摘要:要想落實(shí)廣大青少年核心素養(yǎng)的培育,需要解決兩個(gè)根本性問(wèn)題:一是培育的“途徑”問(wèn)題;二是培育的“關(guān)鍵”問(wèn)題。第一個(gè)根本性問(wèn)題的答案,顯然就是要實(shí)施STEM 的理念與模式。第二個(gè)根本性問(wèn)題的答案,應(yīng)當(dāng)是如何落實(shí)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。為了讓青少年具有良好的創(chuàng)造性思維素養(yǎng),必須從培育創(chuàng)造性思維的要素入手。關(guān)于創(chuàng)造性思維的片面乃至錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),若不盡快予以批判及清除,將會(huì)成為廣大青少年培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的極大障礙。“橫縱思維”是專門(mén)應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的,與科學(xué)的發(fā)明和技術(shù)的創(chuàng)新有著很密切的關(guān)系,要先掌握“復(fù)雜性理論”才能理解“橫縱思維”的內(nèi)涵,所以在進(jìn)行中小學(xué)生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)時(shí),可先從其他五個(gè)更基本的要素入手。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);STEM;創(chuàng)造性思維;具身認(rèn)知;做中學(xué)
作者簡(jiǎn)介:何克抗,北京師范大學(xué)未來(lái)教育高精尖創(chuàng)新中心教授。
本文發(fā)表在《中國(guó)教育科學(xué)》2019年第3期,并被《新華文摘》2019年第18期轉(zhuǎn)載
隨著互聯(lián)網(wǎng)日益深入到人類社會(huì)生活和工作的方方面面,不僅我們的生活方式、工作方式發(fā)生了很大變化,我們的教育內(nèi)容和教學(xué)方式也產(chǎn)生了重大變革,以致全社會(huì)愈來(lái)愈關(guān)注青少年的核心素養(yǎng)培育問(wèn)題。國(guó)際上最早提出核心素養(yǎng)概念的機(jī)構(gòu)是國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)。該機(jī)構(gòu)在對(duì)人類多方面素養(yǎng)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,于20世紀(jì)90年代率先總結(jié)出有關(guān)核心素養(yǎng)的指標(biāo)體系,包含三類共九種核心素養(yǎng)條目。隨后,聯(lián)合國(guó)教科文組織、歐盟先后提出了各自的核心素養(yǎng)指標(biāo)體系,聯(lián)合國(guó)教科文組織還建議世界各國(guó)將其指標(biāo)體系列為各級(jí)各類教育深化改革目標(biāo)和全社會(huì)終身學(xué)習(xí)目標(biāo)的參照框架。受上述三大國(guó)際組織(OECD、聯(lián)合國(guó)教科文組織、歐盟)的影響,自20世紀(jì)90年代,特別是21世紀(jì)以來(lái),世界各國(guó)和各地區(qū)都日漸重視對(duì)核心素養(yǎng)指標(biāo)體系的研究,并越來(lái)越關(guān)注對(duì)青少年學(xué)生核心素養(yǎng)的培育問(wèn)題。
在我國(guó),學(xué)術(shù)界開(kāi)始重視核心素養(yǎng)研究還是近幾年的事情,一般認(rèn)為,2014年我國(guó)教育部頒發(fā)的文件《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》,對(duì)此起了重大推動(dòng)作用。到2016年9月,《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布。由此開(kāi)始,核心素養(yǎng)成為我國(guó)教育界乃至全社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)話題,并使“發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)”成為各級(jí)各類教育深化改革的主要目標(biāo)。
一、核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與特征
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵有各種不同的認(rèn)識(shí)和表述,應(yīng)如何正確理解呢?讓人莫衷一是。迄今,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)核心素養(yǎng)的研究大致有兩種不同思路:一是,在借鑒國(guó)際研究成果基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)教育實(shí)際,提出核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及其培養(yǎng)方案與策略;二是,強(qiáng)調(diào)“本土化”特點(diǎn),注重核心素養(yǎng)對(duì)“雙基”及“三維教學(xué)目標(biāo)”的繼承與發(fā)展,注重核心素養(yǎng)培育過(guò)程中如何促進(jìn)學(xué)生形成學(xué)科思維。除此以外,有的學(xué)者強(qiáng)調(diào)應(yīng)從哲學(xué)層面理解核心素養(yǎng),以便有利于廣大青少年形成科學(xué)的世界觀和方法論,有的學(xué)者則強(qiáng)調(diào)從教學(xué)層面或課程層面理解核心素養(yǎng)———由于核心素養(yǎng)是整個(gè)教育所要達(dá)到的終極目標(biāo),所以從教學(xué)層面理解可以更好地回答“培養(yǎng)什么人”的問(wèn)題。為此,從頂層設(shè)計(jì)開(kāi)始就要考慮如何使學(xué)生素養(yǎng)的培育更有效和更有階段性。此外,由于課程內(nèi)容及其實(shí)施是培育核心素養(yǎng)的主要載體與途徑,若從課程層面理解,課程的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)就要始終秉承、體現(xiàn)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,即要使核心素養(yǎng)成為課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施的靈魂與導(dǎo)向。以上關(guān)于核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)與見(jiàn)解都有各自的道理(有的還有較深刻的理論依據(jù)),那么,我們應(yīng)當(dāng)如何認(rèn)識(shí)與理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及其本質(zhì)特征呢?
