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第三章 技术的性质

1.技术与科学
2.设计与系统
3.技术中的问题

  自从有人类存在,就有技术。实际上,制造工具的技巧一直被作为人类文明起点的主要证据。总的看来,技术是发展人类文明的强大动力,特别是技术与科学的紧密联系。技术与语言、宗教、社会准则、商业和艺术一样,是人类文化系统不可分割的一部分,并且,它还塑造和反映了这个系统的价值。在当今世界,技术变成了一项复杂的社会事业,不仅包括研究、设计和技巧,还涉及财政、制造、管理、劳动力、营销和维修。

  从最广泛的意义上讲,技术增强了我们改变世界的能力,人们将物体切割、塑造或者合成一体;将物体从一个地方移到另一个地方,技术扩展了人的触觉、听觉和感觉。我们试图运用技术改变世界,使其更加美好。这种改变可能与人类的生存需要有关,如食物、住房和防卫力量;或者与人类的精神生活有关,如涉及知识、艺术和管理。但是,改造世界的结果常常是复杂的、难以预料的,包括无法预见的利益、无法预见的代价和无法预见的风险,这些后果可能在不同时期落到不同的社会集团头上。因此,估计技术产生的后果同提升其性能同样重要。

  本章提出的建议是:具有科学素养的人应该了解哪些技术特性,强调有益于明智地使用技术的思维方法。这些概念分为三部分:科学与技术的关系,技术原理,技术与社会的关系。第八章“被改造了的世界”提出了一些与当今世界有关的重要技术原理。第十章“历史展望”讨论了工业革命等问题。第十二章“思维习惯”包括了有关参与技术世界的一些技能。

    《面向全体美国人的科学》

  与世界其他发达国家不同,美国的学校在很大程度上忽略了将技术作为一门课程。没有把技术列为毕业的条件,在初级教育中没有固定的地位,大学预科课程中完全没有技术课,任何年级的自然科学课程都没有设定技术教育的内容。

  然而,这种状况目前正在改变。人们渐渐认识到,在日常生活中技术对形成文明特征起重要的作用。在小学,项目设计越来越普遍,将工艺劳技和其他课程转换成技术教育正在成为趋势。在课程中强调设置科学——技术——社会(即STS)得到越来越多的拥护。

  现在,面临的任务是在课程中加入技术教育,以及用技术促进学习,使所有的学生很好地了解技术的本质、作用和局限性。作为一项人类事业,技术有其自身的历史和特性,区别于科学和数学。历史上技术的产生先于科学,只是后来才渐渐地依靠自然科学(关于自然界是怎样运行的科学),来控制世界上发生的事情。当代,技术与科学和数学的相互依赖关系变得日益显著。如何让学生们进一步理解这种关系,本基准在后面提出了一些建议。

  本章对科学素养应需要什么样的有关技术性质的知识提出了建议,并强调有效应用技术的思维方式。第八章“被改造了的世界”提出了一些涉及当今世界主要技术的原理。第十章“历史展望”是对工业革命的讨论。第十二章“思维习惯”讲述了与技术世界有关的一些技能。

  1.技术与科学

  技术是一个承载着过多内容的术语。它一度指知道如何制作物品,即实用艺术,或者是对实用艺术的研究。但是,技术也用来指发明创造,如铅笔、电视机、阿斯匹林、显微镜等人们用于特殊目的的发明。技术涉及某些人类活动,如农业、制造业,甚至涉及动物饲养、选举或战争,这些进程都会改变世界的某些方面。此外,技术有时还指那些产生和使用发明创造的工业机构和军事机构。从以上这些意义上讲,技术具有经济、社会、道德和审美特性,这取决于技术被用于何处,以及人们对技术使用的态度。

  随着学生参与设计和技术活动,他们可能在许多年的时间里,经常要对技术的上述意义进行思考。首先,在学习自然科学的过程中,他们必须使用不同的工具做不同的事情,并解决实际问题。通过参加设计和技术项目,学生可以参与解决现实世界中的很多问题。在进行项目设计时,虽然学生们还不能给技术下定义,但他们会遇到技术问题。学生们应该注意在科学的学习中使用工具和仪器,并运用实际知识解决问题,尽管他们对这些东西的原理还不太明白。

