高中教学:聚焦必备特征:科技创新后备人才培养的路径选择.docx
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1、聚焦必备特征:科技创新后备人才培养的路径选择Focusing on Essential Characteristics:The Path of Cultivating Reserve Talents for Scientific and Technological Innovation作者:胡卫平作者简介:胡卫平,陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室主 任,教授,博士生导师(陕西西安710062) o原发信息:中国教育学刊(京)2022年第202210期 第7-11页内容提要:科技创新后备人才的培养是一个复杂而系统的工程,需要 科学的理论支撑和对人才成长规律的准确把握。依据科技 创新后备人
2、才应具备的知识、动机、思维和人格等方面的 关键心理特征,提出可操作性的培养路径:加深理解,注 重综合,进阶设计,注重探究实践,重视深度思维,奠定 精深与广博的知识基础;保护好奇心,重视兴趣、责任感 和使命感的培养,形成强烈的内部动机与成就动机;掌握 思维方法,训练思维品质,发展基本思维和高阶思维能 力;创设支持鼓励的氛围,整合认知与非认知因素,培养 创造性的人格特质。Focusing on Essential Characteristics:The Path of Cultivating Reserve Talents for Scientific and Technological Inno
3、vation关键词:科技创新/后备人才培养/创新人才/科学思维期刊名称:中小学教育 形想象是以空间形象直感为基础的对图形表象的加工与改造,它是对几何 图形的形象建构。高阶思维的研究由来已久,有很多不同的定义,主要有三种视角:一 是哲学视角,主要指有高阶思维能力的人所具备的特征4;二是心理学视 角,主要反映的是高层次的认知过程,关心高阶思维的发生机制;三是 教育学视角,主要反映高认知过程的表现6。人们普遍认为高阶思维包括 批判性思维、创造性思维、问题解决、决策、元认知,我们通过理论分析 和实证研究,得到了高阶思维的核心是批判性思维和创造性思维。目前关于批判性思维的界定至少有三种:第一种认为批判性
4、思维就是 问题解决;第二种认为批判性思维重点在评价或判断;第三种认为批判性 思维是问题解决和评价的结合。我们认为,批判性思维是基于证据和逻辑 而作出决策或者解决问题的思维能力和倾向或者思维习惯。批判性思维能 力包括分析论点、主张或证据,用归纳推理或演绎推理进行推论、判断或 评价,作决策或解决问题等;批判性思维倾向包括思维开放、思想公正、 有寻求理性的倾向、好奇、希望得到充分的信息、具有灵活性、尊重他人 等。创造性思维指能从不同角度分析和思考问题,提出新颖而有价值的观 点和解决问题的方法,包括发散思维和聚合思维。发散思维是创造性思维 的核心,指以要解决的问题为中心,充分发挥想象力,突破原有的知识
5、 圈,从一点向四面八方想开去,朝多方向推测、想象、假设的试探性思维过程,通过知识、观念、方法的重新组合,找出更多更新的可能答案、设想和解决问题的办法。聚合思维则在创造性问题解决中起着重要作用,以某问题为中心,从不同方向、不同角度,将思维指向这个中心,就 像聚光灯一样,集中指向一个焦点,以达到解决问题的目的。任何创造性 活动的全过程,都要经过从发散思维到聚合思维,再从聚合思维到发散思 维,多次循环,直到问题被解决,这就是创造性思维的基本方式。不论从科技创新的基础研究和经典的创新人才培养理论来看,还是从 各国创新人才培养和科学课程改革的实践来看,发展学生科学思维都被视 为科技创新后备人才培养的核心
6、手段和目标。国际上重视科学学习和活动 中培养学生的科学思维。例如,美国科学启蒙(Science : A closer look)在内容设计、练习设计、链接内容等方面设计一些小栏目,训练学 生的批判性思维、迁移思维能力及元认知能力8R87-201 ;新加坡的我 的朋友们在这里!科学(My pals are here!Science)以科学探究的形式展 开活动,以思维能力的培养为核心,在每一个活动中,教材都首先列出本 次活动将要使学生掌握的思维能力,紧接着设计若干培养这些思维能力的 小活动,每个小活动的最后,都会安排一个培训学生反思能力”的栏目 8233-2360除此之外,还专门设置了科学思维培养
7、的课程814-21。我 们也开发了促进学生思维发展的学思维”活动课程,20多年的实践表 明:经过一年半时间的学习,学生的创新素质有显著的提高,大脑功能也 有明显的改善9。基于思维特征,在培养过程中,需要做到如下两点。第一,完善课程 体系,培养科学思维。义务教育科学课程标准(2022年版)建构了包括 科学观念、科学思维、探究实践和态度责任的核心素养体系,在这些要素 中,科学思维能够促进科学观念理解的深入,提高探究实践能力的水平, 内化态度责任,处于核心地位。教材编写者和教师要深入科学思维的内 涵、特征、方法、品质、类型等,并能将科学思维的培养融入教材和教学 中。思维是探究的前提,探究是创新的基础
