STEM 教育的深度解读（十四）

向世清，博士，中国科学院上海光学精密机械研究所研究员。长期从事激光物理与工程技术的前沿研发，是参与产业经济战略与决策咨询、基础教育改革咨询、科技创新中心发展战略设计等多领域战略专家，也是上海市最为活跃的科技创新教育专家之一。

紧接前一讲，我们继续给出六种典型弱化思维教学方式的剩余两方面的针对性应对。

（5）针对简单将视野的空间直接限制的问题，切实打破对应试内容深耕反复的偏执 本着从根本上改变仅仅服务于应试的教学，从全面育人的角度，针对学生未来人生需求的各个方面，在可能的情况下，通过更多内容和丰富场景的教学建构，使得学生实现面向生活和工作所需的基本面的尽量涉及和植根。在这里，有一件事情是至关重要的，那就是要将基础教育阶段的中小学教育，包括基本的中小学阶段的科技创新教育，总体上实现与高考和应试脱钩，或至少形成不是像当前那么直接的关系。本质上，中小学的首要任务肯定不是为了帮助学生考上大学，而是真正帮助学生建构人生的基础素养（如图1 寓意）。为了做到这一点，对于学校的绩效考核中，国家教育管理部门和评价机构应该首先将高考的录取率（中考的角度则变为进入重点高中的录取率）从一个学校的全面评价中弱化甚至尽量消除，特别是摒弃像当前一样在各地都唯一崇尚的那种“好的学校就是要看其录取率”的文化和理念。事实上，现代教育科学研究明确发现，任何一个学生天生都有一定的思维能力，这是与生俱来的自然结果。根据这一点，只要越过了为了应试的现实鸿沟，只要我们能够通过更丰富的内容和过程，让学生尽可能地实现与无比丰富多彩的世界打交道的过程（实际上是对自然世界各个方面的直接体验及思考过程），学生天生的思维能力就能够得到更好的成长发展和基础发挥。而当这样的一种境况达成时，中国学生所具有的文化多元、勤奋努力和积极主动等优势能力还会更多助长思维的进一步发展，最终也会促进更好的创新思维能力的建构。让我们真正认识到这个关键并努力实践转变吧！

（6）针对直接把充分的时间推离思维的问题，科学设计对教学节奏过度压紧的释放 在这里，再次一定要强调，学习绝不仅仅是汗水和苦功的结果，更不是仅仅看一个学生是否比他人更用功的结果。如此，许多时候，就不要忙着催促和督促学生一个劲儿地紧张和忙碌地完成知识点的反复习得，必须将那种中间甚至不多给学生一点点舒缓思考的“空隙”时间、纯粹以刷题和补课为主的模式实现彻底的转型。很显然，只要学生在学习过程中遵循适度的时间占比规律，学生的思维乃至深度思维发生的时间就有了。而只要那样的思维不断发生，学生的思维就会不断变得厚实，继而不断升级，其大脑也会逐步进入一种更为舒缓和愉悦的范式。而当高阶思维能力建构起来后，学生的学习会反过来更加“事半功倍”，学习能级也会达成更高的层次，学习同样内容时就会节约出更多的时间，这样的一种良性循环形成后，何愁学生的成绩不好？！事实上，在这样的良性循环下，我们的教学一定会有的是时间（真正理解“双减”吧！不要再做那种纯粹违背科学化教学效率规律的事情了）。

这里，还必须充分注意一个事实，那就是在控制学习节奏中，要给学生合理的休息时间，暂停下来，让学生的大脑“放空”。研究发现，人的大脑一直处于紧张的运转时，特别是压力过大、心态过于紧张的情况下，到了一定的时间，就会出现显著的疲劳状态。此时如果驱动学生坚持学习，不仅不会带来当前学习成效的提升，还会削弱后续的学习成效。而对于尚处于发育阶段的学生大脑，这样的“放空”更为重要。已有研究发现，学生大脑在应试教育的过度运作下出现了发育损伤的情况（如图2 示意）。这说明，一味地只提倡学生不断升级“努力”和延长学习时间，始终让学习处于紧张的状态，是一种不科学的用脑方式，长远的学习结果必然走向反面，学习状态也必然出现问题，思维发育和发展也必然受到抑制甚至损害。所以，要经常给时间让学生“给大脑充电蓄能、补充营养和维护状态”（其实换方式休息也是值得提倡的），这是提升学生思维能力的基本条件。

