EN_STS_C - 科學、技術與社會 總體宗旨

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Unformatted text preview: 科學、技術與社會 總體宗旨 使學生能夠清楚認識科學及技術對世界環境及人類生活各方面所造成的影響。 特定宗旨 幫助學生 了解科學及技術如何相互關連、影響對方及社會,同時社會的需要又如何對 它們造成影響; 了解科學及技術的發展在創造財富及改進生活質素方面的貢獻,但同時明白 此貢獻的局限性; 明白科學及技術知識在應用時所涉及的道德問題,及一般而言科學家在社會 上所扮演的角色; 了解香港在科學及技術革命中的地位,並明白到香港所面對的特殊問題及挑 戰。 論題一 1 2 科學理論是由什麼組成?它與其他知識及信念是怎樣區分?科學家在觀察 這世界時所採用的方法有什麼特別? 技術在什麼程度上依賴基本的科學活動?但又在什麼程度上與它不同? 學 生 需 要 熟 識 下 列 各 項 概 念,例 如 演 譯 法、歸 納 法、否 定 法 、 假設、理論等; 對下列各項進行探索將有助於了解課程內的主要問題: + 科 學 的 進 展 *是 源 於 客 觀 的 觀 察 抑 或 因 為 是 有 問 題 需 要 解 決? + 試驗可以用作證實還是否定假設? + 科學理論的成立是由歸納法達成還是由一些具創造性及 直覺性的過程達成? + 是否有最終的科學理論? + 科 學 理 論 是 否 有 別 於 非 科 學 理 論 ? (占 星 術 的 地 位 如 何?) + 自然科學與社會科學是否有共同特徵? + 科學的進展是慢慢累積起來的抑或是連串的突發? 1 + + 技 術 進 展 是 依 賴 科 學 進 展,還 是 科 學 進 展 依 賴 技 術 進 展 ? 在研究同一問題上的科學家及技術專家的工作是否有顯 著差異? * 進展在這裡不一定代表「更好」。 在討論技術的本質時,學生亦要明白技術的發展,包括認識 設計的重要角色,強調需要清楚界定問題的每一環節; 在探討這些論題時,引用科學的歷史會更貼題及有趣。有許 多例子可被引用,例如: + 哥白尼、達爾文及愛因斯坦的理論, + 大陸飄移及板塊, + 光的粒子及波動理論, + 原子彈的發展。 註 1: 探 索 這 些 理 論 的 目 的 , 是 用 來 說 明 以 上 所 列 的 問 題 , 故 教師 學生不應花時間去深入認識這些理論,否則將超 越本單元的目的。 註 2: 論 題 1 大 約 佔 6 節 教 學 時 間 , 但 其 內 容 實 是 論 題 2 的 基 礎。 論題二 為了使生活更豐盛及世界變成更理想的居所,現代社會怎樣利用現時科技所提 供的機會?它們又如何成功地應付所遇上的挑戰? 3 為 什麼資訊科技發展神速?資訊科技的最新發展對人類的生活有什麼影 響? 明白「資訊科技」包含些什麼; 簡 略 認 識 微 電 子 學 ( 真 空 管、晶 體 管、印 刷 電 路 板、晶 片 ) 的 發 展以了解科技在這方面的成就; 完成這些科技發展的每一階段所得到的益處; 現代通訊情況可以由以下各項的發展得以說明,如傳呼機、 流動電話、圖文傳真機、電子金融轉移、電子郵遞、電腦制 調器、數碼傳送、光導纖維、有線電視、通訊 星; 電訊在國家和國際上皆被視作經濟的「中樞神經系統」; 2 現代辦公室的工作及商業的運作受資訊科技所改變的情況; 對商業活動方式的影響; 電腦對商業界所造成的改變,可考慮下列例子:銀行業、股 票市場、連鎖式超級市場; 導致電腦使用的形式出現變化及越來越依賴個人電腦的背後 原因; 對就業情況所造成的影響,及導致這些影響有時重要有時不 重要的原因; 使用個人電腦所帶來的影響及人們對個人電腦的各種不同用 途。 