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論科創(chuàng)教育的定義、邏輯起點(diǎn)以及基本范式與未來圖景

2024-12-28 00:00:00項(xiàng)華劉靖怡曾子珉吳俊杰
中小學(xué)信息技術(shù)教育 2024年13期

隨著進(jìn)入以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)為代表的第四次工業(yè)革命,信息化、數(shù)字化、智能化的疊加深刻地影響著人類的思維、生活和學(xué)習(xí)方式,人類的生活環(huán)境逐漸走向技術(shù)的高度密集,科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系也愈加密切。聯(lián)合國發(fā)展規(guī)劃委員會副主席施瓦布指出物理類(如3D打印、新材料等)、數(shù)字類(如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等)和生物類等技術(shù)是推動社會發(fā)展的重要力量。黨的十九大以來,智慧社會建設(shè)已經(jīng)成為未來發(fā)展的共識,人、物、事逐漸形成數(shù)字孿生體,在虛實(shí)交融的演化下不斷拓展著社會的邊界[1]。人工智能的發(fā)展使得數(shù)據(jù)分析與推理的自動化成為可能,重復(fù)性、缺乏創(chuàng)造力的職業(yè)將被取代,這將給人類的身份認(rèn)同帶來了新挑戰(zhàn)。習(xí)近平提出要“加快建設(shè)科技強(qiáng)國,實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)”,必須深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,完善國家創(chuàng)新體系。在此背景下,國家需要高水平創(chuàng)新人才。

科學(xué)既是科學(xué)教育的主要載體,也是人類認(rèn)識世界的基本方式,還是人類解決時(shí)代性問題的主要手段。貝爾納認(rèn)為完整意義上的科學(xué)具有五層含義[2],即一種建制、一種方法、一種積累的知識傳統(tǒng)、一種維持和發(fā)展生產(chǎn)的主要因素、一種重要的觀念來源和精神因素,是構(gòu)成對宇宙和人類的各種態(tài)度的最強(qiáng)大勢力之一。由此可見,科學(xué)已不僅僅是一種理論或者方法,更是一種文化與文明。科學(xué)具有如此性質(zhì),科學(xué)教育構(gòu)成了個人幸福、國家強(qiáng)大、人類命運(yùn)共同體構(gòu)建的堅(jiān)強(qiáng)底座。面對未來技術(shù)高度密集、泛在感知、充滿不確定性的環(huán)境,科學(xué)教育面臨的關(guān)鍵問題是如何將人培養(yǎng)成為一種超機(jī)器、超生物、超工具的復(fù)合型創(chuàng)新人才,而不是機(jī)器的奴隸和工具化的存在(李澤厚,2004)??茖W(xué)教育必將走向科創(chuàng)教育。

科創(chuàng)教育的定義

科學(xué)教育的發(fā)展具有歷史繼承性,由于不同歷史時(shí)期、社會背景和人們對科學(xué)本質(zhì)的理解不同,科學(xué)教育的目的和重點(diǎn)也有所不同。隨著科學(xué)教育的發(fā)展變遷,科學(xué)教育的形態(tài)不斷發(fā)生變革,并朝著科創(chuàng)教育的方向闊步前行。

1.中國科學(xué)教育的發(fā)展演變

古代中國是許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的發(fā)源地,許多技術(shù)的創(chuàng)造蘊(yùn)含著深刻的科學(xué)思想和理論,比如大型天文臺“渾天儀”[3]、中國古代四大發(fā)明、科技著作《天工開物》等,這些科學(xué)技術(shù)文明在三世紀(jì)到十三世紀(jì)仍然保持著今天西方望塵莫及的科學(xué)知識水平(李約瑟,《中國科學(xué)技術(shù)史(第一卷)》)。當(dāng)時(shí)的教育從屬于儒家經(jīng)典教育,加上長期以來的科舉制度體系強(qiáng)調(diào)文學(xué)知識,雖然也有一定的科學(xué)內(nèi)容,但這束縛了人的思想。受此影響,中國近代科學(xué)與技術(shù)逐漸落后于西方。

