中學生技術素養的理論分析和實踐調查*

王晶瑩 馬龍敏

“培養具有科學素養的公民”一直是國際科學教育改革的主要目標，它關系到國家的綜合實力與競爭力。〔1〕國務院發布的 《全民科學素質行動計劃綱要 （2006-2010-2020年）》高度重視我國公民科學素養建設， 《國家中長期教育改革和發展規劃綱要 （2010-2020年）》也提出人才培養的體制改革，推進小學、中學、大學有機銜接，加強拔尖創新人才培養，其目的都在于提高我國青少年的科學素養水平。科學和技術是密切相關的，又各有側重，科學以探究為特點，技術以設計為特點。在現有的公民科學素養的培養計劃中偏重科學，技術處于曖昧不明的地位，傾向于使用科學素養涵蓋技術素養?！?〕技術素養是解決真實的技術問題的能力，在強調創新人才培養的時代，技術素養對于學生綜合素質和能力發展更為重要。因此，有必要對中學生技術素養水平進行調查，以期對我國技術教育和創新人才培養提供啟示。

一、我國技術素養教育的研究概覽

我國還沒有正式地提出技術素養的培養，并且國內在一些研究中，對于科學素養的研究正在趨近成熟，但是對于技術素養的研究還正處于起步階段。國內關于技術素養的研究時間短；在社科類中只有少數文獻是以學生為研究對象；關于這些技術素養的文獻中，進行實際調查和評估的文獻只有約9%。截止到2013年底，在中國知網文獻總庫中，國內關于技術素養的研究文獻最早可追溯到1988年，以技術素養題目的學術文章有235篇。在社會科學類別中包含技術素養文章共201篇，其中核心期刊文章28篇。分析技術素養研究數量，我國技術素養的研究還未受到關注。

（一）技術素養的研究年份

圖1是關于技術素養文獻研究數量按照年份區分的統計。我國于1996年提出素質教育，發現從1996年到2000年文章數量最多時只有兩篇，其中1997年、1998年和1999年三年甚至沒有文獻，說明在素質教育提出的初期，只有極少的人關注到了技術素養。圖中數據在2000年開始增長，于2005年時出現激增，數量幾乎達到上一年的三倍，此時的激增可能與2003年 《普通高中技術課程標準》的頒布和2004年高中信息技術課程開展有關，表明國內人們開始關注技術教育，也可能與國外的技術素養同科學素養已經進行區分有關，此次區分促進了國內對于技術素養的研究。在課程改革背景下，通用技術課程的建立，加大了人們對于技術素養的關注，技術素養已經進入我國基礎教育領域。

（二）技術素養的研究內容

圖1 國內歷年技術素養文獻數量統計圖

按照研究內容，技術素養的研究領域可以分為三類：技術素養、教育技術素養和信息技術素養，如圖2所示，關于教育技術素養的文章共有86篇，主要是針對中小學教師、師范生的研究；信息技術素養的文章共有77篇，主要包括學生和教師的信息技術素養現狀和培養方法。其中研究內容涉及教育和信息技術素養的文章有11篇。單獨以技術素養為題目的文章共有49篇，主要研究了技術素養的內涵，各地區技術素養現狀評估或調查，和對國外技術素養研究報告的評述。其中在各地區的技術素養調查中，發現有關于農村、欠發達地區，或者具體城鎮，如陜西、四川的研究，但是沒有針對北京市中學生的技術素養調查。

圖2 技術素養研究內容統計

（三）技術素養的研究對象

按照對象區分，在201篇文獻中，以教師為研究對象的文章有83篇，主要包括教師技術素養存在的問題，教師的信息或教育技術素養，以及如何提高教師技術素養；以學生為對象的文章共有51篇，主要研究內容為學生技術素養現狀，如何提高和培養，在51篇文章中包括以師范生為研究對象的7篇文章；余下7篇文章主要以技術素養本身為對象，包括內涵和提高途徑，以及信息或技術的發展。從圖3可以得到目前國內對于學生的技術素養的探究只有25.37%，只是整體研究的小部分，還有很大的研究空間，同時也意味著，國內在這方面的研究還未達到成熟。

