文 / 羅清紅 四川省成都市教育科學(xué)研究院院長

人腦是藍海 課程需多樣

文 / 羅清紅 四川省成都市教育科學(xué)研究院院長

當下“繁榮”的教育形態(tài)，著實讓人眼花繚亂，不斷“翻新”的教學(xué)模式，難免使人無所適從。而教育需要安靜也需要熱鬧，需要自由也需要紀律，需要創(chuàng)新也需要堅守，需要理性也呼喚感性，需要線上更離不開線下，需要前行還要回歸原點。如果教育人對腦的運行機制從不思考也不理解，只是感性地端出一碗碗“心靈雞湯”，是很難讓教育走向厚重與深刻的。

人腦的蒸汽發(fā)動機模型

19世紀，最先進的科技當數(shù)蒸汽發(fā)動機，于是科學(xué)家把人腦比喻成蒸汽發(fā)動機?？茖W(xué)家認為，人的心靈和身體就像是由各種管道、汽缸、閥門與活塞構(gòu)成一樣，能夠積蓄和釋放壓力，從而做出各種運動和行為。弗洛伊德主張，軍隊可以通過控制或壓抑士兵的性沖動，去提高他們在戰(zhàn)場上的軍事進攻力。為此，軍隊會特別招募性沖動達到頂峰的年輕男子，同時會限制士兵通過性活動釋放其壓力，于是讓壓力在士兵體內(nèi)不斷積累，待壓力積聚到頂峰時刻，再讓士兵沖向戰(zhàn)場，以最大的軍事攻擊形式釋放其身體壓力，從而形成強大的軍事進攻力，獲得戰(zhàn)爭的最大效益。在教育中，十年寒窗苦，一考定終生，苦行僧的壓抑，范進中舉的瘋癲，緊緊圍繞著最后的“考”來決定“教與學(xué)”的八股文課程，應(yīng)該有“蒸汽機”的影子。

隨著經(jīng)濟發(fā)展、科技進步以及認知水平的提高，人們意識到，人不僅僅具有動物的沖動性，更有理性的控制力和約束力。人腦的蒸汽機模型是有失偏頗的。

人腦的圖靈計算機模型

21世紀，最復(fù)雜的科技莫過于圖靈計算機，于是科學(xué)家又把人腦比喻成一臺計算機。計算機的特點是記得多（內(nèi)存）、記得?。ū４妫?、回憶快（搜索）和寫得快（打印）。反觀當今之應(yīng)試教育，不正是在把活生生的人努力塑造成一臺臺冰冷的“計算機”嗎？堆積如山的作業(yè)是比記得多，晨讀暮念的吟誦是比記得住，定式思維的范式是拼回憶快，飛速作答的書寫是拼寫得快——這就是“人腦計算機”模型在教育中的翻版。前不久，某衛(wèi)視有一檔很火的節(jié)目，叫“最強大腦”，細細想來，它不過展示了人腦在信息儲存與提取的記憶型低階能力。事實上，在面對綜合性、復(fù)雜多變的高階思維問題，計算機目前還無法與人類抗衡。更重要的是，人類具有豐富的情感，思維具有突發(fā)性和飄逸感，而計算機遵循的仍然是程序化的圖靈模式。如果我們的課程設(shè)置僅僅圍繞著信息儲存與提取展開，檢測的都是計算機的強項，而對人類優(yōu)勢方面不去考察，這不正背離了教育的本真與初衷嗎？

人腦與電腦思維存在差異的另一個證據(jù)是：計算機的扇區(qū)壞了，扇區(qū)儲存的信息也就隨之丟失，新扇區(qū)替換進來，不會恢復(fù)出同樣的記憶。而人的大腦細胞每天工作，在新陳代謝過程中，組成細胞的氫氧碳原子被不斷替換，而我們的記憶不僅沒有消失，反而日漸增強。計算機以硅為基礎(chǔ)，人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以碳為基礎(chǔ)，兩者構(gòu)架不同，因此人類意識的特征很可能無法簡單套用計算機模型。

