中学生技术素养的理论分析和实践调查*

王晶莹 马龙敏

“培养具有科学素养的公民”一直是国际科学教育改革的主要目标，它关系到国家的综合实力与竞争力。〔1〕国务院发布的 《全民科学素质行动计划纲要 （2006-2010-2020年）》高度重视我国公民科学素养建设， 《国家中长期教育改革和发展规划纲要 （2010-2020年）》也提出人才培养的体制改革，推进小学、中学、大学有机衔接，加强拔尖创新人才培养，其目的都在于提高我国青少年的科学素养水平。科学和技术是密切相关的，又各有侧重，科学以探究为特点，技术以设计为特点。在现有的公民科学素养的培养计划中偏重科学，技术处于暧昧不明的地位，倾向于使用科学素养涵盖技术素养。〔2〕技术素养是解决真实的技术问题的能力，在强调创新人才培养的时代，技术素养对于学生综合素质和能力发展更为重要。因此，有必要对中学生技术素养水平进行调查，以期对我国技术教育和创新人才培养提供启示。

一、我国技术素养教育的研究概览

我国还没有正式地提出技术素养的培养，并且国内在一些研究中，对于科学素养的研究正在趋近成熟，但是对于技术素养的研究还正处于起步阶段。国内关于技术素养的研究时间短；在社科类中只有少数文献是以学生为研究对象；关于这些技术素养的文献中，进行实际调查和评估的文献只有约9%。截止到2013年底，在中国知网文献总库中，国内关于技术素养的研究文献最早可追溯到1988年，以技术素养题目的学术文章有235篇。在社会科学类别中包含技术素养文章共201篇，其中核心期刊文章28篇。分析技术素养研究数量，我国技术素养的研究还未受到关注。

（一）技术素养的研究年份

图1是关于技术素养文献研究数量按照年份区分的统计。我国于1996年提出素质教育，发现从1996年到2000年文章数量最多时只有两篇，其中1997年、1998年和1999年三年甚至没有文献，说明在素质教育提出的初期，只有极少的人关注到了技术素养。图中数据在2000年开始增长，于2005年时出现激增，数量几乎达到上一年的三倍，此时的激增可能与2003年 《普通高中技术课程标准》的颁布和2004年高中信息技术课程开展有关，表明国内人们开始关注技术教育，也可能与国外的技术素养同科学素养已经进行区分有关，此次区分促进了国内对于技术素养的研究。在课程改革背景下，通用技术课程的建立，加大了人们对于技术素养的关注，技术素养已经进入我国基础教育领域。

（二）技术素养的研究内容

图1 国内历年技术素养文献数量统计图

按照研究内容，技术素养的研究领域可以分为三类：技术素养、教育技术素养和信息技术素养，如图2所示，关于教育技术素养的文章共有86篇，主要是针对中小学教师、师范生的研究；信息技术素养的文章共有77篇，主要包括学生和教师的信息技术素养现状和培养方法。其中研究内容涉及教育和信息技术素养的文章有11篇。单独以技术素养为题目的文章共有49篇，主要研究了技术素养的内涵，各地区技术素养现状评估或调查，和对国外技术素养研究报告的评述。其中在各地区的技术素养调查中，发现有关于农村、欠发达地区，或者具体城镇，如陕西、四川的研究，但是没有针对北京市中学生的技术素养调查。

图2 技术素养研究内容统计

（三）技术素养的研究对象

按照对象区分，在201篇文献中，以教师为研究对象的文章有83篇，主要包括教师技术素养存在的问题，教师的信息或教育技术素养，以及如何提高教师技术素养；以学生为对象的文章共有51篇，主要研究内容为学生技术素养现状，如何提高和培养，在51篇文章中包括以师范生为研究对象的7篇文章；余下7篇文章主要以技术素养本身为对象，包括内涵和提高途径，以及信息或技术的发展。从图3可以得到目前国内对于学生的技术素养的探究只有25.37%，只是整体研究的小部分，还有很大的研究空间，同时也意味着，国内在这方面的研究还未达到成熟。

