◆趙曉寧 新喬 任熙俊

作者：趙曉寧、新喬、任熙俊，《中國教育技術(shù)裝備》雜志社（100081）。

1 教育技術(shù)裝備的發(fā)明、生產(chǎn)、供應(yīng)、管理是教育技術(shù)裝備體系構(gòu)成的基礎(chǔ)

教育技術(shù)裝備的發(fā)明、生產(chǎn)、供應(yīng)、管理是構(gòu)成教育技術(shù)裝備體系的重要內(nèi)容，對這方面的情況也是本書（指將來出版的課題研究成果）重點關(guān)注的方面。為此，本書在各個章節(jié)依不同階段情況分別做了相應(yīng)論述。筆者還重點考察了教育技術(shù)裝備形成時期，科學(xué)儀器設(shè)施與教學(xué)儀器設(shè)施的融合情況，重點關(guān)注了這一時期的發(fā)明、研制和流通的初期情況，以完整體現(xiàn)教育技術(shù)裝備的發(fā)生、發(fā)展過程。筆者感到，教育技術(shù)裝備的發(fā)明、生產(chǎn)、供應(yīng)、管理對教育發(fā)展有重要影響，缺少了這一環(huán)節(jié)，不足以支持教育教學(xué)發(fā)展。

系統(tǒng)看待教育技術(shù)裝備作為教育技術(shù)裝備的實物產(chǎn)品供應(yīng)端，是為滿足教育需求、應(yīng)用而存在，并因需求、應(yīng)用發(fā)展而發(fā)展的。相對于生產(chǎn)者，教育技術(shù)裝備在未投入教育應(yīng)用前，更多是以產(chǎn)品形態(tài)存在；進(jìn)入教育應(yīng)用后，屬性即轉(zhuǎn)化為教育教學(xué)設(shè)施。管理則是貫穿于裝備生產(chǎn)、配置、應(yīng)用、體系建設(shè)的全過程的動態(tài)調(diào)控優(yōu)化行為。

教育技術(shù)裝備自身構(gòu)成具體到教育技術(shù)裝備的物理形態(tài)構(gòu)成與分類，一般可認(rèn)為包括相互聯(lián)系的三個大的部分：一是一般通用設(shè)施，包括教育、教學(xué)普遍需要并采用的教具、用品，包括標(biāo)本、圖書、掛圖等；二是實驗教學(xué)儀器設(shè)施；三是實踐、實訓(xùn)類器材設(shè)備。1993年，張潤興先生編撰的我國教學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)品和教學(xué)用品分類標(biāo)準(zhǔn)，計分為12大類（如表1所示）。近年來，雖然教育信息化快速發(fā)展，教育技術(shù)裝備產(chǎn)品的信息化特征日益突出，但其基本上仍在這個分類范疇內(nèi)，未有根本改變。

需求是推動教學(xué)儀器設(shè)施發(fā)明、生產(chǎn)的動因教育的變革和不斷發(fā)展，產(chǎn)生了對儀器設(shè)施的需求。雅各布·施莫克勒在《發(fā)明與經(jīng)濟增長》一書中指出，在發(fā)明家構(gòu)想發(fā)明以滿足某種人類需要或填補人類所欠缺之物時，總是要憑借先前已有的科技知識，發(fā)明都是過去的知識成就與未來的一種社會經(jīng)濟的、功能性的東西的融合?？茖W(xué)與教育對儀器設(shè)施的需求，引發(fā)了人們的熱忱，也帶動了制造者、發(fā)明家的極大興趣，多方面的因素因需求而合力于一個方向上，借鑒前人和當(dāng)時的科學(xué)成果、技術(shù)經(jīng)驗積累，先是發(fā)明和生產(chǎn)出急需的主要儀器設(shè)施，然后是輔助設(shè)施，進(jìn)而通過集成實現(xiàn)系統(tǒng)化，形成針對學(xué)科課程分類的教育技術(shù)裝備體系。這一體系又是動態(tài)變化的，不斷有新的發(fā)明、產(chǎn)品進(jìn)入。教育技術(shù)裝備制造和流通業(yè)也在這個過程中產(chǎn)生，出現(xiàn)專業(yè)科研機構(gòu)和工業(yè)生產(chǎn)，形成獨立的行業(yè)形態(tài)。

