以问题驱动,激发学生创新思维

更新时间:2021-10-08

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以问题驱动,激发学生创新思维


教育者必须清晰

了解国家的战略思考与指向

 

 

二十一世纪是一个以科技创新为核心的全面创新时代,对人才素质提出了更高的要求。习近平总书记在去年的全国院士和今年的人才工作会议中都明确提出了四个面向:面向世界科技前沿,面向国家重大需求,面向经济主战场,面向人民生命健康。四个面向理清了21世纪第四次工业革命背景下教育发展方向。要加强创新人才教育培养,把教育摆在更加重要位置,全面提高教育质量,注重培养学生创新意识和创新能力。习总书记指出:“问题是创新的起点,也是创新的动力源。”推动创新必须坚持问题导向,通过发现问题、筛选问题、研究问题、解决问题,不断推动社会发展进步。中共中央国务院《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》中特别强调提升智育水平,着力培养认知能力,促进思维发展,激发创新意识。在近年的高考试题中也已经凸显了加强独立思考、逻辑推理、信息加工等方面的考查。坚持应用导向,鼓励学生运用知识、能力和素养去解决实际问题。高考命题中强调创新意识和创新思维,关注与创新相关度高的能力和素养测试,比如独立思考能力、发散思维、逆向思维等;考查学生进行新颖推测和设想并周密论证的能力;考查学生探索新方法积极主动解决问题的能力,鼓励学生勇于摆脱思想的束缚,大胆创新。



GREAT CHANGES 

时代变革与思维方式发生了巨大变化


人类对世界的认识从不可知到发现事物的规律与变化,特别是以牛顿为代表形成的方法论与机械思维,促进了工业社会的巨大发展和人类思维和生活方式的重大变革,这种影响力到今天还威力不减。信息社会和大数据时代的到来,美国数学家、信息论的创始人香农提出了“信息熵”,开启了另一种思维模式与认识世界的方法。

面对世界新的大变局,我们该怎样应对呢?从瞎子摸象的寓言故事中我们得到的启示:认识事物从整体到局部,再到整体,循环往复。而不能始终局限在某一个特定的部分与细节。学校的教学,乃至我们开展所有工作的思维方式与解决问题的方法,都必须遵循一定的规律,抓住事物的本质与核心。特斯拉的CEO马斯克创造了很多常人不可想象的发明,他特别推崇“第一性原则”,“每个系统中存在一个最基本的命题,它不能被违背或删除”,也就是每一样事物中必然存在一个点是稳固的,不会受外在因素影响或改变,或消失。那么教育中这个第一性是什么呢?很有可能就是思维,或者是我们下面谈到的学科中具有持久价值的大概念、核心思想与观点。古代学说《中庸》中讲到:博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。也就是:学习,反思,做事。

 

 

C0MPARISON

创新思维的本质与现实对照


创新思维的本质是啥呢?它就是以大无畏的勇气去突破传统的、定势的思维模式,以灵活的、新颖的、独特的、多角度的去探求事物的规律与发展。创新思维能力要具有如下的品质:流畅性、变通性、独特性、精致型以及抗过早封闭性。有研究表明:在我国小学生比初中学生更具有创新思维的能力,为什么呢?大家心知肚明(考试压力)。

从心理学的研究中知道,创新思维是从问题中、丰富的知识与体验中产生的,一般要经历四个阶段(问题,酝酿,豁朗,验证)。要获得创新思维就必须了解它的基本构成:形象思维、直觉思维、批判性思维、创新人格与语言能力。

在此主要简单阐释后面三个方面。批判性思维的核心是质疑、反思,质疑的基本表现是问题意识。问题是思维的起点。爱因斯坦曾经说,提出问题往往比解决问题更重要。批判就是在问题上重新建构,对问题的所有相关内容进行反思批判,找到问题的根据,用新的事实作为问题的支撑。因此说,批判性思维是创新思维解决问题的基础,没有批判就没有创新。

在创新思维中,与逻辑思维密切相关的语言能力是一个重要组成部分。有专家提出教师应该有自己的专业化的教师语言,教师的课堂语言:幽默、精准、逻辑性强,对学生更有吸附性,更有利于促进学生语言表达能力和逻辑思维能力。哈佛大学心理学家加德纳教授把语言列为八大智力能力要素之首。现代脑科学实验证明语言不是思维的唯一工具,但语言作为思维交流的媒介,具有概括、传递和调节作用,起到推动和调整思维活动的功能。

创新思维需要培养创新思维者有良好的人格特质。一是要激发思维者的内驱力,调动学生的认知努力和全身心投入(具身学习),通过课堂创设良好的问题探究氛围,给学生提供深度思考和发现有价值问题的机会与平台。培养学生科学探究的精神尤为重要,两弹一星在极其艰苦的条件下成功发射,老一代科学家的精神是最好的诠释。在教学过程中,老师需要有判断力,有底气;老师和学生都要有开放的心态,真诚的自信;互为勉励,教学相长的胸怀,鼓励学生敢于挑战和享受失败的精神与勇气。

哈利波特的作者J.K.罗琳在哈佛大学毕业典礼上分享人生经验时谈到,她成功的两个主要因素:发挥想象,享受失败。人的独立思维能力和独立人格是人区别于动物的根本。独立人格的核心就是自由的个性、自由的意志,让学生的个体自主性及主体地位得到张扬和体现,人云亦云,步入趋同思维的窠臼是不可能产生创新思维的!

