以便达到某一可接受的目的,并能便宜地得到利润的可能性的前兆。在向新的问题摸索着前进时,技术专家所考虑的必定是科学家所忽视的利益与危害的整个全景图。他必定对人的需求特别敏感,并有能力评估他们准备满足这些需求时所付出的代价。科学家的眼光则全神贯注在大自然的内部法则上。
(6)从采用方法上看,科学主要运用实验推理、归纳演绎诸方法,而技术多用调查设计、试验修正等方法。考尔丁承认,技术研究的方法与科学方法有类似之处,如在实验中控制可变因素,使用矫正的参数,但是作为一个整体的方法根本不同于科学方法。科学的实验指向理解研究中的系统,本质上与科学方法的其他部分即说明的假设形成关联。没有导致新理解的实验是失败,实验通常借助一些假设设计,以便证实它或否证它。另一方面,技术的实验除了部分利用科学已经赢得的知识外,仅利用试错法,它不导致对自然的任何新的理解。技术通常满足于列举的观察资料,以方便的形式达到某种特定的目的,而不追求理解观察资料之间的关系。技术以科学的理解为先决条件,但它通常不为理解做贡献。广泛而精确的定量资料表并不构成知识,尽管它们可以是科学家的未加工的材料。
(7)从思维方式上看,科学思维除了在科学发现的突破时刻以形象思维为主外,在大多数场合下是以抽象思维和概念思维见长的,而技术思维是具象思维和形象思维统治着技术设计和工业设计。由于科学理论具有非自然的特征,科学思维必须摆脱与常识相联系的自然思维强加的模式,以理性批判和概念分析开路。技术思维在早期是直接与常识和经验密切相关,尔后出现的以科学理论为基础的技术,还带有常识思维和自然思维的胎记和烙印,它直接沿着现成的科学知识下行,化形而上的抽象为形而下的具体,注重可行性和成本效益分析。沃尔珀特径直指明,技术的许多方面是看和非词语的,这完全不同于科学思维。这并不是说,科学家不使他们建构的概念和机制形象化,不过对科学来说,说明是基本的,必须把图像翻译为语言和符号,尤其是数学。由于未受词语化的理论的牵累,技术设计者在他们的心智中把不同的要素会聚在新组合中。与科学相对照,从文艺复兴直到19世纪的技术知识刊载在图示占统治地位的书中——信息主要以绘图的形式刊载。
尤其值得指出的是,技术思维是由技术理性或曰主观理性、工具理性主导的,科学思维则在很大程度上体现的是科学理性或曰客观理性、纯粹理性。所谓客观理性,按照霍克海默等人的观点,是指客观结构是个体思想和行为的量尺,而非人和他的目标。在这里,关键是目的而不是手段。也就是说,客观理性关心的是事物之“自在”而不是事物之“为我”,它要说明的是那些无条件的、绝对的规则而不是假设性的规则。所谓技术理性,关心的是手段和目标,追求效率和行动方案的正确,而很少关心目的是否合理的问题。它是围绕技术实践形成的一套基本的文化价值。它预设了笛卡儿式的主体-客体、精神-自然的二元对立,也预示了一种人对自然的新的体验方式:人作为主体,雄居于所有客体之上,把世界看成是一个可以纵和统治的集合体。它包括这样一整套基本文化旨趣:人类征服自然,自然的定量化,有效性思维,社会组织生活的理性化,人类物质需求的先决性。
(8)从构成要素上看,科学的构成要素可以说是非物的——科学知识体系纯粹是非物的;研究过程虽然离不开实验设备的支撑和物资的消耗,但是这些物本身并不进入科学的结果即科学理论之中。尤其是,基础研究或学术科学对物的依赖是很少的,甚至可以忽略不计,一支笔加几张纸足矣——难怪有人把相对论和量子力学革命称为“纸上的革命”。即便非要把科学与物扯在一起,科学也只是“抽象物”的科学或“物之共相”的科学。相反地,技术则是实实在在的物的技术,时时处处与具体物打交道,起码或多或少是离不开物的。尽管在学术层面,学人对技术构成要素的理解还有“技术非物”和“技术是物”的歧见,但是技术恐怕很难完全与物脱离干系。只是“对于不同的技术,物的因素所占的份额和所起的作用是有所区别的。或者说,在人工自然的创造或技术活动中,人们可以让物质实物扮演各种角色,如载体角色、对立体角色、匹配体角色和包容体角色(这当然是不确切的划分)。”
(9)从表达语言上看,科学语言也使用日常语言进行事实的描绘和实验的叙述,但是其中无论如何缺少不了科学概念或术语。在科学理论中,更偏重抽象的概念说明和的繁难的数学推演,这一点在科学的典型代表物理科学中表现得淋漓尽致。特别是要严密、精确地陈述科学理论,非数学语言和数学公式莫属。相形之下,技术语言多是具体的、平实的描述,缺乏复杂的概念分析和数学演绎。在技术中也运用数学工具,但大都是具体的数值罗列和一般的数字计算,技术结果也不要求绝对精确,只要满足实用需要,在某一误差范围内得出具体的数值即可。尤其是,表达科学知识和理论的科学语言的是可传达的、可交流的、可用文字和数学符号书写和记载的,科学共同体实际上是科学语言共同体,这个共同体使用相同的词汇表或词典。可是,在技术方面,情况就不同了:有些技术事项是无法用语言、文字或数学符号表达清楚的,因此得借助图示、模型、样品等来说明。更为歧异的是,不少属于技术的技艺、诀窍之类的东西根本无法用语言解释和传达,也无法从书本学到手,只能像师傅带徒弟那样,边干边学,边观察边体味,才能逐渐达到心领神会、游刃有余的境界。此类知识就是波兰尼所谓的“私人知识”(personalknowledge)或不可言传的知识(tacitknowledge)——后者也可译为“意会知识”或“默会知识”——技术知识的某些分野就归属这样的知识。
(10)从最终结果上看,科学研究所得到的最终结果是某种关于自然的理论或知识体系,技术活动所得到的最终结果是某种程序或人工器物。科学成果是人类精神的非物质成就,而不是设计和生产的物质成品。史蒂文森断定,科学不是技术,它不在于器械的发明。科学的中心关注和最终结果是knowingwhat即真理的知识,与knowinghow即如何做的技术知识相对。当然,这两类知识是相互关联的,尤其是在现代。沃尔珀特断言,科学的最终产物是观念和信息,也许是在科学论文中;技术的最终产物是人工制品,比如说钟表和电机。与科学不同,技术的产物不是针对自然实在衡量的,而是借助于新奇性和特定的文化加于其上的价值衡量的。巴萨拉(Basalla)道同志合:“虽然科学和技术二者包含认知过程,但是它们的终极结果是不同的。创新的科学活动的最后产物最可能是写成的陈述、科学论文、公布的实验发现或新的理论见解。相对比,创新的技术活动的最后结果典型地是对人工制造的世界的添加物:石锤、钟表、电动机。”