教育技術(shù)裝備發(fā)明、生產(chǎn)、供應(yīng)、管理，始終處在一個不斷滿足教育需求的必然過程。教育目標(biāo)如此宏大，科學(xué)發(fā)展如此迅速，以至于這個行業(yè)人們的認(rèn)識始終難以到達(dá)其深處。為突破這一局限性，人們必須選擇深度融入教育教學(xué)，以前瞻和發(fā)展的視野，不斷向理論和實踐尋求支持，在技術(shù)、工藝、材料等諸方面時時都要做出適應(yīng)性轉(zhuǎn)變。這一結(jié)論基本適應(yīng)這一行業(yè)百年來的情況。

表1 產(chǎn)品（物資）編碼所用字母與對應(yīng)的GB 7635—87代碼對照表

不可忽略的工匠群體的作用教育技術(shù)裝備的產(chǎn)生和發(fā)展也離不開具備長期技術(shù)傳統(tǒng)的工匠群體的努力。在漫長的人類發(fā)展史上，自然物的工具化利用是十分普遍的現(xiàn)象，但僅憑自然物利用還不足以推動人類進(jìn)化，有些物種也可以做到這一點；而有意識地發(fā)明、制造和應(yīng)用工具，開辟了人類自我進(jìn)化的重要通道和階梯，并在這一過程中形成了悠久的技術(shù)文化和深厚的工匠傳統(tǒng)。以工具屬性來說，其源于人類古老的從石器時代以來利用石料制作生活、生產(chǎn)工具的傳統(tǒng)。

技術(shù)相對于科學(xué)，有著更為久遠(yuǎn)的歷史和文化依據(jù)，教學(xué)儀器設(shè)施的發(fā)明制造，正是源于這一悠久的傳統(tǒng)和群體性的技能傳承。教育必須得到重視，但發(fā)明和制作教學(xué)儀器設(shè)施的人們同樣值得欽佩。這并不意味著教學(xué)儀器設(shè)施的發(fā)明制造者們有理由自傲，而是首先必須始終精益求精，產(chǎn)品品質(zhì)能夠更具科學(xué)和教育的精密度、系統(tǒng)性、適用性特征，使應(yīng)用者能夠通過產(chǎn)品感知制造者思想和技藝的溫度，并有理由樂于而不是勉強使用，進(jìn)而影響教育教學(xué)保持持續(xù)發(fā)展。

工匠群體為教育技術(shù)裝備的產(chǎn)生和發(fā)展起到了重要的作用。維系這一群體對精密性孜孜不倦地追求，具備善于發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造的思維品質(zhì)的工匠精神，使發(fā)明、生產(chǎn)、制造始終處于不間斷的狀態(tài)?？疾旖逃夹g(shù)裝備產(chǎn)生和發(fā)展的歷史，會感到有賴于這樣一個群體，他們之中不僅有出色的手工業(yè)者，還有教師、醫(yī)生、學(xué)者、學(xué)生，甚至有小商人。長期以來，特別是自16世紀(jì)望遠(yuǎn)鏡發(fā)明開始，在這樣一個群體的努力之下，隨著教育與科學(xué)需求的擴大，教育技術(shù)裝備的發(fā)明和制造十分活躍，蔚成風(fēng)氣。如萊頓瓶、顯微鏡、聽診器、記錄儀、溫度計等大量的儀器設(shè)施，在近代都是經(jīng)過這些樂于發(fā)明的人們的奇思妙想，然后手工或個別加工出來，進(jìn)而普及到廣泛應(yīng)用。這一傳統(tǒng)應(yīng)該在現(xiàn)代繼續(xù)得到傳承并不斷發(fā)揚光大。

