STEM 教育的深度解讀（十一）

向世清，博士，中國科學院上海光學精密機械研究所研究員。長期從事激光物理與工程技術的前沿研發(fā)，是參與產業(yè)經濟戰(zhàn)略與決策咨詢、基礎教育改革咨詢、科技創(chuàng)新中心發(fā)展戰(zhàn)略設計等多領域戰(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。

在前一講進入我國當前教育（包括科技創(chuàng)新教育）的第三種“不完備”（即“思維與知識的教學分離”）及其根源所在的剖析后，我們已經初步闡述了思維的概念和內涵。這一講，我們首先進一步具體剖析思維，給出思維的基本種類（大家要認識到，思維有著非常多的種類呢！而且有不同分類方法，很難定論說明。這里僅僅給出大致的基本描述），然后開始闡述“思維與知識的教學分離”的基本情況和特征表現(xiàn)，以及為什么會發(fā)生這種分離，為下一講再給出如何改觀這種“不完備”作好鋪墊。

由于思維是人們在接觸和認識事物，進而實現(xiàn)思考、推導、理解、判斷的過程，所以思維的結果就是某種對事物的間接反映。在這一過程中，發(fā)生思維的人一定會借助于已有的知識和經驗、已知的條件、當前的情形、要考慮的目標等往下推測未知的事物，繼而逐步演進到探索與發(fā)現(xiàn)事物的內部本質聯(lián)系和規(guī)律性。那么，這一過程中就一定反映出思維具有當下和整體思考的某種特定或混合路徑的方式。所以在前一講的基礎上，我們必須強調思維本質上的“從哪里到哪里”“由什么到什么”“怎么繼續(xù)下一步”“下面和后面會怎么樣”“還能怎么變化”等具體思考方式。這些實際上就是將某種形式的想如何連接起來，或者將想的上一步與下一步如何有機、有效、有特定路子地連接起來（從人的講話方式基本就能看得出來，很多時候，一個人的講話就能直接反映其思維方式，您可以注意觀察）。

把這些連接研究歸納起來，已經發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)有多種不同特征的連接方式，比如按照關聯(lián)、邏輯、順序、層次、因果等實現(xiàn)思考的前后上下左右連接。這就是思維方式和種類。

人的思維方式千變萬化，因人而異、因地而異、因時而異、因情而異、因需而異、因變而異（如圖1）。不同的思維也隨時間變化而發(fā)生著演變（例如系統(tǒng)思維所經歷的歷史演變過程：古代整體系統(tǒng)思維方式—近代機械系統(tǒng)思維方式—辯證系統(tǒng)思維方式—現(xiàn)代復雜系統(tǒng)思維方式）。經過歷史上的大量研究，思維科學迄今為止已經進入一個較深入的階段，已歸納出的思維種類有非常多的數(shù)量，具體要看什么分類方法。但具體的數(shù)量和分類方法還沒有特別確定的說法，甚至在理論界也仍然存在著很大的分歧。特別要強調，思維的類型還真沒辦法固定，所以可以建立起多種不同分類標準。作為一些典型的分類方式，以下不作解釋地羅列出多種說法（沒有順序等第之分，沒有好壞優(yōu)劣之分，也不算準確的界定，只為了說明這里仍然存在的不確定性。大家可以自行查資料學習相關具體內容），大家從中可以看出種類的多樣特點。

● 常用六種分類：形象思維、逆向思維、發(fā)散思維、批判思維、類比思維、邏輯思維

● 常用七種分類：系統(tǒng)思維、辯證思維、邏輯思維、發(fā)散思維、形象思維、逆向思維、靈感思維

● 常用十種分類：逆向思維、抽象思維、線性思維、形象思維、直覺思維、定向思維、創(chuàng)新思維、分析思維、發(fā)散思維、聚合思維

● 典型五種分類：感性具象思維、抽象邏輯思維、理性具象思維、上升性思維、求解性思維

● 六大高層思維：辯證思維、系統(tǒng)思維、戰(zhàn)略思維、底線思維、精準思維、法治思維● 六大職場思維：目標導向思維、利他思維、迭代思維、忙碌替代無聊思維、整合性思維、重視運動思維（給出這一條分類是為了對照而已，這一條理論上并無說法，更多是經驗總結性的，是所謂的職場達人總結的職場工作最應該建立的“攻略”，笑）還可以列舉出很多。一般而言，不同的分類有不同的依據標準和原則。以下我們舉例給出幾種不同的分類所具有的依據（也是舉例性的羅列而已）。