想象力、形象思维和逻辑思维在知识的生成、运用和迁移中有着重要的作用。我们在教学中可以利用已获得的知识与经验,结合我们的生活实际,采用归纳、总结和类比的方式去促进学生知识的理解与生成以及创生新的知识。在此举一个大家熟悉的例子。我在此把课堂比作“食堂”,要想食堂经营得好,受人欢迎。食堂大厨需要了解食客,制定合理的菜单,适时评估菜肴受欢迎的程度,并反复调试和修改菜肴的种类与味道,同时,力求达到色香味俱全,饭菜越可口,食欲越强烈。但是,过一段时间又必须创新菜肴,以满足食客对新菜肴的需求。

大家想想美味是怎样做出来的呢?新菜是怎样创生的呢?厨师完全按定量化的菜谱做菜吗?厨师肯定是凭已有的经验和最基本的做菜知识,把不同食材和调料结构化的、有科学程序的有机搭配,在适度的火候和熟练的技能状态下完成的。享受美味的同时还需要有舒适的环境,以便同事、朋友间友好、和谐的沟通,如此食堂才有人气和成就感。我们教室开展的学习活动未尝不是如此呢?

再举一个例子,有深度的旅游需要了解旅游地的历史、文化及美丽风景的欣赏,浅层旅游:拍照留念发微信。教材如同是导游手册,老师是导游,学生是游客,怎样才能达到深度旅游?导游手册不能起到关键作用,导游的引导和对旅游地是否能深度介绍?旅游过程中采用的方式和手段都会影响游客的旅游效果。同时,游客是否动用了所有感官,是否在深入观察、发现、理解、思考和全身心去享受旅游的快乐以及获得丰富的情感和感官体验。总之,依赖于导游手册和导游的简单解释是不可能达到深度旅游的,必须有游客的亲身感受和深度体验。

 

CREATIVE THINKING

教师、学生、问题、课堂环境与创新思维


教师与学生、问题与创新思维,以及课堂环境创设,相互关联与作用。培养学生创新思维,课堂是主阵地。课堂提问是师生交流最基本的手段和途径。德国教育家第斯多惠曾说:“教学的艺术不在于传授知识的量的多少,而在于激励、唤醒、鼓励学生持续的有意义的学习。” 西方学者德加默指出:“提问提得好即教得好”,美国教学法专家斯特林•G•卡尔汉认为:“提问是教师促进学生思维、评价教学效果以及推动学生实现预期目标的基本控制手段。”

教师在利用提问对学生进行创新思维培养时,教师、学生、问题、教学环境与创新思维相互之间有一个动态的发展和变化过程,我们可以用如下图示表达这一动态生成过程:在培养学生创新思维过程中,教师本人的思维品质、综合素养、教学技能、情感与态度、教师基于学生实际创设的教学场景等方面,都会影响创新思维的质与量;外加上学生的学科学习基础与能力、思维能力、元认知能力、情感与态度、学生课堂合作探究的氛围等,在课堂进程中两者共同构成了图形中的圆弧实线部分——综合品质与环境,而且随着综合品质与良好环境的增多朝着虚线部分延伸,扇形部分创新思维的量随之增大。

 

 

 

教师所设计问题的质量决定图形中半径的长度,问题设计越科学(兴趣性、启发性、开放性、实践性、迁移性),半径越长;设计问题就如同游戏软件开发一样,找准玩家的体验核心:就是调动玩家的情绪(荣耀感,愉悦感,软瘾感),激活玩家的多巴胺分泌(多巴胺是大脑神经兴奋源)。同时,课堂提问应具有互助性,美国的布鲁巴克认为:“最精湛的教学艺术,遵循的最高准则就是让学生自己提出问题。” 学生提问的质量越高,半径也增长,那么创新思维的量也会增大。所以,以问题为中心的创新思维培养,在教师和学生的共同努力中动态而科学的生成。

  

 


REALITY CLASS

现实课堂问题与改进的一点思考

 

从现实的课堂教学到创新能力培养有一条漫长之路。从大多数的课堂中,我们可以看出,老师与学生都陷入了教学设计与学习方法和思维的舒适区;教师已经习惯于独白式教学或灌输式教学,巧合的是,灌输式教学在英语中叫做“coverage”,即“表面”,掩盖了事实真相和知识背后的价值的教学,老师们基于教材内容顺序,讲得多,讲得快,没有考虑学生是否真正吸收和理解!没有提前的预设性效果和适宜性评估;没有深入研究基于知识生成和认知规律的整体性思考;没有基于生活实际的知识情景性运用与迁移,这样的教学让大多数学生接受了碎片化的知识和信息,难以形成持久性记忆,更无从产生思维和创新思维!