幼儿园至二年级

  在技术应用上,刚刚入学的孩子已称得上老练了。他们能乘坐汽车,使用家电、开游戏车、骑自行车、使用花园工具、帮助烹饪、开关电视机等等。孩子也是天生的探险家和发明家,他们喜欢动手做东西。学校应该给学生们提供大量的机会,让他们去仔细观察材料的性质,使用工具、设计和制造东西。这些活动应该侧重于那些孩子们感兴趣的、出现在学校内或学校周围的问题和需求,并且要强调制作是可行的和安全的。

  这个阶段的任务是激活学生们的创造力,提高他们有目的地使用工具的意识。在这个过程中,扩大学生对工具的理解(如容器、纸和笔、照相机、放大镜等等)。参加设计和技术活动是一种很自然和很有意义的方法,向学生们介绍用于测量的工具和技术。例如,五岁的孩子在给玩具熊设计和制造配套玩具时,几乎不会遇到什么麻烦。测量的范围应该在能被这个年龄段的儿童理解的范围内,而不应包括如地球的周长或者一个细菌的直径这样的内容。

到二年级结束,学生们应该知道:
  ■ 使用工具可以更好或更容易地制作东西,如不使用工具,有些东西就根本做不成。在技术中,人们使用工具进行观察、测量和制造物体。
  ■ 当尝试建造某个东西、或者使某些东西做得更好时,通常要按使用说明去做,或者向以前做过此事的人请教。

三年级至五年级

  在以前所掌握知识的基础上,在这几个年级,要提高学生所承担项目的复杂性。这就需要增加学生们使用工具和技术的各种技能,并改进他们在测量、计算和交流方面的技巧。有一些活动需要在观察和测量过程中使用仪器,如显微镜、望远镜、照相机和录音机等,这些活动在帮助学生认识科学与技术相互依赖的重要性方面能发挥重要作用。同样重要的是,学生们在把常见的工具用于个人日常生活方面,要不断提高技能,增强信心。

  此时,学生们应该开始写一些有关技术、特别是技术如何帮助人类这方面的文章。技术的使用所产生的社会后果,大部分都很复杂,可以留待以后讲述。但是,学生们在做一些事情时,应该开始考虑替代方案,并比较其优点和缺点。

到五年级结束,学生们应该知道:
  ■ 贯穿整个历史,世界各地的人一直在发明和使用工具。今天的绝大部分工具不同于过去的工具,但是,许多的工具都是对远古的工具的改进。
  ■ 技术使科学家和其他人都能够观察到很小的和很遥远的、不借助技术就看不见的物体,能够研究那些移动很快或几乎静止不动的物体的运动。
  ■ 测量仪器可以用于搜集准确的信息,用于对事物进行科学的比较,也可用它方便地设计和建造物体。
  ■ 技术扩大了人们改造世界的能力,例如切割、成型和组装材料;把物体从一个地方移到另一个地方;技术可以帮助人们到达人的手、声音、感觉和思维远远达不到的地方。人们改造世界可能出于生存的需要,如食物、居住和防卫,也可能出于交流和运输的需要,或者出于获取知识和表达思想的需要。

六年级至八年级

  此时,学生们对技术能够形成比较开阔的看法,知道它既像自然科学,又不像自然科学。但是,他们还难以区别科学与技术,学生们把科学和技术都看做是要使事情(包括实验)按照人们的意愿去发展的方法。不要把学生的精力放在科学和技术的定义上,应将学生们的注意力吸引到去“明白地发现某些事物”和“明白地使某些事情发生”这类工作中。

  此外,就在学生们开始思考自己可能从事的职业时,应该向他们介绍涉及技术和科学的职业范围,包括工程、建筑和工业设计等。通过参与项目、阅读、实地考察和面谈,学生们就会对与技术和科学有关的职业的多样性有所感知,从而知道自己需要做哪些准备。