(11)从评价标准上看,对科学的评价以是非正误为主,以优劣美丑为辅,真理和审美是其准绳;对技术的评价是利弊得失、好坏善恶,以功利和价值为尺度。沃尔珀特一言蔽之:“技术的成功与欲求和需要有关,而科学的成功依赖于与实在符合。”对此,多尔比论述说,就作为知识形式的科学和技术而言,二者之间的关键区分是,技术借助于实用标准“它奏效吗?”评价,而科学知识则借助于“它为真吗?”评价。他继而指出:
对技术和科学而言,成功的标准依然是不同的。在技术中,成功与起作用的产品、尤其是与在目前市场条件下在商业上的产品俱来。相对照,在科学中,成功的标准不是它起作用,而是它被接受为真。
(12)从价值蕴涵上看,作为知识体系的科学大体上是价值中立(value-neutrality)的,或者说其本身仅蕴涵为数不多的价值成分;而技术处处渗透价值,时时体现价值,与价值有不解之缘。莫尔就是这样看问题的。他说,真正的科学知识在伦理的意义上是善的,而在技术中,情况就完全不同了。每一项技术成就,必然使人又爱又恨(有矛盾心理):它能够或善或恶,技术必然是双刃工具。尽管把已知的技术成就分类为善或恶从来也不是确定的,但是任何一项给定的技术总是在伦理上能够分为善或恶,这取决于人心中的目的,取决于过去、现在和将来的边界条件。邦格详细地陈述了他的观点:对科学家来说,所有具体对象都是同样值得研究的,而不涉及价值问题。技术专家却不是这样:他把实在分为原料、产品和其他部分(即一堆无用之物),他最珍视产品,其次是原料,最轻视其他部分。技术知识和技术活动的价值准则是与纯粹科学的价值中性相对立。技术专家凡事都要衡量其价值,而科学家只衡量自己的活动和成果的价值。科学家甚至以摆脱价值观念的方式去处理价值问题。虽然基础研究作为心理过程的评价,它也做出价值判断,但是这完全是内在的:它们涉及科学研究的要素,诸如资料、假设和方法,而不涉及科学研究的对象。另一方面,工程技术专家不仅做出内在的价值判断,而且也做出外在的价值判断:他评价他能得手的每一事物。基础研究就其自身目的而言,是寻求新知识,是不涉及价值的,在道德上是中性的。当可以做某些有利于或不利于他人的幸福或生活的事情时,才涉及道德,工程技术专家恰恰在这里有份儿。他们应该遵守可以称之为技术命令(technologicalimperative)的东西:
你应该只设计或帮助完成不会危害公众幸福的工程,应该警告公众反对任何不能满足这种条件的工程。
(13)从遵循规范上看,科学遵循的规范是美国科学社会学家默顿所谓的普遍性(universalism)、公有性(communism)、无功利性(disinterestedness)、有组织的怀疑主义(organizedscepticism);技术的规范与此大相径庭,它以获取经济效益和物质利益为旨归,其特质是事前多保密,事后有专利。波兰尼看到这种天壤之别:“科学知识与技术操作原则之间的不同被专利法认识到了。专利法对发现和发明做了鲜明的区分。发现增加我们关于大自然的知识,而发明则建立一个服务于某一得到承认的利益的新的操作原则。”普赖斯也十分清楚:
存在着科学和技术之间最为重要和最有意思的一种对照。大家都明白,在科学上只要你第一个发表了,你就打败了其他人。通过发表来表明你对知识产权的私有要求。非常不可思议的是,你的发表越公开,你的产权要求就越安全地为你所独占。在技术上则是另一回事。当你做出发明时,你必须为其取得专利,你必须防止工业间谍的窃取,你必须看见它远在能够被竞争者复制或取代之前就被制造出来并销售出去。在技术上你得用通常的保护方法来确保你的私有权。
他进而揭橥,这种差异的原因在于,从哲学意义上看,即使科学是对规律的一种概括和发明过程,自然却非常强烈地表现出似乎只有一个世界可以被发现,如果波义耳没有发现波义耳定律,那么必然会有其他人去发现。但是,技术中的大部分竞争比在科学中有更多的回旋余地。技术是一种文明所获得的,而科学则让人感到更像是自然的规定而不是人的大脑所拥有的。
(14)从职业建制上看,科学和技术无疑是相互渗透的,并且经常看上去好戴着同一顶帽子或穿着同样的实验服装。但是将两者混淆起来的做法是把表面的东西——例如机构联合——当成了深层的东西。在科学共同体中,其主要成员是以思想型、理论型、动脑能力见长的研究员和教授;而在技术共同体中,其主要成员则是以实践型、经验型、动手能力见长的发明家和工程师。前者的建制实体是国家科学院、科学各学科研究所、科学学会、综合大学的科学研究机构等,后者则是国家工程院、工科院校的研究机构、工程学会、工业部门的研究所、工业实验室、高技术开发区的企事业单位等。不同的职业建制也体现在人才培养模式的差异上。科学人才的培养主要在综合大学的理科院系和科学研究所进行,注重理论知识、概念辨析、数学基础、逻辑推理的训练;技术人才主要在工科院校、工业研究所和实验室培养,偏重专门技能知识、数值计算、实际操作的训练。尽管这两种角色可以转换,也有可能一身二任,但是转化总得有一个学习和适应过程,而且“双肩挑”的人毕竟是稀少的,即便兼而有之,此类人物也是有所侧重的。
(15)从社会影响上看,科学和技术对社会的影响都是巨大而深远的,而且各自作为子文化,都是文化进化的重要推动力,显示出很强的文化渗透性。但是,二者的社会影响无论如何是有相当大的差别的。科学主要是观念形态的东西,它的社会影响基本上是思想上的和精神上的,尤其是科学思想、科学方法和科学精神直接作用于人的心灵,促使人更新观念、提升素质、完善人性,而它对政治、经济、军事、环境和生态基本上没有直接的影响。技术则不然:技术往往是以器物的形态出现的,它对人的思想和精神的影响是间接的,但是却直接作用于社会的其他各个方面,其影响是巨大的,而且具有两重性。反过来,由于科学自身的本性,社会对科学的影响较小、约束力弱,但是对技术影响很大、约束力也强烈得多。
