(北京師范大學(xué)科學(xué)教育研究院;北京師范大學(xué)中國教育創(chuàng)新研究院)
我國《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020 年)》中明確指出:為了“形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面”,應(yīng)“深化教育教學(xué)改革,創(chuàng)新教育教學(xué)方法,探索多種培養(yǎng)方式”,“激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好,營造獨立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境”[1]。隨著國家對科學(xué)教育的重視程度日益加強,高校科學(xué)教育的目的、內(nèi)容和形式都發(fā)生了顯著變化,但是在培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)會思考”的意識和能力方面,高校的人才培養(yǎng)體系做得還遠遠不夠。本文主張高??茖W(xué)教育應(yīng)將“學(xué)會思考”作為重要的育人目標。以此為前提,本文分析了學(xué)生“學(xué)會思考”缺失的表現(xiàn),探討了解決這些問題的思路、提出了操作性的建議,以供科學(xué)教育研究和教學(xué)實踐參考。
面向未來的科技人才培養(yǎng),不僅應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力,還要發(fā)展學(xué)生的文化理解與傳承素養(yǎng)、審辨思維、創(chuàng)新素養(yǎng)、溝通素養(yǎng)、合作素養(yǎng)等21 世紀核心素養(yǎng)[2],以提升學(xué)生解決真實復(fù)雜問題的能力,迎接未來世界的挑戰(zhàn)。教給學(xué)生“學(xué)會思考”是該教育愿景能夠有效達成的基礎(chǔ),是科學(xué)教育重要的育人目標。
教給學(xué)生“學(xué)會思考”,盡管這一詞匯還未被作為一個育人目標廣泛使用,但表達其某些含義的各種用詞卻被普遍推崇。例如,愛因斯坦在其論教育的名篇《培養(yǎng)獨立思考的教育》中曾強調(diào)“學(xué)校的目標應(yīng)當是培養(yǎng)獨立工作和獨立思考的人,這些人把為社會服務(wù)看作自己最高的人生問題?!薄叭绻粋€人掌握了他的學(xué)科的基礎(chǔ),并且學(xué)會了獨立思考和獨立工作,就必定會找到自己的道路,而且比起那種其主要訓(xùn)練在于獲得細節(jié)知識的人來,他會更好地適應(yīng)進步和變化?!盵3]耶魯大學(xué)前校長理查德·萊溫(Richard.C.Levin)在一次采訪中說,“我們希望學(xué)生具有思辨能力和獨立思考的能力。要知道,美國課堂教學(xué)的重要內(nèi)容是教師與學(xué)生之間的互動,我們鼓勵學(xué)生質(zhì)疑老師,鼓勵他們質(zhì)疑書本,鼓勵學(xué)生不墨守成規(guī),去質(zhì)疑固有的理論,并盡可能地建立起自己的理論體系。所以說,獨立思考的能力是教學(xué)的首要目標。”[4]這些論述均強調(diào)了思維能力、思維的獨立性和反思性,“審辨思維(批判性思維)”表達了相似的內(nèi)涵,發(fā)展學(xué)生的審辨思維已經(jīng)成為很多國家和地區(qū)各層次教育的重要任務(wù)[5]。在美國,各級學(xué)校把培養(yǎng)學(xué)生“批判性思考能力”作為首要教育目標。還有人認為,批判性思考比創(chuàng)新思考更加重要,因為只有批判性思考,才能防止將可疑的想法轉(zhuǎn)變成不智的行為[6]。學(xué)會思考,要逐漸養(yǎng)成敢于質(zhì)疑的態(tài)度;學(xué)會思考,要保持理性,不盲從,不隨波逐流[7]??梢哉f會思考既是一種思維品質(zhì),又是一種相對不變的品質(zhì),是使一個人終身受益的“萬能鑰匙”[8]。
