高度重視原理教學(xué),讓學(xué)生獲得可擴展的創(chuàng )造力
【一線(xiàn)探索】
前不久,有學(xué)生給課本“找碴”“挑錯”,其背后的創(chuàng )新意識受到專(zhuān)家肯定。進(jìn)一步探討研究如何讓創(chuàng )新教育成為課堂的“一日三餐”,普種“拔尖創(chuàng )新人才”根苗,對加快推進(jìn)人才強國建設意義重大。特別是又逢ChatGPT橫空出世,新一代人工智能崛起,全球性教育大變革也會(huì )緊隨而來(lái),強化創(chuàng )新教育更顯得刻不容緩。
從提問(wèn)入門(mén),讓創(chuàng )新成為可能
創(chuàng )新素質(zhì)的基礎是學(xué)會(huì )“提問(wèn)”,“問(wèn)題”是創(chuàng )新的錨點(diǎn),基礎階段的創(chuàng )新教育先要教孩子“提問(wèn)”。擴展到課堂“一日三餐”,如何教會(huì )“提問(wèn)”?應強調三個(gè)策略:一是情境化策略,把課本內容還原成有型質(zhì)、可玩味的物事,為學(xué)生觀(guān)察、發(fā)現和審視問(wèn)題創(chuàng )設情境,促發(fā)學(xué)生主動(dòng)探尋真問(wèn)題,使發(fā)問(wèn)言之有物。二是經(jīng)驗化策略,把課本內容跟學(xué)生的生活經(jīng)歷和原有知識聯(lián)系起來(lái),使其在深度理解事物的基礎上,進(jìn)行信息加工、梳理、概括,調動(dòng)已有經(jīng)驗、知識及所有資源,為新的學(xué)習搭建臺階,提供支架。三是情感化策略,把課本內容變?yōu)閷W(xué)生真關(guān)心、有責任的事件,為發(fā)問(wèn)注入內生動(dòng)力。缺少情感連接,孩子們大腦不在線(xiàn),是提不出真問(wèn)題的。
觀(guān)察一些國家的課堂,學(xué)生提問(wèn)五花八門(mén),往往“料”很足。其原因除了鼓勵互動(dòng)的課堂環(huán)境外,主要得益于教學(xué)中的真實(shí)情境、真實(shí)操作、真實(shí)討論,以及雷打不動(dòng)的周末社區活動(dòng)。正是這樣不斷引導,孩子們習慣提取生活世界大數據,所以腦洞越來(lái)越大,算力越來(lái)越強,算法越來(lái)越多,創(chuàng )新腦在“一日三餐”中養成。
強化思維進(jìn)階,讓創(chuàng )新芯片自然生長(cháng)
創(chuàng )新素質(zhì)的內核是發(fā)展思維。目前學(xué)界對思維教學(xué)已有共識,課堂操作也已有改觀(guān)。有的學(xué)校進(jìn)一步關(guān)注高階思維,有的強調計算思維、批判性思維培養等。怎樣促發(fā)學(xué)生的思維進(jìn)階?這里提示三個(gè)維度和三個(gè)線(xiàn)路:一是從學(xué)生的學(xué)習和課程內容的關(guān)系維度,拎清“他是誰(shuí)—他從哪里來(lái)—他到哪里去—他可怎么去—他需什么支持—他的進(jìn)階怎么檢測和優(yōu)化……”這條線(xiàn),為每個(gè)孩子進(jìn)行個(gè)性化定位,設置專(zhuān)業(yè)通道;二是從學(xué)生的學(xué)習與教學(xué)進(jìn)程的關(guān)系維度,拎清“是什么—為什么—怎么辦—辦到什么程度—怎么檢測—下一個(gè)上升螺旋怎么設計……”這條線(xiàn);三是從學(xué)生的學(xué)習與神經(jīng)結構塑造的關(guān)系維度,拎清“原始思維—單點(diǎn)思維—結構思維—系統思維—復雜思維—創(chuàng )造思維……”這條線(xiàn),幫學(xué)生搭建上升旋梯和發(fā)展通道。
