【一線探索】

　　作者：呂文清（中國(guó)智慧工程研究會(huì)創(chuàng)新教育專業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)，華南師范大學(xué)人工智能與課堂教學(xué)交叉中心研究員）

　　前不久，有學(xué)生給課本“找碴”“挑錯(cuò)”，其背后的創(chuàng)新意識(shí)受到專家肯定。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(duì)加快推進(jìn)人才強(qiáng)國(guó)建設(shè)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(qiáng)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(chǔ)是學(xué)會(huì)“提問(wèn)”，“問(wèn)題”是創(chuàng)新的錨點(diǎn)，基礎(chǔ)階段的創(chuàng)新教育先要教孩子“提問(wèn)”。擴(kuò)展到課堂“一日三餐”，如何教會(huì)“提問(wèn)”？應(yīng)強(qiáng)調(diào)三個(gè)策略：一是情境化策略，把課本內(nèi)容還原成有型質(zhì)、可玩味的物事，為學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)和審視問(wèn)題創(chuàng)設(shè)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(yàn)化策略，把課本內(nèi)容跟學(xué)生的生活經(jīng)歷和原有知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，使其在深度理解事物的基礎(chǔ)上，進(jìn)行信息加工、梳理、概括，調(diào)動(dòng)已有經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)及所有資源，為新的學(xué)習(xí)搭建臺(tái)階，提供支架。三是情感化策略，把課本內(nèi)容變?yōu)閷W(xué)生真關(guān)心、有責(zé)任的事件，為發(fā)問(wèn)注入內(nèi)生動(dòng)力。缺少情感連接，孩子們大腦不在線，是提不出真問(wèn)題的。

　　觀察一些國(guó)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(lì)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(qū)活動(dòng)。正是這樣不斷引導(dǎo)，孩子們習(xí)慣提取生活世界大數(shù)據(jù)，所以腦洞越來(lái)越大，算力越來(lái)越強(qiáng)，算法越來(lái)越多，創(chuàng)新腦在“一日三餐”中養(yǎng)成。

　　強(qiáng)化思維進(jìn)階，讓創(chuàng)新芯片自然生長(zhǎng)

　　創(chuàng)新素質(zhì)的內(nèi)核是發(fā)展思維。目前學(xué)界對(duì)思維教學(xué)已有共識(shí)，課堂操作也已有改觀。有的學(xué)校進(jìn)一步關(guān)注高階思維，有的強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維、批判性思維培養(yǎng)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)線路：一是從學(xué)生的學(xué)習(xí)和課程內(nèi)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(cè)和優(yōu)化……”這條線，為每個(gè)孩子進(jìn)行個(gè)性化定位，設(shè)置專業(yè)通道；二是從學(xué)生的學(xué)習(xí)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(cè)—下一個(gè)上升螺旋怎么設(shè)計(jì)……”這條線；三是從學(xué)生的學(xué)習(xí)與神經(jīng)結(jié)構(gòu)塑造的關(guān)系維度，拎清“原始思維—單點(diǎn)思維—結(jié)構(gòu)思維—系統(tǒng)思維—復(fù)雜思維—?jiǎng)?chuàng)造思維……”這條線，幫學(xué)生搭建上升旋梯和發(fā)展通道。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，各國(guó)都特別強(qiáng)調(diào)思維教學(xué)，從學(xué)生發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)、課程系統(tǒng)到測(cè)評(píng)方法，進(jìn)行了系統(tǒng)性更新。如國(guó)際學(xué)生素質(zhì)測(cè)評(píng)中，有一個(gè)“地鐵路線優(yōu)化選擇”的數(shù)學(xué)問(wèn)題——從A站到F站，有幾條交錯(cuò)線路，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(shí)、經(jīng)驗(yàn)、建模、讀圖、計(jì)算等多個(gè)學(xué)科和多項(xiàng)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(nóng)村沒(méi)見(jiàn)過(guò)地鐵的學(xué)生怎么辦？我們?cè)鲞^(guò)專題探討。大家提出要了解學(xué)生經(jīng)歷了什么，對(duì)學(xué)生的認(rèn)知、經(jīng)驗(yàn)和建構(gòu)能力等進(jìn)行專業(yè)判斷，然后作出教學(xué)決策。操作中要搭建“經(jīng)驗(yàn)”支架，補(bǔ)充必備知識(shí)信息，練習(xí)地鐵運(yùn)行圖閱讀技能，建立思維結(jié)構(gòu)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(diào)配更高的梯子。

　　高度重視原理教學(xué)，讓學(xué)生獲得可擴(kuò)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(chǔ)教育大致經(jīng)歷了知識(shí)型—能力型—素質(zhì)型—?jiǎng)?chuàng)新型等幾個(gè)階段，課程教學(xué)重心也隨之轉(zhuǎn)換和更新。美國(guó)2000年就率先轉(zhuǎn)入創(chuàng)新型教育模式，其樣態(tài)主要為“工作型課堂”“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”“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(rèn)為，主要原因是沒(méi)發(fā)現(xiàn)其創(chuàng)新密碼。其實(shí)在這些教學(xué)行為的最里層，都包裹著一根“金線”——原理教學(xué)。

　　怎樣強(qiáng)化原理教學(xué)？這里舉兩個(gè)例子：如在美國(guó)東海岸，我連續(xù)10年跟蹤過(guò)一個(gè)麻州的普通學(xué)生，她二年級(jí)有道數(shù)學(xué)作業(yè)題是“4×8=？”，共設(shè)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(jì)算原理圖），③寫(xiě)個(gè)4×8的故事，④做一個(gè)4×8的統(tǒng)計(jì)表，⑤用多種方式計(jì)算4×8=？我認(rèn)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)本最后貼著的寫(xiě)作評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)給我看，是逐條對(duì)照講解和分析。這說(shuō)明什么？他們不但老師研究標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生也已經(jīng)能夠根據(jù)課標(biāo)創(chuàng)造性學(xué)習(xí)了。她6年級(jí)時(shí)寫(xiě)了一本詩(shī)集，錄有她一學(xué)期持續(xù)創(chuàng)作的8首詩(shī)，算是“學(xué)期研學(xué)項(xiàng)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(shè)有彩色封面，還有目錄、題記，作品要素齊全、規(guī)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(qū)做交流訪學(xué)，當(dāng)時(shí)他們正在改編K12數(shù)學(xué)教材，學(xué)區(qū)負(fù)責(zé)人說(shuō)，原先的課本雖注重跟生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，但出現(xiàn)了散、亂、淺的問(wèn)題，改編著力點(diǎn)是：加深內(nèi)容難度；加強(qiáng)邏輯體系；突出原理教學(xué)。這給我沖擊很大。因?yàn)楫?dāng)時(shí)我們正在學(xué)習(xí)美國(guó)理念，減輕教材難度，而美國(guó)為什么轉(zhuǎn)向了？是為創(chuàng)新而改。硅谷怎樣繼續(xù)保持全球科技領(lǐng)導(dǎo)地位？需要培育更高端的創(chuàng)新元素——知識(shí)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(zhǎng)出來(lái)。

　　反觀我國(guó)給課本挑錯(cuò)的幾個(gè)學(xué)生，也都是在更高維度審視問(wèn)題，運(yùn)用原理穿透、知識(shí)聯(lián)結(jié)、概念轉(zhuǎn)換、邏輯推理等高階能力解決問(wèn)題。所以應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)重視原理教學(xué)，把原理弄透徹，讓創(chuàng)新有源頭活水。