科技素養(yǎng)與高新技術(shù)上

#第一講科技素養(yǎng)與高新技術(shù)（上）（講稿）主講：羅驥云南廣播電視大學(xué)教授副校長同學(xué)們好，今天我們一起學(xué)習(xí)和交流一些有關(guān)科技素養(yǎng)與高新技術(shù)的一些基本知識和問題。我們主要講的是五個部分：一、素養(yǎng)與科技素養(yǎng)；二、科學(xué)與科學(xué)革命；三技術(shù)與技術(shù)革命；四、科技與可持續(xù)發(fā)展；五、高新技術(shù)及其應(yīng)用。首先我們介紹一下有關(guān)素養(yǎng)和科技素養(yǎng)的問題。一、素養(yǎng)與科技素養(yǎng)1、素養(yǎng)按照定義，素養(yǎng)包括三個方面的內(nèi)容。第一是“涵養(yǎng)”，也就是說有關(guān)于修身養(yǎng)性、善于控制情緒這方面的內(nèi)容；第二是素質(zhì)，素質(zhì)又包括三個方面：（1）指人的生理上原來的特點；（2）事物本來的性質(zhì)；（3）完成某種活動所必需的基本條件。那么在高等教育領(lǐng)域中，素質(zhì)應(yīng)該是第三個定義：就是大學(xué)生從事社會實踐活動所具備的能力；第三個含義就包括在教養(yǎng)方面，表現(xiàn)為行為方式中的道德修養(yǎng)狀況。是社會影響、家庭教育、學(xué)校教育、個人修養(yǎng)的結(jié)果，尤指在家庭中從小養(yǎng)成的行為的道德水準(zhǔn)。那么這個定義也告訴我們素養(yǎng)是可以通過后天來形成的。我們通過圖片上的孔子形象它告訴我們什么呢？孔子通過他的論語告訴我們，要快樂生活需要三種素養(yǎng)，也就是說我們常講的“孔門三樂”。第一樂是“學(xué)而時習(xí)之”，告訴我們學(xué)會的東西應(yīng)該經(jīng)常拿來應(yīng)用。也就是說學(xué)的東西如果能拿來應(yīng)用是一件很快樂的事。第二個素養(yǎng)是“有朋自遠方來”，告訴我們要廣交朋友，開闊自己的視野。如果經(jīng)常有朋友來幫助我們，那么我們的事業(yè)、我們的生活就會很快樂。第三是“人不知而不慍”，告訴我們君子要保持一顆平靜的心。別人不知道你，那是很自然的，所以如果我們像君子一樣以一顆平常的心，多交朋友、多學(xué)習(xí)、多應(yīng)用，那么我們的人生素養(yǎng)應(yīng)該就是比較高的了，我們的人生就是很快樂的了。2、科技素養(yǎng)國際經(jīng)濟合作與發(fā)展組織認(rèn)為：“科學(xué)素養(yǎng)是運用科學(xué)知識，確定問題和作出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進行理解和作出決定的能力”，那么主要是“包括運用科學(xué)的基本觀點理解自然界并作出相應(yīng)決定的能力”和“確定科學(xué)問題、使用證據(jù)、作出科學(xué)結(jié)論并就結(jié)論與他人進行交流的能力”。在科技素養(yǎng)方面最具典型的科學(xué)家就是我們舉的例子——居里夫人。居里夫人是唯一一位獲得兩次諾貝爾獎的女性科學(xué)家。而且她的兩次諾貝爾獎還不相同，一次是化學(xué)，一次是物理。同時作為這個家庭的素養(yǎng)還是比較高的，她的丈夫和她的女兒也分別獲得過諾貝爾獎。美國科學(xué)促進協(xié)會對科技素養(yǎng)的定義是：“熟悉自然界，尊重自然界的統(tǒng)一性；懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)相互依賴的一些重要方法；了解科學(xué)的一些重大概念和原理；有科學(xué)思維的能力；認(rèn)識到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，并認(rèn)識到它們增加人們敏銳地觀察事件的能力、全面思考的能力、以及領(lǐng)會人們對事物所做出的各種解釋的長處和局限性。同時，還應(yīng)該能夠運用科學(xué)知識和思維方法處理個人和社會問題”?！翱茖W(xué)素養(yǎng)可以能力。此外，這種內(nèi)在的理解和思考可以構(gòu)成人們決策和采取行動的基礎(chǔ)”。