STEM 教育的深度解讀（十四）

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。

緊接前一講，我們繼續(xù)給出六種典型弱化思維教學(xué)方式的剩余兩方面的針對性應(yīng)對。

（5）針對簡單將視野的空間直接限制的問題，切實打破對應(yīng)試內(nèi)容深耕反復(fù)的偏執(zhí) 本著從根本上改變僅僅服務(wù)于應(yīng)試的教學(xué)，從全面育人的角度，針對學(xué)生未來人生需求的各個方面，在可能的情況下，通過更多內(nèi)容和豐富場景的教學(xué)建構(gòu)，使得學(xué)生實現(xiàn)面向生活和工作所需的基本面的盡量涉及和植根。在這里，有一件事情是至關(guān)重要的，那就是要將基礎(chǔ)教育階段的中小學(xué)教育，包括基本的中小學(xué)階段的科技創(chuàng)新教育，總體上實現(xiàn)與高考和應(yīng)試脫鉤，或至少形成不是像當(dāng)前那么直接的關(guān)系。本質(zhì)上，中小學(xué)的首要任務(wù)肯定不是為了幫助學(xué)生考上大學(xué)，而是真正幫助學(xué)生建構(gòu)人生的基礎(chǔ)素養(yǎng)（如圖1 寓意）。為了做到這一點，對于學(xué)校的績效考核中，國家教育管理部門和評價機構(gòu)應(yīng)該首先將高考的錄取率（中考的角度則變?yōu)檫M入重點高中的錄取率）從一個學(xué)校的全面評價中弱化甚至盡量消除，特別是摒棄像當(dāng)前一樣在各地都唯一崇尚的那種“好的學(xué)校就是要看其錄取率”的文化和理念。事實上，現(xiàn)代教育科學(xué)研究明確發(fā)現(xiàn)，任何一個學(xué)生天生都有一定的思維能力，這是與生俱來的自然結(jié)果。根據(jù)這一點，只要越過了為了應(yīng)試的現(xiàn)實鴻溝，只要我們能夠通過更豐富的內(nèi)容和過程，讓學(xué)生盡可能地實現(xiàn)與無比豐富多彩的世界打交道的過程（實際上是對自然世界各個方面的直接體驗及思考過程），學(xué)生天生的思維能力就能夠得到更好的成長發(fā)展和基礎(chǔ)發(fā)揮。而當(dāng)這樣的一種境況達成時，中國學(xué)生所具有的文化多元、勤奮努力和積極主動等優(yōu)勢能力還會更多助長思維的進一步發(fā)展，最終也會促進更好的創(chuàng)新思維能力的建構(gòu)。讓我們真正認識到這個關(guān)鍵并努力實踐轉(zhuǎn)變吧！

（6）針對直接把充分的時間推離思維的問題，科學(xué)設(shè)計對教學(xué)節(jié)奏過度壓緊的釋放 在這里，再次一定要強調(diào)，學(xué)習(xí)絕不僅僅是汗水和苦功的結(jié)果，更不是僅僅看一個學(xué)生是否比他人更用功的結(jié)果。如此，許多時候，就不要忙著催促和督促學(xué)生一個勁兒地緊張和忙碌地完成知識點的反復(fù)習(xí)得，必須將那種中間甚至不多給學(xué)生一點點舒緩思考的“空隙”時間、純粹以刷題和補課為主的模式實現(xiàn)徹底的轉(zhuǎn)型。很顯然，只要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遵循適度的時間占比規(guī)律，學(xué)生的思維乃至深度思維發(fā)生的時間就有了。而只要那樣的思維不斷發(fā)生，學(xué)生的思維就會不斷變得厚實，繼而不斷升級，其大腦也會逐步進入一種更為舒緩和愉悅的范式。而當(dāng)高階思維能力建構(gòu)起來后，學(xué)生的學(xué)習(xí)會反過來更加“事半功倍”，學(xué)習(xí)能級也會達成更高的層次，學(xué)習(xí)同樣內(nèi)容時就會節(jié)約出更多的時間，這樣的一種良性循環(huán)形成后，何愁學(xué)生的成績不好？！事實上，在這樣的良性循環(huán)下，我們的教學(xué)一定會有的是時間（真正理解“雙減”吧！不要再做那種純粹違背科學(xué)化教學(xué)效率規(guī)律的事情了）。