作为上述六个针对性应对的归纳，这里再次强调前述已经给出的说法：六大常见的典型方式，最根本的共性是将思维教学所需的和本来应有的过程替换成了其他的过程，将应有的教学方式和内容替换成了其他的方式和内容，使得实际教学中无法让学生有直接的体验、充足的时间、丰富的机会和良好的过程，以此进入和展开思维的运行，最终使学生的思维无法得到有效和到位的建构。所以，还是回归应有的过程、方式和内容，这是最可靠的办法。那么，该有的过程、方式、内容，必须请回来！这才是教育思维的正道！

为了使大家能够更准确地展开实际的思维教学推进，下面进一步把完成六个方面针对性应对所需要的、也是教学本身具有的、更是教学中应该有的教育过程集中而完整地罗列出来，供大家直接展开设计和使用。

（1）复现前人获取已有知识的过程 通过各种情景方式和材料辅助，让学生可以了解、理解和重复前人当初的知识建构或获取过程，尤其是采用类似于历史的教学方法。

（2）采用学生自身先行探究的过程 在不给定知识的既定获取过程、最终确定结论、明确概念涵义等的前提下，通过有效的探究引领，让学生自己先进行相关知识的探究。探究中要注意不要给予太多的固化、限制和修正，并且多给一点点时间。在探究中和探究后，才再给予学生以原本希望达成的知识教学的结果的呈现、敲定和固化。

（3）推动学生真正展开知识的应用过程 绝不仅是以练习题（作业）的方式实现所谓的“應用题”型应用训练，认识到这本质上只是一种简单而低阶的知识复现型应用。让学生真正进入实际的场合、场景，以实际的应用尝试展开真实具体的应用过程（所谓“真玩儿”和“玩儿真的”），并让学生在完整的应用结果出现后，再对结果进行深刻的检验、深入的思考和广泛的反思。这种方式的应用，在效果上会高过应用题方式百倍以上，比“刷”几百道训练题要好很多。

（4）促进学生定期梳理整体知识体系的过程 梳理知识体系，不仅仅是一种记忆归纳过程，更是一种知识的高级关联升级甚至创新过程。这种关联中发生最多的就是思维。而且，梳理得越准确，理解得就越深，高阶的思维出现和历练就更多。最终，知识的整体掌握也就可能真正达成，不会像应试性的学习时往往停留在孤立而不理解的知识点“零星分散”记住和背诵的阶段。

（5）引领学生完成从应试思维升级至实际解决问题的过程 一方面让学生基于应试的方式学习和理解知识，一方面也让学生向前“走一步”，思考甚至直接尝试将知识应用到实际中解决问题。一般而言，在实际中解决问题都需要考虑更多方面的影响因素、关联因素、制约因素，以及多种结果乃至多种效应，这比一般的应试性回答封闭性问题或解决习题要多出很多内容和深化更多层次。因为这其中一定会发生更多的思维历练过程、深化过程和高阶化过程。

（6）驱动学生从低阶思维结果不断尝试进入高阶思维结果的过程 高阶思维的发生才是思维建构的真正目的。要基于简单而直接的知识学习结果与结论，在适当的高阶问题的驱动下，使学生自身不断进入高阶问题的思考和复杂问题的综合、关联乃至系统化和体系化，尽可能多地展开各种高阶思维形式下的思维体验。当然，高阶思维的发生需要教师准确的启发和引导，也需要为学生创造更好的实际氛围和环境（高阶思维种类非常多，也更需要教师有方法地进行教学，后续数讲将深度描述）。

（7）驱动学生进入创新知识的过程 在学生较为全面地掌握当前知识点之后，要尝试提出知识拓展和提升的新要求，驱动学生基于已有知识逐步形成当前知识的推论、分化、转向、衔接、综合等有可能创新知识的过程。这会大大提升学生对知识本身的进一步深入理解，也会大大提升思维的历练层次，还会驱动学生思考思维本身的涵义精髓和方式方法（也将在后续数讲展开）。

（8）推动学生真正感受科学思维特点的过程 在一般思维的基础上，让学生学习和感知科学思维与普通思维的不同（图3），驱动学生逐步进入科学思维对普通思维优化和进阶过程，并通过科学思维的规范化和科学化过程练就思维优化趋近能力，最终养成科学思维方式（也将在后续数讲展开）。