(16)从历史沿革上看,技术的历史是古老而漫长的,可以说从原始人打制第一块石器时就开始了,而科学的历史沿革是相当短暂的,至今不过三百余年的历程,即使把科学的萌芽时期计算在内,也仅仅有两千多年。与技术的历史相比,科学的历史短得简直可以忽略不计。此外,技术依赖于科学的时间,就更为短暂了。沃尔珀特对此印象深刻,他进而还洞察到科学和技术在历史上相互影响的不对等性,以及科学起源与技术起源在特点上的差异。他说,在确立科学的非自然本性(反常识的和反直觉的)时,必然要在科学和技术之间做出区分。区分的证据主要来自历史。技术比科学要古老得多,它的大多数成就——从原始农业、陶器的烧制、金属的冶炼制造、大教堂的建筑乃至蒸汽机的发明——无论如何是独立于科学的,直至19世纪科学才对技术产生影响(合成染料和电气工业)。这些技术基于常识和经验的实践手艺,而实践取向无助于纯粹知识。技术的历史大都是无名的历史,这再次不同于科学。就观念和器械而言,历史上的科学严重地依赖可以得到的技术,技术对科学有深刻的影响,反过来,科学对技术的影响是相当晚近的事情。一旦承认科学和技术之间的区别,科学在希腊的起源就呈现出特殊的意义。科学的特殊本性对科学仅仅一次出现负责。往往被认为是科学家的中国人实际上是熟练的工程师,对科学做出的贡献微不足道。他们的哲学是神秘主义的。容许科学在西方得以发展的,也许是理性和支配自然的定律的概念。史蒂文森也明确地意识到,与科学不同,技术在某种程度上对一直存在的每一种人类文化是共同的。与技术不同,科学并不是在人类历史的每一个阶段都存在或在每一个文化传统中都存在。
(17)从发展进步上看,科学和技术都具有发展进步的性质,在这一点它们与文学、艺术、哲学不尽相同。但是,它们二者在发展进步的特点上判若黑白。列维特揭示,科学发展与技术进步,科学与作为在社会、经济、历史中展开的技术的逻辑,是很不相同的,尽管这两个建制看起来并肩前进。关键的差别在于,科学——仍然是指对惟一的物理世界的探索——的确是逻辑的,无论是作为一个过程还是作为已经完成的提炼过的理论结构。科学的发展结构基本上是树枝状的,即新的知识分支不断从老的枝干上生长出来,尽管在更深的层次上是一体的。与之相比,技术展开的机制完全不同。那些在生长点和结点工作的人是混合的集群,很难以一种简单的方式加以概括。关键人物可以是科学家或工程师,但也可能是行政领导、官僚、银行家、军官或政治家。技术的进步、后退、停滞或分叉看起来并不遵循任何可以概括的逻辑。沃尔珀特指出驱使科学和技术发展的动力大相径庭:对技术来说,它是市场的需求或进展中的技术“造成”的需要。情况似乎是,发明活动是受发明的预期的价值支配的,在投入高峰时即是发明高峰——科学往往不是这样的。斯科利莫夫斯基(H.Skolimowski)认为,二者进步在目标上各行其是:与科学进步的目标在于接近真理相对应,技术进步的内在目标在于提高有效性。这种有效性在具体的技术实践中表现为精确性、耐久性和低成本(或称效率性)。还有一点必须提及:尽管科学知识单元在进化过程可能出现复杂和多样的局面,但这只是暂时的、过渡的现象,它最终必将趋向简单性和惟一性。可是,技术物品的单元在进化中趋向复杂性和多样性,各种用途的锤子,各种大小和型号的扳手、螺丝,各种面料和花色品种的纺织品,各种配方和商标的牙膏、香皂等等。
科学和技术在历史上的绝大多数时间是分离的,科学大规模地转化为技术的高峰时期也寥寥可数,可是在现代,科学趋于技术化和技术趋于科学化也是不争的事实。为此,斯平纳提出认知-技术合成体(cognitive-technicalcomplex)和现实化的科学(realizedscience)的概念,拉图尔甚至和盘托出了“技科学”或“技术科学”(technoscience)的生硬概念。这种科学技术一体化的思想是后现代主义的主题思想之一,诚如福曼(P.Forman)所言,技术取向的科学(technologicallyorientedscience)以及科学取向的技术(scientificallyorientedtechnology)其范围之广和力量之大是众所周知的。这是后现代性之结果。为了说明科学和技术之间的密切关系,人们提出了诸多说明模型,例如“线性模型”、“舞伴模型”、“杂交模型”等。这些模型都有可取之处,也道出了部分真理。但是,线性模型似乎简单化了一些,把科学和技术复杂、多变的关系描绘得过于径直,而且易于引起技术神话。舞伴模型亦有把科学和技术互动过程简单化之嫌,同时它忽略了这样一个事实:科学和技术不仅可以跳双人舞,而且有时也独舞。杂交模型把科学和技术视为一个新的综合体,这实际上已经使二者一体化了——这是我们绝对不能同意的——尽管这种一体化是部分的一体化而非整体的一体化。我觉得,可以接受的比较周全的观点也许是:
科学和技术是有联系的,但并非一体化;科学和技术是有区别的,但并非决然对立;科学和技术有时是互动的,但互动的形式多种多样,互动的过程错综复杂,而不是线性的和一义的。
参考文献
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国人有意或无意地把科学视为“生产力”和“财神爷”,国人习惯于或集体无意识地把“科学和技术”称为“科学技术”、进而简化为“科技”,就是这种现状的生动反映。有趣的是,这种状况在东邻日本也存在。正如桜井邦朋所言:“在我国,把科学和技术看做同质的东西,在各种场合把‘科学技术’归拢在一起使用。像现在这样的科学发现经过不了多久就被应用于技术,进入到我们的生活之中,在屡屡经历这样的经验期间,随之认为科学和技术是水平同质的东西。”参见桜井邦朋:《現代科学論15講》,東京教学社,1995年,p.1。
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李醒民:学术科学可以被计划吗?北京:《学习时报》,2004年12月20日,第7版。该文以较多的篇幅发表在上海:《社会科学报》,2006年4月13日第5版。很遗憾,现今的一些编辑常常在不告知和征求作者意见的情况下,随意对稿件大刀阔斧地腰斩或删改,弄得作者哭笑不得,实感无可奈何。对这篇文章的完整性感兴趣的读者,可以到吴国盛教授主办的“北京大学科学史和科学哲学”网站阅读和下载。
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高亮华:《人文主义视野中的技术》,北京:中国社会科学出版社,1996年第1版,第154~161页。但是,我不同意作者的下述说法:现代自然科学“是在技术理性所构成的地平面上产生和展开的”,它“具有内在的工具主义的特点”。众所周知,在科学的起源中,理性传统和工匠传统兼而有之;在科学的发展中,科学内在的理性逻辑和人的纯粹理性一直是强大的动力。纵观整个科学史,对科学家来说,“为科学而科学”的思想始终具有巨大而诱人的魅力。
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邦格厘清了一种误解:“经常有人认为,技术与文化是格格不入的,甚至是彼此对立的。这是一种错误的观点,是对技术过程尤其是对革新性技术过程的理论丰富性完全无知的表现。……事实上,技术并不是一个孤立的组成部分,它与整个文化的其他各个分支有很大的相互作用。而且在现代文化中,只有技术和人文学科(特别是哲学)与其他文化分支有很大的相互作用。具体地说,技术与系统的哲学的几个分支(逻辑、认识论、形而上学、价值论和伦理学)都有很强的相互作用。”参见邦格:技术的哲学输入和哲学输出。