在《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中,核心素養(yǎng)是學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,并以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心,包括“文化基礎(chǔ)”“自主發(fā)展”和“社會(huì)參與”三個(gè)方面。這樣,就為廣大教師和我國(guó)學(xué)術(shù)界認(rèn)識(shí)、理解或研究“核心素養(yǎng)”的內(nèi)涵及其本質(zhì)提供了一個(gè)可供參照的總體框架。
從這個(gè)總體框架可以看到,核心素養(yǎng)的內(nèi)涵包括文化基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)、自主探究與發(fā)展、社會(huì)參與和人際互動(dòng)與協(xié)作三方面,即涉及“知識(shí)、能力和情感態(tài)度”的綜合表現(xiàn)。此外,由上面所提到的,課程內(nèi)容及其實(shí)施是培育核心素養(yǎng)的主要載體與途徑可見(jiàn),核心素養(yǎng)的培育與各學(xué)科的教學(xué)過(guò)程密切相關(guān)。換句話說(shuō),核心素養(yǎng)的培育過(guò)程,也就是各個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育與形成過(guò)程。
那么,各個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵又應(yīng)如何界定呢?解月光等學(xué)者認(rèn)為:它是“在特定學(xué)科或某一領(lǐng)域的知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的、體現(xiàn)學(xué)科思維特征及態(tài)度,能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。是學(xué)科課程目標(biāo)、教育理念、育人價(jià)值的集中體現(xiàn);是核心素養(yǎng)在特定學(xué)科中的具體化、操作化表述;是學(xué)生在接受特定學(xué)科教育過(guò)程中形成的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的綜合表現(xiàn)”。當(dāng)然,由于各個(gè)學(xué)科有各自不同的研究?jī)?nèi)容與特點(diǎn),彼此之間有較大的差異(尤其是文、理科之間),所以各個(gè)學(xué)科的核心素養(yǎng)都各不相同。例如,我國(guó)高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng),是由信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)要素組成的,而其他學(xué)科不一定包含信息意識(shí)和計(jì)算思維要素。但是,由于每個(gè)學(xué)科都要以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心,都要落實(shí)“立德樹(shù)人”的重任,顯然又必定具有共同的特點(diǎn)。尤其在當(dāng)今日益深入發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,伴隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)與全球化浪潮的到來(lái),社會(huì)環(huán)境愈來(lái)愈復(fù)雜多變,從而使以“創(chuàng)造性”為核心的創(chuàng)新素養(yǎng)作為應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境變化的重要條件,得到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)同。所以我們認(rèn)為,創(chuàng)新素養(yǎng)是各個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)都不可或缺的共同要素。事實(shí)上,如果某個(gè)體具有較高水平的創(chuàng)新素養(yǎng),就表明他能更有效地解決生活、學(xué)習(xí)、工作中遇到的各種問(wèn)題,能更靈活地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求和時(shí)代的變化,如果年輕人普遍具有創(chuàng)新素養(yǎng),就意味著國(guó)家將更有實(shí)力來(lái)應(yīng)對(duì)科技迅猛發(fā)展的挑戰(zhàn)和綜合國(guó)力的激烈競(jìng)爭(zhēng)??梢?jiàn),不管各個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)如何界定,如何具有自身的學(xué)科特色,其最重要的組成要素都應(yīng)是創(chuàng)新素養(yǎng)。——這就是學(xué)科核心素養(yǎng)的本質(zhì)特征,也是一般核心素養(yǎng)的本質(zhì)特征。
通過(guò)以上分析,不僅讓我們較深入地理解了核心素養(yǎng)的確切內(nèi)涵及其本質(zhì)特征,還讓我們認(rèn)識(shí)到,要想落實(shí)廣大青少年核心素養(yǎng)的培育,需要解決兩個(gè)根本性問(wèn)題:一是培育的“途徑”問(wèn)題;二是培育的“關(guān)鍵”問(wèn)題。
先看第一個(gè)根本性問(wèn)題。如前面所說(shuō),課程內(nèi)容及其實(shí)施是培育核心素養(yǎng)的主要載體與途徑,而進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),國(guó)際上公認(rèn)最有效、最先進(jìn)的課程實(shí)施理念與實(shí)施模式是STEM(或STEAM)的理念與模式?!褪窃凇岸嗝襟w計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”為標(biāo)志的信息技術(shù)環(huán)境下,進(jìn)行信息技術(shù)與課程深層次整合(信息技術(shù)與各學(xué)科教學(xué)深度融合)的理念與模式??梢?jiàn),第一個(gè)問(wèn)題的答案,顯然就是要實(shí)施STEM 的理念與模式。