在中國近代,“科學(xué)”普遍被認(rèn)為是一個舶來品,馮桂芬和李鴻章最早使用“格致”指代科學(xué)技術(shù),而康有為則于1897年翻譯日本書目時(shí)最早使用“科學(xué)”一詞。鴉片戰(zhàn)爭以來,中國在亡國壓力之下開始形成“科學(xué)救國”思潮,科學(xué)逐漸進(jìn)入到教育中,促使國人對西方近代科學(xué)產(chǎn)生由淺到深、從“技”到“學(xué)”的發(fā)展[4]。1895年甲午戰(zhàn)敗后,清政府實(shí)行“新政”,廢除科舉興辦新學(xué),廣泛開展自然科學(xué)知識教學(xué),建立了科學(xué)教育的制度。1903年,《奏定學(xué)堂章程》中“格致”科目的設(shè)定標(biāo)志著我國近代科學(xué)教育的開端。“五四”時(shí)期,陳獨(dú)秀等先進(jìn)人物提出了“德先生”(民主)和“賽先生”(科學(xué))的口號,科學(xué)觀念啟蒙成為基本任務(wù)之一[5]。

1927年以來的民國時(shí)期,國民政府對科學(xué)教育給予了極高的重視,把實(shí)施科學(xué)教育作為發(fā)展生產(chǎn)、“裕國民生計(jì)”的重要手段,并作為養(yǎng)成“為國家社會服務(wù)之健全品格”的重要途徑[6]。新中國成立后,中國科學(xué)與技術(shù)不做區(qū)分,合并管理,并開始全方位借鑒和輸入前蘇聯(lián)科學(xué)教育文化[7],基本形成了完整的科技教育理論和實(shí)踐框架,充實(shí)了教學(xué)大綱、教科書和教學(xué)方法。

自1978年改革開放以來,國人不斷地在科學(xué)課程改革、科學(xué)素質(zhì)教育中進(jìn)行摸索,促進(jìn)了科學(xué)教育從吸收西方理念走向中國特色社會主義本土化實(shí)踐。此后開始實(shí)施高校擴(kuò)招政策,并先后創(chuàng)立了國家自然科學(xué)基金、“211工程”和“985工程”,加速中國科學(xué)院的一系列改革等。1979年11月以來,教育部、中國科協(xié)等在北京舉辦了首屆全國青少年科技作品展覽,是全國青少年科技創(chuàng)新大賽的前身,此時(shí)的科創(chuàng)教育開始出現(xiàn)本土化的雛形。21世紀(jì)以來,隨著與國際合作交流的不斷深入,中國開始重視科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)教育,通過改革課程、提高師資素質(zhì)以及支持科技創(chuàng)新競賽等方式,培養(yǎng)更多的科學(xué)和技術(shù)人才。

2.西方科學(xué)教育的現(xiàn)代變革

隨著生產(chǎn)力發(fā)展,西方14至17世紀(jì)盛行文藝復(fù)興運(yùn)動。文藝復(fù)興反對教會對精神的控制,崇尚理性與科學(xué),反對迷信,促使了思想解放,同時(shí)吸收了古希臘亞里士多德邏輯學(xué)、阿基米德力學(xué)等理論中的理性精神、實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)和數(shù)學(xué)方法。意大利作為文藝復(fù)興運(yùn)動的起源地,形成了近代世界第一個科學(xué)中心。此后,自然科學(xué)在16至19世紀(jì)蓬勃發(fā)展,對世界本質(zhì)的認(rèn)識逐漸加深。以哥白尼的“日心說”和牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》為代表的科學(xué)成果,引發(fā)了近代科學(xué)革命。在此時(shí)期,物理學(xué)開始在學(xué)校的廣泛講授,以培養(yǎng)專業(yè)的科學(xué)家為目標(biāo),科學(xué)教育進(jìn)入到了第一個發(fā)展階段。