這里，還必須充分注意一個事實，那就是在控制學(xué)習(xí)節(jié)奏中，要給學(xué)生合理的休息時間，暫停下來，讓學(xué)生的大腦“放空”。研究發(fā)現(xiàn)，人的大腦一直處于緊張的運轉(zhuǎn)時，特別是壓力過大、心態(tài)過于緊張的情況下，到了一定的時間，就會出現(xiàn)顯著的疲勞狀態(tài)。此時如果驅(qū)動學(xué)生堅持學(xué)習(xí)，不僅不會帶來當(dāng)前學(xué)習(xí)成效的提升，還會削弱后續(xù)的學(xué)習(xí)成效。而對于尚處于發(fā)育階段的學(xué)生大腦，這樣的“放空”更為重要。已有研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生大腦在應(yīng)試教育的過度運作下出現(xiàn)了發(fā)育損傷的情況（如圖2 示意）。這說明，一味地只提倡學(xué)生不斷升級“努力”和延長學(xué)習(xí)時間，始終讓學(xué)習(xí)處于緊張的狀態(tài)，是一種不科學(xué)的用腦方式，長遠的學(xué)習(xí)結(jié)果必然走向反面，學(xué)習(xí)狀態(tài)也必然出現(xiàn)問題，思維發(fā)育和發(fā)展也必然受到抑制甚至損害。所以，要經(jīng)常給時間讓學(xué)生“給大腦充電蓄能、補充營養(yǎng)和維護狀態(tài)”（其實換方式休息也是值得提倡的），這是提升學(xué)生思維能力的基本條件。

作為上述六個針對性應(yīng)對的歸納，這里再次強調(diào)前述已經(jīng)給出的說法：六大常見的典型方式，最根本的共性是將思維教學(xué)所需的和本來應(yīng)有的過程替換成了其他的過程，將應(yīng)有的教學(xué)方式和內(nèi)容替換成了其他的方式和內(nèi)容，使得實際教學(xué)中無法讓學(xué)生有直接的體驗、充足的時間、豐富的機會和良好的過程，以此進入和展開思維的運行，最終使學(xué)生的思維無法得到有效和到位的建構(gòu)。所以，還是回歸應(yīng)有的過程、方式和內(nèi)容，這是最可靠的辦法。那么，該有的過程、方式、內(nèi)容，必須請回來！這才是教育思維的正道！

為了使大家能夠更準確地展開實際的思維教學(xué)推進，下面進一步把完成六個方面針對性應(yīng)對所需要的、也是教學(xué)本身具有的、更是教學(xué)中應(yīng)該有的教育過程集中而完整地羅列出來，供大家直接展開設(shè)計和使用。

（1）復(fù)現(xiàn)前人獲取已有知識的過程 通過各種情景方式和材料輔助，讓學(xué)生可以了解、理解和重復(fù)前人當(dāng)初的知識建構(gòu)或獲取過程，尤其是采用類似于歷史的教學(xué)方法。

（2）采用學(xué)生自身先行探究的過程 在不給定知識的既定獲取過程、最終確定結(jié)論、明確概念涵義等的前提下，通過有效的探究引領(lǐng)，讓學(xué)生自己先進行相關(guān)知識的探究。探究中要注意不要給予太多的固化、限制和修正，并且多給一點點時間。在探究中和探究后，才再給予學(xué)生以原本希望達成的知識教學(xué)的結(jié)果的呈現(xiàn)、敲定和固化。

