陳寶明，謝 昱

（1.科學(xué)技術(shù)部科技人才交流開發(fā)服務(wù)中心，北京 100045；2.中共北京市物資有限公司黨校，北京 100053）

教育是科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)。二戰(zhàn)以來，西方發(fā)達(dá)國家始終保持科技的領(lǐng)先地位，重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明不斷涌現(xiàn)，都離不開教育改革的持續(xù)推進(jìn)，提供了源源不斷的優(yōu)秀科技人才供給。當(dāng)前，面對新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，發(fā)達(dá)國家早就著眼于為“未來世界”發(fā)展提供動力，開始教育創(chuàng)新改革的新征程。2019年，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布了《2019年教育創(chuàng)新評估報(bào)告》，對45個國家和地區(qū)的教育創(chuàng)新、教育產(chǎn)品創(chuàng)新以及教育過程創(chuàng)新的158項(xiàng)實(shí)踐活動進(jìn)行了詳細(xì)評估，重點(diǎn)是數(shù)學(xué)、科學(xué)和閱讀等學(xué)科，認(rèn)為OECD國家過去10年教育創(chuàng)新總體處于中等水平，但在教學(xué)方式、信息技術(shù)應(yīng)用和教師專業(yè)發(fā)展方面創(chuàng)新成效顯著[1]。OECD國家面對發(fā)展需求進(jìn)行的教育創(chuàng)新進(jìn)展以及日益普及的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)做法，值得關(guān)注和借鑒。

1 OECD國家教育創(chuàng)新的主要進(jìn)展

根據(jù)評估報(bào)告，OECD國家持續(xù)推進(jìn)教育創(chuàng)新，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生在未來快速變化、不確定性環(huán)境中應(yīng)對挑戰(zhàn)的能力。為推動教育創(chuàng)新，各國和地區(qū)采取各種措施，著力提升學(xué)生的創(chuàng)造性思考能力、使用現(xiàn)代化信息技術(shù)能力、培養(yǎng)主動式學(xué)習(xí)能力以及教師的專業(yè)能力等。

1.1 重視培養(yǎng)學(xué)生“分析問題、解決問題”的能力，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)造性思考力

雖然OECD國家教育系統(tǒng)也強(qiáng)調(diào)掌握學(xué)科知識，但在教學(xué)中更加重視啟發(fā)學(xué)生思考、訓(xùn)練學(xué)生分析問題、解決問題的能力，這一導(dǎo)向幾乎貫穿于所有教學(xué)科目。比如在強(qiáng)調(diào)抽象、邏輯和計(jì)算的數(shù)學(xué)課上，OECD國家很多學(xué)校允許學(xué)生使用計(jì)算機(jī)，鼓勵學(xué)生將精力放在理解數(shù)學(xué)原理、思考如何用數(shù)學(xué)更好地解決問題上。各國為學(xué)生提供“解決沒有明確答案問題”的情況，是評價(jià)數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新的一項(xiàng)重要指標(biāo)。例如，讓學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識設(shè)計(jì)人口普查的方案，或分析“為什么華人普遍學(xué)歷高、收入更好”這樣的問題。這項(xiàng)指標(biāo)之所以重要，是因?yàn)樵S多現(xiàn)實(shí)生活中需要解決的問題都沒有明確的答案，簡單的計(jì)算問題在未來可以用計(jì)算機(jī)和機(jī)器人解決，而人們工作中需要解決的大部分問題都是復(fù)雜問題，讓學(xué)生做好應(yīng)對復(fù)雜問題的準(zhǔn)備非常重要。根據(jù)評估，OECD國家八年級學(xué)生接觸到這類數(shù)學(xué)任務(wù)的比例平均為29%，其中美國、以色列、加拿大奎北、安大略地區(qū)以及日本這一比例都在30%以上[1]?？傮w上看，雖然該項(xiàng)活動總體實(shí)施率處于中等水平，但在很多發(fā)達(dá)國家都已得到應(yīng)用。