4 資訊科技對香港的學校及專上院校有什麼影響?此等科技在這方面會否有 更大的發展前景? 探討在課程中加入資訊科技對學校所造成的影響; 對學校行政 保存記錄的作用; 有限度地應用資訊科技協助學習 測驗; 曾受電腦訓練的中學畢業生數目及其對香港的影響; 在這方面的潛力及在香港學校進展緩慢的原因; 與中小學比較,專上院校裡的學生與職員較廣泛採用電腦科 技的情況及其原因; 資訊科技對加速生活步伐、及透過提高工作效率所造成的影 響; 這種新科技令人們對工作更有滿足感,抑或造成一種疏離力 量。 5 這些發展如何改變我們的生活方式?香港市民在接受某些科技方面是否較 很多已發展國家更為熱心?如何處理因這種進展而帶來的負面影響? 「 優 皮 士 」的 生 活 方 式,由 慣 常 依 賴 機 器 所 導 致 的 行 為 變 化 ; 香 港 對 新 科 技 產 品 的 典 型 反 應 (例 如 流 動 電 話 )與 之 在 其 他 先 進國家的反應的分別,及其可能原因; 資訊科技所引起的問題: + 那 些 沒 有 直 接 參 與 資 訊 科 技 革 命 的 人 會 有 疏 離 感,由 於 不 熟 悉 而 感 到 恐 懼,並 在 不 斷 增 加 使 用 資 訊 科 技 的 世 界 中 感 到孤立無援, + 資訊爆炸的其中一項影響是導致更多人只專長於更狹窄 的知識範圍, 3 + + 6 私隱權的被侵犯及個人資料的不正當使用, 電腦罪行。 現代科技如何協助診斷及治療如癌症、心臟病、腎病等疾病?透過生物技 術,如何協助生產醫藥產品,例如疫苗、抗體及特效藥? 協助診斷的儀器: + 內窺鏡, + C AT , 超 聲 波 及 PET 掃 描 器 , + 加瑪攝影機, + 核磁共振影像顯示器, + 心電圖; 電腦的角色: + 貯存病人資料, + 於深切治療部中監察維持生命的訊號, + 協 助 診 斷 (例 如 作 為 掃 描 器 中 的 一 部 分 ) , + 訓練護士 醫生; 傳統外科手術以外的選擇: + 激光作為手術的輔助工具, + 放射療法 化學療法以及破壞癌細胞; 利用遺傳工程生產: + 疫 苗 (例 如 乙 型 肝 炎 ) , + 激 素 (胰 島 素 及 生 長 素 ) , + 干 擾 素 (用 作 對 抗 病 毒 性 感 染 ); (註 : 此 部 份 應 強 調 有 關 的 儀 器 科 技 的 作 用 及 影 響。有 關 專 門 技 術方面的知識應減至足以明白該作用 影響便可。) 7 從受益人數來考慮,哪種器官移植手術看來最有價值?有什麼困難妨礙了 這種手術更普遍地在香港進行?如何可以克服這些困難?當政府在決定如 何將撥給醫療服務的資源作最佳的運用時,尖端科技的採用應佔有什麼程 度的優先權? 器 官 移 植 ( 心 臟、心 肺、腎 臟 ) 所 遇 到 的 問 題,例 如 組 織 的 吻 合 及排斥、費用昂貴等; 找尋適合捐出器官者的困難,特別談及香港的情況; 嘗試增加器官的供應:教育、修訂法例以鼓勵市民在死後捐 出器官、從外地輸入器官、在生而願意捐出器官的人士、捐 4 腎咭; 一些並不太複雜而又能造福許多人的移植手術,例如角膜移 植及冠狀動脈搭橋手術,都是一些較不矚目而又能造福許多 人的例子; 器官移植所涉及的道德問題,包括器官販賣、利用年幼弟妹 的 器 官、及 親 人 的 意 願 是 否 可 以 取 代 捐 器 官 人 士 生 前 的 意 願; 在醫療 生撥款長期不足的情況下,並就整體的結果加以考 慮、探討昂貴的器官移植手術是否值得; 預防措施及治療措施的相對費用極之懸殊。 