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探索活動(dòng)像寫詩一樣,要關(guān)注科學(xué)探究中的“審美體驗(yàn)”

探求科學(xué)創(chuàng)造力的奧秘

發(fā)布時(shí)間:2024-05-16 作者:張孝輝 吳剛 來源:中國(guó)教育報(bào)

在當(dāng)今不斷變化的世界中,個(gè)體的創(chuàng)造力不是一種奢望,而是一種必要,幾乎在生活的所有領(lǐng)域,創(chuàng)造力都是成功的關(guān)鍵。創(chuàng)造力可以被視為能力、過程與環(huán)境之間的相互作用,個(gè)人或群體通過它產(chǎn)生可感知的產(chǎn)品,該產(chǎn)品在社會(huì)環(huán)境中既新穎又有用。

科學(xué)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的努力,這一觀點(diǎn)無可爭(zhēng)辯,因?yàn)榭茖W(xué)思想是心靈的創(chuàng)造。正如愛因斯坦所說,物理學(xué)的概念是人類智力的自由創(chuàng)造,它不是(雖然表面上看來很像是)單獨(dú)地由外在世界所決定的。由此可見,科學(xué)創(chuàng)造力是科學(xué)教育的核心主題,而創(chuàng)造型人才是最重要的國(guó)家資源,也是國(guó)家能力發(fā)展的重要支撐。

日常創(chuàng)造力是創(chuàng)造性成就的基礎(chǔ)

多年來我們一直缺乏對(duì)科學(xué)創(chuàng)造力的關(guān)注,同時(shí)在拔尖創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)上也存在諸多誤區(qū),如通過選拔性考試篩選創(chuàng)造型人才,以貫通式培養(yǎng)為名進(jìn)行跨學(xué)段提前招生等。造成這些誤區(qū)的原因在于,我們?nèi)匀蝗狈?duì)創(chuàng)造力及科學(xué)創(chuàng)造力本質(zhì)的理解。創(chuàng)造性的表現(xiàn)意味著產(chǎn)生新的想法或事物。在當(dāng)今不斷變化的世界中,個(gè)體的創(chuàng)造力不是一種奢望,而是一種必要,幾乎在生活的所有領(lǐng)域,創(chuàng)造力都是成功的關(guān)鍵。創(chuàng)造力可以被視為能力、過程與環(huán)境之間的相互作用,個(gè)人或群體通過它產(chǎn)生可感知的產(chǎn)品,該產(chǎn)品在社會(huì)環(huán)境中既新穎又有用。

美國(guó)心理學(xué)家考夫曼(James C. Kaufman)和他的同事貝格托(Ronald A. Beghetto)提出了創(chuàng)造力4C模型,將創(chuàng)造力分為四個(gè)層次。杰出甚至是偉大的創(chuàng)造力(Big—C)是少數(shù)卓越人才所擁有的能力,他們用自己的發(fā)明或作品改變了他們的學(xué)科甚至世界。例如,愛因斯坦的相對(duì)論、達(dá)爾文的進(jìn)化論、畢加索的《格爾尼卡》、貝多芬的D小調(diào)第九交響曲等。偉大創(chuàng)造力是我們大多數(shù)人都無法企及的。專業(yè)創(chuàng)造力(Pro—C)是任何在創(chuàng)意領(lǐng)域獲得專業(yè)特長(zhǎng)的人都可能獲得的,但他們并非一定能達(dá)到專業(yè)創(chuàng)造力水平。日常創(chuàng)造力(Little—C)是從人們?cè)谌粘I畹母鞣N活動(dòng)中產(chǎn)生創(chuàng)意的角度來定義的,一定程度上能在每個(gè)人身上發(fā)現(xiàn)。偉大創(chuàng)造力是創(chuàng)造性成就,而日常創(chuàng)造力是創(chuàng)造性成就的基礎(chǔ)。雛稚創(chuàng)造力(Mini—C)從對(duì)經(jīng)驗(yàn)、行動(dòng)和事件等的新穎和有創(chuàng)意的個(gè)人解釋中體現(xiàn)出來,例如學(xué)生尋找?guī)追N不同的方法解決數(shù)學(xué)問題。它凸顯了學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)產(chǎn)生獨(dú)特和有意義見解的價(jià)值。偉大創(chuàng)造力的發(fā)展是罕見的,大多數(shù)創(chuàng)造力都屬于日常創(chuàng)造力類型,它通過結(jié)合已有的想法產(chǎn)生新的解決方案。希望學(xué)生表現(xiàn)出具有偉大創(chuàng)造力的科學(xué)思維很多時(shí)候是不切實(shí)際的,日常創(chuàng)造力不僅在大多數(shù)學(xué)生的能力范圍內(nèi),而且引入這種形式的自由思考也可以提高學(xué)習(xí)過程的有效性和趣味性。我們可以通過鼓勵(lì)學(xué)生用類似于大多數(shù)現(xiàn)代科學(xué)的方式進(jìn)行工作,以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情。

