STEM教育的應(yīng)用范疇（十）

向世清

緊接前一講，在記憶和理解的思維層次之上，我們繼續(xù)沿著布魯姆認知思維六層次論（圖1），也就是前述所給出的“深度學(xué)習(xí)”的縱向坐標軸，闡述STEM教育與深度學(xué)習(xí)的內(nèi)在一致關(guān)系。

當(dāng)思維層次進入應(yīng)用階段時，學(xué)生的學(xué)習(xí)才開始真正進入該所學(xué)知識點的內(nèi)涵理解的檢驗階段。如果真的有所理解，則所學(xué)的知識點就開始進入“知道用在哪里”和“可能怎么用”的范疇，然后才開始超越“只知道其什么含義”的層次。不過，大家注意看圖1，在思維六層次論中，“Applying”（應(yīng)用）的本義是“將所學(xué)的知識（甚至只能稱之為信息）點復(fù)現(xiàn)用于一個相似的場景中”，所以應(yīng)用也就可以分為不同的能級和深度。最簡單的應(yīng)用通常只是該知識點的應(yīng)用場景和應(yīng)用方式的最簡單重復(fù)性“復(fù)驗”使用，而且只是虛擬概念式的復(fù)現(xiàn)檢驗，沒有結(jié)合實際真實問題的解決;而高能級的應(yīng)用則一定包含有關(guān)這一點知識與其他知識的結(jié)合，然后更為綜合復(fù)雜地解決有關(guān)高難度問題的要求，且通常是實際中遇到的問題。所以，如果只停留在最簡單的能級附近，則應(yīng)用所達成的層次自然就很初級（很遺憾的是，我們的應(yīng)試教育中的絕大多數(shù)習(xí)題，姑且稱之為應(yīng)用題，都是停留在這樣的層次上，簡單而直接，并沒有脫離幫助簡單理解含義和重復(fù)性記憶概念的這樣一個層次。這樣的應(yīng)用題即便很復(fù)雜，通常也只是在應(yīng)試技巧方面讓題目增多了“陷阱性的故意障礙設(shè)置”，我們稱之為“題目中的坑”。這樣的習(xí)題做得再多，思維層次也不會有很大的提升。況且，會對付“坑”，只代表“會考試”，而不是“會學(xué)習(xí)”，時間長了，還帶來應(yīng)試性的習(xí)慣僵化和固化，對今后應(yīng)用知識解決問題的基本習(xí)慣有很不好的負面影響）。這樣的應(yīng)用過程最終帶來的結(jié)果仍然很可能停留于“知其然，而不知其所以然”。大量地只做這樣的應(yīng)用，會進一步養(yǎng)成“不求甚解”的習(xí)慣，以后掌握知識的整個“套路”就被培養(yǎng)偏了。所以，簡單的應(yīng)用最多只能算作知識學(xué)習(xí)的中級層次，是不太夠得著高階思維層次的（說到這里，您還以為應(yīng)試教育中的“刷題”很有意義么？笑）。

真正的高階思維是從“Analysing”（分析）這一思維層次開始的。分析的本義在六思維層次論中的準確描述是“將知識或信息分解，進一步探求理解和追尋其與其他知識的關(guān)系，然后將其與其他知識比較、組織化、達成解構(gòu)、內(nèi)涵詮釋并有可能發(fā)現(xiàn)新的理解”。按照這樣的要求，學(xué)生的學(xué)習(xí)從分析開始才能朝著理解和應(yīng)用這一知識點的有難度和挑戰(zhàn)性的程度演化和進化，最終知識的內(nèi)涵被更深入地理解和懂得，而且該知識點在知識系統(tǒng)中的位置和關(guān)系得以初步認識和明了。事實上，這一階段是學(xué)習(xí)知識的進階所必需，學(xué)習(xí)后的表現(xiàn)完全取決于有沒有真正開始實施這一層次的學(xué)習(xí)行為，它的核心是將此知識點與其他相關(guān)知識體系相連接。此過程中，學(xué)生的腦袋瓜兒經(jīng)由相關(guān)的學(xué)習(xí)動作或者活動所驅(qū)動，會發(fā)動更多的過程形成更多的作用性動作和行為，然后，就使得學(xué)生的思維層次向著“我知道了這一點知識究竟是怎么回事兒”的層次邁進，更多地完成了“我其實知道了嗎”和“我還知道什么”等思考。久而久之，如果每個知識點都能這樣學(xué)習(xí)，那么最終整個知識體現(xiàn)就能完整地形成一個理解了的整體，而不是一個一個的知識點的分割并存、分開成一大堆（對比這一點，我們的應(yīng)試教育中真正幫助學(xué)生將知識組織化和體系關(guān)聯(lián)化的過程通常很欠缺和薄弱，使得學(xué)生的知識孤點化、孤立化、學(xué)科分割化，那么理解和懂得就難以真正達成，最后也就不能做到實際應(yīng)用解決真正相關(guān)但卻有所變化或者與其他知識交織的復(fù)雜問題的解決，特別是無法變通性地應(yīng)用此知識解決有所不同的問題，更無法解決創(chuàng)新性的問題）。