2 科學(xué)理解教育技術(shù)裝備與教育的關(guān)系

教育技術(shù)裝備是因教育需要而形成而創(chuàng)造出來的，其產(chǎn)生和存在的全部意義就是參與教育與科學(xué)研究的過程，為實現(xiàn)教育的目的服務(wù)。教育與教育技術(shù)裝備的關(guān)系，是人們在實踐中經(jīng)常關(guān)注到的問題，而在教育史的研究中又很少提及。之所以要作上述說明，是因為無論人們?nèi)绾慰创逃c教育技術(shù)裝備的確切關(guān)系，都不能否認(rèn)教學(xué)儀器設(shè)施之于近現(xiàn)代教育形成和發(fā)展具有的重要意義?？茖W(xué)史上的科學(xué)儀器設(shè)施如此，教育史上的教育技術(shù)裝備也如此，盡管這方面的研究十分匱乏。因此，有必要從教育實踐出發(fā)，從歷史的角度來加深理解教育與教育技術(shù)裝備的關(guān)系。

教育技術(shù)裝備是近現(xiàn)代教育事業(yè)構(gòu)成的重要基礎(chǔ)條件辦好教育一項重要的任務(wù)就是要抓好教育裝備建設(shè)。近現(xiàn)代教育的發(fā)展過程表明，教育技術(shù)裝備一直處于一種被高度關(guān)注的狀態(tài)，無論是歐洲近代教育變革時期，還是清末新學(xué)創(chuàng)辦、民國時期的教育、抗戰(zhàn)時期，以至于新中國成立以來的教育事業(yè)發(fā)展，教育技術(shù)裝備事業(yè)從未游離于科學(xué)教育人士、教育機構(gòu)、政府決策部門的議事日程之外，有很多時候甚至可以成為主要矛盾方面，成為主要要解決的問題中心。清末新學(xué)創(chuàng)辦時期，解決辦學(xué)經(jīng)費是主要問題，大臣奏折很多主要部分都列有如何解決裝備設(shè)施以及詳細(xì)預(yù)算內(nèi)容，言之不可不謂切切，心情不可不謂殷殷。

1919年，司徒雷登受命創(chuàng)辦燕京大學(xué)，為解決校址問題，他經(jīng)常騎著毛驢四處奔波。為了尋求美國富豪和中國官紳贊助，他四處化緣，一連幾天陪一個盲聾老太太聊天玩游戲，希望她在財產(chǎn)遺囑中別忘了燕大。他曾嘆息說：“我每次見到乞丐，就感到我屬于他們那一類?！苯?jīng)過他的努力，一所近代中國規(guī)模最大、設(shè)施齊全、環(huán)境優(yōu)美的校園終于建成，與哈佛、牛津和普林斯頓大學(xué)建立了合作關(guān)系，蜚聲中外。

抗戰(zhàn)期間，民國政府財政赤字極其嚴(yán)重，但仍未敢放棄對教育的投入，謂曰“戰(zhàn)時當(dāng)作平時看”。西南聯(lián)大物資極度匱乏，經(jīng)費高度緊張，以至于著名建筑學(xué)家梁思成先生不得不幾易其設(shè)計，將校舍屋頂改為茅草苫蓋。講課沒問題，但沒有精密儀器配合，則不免難以奏效。時任聯(lián)大物理教授吳大猷在回憶錄中談及，為了上實驗課，他懇請北大校方在崗頭村租了一個泥墻泥地的房子做成實驗室，請助教把三棱鏡等放在木制架子上，拼湊成一個最原始的分光儀，試著做一些拉曼效應(yīng)實驗。利用簡陋木架做成的分光儀，在20世紀(jì)，在任何實驗室，可能都是絕無僅有的。依靠如此簡陋的儀器條件支持，教授和學(xué)生仍然堅持開課、做實驗、寫論文。

使用者與教育目標(biāo)教育技術(shù)裝備本身就寓于教育教學(xué)之中，與其有不可分割的聯(lián)系。教育技術(shù)裝備本身就是教育的一部分，是教學(xué)內(nèi)容的具體體現(xiàn)，是具象化的知識承載體系。而要體現(xiàn)出其這一內(nèi)在特質(zhì)，關(guān)鍵還在于使用者的理解、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造性應(yīng)用。

