摘要：技术与工程教育的缺失已经成为制约我国基础教育跨学科教育的瓶颈。美国技术教育以培养技术素养为宗旨，以技术设计能力为核心，构建了完整的内容框架体系，且在实施中形成了多种途径并存的局面。借鉴美国技术教育的发展历程，我们需重新认识与定位技术教育，建构与科学教育相融合的技术教育体系；多途径实施技术教育，以实践项目为载体，提供技术与工程实践机会，注意技术与科学、数学、工程相结合；开展技术教育师资培训，编制多样化的技术教育教材；加大技术教育资金投入，建设技术教育实验室与校外实践基地。

关键词：技术教育；技术素养；工程教育；跨学科教育

近些年，为提高学生创新能力与跨学科学习能力，国际上掀起了STEM与STEAM教育改革的热潮。虽然科学与数学教育一直居于我国教育的核心地位，但是技术与工程教育却一直处于缺席状态。美国技术教育与科学教育相伴相生，由分散走向整合，由单纯的技术教育转向技术与工程的结合。之后在科学、技术、工程与数学教育都较为成熟的情况下，顺应时代对人才培养的需求，自然而然走向了培养创新能力的STEM教育，继而整合人文艺术走向了STEAM教育。与之相比，我国基础教育中技术与工程教育的缺失，使得跨学科教育缺少了整合的根基。

一、美国技术教育的起源与发展

美国当代技术教育由原工艺教育转变而来，从诞生之初便一直与科学教育相辅相成。1958年，美国斯坦福大学教授赫德（P.D.Hurd）指出：技术素养应当并列为科学教学的一个主要目标。美国技术教育的发展循着两条线索推进：一是与科学教育整合的方式，二是以独立技术教育的方式。

美国技术教育的快速发展主要得益于1985年发起的“2061计划”，该计划致力于提高公众的科学、数学及技术素养。虽然美国科学教育明确以培养“科学素养”为目标，但是自1985年《面向全体美国人的科学》开始，美国科学教育的相关文件与标准中都融合了技术教育的内容，从1993年《科学素养的基准》，1995年《国家科学教育标准》，到2013年《下一代国家科学标准》，“技术素养”始终是美国科学教育的教学目标之一。1994年美国发起“面向全体美国人的技术”项目（Tf AAP），并于2000年发布了《美国国家技术教育标准：技术学习的内容》，成为美国技术教育发展史上里程碑式的事件，它的出现进一步肯定了技术教育的价值，明确了技术教育的内容。虽然2009年美国公布了《k-12教育中的工程：理解现状和提升未来》，对k-12工程教育提出了实施的原则与建议，但是目前美国并没有发布专门的工程教育标准，而是建议将工程教育以“注入”和“映射”的方式渗透到现有相关学科标准中^[1]。这就意味着工程教育在其他学科标准，特别是技术、科学与数学课程标准中将更加凸显。所以，实际上工程教育脱胎于技术教育，两者既相互独立又有着千丝万缕的联系。因此，技术教育从课程标准到具体教学过程都需要注意与工程教育的融合。2016年美国发布《教育中的创新愿景》，将科学、技术、工程与数学的整合推向了一个新阶段。但是在这个新的起点之前，美国已经形成了完善的科学、数学、技术和工程教育体系，且各学科一直以既独立又相互整合的方式推进着。

二、美国技术教育的目标与内容

（一）美国技术教育的目标与核心

美国技术教育的目标是培养公众技术素养，即对技术的理解、使用、管理和评价的能力^[2]。技术素养为一个包括知识体系、思考和行为方式和能力的三维立体结构^[3]。所以技术教育不能只关注学生对静态技术知识与原理的理解，也不能只停留在技术过程与方法的掌握上，更要提高学生的技术意识，学会主动选择技术去解决问题，正确看待技术与自然、社会的关系，能够正确评价技术、管理技术，以防止技术可能对自然与人类社会带来的问题。