科學(xué)課更加強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思考力的活動，比如“分析處理數(shù)據(jù)”“觀察并描述自然現(xiàn)象”“讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“讓學(xué)生從科學(xué)實(shí)驗(yàn)中推導(dǎo)結(jié)論”等。其中，“觀察并描述自然現(xiàn)象”是科學(xué)課的重要活動，因?yàn)樗桥囵B(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)造力和批判性思維的重要方法。而“讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”的意義在于，這是科學(xué)家檢驗(yàn)假設(shè)或解釋自然現(xiàn)象的重要方法，學(xué)生通過這個過程能夠獲得科學(xué)技能或理解科學(xué)本質(zhì)?！皬目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)中推導(dǎo)結(jié)論”則是讓學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，再完成一項(xiàng)既有趣又富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，而不是由學(xué)生簡單地對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。各國在2007—2015年間，在上述教育創(chuàng)新實(shí)踐上幾乎都有較大進(jìn)展?！坝^察并描述自然現(xiàn)象”的活動在四年級學(xué)生中平均達(dá)到50%，在八年級學(xué)生中平均達(dá)到55%，意大利、英國的實(shí)施比例都超過71%；“讓學(xué)生設(shè)計(jì)并規(guī)劃實(shí)驗(yàn)”的活動平均達(dá)到37%，在八年級學(xué)生中平均達(dá)到31%[1]。

在“閱讀”課中類似創(chuàng)新也很多，典型的做法包括讓學(xué)生對“后續(xù)將發(fā)生什么”進(jìn)行預(yù)想，因?yàn)椤跋胂罅κ菢?gòu)成創(chuàng)造力和批判性思維這類高階程序能力的重要維度”。2016年，OECD學(xué)生平均有這項(xiàng)任務(wù)的比例為71%，其中澳大利亞、新西蘭、加拿大安大略、美國和俄羅斯的實(shí)施比例都超過90%[1]。

1.2 計(jì)算機(jī)得到廣泛應(yīng)用，教育系統(tǒng)鼓勵學(xué)生使用現(xiàn)代化信息技術(shù)

雖然計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備在某些情形下也被看成是學(xué)習(xí)的干擾因素，但使用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)在過去10年間帶來了OECD國家教育系統(tǒng)最大的創(chuàng)新。信息技術(shù)被認(rèn)為是學(xué)生必不可少的未來技能，可以加強(qiáng)學(xué)生獲取信息、主動學(xué)習(xí)的能力，幫助學(xué)生培養(yǎng)高級程序性技能，在大多數(shù)國家都得到鼓勵與發(fā)展。計(jì)算機(jī)和信息化技術(shù)帶來的創(chuàng)新進(jìn)展主要表現(xiàn)在幾個方面：

一是輔助學(xué)生訓(xùn)練數(shù)理技能。OECD許多國家允許學(xué)生使用計(jì)算機(jī)完成復(fù)雜的計(jì)算，因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)算高效而精確，有助于解放學(xué)生的精力，能使他們更好地理解學(xué)科原理。2007—2015年，四年級學(xué)生使用計(jì)算機(jī)訓(xùn)練數(shù)學(xué)技能和數(shù)學(xué)思維過程的比例上升了42%，達(dá)到51%；該比例在八年級學(xué)生中提升了23%，達(dá)到31%，其中美國、澳大利亞、新西蘭、加拿大奎北和俄羅斯、匈牙利等達(dá)到40%以上。同期，在科學(xué)課中使用計(jì)算機(jī)訓(xùn)練技能和科學(xué)思維的學(xué)生增加了15%，其中小學(xué)四年級學(xué)生平均為22%，八年級學(xué)生達(dá)到26%，以色列、美國、澳大利亞、加拿大奎北等國家和地區(qū)都達(dá)到40%以上[1]。

二是用計(jì)算機(jī)分析處理數(shù)據(jù)。這是數(shù)學(xué)課要求具備的重要技能。2007—2015年，OECD國家八年級學(xué)生在數(shù)學(xué)課程中使用計(jì)算機(jī)處理、分析數(shù)據(jù)的比例平均上升了13%，其中美國、澳大利亞、加拿大安大略、俄羅斯等都超過了20%。科學(xué)課也十分重視讓學(xué)生用計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)，因?yàn)?“現(xiàn)在大部分科學(xué)家都使用計(jì)算機(jī)生成觀察結(jié)果的模型，或用計(jì)算擬合某個理論”。2015年，八年級學(xué)生使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)課數(shù)據(jù)分析的比例平均達(dá)到23%。實(shí)施比例較高的國家包括澳大利亞、美國和以色列，都達(dá)到40%以上。