教育技術(shù)裝備又從來都不是單獨存在的，從它產(chǎn)生那一天開始，就與教育制度、教師、教材、課程共同構(gòu)成相互影響、相互促進(jìn)、有機聯(lián)系的動態(tài)體系，其中教師即主要使用者起著關(guān)鍵作用。教育技術(shù)裝備功能在何種程度上得到發(fā)揮，除了設(shè)備設(shè)施自身的品質(zhì)水平狀況，還與使用者的狀態(tài)包括思維品質(zhì)、專業(yè)水準(zhǔn)和技能有重要關(guān)系。以實驗教學(xué)及設(shè)施為例，歷史上很多泰斗級的科學(xué)家、教學(xué)領(lǐng)軍人物本身既是包括實驗儀器設(shè)施在內(nèi)的教學(xué)儀器設(shè)施的發(fā)明者或制造者，也是教學(xué)應(yīng)用者，有的還多年深耕服務(wù)于實驗室，從事教學(xué)研究，組織實驗教學(xué)。相當(dāng)一批著名的科學(xué)家、科學(xué)成果就是從教學(xué)實驗中產(chǎn)生的，包括伽利略、牛頓、愛因斯坦等一批大師及其載入科學(xué)史冊的成果。

發(fā)掘與創(chuàng)新應(yīng)用樂器所用的弦，在科學(xué)研究領(lǐng)域多關(guān)注其材料構(gòu)成及物理性能；而應(yīng)用于教育教學(xué)時，除上述性能外，還延展至聲學(xué)、樂理、生理學(xué)等多學(xué)科的知識。17世紀(jì)初，馬林·默森（Marin Mersenne）的《普遍的和諧》一書記述了相關(guān)內(nèi)容。據(jù)說畢可拉斯發(fā)現(xiàn)，音樂的和聲與物質(zhì)材料的數(shù)學(xué)表達(dá)之間的密切關(guān)系集中表現(xiàn)在弦長和音高的關(guān)聯(lián)上，如把弦長減半，可提高一個正八度的音高。默森對此作了系統(tǒng)的實驗探索，證明音高取決于振動頻率，而后者又由弦的長度、張力和粗細(xì)決定，普遍和諧的概念可根據(jù)規(guī)則運動和悅耳聲音之間可驗證的關(guān)系加以論證。這里的“弦”顯然已不是一般的物質(zhì)，而是物化了、具象化的知識流動體。

這一事例表明了使用者的思維品質(zhì)、對于裝備知識的理解程度是如何深度影響教育目標(biāo)的達(dá)成的，也可以看到創(chuàng)新應(yīng)用之重要。顯然，教學(xué)所用裝備設(shè)施看似簡單，實則蘊含有豐富的科學(xué)教育內(nèi)容。教育技術(shù)裝備的目標(biāo)并非簡單應(yīng)用，應(yīng)對其內(nèi)在的知識體系進(jìn)行深入開掘和拓展，以達(dá)成教育提升受教育者素質(zhì)的目標(biāo)。教學(xué)儀器設(shè)施的應(yīng)用實際上包含了教育者傳授知識的方法，要求按照教育規(guī)律，將教學(xué)儀器設(shè)施作為由此到彼的渡船或橋梁，體現(xiàn)教育者的教育理想，包括教育文化，而不僅僅是局限于課程體系所表示的內(nèi)容。

教育技術(shù)裝備應(yīng)用過程也表現(xiàn)為教育者對教學(xué)有效性、教育規(guī)律、途徑和方法、技術(shù)的探索。這方面的事例很多，包括長期以來一直在進(jìn)行的，為彌補儀器設(shè)施功效性缺失或不足，大量教育者所做的自制教具的努力，以及教學(xué)儀器設(shè)備生產(chǎn)者根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、課程要求、教育文化所作出的適應(yīng)性改進(jìn)，及在原有基礎(chǔ)上推出新的產(chǎn)品和設(shè)施。

3 科學(xué)儀器設(shè)施與教育技術(shù)裝備的同一性

儀器設(shè)施與科學(xué)、教育的天然聯(lián)系科學(xué)儀器設(shè)施的不斷豐富和發(fā)展，有其內(nèi)在的原因?？茖W(xué)發(fā)展與儀器設(shè)施有著十分密切的關(guān)系。400多年來，從哥白尼發(fā)表《天體運行論》，到費米的核心反應(yīng)堆在芝加哥達(dá)到臨界，再到20世紀(jì)末圍繞地球的太空空間望遠(yuǎn)鏡升空，對儀器的功能、精密性的追求從未停止，應(yīng)用范圍越來越深入和廣泛。這主要有以下幾個原因。