再看第二個(gè)根本性問(wèn)題。由于剛才已經(jīng)闡明,不論是各個(gè)學(xué)科的核心素養(yǎng)還是一般的核心素養(yǎng),其本質(zhì)特征都是:以創(chuàng)新素養(yǎng)作為其最重要、最核心的組成要素。而創(chuàng)新素養(yǎng)則是指?jìng)€(gè)體在創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力方面的具體表現(xiàn)。創(chuàng)新思維是指能形成有創(chuàng)新意義的思想觀念、理論方法,或產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種高級(jí)復(fù)雜的認(rèn)知能力,創(chuàng)新能力則是指具有把上述創(chuàng)造性思維的成果(有創(chuàng)新意義的思想觀念、理論方法、或產(chǎn)品設(shè)計(jì))轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的、前所未有的精神產(chǎn)品或物質(zhì)產(chǎn)品的實(shí)踐能力??梢?jiàn),創(chuàng)新能力必須有創(chuàng)造性思維作基礎(chǔ),離開(kāi)創(chuàng)造性思維,精神產(chǎn)品或物質(zhì)產(chǎn)品的產(chǎn)生將成為無(wú)源之水、無(wú)本之木,那樣的“創(chuàng)新”不過(guò)是事倍功半的傻干,甚至是徒勞無(wú)功的蠻干。所以從這個(gè)意義上說(shuō),創(chuàng)造性思維應(yīng)是創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)與前提條件。這就表明,第二個(gè)根本性問(wèn)題的答案,應(yīng)當(dāng)是如何落實(shí)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)?!簿褪且獮閺V大教師提供一套能夠與各學(xué)科教學(xué)緊密結(jié)合并且可操作、可重復(fù)、可推廣的培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的有效模式與方法。
后面的兩大部分,將依次較深入地探討與論證這兩個(gè)根本性問(wèn)題。
二、培育核心素養(yǎng)的途徑——實(shí)施STEM 的理念與模式
(一)STEM理念的由來(lái)與擴(kuò)展
STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)這四個(gè)學(xué)科名稱的英文首字母,其含義是,整合科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)等學(xué)科,并通過(guò)綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)技能來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,可見(jiàn)這是一種全新的教育理念。STEM教育并不是簡(jiǎn)單地將上述四個(gè)學(xué)科組合在一起,而是運(yùn)用整合的方式把握四個(gè)學(xué)科的共通之處,并發(fā)揮各自的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和綜合素質(zhì)。1986年美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)(NSB)發(fā)布了《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告,在報(bào)告中提出了有關(guān)“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)教育集成”的戰(zhàn)略,目的是開(kāi)發(fā)大量的科技人力資源,以保持國(guó)家經(jīng)濟(jì)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位,這被視為STEM 教育的開(kāi)端。之后不久,美國(guó)國(guó)家基金會(huì)將這四門(mén)學(xué)科簡(jiǎn)稱為SMET,但到了2001年又正式更名為STEM,并認(rèn)為這是教育領(lǐng)域的一次全新嘗試——提倡一種新型的通過(guò)問(wèn)題解決驅(qū)動(dòng)的跨學(xué)科理工科教育。幾年后,美國(guó)學(xué)者喬治特·雅克曼(Georgette Yakman)在此基礎(chǔ)上提出了STEAM 概念,即在STEM中加入了A(Art)元素(藝術(shù)類元素),從而使整合的學(xué)科范圍得到了擴(kuò)展。雅克曼當(dāng)初在對(duì)STEM加入A(Art)元素時(shí),原本只是考慮增加藝術(shù)類(因?yàn)檫@里的Art是單數(shù)而非復(fù)數(shù);若是復(fù)數(shù),其含義就要廣泛得多),但我們國(guó)內(nèi)有些學(xué)者卻往往按照自身對(duì)STEAM 的認(rèn)識(shí)與理解,把這里的Art改成復(fù)數(shù)(變成Arts),從而把這里的A 解釋成:不單指藝術(shù),還包括美術(shù)、人文、歷史、哲學(xué)、宗教等在內(nèi)的全部“人文與社會(huì)科學(xué)”。這種做法應(yīng)該說(shuō)是正確的——我們對(duì)國(guó)外的理論、思想、觀念本來(lái)就不應(yīng)盲目照搬,而應(yīng)批判地繼承與發(fā)展。但應(yīng)明確指出:增加Arts是我國(guó)學(xué)者的創(chuàng)造,絕不要把我國(guó)學(xué)者自已的觀點(diǎn)說(shuō)成是西方學(xué)者的觀點(diǎn),因?yàn)檫@并不是雅克曼的原意,而且也與當(dāng)前STEAM在美國(guó)教育領(lǐng)域所處的實(shí)際地位及影響不符(迄今為止,STEAM 在西方只是對(duì)“自然科學(xué)與藝術(shù)類”學(xué)科產(chǎn)生了重大影響,而對(duì)“人文與社會(huì)科學(xué)”的影響則微乎其微)。也就是說(shuō),還是把STEAM的內(nèi)涵理解為“自然科學(xué)與藝術(shù)類” (或“理工科與藝術(shù)類”)的多學(xué)科交叉與整合更確切些。