8 身體的功能在什麼程度上可以由機器協助進行?這些科技現時的應用情況 如何?當必須採用此等機器來維持生命而該病人卻對治療毫無反應時,這 將會涉及些什麼問題?政府是否需要在這方面立法? 在手術 日常生活中維持身體功能的儀器: + 起搏器, + 透析機, + 心肺機, + 呼吸機, + 義肢; 它們對使用者的生命所起的作用; 它們的局及使用時所引起的心理問題; 透析機成本高昂,當可用資源不足以應付需求時,決定誰人 可獲得治理所引起的道德問題,及在香港採用腹膜透析作為 取代方法; 利用儀器來維持生命至「生命」再無意義的可能性; 舉出例子說明可利用呼吸器及靜脈餵飼輸液來維持陷於昏迷 人士的生命,卻沒有希望令他們回復正常腦功能; 分 析 假 如 遇 上 這 情 況,個 人 是 否 有 權 於 事 前 ( 如 通 過 遺 囑 ) 要 求 醫生怎樣做,這對醫生、醫院及親人帶來的法律、道德、宗 教、經濟及情緒問題; 有關安樂死立法的爭議。 9 醫療科技對有關人類生育的問題,例如避孕、由捐精者捐出精子而進行的 人工受精、體外受精、遺傳的操縱、胚胎學及墮胎有什麼影響?這些科技 在道德上有什麼含意?它們對香港的生活方式有什麼影響?政府對這些問 題在什麼程度上應實施管制? 5 透過探討在不同地區,如美國、香港及中國其他地區裡受影 響的人口數目,分析科技在上述範疇的影響程度; 明白每一方法涉及什麼問題; 此 等 科 技 被 採 用 的 原 因,及 支 持 適 當 地 使 用 這 些 科 技 的 論 據; 分析反對採用這些方法的論據及為什麼雖然它們已在一負責 的態度下實施,而仍有許多反對意見的原因; 濫用此等方法所導致的危險,包括討論真實的例子; 界定什麼情況在道德上是可接受或不可接受,例如利用體外 受精得出的多餘胚胎作實驗用途; 由此等方法所誕生的兒童所引起的法律問題; 分析香港政府在這方面的立法情況,有什麼仍在計劃中及是 否還需要做更多有關的工作。 10 醫療科技的進展對發展中國家有什麼影響?什麼因素決定這些國家如何使 用這些醫療科技?現有的科技可否解決主要的問題? 通過注射疫苗計劃,科技在預防疾病上的貢獻; 探討現時發展中國家所面對的主要醫療 生問題及其中有哪 些問題可以利用現在的醫療科技去緩解; 此等醫療科技不能更廣泛使用的原因; 為應付下列主要的醫療 生問題而須進行的工作,包括不利 的氣候情況、土地貧脊、營養不良、水源污染、惡劣的 生 環境、低教育水平、現時仍沒有疫苗的寄生蟲病。 11 12 科學及技術(包括生物技術)在提供糧食給予這饑餓的世界能作出什麼貢 獻?什麼因素妨礙將現有科技用於解決世界饑餓問題? 用以計劃增加食物生產的科學及技術為什麼有時會導致糧食減產?我們從 這些經驗中可獲得什麼教訓? 通過農業的改進以緩解世界饑餓問題的貢獻: + 使用肥田料以改善土壤的肥沃程度, + 水土的控制, + 植物及動物的培育, + 蟲害及疾病的控制, + 機械化及器材, + 糧食貯存的管理及操作, + 使用食物添加劑以改善營養及儲存期限; 目 標 在 增 加 土 地 生 產 能 力 的 農 業 發 展 所 帶 來 的 影 響 , 以「 綠 6 色革命」作為典型例子; 這 些 發 展 在 很 多 情 況 下 不 能 達 致 預 期 目 標 的 原 因,及 如 果 這 些計劃未能獲得妥善處理的結果; 贊成更大量利用植物蛋白質以取代將穀物餵飼動物以獲取 動物蛋白質的論據。 13 現時世界人口數目相距於現存資源所能支持的最多人口數目有多遠?這對 將來會造成什麼影響? 