一是現(xiàn)代科學(xué)本身就是在質(zhì)疑中產(chǎn)生的?？茖W(xué)發(fā)展過程始終伴隨著不斷探索?？茖W(xué)家天生的偏好就是要證明給你看，尤其是在初期與宗教經(jīng)典理論發(fā)生沖突時。在這些過程中，科學(xué)包括教育面臨的問題不僅是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和研究有多少困難，而且是如何證明自身是正確的，而并非異端邪說。盡管這一表現(xiàn)和說明過程的結(jié)果極端殘酷，但科學(xué)并未因此摒棄正確的努力，甚至不惜以生命為代價。對發(fā)現(xiàn)和理論的最有力的證明無疑是證據(jù)性演示和說明，為了達(dá)到這一目標(biāo)，除了理論的邏輯能夠達(dá)到之外，唯一能夠提供支持的選項就是制造和應(yīng)用儀器設(shè)施，包括儀器設(shè)施的知識及其使用技能，否則要證明正確是幾乎不可能的。顯然這是一個過程，這一過程不僅是邏輯的，同時更應(yīng)是可感知、可視化的，是一個無障礙、完整、緊密聯(lián)系的鏈條，并且是可重復(fù)、可再現(xiàn)的。就這一點而言，依托和發(fā)展儀器設(shè)施無疑又是符合認(rèn)知規(guī)律的選擇。

二是科學(xué)的每一分支的發(fā)展，都具有其相對應(yīng)的不同方法，方法論可以在科學(xué)家思維實驗中產(chǎn)生，也可以在實驗室中產(chǎn)生，但無論如何，最終都需要借助科學(xué)儀器設(shè)施的工具性技術(shù)來完成驗證。這一過程也表現(xiàn)為科學(xué)發(fā)展的過程，形成大量實驗研究的方法和案例，進(jìn)而形成實驗科學(xué)及其實驗設(shè)施體系。

三是科學(xué)本身探索的實踐，對本質(zhì)現(xiàn)象研究不斷產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)和知識。

上述三個方面構(gòu)成一個相互聯(lián)系、不斷深化的動態(tài)過程。論述、分析的過程，以及對現(xiàn)象和原理的說明、證明，構(gòu)成不同的科學(xué)理論的初級形態(tài)和方法論的雛形。在科學(xué)探索中所產(chǎn)生的儀器設(shè)施，與為滿足教育本身需求所產(chǎn)生的教學(xué)儀器設(shè)施整合應(yīng)用于教學(xué)，與教育目的和教學(xué)方法有著高度契合。因此，科學(xué)儀器設(shè)施向教育應(yīng)用的流動也就成為一個自然的過程。

既相互影響又相對獨立應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步說明的是，科學(xué)儀器設(shè)施應(yīng)用于教育、轉(zhuǎn)化為教育技術(shù)裝備，也是科學(xué)發(fā)展的自然過程。事實上，無論科學(xué)如何發(fā)展，科學(xué)儀器設(shè)施與教育技術(shù)裝備從未疏離，而是一直發(fā)展著更為積極的相互影響。歷史上的科研與教學(xué)儀器設(shè)施，有相當(dāng)部分是由科學(xué)與教育工作者通過自發(fā)的創(chuàng)造性發(fā)明努力而產(chǎn)生的，共同推動形成了逐漸完善的教學(xué)儀器設(shè)施體系。尤為重要的是，在科學(xué)儀器設(shè)施產(chǎn)生的表象背后，實際上是科學(xué)理論、科學(xué)思想的寶貴實踐。應(yīng)用科學(xué)儀器所進(jìn)行的科學(xué)研究活動中所蘊含著的科學(xué)理論、知識成果、模式和方法，以及思維模式、發(fā)現(xiàn)過程，都對教育提供了必要借鑒，包括大量科學(xué)著述與教科書成為科學(xué)教育的基礎(chǔ)教材，在豐富科學(xué)教育課程體系內(nèi)容的同時，也為教學(xué)儀器設(shè)施應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)，科學(xué)儀器設(shè)施也因之得以不斷轉(zhuǎn)化為教育教學(xué)設(shè)施，進(jìn)入教學(xué)體系，有力支持了科學(xué)教育的發(fā)展。