本文主張將“學(xué)會思考”作為科學(xué)教育重要的育人目標,希望明確其三個方面的內(nèi)涵與特征:首先,“學(xué)會思考”的內(nèi)涵應(yīng)該是多維度的。在能力方面,一個“學(xué)會思考”的人,應(yīng)該“崇尚真知,能理解和掌握基本的科學(xué)原理和方法;尊重事實和證據(jù),有實證意識和嚴謹?shù)那笾獞B(tài)度;邏輯清晰,能運用科學(xué)的思維方式認識事物、解決問題、指導(dǎo)行為”;“思維縝密,能多角度、辯證地分析問題,做出選擇和決定”[9];從而在面對復(fù)雜問題時能夠進行有序、理性的思考,具有解決復(fù)雜問題的能力。在品格方面,一個“學(xué)會思考”的人,應(yīng)該“具有問題意識;能獨立思考、獨立判斷;具有好奇心和想象力;能不畏困難,有堅持不懈的探索精神;能大膽嘗試,積極尋求有效的問題解決方法”[9];具有“好奇、開放、冒險、挑戰(zhàn)、獨立、自信和內(nèi)驅(qū)等典型特征”[10];不但能夠不懈質(zhì)疑、理性分析、不斷反思,而且能慎重考慮他人觀點且尊重他人挑戰(zhàn)自己觀點的權(quán)利[5]。在價值觀方面,一個“學(xué)會思考”的人,應(yīng)尊重科學(xué)、贊賞科學(xué)對人類文明和社會進步的貢獻,認識科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用應(yīng)受倫理等的約束;愿意致力于破解科學(xué)難題、為科學(xué)事業(yè)而奮斗。其次,“學(xué)會思考”應(yīng)該是多層次的。既包括諸如“質(zhì)疑批判、分析論證、綜合生成和反思評估”[5]等一般性的素養(yǎng)要素,又包括諸如“形成描述、歸納分類、建立規(guī)律、做出解釋、推論預(yù)測、達成目標、解決麻煩”等不同任務(wù)類型問題解決的程序路徑,還包括各學(xué)科領(lǐng)域問題的解決方法。第三,“學(xué)會思考”應(yīng)是動態(tài)發(fā)展的。不光有“會思考”的能力,還應(yīng)該具有持續(xù)“學(xué)習(xí)”、不斷提升自我“思考”能力的意識、策略和行動,從而使“會思考”的水平能夠持續(xù)發(fā)展。
長期以來,由于我國科學(xué)教育過分注重知識的灌輸,忽視了科學(xué)精神、科學(xué)方法的培養(yǎng)[11],這樣的教育文化被固化后難以迅速轉(zhuǎn)變,特別是受社會浮躁氛圍的影響,教育的功利性追求有增無減,處于信息爆炸和信息泛濫時代的青年學(xué)生越來越難沉下心來潛心鉆研。致使很多大學(xué)生包括研究生看起來很勤奮,卻不愿思考、不敢思考、不會思考,成為行為上的勤奮者和思想上的懶惰者,具體表現(xiàn)有:
缺少深度思考的動機,不愿思考。許多學(xué)生缺少對科學(xué)貢獻和科學(xué)價值的真正追求,缺乏對科學(xué)的好奇與追問,缺少不畏困難、持之以恒的品格,缺乏對科學(xué)在研究什么問題以及如何解決問題的深入思考;許多學(xué)生的觀念中功利取向很強,大學(xué)生認為考試考什么就學(xué)什么,研究生認為容易發(fā)論文的研究選題才是好選題,很少會超越教材內(nèi)容、超越導(dǎo)師的具體要求去積極探索。
缺少自主思考的信心,不敢思考。許多學(xué)生對自主思考缺少信心,認為只要自己能想到的,肯定早有專家都想好了,自主思考沒有價值;許多學(xué)生抱有走捷徑的心態(tài),擔心自己想的不對、走彎路耽誤時間,從而放棄自主思考;許多學(xué)生不認可思考的自我訓(xùn)練價值,無法認識到持續(xù)的自主思考是學(xué)習(xí)和研究能力提升的重要途徑。
缺少有效思考的策略,不會思考。許多學(xué)生在問題解決過程往往憑印象、憑感覺、憑嘗試來解決問題,缺少清晰的思路,不知道該如何表征問題、拆解問題和解決問題;許多學(xué)生的思維過程缺少有序性,不會對思維過程進行自省、監(jiān)控和調(diào)節(jié),思維方式和思維品質(zhì)中缺少系統(tǒng)性和辯證性;許多學(xué)生缺乏或者不知道自主學(xué)習(xí)和自主研究問題,對別人的觀點不會分析判斷,不會揚棄和重建概念,不會獨立思考和工作,不會總結(jié)實驗結(jié)果,寫實驗報告,以至于最后寫不出畢業(yè)論文[12]。
大學(xué)生缺少“學(xué)會思考”的意識和能力,已成為制約我國高??茖W(xué)教育質(zhì)量提升的瓶頸,轉(zhuǎn)變這一現(xiàn)狀對于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)至關(guān)重要。
實現(xiàn)學(xué)生“學(xué)會思考”的教育愿景是一項系統(tǒng)工程,絕非易事,有賴于大學(xué)的科學(xué)研究、教學(xué)實踐、教育教學(xué)研究和教師專業(yè)成長的文化環(huán)境和保障機制的系統(tǒng)變革,從而營造“學(xué)會思考”的育人環(huán)境,建立科學(xué)與人文教育融合的培養(yǎng)體系,建設(shè)反映真問題、真思路的課程內(nèi)容,探索促進學(xué)生思維品質(zhì)提升的教學(xué)方式。本文從以下幾方面提出建議、做出呼吁,但真正破解這些難題仍需更為廣泛、深入的研究與實踐探索。