將創(chuàng)造力培養(yǎng)納入科學(xué)教育進(jìn)行培養(yǎng)

我們要關(guān)注日常學(xué)習(xí)過程的創(chuàng)造性表現(xiàn),每個(gè)人都有發(fā)展創(chuàng)造力的可能性,而非少數(shù)被標(biāo)識(shí)為“天才”的候選者。即使是“天才”,也必定要通過其創(chuàng)造性的產(chǎn)品來表達(dá),這類產(chǎn)品絕非篩選性考試或競(jìng)賽的固定答案。提供一個(gè)開放、包容和非批評(píng)的學(xué)校環(huán)境,鼓勵(lì)每個(gè)人的創(chuàng)意發(fā)揮可能更為有效。

創(chuàng)造力是定義科學(xué)本質(zhì)的關(guān)鍵因素,科學(xué)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的努力,涉及想象力和原創(chuàng)思維,令人擔(dān)憂的是,人們?nèi)匀蝗狈?duì)科學(xué)作為一項(xiàng)創(chuàng)造性事業(yè)的認(rèn)識(shí),科學(xué)更多以“理性思考”而不是創(chuàng)造力的表達(dá)者而聞名。因此,學(xué)生需要認(rèn)識(shí)在科學(xué)努力中所涉及的創(chuàng)造性工作。美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)的有關(guān)項(xiàng)目提出,像發(fā)明假說這樣的探索活動(dòng)是像寫詩一樣的創(chuàng)造性工作。將創(chuàng)造力納入科學(xué)教學(xué)的舉措,是發(fā)展科學(xué)教育的下一步,這表明培養(yǎng)創(chuàng)造力已經(jīng)成為學(xué)??茖W(xué)教育的基本目標(biāo)之一。

創(chuàng)新是具有特定領(lǐng)域的,科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)造力可能與藝術(shù)或文學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)造力具有不同的方面。加德納的多元智能理論也暗示,一個(gè)有創(chuàng)造力的科學(xué)家需要具備高水平的邏輯數(shù)學(xué)智能和自然觀察智能,而一個(gè)有創(chuàng)造力的政治家則需要強(qiáng)大的語言智能和人際智能。韓國(guó)國(guó)立全南大學(xué)教授樸鐘元提出了一個(gè)面向科學(xué)教育領(lǐng)域的科學(xué)創(chuàng)造力模型,它強(qiáng)調(diào)科學(xué)創(chuàng)造力應(yīng)整合三個(gè)關(guān)鍵要素以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。一是創(chuàng)造性思維,它涵蓋了多種科學(xué)活動(dòng)中所需的思維技能,包括但不限于發(fā)散思維,產(chǎn)生多樣且新穎的想法;聚合思維,集中多種想法得出最優(yōu)解決方案;聯(lián)想思維,跨越不同領(lǐng)域?qū)ふ腋拍铋g的關(guān)聯(lián)。二是科學(xué)學(xué)科知識(shí),創(chuàng)造力不是脫離具體內(nèi)容的抽象能力,而是依賴于一定的科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。這意味著在科學(xué)教育中,不僅要教授科學(xué)原理,還要鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新思考。三是科學(xué)探究技能,強(qiáng)調(diào)科學(xué)創(chuàng)造力應(yīng)該在科學(xué)探究過程中得以展現(xiàn)和發(fā)展。此模型應(yīng)當(dāng)反映出科學(xué)探究的全過程,并包含如觀察現(xiàn)象、提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、形成結(jié)論等一系列科學(xué)探究技能的培養(yǎng)。