技术是人们改造自然界以适应自身需要或解决问题的过程。技术教育要以培养技术设计能力为核心，为学生提供参与技术设计的机会。由于现实生活中诸多技术设计与工程相关，所以技术教育标准中提到的技术设计更加侧重于“开发某种技术的工程师所采用的特殊的方法”，即“工程设计”。这种将工程设计融合于技术教育中的方式，为技术教育与工程教育的整合创造了条件。

（二）美国技术教育的内容与框架体系

由于美国技术教育的发展历程较为复杂，以下从科学与技术两种教育标准的角度来呈现美国技术教育完整的内容与框架体系，以便窥探美国技术教育的全貌。

1、国家技术教育标准中技术教育的内容与框架

技术教育的全国性标准以技术设计为核心，囊括了技术教育的所有内容。它由阐释技术教育的重要性入手，从技术的本质、技术与社会、设计、应付世界所需要的能力、设计世界五大方面二十条标准全面搭建了K-12技术教育的内容框架体系^[2]，涉及了学生对技术的理解、使用、管理和评价等诸方面，见表1（表略）。此框架体系的建立对技术教育的开展起着指导性的作用。

“技术的本质”部分一是指向于对技术本身的理解，二是指向于对不同技术之间的相互联系，技术与科学、数学及人文学科之间相互影响的认识，为之后STEM、STEAM等跨学科教育提供了基础。“技术与社会”部分横向上要求学生理解技术与社会、环境的相互作用，揭示技术的正负双面性；纵向上关注技术发展的历史，了解技术变革对社会发展产生的巨大推动作用，目的在于促进学生技术评价与管理能力的提升。“设计”部分要求学生理解技术设计本身的属性与基本过程，知道技术设计是有目的的、有制约条件及系统化的，是具有创造性的，“应逐步理解工程设计”^[2]，掌握工程设计的特性与过程，理解故障诊断、研究与开发、发明和创新，以及实验在解决工程问题中所起的重要作用。所以虽然工程教育在美国的起步晚于技术教育，但实际上技术教育标准中已经“注入”了部分工程教育的内容。

较之前三部分侧重于对学生技术知识、技术情感态度与价值观培养，“应付世界所需的能力”部分则侧重于帮助学生提高应付技术世界所需的能力，能应用设计的过程，能使用和维护技术与系统，能评估产品与系统的影响，偏向于技术使用、管理与评价能力的培养。“设计世界”部分从技术领域的角度，将技术世界分成了医疗技术、农业技术及相关生物技术、能源和动力技术、信息和通信技术、交通运输技术、制造技术七个方面，为技术教育内容的选择与实施提供了参考。

2、科学教育标准中的技术教育内容

1995年的美国《国家科学教育标准》和2003年的《下一代科学教育标准》虽时隔近二十年，但两者都渗透和融合了技术教育的相关内容，且随着时代的发展，其内容与侧重点也发生了变化。

（1）《国家科学教育标准》中的技术教育内容。该标准将科学教育的内容分为科学的统一概念和过程、作为探究过程之科学等八个部分，其中与技术教育相关的内容主要体现在“科学与技术”“从个人和社会视角所见的科学”两大块中，涉及“科学与技术”“科学与社会”“技术设计”三个方面。“科学与技术”板块明确指出“这个并不是技术教育标准”，但是又提出在明确培养科学素养的目标下，需强调与设计过程有关的能力，将“设计”定位于科学探究能力的补充，认为科学探究与技术设计是并行的^[4]。“从个人和社会视角所见的科学”板块则重点强调帮助学生理解科学与技术在社会中的作用与影响，建立起对科学技术的辨证看法。

由此可见，该标准除将技术设计作为科学探究能力的补充进行培养外，并没有强调技术知识等相关内容，始终贯穿了两个理念：一是科学教育与技术教育相互区别，有着各自明确的培养目标，但两者又密切联系；二是科学与技术都与社会联系密切，教育负有引导学生正确看待科学、技术与社会相互关系的责任。

