培養(yǎng)新模式下的知識(shí)生產(chǎn)者

任友群

不可否認(rèn)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)STEM教育研究很熱。同時(shí)，我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，這場(chǎng)STEM教育旋風(fēng)要推動(dòng)我們的基礎(chǔ)教育實(shí)現(xiàn)真正的變革，還有相當(dāng)?shù)木嚯x。之前，我已經(jīng)在很多場(chǎng)合談過(guò)一些我對(duì)STEM教育的理解，這次我想結(jié)合對(duì)“工程技術(shù)”的認(rèn)識(shí)，談?wù)剬?duì)STEM教育的再思考。

被輕視的工程技術(shù)教育

“STEM遠(yuǎn)不止于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)，STEM教育是關(guān)于學(xué)生參與的學(xué)習(xí)，是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，它運(yùn)用科學(xué)探究過(guò)程和工程設(shè)計(jì)過(guò)程，是跨學(xué)科的，是關(guān)于積極學(xué)習(xí)的，是關(guān)于合作與團(tuán)隊(duì)工作的，是關(guān)于解決實(shí)際問(wèn)題的。它連接抽象知識(shí)與學(xué)生的生活，整合過(guò)程和內(nèi)容……”（美國(guó)Valley City State University STEM教育中心）這是美國(guó)瓦利市州立大學(xué)STEM教育中心對(duì)STEM教育的解釋。如果稍加提煉，實(shí)際上STEM研究更關(guān)注的是解決實(shí)際問(wèn)題，它希望能夠把生活和抽象的知識(shí)結(jié)合起來(lái)，更加強(qiáng)調(diào)對(duì)過(guò)程和內(nèi)容的整合，而不僅僅是對(duì)抽象知識(shí)的學(xué)習(xí)。

反觀國(guó)內(nèi)，我們認(rèn)為，雖然我們也很熱衷于談STEM教育，但幾乎所有人都沒(méi)有好好地回答，我們所開展的STEM教育到底是干什么的，應(yīng)該怎么來(lái)做，為什么要這么來(lái)做。當(dāng)國(guó)內(nèi)STEM教育方興未艾之際，似乎所有人都回避了兩個(gè)最初的問(wèn)題：一是為何要開展STEM教育？二是為何要這樣開展STEM教育？在試圖回答這兩個(gè)問(wèn)題之前，有必要先看一下STEM教育在其發(fā)源地——美國(guó)的實(shí)際開展情況。

實(shí)際情況1：在大多數(shù)美國(guó)K12學(xué)校中，STEM學(xué)科的教學(xué)不是有一門課就叫STEM，而是分開進(jìn)行的，這種教學(xué)有時(shí)候叫做“SILOS”，中文翻譯可叫做“倉(cāng)”——有科學(xué)倉(cāng)、數(shù)學(xué)倉(cāng)，可能還有技術(shù)教育倉(cāng)，少數(shù)情況下還有工程倉(cāng)。這些學(xué)科在課程、教師或課堂活動(dòng)中是很少有聯(lián)系的。

實(shí)際情況2：美國(guó)的國(guó)際技術(shù)教育協(xié)會(huì)分別于2001、2004、2007、2011 年對(duì)各州技術(shù)教育實(shí)施情況做了調(diào)查，美國(guó)50 個(gè)州中有 42 個(gè)州（84%）的管理者加入了此項(xiàng)調(diào)查。來(lái)自各州的第四次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，即便在美國(guó)，技術(shù)與工程教育在K12教育體系中也不被重視（見(jiàn)表1），STEM的融合從宏觀來(lái)看也做得不甚理想。

這值得我們反思：為什么美國(guó)也如同中國(guó)一樣不重視K12的工程技術(shù)教育？

技術(shù)與科學(xué)：區(qū)別、關(guān)系及價(jià)值

什么是技術(shù)？《中國(guó)大百科全書》對(duì)技術(shù)的定義是：“人類改變或控制其周圍環(huán)境的手段或活動(dòng)。泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)原理而發(fā)展形成的各種工藝操作過(guò)程、方法器具和技能。”《辭海》中將技術(shù)定義為：“泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自然科學(xué)原理而發(fā)展成的各種工藝操作方法與技能。”（注：工程是“為滿足人類需要，系統(tǒng)、反復(fù)地設(shè)計(jì)對(duì)象、進(jìn)程和系統(tǒng)的一種途徑”，可理解為一種“復(fù)雜的技術(shù)”，因此在這里我們把技術(shù)與工程視為一類而加以考察。）

