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亞太科學教育論壇，第十期，第一冊，文章九(二零零九年六月) 孫海濱、劉婷婷、李秀英 科學教育中的基礎技術教育實施探析
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亞太科學教育論壇，第十期，第一冊，文章九(二零零九年六月) 孫海濱、劉婷婷、李秀英 科學教育中的基礎技術教育實施探析
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引入科學教育中的基礎技術教育不僅要使學生習得知識，還要培養學生的基本技能以及技術發明和技術革新的意識和能力[12]，從而為學生的終身學習和持續發展奠定基礎。科學教育中的基礎技術教育可以從描述開始，並結合實驗和親身體驗的方法來實施。
科學在社會生活中有著廣泛的應用，這些內容可以成為科學教育的基本內容。因此，科學教育不應當僅僅囿於講授教材上的內容，而應當作適度的拓展，要增加與社會及人類自身發展密切相關的內容，加強科學、技術與社會（STS）觀點的滲透，增加學生對科學知識的敏感性，使學生跟上科學技術發展的步伐。與日常生活和社會發展息息相關的許多內容，如新材料，環保，新能源，微電子與資訊科學，超導基本原理及其應用，核能的合理利用，納米材料，各種科學發現、技術發明及其應用對社會和人類帶來的正向和負向的影響等都可以融入科學教育之中。例如，在物理課堂教學中講授宇宙速度內容時，可以介紹我國進行載人航太的“神舟五號”、“神舟6號”飛船的構成系統以及飛船所具有的保證宇航員安全的設備（包括逃逸塔、航太服、應急系統、降落和緩衝系統、救生設備），還可以進一步介紹飛船發射時“發射視窗”的選擇：要考慮太陽能電池板在太空中接受陽光照射的角度和時間等。其他如，多普勒效應、聲光控電路、全息照相技術、同步通訊衛星、太空船與空間站的對接、同步輻射技術、非典時期廣泛運用的“紅外測溫技術”原理等內容都可以結合教學內容介紹給學生。另外，魔術表演中所包含的科學和技術原理也可以適當的向學生加以介紹，讓學生明瞭其中的奧秘，識破所謂“特異功能”的騙局。例如燈管懸人和玻璃杯碎磚表演的力學技巧（尋求合適的著力點、緩慢加力），手抓紅鐵棍的技巧（手抹凡士林或沾水，快速滑過），“意念”斷鋼勺的表演技巧（用力彎折），等等。
科學教育應當從課內走向課外、從校內走向校外，拓展到家庭、社區和社會。在科學教育中除了組織學生到大自然實踐外，還要組織學生到科技場館、圖書館、博物館、科研院所的實驗室，以及廠礦企業等場所進行實踐。我們可以從中找到科學知識和技術聯繫的結合點，使學生更好的瞭解現代生產的基本原理，掌握一定的工農業生產的基本知識和技能。可以組織學生到社區進行科普宣傳，或者組織動手能力強的學生到社區進行小家電保養維修諮詢服務。或者，針對社區的噪音污染、光污染、熱污染等，可以進行有關科學污染的成因和防治的調查和探究活動。在走進社會的過程中，應當處處留心，留意科學知識的實際應用。例如，在科技館參觀時，要注意瞭解某個展品所包含的科學知識、設計原理等相關內容，體會科學技術的巧妙運用；到抽水蓄能電站參觀時，思考其中的技術原理。在社會實踐的過程中，要使學生瞭解、掌握一些具體的實踐活動方法，例如觀察法、問卷調查法、實地考察法、訪談法、文獻法等。科學教育空間的擴展，可以使學生更好的體驗生活中的科學技術應用，以及應用科學技術解決社會問題的各種有效途徑，激發學習興趣，獲得各種生存體驗，形成服務社會、發展社會的意識，增強社會責任感。
