杨悦 杨培禾

在2017版《义务教育小学科学课程标准》（以下简称“新课标”）中对科学素养做了明确定义：科学素养是指了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响，知道基本的科学方法，认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的运用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。新课标并没有将科学素养与技术素养做详细区分，而是将技术素养含蕴在了科学素养之中。然而，技术素养和科学素养是两个不同层面的问题，必须将二者加以区分。

科学是人类通过对自然世界的认识与理解以及对未知领域的探索，从而形成关于经验现象的理论归纳，致力于回答“是什么、为什么”的问题；技术起源于人类生活生产的需要，是人类感官的延伸，是对科学的实际应用，注重解决“做什么、怎么做”的问题。科学素养要求有扎实严谨的理论知识、灵活有效的探究方法和尊重事实又敢于批判的科学态度；技术素养不仅是综合运用科学知识服务于实际的能力，还要有善于发现问题的敏感性、尊重生命的伦理观和强烈的社会责任感。笔者仅就新课标中的课程目标、课程内容和实施建议三方面探讨小学科学教育中培养学生技术素养的问题。

一、技术素养在课程目标中的蕴含

新课标在课程目标的第四部分对技术教育分三个层次进行了阐述：①初步了解所学的科学知识在日常生活中的应用；②初步了解人类活动对自然环境、生活条件及社会变迁的影响；了解社会需求是推动科学技术发展的动力；了解科学技术已成为社会与经济发展的重要推动力量；③初步了解在科学技术的研究与应用中需要考虑伦理和道德的价值取向；热爱自然，珍爱生命，具有保护环境的意识和社会责任感。

通过联系日常生活，着重培养学生发现问题、解决问题的能力和正确的技术价值取向。在现实中，科学与技术的联系是十分紧密的，技术的应用依赖于科学理论的指导，科学又从技术中获取经验性的支撑，很难在二者中间划分一个明确的界限。分析新课标课程目标的前三个部分，虽然没有直接提到“技术素养”，但其培养小学生科学素养和技术素养的旨意是相互渗透、相互联系的。

首先，在科学知识目标中要求：了解物质的基本性质和基本运动形式；认识物体运动的不同形式及其转换规律；工具、仪器的认识与使用。工欲善其事，必先利其器。对于基础知识和基本技能的学习，是科学探究、设计制作等进一步学习的基础。学生只有清楚了问题的原理、材料的性质、加工的方法等知识，才能进一步的制作甚至创造产品。例如《做一只水钟》一课，要求学生制作水钟计时器，需要先学习古代水滴计时的原理，还要熟练掌握计时工具的使用方法、所使用的盛水容器的特点等，只有在这些问题都了解了的基础上才能顺利完成本次课程的任务。

其次，在科学探究目标中，学生要知道科学探究的基本步骤；初步了解各种思维方法，发展学习能力、实践能力、思维能力、创新能力和交流能力；初步认识科学知识真理的阶段性。培养学生的探究能力是提高技术素养中的过程与方法问题，科学探究不仅是科学理论学习和工程技术应用的主要方法，也是知识再创造的过程，当理论应用于实际为生产生活提供便捷时，很可能就会产生新的知识。人类与生俱来就有对未知事物进行探索的倾向性，小学阶段是培养探究能力的关键时期。要在每一学段、每一单元甚至每一堂课的学习中，在教师的引导下、在探究活动的氛围中，综合运用多种知识方法，鼓励引导学生使用合理的思维方法。

最后，在科学态度目标中：对自然现象保持好奇心和探究热情，并能在活动中克服困难、完成任务；具有基于证据和推理发表自己见解的意识，乐于听取不同的意见，实事求是；学会运用批判性思维，追求创新；主动与他人合作，尊重他人的情感和态度。技术是价值蕴含的，技术进步代表人类的进步，技术的邪恶反映人的邪恶。近年来，关于人工智能的话题甚嚣尘上，A1phaGo战胜围棋世界冠军李世石，引发了公众的极大反响。人工智能是否会对人类造成威胁？人们对此众说纷纭。2017年1月“阿西洛马会议”上签署了《阿西洛马人工智能原则》，呼吁全世界的人工智能领域的工作者遵守这些原则，共同保障人类未来的利益和安全。可见，技术的发展是没有界限的，需要技术伦理来约束它。两千多年前苏格拉底就提出过“知识即美德”，认为知识中最重要的就是德育学习，而伦理是比道德更高一级的，它不以人的意志为转移，是客观上应遵循的规则。所谓技术伦理，即技术与社会伦理规则的良性结合，内化于技术实践主体的社会责任感之中。培养一个科学家，首先要培养一个遵守规则有着崇高的人文关怀的人，因此技术伦理教育是技术素养的重中之重，这就体现在小学科学技术的态度目标中。