世界人口趨勢; 在食物生產及消費上分配不平均; 於發展食物新來源上有重大的突破,或大幅度增加現時來源 產量的可能性; 「切合社會需要的科技」的概念; 遺傳工程作為改善現存植物及動物物種抗病能力、增加產 量、改善營養性質的方法;現時取得的成就及在未來發展的 可能性; 由遺傳工程所產生的危機及現存的安全措施; 在全球基礎上達致食物資及人口平衡的方法,及不能達致 此平衡的後果。 14 15 什麼因素推動人類對太空進行探測的慾望? 人造衛星科技及太空探測對下列各項有什麼重要性? (a) 科學知識的推展 (b) 改善全球性的通訊 (c) 改進天氣預測 (d) 探索石油及礦物、監察植物生長等 太空探測的動機及衛星科技的採用: + 探索未知事物的慾望,做別人不曾做過的事及提高國家 聲譽, + 通過對太空的觀察及研究各行星而對地球更加了解, + 在沒有地球大氣的干擾下研究宇宙,俾能更深入了解, + 更能知道物質在無地心吸力情況下的表現及探討這方面 在工業上的應用, + 通過衛星收集風暴 雲層資料以改進天氣預測、監察乾 旱 水災 火災的影響,監察植物生長情況以測知病害 酸雨等效應,研究海洋的特性,如溫度及海流,提供 7 + + 16 勘 探 石 油 及 礦 物 的 有 用 資 料,作 為 全 球 通 訊 系 統 的 基 地, 利用太空在軍事上的潛力及 或防止其他國家在這方面 獲取優勢, 從長遠看,為建立太空殖民地作準備。 太空探測帶來什麼意外的得益? 意料之外的得益包括發展一些因為要在太空環境中生存或進 行 探 測 而 採 用 的 特 殊 物 質 或 科 技;這 些 太 空 探 測 過 程 中 的 副 「 產物」有特氟龍、碳纖維、陶瓷及超薄金屬膜的處理程序。 17 花 費大量金錢及人力物力於太空探測上(例如派送人類/ 機器到月球及行 星),這樣使用國家資源是否負責任的做法? 有關運用稀有資源於太空探測是否值得的爭論,至少在某一 程度上是屬於應將資源用於純科學或是用於應用科學的衝突 的例子,及反映出爭論人士對此論題持有短期抑或是長期的 觀點。 18 為什麼工業家及其僱員有時會對採納新科技出現分歧?追求一個將所有枯 燥及重複性的工作交由機器進行的社會是否合理?應否抗拒社會全盤採納 自動化? 建立新廠房並僱用新員工以開設新的高科技工業與將現存企 業提升 轉換為高科技生產的分別; 在轉變過程中僱員所遇到的問題: + 有部份員工不願意接受重新受訓, + 有些不適合再接受訓練, + 有些需要接受一份較少技巧 變化的工作,或較低的薪 酬, + 假 如 轉 換 過 程 的 目 的 是 減 少 投 入 勞 力 以 提 高 生 產 力,將 出 現員工過剩的可能性; 某些工作,如服務性行業,不適宜採用自動化; 面 對 新 科 技,例 如 在 全 自 動 化 工 廠 裡,就 業 情 況 變 化 的 趨 勢 ; 「機器操作員」的產生,他們的工作涉及承擔很大的責任卻 需要很少技巧; 在一高度自動化環境中會出現以下的可能性:獲得新的技 巧、在 新 方 向 上 發 展 人 類 的 潛 質、或 失 去 其 他 有 價 值 的 技 巧 ; 8 探討電腦在什麼程度上能取代人類的智能;人工智能;它的 潛力及局限; 當已發展國家的工業發覺它們不能與擁有廉價勞工的發展中 國家競爭時會轉向自動化增加生產力; 高度自動化的優點包括: + 在相同的操作時間內,資本器材的生產力得以提高, + 縮短生產所需的時間及提高產量, + 提高工程師的能力及減少工程設計成本及預算時間, + 通過較好的品質管制而減少浪費, + 減少在工作過程中出現的存貨, + 減少薪金支出, + 可靠性較高及保養費用較易控制。 