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      以問題驅動,激發學生創新思維

      更新時間:2021-10-08

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      以問題驅動,激發學生創新思維


      教育者必須清晰

      了解國家的戰略思考與指向

       

       

      二十一世紀是一個以科技創新為核心的全面創新時代,對人才素質提出了更高的要求。習近平總書記在去年的全國院士和今年的人才工作會議中都明確提出了四個面向:面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向經濟主戰場,面向人民生命健康。四個面向理清了21世紀第四次工業革命背景下教育發展方向。要加強創新人才教育培養,把教育擺在更加重要位置,全面提高教育質量,注重培養學生創新意識和創新能力。習總書記指出:“問題是創新的起點,也是創新的動力源?!蓖苿觿撔卤仨殘猿謫栴}導向,通過發現問題、篩選問題、研究問題、解決問題,不斷推動社會發展進步。中共中央國務院《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》中特別強調提升智育水平,著力培養認知能力,促進思維發展,激發創新意識。在近年的高考試題中也已經凸顯了加強獨立思考、邏輯推理、信息加工等方面的考查。堅持應用導向,鼓勵學生運用知識、能力和素養去解決實際問題。高考命題中強調創新意識和創新思維,關注與創新相關度高的能力和素養測試,比如獨立思考能力、發散思維、逆向思維等;考查學生進行新穎推測和設想并周密論證的能力;考查學生探索新方法積極主動解決問題的能力,鼓勵學生勇于擺脫思想的束縛,大膽創新。



      GREAT CHANGES 

      時代變革與思維方式發生了巨大變化


      人類對世界的認識從不可知到發現事物的規律與變化,特別是以牛頓為代表形成的方法論與機械思維,促進了工業社會的巨大發展和人類思維和生活方式的重大變革,這種影響力到今天還威力不減。信息社會和大數據時代的到來,美國數學家、信息論的創始人香農提出了“信息熵”,開啟了另一種思維模式與認識世界的方法。

      面對世界新的大變局,我們該怎樣應對呢?從瞎子摸象的寓言故事中我們得到的啟示:認識事物從整體到局部,再到整體,循環往復。而不能始終局限在某一個特定的部分與細節。學校的教學,乃至我們開展所有工作的思維方式與解決問題的方法,都必須遵循一定的規律,抓住事物的本質與核心。特斯拉的CEO馬斯克創造了很多常人不可想象的發明,他特別推崇“第一性原則”,“每個系統中存在一個最基本的命題,它不能被違背或刪除”,也就是每一樣事物中必然存在一個點是穩固的,不會受外在因素影響或改變,或消失。那么教育中這個第一性是什么呢?很有可能就是思維,或者是我們下面談到的學科中具有持久價值的大概念、核心思想與觀點。古代學說《中庸》中講到:博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之。也就是:學習,反思,做事。

       

       

      C0MPARISON

      創新思維的本質與現實對照


      創新思維的本質是啥呢?它就是以大無畏的勇氣去突破傳統的、定勢的思維模式,以靈活的、新穎的、獨特的、多角度的去探求事物的規律與發展。創新思維能力要具有如下的品質:流暢性、變通性、獨特性、精致型以及抗過早封閉性。有研究表明:在我國小學生比初中學生更具有創新思維的能力,為什么呢?大家心知肚明(考試壓力)。

      從心理學的研究中知道,創新思維是從問題中、豐富的知識與體驗中產生的,一般要經歷四個階段(問題,醞釀,豁朗,驗證)。要獲得創新思維就必須了解它的基本構成:形象思維、直覺思維、批判性思維、創新人格與語言能力。

      在此主要簡單闡釋后面三個方面。批判性思維的核心是質疑、反思,質疑的基本表現是問題意識。問題是思維的起點。愛因斯坦曾經說,提出問題往往比解決問題更重要。批判就是在問題上重新建構,對問題的所有相關內容進行反思批判,找到問題的根據,用新的事實作為問題的支撐。因此說,批判性思維是創新思維解決問題的基礎,沒有批判就沒有創新。