中國科技部理解的科學(xué)素養(yǎng)為：科學(xué)態(tài)度；科學(xué)知識、技能；科學(xué)方法、能力；科學(xué)行為、習(xí)慣。中國教育部提出的大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)主要包括：科學(xué)研究（過程、方法與能力）；科學(xué)知識與技能；科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀；科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系。在中國的科學(xué)家當(dāng)中最具典型意義的有兩位，一位是我們現(xiàn)在圖片上的錢學(xué)森博士，他是新中國強大的最具代表性的科學(xué)家之一。他解決了我們中國上天的一系列的科學(xué)問題。另外一位就是解決了我們十幾億人吃飯問題的著名的農(nóng)業(yè)科學(xué)家袁隆平教授。那么做個基本的總結(jié)，科學(xué)素養(yǎng)是一種整體的素質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括以下三個基本維度：第一，科學(xué)知識與技能；第二，科學(xué)探究過程、方法與能力；第三，科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀。下面談一談有關(guān)技術(shù)素養(yǎng)。技術(shù)素養(yǎng)反映的是一個人所具有的一種能夠?qū)夹g(shù)加以理解和思考的綜合素養(yǎng)。概括而言有以下三個方面：在知識方面，一個具有技術(shù)素養(yǎng)的人能夠理解基本的工程概念及術(shù)語；能夠理解技術(shù)所反映的社會價值觀及文化。在思維及行為方式方面，一個有技術(shù)素養(yǎng)的人能夠就技術(shù)的益處和風(fēng)險向自己和他人提出恰當(dāng)?shù)膯栴}；并且能夠在適當(dāng)?shù)臅r機參與有關(guān)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的決策。一個有技術(shù)素養(yǎng)的人還要有一定的動手能力，也就是我們常說的解決問題的能力。所以我們歸納起來一個具有科技素養(yǎng)的人他能夠從自然的現(xiàn)象當(dāng)中去發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從規(guī)律當(dāng)中去找到解決問題的方法，從而解決我們在應(yīng)對自然、社會和個人問題當(dāng)中的一系列的問題。二、科學(xué)與科學(xué)革命提到科學(xué)我們自然而然就會想到一系列的人類歷史發(fā)展上最偉大的科學(xué)家。其中一位就是奠定了古典力學(xué)基礎(chǔ)的牛頓以及他的力學(xué)三定律。牛頓他解決了幾何力學(xué)當(dāng)中幾何物體之間的力學(xué)的解析方法和原理。第二位是奠定了我們現(xiàn)代力學(xué)的偉大的科學(xué)家愛因斯坦和他的相對論。愛因斯坦解決了大到宇宙天體小到基本粒子的基本原理和力學(xué)方法的問題，都加以了科學(xué)的論述與解釋及應(yīng)用。所以從更大的空間、更小的結(jié)構(gòu)、更大的范圍內(nèi)發(fā)展的科學(xué)。那么具體要定義什么是科學(xué)呢？從兩位科學(xué)家所研究的成果上我們可以看出：廣義上講，科學(xué)就是反映自然界、人類社會和人類思維規(guī)律的系統(tǒng)知識體系。包括我們常說的自然科學(xué)、社會科學(xué)和思維科學(xué)。從狹義上講，科學(xué)專指自然科學(xué)。比如說我們學(xué)管理的同志經(jīng)常講，人類社會發(fā)展是靠兩個輪子來推動的。一個是科學(xué)技術(shù)，一個是管理。他的這個定義就把管理和科學(xué)技術(shù)分開了，他所理解的科學(xué)技術(shù)就專指的是自然科學(xué)，而把管理科學(xué)拿出來加以突出。而實際上管理科學(xué)也屬于廣義科學(xué)領(lǐng)域的范疇。