二、在教材内容设计中体现技术素养

技术是物化的科学，科学与技术往往是密不可分的。小学科学课程学习的初级阶段，课程内容包含科学和技术两方面的内容，其中科学知识是主体，到理论知识积累到一定程度可以实际操作时，技术方面的内容占据了主要地位。技术与工程实践活动可以使学生体会到“做”的成功和乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。有学者指出在技术系统的构成中包括三个要素：一是实体要素，包括工具、机器和设备等物质实体；二是智能要素，包括知识、经验和技能；三是工艺要素，是表征实体要素与智能要素的结合方式和运作状态的。技术作为一个整体的系统，各个组成要素相互依存，不可分割。

新课标从技術与工程领域选择适合小学生学习的三个概念，为小学生技术素养的初步培养和持续发展奠定良好的基础。这三个概念恰恰契合三个要素的内容。①人们为了使生产和生活更加便利、快捷、舒适，创造了丰富多彩的人工世界；②技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造；③工程技术的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。分析新课标中各学段的学习内容不难看出，根据学生认知发展的不同阶段，也从三个要素的角度对学生概念的学习进行了划分：

第一阶段，了解和意识阶段：通过观察使用日常生活中的科技产品，学习常见工具和器具的操作和使用，初步认识生活中的简单机械；通过阅读等活动了解一些著名工程师和发明家。目的是了解科技产品给人类生活带来方便和舒适，意识到工具是人的力量的一种延伸，体会设计和发明离不开创新的勇气、坚强的毅力和持续的努力，使学生形成对科学技术的初步认识并将创新的种子根植于心。例如苏教版小五下第一单元“神奇的机械”中，从生活中工人“移走大石头”的问题出发，引入杠杆的概念及原理，然后通过旗杆上的简单机械、汽车方向盘的研究等学习，认识滑轮、轮轴等简单机械，最后，将这些概念都整合到一辆自行车上：找一找自行车上的简单机械。自行车是学生在日常生活中常接触的，更容易在头脑中形成具象，更能引起学生的兴趣，也更能让学生体会到技术给生活带来的便利。值得一提的是，教材的最后介绍了自行车的发展历程，教师可以抓住这个机会告诉学生：“我们现在看到的自行车是经历了很漫长的改进过程的，它较过去更轻便、美观，使我们的出行更加的便捷。”这样可以给学生一个隐性的认识：好的产品是不断创新形成的，从而能更好地为人类服务。问题源于生活实际，丰富的知识储备是技术创新的前提，在基础教育阶段打牢学生的理论基础，建立起正确的价值观念，对后面的技术设计阶段有很大帮助。

第二阶段，设计制作阶段：教师指导学生通过设计和制作一件产品，了解设计制作的基本过程，培养学生的创新能力。技术设计离不开实践，技术本身就是理论知识和实践的综合，技术实现过程包括对事物的观察、测量、分析、预测、物化、检验及反馈等环节。创新能力也蕴含在技术设计过程之中，技术与科学一样，只有扎根于现有的实际生活，才能打破常规而获得创新。新想法、新创意的产生要通过对日常生活的观察以及对产品的使用，合理运用批判性思維和创造性思维，才能发现问题进而萌生出的更好的方案。例如苏教版小五下第二单元“造房子”中，在前三节课的形状与结构学习的基础上，组织学生分组进行造房比赛，教师提供材料并说明制作步骤，并强调制作要求。在实际课堂上，教师可以先不讲解操作步骤，把问题丢给学生，让学生来思考搭建一座房屋的步骤以及材料的用法，这样更能激发学生的兴趣，对操作流程的记忆也会更深刻。在小组搭建完成后，教师要指导同学进行小组间互评，例如通过承重测试评判哪个小组的房子最结实，通过打分的形式评价外观、用料等问题。对于有缺陷的小组，可以请其他小组的同学提出意见并进行改进。一个好的产品是通过无数次的失败尝试后才孕育出来的，学生只有在技术的背景下学习并运用科学技术知识，才能够真正领会技术实践需要的内涵，同时意识到科学技术对社会发展的意义。