      在創新思維中,與邏輯思維密切相關的語言能力是一個重要組成部分。有專家提出教師應該有自己的專業化的教師語言,教師的課堂語言:幽默、精準、邏輯性強,對學生更有吸附性,更有利于促進學生語言表達能力和邏輯思維能力。哈佛大學心理學家加德納教授把語言列為八大智力能力要素之首?,F代腦科學實驗證明語言不是思維的唯一工具,但語言作為思維交流的媒介,具有概括、傳遞和調節作用,起到推動和調整思維活動的功能。

      創新思維需要培養創新思維者有良好的人格特質。一是要激發思維者的內驅力,調動學生的認知努力和全身心投入(具身學習),通過課堂創設良好的問題探究氛圍,給學生提供深度思考和發現有價值問題的機會與平臺。培養學生科學探究的精神尤為重要,兩彈一星在極其艱苦的條件下成功發射,老一代科學家的精神是最好的詮釋。在教學過程中,老師需要有判斷力,有底氣;老師和學生都要有開放的心態,真誠的自信;互為勉勵,教學相長的胸懷,鼓勵學生敢于挑戰和享受失敗的精神與勇氣。

      哈利波特的作者J.K.羅琳在哈佛大學畢業典禮上分享人生經驗時談到,她成功的兩個主要因素:發揮想象,享受失敗。人的獨立思維能力和獨立人格是人區別于動物的根本。獨立人格的核心就是自由的個性、自由的意志,讓學生的個體自主性及主體地位得到張揚和體現,人云亦云,步入趨同思維的窠臼是不可能產生創新思維的!

      想象力、形象思維和邏輯思維在知識的生成、運用和遷移中有著重要的作用。我們在教學中可以利用已獲得的知識與經驗,結合我們的生活實際,采用歸納、總結和類比的方式去促進學生知識的理解與生成以及創生新的知識。在此舉一個大家熟悉的例子。我在此把課堂比作“食堂”,要想食堂經營得好,受人歡迎。食堂大廚需要了解食客,制定合理的菜單,適時評估菜肴受歡迎的程度,并反復調試和修改菜肴的種類與味道,同時,力求達到色香味俱全,飯菜越可口,食欲越強烈。但是,過一段時間又必須創新菜肴,以滿足食客對新菜肴的需求。

      大家想想美味是怎樣做出來的呢?新菜是怎樣創生的呢?廚師完全按定量化的菜譜做菜嗎?廚師肯定是憑已有的經驗和最基本的做菜知識,把不同食材和調料結構化的、有科學程序的有機搭配,在適度的火候和熟練的技能狀態下完成的。享受美味的同時還需要有舒適的環境,以便同事、朋友間友好、和諧的溝通,如此食堂才有人氣和成就感。我們教室開展的學習活動未嘗不是如此呢?

      再舉一個例子,有深度的旅游需要了解旅游地的歷史、文化及美麗風景的欣賞,淺層旅游:拍照留念發微信。教材如同是導游手冊,老師是導游,學生是游客,怎樣才能達到深度旅游?導游手冊不能起到關鍵作用,導游的引導和對旅游地是否能深度介紹?旅游過程中采用的方式和手段都會影響游客的旅游效果。同時,游客是否動用了所有感官,是否在深入觀察、發現、理解、思考和全身心去享受旅游的快樂以及獲得豐富的情感和感官體驗??傊?,依賴于導游手冊和導游的簡單解釋是不可能達到深度旅游的,必須有游客的親身感受和深度體驗。

       