到八年级结束,学生们应该知道:
  ■ 在早期,每代工人将积累的信息和技术在工作中直接传授给下一代工人。当今,技术的基本知识通常是在课堂里讲授,也可以在图书馆中的藏书和电子数据库中找到。
  ■ 技术对于科学在许多方面是必不可少的,比如进入外层空间或到达遥远的地方,样本的采集和处理、测量、数据收集以及信息的存储、计算和交流。
  ■ 工程师、建筑师和其他从事设计和技术的人员运用科学知识来解决实际问题。但是,他们也必须考虑人的价值和局限性。


九年级至十二年级

  除了参与一些主要的设计项目来加深学生对技术的理解之外,在这个阶段,还应该帮助学生形成对于科学与技术的关系的更丰富的认识。这种认识可来自对所做项目的感受和对科学技术史的了解。科学史的某些事例说明技术对于科学的重要性,还说明很难清晰地将科学与技术区别开来。工业革命就是这方面的一个特别重要的代表。

到十二年级结束,学生们应该知道:
     ■ 解决技术问题经常需要新的科学知识,而新技术又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究,或从事一项全新的研究。新技术的应用本身常常会促动科学的进步。
     ■ 改进技术需要数学、创造力、逻辑性和独创性。
     ■ 技术对社会的影响通常比科学对社会的影响更为直接,因为技术可以解决实际问题和满足人类的需要(进而可以引发新的问题和需求)。相比之下,科学对社会的影响,主要表现在刺激和满足人类的好奇心,偶尔也表现为对世界本质认识的扩充和挑战。

  2.设计与系统

  工程是与技术关系最为密切的专业领域,至少是涉及技术最多的领域。工程师将科学原理应用到实践中来解决问题。他们设计仪器、机器、结构和系统,以实现某些特殊的目的,同时还必须考虑到时间、财力、法律、道德以及信息不足等方面的限制。简言之,工程与技术系统的设计关系密切。

  也许,熟悉工程和设计性质的最好办法就是动手做一做。通过参与这类活动,学生们可以学会如何去分析情况、搜集相关信息、明确问题、产生和评估创造性的思维,并将这种思维发展成为切实可行的方案,然后评价和改进这些方案。要想成为解决问题的高手,学生们需要有绘图和制造模型的技巧,以及具有用清晰的语言来记录他们的分析、建议以及结果的能力。

  随着学生参与的项目日益复杂化,他们会遇到一些限制,为此就需要进行权衡。权衡的概念在社会系统中的应用比在技术中更为广泛。这个概念很重要,教师应该在尽可能多的解题过程中提及它。学生们在自己提出的建议中应该清楚哪些是经过取舍的?他们应该知道,其他人在为技术、经济和政治问题提出解决方案时也要进行权衡。

  在学习技术系统时,另一个要学习的重要概念是反馈。学生经常会在生物学、生理学、政治、比赛、会话,甚至在使用工具和操作机器时遇到这一概念。学生们还应该知道,技术永远具有副作用,以及任何技术系统都有可能崩溃。在低年级时,应该以简单的形式介绍这些概念,到高年级时,再逐渐将它们摆在突出地位。和权衡与反馈这两个概念一样,这些新的观念应该在多种情况下让学生体会。每天的报纸就可以提供取之不竭的分析例证。


幼儿园至二年级

  应该让孩子们用简单的工具和各种材料设计和制造物品。先要让孩子们表示自己对做这些事的需要或兴趣,然后,通过适当的帮助,让他们进行计划、设计、制造、评价以及改进自己的设计。他们可能需要教师的帮助,以确定哪些是他们既感兴趣又有能力解决的问题。学生们通过解决一个问题取得经验之后,就可能会发现下一个设计项目比较容易,并会更有信心再去尝试。

  在设计时,马上要考虑的因素是限制条件。安全、时间、成本、学校政策、场地、适用的材料,以及其他现实问题限制了学生的项目。教师应该指出,成年人进行设计时也会面临这些限制。尽管存在这些限制,也要完成设计工作,并取得令人满意的结果,这正是对成年人或孩子们的真正挑战。在低年级,孩子们对他们的初次设计进行测试和修改时,可能缺乏耐心。如可能,应该鼓励他们改进自己的设想,但是,更重要的是要让他们树立信心,相信自己有能力构思和进行设计。当学生们的项目完成后,他们应该能讲出他们喜欢别人的哪些设计。