19 什麼因素推動或阻止新科技在工業上的應用?專利權扮演了什麼角色?主 要工業是否願意投資在研究及發展,其重要性如何?香港在這方面與其他 國家的比較如何? 妨礙新科技的應用的因素包括: + 勞工供應較其他競爭對手廉宜, + 來自有勢力工會的強烈反對, + 缺乏需要用來操作高科技廠房的受訓人員 訓練措施, + 資金不足或不願意投資大量金錢於建造新廠房 改進廠 房設備, + 對研究及發展缺乏意慾; 專利權是用作保護「新」工序、機器、產品、物質成份、設 計及植物品種的方法; 專利權所扮演的角色: + 發 明 者 與 公 眾 之 間 的 契 約,作 為 完 全 公 開 其 發 明 後 而 以 一 有限制的專利作為獎勵, + 為 發 明 者 發 展 公 司 提 供 財 政 上 的 鼓 勵,以 鼓 勵 他 們 在 發 展 新 產 品 科 技 時 所 付 出 的 時 間、努 力 及 資 源,同 時 亦 使 他們著重發展有商業價值的產品; 研究及發展的重要性: + 改進產品質素 系列, + 改進效率以維持競爭力, + 透過明瞭市場需要 趨勢以超越競爭對手, + 學習採用一些未應用於商業用途的科技, + 相 對 於 應 用 技 術 方 面 的 研 究 , 進 行 基 礎 科 學 研 究 (通 常 在 9 專 上 院 校 內 進 行 )雖 無 明 顯 應 用 價 值 , 但 能 增 加 知 識 。 20 與已發展國家及其他新興工業經濟體系比較,香港在應用現代科技於製造 業的情況如何?香港在生物技術方面的研究是否足夠?與貿易競爭對手比 較,香港在改進科技方面是較容易或較困難?香港政府在什麼程度上參與 科技轉移及培訓?政府及工業界在促進這方面的發展所負的責任應如何分 擔? 香港在研究及發展上的記錄: + 三個受關注的主要行業:紡織及成衣、塑膠、電子, + 大 型 機 構 傾 向 採 用 較 多 最 新 科 技,但 小 型 工 廠 大 都 是 勞 工 密集及科技落後, + 本 地 的 工 業 設 計 工 程 能 力 乏 善 足 陳,而 歷 來 多 依 賴 海 外 合夥人提供技術轉移, + 香港用於研究及發展佔本地生產總值的比率落後於其他 新興工業經濟體系,更落後於已發展國家, + 香 港 專 上 院 校 中 對 此 方 面 的 興 趣 及 發 展 不 斷 增 加,但 需 要 與實際應用相配合; 生物科技:於紡織、塑膠及電子業方面的潛能,包括利用薄 膜分離法和微生物降解法以協助廢物還原及循環再造以減輕 成本及處理與有毒廢物有關的污染問題; 香港利用內地的經濟特區而不斷獲得廉價勞工,是對更快發 展科技造成障礙的其中一項因素; 其他新興工業經濟體系中傾向擁有規模較大的工業公司,而 香港則多為細小獨立的工廠; 政 府 透 過 工 業 貿 易 署、創 新 科 技 署、香 港 科 學 園、科 技 中 心 、 香港生產力促進局、香港工業 公司、職業訓練局、香港實 驗所認許計劃、標準及校正實驗所等所作出的直接或與工業 界合作的參與; 工業界透過參加政府 法定團體,例如商會及香港工業聯合 會,協調其推動訓練及技術轉移的努力; 在下列兩極端論據中找尋中間點: + 「這是政府的責任,它們應帶頭,提供資源…。」, + 「 政 府 在 傳 統 上 採 取 積 極 不 干 預 政 策,期 望 納 稅 人 承 擔 一 些應由工業界負擔的擔子是不合理的。」 21 在世界各地,公共運輸在什麼程度上依賴現代科技? 10 在提高現代公共運輸的速度、可靠性、導航、交通控制、安 全性、載客量、方便及舒適方面,科技所承擔的角色正不斷 增強; 最新的發展如磁浮火車、由電腦控制的無人駕駛火車、氣墊 船、超音速客機; 22 為什麼香港是極少數仍然擁有傳統電車服務的城市之一? 