“问题解决”让科学思维照亮校园
心理学研究发现，有一段时期，儿童不但对神秘现象感兴趣，而且，对现象背后的抽象因素同样有兴奋感。这个最佳时期大约只有5至7年，错过这个最佳发展期，有可能使他们失去探索意识。 如何把科学思维的模式迁移到儿童发展过程中，提高当代儿童的认知水平？ 如何让科学思维永远留在他们心中，让科学探索成为他们心中永在的兴奋点？ 从幼儿园一个又一个执着而充满灵性的“为什么”，到高考备战时一遍又一遍反复背诵的知识点，学生的问题越来越少，思考的惰性越来越强。 如果从校园里走出的一代又一代人都“前赴后继”地缺乏想象，缺乏问题解决意识，那么，这个民族是没有希望的民族。 我们的教育工作者是否应该反思自己的教育思想和教学行为，多从科学思维中引进闪光的思想，改变学生的学习方式、思考方式？ 德国认知心理学家卡尔·伊温先生对“问题解决”教学理念的理解和阐发，应该对教育工作者有所启发。 采访地点：德国科布伦茨大学【特别说明：一所师范大学，大学老师的思想直接影响到从这所大学毕业的专业教师】。 采访对象：德国认知心理学家卡尔·伊温先生。 采访者：李济英 采访环境：校园朴素而宁静。伊温办公室里，墙壁书架一直顶到天花板。伊温“声明”：他的所有看法都是探索性的，不是结论性的。 1教学要引进科学思维中的“问题解决” 记者：您在研究“问题解决”教学理念方面很有建树，您研究的出发点是什么？ 伊温先生(以下简称“伊”)：首先，我想提及的是一个奇怪现象：“问题解决”在教育领域是国际上正在发展起来的一个教学理念，但是，在自然科学研究领域它却是一个“古老的”科学思维过程。由此可见，教育理念滞后于科学思维。 不过，值得庆幸的是，今天教育界对“问题解决”的重视，说明现代教育意识到了教育的发展必须从科学思维发展过程中汲取营养，需要按照科学思维的模式改进教学；按照科学家的认知心理的特征培养学生。科学发展的高度，深刻地反映了人类智慧发展的高度。研究科学思维发展的模式，迁移到儿童认知心理发展过程中，提高当代儿童的认知水平，是我近年来认知心理研究的出发点。 记者：您提到教育理念滞后于科学思维，这个后滞期有多长？ 伊：对这个问题的答案，只能象征性地描述。从近代科学发展算起，到“问题解决”教学理念的明确提出，大约三个多世纪。“问题解决”教学理念试图将科学探索过程引进教育过程，而将问题作为科学探索的重要环节是从17世纪得到加强的。 2如何引导学生提出高质量的问题 记者：从您的研究出发点“出发”，您做了哪些研究？ 伊：简单说，主要是探索问题的质量和数量，即如何引导学生提出高质量的问题，如何引导学生针对一个现象提出一系列问题。 诺贝尔奖获得者提出和解决的问题都是高质量问题，这些问题的共同点是，都涉及物质现象的起源。只有知道现象的起源，我们才有可能控制它。控制是认识的基本目的。 记者：学生有可能提出这样的问题吗？伊：不但有可能，而且会提得很好。所以，我们应该帮助他们养成探索现象起源的习惯。不知道起源，就不能真正理解和灵活应用原理。帮助他们养成探索现象起源的习惯，关键是我们引导的途径。这条途径从儿童感知范围开始，特别是从他们的可见现象开始。 我们在爱梅豪森镇小学做过比较系统的实验。这个镇坐落在一个环形的山丘上，山丘上蜿蜒着一条小溪，名叫酸泉，因为她发出一种强烈的醋香气息。 “酸泉从哪儿来？醋香从哪儿来？”每年三年级学生一开学，第一课就是远足探寻这两个问题。他们翻过山丘，踏过幽谷，步入密林，寻找酸泉的源头和醋香的原因。有的孩子说，是密林中的小精灵做的香醋；有的说是密林厚厚的腐叶发酵生成的；有的说这里曾经是火山口，酸泉是火山岩隙中流出的。 我们不给他们肯定的答案，让神秘的问题永远留在他们心中，让“探源”成为他们心中永在的兴奋点。 记者：“探源”有可能成为小学生思维的起点吗？ 伊：有可能。从儿童发展心理的角度看，“探源”有形成的必然性。这是我们选择三年级学生探源远足的原因。这个时期的儿童开始强烈地感到，自己在知识和智力上与成年人存在差距，他们渴望丰富和发展自己，使自己能够像成人一样认识和探索现象。这是儿童常常和成人争论的原因。因此，这个时期，在他们心里不但容易形成探索意识，而且一旦形成，毕生具有支配作用。 