到二年级结束,学生们应该知道:
  ■ 人们设计出来的东西实际上并不一定都能制造或做出来。

三年级至五年级

  学生们在进行设计和分析产品时,应该变得更加得心应手:“它能工作吗?”“我能使它工作得更好吗?”“我是否使用了更好的材料?”学生的经验增长得越多,他们需要的直接指导就越少。他们应该尽早认识到,在寻找和消除设计的缺陷方面,个人的创造性和集体的努力具有同样的价值。他们应该开始喜欢这些具有挑战性的工作,这类工作需要他们明确提出问题,制定一个可接受的解决方案的标准,建议几个可行的方案,先试验一个,然后进行调整,或者对新提出的建议再重复上述的过程。

  随着学生们参与的设计越来越广泛,重点应该放在这样的概念上,即对于一个产品或一个过程,通常不止存在一个最佳设计,而是有各种替代方案和可能性。实现这一目标的方法是,对同样的问题,同时由几个小组进行设计并提出方案,然后讨论每个方案的优点和缺点。理想的状况是,这些问题应该是“真实的”,并且是对学生有吸引力的。

到五年级结束,学生们应该知道:
  ■ 不存在完美的设计。一个设计在某一方面(如安全或易于使用)是最好的,而在其他方面(如成本或外观)可能就有缺陷。通常,为了获得某些特性就必须以牺牲其他特性为代价。如何进行权衡取决于要强调哪些特性和忽略哪些特性。
  ■ 即使是一项很好的设计,仍然可能失败。有时,事先采取一些措施可以减少失败的可能性,但是,无法完全摆脱失败。
  ■ 解决一个问题可能会诱发其他的问题。

六年级至八年级

  在初中时,应该形成一个概念,即复杂的系统需要控制机制。大部分的学生都知道恒温器可以用于控制房间的温度。而且,可以将它作为一个控制机制的范例。但是,学生们还应该探索控制如何在各种系统中起作用,如机器、体育竞赛、政治、人体以及学习等等。在这些方面,学生们可以尝试发明一些无须机械或电力的控制装置,以致学生们可以实际操作。

  此时,应该引出副作用的概念,或许可以采用现实的技术案例(如杀虫剂、汽车和喷雾罐等),这些都会产生一些无法预料的副作用。当学生们进行设计项目时,可能会遇到一些更有趣、更富有挑战性的事情。此外,学生们应该熟悉如何采用过度设计和冗余技术处理不确定因素的实例。

到八年级结束,学生们应该知道:
  ■ 设计通常需要考虑限制条件。有些限制条件无法回避,如重力或选用材料的特性。而另一些限定条件,其中包括经济的、政治的、社会的、道德的以及审美方面的,这些条件限定了选择。
  ■ 所有技术产生的影响都会超出了设计的初衷,其中有一些影响可以预测到,有些则不能。无论在何种情况下,有些技术产生的副作用使得某些人群无法接受,从而导致了群体间的矛盾。
  ■ 几乎所有的控制系统都包括输入、输出和反馈。控制的要点是进行信息的比较,即把实际发生的状况同人们期望的状况进行比较,然后,进行适当调节。这个过程要求了解信息、处理信息以及对信息进行改进。在所有的现代设备中,几乎都将微处理器作为功能控制的中心。
  ■ 系统失常往往是由于它具有不好的或不匹配的部件,或是由于系统的使用方法超出了设计的规定,或是由于初始设计不当。防止系统故障最常见的方法是,事先测试部件和程序,采用过度设计和冗余技术。

九年级至十二年级

  学生们应该花费足够的时间充实那些低年级时就接触到的概念,如资源(工具、材料、能源、信息、人、资本和时间)、系统、控制,以及影响。通过越来越难、逐步增多的设计和技术工作,学生们在批评和创造性思维方面应该达到更高的层次。学生们需要作为个人或小组的一员练习,使用绘图和模型来表达和定义概念。