同時應(yīng)該看到，這一關(guān)系又是多元的，是相互呼應(yīng)、相互補充、變化和發(fā)展的，相對于其中一方，不是簡單的附屬品或者可有可無，不僅是物理的、機械的，同時是文化的、科學(xué)的、教育的。例如，科學(xué)語言與教學(xué)語言、實驗科學(xué)與實驗教學(xué)是有聯(lián)系的，科學(xué)儀器與教學(xué)儀器有時甚至部分或全部相通，但這不等于是等同或簡單照搬，必須與不同的實踐領(lǐng)域、實踐目標(biāo)、實踐過程相統(tǒng)一，因此，它們又是相對獨立的，僅僅在表象上有時是不好區(qū)分的。

教育技術(shù)裝備的相對獨立性教育技術(shù)裝備是有形設(shè)施與無形知識的完整結(jié)合。教育技術(shù)裝備在其產(chǎn)生、豐富、逐漸系統(tǒng)化的過程中，也逐漸顯現(xiàn)出其與科學(xué)及其他裝備的不同屬性，這主要表現(xiàn)在其主要用于知識傳授、交流和再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造，主要的作用對象是人而非物，通過教與學(xué)體現(xiàn)出其功能作用，主要是精神的、意識的、智力的，而非僅僅是物質(zhì)的、人工的、有形的產(chǎn)品。教學(xué)儀器設(shè)施本身由于加工制造、材料、工藝技術(shù)的不同，構(gòu)成不同的、可區(qū)別的有形物體，而其中所承載或被同步賦予的知識體系則是看不見的，看得見的有形的與看不見的無形的緊密結(jié)合，共同構(gòu)成較為完善、生動、具有成長性的應(yīng)用于教育的功能體系。這一內(nèi)在要求意味著教育技術(shù)裝備形態(tài)不僅應(yīng)該是技術(shù)設(shè)施本身，也應(yīng)是科學(xué)知識的具象化、承載者，符合教育教學(xué)規(guī)律的再設(shè)計、轉(zhuǎn)化，而非簡單的移植、照搬、套用。

教育的目標(biāo)在于人的科學(xué)文化素養(yǎng)的提高，多注重于通識性、基礎(chǔ)性的知識傳授，包括培養(yǎng)受教育者的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)造性的思維方式。教育技術(shù)裝備應(yīng)用于教育，之所以不應(yīng)是簡單的物化遷移，更多體現(xiàn)為知識的承載物，是因其多用于人的認(rèn)知領(lǐng)域并引發(fā)思維方式變化的教育屬性決定的。因此，一個簡單的科學(xué)儀器設(shè)施在應(yīng)用于教育教學(xué)時，簡單照搬是不適用的，因課程目標(biāo)不同，其所包含的內(nèi)容、應(yīng)用形式等很多方面都發(fā)生根本轉(zhuǎn)變。

廣泛的抑或是嚴(yán)格的適用性則是教育技術(shù)裝備相對獨立的重要內(nèi)在原因之一。教育技術(shù)裝備與科學(xué)儀器設(shè)施抑或是其他裝備的不同，還在于其廣泛的、近于規(guī)范化的以眾多學(xué)習(xí)者為面向?qū)ο蟮膽?yīng)用，而其他裝備則一般限于個別或局部、少數(shù)人的因不同需要的應(yīng)用。與科學(xué)研究的深度探索、有所發(fā)現(xiàn)的追求目標(biāo)不同，教學(xué)儀器設(shè)施的應(yīng)用更在于知識的有效傳承，包括其方便有效和可延展。因此，將科研所用的，簡單轉(zhuǎn)化為教學(xué)所用，照搬照抄、拿來主義，顯然是不夠的，而應(yīng)做適當(dāng)?shù)母脑煲赃m應(yīng)應(yīng)用方式的改變。