（四）技术素养的测评研究

值得关注的是，在国内201篇文章中，直接涉及测评的文章共有9篇，诸如现状调查的文章共有9篇。综合考察这些文章，实际进行技术素养测评的文献共有18篇，只占国内技术素养研究文献的8.96%。这些技术素养调查或评估的研究中，关于普通高中生的只有5篇，其中涉及信息技术素养的有2篇，进一步说明国内对于技术素养研究的不成熟，而且缺少完善的评估理论，同时体现出本研究的理论意义和研究的必要性。

图3 技术素养研究对象统计

二、中学生技术素养的实践调查

通过综述国际基础科学教育领域有关技术素养测评的研究进展，并在详细调研分析国内技术素养研究议题的基础上，我们主要借鉴国际技术教育协会指定的技术素养评估矩阵，采取半开放式问卷，调查学生的技术素养水平。

（一）测评框架和指标

根据国际技术教育协会出版的 《美国国家技术教育标准：技术学习的内容》，我们将技术素养的测评框架定位为四个维度——三大领域。如表1，纵轴是技术素养的认知维度的四维要素结构，横轴是技术素养的三个领域。整体研究可以理解为在技术和社会领域、设计和系统领域以及信息和通信技术领域中，关于技术的知识、能力、批判性思维和决策以及对技术的态度。由此我们得到中学生技术素养测评指标，一级指标为四个维度，即知识、能力、批判性思维和决策、态度，每个一级指标下包括3个二级指标，具体情况见表2，开放式问卷中的题目包括了技术和社会、设计与系统、信息与通信技术三大领域。〔3〕

表1 技术素养实际测评框架

表2 中学生技术素养测评指标

（二）技术素养二级指标的统计分析

我们在北京、河北、山东和上海四个地区按照经济发展水平各选取中心城市 （区）、普通城市 （区）、县城 （近郊）、县以下农村 （远郊），每个城市 （区）各2所高中，示范和非示范各1所，每所学校选取2个班级，共计64个班级，有效问卷的学生数为2352人。可靠性统计Cronbach’s Alpha=0.802＞0.75，说明问卷具有较好的信度，指标以国际技术教育协会的标准为基准，具有良好的效度。在技术素养四个维度下面包括12个二级指标，我们将按照一级指标的顺序依次对二级指标做描述性分析。知识维度的3个二级指标分别是产品、系统和资源。图4是技术素养知识维度的二级指标的得分统计图，可以看到产品、系统和资源的最大值、最小值和平均值。三者中，产品和系统项的最大值均为2分，说明在这两项中，均有学生掌握十分优秀。但是从三者的均值中发现，3个二级指标中，产品和资源都在1.5等级之上，并且产品项的均值分数高于其余两者，系统指标的均值为1.43分是三者最低，说明学生对系统的知识略差于产品和资源知识，其中学生掌握最好的是产品知识内容。

图4 “技术素养知识”维度二级指标得分

能力维度的3个二级指标是掌握技术、解决问题和应用判断。图5是技术素养能力维度的二级指标的得分统计，我们发现掌握技术、解决问题和应用判断的最大值、最小值和平均值。在三者中都有学生获得满分，但是从三者的均值中发现，3个二级指标中，只有掌握技术指标的得分在1.5等级之上，解决问题和应用判断两个指标的得分都没有达到1分等级。说明学生在能力的3个指标中，表现突出的是掌握技术，但是解决问题和应用判断的能力略逊一筹。

图5 “技术素养能力”维度二级指标得分

图6是技术素养批判性思维和决策维度的二级指标的得分统计，可以看到提出问题、收集信息和参与决策的最大值、最小值和平均值。在三者中提出问题和参与决策两项，均有学生获得满分，从三者的均值中发现，在3个二级指标中，提出问题和参与决策指标的得分在1.5等级之上，说明学生在提出问题和参与决策时能够利用批判性思维，并且做出恰当的选择和反馈。收集信息的1.15的均值表现出的是学生收集信息的途径、描述和评价的批判性思维不够完善，需要在此方向加强。