三是在科學(xué)課中采用“計(jì)算機(jī)模擬”的最新教學(xué)手段。計(jì)算機(jī)模擬可以讓學(xué)生研究他們在教室或?qū)W校實(shí)驗(yàn)室無法看到的現(xiàn)象，比如對身體有危險(xiǎn)的輻射現(xiàn)象等，也可以代替昂貴的觀察設(shè)備。目前，能夠經(jīng)常參加這項(xiàng)活動的學(xué)生比例還不太高，但近年來提升速度很快。2007—2015年間，八年級學(xué)生參與該活動的比例總體上升了15%，而一些國家推廣較快，以色列從6%上升到35%，美國從7%上升到34%，澳大利亞從3%上升到24%[1]。

四是數(shù)字化設(shè)備在學(xué)校十分普及。信息化技術(shù)正在快速、深入地影響OECD國家教育系統(tǒng)變革。筆記本電腦、上網(wǎng)本等設(shè)備逐步替代了臺式機(jī)。2009—2015年期間，15歲學(xué)生在學(xué)校使用移動電子設(shè)備的比例上升了17%，平均50%的學(xué)生能夠在學(xué)校使用移動電子設(shè)備[1]。

1.3 “主動式學(xué)習(xí)”模式更加普遍，學(xué)生“獨(dú)立獲取知識”的學(xué)習(xí)活動顯著增長

在教育中，OECD國家普遍實(shí)施“主動式學(xué)習(xí)”模式，相對“知識給予”的傳統(tǒng)教學(xué)方式，這一模式更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與、設(shè)計(jì)、獨(dú)立思考與自行獲得經(jīng)驗(yàn)。在科學(xué)學(xué)科中，“主動式學(xué)習(xí)”有助于學(xué)生更好地理解科學(xué)的本質(zhì)，主要是讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)或模擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)，以幫助學(xué)生理解科學(xué)家的工作，更好地構(gòu)建科學(xué)經(jīng)驗(yàn)的維度。實(shí)驗(yàn)是由學(xué)生自己設(shè)計(jì)還是僅僅由學(xué)生實(shí)施，差別很大。通過研究理解科學(xué)原理，這樣的學(xué)習(xí)活動能極大激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心與興趣。這項(xiàng)活動在OECD國家實(shí)施率已經(jīng)很高，2015年，四年級學(xué)生至少在一半科學(xué)課上設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)的百分比平均達(dá)到46%，而創(chuàng)新型國家這一比例更高，如日本為96%，韓國為87%，英國為74%，美國為53%；八年級學(xué)生至少在一半科學(xué)課上設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)的平均百分比45%，其中日本為72%，新西蘭和澳大利亞為70%，英國為67%，美國為57%[1]。

在主動式學(xué)習(xí)中，“獨(dú)立獲取知識”是學(xué)生的主要學(xué)習(xí)活動，是指學(xué)生在課堂上閱讀書籍、文字材料，或從其他信息來源如互聯(lián)網(wǎng)上獲取信息和觀點(diǎn)，對于學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)立思考能力、自主解決問題的能力非常關(guān)鍵，這也是他們未來開展創(chuàng)造性工作的基礎(chǔ)能力。根據(jù)評估結(jié)果，2006—2016年間，這項(xiàng)活動在所有OECD國家都顯著擴(kuò)大。四年級學(xué)生在閱讀課上每周至少使用一次計(jì)算機(jī)查找信息和觀點(diǎn)的比例增長了22%，2016年平均達(dá)到52%；在科學(xué)課上，四年級這一比例上升了17%，2015年達(dá)到39%，八年級學(xué)生平均達(dá)到38%；在數(shù)學(xué)課上，四年級這一比例平均達(dá)到31%，八年級平均達(dá)到23%。意大利、俄羅斯、澳大利亞、加拿大安大略、以色列、美國和新西蘭等比例都超過40%[1]。

1.4 對教師進(jìn)行系統(tǒng)化培訓(xùn)，批判性思維訓(xùn)練能力受到高度重視

教師是教育系統(tǒng)的核心力量，教育改革創(chuàng)新，離不開對教師專業(yè)能力的系統(tǒng)化提升。OECD國家教師通常會參加多種專業(yè)能力發(fā)展項(xiàng)目，除了國內(nèi)比較常見的發(fā)展學(xué)科專業(yè)能力、提升教學(xué)技能、信息化技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用這些活動之外，特別注重提升學(xué)生批判性思維和解決問題能力專業(yè)項(xiàng)目、教師間的伙伴式學(xué)習(xí)以及觀摩大學(xué)課堂這三項(xiàng)教師培養(yǎng)活動。