对此,我的一点思考与建议。若有可能,学校可以开设专门的基础性哲学和逻辑思维课程,为建设思维型课堂打好基础。通过建设知识与思维整合的课程,以大任务,真情景为前提,核心大概念为背景,课程学习的核心内容为基础,聚焦知识的生成过程和思维路径,设计出学科知识间可迁移的具有挑战性和有探究意义的综合性基本问题和专题性基本问题。创设宽松、包容的学习场景和知识运用的实践情景。改变旧有的教学思维与模式,以教材为学习资源,围绕核心内容,培养学生由内而外的思维驱动力:永远充满好奇心,永远不满足于简单解释;培养学生由外而内的思维方式,借助于自然界的隐喻和人类文明成果的启示,强化洞察抽象事物的“敏感度”。从横向思维转向纵向思维,挖掘问题和现象背后的深度。

为此,在我们的课堂中建议落实以学科的整体性思考和以单元较为全面的知识建构为基础,科学有效地设计基于透彻和完整理解的系列问题,想方设法创设问题情景,激发学生的情趣,结合学科特点和问题方向加强学生的思想引领和综合素养的提升。真正实现我们的课堂以问题为主线,以思维为导向,以育人为根本,切实提高课堂效益,提升学生的思维能力与做人素养,努力突破学科传统低效的课堂教学瓶颈与育人空白。

第一.老师的教学设计必须提前清楚地思考教学要达成的目标与效果,围绕目标和效果设计系列具有引领性、层次性、多维性和知识建构性的问题。涉及整个单元或学科大概念的知识可以反复设计以不同文字表述重复出现的问题,以此加深学生的记忆与深度理解。

第二.在问题设计中,结合学科知识结构和单元知识建构,认真设计出基于大概念,知识建构的主线,引起学生深度思考、激发学习意义和兴趣的问题,让学生不仅仅学到零散的和基于纯粹记忆的知识,还要帮助和促进学生积极思考的各类问题,通过问题解决去获得知识的建构和形成长久性记忆。

第三.切实思考设问的方式与技巧,老师不可以直接呈现概念和定理内容,思考引入学习中心的有趣话题(故事与视屏),引发学生兴趣与思考。可以考虑基于学科的概念描述和重要文字叙述设计问题;也可以结合讨论的中心内容和学生容易出现误解的地方采用不同的表达方式设问;还可以围绕学科考察内容从不同方向设计问题;再就是设计一些思想品质教育相关联的引起学生讨论的问题。总之,设问时老师要基于视野的拓展,思维的灵活,教育的启示等具有持久意义和价值的问题。

第四.问题设计切实避免随意性和只追求问题答案的正确性。鼓励学生对问题表达不同观点和想法,把开放性问题和有标准答案的问题相结合;把课本知识与课外知识相结合提出问题;把单一知识的问题与学科知识融合的问题相结合;把激发情趣与逻辑思维严密的问题相结合;同时考虑学生不同思维水平,尽量激发全体学生的问题探讨兴趣与积极性。

 


CONCLUDING REMARKS

结束语

 

正如美国心理学家和教育家布鲁纳所说的那样,好的问题“是那些引起思维困惑的、颠覆显而易见或权威‘真理’的,或是引起不一致观点的问题”。好的问题能引出有趣的和可选择的其它观点,要求我们在发现和维护答案的过程中聚焦于推理过程,而不只是关注答案的“对”与“错”。好的问题将激发已学知识、生活体验与当前学习内容之间的意义关联。好的问题可以而且确实需要重复出现,每次出现都使我们获益匪浅。好的问题使我们重新思考我们认为已经理解了的东西,并能使我们举一反三。总之,最好的问题不仅能够促进对某一特定主题单元的内容理解,也能激发知识间的联系与迁移,当然也会促成思维能力的提升与创新,这样的问题也就是上面提到的基本问题。

人们常说,“教给学生一碗水,教师则是一桶水”。这样的比喻在当今的信息化时代和大数据智能化潮流中,已经被淹没了。一碗水满足不了时代发展的需要,一桶死水更不能推动时代科技的进步。在今天深入开展基础教育课程与改革的背景下,教师应该是一条流动的、充满生机的、富于包容与开放的河流,学生是遍布大河周围充满灵动、满怀希望与探究精神的小溪和小河。老师要成为永不干涸的、与学生互为融通的、激发学生灵感的、奔流不息的大河,对老师意味着不断学习和终身学习。互联网在全球遍地开花,人工智能、基因技术、纳米技术正在把人类幻想一步步变为现实,科技的力量在改变我们的生活方式,更在改变我们的学习与思维方式。作为当今的教育者,还停留在机械思维的工业时代,以知识的确定性去教授面向大数据时代不确定性的未来人才,这样的教育与教学格局能否担当未来人才之培养值得深思与考量!

 

作者:任天府 鸿鹄高中教育集团党委书记、总校长

 

(本文来源于于成都七中八一学校第五届教育研讨会作者的发言稿)

注:文章只摘录原文的三分之二

 

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