这里需要特别指出的是，儿童不但对神秘的现象感兴趣，而且，对现象背后隐秘的抽象因素同样有兴奋感，甚至有更加强烈的神秘感。因为，认识现象背后隐秘的抽象因素，是自己智力发展的检验和体现。 我们不能错过这个引导学生建立探索意识、形成抽象思维习惯、奠定基本思维动机的最佳时期，这个最佳时期大约只有5至7年。因学生个体发展不同，这个时期的出现与长度有所差异。错过这个最佳发展期，有可能使他们失去探索意识。 3如何引导学生提出一系列问题 记者：您前面提到，“问题解决”是引导学生提出高质量的问题，引导学生针对一个现象全面而穷尽地提出问题。您已经解释了什么是“高质量的问题”，如何提出“高质量的问题”。那么，什么是“提出一系列问题”？ 伊：这是一个现代技术思想。在一个大型工程系统中，如果不能穷尽地提出一系列问题，一个小的疏漏，就有可能酿成整个系统的破坏。 对儿童介绍这个思想，也要坚持“从儿童感知范围开始，特别是从他们的可见现象开始”的原则。我们的典型案例是“椅子问题”。 “小椅子由哪些部分组成？”参与教学实验的教师问学生。 无论是哪个年级的学生，大概都能够全面回答：椅面、椅背和椅腿。知道椅子的结构组成，就有可能从结构的全视角穷尽地提出问题：为什么有椅面？为什么有椅背？为什么有椅腿？抽象地讲，根据一个系统的结构组成，就有可能穷尽地提出关于这个系统结构因素的所有问题。 但是，严格地说，这里向学生介绍的只是一个简单系统的外在结构因素，其内在结构因素是一个更高层次上的不可忽视的组成。例如，审美功能对椅子形态的影响就是千变万化的。我们曾让学生对比巴洛克时代宫廷豪华椅子和现代风格明快格调的椅子。椅子的基本结构个个相似，艺术风格却样样不同。 因此，问题提出在一定范围内是有限的，是封闭的，是可以穷尽的，但是，在另一个范围内是无限的，是开放的，是不可能穷尽的，是人们无限广阔的创造空间。在这里，问题的提出只能力求全面。 我们将“椅子问题”推广开来，引导学生认识生物体的结构，建筑物的结构，帮助学生形成全面提出问题的意识，周密思考的意识。在他们对抽象知识最敏感的时期，训练科学的思维习惯。 在不同课程的不同教学内容和阶段中，我们要求学生尝试着根据系统的结构组成，提出常规性的“问题群”，尽可能接近穷尽。 不断将新科学问题引进教学 记者：您的研究很实用，很有启发性。当代科学思维产生了很多新成果，我们应该如何从中汲取思想，改进教学，发展学生的智慧？ 伊：我的研究只是一点实用性的东西，只是在当代科学发展海洋中，撷取了几个“分子”。如何汲取当代科学思维的新成果，改进教学，发展学生的智慧？这里有无数课题需要研究，因为科学技术是不断发展的，不断为人类智慧的宝库提供出新鲜的思想。哪些具有一般意义，哪些应该并可能被汲取，进而引进教学，怎样引进教学，都是需要探索的问题。 对科学思维的引进，德国有的学校已经开始实验。基尔市中学10年以前就开始向高中学生讲授混沌理论的基本思想。他们的实验是成功的，受到国际教育界的肯定。 关于科学技术发展，过去的道路需要回顾，现在的需要分析，未来的需要思考和预测。这就需要科学技术界向教育界提出问题，教育界向科学技术界寻找思想，共同合作才能让科学思维的光彩真正照亮校园。 资料链接：什么是“问题解决” “问题解决”是近年来国际教育界发展起来的一种教学方法和教育思想。 “问题解决”要求教师为学生创造具体环境，启发和激发学生独立提出探索性及求证性问题，形成多向思维的意识，寻找在不同的条件下的多种解决问题的途径，探索可能出现的多种答案。因此，“问题解决”是培养和发展学生创造性思维能力的重要教学方法和教育思想。 “问题解决”是科学家探索未知领域思维过程的重要环节。著名科学哲学家波普说：“科学始于问题。”“问题解决”正是这一科学思维过程对教育方法和教学思想的影响，教育界主动引进这一科学思维过程是当今教育思想发展的重大突破，启发教育界从科学技术发展的思维过程中，汲取培养和发展儿童的思维、智慧和道德的精华。科学的前沿发展就是人类智慧的前沿发展。引进科学思维发展的精华，是培养当代创造型人才的曙光！ 2004年2月20日第6版