8、,学校要根据不断学段学生的 认知水平、知识经验和兴趣特点,开设能够促进学生科学思维发展的、包 括“学思维、学探究和学创新的STEM校本课程体系,让学生掌握思维 的基本方法,训练思维的品质,促进科技创新素质的有效发展。第二,注 重探究实践,重视深度思维。探究和实践是科学学习的主要方式,要加强 对探究和实践活动的研究与指导,整合启发式、探究式、互动式、体验式 和项目式等各种教与学方式的基本要求,设计并实施能够促进学生深度学 习的思维型探播口实践。四、培养创造性的人格特质人格是指个体在对人、对事、对己等方面的社会适应中行为上的内部 倾向性和心理特征。创造性人格是指主体在后天学习活动中逐步养成的、 在
9、创造活动中表现和发展起来的、对促进人的成才和促进创造成果的产出 起导向和决定作用的理想、信念、意志、情感、情绪、道德等非智力素质 的总和。在系统分析相关研究者提出的创新人才所具备的人格特征的基础上,我们总结出科技创新后备人才需要具有冒险精神、意志坚强、勤奋努力、独立自信、容忍模糊、思维开放、质疑品格、想象丰富等人格品质。在这八个要素中,前四个偏重于非认知因素,后四个偏重于认知因素。基于人格特征,在培养过程中,需要做到如下两点。第一,聚焦特征 要素,促进人格发展。放弃权威,推迟判断,培养学生冒险精神和质疑品 格;开阔视野,重视想象,促使学生思维开放和想象丰富;鼓励独立,注 重发散,培养学生独立自
10、信和容忍模糊的品格;挫折训练,目标引导,培 养学生坚强的意志和勤奋努力的品格。第二,营造创新环境,塑造创新人 格。培养创造性人格最重要的是创设良好的学习与实践情境,包括物质与 认知维度和文化与非认知维度。从物质与认知维度看,良好的学习与实践 情境可以提供学生学习和实践的物质条件和思维材料,支撑学生感知事 物、发现问题、主动探究、合作交流、应用迁移、实践创新,激发学生在 整个学习和实践过程中具有开放的思维、丰富的想象等,磨炼学生坚强的 意志和勤奋的品质。从文化与非认知的维度看,良好的学习情境可以激发 学生内在的学习动机,营造宽松、民主、平等、和谐、宽容、自由的人际 关系,有利于培养学生独立思考、
11、大胆质疑、敢于冒险、敢于异想天开、 敢于挑战权威等人格特征。科技创新后备人才的成长受学校、家庭和社会 的影响,因此,创新人格的塑造,需要发挥学校、家庭和社会的整体效 应。在学校教育中,需要营造创新型的人文环境、物质环境、班级环境和 课堂环境;在家庭教育中,需要建立和谐、融洽、温暖、自由、开放和民 主的气氛,采取民主型的教育方式,鼓励创新,容忍失败,培养独立意 识,激发创新动机;社会环境作为儿童青少年成长的外部场所,是支撑儿童青少年科技创新后备人才成长的宏观环境,需要在社会人际、大众传媒和社会文化等方面,提供支持、树立榜样、开放包容、追求创新。复印期号:2023年02期科技创新后备人才的培养是一
12、个复杂而系统的工程,需要科学的理论 支撑和对人才成长规律的准确把握。既需要从国家层面上加强顶层设计、 制定法律法规,也需要从社会层面上营造良好氛围、探索机制体制,还需 要从工作层面上聚焦必备品格、遵循发展规律。20多年来,我们在系统 总结相关研究与实践成果的基础上,利用心理行为、教育实验、脑科学等 多模态方法,建立了包含知识、动机、思维和人格四个维度的科技创新后 备人才必备特征模型。本文将围绕科技创新后备人才在上述四个维度应具 备的关键心理特征提出可操作性的培养路径。一、奠定精深与广博的知识基础科技创新活动是开拓人类科技认知新领域、开创人类科技认识新成果 的创造性活动,主要包括两方面的内容:一
13、是重新安排、组合已有的科学 知识,创造出新的知识和形象;二是突破已有的科学知识,提出崭新的科 学见解、设想、思路、观点等1 128-129。知识是创新的基石,主体对知 识经验或思维材料进行深度理解和高度概况后,集中而系统地迁移,并进 行新颖的组合分析,找出新异的层次和交接点,提出新颖和有价值的观 点,就实现了创新。广泛的、大量的知识储备是创新的基础,灵活的、联 结紧密的知识结构或语义结构是创新产生的加速器,有利于提高创新的效 率。科技创新后备人才的知识特征主要体现在精深和广博两个方面:一是 对科学知识有深度的理解,掌握学科和跨学科的思想方法,并善于用这些 知识和方法解决真实情境中的复杂问题;二
14、是具有较广博的知识基础和合学研究的基本方法,有足够的科学表象,广泛涉猎多学科和跨学科知识, 并建立之间的相互联系,形成合理的知识组块或者知识结构,积累各种各 样的研究经验,并对某一问题有长期的研究和深入的思考。聚焦核心概念,精选课程内容,既是国际科学教育改革的趋势,也是 我国科学课程改革的理念。核心概念包括学科核心概念和跨学科概念。学 科核心概念是指居于学科中心,能够展示学科图景、反映学科思想和学科 结构的基本概念、规律和原理,具有应用面广、迁移性强和进阶形成的特 点。这些核心概念具有广阔的解释空间,为人们提供了深入理解学科的视 角。跨学科概念是从不同学科领域抽象概括出来的共同的、重要的概念,
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