（2）《下一代科学教育标准》中技术教育的内容。随着时代对运用多学科知识解决问题人才的需求，2013年《下一代科学教育标准》以三维立体的方式将科学教育分成了学科核心概念、跨学科概念、科学与工程实践三个维度^[5]。与前两个维度主要融合了对技术与工程的理解不同，“科学与工程实践”致力于帮助学生理解并参与科学家探索自然界、工程师设计与创建系统时所做的事，具体包括提问和界定问题，开发和使用模型，计划和实施计划，分析和解释数据，使用数学和计算思维，构建说明和设计解决方案，使用证据进行辩论，获得、评价和交流信息等。该标准特别指出，工程设计与科学探究不一样，强调工程设计是为了帮助学生进一步澄清科学、技术、工程和数学在日常生活中的相关性^[5]。

由此可见，作为科学教育标准，《下一代科学教育标准》仍旧以培养科学素养与科学探究能力为核心，但是由于时代背景的变化，该标准中技术和工程教育的渗透与融合更加全面，跨学科特征更加明显。

三、美国技术教育实施途径的变迁与发展

随着技术教育文件的相继出台，技术教育内容体系的逐渐清晰，工程教育越来越受到重视，美国技术教育的实施途径与形式也在不断发生变化。

（一）起步阶段：与科学等相关课程的初步渗透与融合

在技术教育标准发布之前，由于技术教育的整体框架未曾建立，美国技术教育主要以渗透、融合在其他相关性学科，尤其是科学课程中的形式出现，融合于科学课程的技术教育主要聚焦在两个方面：一是关注科学与技术的结合，将技术设计作为科学探究的补充，帮助学生认识科学与技术的关系；二是关注科学技术对社会的影响，帮助学生正确地评估与管理科学技术。STS教育实际上就是当时科学与技术教育整合的一种形态，它以社会与环境问题为核心，帮助学生更好地认知科学、技术和社会三者的关系，使科学技术更好地造福人类。

（二）独立阶段：独立形态技术教育课程与多种整合课程形式并存

随着国家技术教育标准的出版，独立形态的技术教育课程出现。该标准明确提出要在小学开设正规的课程，而在中学，除技术课程外，还鼓励其他学科教师熟悉技术教育标准，使高中生了解技术与其他学科之间的密切联系。所以，这一时期实际上存在独立技术教育课程与融合于其他课程两种形态并存的现象。为了进一步整合科学与技术，美国开发了STC（Science and Technology For Children）等一系列项目，并编写了专门的教材。STC教材中技术教育内容的占比明显提高，有效地融合了技术素养。

（三）跨学科阶段：跨学科课程为主，其他途径并存

随着时代对跨学科、创新型人才的需求，特别是2016年《教育中的创新愿景》报告的发布，跨学科课程成为技术教育的主要形式。目前最为人熟知的便是STEM、STEAM等课程形式，这类课程致力于学生跨学科知识与能力的提高。所以这时候的技术教育与科学、工程、数学教育高度融合，且注重为学生创造更多参与科学、技术与工程实践的机会，但是这种跨学科的形式也对课程资源、师资等提出了更高的要求。得益于美国技术教育逐步发展的历程，技术教育的师资、设施设备以及教育理念等已经逐渐成熟，为战胜挑战做好了充足的准备。

四、美国技术教育对我国基础教育的启示

综观美国技术教育的整个发展历程，反观我国目前大热的STEM或STEAM教育，可以说我国基础教育中“T”和“E”仍旧处于沉默状态，“技术教育”并没有真正进入大众视野。

