STEM教育的應用范疇（九）

向世清，博士，中國科學院上海光學精密機械研究所研究員。長期從事激光物理與工程技術的前沿研發，是參與產業經濟戰略與決策咨詢、基礎教育改革咨詢、科技創新中心發展戰略設計等多領域戰略專家，也是上海市最為活躍的科技創新教育專家之一。

這一講我們繼續解讀STEM教育與深度學習理論的一致性。

首先，我們進一步理解為何STEM教學法“拉長”了教學的過程和進程，就正好反映了深度學習的要求。拉長，其本意就是要花更長的時間學習當前學習的這樣一件事情（或一個知識點）。這應該只是一個很平常的做法，在學習過程中是經常被使用的。但是，有人一見到這樣一個做法，馬上就會提出一個疑問和異議，即這樣豈不是讓學生學不到更多的知識？畢竟學生的學習時間是有限的。換句話說，為什么不用更短的時間讓學生學到更多的知識？此想法就驅動我們應該在學校的教學中盡力安排課程讓學生以迅速的方式學到更多的知識內容。這樣才能具有更好的知識教育的“時間效率”。事實上，持有這樣異議性認識的教育者很多，一般的社會人群則更是基本都持這樣一個認識?；蛟S正是因為這樣一個認識，人們（尤其是教育界本身）才會不斷將我國的基礎教育在高考恢復后的幾十年中推向應試教育的“學生高度負荷化”。很遺憾，這樣一個認識從教育學本質而言，基本錯了！這是大家對于教育的本質規律沒有真正認識而形成的一個“誤區”（這個誤區可真是產生了不少和不小的重大負面影響。當前的“雙減”正好也反映了這一認識的扭轉推進）。

大家應該想到一句傳統的名言，“欲速則不達”，用在這里的解讀中特別合適。本質意義上，這是一個有關教育的時空方式的選擇，即對于最終實現教育目標而言，究竟是短時間學更多好，還是短時間學更少好？事實證明，以當前短期的評價方式，特別是從應試教育的評價要求看，無疑是短時間學更多為好，但是以終身學習的評價方式，短時間學更多卻是不利的。這種不利表現為三個引發今后長效性降低的不足：一是“短時間學得更多”只不過是在內容點上更多，但真正掌握的卻不一定更多（因為它只是從知識點和概念本身考查，并未連同審視知識相關的其他維度的內容，以及與關聯知識真正發生關聯）;二是“短時間學得更多”會導致一種淺度學習的不良習慣的養成，今后再要想達成更深的理解性的學習會有習慣上的障礙;三是“短時間學得更多”之下學到的知識是一種類似于“一鍋夾生飯”的概念（如圖1的啟示，夾生飯再要煮熟是更不容易的），今后要將這些知識學到更高層次時和拓展學習時反倒存在了“知識固化性障礙”，即不愿接受這些知識還有更深層次的意義和應用，這對于今后不斷深化知識和擴展知識是一種深層次的阻礙。反過來，“短時間學得更少”的確會在短期評價中結果不夠好，但是卻不會造成上述三個長效性的不足，從而最終對終身學習一定是更為有利。況且，從科學認識的角度，“短時間學得更少”其實不是真的少，而是“真的多”，是一種“短時間學得更好”的概念。這是因為，雖然知識點數量少了，但是每個知識點本身和關聯它的知識卻是學到了更多、更深，這不是少了，而是多了，也就更好了。所以，從教育本身的角度，我們更應科學地認識這里的時空選擇，最終采取更多的“短時間學得少”的方式。

當然，這里也有一個基本的平衡要求，那就是“在合適的時間長度上學習適度的知識量”，也就是在“短時間內學得多還是少”上達成適度性，多則“欲速不達”，少則“時間效率不高”。必須指出，對于任何一個教育者而言，針對當前具體的受教育者，能夠科學地決定和選擇當前教學中的適度的“當前短時間內學多少”，無疑是一個很大的難題，這需要教師多思考，多積累經驗，否則，就會導致學生的學習短期效應和長效效應不能協調高效。

毫無疑問，時間的拉長是一個教育規律的本質要求，這充分說明了“快速填鴨式教學”是不宜過多采用的。研究證明，對于青少年，年齡越小，越不能采用短時間的大量知識點的灌輸。記住，在這里，“慢比快好，少比多好”！

