新文科背景下科教融合教学的理论逻辑与实践探索

钟慧澜

(1.浙江警察学院,浙江 杭州 310053;2.北京惠民社会治理研究院,北京 100020)

2020年11月,教育部新文科建设工作组主办的新文科建设工作会议发布了《新文科建设宣言》,指出新时代使命要求文科教育必须加快创新发展,要建立健全学生、学术、学科一体的综合发展体系,培养学生的跨领域知识融通能力和实践能力。这对高校课堂教学提出了更高要求,对课堂育人提出了新的挑战。课堂教学是黏合学生、学术、学科的重要载体,是培养学生能力的重要场域,实施科教融合教学、提升教学质量是新文科建设的重要切入点。科教融合是世界一流大学的核心办学理念,是打通科研、教学、学习之间阻隔,连接学者、教师和学生进行知识生产和传播的新路径[1],其跨界融合特性与新文科交叉融合理念具有高度一致性。因此,在新文科背景下,以科教融合驱动课堂教学创新不仅有助于提升课堂教学水平和教研育人效果,促进学生、学术、学科一体化发展,而且还是顺应时代之变、积极推进学科交叉融合、推动高校新文科建设、创新人才培养的重要路径。

一、文献综述与问题提出

科教融合是全球高等教育转型发展的重要理念。国外科教融合概念的发展大体经历了三个阶段:第一阶段,洪堡于19世纪初在柏林大学把科研与教学统一的思想确立为德国大学建设的基本原则;第二阶段,吉尔曼将洪堡原则引入美国大学的研究生院建设中,把教师、学生的科研活动视为一种教学模式和学习模式;第三阶段,博耶于20世纪初提出教学即学术的理念,倡导以探究式的本科教学取代简单的知识传授[2]。国内科教融合概念最早可追溯至21世纪初中国科学院孟建伟教授基于科教兴国战略对科学与人文融合的必要性分析。广义的科教融合是指科学事业与教育事业的融合,狭义的科教融合是指高校课堂中的科研与教学的融合[3]。狭义的科教融合强调科研对教学的促进作用,要求科研服务于教学,教学体现出科研精神[4]。

就应用实践来看,理工类课程科教融合教学主要表现在指导学生操作科研设备做实验、分析数据撰写报告、参加学科竞赛等,而文科类课程则表现为开展社会调查、申报创新创业项目、撰写学术论文等[5]。上述实践基本上实现了科研活动融入教学过程,有了科教融合的外在形式,但本质上与科教融合教学根本目标存在一定偏差。学生参与科研活动只是科研反哺教学的手段,并非科教融合的最终目的。科教融合应该是将科研思维有机融入教学中并传授给学生,以教学达成学生的思维训练和实践能力提升,并非简单地将科研活动与教学活动进行硬性拼接。因此,科教融合教学应以科研思维为核心,围绕科研元素内在关系来重构课堂教学设计,让学生在吸收知识的同时领悟、掌握科研思维,继而可以独立运用科研思维开展实践创新。

综上所述,科教融合教学的根本目的是通过引入科研思维重构教学设计,构建出一条将知识学习升级为能力培养的新型路径。当前,科教融合教学存在拼接性较强等问题,实施操作主要是将部分科研工作或手段与教学活动进行组合,而不是将科研元素及蕴含的批判性思维有机融入教学设计中,这是制约科教融合教学效果实现的关键问题。究其原因在于学界对于科教融合教学实践背后深层次的学理分析不足,科教融合教学实践只有理念引领但缺少理论指导。为此,本文将基于新文科内涵,构建科教融合教学理论模型,结合教改案例呈现科教融合教学过程,提出完善科教融合教学的对策。

二、新文科背景下科教融合教学的理论逻辑

(一)新文科的基本内涵

20世纪初,西方学界在对科技与人文两种文化分裂对立的问题反思基础上,提出了倡导文理交融的第三种文化,由此催生出最初的新文科理念[6]。2017年,美国希拉姆学院率先提出新文科的教育理念,即对传统文科进行学科重组、文理交叉,把新技术融入哲学等课程中,为学生提供跨学科学习[7]。新文科的“新”不是新旧之新,而是创新之新,是基于智能时代对未来创新型人才需求而对文科育人模式提出的更高要求[8]。新文科有两个目标取向:一是面对现实,增强文科实用性技能;二是面向未来,增强文科引领人类发展的能力[9]。价值重塑、交叉融合、知识生产是理解新文科内涵的三个重要维度。

