STEM教育的應(yīng)用范疇（九）

向世清，博士，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所研究員。長期從事激光物理與工程技術(shù)的前沿研發(fā)，是參與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟戰(zhàn)略與決策咨詢、基礎(chǔ)教育改革咨詢、科技創(chuàng)新中心發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)計等多領(lǐng)域戰(zhàn)略專家，也是上海市最為活躍的科技創(chuàng)新教育專家之一。

這一講我們繼續(xù)解讀STEM教育與深度學(xué)習(xí)理論的一致性。

首先，我們進一步理解為何STEM教學(xué)法“拉長”了教學(xué)的過程和進程，就正好反映了深度學(xué)習(xí)的要求。拉長，其本意就是要花更長的時間學(xué)習(xí)當(dāng)前學(xué)習(xí)的這樣一件事情（或一個知識點）。這應(yīng)該只是一個很平常的做法，在學(xué)習(xí)過程中是經(jīng)常被使用的。但是，有人一見到這樣一個做法，馬上就會提出一個疑問和異議，即這樣豈不是讓學(xué)生學(xué)不到更多的知識？畢竟學(xué)生的學(xué)習(xí)時間是有限的。換句話說，為什么不用更短的時間讓學(xué)生學(xué)到更多的知識？此想法就驅(qū)動我們應(yīng)該在學(xué)校的教學(xué)中盡力安排課程讓學(xué)生以迅速的方式學(xué)到更多的知識內(nèi)容。這樣才能具有更好的知識教育的“時間效率”。事實上，持有這樣異議性認(rèn)識的教育者很多，一般的社會人群則更是基本都持這樣一個認(rèn)識。或許正是因為這樣一個認(rèn)識，人們（尤其是教育界本身）才會不斷將我國的基礎(chǔ)教育在高考恢復(fù)后的幾十年中推向應(yīng)試教育的“學(xué)生高度負(fù)荷化”。很遺憾，這樣一個認(rèn)識從教育學(xué)本質(zhì)而言，基本錯了！這是大家對于教育的本質(zhì)規(guī)律沒有真正認(rèn)識而形成的一個“誤區(qū)”（這個誤區(qū)可真是產(chǎn)生了不少和不小的重大負(fù)面影響。當(dāng)前的“雙減”正好也反映了這一認(rèn)識的扭轉(zhuǎn)推進）。

大家應(yīng)該想到一句傳統(tǒng)的名言，“欲速則不達(dá)”，用在這里的解讀中特別合適。本質(zhì)意義上，這是一個有關(guān)教育的時空方式的選擇，即對于最終實現(xiàn)教育目標(biāo)而言，究竟是短時間學(xué)更多好，還是短時間學(xué)更少好？事實證明，以當(dāng)前短期的評價方式，特別是從應(yīng)試教育的評價要求看，無疑是短時間學(xué)更多為好，但是以終身學(xué)習(xí)的評價方式，短時間學(xué)更多卻是不利的。這種不利表現(xiàn)為三個引發(fā)今后長效性降低的不足：一是“短時間學(xué)得更多”只不過是在內(nèi)容點上更多，但真正掌握的卻不一定更多（因為它只是從知識點和概念本身考查，并未連同審視知識相關(guān)的其他維度的內(nèi)容，以及與關(guān)聯(lián)知識真正發(fā)生關(guān)聯(lián)）;二是“短時間學(xué)得更多”會導(dǎo)致一種淺度學(xué)習(xí)的不良習(xí)慣的養(yǎng)成，今后再要想達(dá)成更深的理解性的學(xué)習(xí)會有習(xí)慣上的障礙;三是“短時間學(xué)得更多”之下學(xué)到的知識是一種類似于“一鍋夾生飯”的概念（如圖1的啟示，夾生飯再要煮熟是更不容易的），今后要將這些知識學(xué)到更高層次時和拓展學(xué)習(xí)時反倒存在了“知識固化性障礙”，即不愿接受這些知識還有更深層次的意義和應(yīng)用，這對于今后不斷深化知識和擴展知識是一種深層次的阻礙。反過來，“短時間學(xué)得更少”的確會在短期評價中結(jié)果不夠好，但是卻不會造成上述三個長效性的不足，從而最終對終身學(xué)習(xí)一定是更為有利。況且，從科學(xué)認(rèn)識的角度，“短時間學(xué)得更少”其實不是真的少，而是“真的多”，是一種“短時間學(xué)得更好”的概念。這是因為，雖然知識點數(shù)量少了，但是每個知識點本身和關(guān)聯(lián)它的知識卻是學(xué)到了更多、更深，這不是少了，而是多了，也就更好了。所以，從教育本身的角度，我們更應(yīng)科學(xué)地認(rèn)識這里的時空選擇，最終采取更多的“短時間學(xué)得少”的方式。

當(dāng)然，這里也有一個基本的平衡要求，那就是“在合適的時間長度上學(xué)習(xí)適度的知識量”，也就是在“短時間內(nèi)學(xué)得多還是少”上達(dá)成適度性，多則“欲速不達(dá)”，少則“時間效率不高”。必須指出，對于任何一個教育者而言，針對當(dāng)前具體的受教育者，能夠科學(xué)地決定和選擇當(dāng)前教學(xué)中的適度的“當(dāng)前短時間內(nèi)學(xué)多少”，無疑是一個很大的難題，這需要教師多思考，多積累經(jīng)驗，否則，就會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)短期效應(yīng)和長效效應(yīng)不能協(xié)調(diào)高效。