(二)STEM教育模式的主要特征
要想落實(shí)STEM教育的理念,需要在信息化環(huán)境下,實(shí)施信息技術(shù)與各學(xué)科教學(xué)的深度融合才有可能。經(jīng)過(guò)多年國(guó)內(nèi)外學(xué)者的實(shí)踐探索,目前已形成比較成熟、有效的實(shí)施STEM 教育的基本模式,并具有以下五個(gè)方面的主要特征。
1.以工程為核心實(shí)現(xiàn)多學(xué)科之間的相互整合(至少兩個(gè)以上學(xué)科)
傳統(tǒng)課程都是按具體學(xué)科劃分的。這種劃分有利于對(duì)知識(shí)內(nèi)容的系統(tǒng)化、條理化組織,便于邏輯分析,在一般情況下也便于學(xué)生的學(xué)習(xí)、理解與掌握。但這種劃分使學(xué)科之間彼此分離,相互孤立,割裂了學(xué)科與學(xué)科之間的聯(lián)系、學(xué)科與真實(shí)世界之間的聯(lián)系,使學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏真實(shí)性與創(chuàng)造性。為改變這種狀況,STEM教育以多學(xué)科交叉整合的理念為指導(dǎo),在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等多種學(xué)科的知識(shí)技能有機(jī)結(jié)合在一起,在課堂教學(xué)中則至少把其中兩個(gè)以上的學(xué)科內(nèi)容加以整合。這樣既滿足了學(xué)生的認(rèn)知需求,擴(kuò)展了學(xué)生的思路與視野,又能大大提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力與創(chuàng)新能力,從而使學(xué)生更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代及其未來(lái)的發(fā)展。所以學(xué)術(shù)界一般都認(rèn)為:實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)是STEM 教育的最核心內(nèi)容,也是其最主要特征。
2.關(guān)注體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和“做中學(xué)”(DIY)
在實(shí)施STEM教育的過(guò)程中,要特別關(guān)注體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”。STEM理念倡導(dǎo)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的體驗(yàn)、思考和感悟,而不是體現(xiàn)在試卷上的成績(jī)與結(jié)果。因?yàn)橥ㄟ^(guò)親身體驗(yàn)和“做中學(xué)”(在小學(xué)生中還可開(kāi)展“玩中學(xué)”),可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)從多學(xué)科、多角度、多維度去分析和解決問(wèn)題,從而在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”的質(zhì)的突破。支持體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和“做中學(xué)”的理論基礎(chǔ)是近年來(lái)廣為流行的“具身認(rèn)知(Embodied Cognition)”理論,該理論認(rèn)為,認(rèn)知是身體與環(huán)境相互作用的結(jié)果,是認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的前提條件(所以強(qiáng)調(diào)一定要親身參與和實(shí)際體驗(yàn))。
3.強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、自主探究
從前面介紹的有關(guān)核心素養(yǎng)的總體框架可以看到,其基本內(nèi)涵包括文化基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、自主探究與發(fā)展、社會(huì)參與和人際互動(dòng)與協(xié)作三個(gè)方面。由于其中含有“自主探究與發(fā)展”這一要素,所以在實(shí)施STEM教育過(guò)程中,都非常重視開(kāi)展具有自主性和探究性的學(xué)習(xí)活動(dòng),而且在這類活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中,始終強(qiáng)調(diào)學(xué)生必須努力自主學(xué)習(xí)、自主探究,以便激發(fā)和培育學(xué)生的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性,從而使廣大青少年學(xué)生都能夠生動(dòng)活潑、主動(dòng)地發(fā)展。為此而采用的學(xué)習(xí)方式有:基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于資源的學(xué)習(xí)、基于工程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),以及探究性學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)等。