當(dāng)談到科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，人們往往將科學(xué)放在首位，認(rèn)為科學(xué)代表了理論（純粹）知識(shí)的一方（為知而知）；“純粹”的科學(xué)知識(shí)是應(yīng)用知識(shí)的基礎(chǔ)；技術(shù)則被描述成對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，技術(shù)以科學(xué)為基礎(chǔ)。因此，在近代科學(xué)高速發(fā)展的背景下，現(xiàn)代技術(shù)好像成為了從屬于科學(xué)的一種事物，甚至可以說(shuō)技術(shù)是科學(xué)的衍生品；與科學(xué)相比較，技術(shù)的重要性、獨(dú)特性似乎不值一提，好像掌握了科學(xué)知識(shí)，技術(shù)也就不在話下了。因此，在K12教育體系中，技術(shù)教育的地位也就可想而知了 。

那么，科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系真是如此嗎？

1. 技術(shù)并非對(duì)科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用

個(gè)人認(rèn)為，技術(shù)并非對(duì)科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，哪怕是那些看起來(lái)與科學(xué)非常相關(guān)的技術(shù)也是如此。以伽利略制造望遠(yuǎn)鏡為例，當(dāng)伽利略制造他的望遠(yuǎn)鏡時(shí)，并沒(méi)有科學(xué)的理論可用以說(shuō)明為什么望遠(yuǎn)鏡如此工作。即便伽利略在制造了他的望遠(yuǎn)鏡之后，他對(duì)于望遠(yuǎn)鏡功能的解釋，也并不是一個(gè)科學(xué)的解釋，因?yàn)檫@個(gè)解釋依賴于一個(gè)錯(cuò)誤的光學(xué)理論。這個(gè)案例取自德雷克《工作中的伽利略》這本書，建議大家去深入地學(xué)習(xí)一下科學(xué)家的案例，你會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)很多問(wèn)題的理解，可以有不同的角度。

2. 科學(xué)并不“純粹”，并不是“為知而知”

美國(guó)哲學(xué)家、實(shí)用主義代表人物查爾斯·皮爾士指出：知識(shí)的待定主張（knowledge candidate-claim）最終由共同體而非個(gè)體決定。如果共同體是知識(shí)裁決者的話，那么成功的行動(dòng)就是它的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)，知識(shí)的最終檢驗(yàn)，取決于我們作用于那種知識(shí)的成功的行動(dòng)能力，也就是技術(shù)。不管一個(gè)個(gè)體得出的待定主張是什么，只有共同體得出的結(jié)論才能確定待定主張是否算作科學(xué)知識(shí)。

伽利略制造望遠(yuǎn)鏡的案例讓我們意識(shí)到：我們需要重新認(rèn)定技術(shù)，不應(yīng)將其僅僅認(rèn)定為科學(xué)之后自然而然產(chǎn)生的一個(gè)事物，它們二者之間相互聯(lián)系，又不完全相同，也不是從屬關(guān)系。

3. 什么是技術(shù)

弗吉尼亞理工大學(xué)哲學(xué)系主任約瑟夫·皮特研究了幾乎所有對(duì)技術(shù)的定義后，提出了自己的定義：所謂技術(shù)，就是“人類在工作”，并給出一個(gè)技術(shù)模型：“輸入+輸出+評(píng)估反饋”。在這個(gè)模型中，人類會(huì)通過(guò)不斷調(diào)試，輸入一些東西，會(huì)產(chǎn)出一些東西，然后不斷地對(duì)輸出評(píng)估反饋；再調(diào)試，再反饋，循環(huán)往復(fù)，技術(shù)就是在這種模型中發(fā)展出來(lái)的。他認(rèn)為這個(gè)技術(shù)模型可以囊括幾乎所有對(duì)技術(shù)的定義中最本質(zhì)的東西。馬丁·海德格爾曾經(jīng)說(shuō)：“技術(shù)之所是，包含著對(duì)器具、儀器和機(jī)械的制作和利用，包含著技術(shù)為之效力的各種需要和目的。這些設(shè)置的整體就是技術(shù)。”他強(qiáng)調(diào)的也是一種需要和目的，要看最后能否達(dá)成需要，能否達(dá)成目的，這是非常高的要求。

我們可以根據(jù)海德格爾的觀點(diǎn)，修正皮特對(duì)技術(shù)的定義，所謂技術(shù)，指的是“人類按照一定的需要和目的，借助一定的工具（物質(zhì)的、方法的），而開展工作”。這一修正的目的在于：

進(jìn)一步揭示工具與技術(shù)的關(guān)系，即工具自身并非技術(shù)，而是對(duì)工具的應(yīng)用，并且是“人”為了某種目標(biāo)而進(jìn)行的對(duì)工具的應(yīng)用。這么定義是為了將技術(shù)的標(biāo)志凸顯出來(lái)。

