论文部分内容阅读
在上期第一讲，我们从脑科学研究成果的启示中，论述了基础教育阶段设置以科学技术为主要信息资源的课程，不仅能够很大程度地为学生提供丰富的科学技术信息，同时，还能为学生创设使用多种人体信息通道获取信息的机会，是实施创新教育的重要抓手和途径。那么，为什么要设置不同类型的科技教育课程？它们分别对创新教育作何贡献？我们该如何实施教学呢?
一、基础教育依据科学分类设置相应的课程
“科学”这个词，英文为“sci-ence”，源于中世纪拉丁文“sci-entia”，原意为“学问”、“知识”，科学至今还没有一个为世人公认的定义。
静态科学观认为科学是人类认识客观世界的知识体系。动态科学观认为科学不仅包括科学知识，还包括动态的科学过程、严谨的科学态度、顽强的科学精神、先进的科学方法和正确的世界观1。
近代科学是建立在实践基础上，经过实践检验和严密逻辑论证的关于客观世界各种事物的本质及运动规律的知识体系。现代科学认为科学是逻辑和想象的融合，其核心活动之一就是形成假设和验证假设的过程2。
科学的分类反映着一定历史时代人类认识的状况和水平。现代科学按其研究对象大体可以分为以自然、社会和思维三个领域为研究对象的自然科学、社会科学和思维科学，以及总括或贯穿上述三个领域的哲学和数学。每个大的学科由若干分支学科构成。各个学科之间又有若干交叉、横断、综合学科。
依据与实践的不同联系，科学可分为理论科学、技术科学和应用科学三大类。理论科学是在人类认识和改造世界的过程中形成的，正确反映客观世界的形象、内部结构和行动规律的系统理论知识；技术科学是在科学的指导下为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系；应用科学是系统地应用科学知识、技术和设计谋略提出问题并解决实际问题的科学。理论科学是基础，技术科学在自然科学和社会科学之间起着桥梁作用，提供解决问题的手段和方法。
例如，爱因斯坦在狭义相对论中提出的质能关系式：E=mc2，认识到物质在静止的状态下也可能存在着很大的能量，指出这种很大的能量在原子核里面，这是科学知识，是发现。怎样把原子核打破呢？这是技术，是发明。用这些科学知识和技术，建造核电站，为社会生产产品，是应用。
随着科学与社会的发展，科学和社会问题必然渗透到基础教育中。对应科学分类的三大类，国际上形成了“STS教育”，即“科学（science）—技术（technology）—社会（society）教育”的发展趋势，从目标到课程，从校内课堂到校外科技活动，都在向着更高的层次发展。
我国基础教育课程改革中，也体现了“STS教育”。首先，科技教育渗透到了各门学科，例如，在语文课程中增加了较多科技教育内容的课文。其次，设置了以科学与技术为主要内容的“科学”、“技术”和“综合实践活动”三门必修课程，同时，还加强了课外科技活动。
二、“科学”、“技术”、“综合实践活动”等课程与课外科技活动的区别与联系
1.课程概念
课程是为实现学校的培养目标而规定的教学内容、进程、营造的学习环境以及学习者在其中获得的全部经验的总和。各门课程都具有一定的体系，我们根据各门课程的构建体系来确定其课程属性。
2.学科课程
十八世纪末，科学全面发展，为了研究的方便与深入，人们把基于研究对象划分的专门知识称为学术，把按照学术性质划分的科学门类称为学科。
在学校，把用学科、学术知识发展的逻辑关系来构建体系的课程称为学科课程。基础教育课程改革中新设置了“科学”、“技术”等学科课程。
(1)“科学”课程。其课程体系是以理论科学基础知识发展逻辑关系来构建的，具有学科课程的属性，属于学科课程。例如：小学科学课程标准中，该课程体系是按照“科学探究，情感、态度、价值观，生命世界，物质世界，地球与宇宙”五方面的科学知识发展的逻辑关系来构建的。中学的化学是研究物质组成的学科课程，按无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等学科知识逻辑关系构建课程体系，按教材的知识点展开教学。学习的方式主要有讲授、实验和探究性学习等，较多地体现了“学科学”的教学特征。物理、生物等课程也是如此。
(2)高中的“技术”课程。高中的“技术”课程包括信息技术和通用技术两个科目，以技术知识的发展模块构建课程体系，具有学科课程的属性，也属于学科课程。例如，信息技术部分的学习模块有信息的获取、加工、管理、表达与交流等。学习内容按教材的知识点展开，注重理论与实践的结合，体现了较多的“做科学”教学方式。
3.活动课程
活动泛指人们为达到一定目的而采取的行动。主动性是主体活动的本质特征，没有主体对客体的活动，不可能产生反应或认识。
(1)综合实践活动课程：它没有学科知识的逻辑体系，不满足学科课程的特征。但它是国家必修课程，具有隶属于活动课程的体系。该课程是在教师指导下，学生自主进行的综合性实践学习活动。基于学生的直接经验，密切联系学生自身生活和社会生活，体现对知识的综合运用，较多地体现了“亲历探究科学”的学习方式。