首先,在价值重塑维度,与注重工具理性的自然学科不同,文科侧重价值理性,注重揭示社会行为背后的正义性和正当性,在此基础上重塑社会价值观,为自然科学和社会发展提供思想指引和价值选择。当前,数字技术革命在大力推动社会发展的同时,也产生了科技伦理、信仰空缺、意义危机等问题,这些亟须通过跨学科思维的新文科引领课堂教学改革给予及时回应并实现价值重塑。

其次,在交叉融合维度,以物、事、人为研究对象,可将所有学科分为自然科学、社会科学、人文科学,分别追求物理、事理和人理。虽然社会科学研究“事”,但事在人为,自然科学研究“物”,但物为人用,两者本底还是“人”,这就为以“人”为服务对象的新文科奠定学科交叉融合的基础。而且,随着时代发展,人的社会形态出现新变化,其内涵和论域也随之拓展,囿于传统人文科学的“小文科”思维难以对复杂变化和多重内涵给予充分阐释。因此,在“大文科”视野下,新文科育人既要突出文科与自然科学等异质性学科的联系共生,也倡导跨领域文科协调发展[10]。

最后,在知识生产维度,传统课堂教学以知识讲解和概念理解为主,新文科教育模式是以思维能力的训练为导向,旨在训练学生的想像力、逻辑推理能力、表达能力[11]。在保留传统课堂讲授法的基础上,新文科的知识生产更加倾向于在知识边界、时空边界和方法边界的跨界碰撞中生成对知识理解的新视角,形成知识到能力转化的新方法[12]。

(二)基于新文科内涵的科教融合教学理论模型构建

在新文科背景下,科教融合教学既要考虑际科融合、跨界育人的总体要求,也要注重科研思维融入教学中的实施策略,使得学生能够突破专业边界,促其成为文理交融的创新型人才。明确界定科研元素和教学元素是实施科教融合教学的前提。结合现有研究,本文认为科研元素是由研究问题、研究视角、研究场景、研究结论、研究方法等组成,教学元素是由教学目标、教学内容、教学策略、教学组织、教学方法等组成。细分科研元素和教学元素的优势在于能够使科教融合教学从简单式拼接转入精细化设计轨道上来。而准确理解科研元素与教学元素之间的内在关系是实施科教融合教学的关键切入点。新文科内涵的三个维度为理解科研元素与教学元素之间关系提供了新思路(图1所示)。

图1 科教融合教学理论模型

首先,在价值重塑维度,教学目标和研究问题都是旨在帮助学生更好地认识世界、理解世界,探寻人类行为的现实意义和社会价值的育人元素,是学生价值观塑造的一体两面。教学目标是通过知识传授、技能习得,对学生的认知水平、道德情感、价值判断等主观世界产生直接影响。研究问题虽然不直接影响学生的主观世界,但是问题意识本身就包括一种价值判断。教师提出一个好的问题,带领学生积极思考,实际上就是潜移默化地引导学生吸收消化与问题相关的价值观。因此,价值重塑是将研究问题与教学目标相融合的逻辑切入点,为科教融合教学提供育人目标融合的学理依据。同时,教学目标是静态的,但实现过程是动态的,要与教学活动外部环境变化相适应。研究问题往往是变动不居的,这为教学目标的动态实现提供了迭代更新的着力点。于是,科教融合教学可采用导入策略,把动态的研究问题导入稳定的教学目标中,对教学目标的更新起到促进作用,使教学目标更加契合时代育人所需。

其次,在交叉融合维度,教学内容与研究视角、研究场景、研究结论都是以学科为支撑,对某一学科知识进行微观刻画或探索释疑的认知学习过程。教学内容紧盯学科发展目标,将学科知识中成熟或比较成熟的部分拿出来,通过教师整理加工转化为课堂教学内容。而研究视角、研究场景、研究结论是以单个或跨学科视野出发,探索未知、发现规律,让不成熟的学科知识变得成熟,也为成熟的学科知识注入新的内容,推动学科建设不断完善。于是,将研究视角嵌入教学内容中可以为知识讲授提供不同学科视角,开阔学生的知识视野;将研究场景嵌入教学内容中可以深化知识讲授的场域环境,提升学生的知识理解水平;将研究结论嵌入教学内容中可以延伸知识讲授的内容,启发学生创新性思维。

