“問題解決”讓科學思維照亮校園

   心理學研究發(fā)現(xiàn)，有一段時期，兒童不但對神秘現(xiàn)象感興趣，而且，對現(xiàn)象背后的抽象因素同樣有興奮感。這個最佳時期大約只有5至7年，錯過這個最佳發(fā)展期，有可能使他們失去探索意識。   如何把科學思維的模式遷移到兒童發(fā)展過程中，提高當代兒童的認知水平？   如何讓科學思維永遠留在他們心中，讓科學探索成為他們心中永在的興奮點？   從幼兒園一個又一個執(zhí)著而充滿靈性的“為什么”，到高考備戰(zhàn)時一遍又一遍反復背誦的知識點，學生的問題越來越少，思考的惰性越來越強。   如果從校園里走出的一代又一代人都“前赴后繼”地缺乏想象，缺乏問題解決意識，那么，這個民族是沒有希望的民族。   我們的教育工作者是否應該反思自己的教育思想和教學行為，多從科學思維中引進閃光的思想，改變學生的學習方式、思考方式？   德國認知心理學家卡爾·伊溫先生對“問題解決”教學理念的理解和闡發(fā)，應該對教育工作者有所啟發(fā)。     采訪地點：德國科布倫茨大學【特別說明：一所師范大學，大學老師的思想直接影響到從這所大學畢業(yè)的專業(yè)教師】。   采訪對象：德國認知心理學家卡爾·伊溫先生。   采訪者：李濟英   采訪環(huán)境：校園樸素而寧靜。伊溫辦公室里，墻壁書架一直頂?shù)教旎ò�。伊溫“聲明”：他的所有看法都是探索性的，不是結論性的。   1教學要引進科學思維中的“問題解決”   記者：您在研究“問題解決”教學理念方面很有建樹，您研究的出發(fā)點是什么？   伊溫先生(以下簡稱“伊”)：首先，我想提及的是一個奇怪現(xiàn)象：“問題解決”在教育領域是國際上正在發(fā)展起來的一個教學理念，但是，在自然科學研究領域它卻是一個“古老的”科學思維過程。由此可見，教育理念滯后于科學思維。   不過，值得慶幸的是，今天教育界對“問題解決”的重視，說明現(xiàn)代教育意識到了教育的發(fā)展必須從科學思維發(fā)展過程中汲取營養(yǎng)，需要按照科學思維的模式改進教學；按照科學家的認知心理的特征培養(yǎng)學生�？茖W發(fā)展的高度，深刻地反映了人類智慧發(fā)展的高度。研究科學思維發(fā)展的模式，遷移到兒童認知心理發(fā)展過程中，提高當代兒童的認知水平，是我近年來認知心理研究的出發(fā)點。   記者：您提到教育理念滯后于科學思維，這個后滯期有多長？   伊：對這個問題的答案，只能象征性地描述。從近代科學發(fā)展算起，到“問題解決”教學理念的明確提出，大約三個多世紀。“問題解決”教學理念試圖將科學探索過程引進教育過程，而將問題作為科學探索的重要環(huán)節(jié)是從17世紀得到加強的。   2如何引導學生提出高質量的問題   記者：從您的研究出發(fā)點“出發(fā)”，您做了哪些研究？   伊：簡單說，主要是探索問題的質量和數(shù)量，即如何引導學生提出高質量的問題，如何引導學生針對一個現(xiàn)象提出一系列問題。   諾貝爾獎獲得者提出和解決的問題都是高質量問題，這些問題的共同點是，都涉及物質現(xiàn)象的起源。只有知道現(xiàn)象的起源，我們才有可能控制它�？刂剖钦J識的基本目的。   記者：學生有可能提出這樣的問題嗎？伊：不但有可能，而且會提得很好。所以，我們應該幫助他們養(yǎng)成探索現(xiàn)象起源的習慣。不知道起源，就不能真正理解和靈活應用原理。幫助他們養(yǎng)成探索現(xiàn)象起源的習慣，關鍵是我們引導的途徑。這條途徑從兒童感知范圍開始，特別是從他們的可見現(xiàn)象開始。   我們在愛梅豪森鎮(zhèn)小學做過比較系統(tǒng)的實驗。這個鎮(zhèn)坐落在一個環(huán)形的山丘上，山丘上蜿蜒著一條小溪，名叫酸泉，因為她發(fā)出一種強烈的醋香氣息。   “酸泉從哪兒來？醋香從哪兒來？”每年三年級學生一開學，第一課就是遠足探尋這兩個問題。他們翻過山丘，踏過幽谷，步入密林，尋找酸泉的源頭和醋香的原因。有的孩子說，是密林中的小精靈做的香醋；有的說是密林厚厚的腐葉發(fā)酵生成的；有的說這里曾經(jīng)是火山口，酸泉是火山巖隙中流出的。   我們不給他們肯定的答案，讓神秘的問題永遠留在他們心中，讓“探源”成為他們心中永在的興奮點。   記者：“探源”有可能成為小學生思維的起點嗎？   伊：有可能。從兒童發(fā)展心理的角度看，“探源”有形成的必然性。這是我們選擇三年級學生探源遠足的原因。這個時期的兒童開始強烈地感到，自己在知識和智力上與成年人存在差距，他們渴望豐富和發(fā)展自己，使自己能夠像成人一樣認識和探索現(xiàn)象。這是兒童常常和成人爭論的原因。因此，這個時期，在他們心里不但容易形成探索意識，而且一旦形成，畢生具有支配作用。   