如果達成了分析的層次，接下來學(xué)生的學(xué)習(xí)就可以進入更為準確的高階思維層次，也就是圖1中的“Evaluating”（評估）和“Creating”（創(chuàng)新）兩個層次。我們?nèi)匀话凑毡玖x看評估和創(chuàng)新的層次要求。評估的本義是“對應(yīng)用該知識點時所產(chǎn)生的解決方案所關(guān)聯(lián)到的決定和判斷進行反復(fù)的斟酌和評定”，這就使得應(yīng)用該知識點的層次進一步上升到“怎樣應(yīng)用才會更好”的優(yōu)化階段，甚至?xí)催^來評價該知識點的前人建立和獲取結(jié)果是否需要更正和修錯，反過來會達成該知識點的更深內(nèi)涵的理解，而其對應(yīng)的一些學(xué)習(xí)活動行為主要是檢審、假說、批判、證實和研判等，這些關(guān)鍵詞所對應(yīng)的都是一些高級思維行為，類似于可以做裁判或者評審專家的層次了（事實上，到了這樣的層次，即便是不記憶也都已經(jīng)記憶好了，而且不僅僅是記住一個名詞或者概念或者定義了）。創(chuàng)新的本義是“從所學(xué)的知識點出發(fā)，連同與其他知識的結(jié)合，創(chuàng)生建立一個新穎的解決方案、產(chǎn)品或者新的思維方式”，這就使得有關(guān)該知識點的學(xué)習(xí)進入最后的知識完善、創(chuàng)新修正甚至是推翻重建階段，不僅極大地拓展了該知識點，而且使得該知識點在已有知識體系中的結(jié)果得以更新和升級，這樣的知識認識層次就幾乎已經(jīng)是學(xué)習(xí)知識最終的自由應(yīng)用知識的高度了。最關(guān)鍵的是，我們的知識由此可以進一步實現(xiàn)對世界的準確描述，反映更為準確的客觀現(xiàn)象和事實，描述世界的真正內(nèi)涵。它所對應(yīng)的學(xué)習(xí)活動行為主要是設(shè)計、建構(gòu)、計劃、生產(chǎn)和發(fā)明，這些關(guān)鍵詞所反映的都是人類知識應(yīng)用的最高層次，尤其是設(shè)計和發(fā)明，連同其對應(yīng)的實踐學(xué)習(xí)，即通過創(chuàng)新實現(xiàn)人類對自身的發(fā)展和對社會的發(fā)展，以及對自然世界的更準確認知和與其交互的更相適應(yīng)（很遺憾的是，我們的應(yīng)試教育從小就只是讓學(xué)生復(fù)述、記憶、重現(xiàn)、知曉已有的知識點，卻很少讓學(xué)生形成對已有知識更深層次的理解、研判、應(yīng)用乃至更新性的修正、完善，最終形成創(chuàng)新的整體缺失性。最可怕的是，哪怕把所學(xué)的知識點全記得滾瓜爛熟，應(yīng)試教育卻只是教會了一種模式和習(xí)慣，那就是“你把所告訴你的、所看到的知識記下就算可以了”，連創(chuàng)新的意念、意識都不會出現(xiàn)或者再有！這才是真正失去了教育的本質(zhì)要求。可以說，應(yīng)試教育對創(chuàng)新發(fā)展而言，缺失了創(chuàng)新有關(guān)的實現(xiàn)，所以在本質(zhì)上對個人、國家和民族的創(chuàng)新發(fā)展是一種極大傷害，甚至是阻礙！大家應(yīng)該真的要警醒啦）。

那么，STEM教育是怎樣可以讓這些高階思維層次的學(xué)習(xí)活動行為發(fā)生的呢？實際上，STEM教育在“拉長”教學(xué)過程、樹立追求不同層次的思維教學(xué)目標后，其核心就是在于利用發(fā)現(xiàn)和解決問題的邏輯牽引，以一系列遞進的問題導(dǎo)向法實施過程展開，而實施過程中在九步法的不同階段分別或者融合性地采取了多種學(xué)習(xí)方式和行為方法，包括探究、實踐、動手、設(shè)計、實驗、分析、研判、假說、創(chuàng)新等（也就對應(yīng)著教學(xué)過程的不同類型的教學(xué)法單獨采用或者復(fù)合型融合采用）（圖2寓意），實實在在地讓學(xué)生經(jīng)歷了一個圍繞問題解決的相關(guān)知識點包集的、從低階思維層次到高階思維層次的全體驗過程、全學(xué)習(xí)過程，而且在其中引導(dǎo)了方法論、解決問題套路、規(guī)范乃至優(yōu)化方法的建構(gòu)和習(xí)得，并全程逐漸提升思維性感受，所以在“深度學(xué)習(xí)”的縱向軸方面完成了要求。加上其在過程中實現(xiàn)實際的、面向真實場景的、實踐動手的、解決真實問題要求，所以是一個完整的體驗情感、精神和價值觀的過程，而且不是被動和分割性的體驗，最終也就同時在“深度學(xué)習(xí)”的橫坐標軸方向可能實現(xiàn)了全七維的建構(gòu)。因此，我們說，STEM教育的每一個完整單元過程，只要能夠設(shè)計合理、開展有序、實施有效、總結(jié)到位，那就是真正滿足2個坐標方向的7橫向維度和縱6個層次的深度學(xué)習(xí)（這樣也就進一步明確了STEM教育的真正全面要求，大家應(yīng)該經(jīng)常面對這樣的要求，反思自身的STEM教學(xué)、STEM單元課設(shè)計、STEM課程設(shè)計是不是達標了，是不是做好了，是不是到位了！強調(diào)，這里的說法特別重要！希望大家反復(fù)思考和反思！您覺得是不是？）而且，我們還必須凸顯地說，迄今為止，所有教學(xué)法幾乎都不如STEM教學(xué)法來得完整、完備、先進和有效。