到了20世紀(jì),以普朗克的“量子論”與愛因斯坦的“相對論”為代表的科學(xué)成果,再次引發(fā)了現(xiàn)代科學(xué)革命。面對日益復(fù)雜的研究對象,現(xiàn)代科學(xué)開始具備“大科學(xué)”特征和計(jì)算新形態(tài)。與此同時(shí),西方科學(xué)教育進(jìn)行了一系列改革。19世紀(jì)末的科學(xué)家認(rèn)為,科學(xué)應(yīng)該作為一門具有“學(xué)科”價(jià)值的重點(diǎn)科目納入學(xué)校課程。20世紀(jì)初的科學(xué)教育以“自然研究運(yùn)動”為主,以擬人化的方式喚醒對自然的熱愛。20世紀(jì)60年代,蘇美冷戰(zhàn)爭霸,美國掀起基于科學(xué)培養(yǎng)的科學(xué)教育改革浪潮。隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展與濫用造成了土壤退化、酸雨等問題,1972年,聯(lián)合國在斯德哥爾摩舉行人類環(huán)境會議,確定了“環(huán)境教育”,開始關(guān)注科學(xué)技術(shù)對于環(huán)境的影響。1982年,美國科學(xué)教師協(xié)會發(fā)布《科學(xué)-技術(shù)-社會:1980年代的教育》,正式拉開了STS教育的序幕[8]??茖W(xué)教育開始關(guān)注公民的社會責(zé)任,科學(xué)教育進(jìn)入到了第二個發(fā)展階段。

3.科創(chuàng)教育的形成與定義

1986年,美國發(fā)布了《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育報(bào)告》,被視作美國STEM教育的緣起??傮w來說,現(xiàn)代科學(xué)教育進(jìn)一步加強(qiáng)了與社會的聯(lián)系,開始重視探究性實(shí)踐能力。當(dāng)下,世界正處在第四次工業(yè)革命的當(dāng)口,未來已來,人類開始進(jìn)入智慧社會。第四次工業(yè)革命在提高生產(chǎn)力、豐富物質(zhì)供給的同時(shí),也會重塑人力與機(jī)器力相結(jié)合的生產(chǎn)方式,越來越多的技術(shù)系統(tǒng)能夠在無人介入的情況下自主運(yùn)轉(zhuǎn)。智慧社會環(huán)境由物質(zhì)層、感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層等構(gòu)成,具有高度智能性、復(fù)雜性和不確定性,因此對創(chuàng)新人才的需求也愈發(fā)迫切??茖W(xué)教育面臨如何教會學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會實(shí)踐、學(xué)會與人相處、學(xué)會適應(yīng)智慧社會環(huán)境的新挑戰(zhàn)。這需要第三代的科學(xué)教育更加注重創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2020年,世界經(jīng)濟(jì)論壇(達(dá)沃斯論壇)發(fā)布了一份重要的教育報(bào)告——《未來學(xué)校:為第四次工業(yè)革命定義的新的教育模式》。報(bào)告提出了“教育4.0”全球框架,描繪了未來世界所需要的人才特征,其中創(chuàng)新素養(yǎng)是核心,因?yàn)橹腔凵鐣枰獣伎伎缃鐔栴}、有能力解決復(fù)雜問題和不確定問題的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

當(dāng)前的教育系統(tǒng)正在發(fā)生嬗變,這種嬗變的外因來自于第四次工業(yè)革命帶來的創(chuàng)客教育;內(nèi)因來自科學(xué)教育、STEM教育和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)??茖W(xué)教育開始進(jìn)入科創(chuàng)教育階段。我國科創(chuàng)教育始于2015年,因?yàn)檫@一年時(shí)任總理李克強(qiáng)在政府工作報(bào)告中指出要推動大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新,并訪問深圳柴火創(chuàng)客空間。與此同時(shí),STEM教育開始大力度本土化,本土化進(jìn)程中強(qiáng)調(diào)藝術(shù)性(Art)。2016年,鄒曉東博士提出了A-STEM教育,即強(qiáng)調(diào)人文(Arts)素養(yǎng)引領(lǐng)下的STEM教育。科創(chuàng)教育是一個國際概念,更是一種本土概念,具備時(shí)代性和民族性的雙重特性。