海森伯对此有具体的说明:从18世纪和19世纪初起,形成了一门以发展机械操作过程为基础的技术,这起初只是旧手工工艺的发展和扩充,其基本原理人人都能掌握。甚至在蒸汽机得到应用以后,技术的这一特性并未得到根本改变。但是,19世纪后半叶出现的电工技术,使得技术与旧手工工艺的联系已经不复存在,电力这种自然力的开发不是来自人们的直接经验,而是基于科学理论。参见海森伯:《物理学家的自然观》,吴忠译,北京:商务印书馆,1990年第1版,第6~7页。
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普赖斯的说法有一定的道理:科学的正常成长更多地来自科学,而技术的正常成长更多地来自技术。技术专家用的科学大多数是他们在学校学习和大众知识中的科学,而科学家用的技术大多数是伴随他们成长起来的那些技术。两者之间的强有力的相互作用只出现在很少的时候,因而引人注目地形成历史山脉的高峰。在17世纪的科学革命中,有一种从工匠技艺状态向新型科学仪器的有力转换,它使科学从古代状态突破而获得爆炸性的增长,并带来现代的实验传统,带来望远镜、显微镜、气压计、温度计、抽气机和各种静电机械。在我们这一代,工业革命已经达到一个新水平,主要通过物理学——特别是爱迪生的电学——科学找到了它回报技术的方法。在大多数情况下,科学并没有给技术许多帮助,但偶尔你会遇到像晶体管和青霉素这样完全相反的反常事件。同样必须注意的是,这里存在的引人注目的例外而不是规律。高峰不是典型。不能以牛顿和爱因斯坦的标准去判断科学家。不能以晶体管的特例去判断科学对技术的影响。承认科学和技术大体上是只有松散联系的系统,人们的动机目的甚至训练都非常不同,属于完全不同的类型,这在理智上是没有什么困难的。普赖斯:《巴比伦以来的科学》,第170~171页。
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关键词:关于计算机教学论文
阐述了计算学科中数学方法和系统科学方法的基本概念、特点和方法;揭示了教学方法,系统科学方法与计算机教学研究的内在联系;给出了数学方法、系统科学方法在计算机教学研究中的应用;旨在更好地借鉴其他学科现有的科学方法,自然运用到计算机教学研究中。
进入21世纪以来,计算机与网络技术的运用快速浸透于社会的各行各业战争常百姓的日常生活。一日千里的变化使人们苏醒认识到:计算机技术是信息社会的主要技术。不控制计算机学问和根本技艺,将难以在现代信息社会中有效地工作和生活。“电脑要从娃娃抓起”,信息科技课程曾经成为学校必不可少的课程之一。
现代教育强调注重学生的主体性作用,教员的作用要表现在引导上。面对丰厚多彩的计算机世界,每一个学生可能都会有不同的想法和喜恶。而作为一名计算机教员又必需在有限的课时内完成较繁重的教学任务。那么如何统筹二者停止高职计算机的教学呢?我在几年来从事计算机教学过程中停止了一些尝试,总结了一些较适用有效的教学形式和教学办法。
一、教学形式
1.边讲边练,精讲多练
计算机学科的理论性很强,强调学生操作才能的培育。假如采用传统的教学办法,“纸上谈兵”,学生容易感到单调乏味。而自觉的上机练习也难以保证学习效率。所以每当学习新的操作内容时,一堂课中我普通只布置15分钟左右停止解说、示范。讲一个问题时就让学生同步操作,然后关键的一步就是布置相似的练习让学生入手理论。等他们控制以后再讲一个学问点。这样每堂课讲授的学问学生们都能应用于理论并得到稳固,最终到达纯熟控制。有时能够依据学生的实践程度恰当调整讲课内容,精讲重点、难点、疑点,把时间最大限度的留给学生去操作实习。关于一些重要的、较为烦琐复杂的操作,尽可能天时用多媒体教学网络,一边演示一边解说。这种直观、共同的教学方式常常能惹起学生的留意力,激起起他们本人尝试的兴味,这样,既缩短了教学时间,又进步了教学效率。几年来的理论证明,学生在本人操作时提出的问题远比被动承受教学时要多得多,而且对这些问题的了解、控制更为结实。这样也有效地促进了学生作为学习主体操作主动的考虑。
2.耐烦辅导、培育兴味
“兴味是最好的教师”一个人只要对某个问题产生兴味,对会启动思想,才会主要去寻觅处理它的方法,才会主动获取相关的学问,将“要我学”变为“我要学”。兴味是激起学生学习积极性的动力,也是激起发明力的必要条件。因而,在计算机教学过程中,如何激起学生的学习兴味无疑是教员的重要任务之一。每当我接手一些新班级,总会发现其中有一局部学生从未运用或极少运用过计算机,基本不具备根本的计算机学问和操作才能,完完整全是个“电脑盲”。在操作过程中经常会呈现各种各样的问题,绝大多数十分简单,以至令人发笑。但是我深知:作为教员,不能因而而讪笑、怒斥学生。一定要留意倾听学生提出的每一个问题,并针对不同问题做出不同的解答。有的能够开门见山的答复,有的演示一遍操作过程,有的和他们做简短的讨论,有的则用另一个问题将学生的考虑引向深化。在辅导过程中,我留意与他们站在对等的角度,当心维护他们心中萌生的兴味之芽,并用恰当的鼓舞和褒扬树立他们胜利的自信心、决计。
3.因材施教,分层教学
现代教育供认个体的差别,对不同程度的学生,施行因材施教,分层教学就显得尤为重要。因而我在接手班级时,首先做好了这方面调查,在此根底上对学生的上机座位停止布置。在讲授一些常见的学问点时,如:汉字的输入、资源管理器的操作等,并支持他们停止感兴味的一些操作,如:电脑绘图、打字游戏。此外我还鼓舞他们自学课本上的选学模块,并作一定的辅导。这样就有了较多时间对根底差的同窗多指导,使他们能顺利地完成我布置的根本教学任务或操作锻炼。
高职计算机教学主要目的是激起学生学习和运用计算机的兴味,稳固学生学习计算机的热情,让学生初步控制计算机的根本操作技艺并应用于理论,注重培育学生的信息素质和创新思想以及自学才能。在有限的条件下,依据学生目前的实践状况应用这样的办法停止多样化的教学还是有其可行性的。
二、教学办法
“教无定法”。只需能促进学生了解、控制顺应就是一个好的教学办法。
1.比喻阐明法