在社會(huì)文化環(huán)境中培養(yǎng)創(chuàng)造力

國(guó)際上很多研究探討了在科學(xué)課堂中培養(yǎng)創(chuàng)造力的具體方法,如創(chuàng)造力的培養(yǎng)以強(qiáng)勁的概念框架為前提,科學(xué)學(xué)科知識(shí)是思維的前提,因此也是創(chuàng)造性思維的前提。學(xué)生應(yīng)盡可能了解科學(xué)知識(shí)即內(nèi)容知識(shí),科學(xué)教育中的創(chuàng)造力是與發(fā)散性或想象性思維緊密相關(guān)的。在學(xué)??茖W(xué)教育的背景下鼓勵(lì)創(chuàng)造力,意味著激勵(lì)學(xué)生在開放和自由環(huán)境中產(chǎn)生奇思妙想。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,所有的想法都需要被傾聽,而不是被嘲笑。那些證明曾經(jīng)被認(rèn)為是瘋狂的想法,最終被科學(xué)界所接受的例子舉不勝舉,例如電磁波的長(zhǎng)距傳輸、原子的分裂、廣義相對(duì)論,等等。

在科學(xué)課程和教學(xué)中,圖像和可視化應(yīng)該占據(jù)中心地位,視覺空間思維是科學(xué)教育中容易被忽視的一個(gè)方面。要關(guān)注科學(xué)探究中的“審美體驗(yàn)”,特別是重視“驚奇”體驗(yàn)。一種審美經(jīng)驗(yàn),特別是伴隨驚奇感的審美經(jīng)驗(yàn),增加了更深入地參與科學(xué)探究和迸發(fā)靈感的可能性。假設(shè)性思考未來的事件和可能性即時(shí)空距離,遙遠(yuǎn)的事件和人即空間距離,是可以納入教學(xué)活動(dòng)的策略。科學(xué)的社會(huì)性指向,為學(xué)生提供在社會(huì)環(huán)境中互動(dòng)的機(jī)會(huì),激發(fā)富有想象力和發(fā)散性思考的活動(dòng)。簡(jiǎn)言之,在不完全排除個(gè)性化活動(dòng)的情況下,應(yīng)該在社會(huì)文化環(huán)境中培養(yǎng)創(chuàng)造力。這種環(huán)境既包括科學(xué)探究文化,也包括學(xué)校課堂文化,這兩種文化都可以在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維方面發(fā)揮作用。

教學(xué)過程的兩難是,在遵循一定課程目標(biāo)和結(jié)構(gòu)時(shí),如何既能保證達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)效果,又能留有足夠空間讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新和即興創(chuàng)作,這是一個(gè)亟待解決的矛盾。真正在教學(xué)過程中推進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力發(fā)展的方法不是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)一種方法,而是一套方法。

科學(xué)創(chuàng)造力的培養(yǎng)依賴于探究性學(xué)習(xí)。面向“挑戰(zhàn)—應(yīng)戰(zhàn)”的探究性學(xué)習(xí)包括五種基本類型:一是基于學(xué)科的探究;二是問題式學(xué)習(xí),當(dāng)參與探究時(shí),學(xué)生必須理解真實(shí)案例的問題表征,并通過反復(fù)探究形成解決方案,通過解決沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題來學(xué)習(xí)某個(gè)主題;三是項(xiàng)目化教學(xué),如何有效地把科學(xué)核心概念、科學(xué)實(shí)踐和學(xué)習(xí)技術(shù)注入課堂,是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的核心挑戰(zhàn);四是基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),包括問題調(diào)整、研究、使命、愿景、概念和產(chǎn)品的反復(fù)迭代過程;五是基于挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)。這五種類型相互補(bǔ)充,揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短,構(gòu)成科學(xué)教育中激發(fā)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)造力的有效方法。

(張孝輝單位系華東師范大學(xué)教育學(xué)部,吳剛系該校教育高等研究院副院長(zhǎng)、教授)

《中國(guó)教育報(bào)》2024年05月16日第8版 

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