（四）技術素養的測評研究

值得關注的是，在國內201篇文章中，直接涉及測評的文章共有9篇，諸如現狀調查的文章共有9篇。綜合考察這些文章，實際進行技術素養測評的文獻共有18篇，只占國內技術素養研究文獻的8.96%。這些技術素養調查或評估的研究中，關于普通高中生的只有5篇，其中涉及信息技術素養的有2篇，進一步說明國內對于技術素養研究的不成熟，而且缺少完善的評估理論，同時體現出本研究的理論意義和研究的必要性。

圖3 技術素養研究對象統計

二、中學生技術素養的實踐調查

通過綜述國際基礎科學教育領域有關技術素養測評的研究進展，并在詳細調研分析國內技術素養研究議題的基礎上，我們主要借鑒國際技術教育協會指定的技術素養評估矩陣，采取半開放式問卷，調查學生的技術素養水平。

（一）測評框架和指標

根據國際技術教育協會出版的 《美國國家技術教育標準：技術學習的內容》，我們將技術素養的測評框架定位為四個維度——三大領域。如表1，縱軸是技術素養的認知維度的四維要素結構，橫軸是技術素養的三個領域。整體研究可以理解為在技術和社會領域、設計和系統領域以及信息和通信技術領域中，關于技術的知識、能力、批判性思維和決策以及對技術的態度。由此我們得到中學生技術素養測評指標，一級指標為四個維度，即知識、能力、批判性思維和決策、態度，每個一級指標下包括3個二級指標，具體情況見表2，開放式問卷中的題目包括了技術和社會、設計與系統、信息與通信技術三大領域?！?〕

表1 技術素養實際測評框架

表2 中學生技術素養測評指標

（二）技術素養二級指標的統計分析

我們在北京、河北、山東和上海四個地區按照經濟發展水平各選取中心城市 （區）、普通城市 （區）、縣城 （近郊）、縣以下農村 （遠郊），每個城市 （區）各2所高中，示范和非示范各1所，每所學校選取2個班級，共計64個班級，有效問卷的學生數為2352人?？煽啃越y計Cronbach’s Alpha=0.802＞0.75，說明問卷具有較好的信度，指標以國際技術教育協會的標準為基準，具有良好的效度。在技術素養四個維度下面包括12個二級指標，我們將按照一級指標的順序依次對二級指標做描述性分析。知識維度的3個二級指標分別是產品、系統和資源。圖4是技術素養知識維度的二級指標的得分統計圖，可以看到產品、系統和資源的最大值、最小值和平均值。三者中，產品和系統項的最大值均為2分，說明在這兩項中，均有學生掌握十分優秀。但是從三者的均值中發現，3個二級指標中，產品和資源都在1.5等級之上，并且產品項的均值分數高于其余兩者，系統指標的均值為1.43分是三者最低，說明學生對系統的知識略差于產品和資源知識，其中學生掌握最好的是產品知識內容。

圖4 “技術素養知識”維度二級指標得分

能力維度的3個二級指標是掌握技術、解決問題和應用判斷。圖5是技術素養能力維度的二級指標的得分統計，我們發現掌握技術、解決問題和應用判斷的最大值、最小值和平均值。在三者中都有學生獲得滿分，但是從三者的均值中發現，3個二級指標中，只有掌握技術指標的得分在1.5等級之上，解決問題和應用判斷兩個指標的得分都沒有達到1分等級。說明學生在能力的3個指標中，表現突出的是掌握技術，但是解決問題和應用判斷的能力略遜一籌。

圖5 “技術素養能力”維度二級指標得分

圖6是技術素養批判性思維和決策維度的二級指標的得分統計，可以看到提出問題、收集信息和參與決策的最大值、最小值和平均值。在三者中提出問題和參與決策兩項，均有學生獲得滿分，從三者的均值中發現，在3個二級指標中，提出問題和參與決策指標的得分在1.5等級之上，說明學生在提出問題和參與決策時能夠利用批判性思維，并且做出恰當的選擇和反饋。收集信息的1.15的均值表現出的是學生收集信息的途徑、描述和評價的批判性思維不夠完善，需要在此方向加強。

圖6 “技術素養批判性思維和決策”維度二級指標得分

態度維度的3個二級指標是對技術的看法、情感感覺和行為傾向。圖7是技術素養態度維度的二級指標的得分統計，可以得到對技術的看法、情感感覺和行為傾向的最大值、最小值和平均值。在三者中，對技術的看法有學生獲得滿分，從三者的均值中發現，3個二級指標中，沒有指標的得分在1.5等級之上，三者中均值最高的是情感感覺，最低的是對技術的看法。