计算机课程中有相当一局部是根底理论学问,关于学生来说有时较单调。假如在讲课时恰当地运用比喻,就会有助于学生对学问的了解和控制。比方:在讲网络中的域名和IP地址时,能够这样讲:世界上的人很多,我们怎样来辨别彼此呢?我们能够经过用本人的名字和用身份证号两种途径,我们能够运用身份证号来独一的指定某人,但是,身份证号太难记了,日常生活中,我们用名字来指定某人。网络中的计算机也一样,为了辨别彼此,他们也有“名字”~我们称之为域名,同样他们也有本人的“身份证号”~IP地址,IP地址能够独一的指定一台计算机,但是,记住它不太容易,平常,我们只用域名来指定网络中的计算机。这样,学生们很轻松地就揭去了域名、IP地址的神秘面纱。
2.高兴教学法
众所周知,汉字输入锻炼是一项机械、单调的教学内容。有的学生常常在学会了输入办法之后不愿花时间重复练习,这样就不能到达请求的输入速度。如何激起学生的学习兴味呢?创设一种高兴的环境,让学生在玩中学,在练中学不失为一种好办法。首先停止指法锻炼。对照实物让学生认识键盘,并解说键位及指法请求,接下来我为每一台学生装置打字游戏软件。形形的打字游戏马上惹起学生的浓重兴味。经过几次游戏,学生很快就能记住指法与键位。然后就能够教会学生汉字输入办法,进入实践锻炼。以后能够再装置上汉字输入的测速软件,搞几次分组或全班学生的输入竞赛,调动起学习的热情。
美术、设计基础教学的发展趋势是构建一种“宽口径、厚基础”和“通识艺术基础”的模式,在基础教学改革上拓宽知识面,培养综合能力以及学生创造性思维。我国当下美术高等教育,主要是在对过去几十年形成的优良传统中去继承和发扬,结合国际上较成熟的教学理念和模式,在实践中探究“通识艺术”的基础教学模式。以主动适应新时期高速发展的经济文化对高等美术教育的要求为目的。教学研究的重点由造型技能逐渐转变为视觉艺术综合能力的培养。在进入美术高校以前,考生因课程压力过重、机械式训练等所遗留下的死板、单调等问题一直未得到解决而不利于美术高校专业知识吸收。对此,学生需要一个较长的时间来适应大学的教学节奏。而这个适应的过程在如今高等美术教育的研究中,尚未有一个行之有效的方法。由于综合性大学的艺术专业和专业美术学院在人才培养模式、课程设置等方面存在一定差异,专业美院一些先进的教学研究成果因为课程容量等原因无法直接复制于综合性大学的艺术专业,中外美术史、艺术概论等理论类课程无法很好的与专业技能课衔接,甚至出现脱节。因此,提高学生基础能力与教学质量,需要一个将课上与课下、理论知识与专业技法相衔接的桥梁。
二、艺术学院美术设计基础培优第二课堂建设研究
(一)研究目标
1.基础培优第二课堂研究的目标
(1)建立并完善基础培优第二课堂各项制度,形成良性模式持续循环,成为常规教学补充和学生提升自我的平台。
(2)加大基础培优第二课堂中的教学试验和改革,为常规教学培养模式的革新提供参考依据。
(3)指导参与第二课堂的学生每二年举办一次汇报展览,展示教学成果和学习成果。
2.基础培优第二课堂研究与理论实践
(1)改正美术、设计低年级学生因高考应考而养成的不良绘画习惯。
(2)扩展学生眼界,引导学生重新认识“基础”的深刻内涵,和动态的外延。
(3)根据学生的自身情况与特长,多角度深化专业技能的培养。
(4)结合实际情况,有选择吸收国内外美术、设计基础教学的先进经验和教学理念,运用到第二课堂教学,并以高水平的展览、竞赛来检验教学效果。
(二)研究的主要内容
基础培优第二课堂为教师无偿指导和学生自觉自愿的组织行为。因此,在最大限度上实现了学习的主动性和参与性。在教师对研究性和创造性学习指导中不会因学生水平参差不齐而降低指导效率。教学内容可以随国内外最新研究成果调整变化,体现最强的时代性和前瞻性。通过对艺术类高校美术、设计基础教学模式的调研,结合学校自身实际情况,以现有基础教学模式为基础,探索常规教学之外如何利用现有资源集中培养优质人才,并总结出培养方法。
(1)研究常规教学之外的课题补充。常规课堂教学受时间、排课等因素限制,教学中课题设置有限,通过第二课堂可以得到补充和加强。
(2)具体研究第二课堂的组织形式,课程安排,使之成为常规教学的有益补充且不与之冲突。
(3)研究在“宽口径、厚基础”的大环境下,如何组织指导学生冲击各种高水平展览、竞赛,取得好的奖项。
(三)研究的意义
1.对学生的意义
(1)拓展学生学习空间与时间,拓展多样化教学和学习手段。
(2)衔接常规专业课程间因时间安排而造成的空档,加强专业学习延续性。
(3)为学生的学习和研究提供自由发挥的空间。
(4)拓宽知识面,培养综合能力以及学生创造性思维
(5)有针对性的培养优秀学生参加创新竞赛、美术展览及创新创业能力。
2.对学校与教育事业的意义
对学校:研究常规课程之外如何补充对学生有益而又符合培养目标的教学内容,旨在对优秀学生专业拔高既而辐射整个专业,提高教学质量。对于现在的美术教育:从更多的角度和手段上摸索和建立具有地方综合性高校特色的美术基础教学模式。
三、美术设计基础培优第二课堂在高等美术教育中的实际应用
(一)美术设计基础培优第二课堂的实践方式
首先,基础培优课堂从理论联系实际,广泛收集研究国内外艺术基础教学的最新理论成果,从学校实际出发,结合自身办学定位,研究制定科学的管理方法和教学计划,合理拓展基础外延,将传统文化、综合材料等和常规基础教学相融合,形成具有鲜明特色的教学模式。其次,基础培优课堂成为艺术学院第二课堂,将是常规基础教学的延续与加强,在教学思想一致性的前提下最大限度的拓展教学手段,在小范围内推行精英试验教育,为新形势下的基础教学模式提供改革参考。最后,打造艺术学院基础教学第二课堂,在多方面提高学生专业能力的同时帮助学生尽快完成向研究性学习和创造性学习的转化。在一个相当的范围内着重培养一批基础厚重、学识宽泛的高水平学生,并具有较强的创新能力和竞赛能力,在学习上成为年级的带动者,形成广大的辐射效应,既而提高整个学院的办学水平。
(二)美术设计基础培优第二课堂在高等美术教育中的应用效果
基础培优第二课堂作为教师无偿指导和学生自觉自愿的组织行为,在最大限度上保证了学习的积极性和效率性。在教师对研究性和创造性学习指导中不会因学生水平参差不齐而降低指导效率。教学内容可以随国内外最新研究成果调整变化,体现最强的时代性和前瞻性。基础培优课堂对艺术学院提高基础教学质量有着重要的补充作用,是常规课堂教学的延续和拓展,为教学改革提供新的环境和土壤。最终成为提高艺术学院本科教育整体办学质量的重要组成部分。
四、美术设计基础培优第二课堂建设的先行实践
湖北省三峡大学艺术学院先行建设实践:
(1)2011年5月至2012年1月,选拔了一批具有学习积极性与正确学习观的学生,并完成基础培优第二课堂各项制度的建立,且持续运转。
(2)2012年3月至2012年7月,指导学生完成一批形式多样的基础作品,并整理备展。
(3)2012年9月至2012年12月产生一批有质量有影响的基础作品,举办学院内部作品汇报展,并鼓励学生作品参加各项比赛或画展选拔。
(4)2013年1月至2013年5月,对此项目进行总结与成果整理:美术设计基础培优第二课堂建设前,由于专业课程的连续性不足,学生缺乏绘画主动性与作品比赛参展方向性。通过基础培优的第二课堂方式与大环境熏陶下,学生作品参展数量和质量大幅提升,于艺术学院“迎新画展”、“三峡大学桃花艺术节”、“湖北省楚风杯书画类作品比赛”等各项画展比赛均有数学生参展并获奖。
五、结语
一、更新教育方式的重要性
传统教学模式的弊端日益明显,教育面临有史以来最为深刻的变革。那种老师讲、学生听的教学方式,如同填鸭一般,学生的思维不能得到充分的发展,创新精神与实践能力也不能得到培养。
信息资源已成为与物质资源同等重要的资源,整个社会生活越来越“信息化”。教育最根本的目的就是让学生适应社会的发展,培养能够独立思索、处理、评价、运用信息的能力。开展信息技术教育是培养学生创新精神和实践能力的有效途径,但不能孤立地学习这门课程,要把信息技术教育融合在其他学科的学习中。在其他学科的教学中要广泛应用信息技术手段,并将信息技术作为一种工具。提高教与学的效率。改善教与学的效果。要求学生能在不同的学习阶段,合理选择有效的信息技术工具,进行信息获取、分析和综合,学习相应的知识,培养相应的能力。对教师则要求,除了自己运用信息技术外,还要指导和创造条件让学生参与运用信息技术,推进信息技术与其他学科的完美整合。
小学语文学科的教学,越来越强调学生读写能力的培养,越来越注重学生语文知识的积累,这就给语文教学提出了更高的要求。现代信息技术的发展,尤其是互联网资源的不断完善,为学生获取知识提供了更多的渠道。学生不但可以借助计算机阅读图、文、声、像并茂的电子读物,而且可以上网浏览丰富的百科知识,可以与各地的同学进行广泛的交流。因此,实现信息技术与小学语文学科的整合,是进行小学语文教改的必然趋势。
二、课程整合的意义
信息技术与小学语文学科整合,能够激发学生的学习兴趣,能够发挥学生的主动性和探索性,能够培养学生的创造能力和分析问题、解决问题的能力。
1.运用信息技术能创设学习情境。通过多媒体课件的运用,可以再现课文中的场景,可以展示事件的经过,可以创设逼真的学习情境。
2.运用信息技术能加强教学的直观性。在语文学科的教学中,往往渗透着许多自然科学知识。
3.运用信息技术能增加学习信息量。现行教科书由于媒介的局限性,提供的知识信息较少。而信息技术手段的运用,可以通过网络资源,融合多媒体技术,最大限度地为学生提供文字、图片、声音、视频等知识信息。
4.运用信息技术能实现学习的互动。作为一种学习工具,信息技术的优势在于它的交互性。学生不仅可以自己查找知识资料,而且可以通过一些优秀的CAI软件自主学习,并借助软件提供的评价系统及时了解自己的学习效果,也便于教师及时掌握学生的学习状况。
三、信息技术与语文学科整合的方法
信息技术既是教师传授知识的一种技术手段,又是学生学习知识的一种辅助工具。
“新课标”强调语文知识的积累和运用,那么学生获取知识的渠道就不能局限于课堂上。信息技术与语文学科的整合既要体现在课堂教学中,更要贯穿于学生的课外活动中。
1.教学手段的整合
(1)搜集积累知识信息资源语文课本上的内容,一般都比较简略,尤其是对于中外名人、历史事件、名胜古迹等,教参上的补充资料也很有限。现在可以借助互联网来解决问题了,互联网上有丰富的资料,教师可以搜集、积累各种相关资源,如网页、图片、视频等,在教学中给学生,从而补充教学资料的不足。
(2)合理运用教学课件。
教学课件可以运用于教学的各个环节中。例如教学《春》一课,通过播放课件,导入新课,能激发学生兴趣。理解课文内容时,一边播放课件,让学生欣赏春天的景色,有助于学生较好地理解课文内容。进行朗读训练时,播放相关的动画场景,让学生分角色朗读课文,学生更容易进入角色。
2.学习工具的整合
(1)利用互联网查找课文的相关资料。
在预习课文时,让学生自己上网浏览搜索相关资料,既可以开阔学生的视野,又培养了学生主动学习的精神。
(2)使用交互式教学课件。
对于一些适合采用合作探究式学习方法的课文,在教学时可以提供具有交互式的教学课件,让学生自主选择要探究的问题,主动获取知识。
(3)用计算机写日记。
学生写日记,是练笔的好方法,但很多同学都坚持不下来。利用计算机写日记,可以培养学生的学习兴趣,写完日记后可进行排版设计,还可以插入一些小图片,增加日记的观赏性。对于写得好的日记,可以打印出来,供同学们交流。
(4)收发电子邮件。
信息化社会的到来,使以多媒体和网络技术为核心的信息技术日益成为拓展人类能力的创造性工具。传统教育、网络教育两个平台呈现在广大教育者面前,如何使信息技术与学科课程整合,成为面向21世纪基础教育改革的新视点。
什么是信息技术与课程整合?陈至立部长在去年10月25日的工作会议上指出:“信息技术与课程的整合,就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来,从根本上改变传统教和学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段。”这是关于信息技术与课程整合目标与内容的一个基本的定义。
因此,信息技术与课程整合,就是通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来,将信息技术与学科课程的教与学融为一体,将技术作为一种工具,提高教与学的效率,改善教与学的效果,改变传统的教学模式。所谓“通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来”,是教师与学生借助于“信息技术与课程整合”的方式,进行一种基于信息技术这种新的认知手段的全新的教学与学习过程,而这种全新的教学要靠新的教育教学理念来驾御和支撑。美国著名的”2061计划”(Project2061)首先在更高层次上提出了信息技术应与各学科相整合的思想。这项计划的目标是要大力提升全体美国人民的科学文化素质,按照该报告所给出的定义,“科学文化素质”特别强调应具有善于将自然科学、社会科学与信息技术三者结合在一起的思想与能力。为了着重培养这种能力素质的要求,“2061计划”将现行中小学12年应学会的科学文化知识重新归纳为“科学本质”、“数学本质”、“技术本质”、“自然环境”、“生活环境”、“人体结构”、“人类社会”、“技术世界”、“数学世界”、“科学史观”、“综合概念”、“智力技能”等12类。在这每一种新的学科分类中,都力图渗透上述将自然科学、社会科学与信息技术三者结合的思想,因而在这样的学科体系中,你看不到纯粹的物理学、化学、计算机科学以及地理和历史这类传统的学科分类。