图6 “技术素养批判性思维和决策”维度二级指标得分

态度维度的3个二级指标是对技术的看法、情感感觉和行为倾向。图7是技术素养态度维度的二级指标的得分统计，可以得到对技术的看法、情感感觉和行为倾向的最大值、最小值和平均值。在三者中，对技术的看法有学生获得满分，从三者的均值中发现，3个二级指标中，没有指标的得分在1.5等级之上，三者中均值最高的是情感感觉，最低的是对技术的看法。

图7 “对技术的态度”维度二级指标得分

三、中学生技术素养研究的启示

国民科技素养的高低，在一定程度上影响选择发展道路的能力。世界各国不仅提出促进本国科学素养发展的措施和计划，还不定期进行调查，及时了解本国公民科学素养水平的变化规律和影响因素。近年来，发达国家又将技术素养视为与科学素养同等重要的地位，通过青少年技术素养水平进一步制定提升策略，以期为本国的科技人才培养和科技创新夯实基础。因此，本研究通过对技术素养理论分析，进一步考察中学生的技术素养现状。得到研究启示如下：

（一）理论研究启示

科学素养一直被视为国际基础科学教育的核心目标，随着技术的发展和革新，技术素养独立于科学素养之外成为国际学界关注的热点问题。美国早在1986年的 《本科的科学、数学和工程教育》 （又称 《尼尔报告》）中就出现了STEM教育的雏形，提出了SME&T教育。美国在2003年出台了 《国家技术教育标准：技术学习的内容》，并且对技术教育的重视程度有了明显的提高。很多政府机构和科学技术团体已经开展了逐年全国性抽样调查，目的是了解人们的技术素养现状。我国中小学教育中，技术还没有成为教学与评价的中心。因为技术在教育中的价值不断增长，所以需要重视技术在基础教育中的作用，教育工作者和学生的技术素养状况也需提高关注度。另外，在我国数学课程标准和其他科学科目的课程标准中分别提及过数学素养和科学素养，但是对于技术素养还没有强调，我国课程标准中技术素养的缺失，这也从一个侧面反映出我国在技术教育理论方面的薄弱，同时也说明这一领域有着较大的发展空间。

（二）实践调查启示

中学生技术素养调查在北京、河北、山东和上海四个地区进行取样，高中生在认知水平和技术能力方面较初中生而言更为成熟，因此我们选取了高中阶段的学生进行调查。实践调查问卷中技术素养的四个维度满分分别为2分，学生整体表现出的技术素养为1.4分，没有达到高分区 （高于1.5分），从技术素养的4个指标得分情况分析，学生表现最好的是知识维度，表现最差的是能力维度，相对而言，对于批判性思维和决策、对技术的态度两个维度表现处于中等。技术作为手动为主的领域，能力维度的低水平表明学生不具备基本的技术素养要求。同时研究发现，态度与其他3个维度存在着低度的显著相关关系，通过进一步的分析发现显著的相关主要发生在态度维度中的情感与感觉项，此项与知识、能力、批判性思维和决策维度的二级指标存在显著的正相关关系。也就是说如果学生对于技术学习的态度积极，并有着较高的兴趣，那么他们在技术的知识、能力、批判性思维和决策方面可能会表现优秀，在生活和学习中能够大胆使用较多的常用技术。这表明技术素养的情意指标对于学生在知识、能力和批判性思维方面的表现起到较大作用。

整体看来，学生技术素养的水平较低，且我们选取的是高中学生，也表明我国中学生整体技术素养水平不容乐观，与国内有关科学素养的调查横向比较可以发现，技术素养薄弱程度更大。因此，我国一方面有必要在教育政策和教学理念上显化和明确技术素养教育的观念，比如纳入新修订的课程标准，另一方面实践中要平衡教师科学与技术教学的能力，加强技术素养的修炼，从而更有效地提升学生的技术素养水平。

〔*本文系北京市教委 “北京高等学校青年英才计划”（编号：YETP1627）的阶段研究成果。〕

注释：

〔1〕王晶莹.中美理科教师对科学探究及其教学的认识 〔D〕.上海：华东师范大学博士学位论文，2011.

〔2〕罗玲玲.从形成技术创造力的向度解读技术素养 〔J〕.科学技术哲学研究，2009（10）.

〔3〕王晶莹，马龙敏.美国中小学技术素养教育的研究概览〔J〕.中小学教师培训，2012 （11）.