      CREATIVE THINKING

      教師、學生、問題、課堂環境與創新思維


      教師與學生、問題與創新思維,以及課堂環境創設,相互關聯與作用。培養學生創新思維,課堂是主陣地。課堂提問是師生交流最基本的手段和途徑。德國教育家第斯多惠曾說:“教學的藝術不在于傳授知識的量的多少,而在于激勵、喚醒、鼓勵學生持續的有意義的學習?!?西方學者德加默指出:“提問提得好即教得好”,美國教學法專家斯特林?G?卡爾漢認為:“提問是教師促進學生思維、評價教學效果以及推動學生實現預期目標的基本控制手段?!?/span>

      教師在利用提問對學生進行創新思維培養時,教師、學生、問題、教學環境與創新思維相互之間有一個動態的發展和變化過程,我們可以用如下圖示表達這一動態生成過程:在培養學生創新思維過程中,教師本人的思維品質、綜合素養、教學技能、情感與態度、教師基于學生實際創設的教學場景等方面,都會影響創新思維的質與量;外加上學生的學科學習基礎與能力、思維能力、元認知能力、情感與態度、學生課堂合作探究的氛圍等,在課堂進程中兩者共同構成了圖形中的圓弧實線部分——綜合品質與環境,而且隨著綜合品質與良好環境的增多朝著虛線部分延伸,扇形部分創新思維的量隨之增大。

       

       

       

      教師所設計問題的質量決定圖形中半徑的長度,問題設計越科學(興趣性、啟發性、開放性、實踐性、遷移性),半徑越長;設計問題就如同游戲軟件開發一樣,找準玩家的體驗核心:就是調動玩家的情緒(榮耀感,愉悅感,軟癮感),激活玩家的多巴胺分泌(多巴胺是大腦神經興奮源)。同時,課堂提問應具有互助性,美國的布魯巴克認為:“最精湛的教學藝術,遵循的最高準則就是讓學生自己提出問題?!?學生提問的質量越高,半徑也增長,那么創新思維的量也會增大。所以,以問題為中心的創新思維培養,在教師和學生的共同努力中動態而科學的生成。

        

       


      REALITY CLASS

      現實課堂問題與改進的一點思考

       

      從現實的課堂教學到創新能力培養有一條漫長之路。從大多數的課堂中,我們可以看出,老師與學生都陷入了教學設計與學習方法和思維的舒適區;教師已經習慣于獨白式教學或灌輸式教學,巧合的是,灌輸式教學在英語中叫做“coverage”,即“表面”,掩蓋了事實真相和知識背后的價值的教學,老師們基于教材內容順序,講得多,講得快,沒有考慮學生是否真正吸收和理解!沒有提前的預設性效果和適宜性評估;沒有深入研究基于知識生成和認知規律的整體性思考;沒有基于生活實際的知識情景性運用與遷移,這樣的教學讓大多數學生接受了碎片化的知識和信息,難以形成持久性記憶,更無從產生思維和創新思維!

      對此,我的一點思考與建議。若有可能,學??梢蚤_設專門的基礎性哲學和邏輯思維課程,為建設思維型課堂打好基礎。通過建設知識與思維整合的課程,以大任務,真情景為前提,核心大概念為背景,課程學習的核心內容為基礎,聚焦知識的生成過程和思維路徑,設計出學科知識間可遷移的具有挑戰性和有探究意義的綜合性基本問題和專題性基本問題。創設寬松、包容的學習場景和知識運用的實踐情景。改變舊有的教學思維與模式,以教材為學習資源,圍繞核心內容,培養學生由內而外的思維驅動力:永遠充滿好奇心,永遠不滿足于簡單解釋;培養學生由外而內的思維方式,借助于自然界的隱喻和人類文明成果的啟示,強化洞察抽象事物的“敏感度”。從橫向思維轉向縱向思維,挖掘問題和現象背后的深度。

      為此,在我們的課堂中建議落實以學科的整體性思考和以單元較為全面的知識建構為基礎,科學有效地設計基于透徹和完整理解的系列問題,想方設法創設問題情景,激發學生的情趣,結合學科特點和問題方向加強學生的思想引領和綜合素養的提升。真正實現我們的課堂以問題為主線,以思維為導向,以育人為根本,切實提高課堂效益,提升學生的思維能力與做人素養,努力突破學科傳統低效的課堂教學瓶頸與育人空白。