加拿大在这一领域也不甘落后,自90年代中期以来,各地对信息技术与课程整合的实验不断增加,并取得了良好效果。①增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力;②使信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分,从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用等技能;③不仅促进了班级内学生的合作交流,而且还促进了本校学生与全球性学习社区的合作交流,从而大大开阔了学生的视野。
我国中小学信息技术与课程整合的发展可以追溯到20世纪80年代中后期,即当时的计算机辅助教学,并明确提出“激励整合”概念,目的是把教师、学生、教学内容整合在一起,激励学生去自主学习。
信息化社会延拓了传统教学的物理时空,信息化社会需求的人才不再是仅仅掌握一些既定的知识,更需要具备信息素养,具备一种适应信息化社会的自主学习态度和学习思维。“信息技术与课程整合”可为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。
以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(Internet)等。作为新型的教学媒体,当它们与各学科的课程加以整合,即与各学科的教学进程密切结合时,它们至少可以体现出以下特性,从而为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。
(1)多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和充分体现学习主体作用。
人机交互是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。此外,这种交互性还有利于发挥学生的主体作用。在传统的教学过程中一切都是由教师主宰:从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习;在优秀的多媒体课件中,连教学策略也可以选择,-------可以用个别化教学策略,也可以用协商讨论的策略。学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能,按照认知学习理论的观点,人的认识不是外部刺激直接给予的,而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。为了有效的认知,外部刺激是需要的,但起决定作用的还是人的内部心理过程。在教学过程中学生才是学习的主体,必须发挥学生的主动性、积极性、才能获得有效的认知,多媒体计算机的交互性所提供多种的主动参与活动就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好条件,从而使学生能真正体现出学习主体作用。
(2)计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持。
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉作过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的来源,即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握更多的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。
(3)多媒体系统的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理。
超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式,用网状结构非线性地组织管理信息的一种先进技术。事实上目前的几乎所有多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。
认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状结构组织管理信息和按传统文本的线性、顺序结构组织管理信息相比较,更符合人类的思维特点和阅读习惯。
利用多媒体的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理,例如:A、可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。例如,语文教学目标通常有“听、说、读、写”等四方面要求,相应的教学内容应包含文字、语音和视频等不同媒体的信息,但是在传统的印刷教材中,有关语音和活动影像的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版,既不便于教师的教,也不便于学生的学。与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的一体化电子教材不可同日而语。B、可按教学内容的要求,把包含不同教学特征的各种教学资料组成一个有机的整体。教学内容的每个单元均包含课文、练习、习题、测验、对测验的解答及相应的演示或实验等,把这些教学内容相关而教学特征不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的,利用超文本方式可以很自然而方便地实现这一点。但是若按传统的线性、顺序方式把这些不同特征的教学内容组合在一起则将成为杂乱无章的、让人无法阅读的大杂烩。C、可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的扩展知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只需利用超文本特性设置和预备知识有关的热键以及和扩展知识有关的热键即可。