4 科學(xué)發(fā)展對教育技術(shù)裝備應(yīng)用的積極影響

科學(xué)與教育的發(fā)展都與儀器設(shè)施的應(yīng)用有著不可分割的聯(lián)系。儀器、設(shè)施、科學(xué)實驗，對科學(xué)發(fā)展起到重要的推進(jìn)器作用，在人類科學(xué)探索、發(fā)現(xiàn)、研究中幫助人們突破直覺、感覺的局限性，科學(xué)發(fā)展舍此難以突破。這一結(jié)論同樣適用于教育技術(shù)裝備應(yīng)用于近現(xiàn)代教育。

提供了科學(xué)理念的支持近代以來，實際上直到17世紀(jì)，近代科學(xué)發(fā)展與教育變革，尤其是近代科學(xué)進(jìn)入教育教學(xué)，曾經(jīng)歷了一個較長時期的與宗教神學(xué)的沖突時期，科學(xué)與教育大都仍然處在神學(xué)的統(tǒng)治之下，這是伽利略的時代科學(xué)與近代教育先驅(qū)者遇到的主要問題。新科學(xué)與新教育最終得以確立，有賴于當(dāng)時一批學(xué)者不畏艱險地發(fā)展科學(xué)與教育的努力，有的甚至以生命的代價來堅持科學(xué)的信仰，傳播科學(xué)的主張，極大地推動了科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程。這一群體的整體貢獻(xiàn)改寫了科學(xué)與教育發(fā)展的歷史，改變了人們的知識領(lǐng)域，極大地拓寬了人們的視野。新科學(xué)最終獲勝，主要是因為其有了可以利用的儀器，其中望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡起到關(guān)鍵性作用[2]。

望遠(yuǎn)鏡從伽利略最早用于觀察星空開始，就已經(jīng)成為天文學(xué)不可缺少的儀器，它伴隨著天文學(xué)揭示宇宙的奧秘，構(gòu)建關(guān)于宇宙的認(rèn)識。顯微鏡在19世紀(jì)獲得成功應(yīng)用，成為醫(yī)學(xué)和地質(zhì)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域極其重要的儀器。得益于科學(xué)儀器、科學(xué)實驗的支持，以伽利略為代表的科學(xué)思想戰(zhàn)勝了教會，哥白尼的思想得以在天主教會中傳播，為牛頓的學(xué)說不受宗教約束地提出創(chuàng)造了條件。這一過程使科學(xué)理念得到認(rèn)可，也為牛頓物理學(xué)等新科學(xué)順利進(jìn)入教育教學(xué)起到有力支持。

提供了范式遵循對科學(xué)發(fā)展來說，進(jìn)行觀察是基本的要求，在沒有文字的人類文化中，觀察能力受到兩方面的嚴(yán)重限制：一方面是地域的限制，包括地域文化、環(huán)境以及海洋和地殼變遷等地球物理條件的限制；另一方面是人的生理條件，特別是與視覺有關(guān)的生理條件的限制，這一切無論是從歷史的角度，還是從人類學(xué)的角度，都是如此。

憑記憶與文字記錄作為科學(xué)知識基礎(chǔ)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到科學(xué)研究要求的，這是因為“視覺是離析的，而聽覺是綜合的”。視覺與聽覺形成的記憶，對知識傳承和理解、解析來說，往往只限于記住自然界中出現(xiàn)的部分事物，停留于表層或是不完整的。而科學(xué)儀器設(shè)施正是針對人類生理觀察的限制而產(chǎn)生的發(fā)明創(chuàng)造，不僅能夠支持深入觀察，突破人類的生理限制，產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)、引發(fā)思考，而且包括對總是希望被實驗和觀測肯定的假設(shè)進(jìn)行驗證。將這些過程理性解析并記錄下來，以完整、精確進(jìn)行科學(xué)研究，形成系統(tǒng)的相對準(zhǔn)確的認(rèn)識，需要共同制定并形成一套規(guī)范要求。在這一過程中形成的規(guī)則、方法也是研究的一部分，共同構(gòu)成同一知識架構(gòu)。