      第一.老師的教學設計必須提前清楚地思考教學要達成的目標與效果,圍繞目標和效果設計系列具有引領性、層次性、多維性和知識建構性的問題。涉及整個單元或學科大概念的知識可以反復設計以不同文字表述重復出現的問題,以此加深學生的記憶與深度理解。

      第二.在問題設計中,結合學科知識結構和單元知識建構,認真設計出基于大概念,知識建構的主線,引起學生深度思考、激發學習意義和興趣的問題,讓學生不僅僅學到零散的和基于純粹記憶的知識,還要幫助和促進學生積極思考的各類問題,通過問題解決去獲得知識的建構和形成長久性記憶。

      第三.切實思考設問的方式與技巧,老師不可以直接呈現概念和定理內容,思考引入學習中心的有趣話題(故事與視屏),引發學生興趣與思考??梢钥紤]基于學科的概念描述和重要文字敘述設計問題;也可以結合討論的中心內容和學生容易出現誤解的地方采用不同的表達方式設問;還可以圍繞學科考察內容從不同方向設計問題;再就是設計一些思想品質教育相關聯的引起學生討論的問題??傊?,設問時老師要基于視野的拓展,思維的靈活,教育的啟示等具有持久意義和價值的問題。

      第四.問題設計切實避免隨意性和只追求問題答案的正確性。鼓勵學生對問題表達不同觀點和想法,把開放性問題和有標準答案的問題相結合;把課本知識與課外知識相結合提出問題;把單一知識的問題與學科知識融合的問題相結合;把激發情趣與邏輯思維嚴密的問題相結合;同時考慮學生不同思維水平,盡量激發全體學生的問題探討興趣與積極性。

       


      CONCLUDING REMARKS

      結束語

       

      正如美國心理學家和教育家布魯納所說的那樣,好的問題“是那些引起思維困惑的、顛覆顯而易見或權威‘真理’的,或是引起不一致觀點的問題”。好的問題能引出有趣的和可選擇的其它觀點,要求我們在發現和維護答案的過程中聚焦于推理過程,而不只是關注答案的“對”與“錯”。好的問題將激發已學知識、生活體驗與當前學習內容之間的意義關聯。好的問題可以而且確實需要重復出現,每次出現都使我們獲益匪淺。好的問題使我們重新思考我們認為已經理解了的東西,并能使我們舉一反三??傊?,最好的問題不僅能夠促進對某一特定主題單元的內容理解,也能激發知識間的聯系與遷移,當然也會促成思維能力的提升與創新,這樣的問題也就是上面提到的基本問題。

      人們常說,“教給學生一碗水,教師則是一桶水”。這樣的比喻在當今的信息化時代和大數據智能化潮流中,已經被淹沒了。一碗水滿足不了時代發展的需要,一桶死水更不能推動時代科技的進步。在今天深入開展基礎教育課程與改革的背景下,教師應該是一條流動的、充滿生機的、富于包容與開放的河流,學生是遍布大河周圍充滿靈動、滿懷希望與探究精神的小溪和小河。老師要成為永不干涸的、與學生互為融通的、激發學生靈感的、奔流不息的大河,對老師意味著不斷學習和終身學習?;ヂ摼W在全球遍地開花,人工智能、基因技術、納米技術正在把人類幻想一步步變為現實,科技的力量在改變我們的生活方式,更在改變我們的學習與思維方式。作為當今的教育者,還停留在機械思維的工業時代,以知識的確定性去教授面向大數據時代不確定性的未來人才,這樣的教育與教學格局能否擔當未來人才之培養值得深思與考量!

       

      作者:任天府 鴻鵠高中教育集團黨委書記、總校長

       

      (本文來源于于成都七中八一學校第五屆教育研討會作者的發言稿)

      注:文章只摘錄原文的三分之二

       

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