4.重視合作學(xué)習(xí)與協(xié)作交流
從核心素養(yǎng)的總體框架中還可看到,其基本內(nèi)涵也包括“社會(huì)參與和人際互動(dòng)與協(xié)作”這一要素,而這一要素的實(shí)質(zhì)與目標(biāo)是“合作精神與合作能力”的孕育與培養(yǎng)。特別關(guān)注核心素養(yǎng)培育的STEM 教育,自然不會(huì)忽略這一點(diǎn)。所以在實(shí)施STEM 教育過(guò)程中,除了重視開(kāi)展具有自主性和探究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)以外,也非常關(guān)注“學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)”和“學(xué)習(xí)小組”的組織。例如:積極倡導(dǎo)主動(dòng)的同儕學(xué)習(xí)、同伴引領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí);在網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)環(huán)境下,STEM教育還大力倡導(dǎo)“學(xué)習(xí)共同體”的構(gòu)建。這種在線的“學(xué)習(xí)共同體”與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)小組或團(tuán)隊(duì)相比,在其成員組成以及活動(dòng)的內(nèi)容方式上,都有較大的擴(kuò)展:“成員組成”不僅包括教師、學(xué)生,還包括家長(zhǎng)與校外的專家;“活動(dòng)的內(nèi)容方式”不僅有課內(nèi),也有課外,不僅有師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、人機(jī)互動(dòng),也有師生和家長(zhǎng)以及校外專家(包括國(guó)內(nèi)外專家)的在線交流與互動(dòng)。這些使學(xué)生的合作精神與合作能力得到更有效的培養(yǎng)。
5.重視解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)
在上面闡述STEM教育的第一個(gè)特征(以工程為核心實(shí)現(xiàn)多學(xué)科之間的相互整合)的過(guò)程中,曾經(jīng)提到該特征“能大大提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力與創(chuàng)新能力”,這是從課程內(nèi)容的組織、建構(gòu)與提供的角度來(lái)說(shuō)的,而要真正落實(shí)這一目標(biāo),還有賴于這種整合課程的實(shí)施,特別是實(shí)施這類課程的教學(xué)過(guò)程中所采用的方法、策略。只有在多學(xué)科交叉整合過(guò)程中,相關(guān)的教學(xué)方法、策略運(yùn)用得當(dāng),“大大提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力與創(chuàng)新能力”的目標(biāo),才能真正落到實(shí)處。為此,在實(shí)施STEM 教育過(guò)程中,必須認(rèn)真關(guān)注真實(shí)問(wèn)題的情境創(chuàng)設(shè),并利用各種先進(jìn)的技術(shù)工具手段來(lái)為學(xué)生解決復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題提供全面支持,并將其融入解決實(shí)際問(wèn)題的各個(gè)步驟中去。這里的技術(shù)工具不單指3D打印機(jī)、電路板、傳感器等硬件設(shè)備,還包括Scratch可視化編程軟件、思維導(dǎo)圖等認(rèn)知工具。除此以外,還要充分運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù),努力把虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來(lái),才能使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題有更深刻的認(rèn)識(shí)與理解,并在此過(guò)程中得到真實(shí)的體驗(yàn)與鍛煉,從而啟發(fā)學(xué)生找到更有創(chuàng)意的解決實(shí)際問(wèn)題的方法。在利用各種技術(shù)工具手段來(lái)分析解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,仍需要教師必要的啟發(fā)、引導(dǎo)和幫助,不能放任自流。這樣,才能保證以更高的效率達(dá)到STEM 教育的目標(biāo)。
三、培育核心素養(yǎng)的關(guān)鍵——落實(shí)“創(chuàng)造性思維”的培養(yǎng)
(一)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的有效途徑與方法
如上所述,第二個(gè)根本性問(wèn)題的答案是要落實(shí)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),也就是要為廣大教師提供一套能與學(xué)科教學(xué)緊密結(jié)合并且可操作、可重復(fù)、可推廣的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的有效模式與方法。表面上看,這似乎不是什么大問(wèn)題,而事實(shí)上,如何進(jìn)行創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)卻是迄今為止國(guó)際上心理學(xué)界和教育學(xué)界一直未能解決的重大難題。