進(jìn)一步揭示技術(shù)的范疇性特征，即需要和目的。處于不同范疇體系中的技術(shù)凝結(jié)著人類長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)該需要和目的進(jìn)行思考和行動(dòng)而產(chǎn)生的智慧。

4. 技術(shù)的地位

（1）認(rèn)識(shí)論上的優(yōu)先性

從認(rèn)識(shí)論上講，我們之前對(duì)技術(shù)優(yōu)先性的認(rèn)識(shí)肯定是不夠的。我們?cè)瓉?lái)總認(rèn)為先有原理、有科學(xué)，再去倒推一下技術(shù)即可。盡管我們也經(jīng)常提科技，但我們大腦中想得更多的是科，而不是技。即便在我們教育體系中也是如此。

對(duì)于知識(shí)的認(rèn)識(shí)論，我認(rèn)為應(yīng)該是在STEM教育中值得我們重新思考的。在這一視角下，一方面科學(xué)活動(dòng)（包括這種活動(dòng)所依賴的體制和制度）本身也是“人類在工作”，即技術(shù)的一種形式；另一方面，更為重要的是，“技術(shù)”作為一種行動(dòng)，成為了知識(shí)產(chǎn)生的前提（沒(méi)有提前的行動(dòng)，知識(shí)就是不可能產(chǎn)生的）。從這個(gè)角度說(shuō)來(lái)“技術(shù)在認(rèn)識(shí)論上優(yōu)先于科學(xué)”。按照皮特的說(shuō)法，這一結(jié)構(gòu)被稱為“科學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)”。

（2）知識(shí)論上的獨(dú)特性

在知識(shí)論上，科學(xué)知識(shí)具備以下特點(diǎn)：受理論約束的，理論（范式）一旦變化，科學(xué)知識(shí)也就隨之變化（范式內(nèi)的普適性、不可通約性）；提出和發(fā)展科學(xué)知識(shí)是為了“解釋”世界運(yùn)作的方式。

技術(shù)知識(shí)的特點(diǎn)則不同：技術(shù)是“解決”問(wèn)題的活動(dòng)，它終結(jié)于不同類型問(wèn)題的解決，活動(dòng)的結(jié)果可以形成不同的、分門別類的參考論著（即技術(shù)知識(shí)），并被應(yīng)用于其他具體的領(lǐng)域，是在解決問(wèn)題過(guò)程中形成的具有特殊類別的知識(shí)（而不具備普適性） 。

那么，從技術(shù)活動(dòng)入手，我們既可以獲取技術(shù)知識(shí)，又可以更加生動(dòng)地走進(jìn)和理解科學(xué)知識(shí)。技術(shù)和科學(xué)之間的關(guān)系也是互動(dòng)的，具備了某些科學(xué)知識(shí)，使得技術(shù)更容易被實(shí)現(xiàn)，技術(shù)的實(shí)現(xiàn)又可以讓科學(xué)知識(shí)的挖掘和理解做得更好。在我們?nèi)祟惖目茖W(xué)發(fā)展史中，有大量類似的案例可以用來(lái)佐證。反觀我們的教育系統(tǒng)，我們對(duì)技術(shù)教育一直是比較忽略的，我們?cè)谡n堂上傳授知識(shí)，而且傳授的大多是科學(xué)層面的知識(shí)，而不是技術(shù)層面的知識(shí)。所以從這個(gè)角度來(lái)看，在K12教育體系中，技術(shù)教育應(yīng)該被重視，并獲得其應(yīng)有的地位。

從工程技術(shù)的“解決問(wèn)題”活動(dòng)的本質(zhì)意義上講，STEM教育實(shí)際上可以被理解為一種工程技術(shù)驅(qū)動(dòng)的教育模式（這種模式與傳統(tǒng)的以科學(xué)知識(shí)為驅(qū)動(dòng)的教育模式是非常不同的）。

STEM教育價(jià)值的再思考：培養(yǎng)新模式下的知識(shí)生產(chǎn)者

2015年《地平線報(bào)告（基礎(chǔ)教育版）》指出：“未來(lái)三到五年，全球不同地方的學(xué)校將發(fā)生的一個(gè)轉(zhuǎn)變，就是學(xué)習(xí)者嘗試通過(guò)開展創(chuàng)造活動(dòng)而不是消費(fèi)學(xué)習(xí)內(nèi)容來(lái)進(jìn)行學(xué)科探索。”