所謂科創(chuàng)教育(Kechuang Education,也可翻譯為Science and Technology Education by Innovation)是一種旨在培養(yǎng)智慧社會中創(chuàng)新人才的、技術(shù)密集型的、探究性實(shí)踐的科學(xué)教育。狹義的科創(chuàng)教育是一種在科技教育領(lǐng)域的創(chuàng)新教育;但是鑒于科學(xué)的社會功能特殊性,廣義的科創(chuàng)教育旨在培養(yǎng)創(chuàng)新人才,等同于科學(xué)教育??苿?chuàng)教育不僅僅傳授知識和提升能力,更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)人機(jī)共生時(shí)代創(chuàng)新人才所應(yīng)具備的科學(xué)思維與核心素養(yǎng)。科創(chuàng)教育是科學(xué)教育的第三個發(fā)展階段,可以被看作是第三代科學(xué)教育,其標(biāo)志在于科學(xué)教育的培養(yǎng)目標(biāo)演進(jìn)為關(guān)注創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[9]。科創(chuàng)教育是在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展時(shí)代指向創(chuàng)新人才的培養(yǎng),“技術(shù)密集型”是科創(chuàng)教育產(chǎn)生的社會背景與原因,即當(dāng)今歷史階段的時(shí)代特征,“探究性實(shí)踐”則是科學(xué)教育整體改革的趨勢,“科學(xué)教育”則意味著科創(chuàng)教育肩負(fù)著科學(xué)教育新的時(shí)代使命。第三代科學(xué)教育之所以可以做到這一點(diǎn),是因?yàn)槲覀儗?chuàng)新人才的核心——創(chuàng)造思維有了新的認(rèn)識,這也構(gòu)成了科創(chuàng)教育理論體系的邏輯起點(diǎn)。

科創(chuàng)教育的邏輯起點(diǎn)

每一個理論體系都有其邏輯結(jié)構(gòu),邏輯結(jié)構(gòu)起始于邏輯起點(diǎn)。邏輯起點(diǎn)的不同規(guī)定性,決定了學(xué)科理論體系性質(zhì)的差異;其合理性影響學(xué)科體系的推演;其科學(xué)性影響著學(xué)科理論體系的發(fā)展與實(shí)踐的成敗。黑格爾在《邏輯學(xué)》以及馬克思在《資本論》指出邏輯起點(diǎn)的質(zhì)的規(guī)定性具有如下特征。第一,邏輯起點(diǎn)是最直接的、最簡單、最抽象的規(guī)定。第二,邏輯起點(diǎn)揭示對象最本質(zhì)的規(guī)定,“沒有依據(jù)、或者說其本身就是依據(jù)”。邏輯起點(diǎn)是發(fā)展出整個理論體系的胚芽,是演繹最初始的依據(jù)。第三,邏輯起點(diǎn)與其所反映的對象歷史起點(diǎn)上一致。在科學(xué)理論上作為開端的東西,也應(yīng)該是歷史上最初的東西??苿?chuàng)教育的邏輯起點(diǎn)是創(chuàng)造思維(Creativity&Making Mind),這種思維區(qū)別于一般心理學(xué)上的創(chuàng)造性思維(Creative Thinking)概念,是一種動腦和動手相結(jié)合的思維方式。創(chuàng)造思維是一種基于探究實(shí)踐與學(xué)科概念,“問以致學(xué)、學(xué)以致用、用以致問”的智慧思維方式,是創(chuàng)新人才的基本特征,智慧思維代表著人與人工智能之間的協(xié)作,創(chuàng)為探究、造為實(shí)踐,突出“創(chuàng)”的開放性和“造”的結(jié)果性,融合學(xué)科概念的同時(shí)幫助學(xué)生形成駕馭學(xué)科、創(chuàng)造發(fā)明的目標(biāo)與能力。創(chuàng)造思維可以劃分為不同層次,由淺至深大致包括基礎(chǔ)認(rèn)知層面、方法論層面、創(chuàng)造創(chuàng)新層面和道德體認(rèn)層面,創(chuàng)造思維的培育是一個德才兼?zhèn)涞膭?chuàng)新人才的培養(yǎng)過程。