最后,在知识生产维度,教学组织、教学方法、教学策略与研究方法都是对知识进行加工相关的技术性活动。教学组织、教学方法、教学策略通常是由教师来谋划,为知识讲授服务,教学技术精湛虽然能带来好的课堂教学效果,但展现的是教师教学技能水平,未必能赋予学生独立认知世界的方法技能。而研究方法是以学习者为中心,是认知世界真相的科研工具,将研究方法引入课堂教学中,引导学生尝试用不同研究方法来模仿知识生产过程,有助于培养学生的科研思维,改进课堂教学认知技能传授不足的弊端。将研究方法引入教学活动中要注意与教学组织、教学方法、教学策略之间的匹配性,防止陷入喧宾夺主、偏离教学目标的误区。

综上所述,基于新文科的价值重塑、交叉融合、知识生产的三个维度,科研元素融入课堂教学活动中具备了理论可行性。科教融合教学理论模型既肯定了教师在传统教学活动中的引领示范作用,而且还让学生在一系列科研元素反复刺激强化下获得能力提升与迭代,为传统课堂教学改革提供了理论依据。

三、科教融合教学的实践探索——以浙江警察学院“公安学基础理论”为例

“公安学基础理论”是公安院校重要的一门专业基础课,属于文科类课程,自2020年9月开始尝试改革以来,经过4个学期的探索,基本形成了比较系统、行之有效的科教融合教学改革方案。

(一)科教融合教学顶层设计

科教融合教学面临的首要问题是立足现有教学内容,将科研元素有效嫁接到知识点体系中,达到横向拓宽教学内容的学习视野、纵向延伸教学内容的学习深度的效果。首先,采用研究问题导入策略,针对每一章教学目标和教学重点,将笔者的研究课题或相关研究,通过问题思考和讨论的方式与教学目标、教学内容进行关联,使教学目标更具时代性和现实关照性。其次,立足现有教学内容,采用研究视角、研究场景、研究结论嵌入策略,深挖科教融合点,并在学科融合视野下分析科教融合点的内在逻辑是否经得起学理推敲和现实检验,进而构筑起科教融合教学顶层设计方案(表1所示,篇幅受限,部分呈现)。

(二)科教融合教学实施过程

按照流程再造思路,把科教融合教学分为课程导学、课上讲授、课堂参与、课后消化四个环节,并融入相关科研元素。

一是课程导学环节。目标:增强公安工作的熟悉度,提升学生总结归纳能力。方法:每位同学结合教学内容,在课堂分享一则关于公安工作的短讯并点评,教师提问,学生回答。学习闭环:经验感知-知识吸收-反馈共鸣-内化于己。成果:形成课堂信息分享集锦,为学生开展研究提供一本选题指南。

二是课上讲授环节。目标:提高知识学习的学理性和探究性。方法:由教师结合教学内容分享研究思路,培养学生科研思维。学习闭环:深度分析-知识吸收-模仿应用-内化于己。成果:将课堂研讨结论转化为学生主导的科研项目、论文等。

三是课堂参与环节。目标:促进课堂师生互动、观点争鸣。方法:小组辩论和小组展示。学习闭环:知识应用-思考输出-反馈共鸣-内化于己。成果:小组学习成果转化为学生主导的科研项目、论文、竞赛等。

四是课后消化环节。目标:培养理论分析框架构建能力,强化科研思维。方法:在线布置讨论问题,师生点对点探讨。学习闭环:知识吸收-独立思考-观点输出-反馈共鸣。成果:将讨论得出的观点转化为课题申报、论文发表、竞赛等。

(三)科教融合教学成效评价

1.教学效果比较

考虑到样本量较少,本文采用定性比较分析法,对科教融合教学效果进行分析(见表2),2021级警指一班主要采用传统讲授法,教师需要讲很多有意思的案例或故事才能激发学生听课兴趣,学生爱听故事,但对案例背后深层次问题思考不足,课堂教学效果依赖教师的表演功力,学生自主学习能力和理论解释现实能力提升不明显。

表2 传统讲授法与科教融合教学效果比较

2021级治安一班采用科教融合教学,学生积极参加线上讨论,渴望获得教师点评和小红花表情认可,经过三次线上讨论后,大部分同学基本掌握理论分析框架构建方法,培养出从案例事实中提出问题的能力,学术语言表达水平有提高。总的来说,科教融合教学发挥了教师引领作用,帮助学生掌握科研思维,为专业课学习打下坚实的理论基础。

2.学生取得成果

通过科教融合教学,本课程为学生提供了多个值得研究的选题或研究思路。自2021年以来培育出2项国家级创新创业训练计划、1项浙江省大学生科技创新活动计划、20多项校级创新创业项目立项,多支团队在挑战杯等竞赛中获奖,每年都能孵化出一支“三下乡”暑期社会实践团队。