  高中时引入的新概念应该包括风险分析和技术评估。学生们应该意识到,设计的系统是会遭遇失败的,然而采用以下方法可以降低失败的风险,如过度设计、冗余设计、故障防护设计、在设计前做更多的研究以及较多的控制等等。也应该让学生们认识到采用这些措施会加大成本,以至于使这些措施被禁用。因此,几乎没有完全理想的设计。

  因为,不论采取多少措施,都不可能将系统失败的风险减到零。所以,把拟用技术的风险同替代方案的风险进行比较常常是必要的。通常,选择不是在高风险与无风险之间进行,只能下降为在所有方案都具有一些风险的情况下进行权衡。

  学生应该认识到:风险分析就是要查看危险事件发生的概率和发生时产生的破坏程度。通过学习和调查,学生们应该了解到,进行风险比较是困难的,因为,人们对风险的感觉不尽相同,这种感觉会受到下述一些事情的影响。例如,风险的到来是缓慢的还是瞬间的(全球变暖与飞机失事),人们认为对风险可以控制的程度(吸烟与雷击),以及对风险的描述方式 (受影响的人数与受影响的比例)。

到十二年级结束,学生们应该知道:
  ■ 在设计一个装置或者一个程序时,应该考虑如何制造、操作、维修、替换以及废弃,还要考虑由谁来推销,谁来操作以及谁来维护。与这些功能相关的花费导致设计上更多的限制。
  ■ 任何一个技术的价值,对于不同的人群或在不同的时间,都可能是不同的。
  ■ 复杂的系统具有多重的控制。一些控制操作着系统的某些部件,一些控制则管理着其他控制系统。即使是全自动的系统也需要人来控制某些部位。
  ■ 人可以用风险分析来最低限度地减少一种新技术所带来的人们不需要的副作用。然而,公众对于风险的认识可能取决于心理因素,也取决于科学因素。
  ■ 一个系统的组成部分和连接部分越多,出错的可能性就越大。复杂的系统通常有用于监测、备份、旁路设置和对微小故障进行补偿的部件。
  ■ 为了减少系统失常的机率,常常用缩小比例的模型、计算机模拟和仿真系统进行功能测试,或者仅测试系统中被认为最不可靠的部件。

  3.技术中的问题

  越来越多的公民应邀去参与技术的开发、技术的利用和怎么使用技术。为了使自己能承担这个责任,他们应知道技术是如何起作用的,包括技术的替代方法、效益、风险和限制。在最后作出决定之前,应把采用或废止某项技术建议中的关键问题付诸讨论,这样才能最好地为社会的长远利益服务。学生们应该学会怎样提出发明新技术和废弃现有技术所产生的直接和长期的影响的问题。但是,对于有效地使用技术,聪明的成年人持不同意见。学校的教学应该帮助学生们学会怎样去批判地思考技术方面的争论,而不是就问题本身去思考。教师能帮助学生获得舆论上对各种技术及其对社会、文化、经济和生态产生的后果的态度。当教师阐述个人观点(用来表示成年人能够具有的见多识广的论点)时,也应该承认不同的观点,并公正地评述导致其他人产生这些观点的现象、逻辑关系和价值。

  理解技术的潜在影响,对于文明来说至关重要。技术并不存在天生的好、坏或中性。特别是技术所产生的影响很复杂,很难准确地估计,技术对不同的人在不同的时期可能具有不同的价值。它的影响取决于人类对技术的开发和使用。人类具有的技术经验包括加工和工具的发明,表明了人们对自己命运有一些控制能力。人们通过寻找更好的工作方式、发明方案和承担风险来处理问题。

  实用技术的案例教学,给学生提供了讨论风险的极好方法。这些案例包含了大量的课题如:阿斯旺高坝、避孕药、蒸汽机、杀虫剂、公众民意调查、青霉素、标准件、制冷、核能、氟化水等等。教师和学生可以收集供学习的案例材料,或者使用商业开发的案例作为教材。好的项目设计和教学案例,有助于提高学生在实践中的洞察力。