香港電車的特徵:受很好的保護,合理的回報率,提供方便 的短程運輸,較其他公共運輸對手有更經濟的車費,近年來 營造懷舊情懷而吸引遊客;老人家不願意乘搭地下鐵路。 23 發展交通運輸基礎建設對香港市民的生活和工作模式有什麼影響? 地下鐵路、九廣鐵路及汽車隧道對城市規劃的影響:海港對 選擇工作地點、教育、娛樂再不是一重要障礙,沙田及荃灣 區同融入主要市區範圍。 24 近數十年來,政府投放大量公帑於興建這些基礎建設的做法,是否善用香 港的資源? 資源的運用:對新市鎮的發展及香港經濟繁榮是必需的;在 應付社交及康樂需要上的重要性,在鼓勵市民從太擠迫的市 區搬至新市鎮上的重要角色。 25 戰爭在什麼程度上刺激了科學及科技的進步?這情況至今是否還是一樣? 由 戰 爭 所 刺 激 而 產 生 的 新 科 技 的 例 子,如 炸 藥、核 能、雷 達 、 太 空 火 箭 、 電 子 (在 第 二 次 世 界 大 戰 中 研 究 的 基 礎 上 發 展 出 來 的 ); 戰爭作為一種催化劑以加速科學研究及將新發現更快地轉變 為有效用的科技; 現時花費巨額金錢於研究軍備上。 26 將科學與技術應用在戰爭上帶來了什麼後果?由於需要保持機密以防新發 明被用作軍事用途,這對科學發展在什麼程度上造成妨礙? 後果包括未能將資源用於對人類有益的用途上,現代戰爭中 11 平民的死傷數字急劇上升,到達全面核戰情況時會導致「核 冬天」及兩敗俱傷; 與全球科學界分享研究成果是極為重要的; 對可能有軍事價值的所有研究皆需保守秘密會導致產生如英 國的「官方保密方法」。 27 科技在協助維持和平上扮演什麼角色? 擁 有 防 衛 作 用 的 科 技 (例 如 雷 達 有 雙 重 角 色 )及 在 人 造 衛 星 上 的偵察儀器的角色。 28 科學及技術的進展是否掌握了世界的未來?科學及技術在改善世界的能力 上是否存有局限? 人的因素:在下列各項中作出選擇 + 應用核能於服務人類抑或發動核戰, + 透 過 醫 療 科 學 以 達 致 人 口 零 增 長 抑 或 透 過 饑 餓、疾 病 及 戰 爭以達致, + 採用科學與技術及依賴再生能量使地球上的非再生資源 得以保護或循環再造,抑或慢慢退回到石器時代, + 追求短期的國家利益包括盲目的追求經濟增長抑或將全 人類及人類未來的利益放在國家利益之上, + 利 用 科 技 去 拉 近 已 發 展 及 發 展 中 國 家 的 差 距,抑 或 任 由 富 者愈富,貧者愈貧,無視數以百萬人的痛苦。 以上問題是否真的是「非黑即白」的選擇?如果不是,它們 之間有什麼中庸之道? + 下列人士在促使科學及技術為人類服務上所扮演的角 色:政 治 家、經 濟 學 家、宗 教 領 袖、公 民 及 社 會 領 袖、教 育 家、在 社 會 中 被 視 為 角 色 的 典 範 人 士、在 傳 媒 及 藝 術 界 工作的人士、所有能拋棄本身利益的人士。 12 ...
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This note was uploaded on 04/19/2011 for the course CHIN 201 taught by Professor Chen during the Spring '11 term at Atlantic PR.

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