四、科教融合教学实施路径的优化

科研活动融入课堂教学是实施科教融合教学的基本路径。通过前文案例分析,沿着基本路径,科教融合教学效果的实现还需要进一步明确实践途径,优化具体措施。

(一)识别科教元素关系,探明科教融合逻辑

科教融合教学首先需要对课程涉及的教学、科研元素进行分解,然后立足新文科内涵,从价值重塑、交叉融合、知识生产三个维度构建适合课程学习所需的科教融合教学总体方案,再从研究问题导入与更新教学目标,研究视角、研究场景、研究结论嵌入并与教学内容重组,研究方法引入教学策略、组织、方法匹配三组关系中并找到科教元素之间的融合点,进而探明科研元素有效融入课堂教学的基本路径,确保科研思维始终贯穿在教学活动中。

(二)再造课堂教学流程,提升知识学习效率

科教融合教学的实施主体是教师,教师需要引导学生进入研究状态,而学生参与、观点争鸣、学习反馈是引导过程中的关键要素。基于此,课程导学-课上讲授-课堂参与-课后消化为实施科教融合教学提供流程借鉴。课程导学将个人参与和教师引导相结合,用师生问答制造可研话题。课上讲授将教师科研成果、研究心得与学生分享,是授人以渔的重要环节。课堂参与将小组参与和教师引导相结合,用小组学习启发学生思考,用教师点评打开研究领域。课后消化是将个体线上讨论、社群式观点分享与教师点评相结合,通过线上问题讨论,提升学生理论学习的内化效果,有效平衡理论课教学的信息广博性与学科边界性的内在张力。

(三)教师引领课堂内外,丰富师生互动形式

科教融合教学强调教师的引领作用发挥。在课程导学环节,教师根据学生分享随机提问,提问主要分三类:一是常识问题,看知识面宽度;二是理论问题,看思考深度;三是对策问题,看想法新颖度。形成学生与学生点对点互动,是一种超越教材由师生合作生产知识的实践创新。在课堂参与环节,教师会从观点内容、个人风采等方面对小组学习给予点评并提出建议,用适度的学习差距为学生提供改进方向和研究发力点,产生一种追求卓越的成长激励,师生在成长期待中形成学生与课程组织者的互动。在课后消化环节,师生线上点对点讨论与集中讲评,形成学生与学生点对点与线上讨论和线下反馈相结合的互动,有助于训练学生提出问题和建立分析框架的能力。多种类型的师生互动使教师的引领作用克服了时空限制,延展了师生深度对话空间。

(四)组合使用教学方法,创新课堂组织策略

按照目标与手段相匹配的逻辑,根据不同教学环节和教学内容特点,组合使用多种教学方法是实现科教融合教学效果的保障。例如,传统研讨式教学,教师自上而下布置研讨话题,话题的多元性、趣味性不足。在课程导学环节,个人分享是学生自下而上植入话题,教师提问,学生回答,教师再延伸出值得研究的问题,互动性、情景感更强,传统研讨式教学法转化为互动探讨式教学法。简言之,在课堂参与环节,通过课堂辩论+小组展示,形成观点争鸣与观点分享式教学组织策略。在课下消化环节,通过学习通课后测试+钉钉群圈子线上讨论,产生了师生合作式教学组织策略。

(五)建立全周期考核机制,完善学业评价方式

考虑到学生成长有差异,为了更加客观评价科教融合教学的学习效果,本课程建立了全周期考核机制。在个体学习业绩方面,用个人分享投票、线上讨论积分等来评价。在团队学习业绩方面,用小组作业、优秀作业评选来评价。不同评价方式与科研能力维度相对应。个人分享对应研究问题挖掘能力,线上讨论对应研究思路创新能力,小组展示对应学术汇报能力。由此,本课程的学业绩效评价既有量化指标,也有质性指标,可以更加客观全面了解科教融合教学成效。

(六)搭建课题孵化平台,拓展教研相长路径

科教融合教学除了要提供研究方向,鼓励学生提出问题、构思研究思路,还要重视研究结论与课堂总结相融合,使课堂变成科研项目孵化器。一方面,教师要从研究结论入手,有针对性地对某些知识点进行理论深度加工,对典型案例进行讲解,提出值得研究的话题,为学生打开思维空间;另一方面,科教融合教学对教师总结提炼能力要求高,教师需要用高质量总结激发学生的研究兴趣,指导具有良好学术潜质的学生开展研究,使科教融合教学超越课堂知识生产,走向学生运用所学独立开展研究的阶段。