圖7 “對技術的態度”維度二級指標得分

三、中學生技術素養研究的啟示

國民科技素養的高低，在一定程度上影響選擇發展道路的能力。世界各國不僅提出促進本國科學素養發展的措施和計劃，還不定期進行調查，及時了解本國公民科學素養水平的變化規律和影響因素。近年來，發達國家又將技術素養視為與科學素養同等重要的地位，通過青少年技術素養水平進一步制定提升策略，以期為本國的科技人才培養和科技創新夯實基礎。因此，本研究通過對技術素養理論分析，進一步考察中學生的技術素養現狀。得到研究啟示如下：

（一）理論研究啟示

科學素養一直被視為國際基礎科學教育的核心目標，隨著技術的發展和革新，技術素養獨立于科學素養之外成為國際學界關注的熱點問題。美國早在1986年的 《本科的科學、數學和工程教育》 （又稱 《尼爾報告》）中就出現了STEM教育的雛形，提出了SME&T教育。美國在2003年出臺了 《國家技術教育標準：技術學習的內容》，并且對技術教育的重視程度有了明顯的提高。很多政府機構和科學技術團體已經開展了逐年全國性抽樣調查，目的是了解人們的技術素養現狀。我國中小學教育中，技術還沒有成為教學與評價的中心。因為技術在教育中的價值不斷增長，所以需要重視技術在基礎教育中的作用，教育工作者和學生的技術素養狀況也需提高關注度。另外，在我國數學課程標準和其他科學科目的課程標準中分別提及過數學素養和科學素養，但是對于技術素養還沒有強調，我國課程標準中技術素養的缺失，這也從一個側面反映出我國在技術教育理論方面的薄弱，同時也說明這一領域有著較大的發展空間。

（二）實踐調查啟示

中學生技術素養調查在北京、河北、山東和上海四個地區進行取樣，高中生在認知水平和技術能力方面較初中生而言更為成熟，因此我們選取了高中階段的學生進行調查。實踐調查問卷中技術素養的四個維度滿分分別為2分，學生整體表現出的技術素養為1.4分，沒有達到高分區 （高于1.5分），從技術素養的4個指標得分情況分析，學生表現最好的是知識維度，表現最差的是能力維度，相對而言，對于批判性思維和決策、對技術的態度兩個維度表現處于中等。技術作為手動為主的領域，能力維度的低水平表明學生不具備基本的技術素養要求。同時研究發現，態度與其他3個維度存在著低度的顯著相關關系，通過進一步的分析發現顯著的相關主要發生在態度維度中的情感與感覺項，此項與知識、能力、批判性思維和決策維度的二級指標存在顯著的正相關關系。也就是說如果學生對于技術學習的態度積極，并有著較高的興趣，那么他們在技術的知識、能力、批判性思維和決策方面可能會表現優秀，在生活和學習中能夠大膽使用較多的常用技術。這表明技術素養的情意指標對于學生在知識、能力和批判性思維方面的表現起到較大作用。

整體看來，學生技術素養的水平較低，且我們選取的是高中學生，也表明我國中學生整體技術素養水平不容樂觀，與國內有關科學素養的調查橫向比較可以發現，技術素養薄弱程度更大。因此，我國一方面有必要在教育政策和教學理念上顯化和明確技術素養教育的觀念，比如納入新修訂的課程標準，另一方面實踐中要平衡教師科學與技術教學的能力，加強技術素養的修煉，從而更有效地提升學生的技術素養水平。

〔*本文系北京市教委 “北京高等學校青年英才計劃”（編號：YETP1627）的階段研究成果?！?/p>

注釋：

〔1〕王晶瑩.中美理科教師對科學探究及其教學的認識 〔D〕.上海：華東師范大學博士學位論文，2011.

〔2〕羅玲玲.從形成技術創造力的向度解讀技術素養 〔J〕.科學技術哲學研究，2009（10）.

〔3〕王晶瑩，馬龍敏.美國中小學技術素養教育的研究概覽〔J〕.中小學教師培訓，2012 （11）.