可見，人腦與電腦的思維一定存在著本質(zhì)上的不同。

人腦的量子糾纏關(guān)聯(lián)模型

量子糾纏的突出特點是，兩個單元的糾纏關(guān)聯(lián)不一定要發(fā)生在相鄰區(qū)域。如果人腦量子關(guān)聯(lián)模式成立，那么與一個腦細胞發(fā)生關(guān)聯(lián)的就不僅限于跟它相鄰的幾十個腦細胞，而是另外的130億個腦細胞。這樣的非局域性關(guān)聯(lián)作用，將極大程度地提高腦細胞間的關(guān)聯(lián)速度。在現(xiàn)實生活中，人們會感覺到，人的思維總是那么跳躍不停，漂浮不定，難以捉摸，再強大的計算機也無法知道人類提出的下一個問題。

在量子物理中，有一種“量子逾滲”現(xiàn)象?！傲孔佑鉂B”是指在復(fù)雜系統(tǒng)中隨著某種形式的密度達到某一程度，系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)某種長程關(guān)聯(lián)（量子糾纏），系統(tǒng)性質(zhì)發(fā)生突變的現(xiàn)象。這就好比人到一定年齡，積累的素材和信息足夠豐富，在某些偶然因素的觸發(fā)下，會有融會貫通、思維頓悟的感覺。這里的貫通與頓悟就是創(chuàng)新思維的形成，豐富的信息則是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)。

量子理論認為：任何事物或情景都包含著兩種信息，一種是交互的、非決定性的量子信息，另一種是固定的、決定性的經(jīng)典信息；觀察與記錄會使場景中“飄忽不定”的量子信息“坍縮”成固定的經(jīng)典信息。大量經(jīng)典信息的糾纏、聚合，可以再現(xiàn)“場景”，實現(xiàn)畫像。

“現(xiàn)實場景”含有豐富的量子信息，人在現(xiàn)實場景中，通過五官的體驗感受，獲取經(jīng)典信息，人們正是通過這樣的方式來接觸世界、認識世界。無數(shù)經(jīng)典信息的聚集、聯(lián)結(jié)與糾纏，孕育產(chǎn)生出新觀念、新思想與新方法。近代教育家無不強調(diào)教育的“現(xiàn)實場景”，如“教育即生活”“教育是做中學(xué)，學(xué)中做”等，其意義也許正在于此。

面對未知的世界，人類從來都是“瞎子”，我們只能像“瞎子摸象”那樣，通過眼耳鼻舌身“五蘊”的感觸小心翼翼地去認識世界。一頭尚未被觸摸的大象，相對“瞎子”而言，就是一種“飄忽不定”的量子狀態(tài)。瞎子摸象的行為等效于觀測記錄：第一個瞎子摸到象的耳朵，于是整頭大象的“量子信息”瞬間坍縮成一把扇子的“經(jīng)典信息”，他認為大象是把扇子；第二個瞎子摸到象的尾巴，他認為大象像一條繩子；第三個瞎子摸到象的肚皮，于是大象又成了一垛墻……瞎子們各自從“量子信息的坍縮”中獲得不同的經(jīng)典信息。他們所獲得的信息雖不完整，但卻是他們體驗后的經(jīng)典實在信息，他們對自己所獲得的信息會深信不疑。每個“瞎子”都獲得了實在信息，但如果他們以自己單一的信息就做出“大象”整體的形狀判斷，一定是有失偏頗的。但把所有這些經(jīng)典信息聚合在一起，對認識完整的大象卻是很有意義的。因為瞎子不可能看見一頭完整的大象，他們只能通過這種坍縮后的經(jīng)典信息來認識大象，認識世界。只要這里的瞎子足夠多，就有足夠多的經(jīng)典信息得到收集。把足夠多甚至是冗余的經(jīng)典信息聚合在一起，我們就可以逼近甚至再現(xiàn)現(xiàn)場豐富的量子信息。

在教育實踐中，怎樣把教育拽入“現(xiàn)實場景”并讓人“沉浸”其中？筆者以為，大體有以下三種情形。

走進真實生活，沉浸現(xiàn)實場景。在條件許可情況下，我們要努力地創(chuàng)設(shè)條件，讓教育活動沉浸在現(xiàn)實場景中，讓學(xué)生獲得最大豐度的量子信息，為創(chuàng)新思維的形成奠定厚實基礎(chǔ)。