進(jìn)入21世紀,各國都特別強調思維教學(xué),從學(xué)生發(fā)展標準、課程系統到測評方法,進(jìn)行了系統性更新。如國際學(xué)生素質(zhì)測評中,有一個(gè)“地鐵路線(xiàn)優(yōu)化選擇”的數學(xué)問(wèn)題——從A站到F站,有幾條交錯線(xiàn)路,有的施工,有的頻次不同等,讓選一個(gè)最優(yōu)方案。這一問(wèn)題涉及知識、經(jīng)驗、建模、讀圖、計算等多個(gè)學(xué)科和多項技能,哪個(gè)方面含糊都難得分。那些沒(méi)坐過(guò)地鐵,特別是農村沒(méi)見(jiàn)過(guò)地鐵的學(xué)生怎么辦?我們曾做過(guò)專(zhuān)題探討。大家提出要了解學(xué)生經(jīng)歷了什么,對學(xué)生的認知、經(jīng)驗和建構能力等進(jìn)行專(zhuān)業(yè)判斷,然后作出教學(xué)決策。操作中要搭建“經(jīng)驗”支架,補充必備知識信息,練習地鐵運行圖閱讀技能,建立思維結構等。讓思維有序進(jìn)階,關(guān)鍵是“階梯”要搭得不高不低,正好讓學(xué)生努努力能跨上去,并適時(shí)循序加碼,調配更高的梯子。
高度重視原理教學(xué),讓學(xué)生獲得可擴展的創(chuàng )造力
創(chuàng )新素質(zhì)成于“原理”通透。從全球總體看,基礎教育大致經(jīng)歷了知識型—能力型—素質(zhì)型—創(chuàng )新型等幾個(gè)階段,課程教學(xué)重心也隨之轉換和更新。美國2000年就率先轉入創(chuàng )新型教育模式,其樣態(tài)主要為“工作型課堂”“項目式學(xué)習”“跨學(xué)科實(shí)踐”。這些我們不少學(xué)校也在做,但總做不到位,原因又多歸為班額大、課時(shí)短、資源少等。筆者認為,主要原因是沒(méi)發(fā)現其創(chuàng )新密碼。其實(shí)在這些教學(xué)行為的最里層,都包裹著(zhù)一根“金線(xiàn)”——原理教學(xué)。
怎樣強化原理教學(xué)?這里舉兩個(gè)例子:如在美國東海岸,我連續10年跟蹤過(guò)一個(gè)麻州的普通學(xué)生,她二年級有道數學(xué)作業(yè)題是“4×8=?”,共設五問(wèn)——①4×8是什么意思?②填涂4×8關(guān)系圖(旁邊附有4×8計算原理圖),③寫(xiě)個(gè)4×8的故事,④做一個(gè)4×8的統計表,⑤用多種方式計算4×8=?我認為,這是一種全景式的原理教學(xué)。她有一次寫(xiě)作得了高分,被老師作為范例,很高興,我問(wèn)她為什么能得高分?她把作業(yè)本最后貼著(zhù)的寫(xiě)作評價(jià)標準給我看,是逐條對照講解和分析。這說(shuō)明什么?他們不但老師研究標準,學(xué)生也已經(jīng)能夠根據課標創(chuàng )造性學(xué)習了。她6年級時(shí)寫(xiě)了一本詩(shī)集,錄有她一學(xué)期持續創(chuàng )作的8首詩(shī),算是“學(xué)期研學(xué)項目”,自主安排完成。這本詩(shī)集樣子很原始,純手工制作,每首詩(shī)都配了符合主題的插圖,設有彩色封面,還有目錄、題記,作品要素齊全、規范。這里有眾多創(chuàng )新元素。再如2017年5月我在加州的帕勞奧托學(xué)區做交流訪(fǎng)學(xué),當時(shí)他們正在改編K12數學(xué)教材,學(xué)區負責人說(shuō),原先的課本雖注重跟生活經(jīng)驗結合,但出現了散、亂、淺的問(wèn)題,改編著(zhù)力點(diǎn)是:加深內容難度;加強邏輯體系;突出原理教學(xué)。這給我沖擊很大。因為當時(shí)我們正在學(xué)習美國理念,減輕教材難度,而美國為什么轉向了?是為創(chuàng )新而改。硅谷怎樣繼續保持全球科技領(lǐng)導地位?需要培育更高端的創(chuàng )新元素——知識創(chuàng )新和原理穿透。硅谷引領(lǐng)全球,前期主要靠技術(shù)研發(fā)創(chuàng )新,未來(lái)需要靠原理創(chuàng )新,創(chuàng )新的根基在中小學(xué)課堂,要讓原理從學(xué)生大腦里自然生長(cháng)出來(lái)。
反觀(guān)我國給課本挑錯的幾個(gè)學(xué)生,也都是在更高維度審視問(wèn)題,運用原理穿透、知識聯(lián)結、概念轉換、邏輯推理等高階能力解決問(wèn)題。所以應特別強調重視原理教學(xué),把原理弄透徹,讓創(chuàng )新有源頭活水。
(作者:呂文清,系中國智慧工程研究會(huì )創(chuàng )新教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì )副理事長(cháng),華南師范大學(xué)人工智能與課堂教學(xué)交叉中心研究員)