第三阶段，情感、态度和价值观提高阶段：在日常生活中发现问题，通过指导学生在设计过程中考虑社会、经济等因素，独立分析和解决问题。目的是使学生认同创意设计能够改善生活质量，同时知道技术应用会带来某些不良影响。科学教育教给学生科学原理和操作方法，但不会教给学生产品的经济价值和社会价值，经济和社会因素正是技术教育对科学教育的补充，技术素养要求学生形成一个科学与社会相联系的完整的价值观念体系，使学生形成强烈的创造美好生活的社会责任感和振兴民族科技创新的使命感。如人工智能的话题，教师可以做成一堂科普课，从小学生可以理解的角度介绍人工智能的发展及现状，带领学生讨论科学技术的伦理问题，加深其对技术与社会关系的理解。

三、教育教学中加强学生技术素养的培养

（一）注重以学生为中心的主体体验

科学课程的学习是在教师的引导下，学生主动发现问题，提出问题，分析并解决问题。学生是教学中的主体，要在学习过程中体验工程技术的全过程，从而提高其技术素养。新课标提出：教师要为学生的活动留有充足、必要的时间；要讲究为学生的科学活动提供帮助的艺术。教师在指导的过程中要注重启发，最好是在教师的启发下学生自己发现问题。同时也要注意，小学技术教育是基础阶段，并不旨在让学生产生多么有价值的想法、做出多么好的产品，而是着重培养学生的探究能力、创造意识以及社会责任感，在教学过程中要分清主次，不要本末倒置。

以新课标中的教学案例6水火箭为例，教师先引导学生课外阅读相关资料，课上教师演示自制的水火箭来激起学生亲自制作的欲望，进而讲解制作相关的知识，然后组织小组在课上和课下时间设计制作，最后成果展示。在整个过程中，从课外阅读、小组合作、测试改进到最后的成果展示，充分体现学生的主体性。教师将课堂还给学生，学生亲自体验从设计到成品的过程，是课堂上的主体；而教师更多的是引导学生交流讨论以及关键问题的解决，扮演的是一个引导者的角色。

（二）开展更加多元的技术教育

技术与工程的综合性非常强，往往要在结合现实问题的基础上进行活动。社会即学校，问题要到生活实际中去发现，拓展学生技术教育的空间。学校可以在新课标指导下，建立相关的校本课程，与相关单位合作举办各种科技活动，走入社会大课堂，拓宽学生的视野。例如新课标要求：了解技术是人类能力的延伸，技术是改变世界的力量，技术推动着人类社会的发展和文明进程。学校可以与当地科技馆合作，组织学生参观国家新兴科技成果，并请专业人员讲解，让学生了解前沿科技，深化技术改变世界的信念。目前，北京市已有逾200所中小学展开与科技馆的合作，科技馆专业的教育资源更有利于帮助学校开展科技教育。总之，培养技术素养，要带领学生到更宽广的领域里去观察和感悟，将课堂中的知识与实际应用联系起来。

技术教育的主要内容是科技知识和相关课题的探讨，但不能仅限于此，还要结合各学科内容，通过其他途径拓展技术学习的范围，如观看纪录片，邀请专家讲座等，近年来兴起的通过STEM学习培养学生的综合能力，对提高学生的技术素养也有重要作用。

对人类来说，现代技术已经不只是一种手段或工具，它对生产力的发展有重要作用，深刻影响着未来的生活方式和世界的走向。教育给予学生的不能仅仅是已有的理论知识，更应该是一种面向未来主动探索的能力与意识。他们必须学会发现问题，掌握解决问题的方法，学会带着批判的眼光看问题。因此，在小学科学课堂上培养好学生的技术素养不仅是基础教育的任务，更关乎民族未来的发展，需要全体教育工作者加以重视。