科學(xué)研究中形成的規(guī)則、方法，為教育教學(xué)中儀器設(shè)施的應(yīng)用提供了遵循。這些規(guī)則、方法與儀器設(shè)施一同遷移到教育應(yīng)用領(lǐng)域，形成教育教學(xué)應(yīng)用的基本模式。這是因為教學(xué)的主要任務(wù)不在于觀察事物表象，而是探究事物內(nèi)部規(guī)律，對現(xiàn)象涉及什么做出解釋，且解釋與本質(zhì)相符合，足夠誠實和公正，能夠承認(rèn)任一結(jié)論都不是絕對的；事實與理論不一定總是完全符合，顯然沒有一定條件下的范式（包括方法、規(guī)則的統(tǒng)一要求），是很難完成教育教學(xué)的問題和任務(wù)的。范式包括規(guī)則、方法，有利于明晰儀器設(shè)施的工具手段、載體、輔助功能的定位，有利于有效應(yīng)用，以促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，鼓勵新發(fā)現(xiàn)，培育創(chuàng)新思維。

促進(jìn)創(chuàng)造了統(tǒng)一的科學(xué)概念、語言表達(dá)體系造紙、印刷術(shù)的發(fā)明和新大陸的發(fā)現(xiàn)改變了人們的知識領(lǐng)域，并且極大擴展了學(xué)者的視野，數(shù)學(xué)語言、數(shù)學(xué)表格以及度量衡的日趨統(tǒng)一，都有利于科學(xué)與教育的進(jìn)步。但這僅提供了初步的條件。

沒有統(tǒng)一規(guī)范的概念和語言，教育技術(shù)裝備應(yīng)用特別是科學(xué)教育是難以為繼的。教育教學(xué)更需要一個與之相匹配的，統(tǒng)一于科學(xué)理論的，規(guī)范的、完整的，被共同理解、相對穩(wěn)定的關(guān)于定義、概念、語言的體系。很難想象，一個沒有統(tǒng)一概念、定義、語言的科學(xué)教育會實現(xiàn)知識的傳承或創(chuàng)新；同樣，離開了這一基礎(chǔ)，任何教育教學(xué)設(shè)施也難以為實現(xiàn)教學(xué)目的所用。

16世紀(jì)以來，眾多科學(xué)和教育家將上述作為一個重要問題，為此付出大量努力。1800年，意大利物理學(xué)家亞歷

山德羅·伏特發(fā)明了第一塊電池，由此將電壓單位命名為伏特，電池最初被稱為伏特堆，而后統(tǒng)一稱為電池。電池的發(fā)明是科學(xué)史上的一個里程碑，為科學(xué)研究打開了一個廣闊的空間，科學(xué)開始分科，被劃分為不同的分支，科學(xué)體系獲得長足進(jìn)展。法拉第創(chuàng)造出anode（陽極或正極）、cathode（陰極或負(fù)極）以及ion（離子）等術(shù)語；英籍新西蘭物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福把射線分成三種類型，分別命名為a、β和γ，并發(fā)現(xiàn)了原子核。望遠(yuǎn)鏡的發(fā)現(xiàn)和使用，將宇宙的界限推向了幾乎難以企及的遠(yuǎn)處，而在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的顯微鏡又使對物質(zhì)世界的深入觀察到了更細(xì)微的程度，由此也產(chǎn)生細(xì)胞概念。伴隨著這一過程，科學(xué)、物理學(xué)等名詞逐漸成為教育包括日常生活使用的基本用語，特別是化學(xué)、電解、元素等語言也逐步流行起來。

科學(xué)的語言體系發(fā)展，表明了科學(xué)研究的不斷深入與教育發(fā)展的要求，標(biāo)志著既有科學(xué)儀器設(shè)施的充分應(yīng)用，理論的發(fā)展與實驗室觀察的結(jié)果正在不斷地相互影響?？茖W(xué)儀器設(shè)施的不斷產(chǎn)生，新的儀器設(shè)施的應(yīng)用，不斷發(fā)生創(chuàng)新，不斷產(chǎn)生新的實驗觀察結(jié)果，又產(chǎn)生新的科學(xué)術(shù)語，推動包括實驗儀器設(shè)施在內(nèi)的教育技術(shù)裝備走向越來越廣泛的科學(xué)實驗教育，教育技術(shù)裝備應(yīng)用也由此獲得更為穩(wěn)定的基礎(chǔ)，進(jìn)而成為教育發(fā)展的基本問題之一。

（未完待續(xù)）