科學(xué)教育中存在的諸多問題,最大的癥結(jié)恐怕不在教育本身,而在科研文化和大學(xué)文化。我國科研文化和大學(xué)文化環(huán)境浮躁,唯論文、唯帽子、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎項等功利性現(xiàn)象普遍且頑固,剽竊抄襲、移花接木、低水平的重復(fù)、盲目追求論文論著數(shù)等學(xué)術(shù)“泡沫”層出不窮。如果教師的學(xué)術(shù)出現(xiàn)浮躁和“泡沫”現(xiàn)象,必然會影響學(xué)生的學(xué)術(shù)理念[13]。
營造良好的促進學(xué)生“學(xué)會思考”的育人環(huán)境,首先應(yīng)摒棄功利性、唯數(shù)量的科研評價方式。2018 年10 月,科技部、教育部、人力資源社會保障部、中科院和工程院聯(lián)合發(fā)文,開展清理“唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎項”專項行動[14]。兩年過去了,這一頑瘴似乎并未得到有效緩解。近期,多部門又在論文[15][16]、專利[17]等評價指標的使用上出臺了一系列指導(dǎo)意見,但這些措施在高校似未引起太大波瀾。核心問題在于這些意見指出了問題、提出了“禁令”,卻沒有給出解決問題的有效途徑。雖然目前在“破”上已經(jīng)取得突破,但在“立”上還不清晰,需要在評價機制上進一步優(yōu)化設(shè)計。其次應(yīng)轉(zhuǎn)變“重科研、輕教學(xué)”的高校環(huán)境。在高校,專心搞教學(xué)的教師似乎成為另類,不受重視甚至受到歧視。多數(shù)教師無暇顧及教學(xué),且教學(xué)偏重知識灌輸。
不論是評價科研還是評價教學(xué),目前看都難逃指標化的束縛。教學(xué)評價比科研評價更復(fù)雜,由誰來評、按照什么標準來評等都是更難解決的問題。如果將各類教學(xué)獎項作為評價教師教學(xué)的主要指標的話,對于普通教師而言,科研論文似乎是更可及、更可控的目標。正是由于這個原因,盡管越來越多的高校不斷加大對教學(xué)成果的獎勵,但重視教學(xué)的氛圍遲未形成。由此看來,需要擺脫對“靠轉(zhuǎn)變評價方式來改變育人環(huán)境”的依賴,創(chuàng)新設(shè)計其他的實現(xiàn)路徑。只要這樣,才能真正保障大學(xué)科學(xué)教育變革的實現(xiàn),否則教給學(xué)生“學(xué)會思考”只能是停留在紙面上的口號。
科學(xué)教育不僅是為了提升國家的經(jīng)濟實力或者軍事實力,更重要的是提供思想和精神,使求真務(wù)實和邏輯思辨成為一個國民的一種最基本的行事、思考和討論問題的方式[18]。改革科學(xué)教育,要加強科學(xué)與人、與社會的聯(lián)系,充分挖掘科學(xué)教育中的人文價值,發(fā)揚科學(xué)精神,注重理性精神的培育,實現(xiàn)科學(xué)價值和人文價值的統(tǒng)一[19]。
首先,科學(xué)教育應(yīng)注重發(fā)展學(xué)生的探索精神與社會責任感,激發(fā)良好的學(xué)習(xí)與研究動機。亟待加強的方面主要包括:對科學(xué)及其價值的認識和理解,認識并贊賞所學(xué)學(xué)科領(lǐng)域?qū)τ谏鐣M步以及個人職業(yè)發(fā)展的重要作用;理解所學(xué)學(xué)科對自然和人類的長遠影響,認識在發(fā)揮科學(xué)技術(shù)功能時應(yīng)最大限度的避免和克服它們的破壞作用和消極影響;認識所學(xué)學(xué)科的發(fā)展前沿和尚待解決的難題,以及這些難題的破解對于社會發(fā)展所將發(fā)揮的作用。