人類的科學(xué)發(fā)展經(jīng)歷了三次科學(xué)革命，所謂的科學(xué)革命是由科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)和嶄新的科學(xué)基本概念與理論的確立導(dǎo)致的科學(xué)知識體系的根本變革。請大家注意，所謂的革命是指出現(xiàn)了根本的變革，它是人類對客觀世界認(rèn)識的質(zhì)的飛躍，必然會對人類社會實踐產(chǎn)生巨大影響?？茖W(xué)革命對社會發(fā)生的積極影響表現(xiàn)在兩個方面。一個方面是在新的科學(xué)理論的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了新的技術(shù)，新的生產(chǎn)工具并發(fā)明了新的工藝，從而使社會生產(chǎn)力發(fā)展到一個新的階段。另一方面，科學(xué)革命所孕育的科學(xué)新思想、新科學(xué)思維方式和新的科學(xué)精神作為巨大的文化力量深刻地影響著人類的精神生活和社會文化進步。三次科學(xué)革命第一次科學(xué)革命發(fā)生在16?17世紀(jì)，以哥白尼的“日心說”為代表，初步形成了與中世紀(jì)神學(xué)和經(jīng)驗哲學(xué)完全不同的新興科學(xué)體系，標(biāo)志著近代科學(xué)的誕生。后經(jīng)開普勒、伽利略，特別是牛頓為代表的一大批科學(xué)家的推動，建立了近代自然科學(xué)體系。第二次科學(xué)革命發(fā)生于19世紀(jì)，以化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)的重大理論突破為內(nèi)容。有能量守衡與轉(zhuǎn)化定律、細胞學(xué)說和進化論等成就，這三項重大成就被稱為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)，形成了整個物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)等實驗科學(xué)體系。第三次科學(xué)革命是19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，X射線、電子、天然放射性、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等的發(fā)現(xiàn)，使人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識由宏觀領(lǐng)域進入微觀領(lǐng)域。相對論和量子力學(xué)的建立使物理學(xué)理論和整個自然科學(xué)體系以及自然觀、世界觀都發(fā)生了重大變革，有機化學(xué)、分子生物學(xué)與基因工程、生物技術(shù)、微電子與通訊技術(shù)飛速發(fā)展，標(biāo)志著科學(xué)發(fā)展進入了現(xiàn)代時期。下面我們介紹第三部分三、技術(shù)與技術(shù)革命什么是技術(shù)？從廣義的定義上講，技術(shù)是人類活動方法和手段的總和。包括生產(chǎn)技術(shù)和非生產(chǎn)技術(shù)。從狹義上來理解技術(shù)就是人類改造自然、創(chuàng)造人工自然的方法和手段的總和。比如說我們運載的工具從汽車到火車再到飛機再到航天飛機等等。技術(shù)在人類發(fā)展史上同樣伴隨著人類文明的發(fā)展產(chǎn)生過三次技術(shù)革命。第一次技術(shù)革命，發(fā)生于18世紀(jì)60年代。主要標(biāo)志是蒸汽機的廣泛應(yīng)用，人類進入蒸汽時代。第二次技術(shù)革命，發(fā)生在19世紀(jì)70年代。主要標(biāo)志是電力的廣泛應(yīng)用。世界進入電氣時代。第三次技術(shù)革命發(fā)生在20世紀(jì)四、五十年代。主要標(biāo)志是原子能、電子計算機、微電子技術(shù)、航天技術(shù)、分子生物學(xué)和遺傳工程等領(lǐng)域的重大突破。世界進入信息時代、知識經(jīng)濟時代、電子時代、太空時代。從前面的例子、定義我們來看一下科學(xué)和技術(shù)有什么區(qū)別和聯(lián)系。