如前文所述,科創(chuàng)教育是科學(xué)教育的第三階段,下面基于邏輯起點(diǎn)質(zhì)的規(guī)定性進(jìn)行驗(yàn)證。

第一,創(chuàng)造思維是科創(chuàng)教育理論體系中最簡單、最抽象的規(guī)定。它本身是無需說明的,一旦要對其進(jìn)行說明,就要引入比其本身復(fù)雜得多的內(nèi)容。創(chuàng)造思維是需要學(xué)科概念作為基礎(chǔ),并且在探究實(shí)踐中形成,這里的探究包括理論探究、實(shí)驗(yàn)探究和計(jì)算探究,而創(chuàng)客教育則為學(xué)生探究成果應(yīng)用于生產(chǎn)生活、甚至直接作為產(chǎn)品參與市場流通提供實(shí)踐的舞臺。

第二,以創(chuàng)造思維作為邏輯起點(diǎn),可以演繹出科創(chuàng)教育的整個體系。科創(chuàng)教育離不開學(xué)科概念,但并不是將學(xué)科概念看作是靜止的教條,而是通過探究實(shí)踐,“科”和“創(chuàng)”完美的結(jié)合在了一起。要實(shí)踐,就離不開技術(shù),一個創(chuàng)新人才需要掌握很全面的技術(shù),并且在某一領(lǐng)域做到專精的程度,因此科創(chuàng)教育一定是在一個技術(shù)密集型的環(huán)境中完成的。創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要培養(yǎng)創(chuàng)造思維,“問以致學(xué)、學(xué)以致用、用以致問”是創(chuàng)新人才的培養(yǎng)路徑,也是創(chuàng)造思維的核心;“問”是創(chuàng)造思維變革更新的動力;“學(xué)”則是創(chuàng)造思維的形成過程;“用”是創(chuàng)造思維的表現(xiàn)形式。培養(yǎng)了一位學(xué)生的創(chuàng)造思維,就為未來培養(yǎng)了一位創(chuàng)新人才。

第三,“創(chuàng)造思維”與科創(chuàng)教育反映的研究對象在歷史起點(diǎn)上相同。本研究中,創(chuàng)造思維的定義的社會背景是人類進(jìn)入智能時(shí)代,2016年被稱為人工智能元年,標(biāo)志性事件則為AlphaGo的人機(jī)大戰(zhàn)。如前文所述,科創(chuàng)教育是科學(xué)教育新的歷史階段,其標(biāo)志性事件為時(shí)任總理李克強(qiáng)2015年訪問深圳柴火空間。因此,該邏輯起點(diǎn)與科學(xué)教育新階段科創(chuàng)教育在歷史起點(diǎn)上相近。

科創(chuàng)教育的基本范式

范式(paradigm)是哲學(xué)層面的共有信念或者方式標(biāo)準(zhǔn),具有普適性。教育研究范式可被認(rèn)為是一種世界觀,影響研究者設(shè)定研究目標(biāo)、選擇數(shù)據(jù)收集與分析方法等研究過程。教育學(xué)研究范式有不同的劃分方法。如持二元對立觀點(diǎn)而將教育研究范式劃分為思辨研究范式與實(shí)證研究范式、自然科學(xué)范式和人文范式等[10]。傳統(tǒng)教育學(xué)研究范式在科創(chuàng)教育研究中仍然適用,思辨研究重視運(yùn)用哲學(xué)思辨進(jìn)行純理論、純概念的思考和研究,包括對教育及教育理論的辯證的、歷史的研究;實(shí)證研究范式則是基于教育事實(shí),通過對現(xiàn)象與證據(jù)的分析探知教育發(fā)展規(guī)律[11]。