其次,科學(xué)教育應(yīng)注重培養(yǎng)哲學(xué)思想與邏輯思維,幫助學(xué)生形成良好的科學(xué)思維品質(zhì)??茖W(xué)教育不能夠脫離哲學(xué)教育,而在我國高校科技類人才培養(yǎng)體系中,哲學(xué)往往被看作“無用”的領(lǐng)域,學(xué)生哲學(xué)思想的培養(yǎng)被嚴重忽視??茖W(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)等方面的教育能夠幫助學(xué)生加強對科學(xué)的反思,加深對科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)方法、科學(xué)精神等方面的認識,樹立科學(xué)思想,崇尚科學(xué)精神,同時受到科學(xué)之美的熏陶[20]。邏輯學(xué)是所有科學(xué)的基礎(chǔ),它在人類整個知識結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要的基礎(chǔ)地位,與科技的發(fā)展和社會理性的形成緊密相關(guān)。在我國,邏輯學(xué)一直沒有成為大學(xué)教育的重要內(nèi)容,鮮有大學(xué)為科學(xué)類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)[21],而發(fā)達國家對邏輯教育相當重視,尤其是21 世紀以來,由于信息科學(xué)和計算機科學(xué)對邏輯學(xué)的極大需求,使得邏輯學(xué)發(fā)展重現(xiàn)生機,一些大學(xué)紛紛加強了邏輯學(xué)教學(xué)。
需要特別指出的是,科學(xué)教育與人文教育相融合,應(yīng)體現(xiàn)在每門課程尤其是核心專業(yè)課程的教學(xué)中,而不是科學(xué)和人文社科兩大類課程的拼盤。只有將科學(xué)教育和人文教育真正地整合起來,科學(xué)的人文內(nèi)涵才能超越那些需要學(xué)生背記的文字和段落,才能真正轉(zhuǎn)化成學(xué)生的思維方式。這一愿景實現(xiàn)起來并不容易,特別需要開展基于學(xué)科的大量的基礎(chǔ)研究和進行深入的課程內(nèi)容建設(shè),從而為學(xué)生搭建起“學(xué)會思考”的寬厚基礎(chǔ)。
我國高??茖W(xué)教育內(nèi)容的更新速度緩慢,與科學(xué)發(fā)展前沿和生產(chǎn)實踐脫節(jié)的情況比較嚴重,以靜態(tài)陳述知識結(jié)論為主,缺少時代性、真實性、過程性和思想性。由此,學(xué)生學(xué)了不少科學(xué)知識,但是不清楚這些知識是如何建立的,為何獲得科學(xué)共同體的接納,在哪些領(lǐng)域適用,存在什么局限、問題和挑戰(zhàn),進一步會如何發(fā)展;不清楚這些科學(xué)知識創(chuàng)造、評價、應(yīng)用和發(fā)展背后的人和事,涉及哪些群體,他們在如何工作,又有怎樣的品格,跟學(xué)生自身職業(yè)發(fā)展有什么關(guān)系。學(xué)生往往僅在一個“純粹的”知識海洋中航行,而沒有邁入一個“真實的”科學(xué)世界,從而教育內(nèi)容的建設(shè)是高校科學(xué)教育發(fā)展的一個重要領(lǐng)域。
為了培養(yǎng)面向未來的科技創(chuàng)新人才,我國的科學(xué)教育必須與時俱進,充分引入科技發(fā)展的前沿成果,關(guān)注科技未來發(fā)展對教育的挑戰(zhàn)與需求,增強課程內(nèi)容的時代性;精選并設(shè)計基于真實問題解決、體現(xiàn)學(xué)科交叉融合特征的學(xué)習(xí)任務(wù),促進學(xué)生在“真情境”中探究“真科技”。通過向?qū)W生呈現(xiàn)科技領(lǐng)域的未解難題以及突破這些難題將對社會進步和人類福祉提升所起到的作用,激發(fā)學(xué)生探索未知和攻克難題的熱情,這才是吸引學(xué)生學(xué)習(xí)科技的內(nèi)在動力、真正動力[22]。
近年來,高??茖W(xué)教學(xué)方式發(fā)生了很大的變化,教學(xué)實踐中已經(jīng)開始關(guān)注為學(xué)生思考提供機會,例如通過設(shè)置相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動讓學(xué)生經(jīng)歷自主建構(gòu)認識、主動探究問題,避免被動輸入性的學(xué)習(xí);已經(jīng)開始創(chuàng)設(shè)鼓勵學(xué)生思考的氛圍,例如營造開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,鼓勵學(xué)生表達觀點,引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)論證和爭論;已經(jīng)較多地應(yīng)用信息技術(shù)手段,開展線上線下多樣化的教學(xué)方式。這些措施為學(xué)生“學(xué)會思考”提供了積極的幫助,但是還不夠充分,仍沒有直指學(xué)生思維的內(nèi)核。在教學(xué)中,應(yīng)將具體的知識點的教學(xué)視為培養(yǎng)思維程序的案例和載體,借助不同的案例承載和強化學(xué)生問題解決思路的習(xí)得。為了實現(xiàn)這一目標,需要教師從龐大的教學(xué)內(nèi)容體系中提煉、概括出核心的問題解決任務(wù)類型,外顯出真實科學(xué)問題解決的思路方法,建立適合學(xué)生理解和應(yīng)用的思維程序。