實驗工具的使用、實驗器材的原理和操作使用方法都屬於技術教育的內容。科學實驗重在觀察和感知，要注重基本實驗儀器的使用和常用實驗方法的操作訓練，突出實驗的程式性和操作的規範性，還要突出實驗思想、實驗方法、資料處理方法和誤差分析方法的運用和掌握，以發展學生的實驗能力和技術創新能力。
對於基本實驗技能，可通過專題訓練的形式進行，使學生獲得熟練的規範化實驗技能。例如通過用天平稱物體的品質，溫度計和彈簧秤、測電筆等的使用，使學生學會觀察和測量。通過練習使用安培表、伏特表、電度錶、天平、螺旋測微器、遊標卡尺等，使學生掌握調試儀器的基本方法，養成實驗前先要調試儀器的習慣。要使學生能夠讀懂常用家用電器的說明書，在保證安全的情況下，瞭解常用電器的結構及工作原理並能熟練使用；能夠排除常用電器的常見故障，如家庭中電路接觸不良導致的燈泡燒壞。
科學實驗不能僅僅局限於課程標準規定的實驗，還應該注意對實驗內容進行拓展充實。教師在科學教育中，可以結合教學內容設計一些技術試驗，讓學生有更多體驗技術的機會，這樣可以使得學生對科學知識、技術知識和技術原理的理解得到深化。教師還可以為學生提供一些趣味性實驗和家庭小實驗，幫助學生創建“家庭實驗室”，從而增加學生的體驗學習機會，使之獲得更多的技術體驗，瞭解並掌握技術思想。例如，在課堂教學中，教師讓學生共同參與一個“雞蛋承受石板壓力”的技術試驗，學生在親歷了這個試驗之後得出結論：通過將負載的受力均勻傳遞到殼體表面，就使得殼體結構能夠承受較大的負載力[13]。
教師還可以根據科學實驗所具備的技術特點，設計符合學生學習水準和學習條件的實驗項目，引導學生在動手設計、製作的實驗環節中體驗技術與設計，體驗由技術感性到技術理性，由具體到抽象，由現象到本質的學習。
新科學課程改革要求實現教材內容的操作化[14]，重視學生的科學探究，強調“做中學”，在學中做，邊觀察、邊操作、邊記錄、邊思考、邊交流、邊總結，這樣可以有效提高學生的合作能力、人際交往能力、語言表達能力和技術創新能力。技術的根本目的是要解決實際問題，而設計正是產生解決方法的主要途徑。學生通過各種實踐活動，將所學的知識和原理運用於實際生活，學習和掌握科學知識與技能，體驗探究的過程，學習探究的方法，收穫體驗的成果。在科學探究過程中，逐步學會精確地、清楚地闡明和交流思想、分享資訊，培養協作能力，使學生認識到：雖然技術發明通常來自個人的思想，但更經常的是許多人共同工作協作的結果；共同分享科學知識和技能，對於今後的社會生活是至關重要的。科學研究活動可以圍繞如下的領域或課題展開：如測量紙張厚度和金屬絲直徑，設計安裝前後門電鈴電路，恒溫箱控制電路的設計，研究氣壓與天氣晴雨的關係，研究乒乓球的運動，估測人體的最大輸出功率，空調的節能與耗能問題等。
小製作和小發明是學生在教師的指導下，利用各種工具、設備，通過仿造、仿製或獨立設計、加工，將自己的設想轉化為實物的研究性活動。小製作小發明可以彌補科學課內實驗的不足，給學生充分的思考和動手的時間和空間。在學生獨立完成製作、發明的過程中，可以培養學生的技術意識，使學生掌握使用材料與操作工具的技能，訓練學生手腦並用和動作協調的能力，加深學生對科學知識的理解，培養學生的科學想像能力，培養學生尊重實踐、熱愛勞動的習慣，增強學生的社會責任感。小製作和小發明的選題應該簡單易行，給學生以技術操作的親切感，要注重設計思想，要從學生所熟悉的生活實際出發，突出製作原理，注重能力的培養，考慮使用學生熟悉的日常生活用品自製實驗器材。小製作可以是航模、船模、建築模型、機器人模型，也可以是其他具有一定技術含量的產品，例如音樂賀卡、溫度報警器、臥室燈光遙控電路設計、感測器的應用、製作潛望鏡。在小製作和小發明完成之後，可以進行作品展示、經驗交流和成果評價。