眾所周知,創(chuàng)造性思維的“本質(zhì)”是人類大腦產(chǎn)生靈感或頓悟的心理加工過(guò)程。但長(zhǎng)期以來(lái)由于國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界(包括教育學(xué)界、心理學(xué)界和哲學(xué)界)都弄不清楚靈感與頓悟的心理加工過(guò)程,所以靈感與頓悟總是被蒙上一層神秘色彩,成了一種說(shuō)不清、道不明的神物。從根本上說(shuō),這是由“學(xué)科分割”的歷史所造成。心理學(xué)家只研究人類的外部行為表現(xiàn)(如行為主義理論)和內(nèi)部心理加工(如認(rèn)知主義和建構(gòu)主義理論)過(guò)程,但內(nèi)部心理加工過(guò)程是由大腦皮層的某些神經(jīng)生理機(jī)制決定和控制的,而神經(jīng)生理機(jī)制,在學(xué)科分類上屬于醫(yī)學(xué)中的腦神經(jīng)科學(xué)范疇,這是“腦神經(jīng)生理學(xué)家”的研究?jī)?nèi)容。這正是長(zhǎng)期以來(lái)靈感與頓悟總是被蒙上一層神秘色彩,弄不清其本質(zhì)的根本原因所在!這種狀況一直影響到當(dāng)前的“創(chuàng)客教育”。創(chuàng)客教育大力倡導(dǎo)青少年通過(guò)各種技術(shù)手段把自身的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為“實(shí)體作品”,所以非常關(guān)注青少年的“創(chuàng)新能力”培育,而創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)是創(chuàng)造性思維。但是到目前為止,世界各國(guó)(包括美國(guó)為首的西方發(fā)達(dá)國(guó)家)為廣大青少年的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)提供了哪些途徑與方法呢?應(yīng)該說(shuō),西方創(chuàng)客教育的倡導(dǎo)者對(duì)于青少年創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),是相當(dāng)重視的。例如,他們特別強(qiáng)調(diào)具身認(rèn)知理論在創(chuàng)客教育中的指導(dǎo)作用。馬丁尼茲和斯塔哲(兩者是美國(guó)中小學(xué)教師進(jìn)行創(chuàng)客教育培訓(xùn)的教材編者)等創(chuàng)客倡導(dǎo)者還非常關(guān)注師生思維方式的變革。但令人遺憾的是,不論是馬丁尼茲和斯塔哲,還是其他的創(chuàng)客教育倡導(dǎo)者,迄今為止都沒(méi)能為創(chuàng)客教育過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)客的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)提出一套可操作、可推廣的模式與方法,只是反復(fù)強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“體驗(yàn)教育(Experiential Education)”??偷卣f(shuō)觀,西方創(chuàng)客教育的倡導(dǎo)者并非不想提供一套培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的可操作、可推廣的有效模式與方法,而是根本無(wú)法提供。連心理學(xué)家都還沒(méi)有弄清創(chuàng)造性思維的結(jié)構(gòu)、創(chuàng)造性思維的本質(zhì)以及靈感與頓悟的心理加工過(guò)程,他們又怎能找到關(guān)于創(chuàng)造性思維的有效培養(yǎng)方法呢?迄今為止,在國(guó)際上最具影響力的培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的理論及創(chuàng)造性思維測(cè)評(píng)量表,是美國(guó)著名心理學(xué)家吉爾福特(20世紀(jì)五六十年代美國(guó)心理學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng),心理學(xué)界權(quán)威)提出的。但他認(rèn)為發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的主體與核心,所以他對(duì)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)及其測(cè)量都是完全圍繞發(fā)散思維。這顯然是片面的,存在很大偏頗。發(fā)散思維固然重要,但它只是形成創(chuàng)造性思維的一個(gè)組成要素,其作用只是指引思維方向,用來(lái)突破傳統(tǒng)思想觀念和理論方法的束縛,并非創(chuàng)造性思維的主體與核心。通過(guò)科學(xué)研究并經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐證明,創(chuàng)造性思維的真正主體與核心是“邏輯思維、形象思維和直覺(jué)思維這三個(gè)要素的共同相互作用”。
(二)換一種思路來(lái)尋找培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的有效方法