目前科學(xué)范式已經(jīng)到了變革的前夕,科學(xué)教育研究范式也將隨之變遷為科創(chuàng)教育研究范式。其發(fā)展存在著兩大趨勢,一個是從問題和假設(shè)驅(qū)動轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究范式,另一個是從簡單系統(tǒng)轉(zhuǎn)向復(fù)雜系統(tǒng)的研究范式。科創(chuàng)教育的研究范式應(yīng)該建立在傳統(tǒng)教育學(xué)研究范式基礎(chǔ)之上。

科創(chuàng)教育強(qiáng)調(diào)探究性實(shí)踐,融合自然科學(xué)與人文科學(xué),讓學(xué)生在掌握工具和方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)探究,在解決真實(shí)問題時(shí),綜合運(yùn)用多領(lǐng)域知識[12]。整合創(chuàng)客教育與A-STEM教育,科創(chuàng)教育能以制造學(xué)習(xí)制品的形式給予學(xué)習(xí)者創(chuàng)新的正向反饋,并通過智能制造給原始創(chuàng)新的知識產(chǎn)權(quán)人帶來相關(guān)收益,孵化創(chuàng)業(yè)行為??苿?chuàng)教育注重挖掘科學(xué)中的觀念與精神因素,鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生從整體和諧的角度去思考科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系,以便學(xué)生形成社會責(zé)任感,加深對人類命運(yùn)共同體的認(rèn)識,樹立“守正創(chuàng)新”的理念。

人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展拓展了人類思維,計(jì)算已成為科學(xué)研究的新范式,教育學(xué)也出現(xiàn)了計(jì)算教育的研究范式[13] 。計(jì)算教育研究范式彌補(bǔ)了思辨研究和實(shí)證研究難以從整體、動態(tài)、全程角度分析的不足。計(jì)算教育研究范式有兩種不同的傾向,其一是以計(jì)算手段來模擬、仿真與分析教育現(xiàn)象;其二利用大數(shù)據(jù)技術(shù),基于已有的大量數(shù)據(jù),通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)之前未知的規(guī)律[14]??苿?chuàng)教育發(fā)生在技術(shù)密集型環(huán)境中,充分利用算力支持,為計(jì)算教育研究提供了用以分析的樣本。科創(chuàng)教育應(yīng)根據(jù)研究與解決的問題,靈活采用不同的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究范式。由于人工智能時(shí)代存在著關(guān)系人類存亡的巨大隱患,所以應(yīng)該堅(jiān)持守正創(chuàng)新原則,構(gòu)建出科學(xué)教育新體系。

科創(chuàng)教育的未來圖景

科技的迅猛發(fā)展帶來了第四次工業(yè)革命,到2045年,人工智能將處于“奇點(diǎn)”爆發(fā)式發(fā)展?fàn)顟B(tài)。人類的能力,特別是人機(jī)協(xié)同共生的創(chuàng)新能力,決定著人類命運(yùn)共同體的可持續(xù)性發(fā)展??茖W(xué)教育或者科創(chuàng)教育肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和守正創(chuàng)新實(shí)踐能力的使命。

1.科創(chuàng)教育的教育機(jī)制

從歷史來看,世界科學(xué)中心每80年至120年發(fā)生一次地域轉(zhuǎn)移,能夠成為科學(xué)中心的國家,其科學(xué)成果總量超過全世界科學(xué)成果總數(shù)的25%,其社會氛圍鼓勵與保護(hù)創(chuàng)新且需具備一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)[15]。中國要想占據(jù)優(yōu)勢地位乃至成為下一個世界科學(xué)中心,需要率先建立科學(xué)教育新體系——科創(chuàng)教育體系,以培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才。

智慧社會里人與機(jī)器相比的獨(dú)特性在于創(chuàng)造力和道德觀念。從某種角度來講,教育的本質(zhì)是思維的培養(yǎng),因此創(chuàng)造力培養(yǎng)和道德觀念提升都有賴于思維層次的提升。提高思維的層次既是學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會做事、學(xué)會與人相處、學(xué)會適應(yīng)智能環(huán)境的核心,也是構(gòu)建立德樹人、形成了人機(jī)協(xié)同、技術(shù)融合的科創(chuàng)教育體系的關(guān)鍵。從科學(xué)知識教學(xué)走向科創(chuàng)教育新階段的關(guān)鍵是如何有效培養(yǎng)高階思維——創(chuàng)造思維。