用一句話來概括——科學(xué)是真理，技術(shù)是工具！我們可以從五個含義上來了解它們的區(qū)別和聯(lián)系。第一，從歷史上看，科學(xué)和技術(shù)按照各自軌道發(fā)展，但技術(shù)更為古老。從兩者特點上來講。科學(xué)是精神性勞動，具有非功利性、權(quán)威性和世界性；技術(shù)與社會實踐直接相關(guān)，目的是改造自然、創(chuàng)造人工自然。從成果方面來說，科學(xué)的最高成果是自然存在的首次發(fā)現(xiàn)；技術(shù)的最高成果是發(fā)明（人工自然的首次產(chǎn)生）。從發(fā)展上來說，科學(xué)發(fā)展依靠技術(shù)支持；技術(shù)進步依靠科學(xué)指導(dǎo)。發(fā)展到當(dāng)代來看，兩者緊密結(jié)合，實現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)化和技術(shù)科學(xué)化。所以，到現(xiàn)在我們通常所說的科學(xué)技術(shù)，我們就把它合二為一，稱為科技，就因為兩者已經(jīng)緊密地結(jié)合。我們通過一個實例來看一下科學(xué)的技術(shù)化和技術(shù)的科學(xué)化。天文學(xué)在我們的觀念里，天文學(xué)就是研究天體的運動規(guī)律、發(fā)現(xiàn)新的天體、定位新的天體等等這一系列的科學(xué)活動。但是現(xiàn)在的天文學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了可以運用我們一系列的空間技術(shù)，實現(xiàn)人造天體和自然天體的一些定位工作。從圖上我們可以看到，如果天文學(xué)可以對我們的人工天體來進行定位的話，那么從技術(shù)上已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)摧毀我們?nèi)嗽焯祗w。這也是科學(xué)的技術(shù)化、技術(shù)的科學(xué)化的一個例子。此外我們還可以理解，天氣預(yù)報從原來的一天到現(xiàn)在的三天、七天。天氣預(yù)報是一項科學(xué)的預(yù)報工作，但是，借助于現(xiàn)代的計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，我們用巨型計算機來進行預(yù)測，我們的天氣預(yù)報就可以帶有一定的準(zhǔn)確性預(yù)報到七天左右的天氣。這個是我們科學(xué)技術(shù)化和技術(shù)科學(xué)化。四、科技與可持續(xù)發(fā)展從前面的實例我們是否會認(rèn)為科技發(fā)展就可以解決一切問題呢？楊振寧教授談過一個發(fā)展觀的問題，他說：“科技帶動了工業(yè)；工業(yè)帶動了經(jīng)濟；經(jīng)濟又促進了科技發(fā)展?！蹦敲纯萍?、工業(yè)、經(jīng)濟的發(fā)展是否是可持續(xù)發(fā)展，科技是否就能解決任何的問題？在我們?nèi)祟惿鐣l(fā)展的過程當(dāng)中經(jīng)濟社會的發(fā)展同時也伴隨著一些負面的效應(yīng)，比如說我們昆明滇池流域的污染問題，工業(yè)發(fā)展所帶來的空氣污染問題，環(huán)境污染問題。據(jù)2004年全國污染損失的一個報告統(tǒng)計是占了我們當(dāng)年GDP的3.05%，總額達到了5118億元。這個損失是非常巨大的。同時也產(chǎn)生了一系列的社會問題，比如貪污腐敗、貧富分化、社會穩(wěn)定等等。這些問題的出現(xiàn)就要求我們要有新的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展觀，具體來說我們有以下對策：1、發(fā)展社會科學(xué)；2、實現(xiàn)全社會的科學(xué)發(fā)展，形成一個和諧的社會。這也就引出了一個科技促進可持續(xù)發(fā)展的問題?，F(xiàn)在我們談到的可持續(xù)發(fā)展，包括一些新的理念：綠色、低碳、生態(tài)、新的科技發(fā)展觀等等。綠色低碳就要求我們要盡量采用自然的生產(chǎn)。比如說