筆者以為，“綜合社會實踐”是一種讓孩子們沉浸現(xiàn)實場景的有效途徑。活動中，孩子們主動設(shè)計、探究、體驗、總結(jié)和反思，這個過程將沉淀下豐富的信息，形成記憶單元儲存于大腦。無數(shù)次活動的無限多信息單元儲存，累積到一定程度，就會發(fā)生“量子逾滲”現(xiàn)象，信息單元彼此糾纏、鏈接，創(chuàng)新也就自然而然。

成都雙中實驗學(xué)校是一所初級民辦中學(xué)。從2004年開始，一直致力于“綜合實踐課程”的落地實踐。其課程的實施，集中體現(xiàn)了“三全”的特點，即全體師生參與、全體學(xué)科卷入、全時段保證。孩子們表示，因為親自參與，興起濃厚，印象深刻，會終生難忘。再譬如，學(xué)校開展的志愿者服務(wù)、軍事訓(xùn)練、農(nóng)事實踐、歌詠比賽、詩歌朗誦、微電影拍攝、運動會、球賽活動等等，都有利于讓人沉浸現(xiàn)實場景，是學(xué)校不可或缺的教育形式，宜大力倡導(dǎo)。

選擇多種途徑，再現(xiàn)現(xiàn)實場景。在人類歷史發(fā)展長河中，沉淀出無數(shù)優(yōu)秀的經(jīng)典文化，我們理應(yīng)加以繼承與發(fā)揚，這是曉通古今中外的便捷之門。一書一世界，一語一思想。我們通過閱讀書籍，實現(xiàn)與古人的對話，通過闡述語義，實現(xiàn)與名家的交流。

然而，任何一本書籍文字，必然只是當時作者豐富生活環(huán)境感觸下，坍縮出來的有限“經(jīng)典信息”。如果我們的學(xué)習(xí)，僅僅停留在坍縮后的文字，其信息的獲取必然是單調(diào)的、平面的，對作者原初的創(chuàng)作背景不勝了解，其解讀往往會有失偏頗，甚或謬以千里。譬如，在《道德經(jīng)》中老子就曾講過一句話：“人不為己，天誅地滅?！敝T子百家時代，門派林立，講真話極其危險。老子為澄清混亂思想，以清靜無為的淡泊心態(tài)，講出五千真言，出函谷關(guān)，而歸隱山林。他怎么會是一個“自私”的人呢？！這其實就是單一文字經(jīng)典信息的局限。其實“人不為己，天誅地滅”中的“為”應(yīng)讀“二聲，陽平”。意思是說，人如果不做出人的本樣，人如果像禽獸那樣貪婪攫取，就會失去人的本性，就會招致天誅地滅。這樣解讀，才更符合老子的思想。這就是說，想要真切了解作者意圖，就要從不同途徑，獲取更多經(jīng)典信息，以此再現(xiàn)“現(xiàn)實場景”。

當下教育，紙介盛行，紙筆測試幾乎成為教學(xué)評價的唯一形態(tài)。我們不可能活在過去，也不可能親歷所有生活，然而，這并不代表我們只能坐以待斃，固守陳規(guī)。筆者認為，教師可以在紙介文字的基礎(chǔ)上，盡可能地創(chuàng)設(shè)環(huán)境，讓學(xué)生像科學(xué)家那樣重現(xiàn)實驗過程，倡導(dǎo)科研的類體驗。譬如，在教學(xué)中，可以更多地開展演示實驗，條件許可情況下，更多地讓演示實驗向分組實驗轉(zhuǎn)化，驗證性實驗向探究性實驗轉(zhuǎn)變等，這都是不錯的教學(xué)形式選擇。又譬如，在《雷雨》教學(xué)中，除了文本基礎(chǔ)解讀外，還可以讓學(xué)生扮演不同角色，開展話劇表演活動，這樣就再現(xiàn)了《雷雨》的“真實場景”，孩子們從中獲取更豐富的信息。