課堂是提升思維層次與實(shí)施科創(chuàng)教育的主陣地。未來科創(chuàng)教育體系中的課堂教學(xué)系統(tǒng)除去學(xué)生、教師、教學(xué)媒介要素之外,還會增加教育機(jī)器人等人工智能要素。這有可能引發(fā)傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)變革,產(chǎn)生教育新生態(tài)。未來科創(chuàng)教育的學(xué)習(xí)空間具有虛實(shí)結(jié)合性、開放性、生產(chǎn)性、終生學(xué)習(xí)性。未來卓越教師將是新技術(shù)的擁抱者、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)師、學(xué)習(xí)資源的聯(lián)結(jié)者、終生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者。

科創(chuàng)教育的主流教學(xué)范式是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。科創(chuàng)教育注重人文引領(lǐng)下的探究性實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)在真實(shí)情境中以任務(wù)或問題驅(qū)動來激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生未來核心素養(yǎng),智慧社會的技術(shù)密集型環(huán)境為科創(chuàng)教育提供了條件??苿?chuàng)教育可以促進(jìn)主流學(xué)習(xí)范式轉(zhuǎn)化,構(gòu)建出人機(jī)共生的終生學(xué)習(xí)體系。

2.科創(chuàng)教育的未來形態(tài)

智慧社會創(chuàng)新人才必須具備高階的思維方式,我國傳統(tǒng)科學(xué)教育主流教學(xué)方式是講授式教學(xué),不利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才,因此,未來主流科學(xué)教育范式必須從講授式教學(xué)走向探究性實(shí)踐的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。我國科創(chuàng)教育在實(shí)踐上已經(jīng)邁出了一大步,如實(shí)施A-STEM教育、創(chuàng)客教育、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等。將科創(chuàng)教育視為科學(xué)教育的新階段是科學(xué)教育理論上的重大突破??苿?chuàng)教育帶來的是科學(xué)教育主流范式的轉(zhuǎn)變,這需要在兩個層面上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變,一個是世界觀層面的轉(zhuǎn)變,另一個是評價(jià)機(jī)制和激勵機(jī)制上的轉(zhuǎn)變。沒有評價(jià)制度體系的支撐,科創(chuàng)教育的目的將難以實(shí)現(xiàn)。隨著以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的評價(jià)手段升級,傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)走向創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評價(jià),人工智能會扮演更加重要的角色。

推進(jìn)科創(chuàng)教育既需要有專業(yè)化、制度化保障,也需要評價(jià)體系驅(qū)動。首先,需要構(gòu)建出針對學(xué)生的科創(chuàng)教育評價(jià)體系,有助于教師有效地指導(dǎo)探究性實(shí)踐科學(xué)教育活動;其次,需要構(gòu)建出針對教師的科創(chuàng)素養(yǎng)評價(jià)體系,以提高教師科學(xué)素質(zhì)水平;最后,面對未來充滿不確定性的技術(shù)密集型社會環(huán)境,需要在高等院校設(shè)立科創(chuàng)教育中心或者科創(chuàng)教育專業(yè),形成拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,并據(jù)此構(gòu)建全民眾創(chuàng)終生學(xué)習(xí)體系。除此之外,需大力創(chuàng)新辦學(xué)機(jī)制,提高科技企業(yè)家參與辦學(xué)積極性,通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng),共建科創(chuàng)氛圍,可推進(jìn)高校教育供給側(cè)改革,加快科創(chuàng)項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化,為學(xué)生科創(chuàng)教育實(shí)踐提供場域。

注:本文系中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會一般課題“新時(shí)代科創(chuàng)教育與學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展方略研究”(課題編號:3003053)研究成果

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