幼儿园至二年级

  项目设计为学生们解决问题、熟练地使用工具、仔细地测量物体、合理地进行估计、准确地计算和清晰地交流提供了有趣的机会。项目还能让学生们思考其发明所产生的影响。例如:一个班级的一组儿童决定建造一个大型的浅底容器,用做海洋栖息地,于是让全班同学讨论,这个容器泄露了会怎么样,这个项目是否干扰其他项目或其他班级的活动,是否还有别的方法可用来学习海洋栖息地的知识,等等。一般地说,年幼的孩子能够开始了解人对周围环境的影响。

  在这个年龄段的学生,已经完全可以懂得解决一些问题,可能会引发其他的问题,但是,这时不要把社会影响过分地强加给他们。如果进行过多地分析,可能会导致过分强调限制,并由于要求过多的分析失去了从事简单的项目所产生的大部分乐趣。

到二年级结束,学生们应该知道:
  ■ 以个人或小组的形式,人们总是在发明新的方法来解决问题使工作进行下去。人们发明的工具和做事方法,影响着生活的各个方面。
  ■ 当一个小组想要建造某种东西或者尝试使用某些新的东西,他们应该事先想清楚,这样做对其他人的影响是怎样的。

三年级至五年级


  学生们对比较当今技术与早期技术,以及比较世界上不同地方的日常生活中的技术,可以产生兴趣。可以让他们想象一下,如果没有了某种技术,他们的生活会变成什么样子,以及他们将来可能会拥有哪些新技术。阅读有关于其他文明社会或比他们早些时候的社会的书籍,可以告诉他们不同的技术所起到的主要作用。学生们可以参加到目前的设计技术的社会活动中去,如节约能源,物质再利用,减少废弃物等等。废物处理对于学生来说是一个特别易于理解且有益的话题,能引起他们对技术的副作用的关注。

到五年级结束,学生们应该知道:
  ■ 自从地球上出现人类以来,技术就成了人类生活的一部分。同语言、宗教仪式、商业和艺术一样,技术是人类文化的内在组成部分,技术创造了社会,社会又创造了技术。技术对人类的生活方式产生了巨大的影响。
  ■ 任何一项发明都有可能导致其他的发明。一旦有了发明,人们就会设计出以前从未想象过的方法来使用它。
  ■ 运输、通讯、营养、卫生、医疗保健、娱乐,以及其他技术为当今众多的人提供了曾经只是富人们享受的商品和服务,但是,并非人人都可以均等享用这些利益。
  ■ 在设计解决问题的工程方案时必须考虑自然科学的定律、工程的原理、材料的性质和制造技术。其他因素如成本、安全性、外观,环境的影响以及方案失败后所发生的情况,也必须要考虑。
  ■ 技术常常在带来利益的同时,也会产生弊端。一项有助于某些人或某类生物体的技术可能会对其他的人或生物体造成伤害,不管这种伤害是有意的(如武器所起的作用),还是无意的(如杀虫剂所起的作用)。当伤害发生或可能发生时,必须作出选择,或寻找新的解决方法。
  ■ 由于人具有发明工具和工作程序的能力,所以,他们就会对其他生物的生活产生巨大的影响。

六年级至八年级

  为了让学生们明白技术怎样创造了人们的现实生活,就应该让学生们考察人们在过去不同的技术条件下的生活状况。他们应该意识到,正是技术为人们提供了更多、更好的食品,控制了污染,使家中有了供热和照明,有了快捷的运输方式,这一切才使人们的生活发生了翻天覆地的变化。研究过去会对早期文明和文化中的发明和建设产生敬仰。

  应该使用历史的和文学的方法,想象一下未来将会有什么?人们预测未来的能力会受到哪些限制?在描述未来的科幻作品和小说中,尚未发明的技术对于人类生活变化的描写,有可能实现。出于这种目的选择的故事,可能会引出许多与技术影响有关的各种争论,学生们应该在情节之外去探索分析这些问题。学生小组可以规划和比较他们自己的关于未来(譬如当他们成年时)的方案。