培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問題的能力，先決條件是教師知道如何培養(yǎng)學(xué)生，發(fā)展教師的“批判性思維培養(yǎng)”專業(yè)能力就非常重要。根據(jù)評估結(jié)果，北美和北歐國家的教育系統(tǒng)正在積極推動教師這項(xiàng)能力的培養(yǎng)。2015年，OECD國家平均有36%的四年級學(xué)生由近兩年內(nèi)接受過“批判性思維”專業(yè)訓(xùn)練的老師輔導(dǎo)，加拿大安大略地區(qū)這一比例已經(jīng)超過80%，美國、新西蘭、新加坡、英國、瑞典和澳大利亞等都達(dá)到50%以上；八年級學(xué)生該比例平均為39%，較高的是加拿大安大略（81%），美國、新加坡、瑞典等都達(dá)到50%以上。另外，教師間的伙伴式學(xué)習(xí)活動也不斷擴(kuò)大。通過與同行討論、協(xié)作或觀摩其他教師的教學(xué)工作，教師能夠更好地發(fā)展專業(yè)，這種方式比正式培訓(xùn)更有效。2015年，四年級學(xué)生的教師經(jīng)常與同行討論如何教授某一學(xué)科主題的比例平均達(dá)到66%。另一項(xiàng)活動是協(xié)作設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備教材，OECD國家四年級教師這樣做的平均比率為63%。伙伴式學(xué)習(xí)被評價(jià)為“過去10年間教師專業(yè)能力培養(yǎng)方面出現(xiàn)的最顯著變化”[1]。

2 啟示與建議

習(xí)近平總書記深刻指出，教育是提高人民綜合素質(zhì)、促進(jìn)人的全面發(fā)展的重要途徑，是民族振興、社會進(jìn)步的重要基石，是對中華民族偉大復(fù)興具有決定性意義的事業(yè)[2]。黨的十九大報(bào)告指出，建設(shè)教育強(qiáng)國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程。黨的十八大以來，我國教育全面深化綜合改革，教育事業(yè)全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了全方位、系統(tǒng)性的整體提升，先后發(fā)布《中國教育現(xiàn)代化2035》和《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案（2018—2022年）》，開啟了教育現(xiàn)代化的新篇章。為順應(yīng)未來社會發(fā)展的趨勢，世界主要國家較早地確定了教育改革的方向，并通過一些代表性指標(biāo)進(jìn)行評估，對我國教育現(xiàn)代化建設(shè)具有重要啟示意義。

一是“培養(yǎng)迎接未來挑戰(zhàn)的能力”已經(jīng)成為歐美國家教育改革的主要方向。根據(jù)OECD的評估報(bào)告，歐美國家以“培養(yǎng)迎接未來挑戰(zhàn)的能力”作為教育改革主要方向，定期收集相關(guān)國家教育改革與創(chuàng)新進(jìn)展信息，并提供反饋與指導(dǎo)，通過投放資源、制定政策、營造氛圍，推動和引導(dǎo)教育系統(tǒng)的變革。從評估結(jié)果來看，近10年來已經(jīng)取得了突出的進(jìn)展。從發(fā)展的趨勢和需求來看，在新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革推動下，全球經(jīng)濟(jì)社會正在發(fā)生著深刻的變革，信息化、數(shù)字化、智能化更加突出，人類開始由工業(yè)經(jīng)濟(jì)向智能經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新創(chuàng)造能力成為決定人類未來生存和發(fā)展的關(guān)鍵。經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展呼喚教育系統(tǒng)的變革，但是由于教育涉及面廣、基礎(chǔ)性強(qiáng)，往往在變革上具有滯后性，與發(fā)展的需求難以實(shí)現(xiàn)同步匹配。歐美發(fā)達(dá)國家基本上跨過了普及教育的階段，追求“創(chuàng)新創(chuàng)造”這一21世紀(jì)最需要也最稀缺的智力資源，成為這些國家的主要教育目標(biāo)。與之相比，我國教育現(xiàn)代化要同時完成普及教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多重目標(biāo)，這是我國教育所面臨的艱巨任務(wù)，需要提出創(chuàng)造性的解決方案[3]。