(2)综合实践活动课程体系的探索3。创新教育理论构建的“综合智力网络构建”教育理论认为，学生随着年龄的增长和年级层次的升高，“综合智力网络”构建层次呈螺旋上升趋势，活动范围相应拓展，活动难度相应增大。因此，综合实践活动课程以“综合智力网络”构建层次螺旋上升的主线为课程体系的主构架（见下图）。
在主构架上，任意两个小黑点之间为一个子系统，代表一个学期综合实践活动的集合。从小学三年级至高中毕业，有10个年级，20个学期。各学期活动单元子系统，按课程体系主构架螺旋上升的主线依次排列，整合为综合实践活动课程的总系统。
在整条主构架上密布的大小不同的圈，代表各种各样的一个个具体的综合实践活动，是构成每学期活动单元子系统中更次级的系统。每个活动包含着不同的内容、形式、时间、范围、步骤、人员、教学资源等活动基本要素。
表面上看，一个个活动之间没有严密的知识逻辑联系，但是，它们按照综合智力网络构建层次螺旋上升的原则，构建成综合实践活动课程与教学的系统。根据系统论的基本原理，复杂系统的作用大于因果链上孤立属性的简单总和。这些看似不相干的一个个具体活动，学生经过十年综合实践活动课程的学习整合，将为其创新人才的全脑开发作出不可估量的贡献。
4.课外科技竞赛活动
课外科技竞赛活动不属于课程，没有体系要求，不占用学校课程学习的时间。与综合实践活动课程进行比较，有着较大的区别与联系（见下表）。
三、基础教育中不同类型的科技教育课程对培养创新人才的贡献
从上一讲所提出的创新人才结构图和“信息与人体信息通道对创新人才全脑模式开发”等创新教育理论可知，对于中小学生的创新教育，重在对其潜在创造力的培养，需要从创造性思维能力、能力倾向、基础知识技能、创造技能及人格特质等方面的综合培养来实现。在实际的教育过程中，这几方面是融合在一定的教育载体上综合实施的。
这里要注意的是，创新教育是由学校、家庭和社会共同实施的系统教育工程，学校教育又是由素质教育课程体系中的各门课程和课外活动共同构建的。对于创新人才全脑开发、创新精神和实践能力的培养，是教育大系统中各教育环节整合在某学生身上的总结果。每一门课程对创新教育的贡献，是依据该课程的属性和特征，通过实施相应的教学来体现的。例如，数学课程具有严密的逻辑推理特征，对创新人才左脑的逻辑思维培养很好，如果我们不从创新教育大系统去把握该门课程的教学，误认为要全脑开发，在数学课上也又唱又跳的，那不是闹笑话吗？那么，不同类型的科技教育课程对创新教育的贡献又如何呢？
一、基础教育依据科学分类设置相应的课程
“科学”这个词，英文为“sci-ence”，源于中世纪拉丁文“sci-entia”，原意为“学问”、“知识”，科学至今还没有一个为世人公认的定义。
静态科学观认为科学是人类认识客观世界的知识体系。动态科学观认为科学不仅包括科学知识，还包括动态的科学过程、严谨的科学态度、顽强的科学精神、先进的科学方法和正确的世界观1。
近代科学是建立在实践基础上，经过实践检验和严密逻辑论证的关于客观世界各种事物的本质及运动规律的知识体系。现代科学认为科学是逻辑和想象的融合，其核心活动之一就是形成假设和验证假设的过程2。
科学的分类反映着一定历史时代人类认识的状况和水平。现代科学按其研究对象大体可以分为以自然、社会和思维三个领域为研究对象的自然科学、社会科学和思维科学，以及总括或贯穿上述三个领域的哲学和数学。每个大的学科由若干分支学科构成。各个学科之间又有若干交叉、横断、综合学科。
依据与实践的不同联系，科学可分为理论科学、技术科学和应用科学三大类。理论科学是在人类认识和改造世界的过程中形成的，正确反映客观世界的形象、内部结构和行动规律的系统理论知识；技术科学是在科学的指导下为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系；应用科学是系统地应用科学知识、技术和设计谋略提出问题并解决实际问题的科学。理论科学是基础，技术科学在自然科学和社会科学之间起着桥梁作用，提供解决问题的手段和方法。
例如，爱因斯坦在狭义相对论中提出的质能关系式：E=mc2，认识到物质在静止的状态下也可能存在着很大的能量，指出这种很大的能量在原子核里面，这是科学知识，是发现。怎样把原子核打破呢？这是技术，是发明。用这些科学知识和技术，建造核电站，为社会生产产品，是应用。
随着科学与社会的发展，科学和社会问题必然渗透到基础教育中。对应科学分类的三大类，国际上形成了“STS教育”，即“科学（science）—技术（technology）—社会（society）教育”的发展趋势，从目标到课程，从校内课堂到校外科技活动，都在向着更高的层次发展。