（3）推動學(xué)生真正展開知識的應(yīng)用過程 絕不僅是以練習(xí)題（作業(yè)）的方式實現(xiàn)所謂的“應(yīng)用題”型應(yīng)用訓(xùn)練，認識到這本質(zhì)上只是一種簡單而低階的知識復(fù)現(xiàn)型應(yīng)用。讓學(xué)生真正進入實際的場合、場景，以實際的應(yīng)用嘗試展開真實具體的應(yīng)用過程（所謂“真玩兒”和“玩兒真的”），并讓學(xué)生在完整的應(yīng)用結(jié)果出現(xiàn)后，再對結(jié)果進行深刻的檢驗、深入的思考和廣泛的反思。這種方式的應(yīng)用，在效果上會高過應(yīng)用題方式百倍以上，比“刷”幾百道訓(xùn)練題要好很多。

（4）促進學(xué)生定期梳理整體知識體系的過程 梳理知識體系，不僅僅是一種記憶歸納過程，更是一種知識的高級關(guān)聯(lián)升級甚至創(chuàng)新過程。這種關(guān)聯(lián)中發(fā)生最多的就是思維。而且，梳理得越準確，理解得就越深，高階的思維出現(xiàn)和歷練就更多。最終，知識的整體掌握也就可能真正達成，不會像應(yīng)試性的學(xué)習(xí)時往往停留在孤立而不理解的知識點“零星分散”記住和背誦的階段。

（5）引領(lǐng)學(xué)生完成從應(yīng)試思維升級至實際解決問題的過程 一方面讓學(xué)生基于應(yīng)試的方式學(xué)習(xí)和理解知識，一方面也讓學(xué)生向前“走一步”，思考甚至直接嘗試將知識應(yīng)用到實際中解決問題。一般而言，在實際中解決問題都需要考慮更多方面的影響因素、關(guān)聯(lián)因素、制約因素，以及多種結(jié)果乃至多種效應(yīng)，這比一般的應(yīng)試性回答封閉性問題或解決習(xí)題要多出很多內(nèi)容和深化更多層次。因為這其中一定會發(fā)生更多的思維歷練過程、深化過程和高階化過程。

（6）驅(qū)動學(xué)生從低階思維結(jié)果不斷嘗試進入高階思維結(jié)果的過程 高階思維的發(fā)生才是思維建構(gòu)的真正目的。要基于簡單而直接的知識學(xué)習(xí)結(jié)果與結(jié)論，在適當(dāng)?shù)母唠A問題的驅(qū)動下，使學(xué)生自身不斷進入高階問題的思考和復(fù)雜問題的綜合、關(guān)聯(lián)乃至系統(tǒng)化和體系化，盡可能多地展開各種高階思維形式下的思維體驗。當(dāng)然，高階思維的發(fā)生需要教師準確的啟發(fā)和引導(dǎo)，也需要為學(xué)生創(chuàng)造更好的實際氛圍和環(huán)境（高階思維種類非常多，也更需要教師有方法地進行教學(xué)，后續(xù)數(shù)講將深度描述）。

（7）驅(qū)動學(xué)生進入創(chuàng)新知識的過程 在學(xué)生較為全面地掌握當(dāng)前知識點之后，要嘗試提出知識拓展和提升的新要求，驅(qū)動學(xué)生基于已有知識逐步形成當(dāng)前知識的推論、分化、轉(zhuǎn)向、銜接、綜合等有可能創(chuàng)新知識的過程。這會大大提升學(xué)生對知識本身的進一步深入理解，也會大大提升思維的歷練層次，還會驅(qū)動學(xué)生思考思維本身的涵義精髓和方式方法（也將在后續(xù)數(shù)講展開）。

（8）推動學(xué)生真正感受科學(xué)思維特點的過程 在一般思維的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生學(xué)習(xí)和感知科學(xué)思維與普通思維的不同（圖3），驅(qū)動學(xué)生逐步進入科學(xué)思維對普通思維優(yōu)化和進階過程，并通過科學(xué)思維的規(guī)范化和科學(xué)化過程練就思維優(yōu)化趨近能力，最終養(yǎng)成科學(xué)思維方式（也將在后續(xù)數(shù)講展開）。