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研讨会概览

费尔南多•卡哈斯
“2061计划”
美国科学促进会

  当前的技术教育改革活动强调这样的观念,即技术素养包括理解一些基本技术原则(例如设计、控制和系统)以及一些特殊领域比如材料学、能源和通信等学科中的主要概念。(参照美国科学促进会2061计划出版的《科学素养的基准》(1993)和国际技术教育协会(ITEA)编著的《技术素养的标准》(2000))。

  虽然一些国家把技术教育作为全民教育的一个组成部分,但对于孩子是如何学习技术概念和技能这一点,我们几乎一无所知。我们急需这样的研究来拨云见日,至少了解孩子是如何学习那些与养成素养关系最为密切的技术原理的。

  教育研究存在的一个问题,是它的分散性。个人对教育所做的个别贡献,无法真正对整个教育体系产生决定性影响。这次研讨会提供了一个思考普遍策略的机会,来研究技术教育,并探讨哪种研究更有利于实现科学素养的目标。

  召开讨论会

  美国科学促进协会“2061计划”一直以来在开发学生对与科学素养有关的具体技术概念和技能的理解力方面兴趣浓厚。这正是此次研讨会的根源。多年来,一些人士,如詹姆斯•卢瑟福和安德鲁•阿尔戈伦,一直要求引入有力的技术概念和技术,作为所有教育内容的一部分。“2061计划”编写的《面向全体美国人的科学》(1989),为澄清可能与科学素养有关的技术的本质,做出了重要贡献。(“科学”一词被很随意地解释为自然和社会科学、技术、数学以及它们之间的相互关联。)同样,国际技术教育协会的《技术素养的标准》也对什么才是技术素养中的重要内容,做出了陈述。在清楚了技术概念和技能作为科学素养共同的根基后,我们需要考虑孩子如何才能真正地学习到这些概念和技能。

  研讨会的召开,是许多不同人士做出大量前期讨论的结果。以下学者是提供指导意见的筹划委员会成员:纽约城市大学的加里•本尼逊(Gary Benenson);伊利诺依州立大学的弗兰茨•L•楼坡(Franzie L.Loepp);爱荷华州立大学的丹•豪斯霍尔德(Dan Householder);美国国家科学基金会的西奥多•刘易斯(Theodore Lewis);国际技术教育协会的帕姆•纽伯里(Pam Newberry);国际技术教育协会的布里吉特•瓦勒赛(Brigitte Valesey);威斯康辛大学斯道特校区的肯尼思•韦尔蒂(Kenneth Welty)。这些学者这研讨会提出了几个议题。而研讨会的框架由其中三个议题组成:孩子如何学习技术概念、研究方法及评估方法。

  研讨会概述

  来自科学教育、技术教育和认知科学领域的35位参与者参加了这次会议,并就研究在技术教育中的作用展开了讨论。会上,围绕技术这一主题,大家从不同角度提出了自己的看法和见解,包括技术与科学和社会的关系,概念设计、控制机制、材料、能源、以及通信等。

  本次研讨会向建立关于技术教育及潜在研究领域的更广泛的讨论,迈出了重要一步。比较突出的观点是,研究应首先关注学生应该从技术教育中学到什么。研讨会产生了一些重要概念,包括以下从报告和讨论中提取的部分观点:

  • 首先应当明确研究什么,怎么研究以及开展研究的时间和地点。
  • 应当建立高效多产的研究日程,围绕学生学习与科学素养的本质有关的关键技术观念(概念)和技能(程序)进行研究。
  • 有必要研究课程教材和课堂教学如何对学生学习具体技术概念和技能产生确实有效的帮助。
  • 对科学和数学教育的一般性研究和认知研究可用作研究模型,但重要的是,要认识到技术中的问题与科学和数学中的问题是不同的。
  • 随着技术教育研究的发展,技术教育研究者应与科学和数学教育的研究者们一起,找出合作研究共同问题的方法。
  • 研究教师自身如何理解技术以及理解的过程,这点很重要。
  • 有必要探寻最有效和最具性价比的方式,来发展技术教育工作者的职业能力。
  • 教育研究方法可以有很多种,例如,从传统调查到设计试验,从多项选择问卷到深度访谈。案例研究则可以为后续要进行的正式研究提供充分依据。