我們看到，做得正確的STEM教育在每單個教學單元上往往都是更多地強調了拉長。拉長給出了深度學習的可能，更給出了深度學習的時間和空間。一個知識點性的STEM教學單元，往往是將該知識點的教學過程設計為更長的教學時間，往往并不是在傳統教學的1節課或是1個課時內完成，在這樣的時間段內，它總是集成了讓學生接受傳授、討論、實驗等多種不同方式環節的過程歷練，把該知識點翻來覆去讓學生“折騰”（注意這里用“折騰”想表達的意思，好像有一點點“磨洋工”的感覺！笑），最終學生對該知識點形成了更為深度的學習，甚至是達成了理解的高階思維，達成了“學得少，但學得深、學得好”。在這一過程中，教師一定不會急著往前趕進度，總是給學生留有足夠的時間，讓他們覺得在這里“折騰”夠了，才放手讓其進入下一個環節（當然，教師心中一定要有一個判斷，學生到位了才能讓其進入下一階段。例如，一個驗證性的實驗還沒有得到足夠的驗證性數據和驗證感受，是不能讓學生進入結果的分析環節的）。

其次，我們必須想到，僅有拉長是不夠的。拉長必須讓學習者對于一個所學的知識點具有橫向7個維度和縱向6個層次的體驗機會。如果只是一種簡單的拖長時間，同時一味地停留在不變的低級思維層次上，那么，思維的深度就無法提升，就不可能真正成為深度學習。畢竟，思維的層次提升才是深度學習的真正體現（如圖2）。

在這里，我們必須認識到，不同層次的思維是不會自動發生的。在傳統的應試教學中，學生更多地只是在一種思維層次上發生反復的過程，更是無法到達高層面的不同思維層次。因為學習的方式本身限制了思維層次的進入和進行。按照布魯姆認知思維六層次論，思維的六個層次中，記憶、理解、應用、分析、評估和創新，分別對應著不同的學習行為和方式要求。我們可以以學生平常的學習行為動作和過程對應理解這一點。

首先，記憶，在學生進行的過程中，大部分用的是反復朗讀、默讀、默看，以及其他類似的方式，而且更多的學生偏機械式地多遍重復（應試教學中，我們看到一種現象，那就是許多教師居然讓學生重復做百遍以上，直到記得滾瓜爛熟。然后，為了更好，家長再要求學生百遍以上，而補課的教師再增加又一個百遍以上！笑！難道這種數百遍以上不花時間？從這里您應該可以看出來什么是“雙減”主要要減的吧）。我們從中容易明白，即使再多地重復，學生的思維在這一過程中幾乎不會有層次的上升。

其次，理解，在學生常見的學習過程中，就是弄明白其什么含義。這樣的理解過程多半是一種簡單而膚淺的知道啥意思的性質，但是其中的這個意思和別的內容怎么相關、有什么更多的意思等，往往是不追求得到的。這在思維層次上仍然只是一種簡單的明白，只要沒有變通的理解過程，學生的理解結果一定是“知其然，而不知其所以然”。所謂的“不求甚解”也就是這個意思。因為這樣的過程并沒有什么難度和挑戰性，所以學生的腦袋瓜兒不會發動更多的過程形成更多的作用性動作和行為，那么，學生的思維層次也就必然停留于這樣一種“我知道了”的層次，完全不會思考“我其實知道了嗎”和“我還知道什么”等問題（我們可以仔細思考一下，應試教育中的學生的理解和懂得就應該是處在這樣一種狀態和結果下，因為不是真的理解，當有關知識的考題變通一下之后，如果學生之前沒有遇到過或者做過這樣的題，他大概率是不會的，所以后來為了彌補這一結果，就誕生了“刷題法”，而且愈演愈烈，到最后應試教育就以模擬卷子做過多少為基本標準！可以說，刷題法真的是中國教育界的獨有發明創造！這樣說真的是很遺憾的。

布魯姆認知思維六層次論告訴我們，記憶和理解只是低階思維。如果我們的教學不能讓學生進入更高的思維層次，怎么談得上有高階思維，又怎么能達到深度學習。