（一）重新认识与定位技术教育，建构与科学教育相融合的技术教育体系

开展技术教育，首先需要帮助一线教师认识到技术教育是不同于科学教育的独立学科，明确以培养技术素养为目标，澄清技术素养是一个包含了技术知识、技术过程与方法、技术情感态度与价值观的多维度概念。其次在科学教育标准中进一步融合技术教育的内容，尝试构建完整的技术教育内容与框架体系。在条件允许的情况下，可编制适合我国国情的技术教育标准，进一步规范技术教育的实施与评价方式。最后鉴于技术教育与工程教育的密切联系，在开展技术教育的同时，也可逐步嵌入工程教育的相关内容。

（二）多途径实施技术教育，培养学生技术设计和跨学科创新能力

鉴于我国技术教育起步较晚，且当前国际教育注重跨学科教育的情况，技术教育的实施可多种途径并行。一是在科学、数学等课程中渗透技术教育的相关内容。特别是在当前小学科学课程增加了“技术与工程”板块的情况下，教师应重视技术设计，将科学探究与技术设计相结合，为学生提供参与技术设计的机会。二是尝试开发独立的技术课程，初始阶段可借助拓展性课程、地方课程或校本课程等进行一系列的探索。三是将技术教育融合于STEM、STEAM等跨学科课程中，以解决问题为基础，全面培养学生的跨学科学习与问题解决能力。

技术设计能力的培养不能纸上谈兵，教师需开展多类型的实践项目，为学生创造更多参与技术设计与工程实践的机会。从生活实践出发，开展以解决生活实际问题为导向的技术设计项目；在科学教育中，要求学生设计科学观察所需的装置，增加学生接触技术设计的机会。同时需注意多学科相融合，帮助学生在实践中感知科学、技术、工程与数学的关系，全面培养学生的科学探究、数学逻辑与计算思维、技术设计与创新能力。

（三）开展技术教育师资培训，编制多样化的技术教育教材

师资匮乏和缺少教材是目前开展技术教育所面临的两大难题。针对教师技术教育意识薄弱，技术教育能力缺失的问题，一是在师范教育中开设技术教育教法等相关课程，培养技术教育教师；二是对在职教师进行技术教育培训，在其他学科教师培训中渗透技术教育教法的内容，逐步建立起专职和兼职相结合的技术教育教师队伍。由于技术教育途径的多样性，技术教育教材的形式也可多样化。除编写专门的技术教育教材外，还可以校本化或地方化的技术教育教材作为补充，也可以在科学、数学等教材的编写中有意识地渗透技术教育的内容。

（四）加大技术教育资金投入，为学生参与技术与工程实践提供条件

与数学等理科教育不同，技术教育需采购诸多技术设计与操作的材料、设备，还要建立实验室，需要更大的资金投入。工程教育内容的融入也要求与某些企业，特别是创新型企业开展合作，建立校外实践基地，为学生在真实情境中感知、参与技术与工程实践提供条件。除企业外，学校也可以寻求与一些校外培训机构合作开发课程，比如乐高教育在STEM等技术教育相关课程的探索上有着诸多值得我们借鉴的经验。这些课程大多有着完整的课程体系，有些甚至可以直接进入学校，所以尝试邀请这类校外培训机构参与学校教育，或者在师资及师资培训等方面进行合作，也能帮助学校更好地提升技术教育及跨学科教学的能力。

参考文献：

[1]National Research Council. Standars for K-12 Engineering Education?[M].Washiington, D.C:National Academies Press, 2010.

[2]国际技术教育协会.美国国家技术教育标准：技术学习的内容[M].北京：科学出版社，2003.

[3]National Technological Literacy Council, National Academy of Engineering, National Research Council. Technically Speaking:Why all Americans need to know more about technology[M]. Washington,D.C:National Academy Press, 2002.

[4]国家研究理事会.美国国家科学教育标准[M].戢守志等译.北京：科学技术文献出版社，1999.

[5]National Research Counicil. Next Generation Science Standards:For States, By States[M].Washington,DC:The National Academies Press,2013.

责任编辑：董自程