  研讨会进程概述

  组织者致开幕词后,参与者开始讨论能够影响技术教育研究的重要因素。加里•本尼逊(Gary Benenson)展示了一个为小学高年级设计的技术教育活动:对购物袋进行检验并预测哪种购物袋最结实,活动参与者可以尝试各种方式来检验购物袋、收集数据并阐述他们最初的猜想。活动最终要引发学生对购物袋的分析:购物袋是怎么破掉的?怎样才能使购物袋更结实。

  以购物袋这项活动为普通背景,索伦•惠勒(Soren Wheeler)(“2061计划”/美国科学促进协会)谈论了技术概念和技能在幼儿园至高中教育中是如何发展的。惠勒提出,这次活动可以得出以下学习结论(参见《科学素养的基准》第3章):

“即使是很好的设计也有可能失败。有时提前采取一些措施可以降低失败的可能性,但完全排除几乎不可能。”3B(3-5)#2。
 
“体系失败是因为它们存在瑕疵或者各部分之间不相匹配,使用的方法超出原设计者的意图,或者一开始就设计得不够完善。”3B(6-8)#4。
       
“预防失败最常用的办法,是预先测试各部分和程序、超标准进行设计,及预留冗余。”……3B(6-8)#4。

  在惠勒发言的过程中,参与者讨论了教学体系思维的困难。一些参与者不同意以这些目标为基础构建学习框架,他们认为这些目标偏向以科学为导向,而非以技术为导向。造成这一分歧的原因在于“体系”不只是一个技术范畴,它同时也涉及科学范畴。《科学素养的基准》有两章提及技术素养的专门学习目标(第3和第8章)。《技术素养的标准》中已经明确技术素养的具体学习目标。

  然后,关于体系的讨论转向了关于技术教育中“知”和“行”之间关系的讨论。一些参与者持技术教育只关乎“行”的论点,而另一些人则认为,对技术来说,“知”和“行”具有同等重要的地位。“知”与“行”是这次讨论会众多讨论的主题之一,且与研究学习技术有效方法的需求存在联系。

  惠勒呼吁用图示描绘技术概念,要求制作从幼儿至高中的理解技术概念和技能过程的图像,并强调有必要对学生如何逐渐理解技术进行认知性研究。讨论教授具体技术概念和技能的困难之前,必须弄清哪些具体技术概念和技能是我们希望学生学习的。

  罗伯特•麦考米克(Robert McCormick,英国开放大学)在他的讲话中讨论了人的知识观念的重要性,以及知识观念是怎样影响研究和研究程序的。他对科学知识和技术知识做了区分,同时也对技术教育中程序性知识和概念性知识的作用做了区分。他对孩子如何学习解决问题的评论表明,研究尽管基于解决问题的模式而进行,我们仍不了解孩子是如何学习具体技术概念和技能的。麦考米克的讲话集中讨论了“定性知识”——一项解决技术环境和学习背景需要的举措。这是一个有待研究的领域。麦考米克论述的最后部分,讨论了研究如何与课堂教学的变化相关联。

  在由丹•豪斯霍尔德(Dan Householder,爱荷华州立大学)主持的“研究方法”论坛上,西奥多•刘易斯(Theodore Lewis,明尼苏达大学教授,现在美国国家科学基金会工作)和克伦•佐格(Karen Zuga,俄亥俄州立大学)指出,技术教育研究方法应该脱离传统的定量研究。珍妮•克罗德纳(Janet Kolodner,乔治亚理工学院)呼吁应更重视提出正确的研究问题,并利用“设计试验”更好地理解学生的学习过程。克罗德纳讲到,既要确立研究领域,也要关注研究方法。依据克罗德纳的看法,研究方法应该包括客观访谈、谈话分析及课堂上的人种学。

  几乎所有讲话和讨论都提到了评估。罗威尔对她正在进行的研究做了介绍,研究内容是如何评估学生对技术工作的理解,并公布了一些知识获取案例的研究数据。布鲁克林一所技术高中的教师爱德华•高德曼(Edward Goldman),和纽约教育发展中心的一名评估员多萝西•贝内特(Dorothy Bennett),讨论了评估学生理解具体技术概念存在的困难。例如,他们谈到评估学生设计椅子时思维上的变换。他们利用一些学生作品为例,讨论了只注重最终结果的局限性。

  注:欲了解更多参会者对会议的反馈,请访问会议议程介绍。

  您也可以阅读参与者的论文摘要。

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