不同的交流方式，坍縮出不同的經(jīng)典信息，我們的目的是盡最大可能還原現(xiàn)場的量子信息，所以需要盡可能多的經(jīng)典信息。譬如，面對同一個場景，可以用語言言說，用音樂歌唱，用美術(shù)描繪，用舞蹈來表達等。時下盛行的STEAM課程（Science科學(xué)，Technology技術(shù)，Egineering工程，Arts藝術(shù)，Maths數(shù)學(xué)），其根本意義在于，面對同一教學(xué)主題，我們可以采用五個維度進行信息觀測，雖然每一次觀測都只是那一個領(lǐng)域的經(jīng)典信息，但當五個維度的經(jīng)典信息足夠豐富，也就可以再現(xiàn)主題的“現(xiàn)實場景”，這就有點像前文所述的“瞎子摸象”，無限多“瞎子”的經(jīng)典信息，也就可以再現(xiàn)“現(xiàn)實場景”。由此觀之，我們強調(diào)教學(xué)要善于采用豐富多彩的形式，如“混合式教學(xué)”，也許正是在突破紙介限制，多維度信息聚合，以“再現(xiàn)現(xiàn)實場景”。

應(yīng)用虛擬技術(shù)，模擬現(xiàn)實場景。當下信息技術(shù)領(lǐng)域，最為風光的莫過于虛擬現(xiàn)實的VR技術(shù)與增強現(xiàn)實的AR技術(shù)。它們在職業(yè)技能訓(xùn)練、電玩娛樂、遠足旅游、遠程醫(yī)療會診等領(lǐng)域幾乎獨領(lǐng)風騷。虛擬技術(shù)就是利用計算機圖形系統(tǒng)，生成可交互的三維環(huán)境，使用者恍若置身其中，最大限度感受各種信息。

在地球村時代，虛擬技術(shù)，真正地實現(xiàn)了天涯若比鄰的夢想。未來教育眾創(chuàng)共享，也許千里之外的名師，能在你的教室里自由地走動，會在你的家里俯身為你輔導(dǎo)；萬里之遙的同學(xué)，可以與你一起實驗，共同交流探討；歷史上的名人可以“復(fù)活”，他們可以走進你的生活，與你自由的交流。

虛擬技術(shù)模擬出沉浸式的現(xiàn)實環(huán)境，人因此感觸無數(shù)信息。無數(shù)信息的逾滲、鏈接，意識的糾纏，自主創(chuàng)新也就自然而然。

人的創(chuàng)新思維來自大腦大量信息的聚合，當信息聚集到一定程度，就會產(chǎn)生“量子逾滲”現(xiàn)象。任何信息間可能發(fā)生觸碰、鏈接或糾纏。一觸碰一閃念，一閃念一動念，一動念一觀念，一觀念一行動。這就是創(chuàng)新意識與行動的連鎖反應(yīng)。

由此觀之，如果學(xué)生的核心素養(yǎng)是創(chuàng)新，創(chuàng)新的關(guān)鍵是信息聚合，而豐富的信息一定來源于現(xiàn)實場景。為此，在教育環(huán)境打造與教學(xué)過程的設(shè)計中，要通過“走進現(xiàn)實場景、再現(xiàn)現(xiàn)實場景與模擬現(xiàn)實場景”三種方式，最大限度地走近現(xiàn)實、還原生活。如此，則抓住了教育的內(nèi)核，讓創(chuàng)新無處不在，真正踐行“創(chuàng)新即核心”理念，走出“核心素養(yǎng)”的莽莽叢林。

后記：

作為教育人，希望理解教育的原意；作為物理人，渴望找到事物的邏輯，窺見教育的本質(zhì)。按照量子力學(xué)的觀點，文字的言說，就是在“測量”?！皽y量”行為本身會使立體豐富的現(xiàn)場“坍縮”成平面單一的文字，因而會遺失現(xiàn)場無數(shù)的信息?？梢?，僅憑語言描述，是很難把教育說清楚的。但本文依舊要借助“坍縮”的文字來闡釋人腦的運營機制，以此推演出基礎(chǔ)教育多樣化課程設(shè)置的合理性。