到八年级结束,学生们应该知道:
  ■ 人类创造未来的能力,来自于人类创造知识和开发新技术以及彼此交流思想的能力。
  ■ 技术不是总能为解决问题提供十全十美的方案,或者满足人类的每个需要。
  ■ 贯穿整个历史,人类已经取得了令人难以忘却的技术功绩,有些功绩甚至使用现代工具也难以复制。这些成就有时具有实用价值,有时仅用于典礼上。
  ■ 技术对历史的进程具有巨大的影响,而且,还将继续产生影响。正是技术导致了农业、制造业、卫生、医疗、军事、运输、信息处理和通讯等方面的巨大变革,这些都使人类的生活发生了巨大的变化。
  ■ 新技术在增加某些风险的同时,也会减少某些风险。那些延长了许多人的寿命,改进了人类生活质量的一些技术也带来了新的风险。
  ■ 技术争论都不是简单的和单一方面的。仅仅根据有关的事实,即使是已经知道的和可以利用的,常常也不能把问题解决得只对某一方面完全有利。这是因为能够满意的群体可能具有不同的价值观和优越条件。他们可能会在某种程度上获取利益或蒙受损失,并且他们对计划的行动将带来什么后果会作出非常不同的预测。
  ■ 对于开发什么技术以及如何应用这些技术,社会起着影响作用。人们可以控制技术(以及科学),并对它产生的效果负责。

九年级至十二年级

  前面已建议,学生可以将学习案例作为对实际工作的补充,这样就提供了一个最有效的方法去考察社会怎样对技术转变所带来的希望或威胁作出反应——不管这种转变是采用新技术,还是废弃正在使用的技术。教师一定要避免案例教学有支持某种特殊观点的倾向。人们对于使用技术往往具有强烈的倾向性,这不仅限于核反应堆和基因工程。教师的工作不是向学生提供有关技术的“正确”答案,而是让学生知道应该提出哪些问题。

  学生们也应对人类的存在对各种生命的影响有较详细的认识。例如,学生们应能举出有关外来品种的引入怎样改变生态系统的例子。根据这点,学生们应该意识到,人们可以决定地球上的哪些生命可以生存下去。但是,在运用这种权力时,应具有责任感。学生们还应该学到:人们不能按照自己的意愿塑造每一种生命。

  例如,大多数美国人认识到,技术已经提供了新的商品和服务。但不是人人都认识到,正是农业生产工业化,才免除了孩子们在田野中的劳动,使他们有可能上学,从而,提高了人口的总体教育水平。这种对社会的影响应加以研究,如同研究影响人体健康和环境的因素一样。

到十二年级结束,学生们应该知道:
  ■ 社会力量和经济力量影响着哪些技术将被开发和使用。技术的推广受到许多因素影响,如个人的价值观、消费者的接受程度、专利法、风险资本的获得、联邦预算、地方和国家法规、媒体的关注、经济竞争和税收调节等。
  ■ 有些技术知识不能像那些与技术无关的科学知识一样随意共享。一些科学家和工程师就愿意在保密的环境下工作,但是,有些人并不喜欢这样做。一般认为这是一种个人的选择和道德规范,并不属于职业道德。
  ■ 在决定是否引入新技术或者废弃现存技术时,关键在于替代方法、风险、成本和效益。有哪些替代方法可以取得同样的效果,如何将替代方法同提出的计划进行比较?何人会受益?谁人会受损?财政花费和社会代价是什么,它们会不会随时间变化?由谁来承担这些费用?采用(或者不用)新的技术具有什么风险?这种风险有多大?谁处在危险之中?在制造、安装、操作、维修和替换这种新技术时,需要什么样的人、哪些材料和哪些能源?他们从何而来?如何处理新的技术和它所产生的废品,代价多大?
  ■ 人类有许多做法对其他生物种群构成影响:缩减可供其他种群生存的地表面积,影响它们的食物来源,改变了它们栖息地的温度和化学成分,在它们的生态系统中引入外来品种,通过选育和基因工程直接地改变了它们的机体。
  ■ 人类的发明创造在改善了人类的生存条件的同时也带来了新的风险。

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