這里需要特別指出的是，兒童不但對神秘的現(xiàn)象感興趣，而且，對現(xiàn)象背后隱秘的抽象因素同樣有興奮感，甚至有更加強烈的神秘感。因為，認識現(xiàn)象背后隱秘的抽象因素，是自己智力發(fā)展的檢驗和體現(xiàn)。   我們不能錯過這個引導學生建立探索意識、形成抽象思維習慣、奠定基本思維動機的最佳時期，這個最佳時期大約只有5至7年。因學生個體發(fā)展不同，這個時期的出現(xiàn)與長度有所差異。錯過這個最佳發(fā)展期，有可能使他們失去探索意識。   3如何引導學生提出一系列問題   記者：您前面提到，“問題解決”是引導學生提出高質量的問題，引導學生針對一個現(xiàn)象全面而窮盡地提出問題。您已經(jīng)解釋了什么是“高質量的問題”，如何提出“高質量的問題”。那么，什么是“提出一系列問題”？   伊：這是一個現(xiàn)代技術思想。在一個大型工程系統(tǒng)中，如果不能窮盡地提出一系列問題，一個小的疏漏，就有可能釀成整個系統(tǒng)的破壞。   對兒童介紹這個思想，也要堅持“從兒童感知范圍開始，特別是從他們的可見現(xiàn)象開始”的原則。我們的典型案例是“椅子問題”。   “小椅子由哪些部分組成？”參與教學實驗的教師問學生。   無論是哪個年級的學生，大概都能夠全面回答：椅面、椅背和椅腿。知道椅子的結構組成，就有可能從結構的全視角窮盡地提出問題：為什么有椅面？為什么有椅背？為什么有椅腿？抽象地講，根據(jù)一個系統(tǒng)的結構組成，就有可能窮盡地提出關于這個系統(tǒng)結構因素的所有問題。   但是，嚴格地說，這里向學生介紹的只是一個簡單系統(tǒng)的外在結構因素，其內(nèi)在結構因素是一個更高層次上的不可忽視的組成。例如，審美功能對椅子形態(tài)的影響就是千變?nèi)f化的。我們曾讓學生對比巴洛克時代宮廷豪華椅子和現(xiàn)代風格明快格調的椅子。椅子的基本結構個個相似，藝術風格卻樣樣不同。   因此，問題提出在一定范圍內(nèi)是有限的，是封閉的，是可以窮盡的，但是，在另一個范圍內(nèi)是無限的，是開放的，是不可能窮盡的，是人們無限廣闊的創(chuàng)造空間。在這里，問題的提出只能力求全面。   我們將“椅子問題”推廣開來，引導學生認識生物體的結構，建筑物的結構，幫助學生形成全面提出問題的意識，周密思考的意識。在他們對抽象知識最敏感的時期，訓練科學的思維習慣。   在不同課程的不同教學內(nèi)容和階段中，我們要求學生嘗試著根據(jù)系統(tǒng)的結構組成，提出常規(guī)性的“問題群”，盡可能接近窮盡。   不斷將新科學問題引進教學   記者：您的研究很實用，很有啟發(fā)性。當代科學思維產(chǎn)生了很多新成果，我們應該如何從中汲取思想，改進教學，發(fā)展學生的智慧？   伊：我的研究只是一點實用性的東西，只是在當代科學發(fā)展海洋中，擷取了幾個“分子”。如何汲取當代科學思維的新成果，改進教學，發(fā)展學生的智慧？這里有無數(shù)課題需要研究，因為科學技術是不斷發(fā)展的，不斷為人類智慧的寶庫提供出新鮮的思想。哪些具有一般意義，哪些應該并可能被汲取，進而引進教學，怎樣引進教學，都是需要探索的問題。   對科學思維的引進，德國有的學校已經(jīng)開始實驗�；鶢柺兄袑W10年以前就開始向高中學生講授混沌理論的基本思想。他們的實驗是成功的，受到國際教育界的肯定。   關于科學技術發(fā)展，過去的道路需要回顧，現(xiàn)在的需要分析，未來的需要思考和預測。這就需要科學技術界向教育界提出問題，教育界向科學技術界尋找思想，共同合作才能讓科學思維的光彩真正照亮校園。   資料鏈接：什么是“問題解決”   “問題解決”是近年來國際教育界發(fā)展起來的一種教學方法和教育思想。   “問題解決”要求教師為學生創(chuàng)造具體環(huán)境，啟發(fā)和激發(fā)學生獨立提出探索性及求證性問題，形成多向思維的意識，尋找在不同的條件下的多種解決問題的途徑，探索可能出現(xiàn)的多種答案。因此，“問題解決”是培養(yǎng)和發(fā)展學生創(chuàng)造性思維能力的重要教學方法和教育思想。   “問題解決”是科學家探索未知領域思維過程的重要環(huán)節(jié)。著名科學哲學家波普說：“科學始于問題。”“問題解決”正是這一科學思維過程對教育方法和教學思想的影響，教育界主動引進這一科學思維過程是當今教育思想發(fā)展的重大突破，啟發(fā)教育界從科學技術發(fā)展的思維過程中，汲取培養(yǎng)和發(fā)展兒童的思維、智慧和道德的精華�？茖W的前沿發(fā)展就是人類智慧的前沿發(fā)展。引進科學思維發(fā)展的精華，是培養(yǎng)當代創(chuàng)造型人才的曙光！   2004年2月20日第6版      

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