● 根據思維的憑借物（思維的內容或思維的發(fā)展水平，這是孩子成長的基本思維層次遞進過程）：可以分為直觀動作思維、具體形象思維、抽象邏輯思維（前兩種較為簡單自然，或者天生一般就能夠具備，但第三種則一般需要專門的培養(yǎng)才能建立。而且兒童從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡有一個關鍵期，一般都在10 ～ 11 歲左右，我們應該關注）● 根據思維的邏輯性：可以分為直覺思維、分析思維（分析思維更需要培養(yǎng)建構）● 根據思維的指向性：可以分為聚合思維、發(fā)散思維（這一分法在解決創(chuàng)新問題的過程中特別重要）● 根據思維的具體連接方式特征性：可以分為反向思維、跳躍思維、循環(huán)思維、轉移思維等（這一條更能反映一個人思維的靈活性、巧妙性和敏捷性。變一變思維，人生甚至可以有非常顯著的改變和不同）有了這些羅列，我們可以簡單看出，思維的多種方式和分類方法都特別反映出一個突出特征，即思維是復雜而“高深莫測”的。這還只是目前人類關于思維研究的階段性結果。

人類思維仍然還處于繼續(xù)的研究中，相信未來可以有更多的科學化結論。因為它是認識過程的高級階段，完全發(fā)生在我們的大腦內部，所以思維高級性是人類特有的，思維方式也是人類特有的。思維是真正反映人的靈性和高能力的。我們當然還需要真正進一步了解我們人自身（此外，迄今為止我們尚未弄清動物是否也存在類似的思維方式情況，目前只是初步發(fā)現(xiàn)和認為動物還沒有人類如此的高級思維能力）。

還必須強調，思維也是認識過程的核心。思維以感知為基礎又超越感知的界限。通常意義上的思維，涉及所有的認知或智力活動，是認識過程的高級階段。人們通過思維，不僅真正獲得感知，而且還能并因此才能“補充”乃至“補齊”感知的各個層面性、各個側面性、隱形未可知性、不完整性、不完全性和不連貫性等，最終才真正可以還原世界和事情的本來面目與實質（舉例說明，通過觀察，我們只能看到表面現(xiàn)象，而經過思維，我們就可以給出定律和公式）。這么說起來，沒有建立起思維的教育，實際上就沒有真正教會學生認識世界的能力。所以，我們一定要特別重視思維的教學，這是我們教育的根本，也是我們教育的最終趨向（而不是像我們現(xiàn)在許多的教育追求知識的數(shù)量多少）（如圖2 示意）。

把握了這一點，我們對教育的許多方面的誤解也就可以迎刃而解了。

那么，在實際教育過程中，為什么會發(fā)生“思維與知識的教學分離”呢？剖析原因之前，讓我們回顧并牢記思維的二次過程性，即思維雖然是人用頭腦進行思考反應和邏輯推導的屬性、能力和過程，但是這樣的思考反應和邏輯推導需要對象和載體。所以，思維的過程包括兩個部分：一是感知，這是感性過程；二是感知上和感知后的思考與邏輯推導，這是理性過程。二者缺一不可，而且一定要關聯(lián)發(fā)生，最好是同時發(fā)生。我們有了這樣的認識，分析教育中可能發(fā)生的思維與知識的分離就顯得十分簡單和容易，而且不存在較大的理解問題。

在教育特別是在具體的教學過程中，按照實際的發(fā)生過程，人類通?；谥R進行教學，而且主要依據信息類知識與概念類知識發(fā)生實際的主體教學過程（這是一種習慣方式，因為人們認為教學必須以某種出發(fā)點和某種載體附著才能發(fā)生。換句話講，教育過程是培育人（的大腦）接受信息、存儲信息、加工信息，以及輸出信息的活動過程。

當然，是不是存在另外的方式，值得研究和思考。我個人認為肯定有另外的方式）。那么，能不能在過程中有效地發(fā)生前述的思維的感性過程和理性過程，并最好是關聯(lián)發(fā)生乃至同時發(fā)生呢？如果能，那么就不會有“思維與知識的教學分離”的問題存在了。

事實上，解決這里的分離首先是一個如何“教到”思維的問題，而不是一個如何“教會”高級思維的問題。有很多教學是沒有能夠做到這一點的，要么只發(fā)生感性過程，要么只發(fā)生理性過程，要么同時發(fā)生但卻沒有作好有效的關聯(lián)。這樣的“要么”發(fā)生任何一種，都會出現(xiàn)“思維與知識的教學分離”問題（不是說不可以分離，是允許單獨的感性過程和理性過程教學單元或時段存在的，不一定需要同時發(fā)生。但是，如果全部教學過程結束卻還沒有發(fā)生感性過程與理性過程的關聯(lián)，那就一定是分離了）。

最為典型的，就是我國近數(shù)十年來所發(fā)生的偏過極端應試教育的情況，包括我們在科學教育的很多不良過程中的實際所發(fā)生情況（當然，在很多國家和地區(qū)的很多地方，因為教師水平的不足、教學設計的不夠科學等因素，也都發(fā)生有不同程度的這種分離），這一點，我們下一講較詳細地展開闡述。