二是對信息技術(shù)與教育的結(jié)合應(yīng)有正確認(rèn)識和引導(dǎo)。信息技術(shù)與教育結(jié)合并不是單純把信息技術(shù)作為提升教育水平的手段，而是面向未來需求掌握和運(yùn)用信息技術(shù)甚至培養(yǎng)面向未來的信息技術(shù)理念的問題，關(guān)鍵是提升創(chuàng)造力、想象力和批判性思維。從各國教育改革來看，使用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)成為OECD國家教育系統(tǒng)最大的創(chuàng)新。我國對信息化十分重視，于2018年出臺《教育信息化2.0行動計(jì)劃》，但是在實(shí)踐中，信息技術(shù)仍然主要作為現(xiàn)有教育內(nèi)容在形式上的延伸，比如線下課堂搬到線上，教育內(nèi)容和方式還沒有適應(yīng)發(fā)展需要與信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)真正的融合，多數(shù)學(xué)校甚至禁止學(xué)生攜帶、使用電子設(shè)備，手機(jī)、平板電腦甚至電子閱讀器仍被視為學(xué)習(xí)的“敵人”，善于使用信息技術(shù)還沒有成為教育的一項(xiàng)基礎(chǔ)能力，與信息時代的需求相去甚遠(yuǎn)。長此下去，可能導(dǎo)致我國在應(yīng)對信息技術(shù)挑戰(zhàn)上存在先天不足[4]。顯然，為適應(yīng)科技革命變革的需要，教育系統(tǒng)需要鼓勵形成正確的信息技術(shù)應(yīng)用場景，主動積極擁抱信息技術(shù)，而不是簡單拒絕或者只是達(dá)到表面上的信息化率。

三是教育創(chuàng)新應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣和主動式學(xué)習(xí)為重要內(nèi)容。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有其自身規(guī)律，靠“應(yīng)試”“死記硬背”是難以培養(yǎng)出來的。OECD國家在科學(xué)課程中普遍采用觀察、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)操實(shí)驗(yàn)、推導(dǎo)結(jié)論、計(jì)算機(jī)模擬等方法，從低年級開始就培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣和探索思維。相應(yīng)地，這些國家對實(shí)驗(yàn)器材的投入力度很大，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新方案也很多。相比之下，我國大部分地區(qū)中小學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器材投入不足，實(shí)驗(yàn)方案比較陳舊，很多學(xué)校幾乎不做實(shí)驗(yàn)，“實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象”往往是“背下來的”，而不是經(jīng)過實(shí)踐的思考得出。對學(xué)生科學(xué)興趣和主動式學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)不足[5]，可能會出現(xiàn)教育規(guī)模不斷擴(kuò)大但是具有創(chuàng)新能力的人才仍然短缺的問題。

四是對教師的大規(guī)模培訓(xùn)和提升刻不容緩。教師是教育系統(tǒng)的關(guān)鍵，對教師的培訓(xùn)與動態(tài)調(diào)整，應(yīng)伴隨教育改革創(chuàng)新的始終。OECD國家對教師進(jìn)行系統(tǒng)化的培訓(xùn)，重視培養(yǎng)信息化技術(shù)應(yīng)用能力、信息化思維以及批判性思維培養(yǎng)專業(yè)能力。我國有1 600萬教師[6]，在加強(qiáng)學(xué)科業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)的同時，更要重視發(fā)展教師的批判性思維以及創(chuàng)新思維能力。

總之，科技人才培養(yǎng)從根本上要靠教育。借鑒OECD國家經(jīng)驗(yàn)，我國也應(yīng)在教育改革創(chuàng)新中對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行定期評估，并與發(fā)達(dá)國家對標(biāo)。改革創(chuàng)新總是遇到傳統(tǒng)慣性的挑戰(zhàn)，OECD對各國教育創(chuàng)新改革進(jìn)展進(jìn)行評估的目的之一也是督促這些國家突破傳統(tǒng)體制束縛，并提供必要的指導(dǎo)，畢竟發(fā)展的方向是不可逆的，我們終歸要適應(yīng)它。