《地平線報(bào)告》中所謂的“創(chuàng)造活動(dòng)”就是“知識(shí)生產(chǎn)”。實(shí)際上，學(xué)生本身能通過(guò)創(chuàng)造性的活動(dòng)中去學(xué)習(xí)和生產(chǎn)知識(shí)，而不是只學(xué)習(xí)已有的知識(shí)。“知識(shí)生產(chǎn)”和“知識(shí)生產(chǎn)模式”是邁克爾·吉本斯（Michael Gibbons） 等學(xué)者在1994年合著出版的《知識(shí)生產(chǎn)的新模式》一書中提出的用以概括和描述正在興起的知識(shí)生產(chǎn)變局的新概念。吉本斯認(rèn)為，20世紀(jì)后半葉以來(lái)，一種新的知識(shí)生產(chǎn)模式（知識(shí)生產(chǎn)模式2）正在日益興起。知識(shí)生產(chǎn)模式2與傳統(tǒng)的知識(shí)生產(chǎn)模式（知識(shí)生產(chǎn)模式1）在各方面均有著顯著不同。實(shí)際上，從知識(shí)史的角度來(lái)看，這種新知識(shí)生產(chǎn)模式可能早在現(xiàn)代之初就已經(jīng)有之，它的出現(xiàn)使得所謂“求真的知識(shí)”開始逐步為“求力的知識(shí)”所取代。

吉本斯強(qiáng)調(diào)知識(shí)生產(chǎn)模式2是我們長(zhǎng)期的傳統(tǒng)教育比較忽視的，而且以我的理解，恰恰STEM教育對(duì)模式2的這種知識(shí)的生產(chǎn)能夠起到比較好的作用。

從前文論述來(lái)看，我們大致可以將知識(shí)生產(chǎn)模式1理解為“科學(xué)引領(lǐng)的知識(shí)生產(chǎn)模式”，將知識(shí)生產(chǎn)模式2理解為“工程技術(shù)引領(lǐng)的知識(shí)生產(chǎn)模式 ”。顯然，今天第二種知識(shí)生產(chǎn)模式更能激發(fā)興趣、組織資源、動(dòng)員力量，促進(jìn)新知識(shí)的生產(chǎn)。我們國(guó)家所提出的“中國(guó)制造2025”等一系列戰(zhàn)略，都是在引入知識(shí)生產(chǎn)模式2，強(qiáng)調(diào)技術(shù)引領(lǐng)以后，可以實(shí)現(xiàn)的。

顯然，地平線報(bào)告的估計(jì)比較保守。當(dāng)我們回到STEM教育的原點(diǎn)，從1983年發(fā)表的《國(guó)家在危急中：教育改革勢(shì)在必行》報(bào)告，可以看出“技術(shù)問(wèn)題”才是美國(guó)下定決心改變教育模式的根本原因。它致力于改變美國(guó)教育模式中“學(xué)不太能致用”的情況。而自1986年，從《科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程本科生教育》到2015年《STEM教育法》，陸續(xù)出臺(tái)了很多文件，強(qiáng)調(diào)了科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程的本科生教育。后來(lái)美國(guó)發(fā)現(xiàn)，僅僅改變本科教育還不夠，所以相關(guān)政策也是在陸續(xù)往基礎(chǔ)教育延伸。STEM教育從高等教育向基礎(chǔ)教育延伸趨勢(shì)的核心在于：打通渠道和建立銜接。

結(jié) 論

事實(shí)上，我們今天所開展的STEM教育，有意無(wú)意間還是延續(xù)了以科學(xué)知識(shí)為核心的傳統(tǒng)。這反映了一種“科學(xué)中心主義”的傾向，但正如我們所論證的那樣，工程技術(shù)有其獨(dú)特的價(jià)值，我們?cè)陂_展STEM教育時(shí)，應(yīng)該構(gòu)建另一種譜系，讓學(xué)生掌握這種新的知識(shí)生產(chǎn)模式。盡管工程技術(shù)教育在美國(guó)也并非那么受重視，但他們還有《技術(shù)素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容》和《提高技術(shù)素養(yǎng)之卓越：學(xué)生評(píng)價(jià)、專業(yè)發(fā)展和計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)》，并且在不斷地改進(jìn)中。在這一點(diǎn)上，我國(guó)已經(jīng)落后了。是時(shí)候重視中國(guó)學(xué)生的工程技術(shù)教育了！

所以，回到最初的那兩個(gè)問(wèn)題——

1.為什么要開展STEM教育？答案：實(shí)際上是為了培養(yǎng)新模式下的知識(shí)生產(chǎn)者，也就是模式2“工程技術(shù)引領(lǐng)”的知識(shí)生產(chǎn)模式者。

2.為什么要這樣來(lái)開展STEM教育？答案：因?yàn)橹挥羞@種工程技術(shù)驅(qū)動(dòng)的教育模式，才能培養(yǎng)出當(dāng)前我們更需要的這種知識(shí)生產(chǎn)者。

（注：本文根據(jù)“2016中美STEM+創(chuàng)新教育論壇”報(bào)告錄音整理）