在教學(xué)實施中,可通過以下策略促進學(xué)生“學(xué)會思考”。在教學(xué)中明確設(shè)置相應(yīng)的環(huán)節(jié),促進學(xué)生對問題解決過程的監(jiān)控與反思;通過給學(xué)生以明確的指令,讓學(xué)生不斷經(jīng)歷問題解決的具體過程與問題解決的抽象思路之間的關(guān)聯(lián)互動,指導(dǎo)學(xué)生以抽象思維概括出問題解決思路并將其內(nèi)化為自己的認識;當學(xué)生再次遇到相同或類似的新問題時,便可以調(diào)用該方法去解決新問題,繼而對思路進行修正;如此循環(huán)往復(fù),將科學(xué)方法和科學(xué)思想的教育真正轉(zhuǎn)化為學(xué)生的問題解決能力,將真問題、真思路和真體驗從內(nèi)隱的、潤物細無聲的教育轉(zhuǎn)變?yōu)轱@性的教育。
為了有效培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)會思考”的能力和態(tài)度,需要對不同的課型做出轉(zhuǎn)變。在理論課教學(xué)中,學(xué)生可以進行科學(xué)文獻閱讀,自主概括核心觀點,建構(gòu)科學(xué)認識和提煉科學(xué)方法,而非直接呈現(xiàn)給學(xué)生濃縮的知識結(jié)論;給學(xué)生設(shè)置開放性、不確定性的任務(wù),避免標準答案,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。在實驗/實踐教學(xué)中,避免簡單抄寫教材內(nèi)容的預(yù)習(xí)報告,改變照方抓藥的實驗?zāi)J?;開展長周期的實驗研究活動,不僅帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略科研創(chuàng)新的無限風光,也要讓他們經(jīng)歷挫敗、體驗困頓,還要感受科研日常工作的平淡無奇和重復(fù)細致,形成嚴謹、求實的態(tài)度,培養(yǎng)堅忍不拔的品質(zhì)。
我們特別倡議在高??茖W(xué)教育中大力開展項目式學(xué)習(xí)。近年來項目式學(xué)習(xí)(Project Based Learning,簡稱PBL)受到國內(nèi)外教育工作者的廣泛關(guān)注。項目式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法,強調(diào)學(xué)生在真實的情境中,通過問題驅(qū)動組織開展探究活動,學(xué)生通過合作的學(xué)習(xí)方式解決問題,最終展示分享研究成果[23]。項目式學(xué)習(xí)注重引導(dǎo)學(xué)生在問題解決或項目實施過程中學(xué)習(xí)和應(yīng)用核心概念,當學(xué)生有機會將課堂所學(xué)知識應(yīng)用于真實問題、需要持續(xù)投入時間與精力展開合作以完成一個項目時,能更為深入地理解所學(xué)內(nèi)容。項目式學(xué)習(xí)不僅能激發(fā)主動學(xué)習(xí),而且引導(dǎo)學(xué)習(xí)者運用高階思維能力,是素養(yǎng)培養(yǎng)的有效途徑[24]。
通過精選科技工作者“活生生”的真實案例,挖掘這些案例背后科技工作者們在干什么、想什么、遇到什么問題和困難、解決問題的思路是什么、發(fā)展的方向是什么······把這些真實案例改造成適合學(xué)生的項目式學(xué)習(xí)活動,運用促進學(xué)生“學(xué)會思考”的教學(xué)程序和策略,引領(lǐng)學(xué)生探尋真實問題解決的真過程、真思路,不僅掌握基本的科學(xué)方法,還能體會這些科學(xué)方法在解決真實復(fù)雜問題時是如何發(fā)揮效力的,提升學(xué)生的問題解決能力。
感謝黨育杰、朱葉、冀爽等在本文撰寫過程中提供的幫助!