毫無疑問，時間的拉長是一個教育規(guī)律的本質(zhì)要求，這充分說明了“快速填鴨式教學(xué)”是不宜過多采用的。研究證明，對于青少年，年齡越小，越不能采用短時間的大量知識點的灌輸。記住，在這里，“慢比快好，少比多好”！

我們看到，做得正確的STEM教育在每單個教學(xué)單元上往往都是更多地強調(diào)了拉長。拉長給出了深度學(xué)習(xí)的可能，更給出了深度學(xué)習(xí)的時間和空間。一個知識點性的STEM教學(xué)單元，往往是將該知識點的教學(xué)過程設(shè)計為更長的教學(xué)時間，往往并不是在傳統(tǒng)教學(xué)的1節(jié)課或是1個課時內(nèi)完成，在這樣的時間段內(nèi)，它總是集成了讓學(xué)生接受傳授、討論、實驗等多種不同方式環(huán)節(jié)的過程歷練，把該知識點翻來覆去讓學(xué)生“折騰”（注意這里用“折騰”想表達(dá)的意思，好像有一點點“磨洋工”的感覺！笑），最終學(xué)生對該知識點形成了更為深度的學(xué)習(xí)，甚至是達(dá)成了理解的高階思維，達(dá)成了“學(xué)得少，但學(xué)得深、學(xué)得好”。在這一過程中，教師一定不會急著往前趕進度，總是給學(xué)生留有足夠的時間，讓他們覺得在這里“折騰”夠了，才放手讓其進入下一個環(huán)節(jié)（當(dāng)然，教師心中一定要有一個判斷，學(xué)生到位了才能讓其進入下一階段。例如，一個驗證性的實驗還沒有得到足夠的驗證性數(shù)據(jù)和驗證感受，是不能讓學(xué)生進入結(jié)果的分析環(huán)節(jié)的）。

其次，我們必須想到，僅有拉長是不夠的。拉長必須讓學(xué)習(xí)者對于一個所學(xué)的知識點具有橫向7個維度和縱向6個層次的體驗機會。如果只是一種簡單的拖長時間，同時一味地停留在不變的低級思維層次上，那么，思維的深度就無法提升，就不可能真正成為深度學(xué)習(xí)。畢竟，思維的層次提升才是深度學(xué)習(xí)的真正體現(xiàn)（如圖2）。

在這里，我們必須認(rèn)識到，不同層次的思維是不會自動發(fā)生的。在傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)中，學(xué)生更多地只是在一種思維層次上發(fā)生反復(fù)的過程，更是無法到達(dá)高層面的不同思維層次。因為學(xué)習(xí)的方式本身限制了思維層次的進入和進行。按照布魯姆認(rèn)知思維六層次論，思維的六個層次中，記憶、理解、應(yīng)用、分析、評估和創(chuàng)新，分別對應(yīng)著不同的學(xué)習(xí)行為和方式要求。我們可以以學(xué)生平常的學(xué)習(xí)行為動作和過程對應(yīng)理解這一點。

首先，記憶，在學(xué)生進行的過程中，大部分用的是反復(fù)朗讀、默讀、默看，以及其他類似的方式，而且更多的學(xué)生偏機械式地多遍重復(fù)（應(yīng)試教學(xué)中，我們看到一種現(xiàn)象，那就是許多教師居然讓學(xué)生重復(fù)做百遍以上，直到記得滾瓜爛熟。然后，為了更好，家長再要求學(xué)生百遍以上，而補課的教師再增加又一個百遍以上！笑！難道這種數(shù)百遍以上不花時間？從這里您應(yīng)該可以看出來什么是“雙減”主要要減的吧）。我們從中容易明白，即使再多地重復(fù)，學(xué)生的思維在這一過程中幾乎不會有層次的上升。

其次，理解，在學(xué)生常見的學(xué)習(xí)過程中，就是弄明白其什么含義。這樣的理解過程多半是一種簡單而膚淺的知道啥意思的性質(zhì)，但是其中的這個意思和別的內(nèi)容怎么相關(guān)、有什么更多的意思等，往往是不追求得到的。這在思維層次上仍然只是一種簡單的明白，只要沒有變通的理解過程，學(xué)生的理解結(jié)果一定是“知其然，而不知其所以然”。所謂的“不求甚解”也就是這個意思。因為這樣的過程并沒有什么難度和挑戰(zhàn)性，所以學(xué)生的腦袋瓜兒不會發(fā)動更多的過程形成更多的作用性動作和行為，那么，學(xué)生的思維層次也就必然停留于這樣一種“我知道了”的層次，完全不會思考“我其實知道了嗎”和“我還知道什么”等問題（我們可以仔細(xì)思考一下，應(yīng)試教育中的學(xué)生的理解和懂得就應(yīng)該是處在這樣一種狀態(tài)和結(jié)果下，因為不是真的理解，當(dāng)有關(guān)知識的考題變通一下之后，如果學(xué)生之前沒有遇到過或者做過這樣的題，他大概率是不會的，所以后來為了彌補這一結(jié)果，就誕生了“刷題法”，而且愈演愈烈，到最后應(yīng)試教育就以模擬卷子做過多少為基本標(biāo)準(zhǔn)！可以說，刷題法真的是中國教育界的獨有發(fā)明創(chuàng)造！這樣說真的是很遺憾的。

布魯姆認(rèn)知思維六層次論告訴我們，記憶和理解只是低階思維。如果我們的教學(xué)不能讓學(xué)生進入更高的思維層次，怎么談得上有高階思維，又怎么能達(dá)到深度學(xué)習(xí)。