STEM 教育的深度解讀（十四）

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。

緊接前一講，我們繼續給出六種典型弱化思維教學方式的剩余兩方面的針對性應對。

（5）針對簡單將視野的空間直接限制的問題，切實打破對應試內容深耕反復的偏執 本著從根本上改變僅僅服務于應試的教學，從全面育人的角度，針對學生未來人生需求的各個方面，在可能的情況下，通過更多內容和豐富場景的教學建構，使得學生實現面向生活和工作所需的基本面的盡量涉及和植根。在這里，有一件事情是至關重要的，那就是要將基礎教育階段的中小學教育，包括基本的中小學階段的科技創新教育，總體上實現與高考和應試脫鉤，或至少形成不是像當前那么直接的關系。本質上，中小學的首要任務肯定不是為了幫助學生考上大學，而是真正幫助學生建構人生的基礎素養（如圖1 寓意）。為了做到這一點，對于學校的績效考核中，國家教育管理部門和評價機構應該首先將高考的錄取率（中考的角度則變為進入重點高中的錄取率）從一個學校的全面評價中弱化甚至盡量消除，特別是摒棄像當前一樣在各地都唯一崇尚的那種“好的學校就是要看其錄取率”的文化和理念。事實上，現代教育科學研究明確發現，任何一個學生天生都有一定的思維能力，這是與生俱來的自然結果。根據這一點，只要越過了為了應試的現實鴻溝，只要我們能夠通過更豐富的內容和過程，讓學生盡可能地實現與無比豐富多彩的世界打交道的過程（實際上是對自然世界各個方面的直接體驗及思考過程），學生天生的思維能力就能夠得到更好的成長發展和基礎發揮。而當這樣的一種境況達成時，中國學生所具有的文化多元、勤奮努力和積極主動等優勢能力還會更多助長思維的進一步發展，最終也會促進更好的創新思維能力的建構。讓我們真正認識到這個關鍵并努力實踐轉變吧！

（6）針對直接把充分的時間推離思維的問題，科學設計對教學節奏過度壓緊的釋放 在這里，再次一定要強調，學習絕不僅僅是汗水和苦功的結果，更不是僅僅看一個學生是否比他人更用功的結果。如此，許多時候，就不要忙著催促和督促學生一個勁兒地緊張和忙碌地完成知識點的反復習得，必須將那種中間甚至不多給學生一點點舒緩思考的“空隙”時間、純粹以刷題和補課為主的模式實現徹底的轉型。很顯然，只要學生在學習過程中遵循適度的時間占比規律，學生的思維乃至深度思維發生的時間就有了。而只要那樣的思維不斷發生，學生的思維就會不斷變得厚實，繼而不斷升級，其大腦也會逐步進入一種更為舒緩和愉悅的范式。而當高階思維能力建構起來后，學生的學習會反過來更加“事半功倍”，學習能級也會達成更高的層次，學習同樣內容時就會節約出更多的時間，這樣的一種良性循環形成后，何愁學生的成績不好？！事實上，在這樣的良性循環下，我們的教學一定會有的是時間（真正理解“雙減”吧！不要再做那種純粹違背科學化教學效率規律的事情了）。

這里，還必須充分注意一個事實，那就是在控制學習節奏中，要給學生合理的休息時間，暫停下來，讓學生的大腦“放空”。研究發現，人的大腦一直處于緊張的運轉時，特別是壓力過大、心態過于緊張的情況下，到了一定的時間，就會出現顯著的疲勞狀態。此時如果驅動學生堅持學習，不僅不會帶來當前學習成效的提升，還會削弱后續的學習成效。而對于尚處于發育階段的學生大腦，這樣的“放空”更為重要。已有研究發現，學生大腦在應試教育的過度運作下出現了發育損傷的情況（如圖2 示意）。這說明，一味地只提倡學生不斷升級“努力”和延長學習時間，始終讓學習處于緊張的狀態，是一種不科學的用腦方式，長遠的學習結果必然走向反面，學習狀態也必然出現問題，思維發育和發展也必然受到抑制甚至損害。所以，要經常給時間讓學生“給大腦充電蓄能、補充營養和維護狀態”（其實換方式休息也是值得提倡的），這是提升學生思維能力的基本條件。