我国基础教育课程改革中，也体现了“STS教育”。首先，科技教育渗透到了各门学科，例如，在语文课程中增加了较多科技教育内容的课文。其次，设置了以科学与技术为主要内容的“科学”、“技术”和“综合实践活动”三门必修课程，同时，还加强了课外科技活动。
二、“科学”、“技术”、“综合实践活动”等课程与课外科技活动的区别与联系
1.课程概念
课程是为实现学校的培养目标而规定的教学内容、进程、营造的学习环境以及学习者在其中获得的全部经验的总和。各门课程都具有一定的体系，我们根据各门课程的构建体系来确定其课程属性。
2.学科课程
十八世纪末，科学全面发展，为了研究的方便与深入，人们把基于研究对象划分的专门知识称为学术，把按照学术性质划分的科学门类称为学科。
在学校，把用学科、学术知识发展的逻辑关系来构建体系的课程称为学科课程。基础教育课程改革中新设置了“科学”、“技术”等学科课程。
(1)“科学”课程。其课程体系是以理论科学基础知识发展逻辑关系来构建的，具有学科课程的属性，属于学科课程。例如：小学科学课程标准中，该课程体系是按照“科学探究，情感、态度、价值观，生命世界，物质世界，地球与宇宙”五方面的科学知识发展的逻辑关系来构建的。中学的化学是研究物质组成的学科课程，按无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等学科知识逻辑关系构建课程体系，按教材的知识点展开教学。学习的方式主要有讲授、实验和探究性学习等，较多地体现了“学科学”的教学特征。物理、生物等课程也是如此。
(2)高中的“技术”课程。高中的“技术”课程包括信息技术和通用技术两个科目，以技术知识的发展模块构建课程体系，具有学科课程的属性，也属于学科课程。例如，信息技术部分的学习模块有信息的获取、加工、管理、表达与交流等。学习内容按教材的知识点展开，注重理论与实践的结合，体现了较多的“做科学”教学方式。
3.活动课程
活动泛指人们为达到一定目的而采取的行动。主动性是主体活动的本质特征，没有主体对客体的活动，不可能产生反应或认识。
(1)综合实践活动课程：它没有学科知识的逻辑体系，不满足学科课程的特征。但它是国家必修课程，具有隶属于活动课程的体系。该课程是在教师指导下，学生自主进行的综合性实践学习活动。基于学生的直接经验，密切联系学生自身生活和社会生活，体现对知识的综合运用，较多地体现了“亲历探究科学”的学习方式。
(2)综合实践活动课程体系的探索3。创新教育理论构建的“综合智力网络构建”教育理论认为，学生随着年龄的增长和年级层次的升高，“综合智力网络”构建层次呈螺旋上升趋势，活动范围相应拓展，活动难度相应增大。因此，综合实践活动课程以“综合智力网络”构建层次螺旋上升的主线为课程体系的主构架（见下图）。
在主构架上，任意两个小黑点之间为一个子系统，代表一个学期综合实践活动的集合。从小学三年级至高中毕业，有10个年级，20个学期。各学期活动单元子系统，按课程体系主构架螺旋上升的主线依次排列，整合为综合实践活动课程的总系统。
在整条主构架上密布的大小不同的圈，代表各种各样的一个个具体的综合实践活动，是构成每学期活动单元子系统中更次级的系统。每个活动包含着不同的内容、形式、时间、范围、步骤、人员、教学资源等活动基本要素。
表面上看，一个个活动之间没有严密的知识逻辑联系，但是，它们按照综合智力网络构建层次螺旋上升的原则，构建成综合实践活动课程与教学的系统。根据系统论的基本原理，复杂系统的作用大于因果链上孤立属性的简单总和。这些看似不相干的一个个具体活动，学生经过十年综合实践活动课程的学习整合，将为其创新人才的全脑开发作出不可估量的贡献。
4.课外科技竞赛活动
课外科技竞赛活动不属于课程，没有体系要求，不占用学校课程学习的时间。与综合实践活动课程进行比较，有着较大的区别与联系（见下表）。
三、基础教育中不同类型的科技教育课程对培养创新人才的贡献
从上一讲所提出的创新人才结构图和“信息与人体信息通道对创新人才全脑模式开发”等创新教育理论可知，对于中小学生的创新教育，重在对其潜在创造力的培养，需要从创造性思维能力、能力倾向、基础知识技能、创造技能及人格特质等方面的综合培养来实现。在实际的教育过程中，这几方面是融合在一定的教育载体上综合实施的。
这里要注意的是，创新教育是由学校、家庭和社会共同实施的系统教育工程，学校教育又是由素质教育课程体系中的各门课程和课外活动共同构建的。对于创新人才全脑开发、创新精神和实践能力的培养，是教育大系统中各教育环节整合在某学生身上的总结果。每一门课程对创新教育的贡献，是依据该课程的属性和特征，通过实施相应的教学来体现的。例如，数学课程具有严密的逻辑推理特征，对创新人才左脑的逻辑思维培养很好，如果我们不从创新教育大系统去把握该门课程的教学，误认为要全脑开发，在数学课上也又唱又跳的，那不是闹笑话吗？那么，不同类型的科技教育课程对创新教育的贡献又如何呢？