(4)计算机网络特性有利于支持个性化教学。
信息资源要有较强的可选择性,以最大限度地满足学生主动求知的需要;满足教师因材施教对资源的需要。它支持教师经验的互动交流,支持教学系统内部已有和不断产生的信息资源的开发利用;支持网上教研活动及其活动结果的资源化因而更好地促进了教学与科研相结合。
从受教者的角度来看:
(1)计算机网络特性有利于实现能培养合作精神并促进高级认知能力发展的协作式学习。
传统CAI只是强调个别化教学,个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的指导无疑是有好处的,但是随着认知学习理论研究的发展,人们发现只强调个别化是不够的,在学习高级认知能力的场合(例如对疑难问题求解或是要求对复杂问题进行分析、综合、评价的场合),采用协作(Collaboration)式教学策略往往能取得事半功倍的效果,因而更能奏效。
网络的超文本特性与网络特性的结合有利于实现能培养创新精神和促进信息能力发展的发现式学习。
创新能力和信息能力(包括获取、分析、加工与利用信息的能力)是信息社会所需新型人材必需具备的两种重要的能力素质。这两种能力素质的培养需要特定的、有较高要求的教学环境的支持,多媒体的超文本特性与网络特性的结合,正好可以为这两种能力素质的培养营造最理想的环境。众所周知,因特网(Internet)是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习,这样就为学生批判性思维、创造性思维的发展和创新能力的孕育提供了肥沃的土壤。与此同时,由于学生从小就有机会在Internet这样的信息海洋中自由地遨游、探索,并对所获取的大量信息进行分析、评价、优选和进一步的加工,然后再根据自身的需要加以充分的利用,显然,在这个过程中学生必将得到关于信息能力方面的最好的学习与锻炼,从而能较快地成长为既有高度创新精神、又有很强信息能力的符合21世纪需求的新型人材。
(2)计算机网络特性有利于实现开放性教学。
开放性教学有利于学生学习方式和学习方法的改革;有利于学生个性的发展;有利于学生协作学习和探讨精神的培养;有利于学生创造精神的发挥;有利于培养学生良好的信息素养;有利于为学生今后的工作和终身学习打下坚实的能力基础。所谓可视化教学,就是将学生置于多媒体动画、图片、图表、视频、音频等视听资料和计算机网络所创造的可视化时空之中,使其在“虚拟的真实”中探索、发现、理解、掌握、运用教学内容,从而在潜移默化之中达到培养学生创造性素质和能力的目的。可视化教学的素质与能力主要包括以下几个方面:
A、“感知”可视化
使学生对见所未见、闻所未闻的事物得到形象化感知;使学生观察到事物存在和变化的实质性细节,能够透过现象看到本质。这样可以大大缩短认知过程,减少由于学生经验和观察兴趣的差异所造成的“先天性”基础差距带来的学习疑难和教学困惑。
B、“想象”可视化
想象力的培养是创造性素质和能力培养的主要内容。想象思维的基础对象是事物存在及其变化的时空特征,学生利用可视化的时空图像进行想象思维能力的训练是最有效的方法。
C、知识”可视化
知识是人对事物存在方式及其变化规律的认识。它表现为概念、方法、规律等各种抽象形式。学生往往会死记硬背,或者是工于对知识内涵的逻辑性理解,而并不注重知识所描述的对象的真正行为。用大量凸显内涵要素的抽象或具体形态的外延表现内涵,是使学生真正理解、把握知识的最有效手段。
D、推理”可视化
推理是人借助概念、规律和形式逻辑从已知发现未知的思维过程。在推理过程中用可反馈的信息进行干预,是训练推理思维能力的有效方法。
E、“思想”可视化
这里指的思想是在具体学科中人们认识事物、解决问题的认识论、方法论,具有普遍性,很抽象,不可能用简单的概念、公式、定律等形式对学生表达清楚。但学生掌握这些思想对学科学习至关重要,使思想形象化将对学生理解学科思想、培养学科素质产生巨大影响。
F、“观念”可视化
观念是人们对事物认识的基本出发点。建立认识一类事物的观念是认识事物最重要的过程。所有学科都建立在观念基础之上,学科的基础性发展也体现为观念的变化,突破观念束缚是创造性素质培养的核心。但一般学生对观念的理解很困难,将观念描绘成可视化的资料非常重要。
(3)计算机网络特性有利于实现持互动化教学。
1)将隐性知识显性化,实现知识挖掘。
隐性知识是人们已经认知但未能用各种媒体表达出来的知识。这类知识具有很强的活跃性、创造性。应当鼓励学生不要仅仅从书本上学习,还要学会从交流中、从信息资源中学习。隐性知识一般有两类,一是尚存于人脑中的知识,如经验、意识等等;二是隐藏于大量信息之中,需要经过智能系统对这些信息的筛选、分析方可挖掘出来的知识。显性化是指通过互动的教与学过程,将隐性知识转化为能够用媒体表达的显性知识的过程。
2)使隐性知识共享、互动,实现知识创新。
存在于人脑中的隐性知识的开发一般是在交流活动过程中完成的。创造交流环境使人们共享大家的隐性知识,在共享中相互碰撞,可以大大提高学习效率和质量,培养学生进行集体创造的意识和能力。
信息技术整合让信息技术有计划地应用在各学科教学中,同时也各科教师在具备把握信息技术,自觉利用信息技术的基础上,有意识、按步骤地给学生提供适当的训练机会,学会利用当前的信息环境获取知识。为此必须要求教师改变旧有的学科观念,更好地提高教学效率,让学生具备不断更新知识、创造新知识的能力;同时,教师必须改变旧有的教材观,在信息技术与课程整合的过程中,当前的教材内容不可避免地要被不断丰富和更新。在此过程中,教师要废掉各模块间的阡陌,根据当前信息技术的发展与信息技术课程的目标以及学生的特点,结合其他学科的知识设置相关的课题内容,并且按照课题难度的大小安排学习顺序和课时;教师必须改变旧有的教学观,相对于传统的教学模式,无论是教师的教还是学生的学都发生了很大的改变,教学方式都必须以教师为中心转向以学生为主体,教师只能作为学生学习的指导者、促进者。
参考文献:
1、教育部.《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》.教育部文件.教基
2、李艺南京师范大学教育技术学科《中小学信息文化教育与信息技术教育问题观察报告》