作為上述六個針對性應對的歸納，這里再次強調前述已經給出的說法：六大常見的典型方式，最根本的共性是將思維教學所需的和本來應有的過程替換成了其他的過程，將應有的教學方式和內容替換成了其他的方式和內容，使得實際教學中無法讓學生有直接的體驗、充足的時間、豐富的機會和良好的過程，以此進入和展開思維的運行，最終使學生的思維無法得到有效和到位的建構。所以，還是回歸應有的過程、方式和內容，這是最可靠的辦法。那么，該有的過程、方式、內容，必須請回來！這才是教育思維的正道！

為了使大家能夠更準確地展開實際的思維教學推進，下面進一步把完成六個方面針對性應對所需要的、也是教學本身具有的、更是教學中應該有的教育過程集中而完整地羅列出來，供大家直接展開設計和使用。

（1）復現前人獲取已有知識的過程 通過各種情景方式和材料輔助，讓學生可以了解、理解和重復前人當初的知識建構或獲取過程，尤其是采用類似于歷史的教學方法。

（2）采用學生自身先行探究的過程 在不給定知識的既定獲取過程、最終確定結論、明確概念涵義等的前提下，通過有效的探究引領，讓學生自己先進行相關知識的探究。探究中要注意不要給予太多的固化、限制和修正，并且多給一點點時間。在探究中和探究后，才再給予學生以原本希望達成的知識教學的結果的呈現、敲定和固化。

（3）推動學生真正展開知識的應用過程 絕不僅是以練習題（作業）的方式實現所謂的“應用題”型應用訓練，認識到這本質上只是一種簡單而低階的知識復現型應用。讓學生真正進入實際的場合、場景，以實際的應用嘗試展開真實具體的應用過程（所謂“真玩兒”和“玩兒真的”），并讓學生在完整的應用結果出現后，再對結果進行深刻的檢驗、深入的思考和廣泛的反思。這種方式的應用，在效果上會高過應用題方式百倍以上，比“刷”幾百道訓練題要好很多。

（4）促進學生定期梳理整體知識體系的過程 梳理知識體系，不僅僅是一種記憶歸納過程，更是一種知識的高級關聯升級甚至創新過程。這種關聯中發生最多的就是思維。而且，梳理得越準確，理解得就越深，高階的思維出現和歷練就更多。最終，知識的整體掌握也就可能真正達成，不會像應試性的學習時往往停留在孤立而不理解的知識點“零星分散”記住和背誦的階段。

（5）引領學生完成從應試思維升級至實際解決問題的過程 一方面讓學生基于應試的方式學習和理解知識，一方面也讓學生向前“走一步”，思考甚至直接嘗試將知識應用到實際中解決問題。一般而言，在實際中解決問題都需要考慮更多方面的影響因素、關聯因素、制約因素，以及多種結果乃至多種效應，這比一般的應試性回答封閉性問題或解決習題要多出很多內容和深化更多層次。因為這其中一定會發生更多的思維歷練過程、深化過程和高階化過程。

（6）驅動學生從低階思維結果不斷嘗試進入高階思維結果的過程 高階思維的發生才是思維建構的真正目的。要基于簡單而直接的知識學習結果與結論，在適當的高階問題的驅動下，使學生自身不斷進入高階問題的思考和復雜問題的綜合、關聯乃至系統化和體系化，盡可能多地展開各種高階思維形式下的思維體驗。當然，高階思維的發生需要教師準確的啟發和引導，也需要為學生創造更好的實際氛圍和環境（高階思維種類非常多，也更需要教師有方法地進行教學，后續數講將深度描述）。

（7）驅動學生進入創新知識的過程 在學生較為全面地掌握當前知識點之后，要嘗試提出知識拓展和提升的新要求，驅動學生基于已有知識逐步形成當前知識的推論、分化、轉向、銜接、綜合等有可能創新知識的過程。這會大大提升學生對知識本身的進一步深入理解，也會大大提升思維的歷練層次，還會驅動學生思考思維本身的涵義精髓和方式方法（也將在后續數講展開）。

（8）推動學生真正感受科學思維特點的過程 在一般思維的基礎上，讓學生學習和感知科學思維與普通思維的不同（圖3），驅動學生逐步進入科學思維對普通思維優化和進階過程，并通過科學思維的規范化和科學化過程練就思維優化趨近能力，最終養成科學思維方式（也將在后續數講展開）。