但如果換一個(gè)角度,就可能得出完全不同的結(jié)論。事實(shí)上,任何一位學(xué)者,只要他能夠通過(guò)自主學(xué)習(xí)了解不同學(xué)科的研究?jī)?nèi)容,并查閱相關(guān)學(xué)科的有關(guān)文獻(xiàn),是完全可以同時(shí)掌握“心理學(xué)”和“腦神經(jīng)生理解剖”這兩方面的基本知識(shí)的,這樣就能讓上述重大難題迎刃而解。為了消除靈感與頓悟的神秘色彩,弄清其本質(zhì),我們搜集和運(yùn)用了20世紀(jì)90年代以來(lái)腦神經(jīng)生理解剖方面的國(guó)內(nèi)外最新成果(屬于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究成果),用于闡明靈感與頓悟形成的心理加工機(jī)制、加工環(huán)節(jié)及具體加工過(guò)程,從而使人們能真正理解靈感與頓悟的確切內(nèi)涵及其本質(zhì)。我的《創(chuàng)造性思維理論——DC模型的建構(gòu)與論證》一書(shū)正是這樣寫(xiě)成的,該書(shū)已翻譯成英文,由國(guó)際著名出版商“斯普林格”在全球出版發(fā)行。我只是一名教育技術(shù)學(xué)者,并非心理學(xué)家。而該書(shū)作為心理學(xué)領(lǐng)域的專著要由“斯普林格(Springer)”用英文在全球出版發(fā)行,須有國(guó)際上至少五位著名心理學(xué)家評(píng)審認(rèn)可才行。實(shí)際上,該專著所提出的創(chuàng)新理論觀點(diǎn),之所以能被當(dāng)代國(guó)際上的一流心理學(xué)家肯定,不僅因?yàn)樗心X科學(xué)與腦神經(jīng)生理解剖研究成果的支持,還因?yàn)樗驯晃覀兪嗄陙?lái)在幾百所中小學(xué)進(jìn)行的教改試驗(yàn)研究的實(shí)踐成果所證實(shí)。在此基礎(chǔ)上,我們完全有可能為廣大教師(尤其是中小學(xué)教師)找到并提供一套能結(jié)合不同學(xué)科教學(xué)、在完成某學(xué)科知識(shí)技能教學(xué)的同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的可操作、可重復(fù)、可推廣的有效模式與方法。
(三)用創(chuàng)新的途徑方法貫徹落實(shí)對(duì)青少年創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)
對(duì)廣大青少年進(jìn)行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的創(chuàng)新途徑與方法,包含以下四個(gè)方面的內(nèi)容。
1.關(guān)于“創(chuàng)造性思維”本質(zhì)與結(jié)構(gòu)的科學(xué)認(rèn)識(shí)
首先,要讓廣大青少年認(rèn)識(shí)到,創(chuàng)造性思維的“本質(zhì)”是人類大腦產(chǎn)生靈感或頓悟的心理加工過(guò)程(出現(xiàn)靈感或頓悟是創(chuàng)造性思維的具體體現(xiàn))。創(chuàng)造性思維的“結(jié)構(gòu)”則由發(fā)散思維、邏輯思維、形象思維、直覺(jué)思維、辯證思維、橫縱思維六個(gè)要素組成。每個(gè)要素有各自不同的作用(其主體與核心則是邏輯思維、形象思維與直覺(jué)思維)。每個(gè)要素的特點(diǎn)與作用如下面所述。
發(fā)散思維用于指引思維方向。其本質(zhì)是要沖破傳統(tǒng)思想、觀念、理論、方法的束縛,而不是吉爾福特及其弟子托蘭斯所認(rèn)為的:具有流暢性、變通性、獨(dú)創(chuàng)性和精致性四種特性。
邏輯思維、形象思維、直覺(jué)思維這三者的內(nèi)在聯(lián)系及相互作用,是形成創(chuàng)造性思維的主體與核心(參看圖1和圖2所示的DC模型)。
辯證思維為靈感與頓悟的形成提供宏觀的哲學(xué)指導(dǎo)思想;橫縱思維則提供微觀的心理加工策略。兩者的共同作用是提高效率(用盡量短的時(shí)間形成靈感或頓悟)。
所謂創(chuàng)造性思維結(jié)構(gòu),就是指由上述發(fā)散思維、邏輯思維、形象思維、直覺(jué)思維、辯證思維和橫縱思維六個(gè)要素,按照各自不同的特點(diǎn)與作用而組成的有機(jī)整體。
2.關(guān)于靈感與頓悟的心理加工過(guò)程模型
長(zhǎng)期以來(lái)由于弄不清楚靈感與頓悟的心理加工過(guò)程,所以二者總是被蒙上一層神秘色彩。關(guān)于“靈感”與“頓悟”的心理加工過(guò)程模型(DC模型———內(nèi)外雙循環(huán)模型,見(jiàn)圖1和圖2)就是要破除這種迷信,力圖從腦神經(jīng)科學(xué)的理論高度闡明靈感與頓悟形成的心理加工機(jī)制、加工環(huán)節(jié)及加工過(guò)程,從而真正找到關(guān)于創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的有效模式與方法(能與不同學(xué)科的知識(shí)技能教學(xué)有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)方法)。
3.要讓青少年了解并能正確分析當(dāng)前社會(huì)上創(chuàng)造性思維認(rèn)識(shí)上的五大誤區(qū)
迄今為止,在國(guó)內(nèi)外的哲學(xué)界、心理學(xué)界、教育學(xué)界,對(duì)創(chuàng)造性思維都普遍存在若干片面甚至錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),歸納起來(lái),這些不當(dāng)認(rèn)識(shí)有五個(gè)方面。
(1)把發(fā)散思維等同于創(chuàng)造性思維(其中最典型代表就是吉爾福特與托蘭斯的觀點(diǎn),不僅對(duì)發(fā)散思維給出錯(cuò)誤定義,還把它誤認(rèn)為是創(chuàng)造性思維的主體與核心,并據(jù)此制定創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)方案及測(cè)評(píng)量表);
(2)把直覺(jué)思維混同于形象思維,否認(rèn)直覺(jué)思維也是人類的基本思維形式(事實(shí)上直覺(jué)思維與形象思維在大腦皮層的加工機(jī)制、加工方式完全不同,二者決不能混淆);
(3)片面夸大邏輯思維的作用,認(rèn)為只有邏輯思維才能透過(guò)現(xiàn)象抓住本質(zhì),把邏輯思維與形象思維、直覺(jué)思維對(duì)立起來(lái)(這是哲學(xué)界容易出現(xiàn)的偏見(jiàn));
(4)片面夸大形象思維的作用,認(rèn)為只有形象思維才能產(chǎn)生靈感,并錯(cuò)誤地認(rèn)為發(fā)展右腦就是發(fā)展創(chuàng)造性思維(這是文學(xué)界、藝術(shù)界容易產(chǎn)生的誤解);
(5)忽視辯證思維在創(chuàng)造性思維孕育與形成過(guò)程中的重要引領(lǐng)作用。上述關(guān)于創(chuàng)造性思維的片面乃至錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),若不盡快予以批判及清除,將會(huì)成為廣大青少年培養(yǎng)創(chuàng)造性思維這一重要素養(yǎng)的極大障礙。
4.讓教師盡快掌握結(jié)合不同學(xué)科教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的具體方法
要想落實(shí)對(duì)廣大青少年創(chuàng)造性思維的孕育與培養(yǎng),歸根到底還是要通過(guò)現(xiàn)有教育體系來(lái)貫徹,即要與各個(gè)學(xué)科的課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。這就需要盡快培訓(xùn)教師(特別是中小學(xué)教師),讓他們能夠很好地理解和掌握結(jié)合不同學(xué)科進(jìn)行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法,從而在完成各自所在學(xué)科的知識(shí)技能教學(xué)的同時(shí),提高學(xué)生對(duì)創(chuàng)造性思維本質(zhì)與結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),并緊密結(jié)合各自所教學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)來(lái)孕育、培養(yǎng)和創(chuàng)造性思維六個(gè)組成要素中某一個(gè)(或兩個(gè))要素相關(guān)的思維能力。例如:若當(dāng)前是語(yǔ)文課且內(nèi)容是“童話故事”,就可以在完成課文的啟發(fā)、引導(dǎo)、關(guān)鍵詞語(yǔ)講解的同時(shí),結(jié)合本課的知識(shí)點(diǎn)去發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維能力與形象思維能力;若是語(yǔ)文課的“議論文”,則可在完成語(yǔ)文科相關(guān)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)的同時(shí),結(jié)合本課內(nèi)容去發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力;若是數(shù)學(xué)課,則結(jié)合邏輯思維培養(yǎng)的機(jī)會(huì)將會(huì)更多。
為了讓青少年具有良好的創(chuàng)造性思維素養(yǎng),必須從培育創(chuàng)造性思維的組成要素入手。上面提到的六要素之一“橫縱思維”是專門(mén)應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的,與科學(xué)的發(fā)明和技術(shù)的創(chuàng)新有著很密切的關(guān)系,要先掌握“復(fù)雜性理論”才能理解“橫縱思維”的內(nèi)涵,所以在進(jìn)行中小學(xué)生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)時(shí),可以暫且忽略這一要素,先從其他五個(gè)更基本的要素入手進(jìn)行培養(yǎng)。
(1)發(fā)散思維的培養(yǎng):其方法是“同中求異、正向求反,多向輻射”。
(2)直覺(jué)思維的培養(yǎng):要從大處著眼,總攬全局,鼓勵(lì)猜測(cè),抓住內(nèi)在聯(lián)系,并且要將知識(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化、圖表化。
(3)形象思維的培養(yǎng):要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)事物進(jìn)行仔細(xì)的觀察,在此過(guò)程中積累各種事物的表象;還要用科學(xué)方法大力培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和聯(lián)想能力(要鼓勵(lì)學(xué)生從“相似、相反、相關(guān)”三個(gè)方向去聯(lián)想);形象思維和直覺(jué)思維的培養(yǎng)一定要和邏輯思維培養(yǎng)結(jié)合起來(lái),絕不要彼此孤立進(jìn)行。
(4)邏輯思維的培養(yǎng):要從分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理(包括簡(jiǎn)單推理、復(fù)合推理)等具體環(huán)節(jié)入手,結(jié)合各學(xué)科(尤其是數(shù)學(xué)學(xué)科)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué),去具體實(shí)施邏輯思維的培養(yǎng)。
(5)辯證思維的培養(yǎng):一定要重視對(duì)事物的調(diào)查研究,堅(jiān)持實(shí)事求是原則;在日常生活與學(xué)習(xí)中,還要積極運(yùn)用“二分法”去觀察各種不利條件和有利條件,去判斷正確和錯(cuò)誤的事物;要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,在不利因素中也可能包含有利因素,使他們逐步學(xué)會(huì)辯證地看問(wèn)題。
在《創(chuàng)造性思維理論———DC模型的建構(gòu)與論證》一書(shū)的最后一章,給出了結(jié)合中學(xué)“數(shù)、理、化、文、史、地”六個(gè)學(xué)科的知識(shí)技能教學(xué)來(lái)進(jìn)行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)方案及實(shí)施案例,歡迎有興趣的讀者參看。
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