思维点亮智慧 创造改变学习——斯坦福大学研究型创新人才培养项目探索与实践

文/心即理


花开不同岁,冬去嫣然俏。去年早春三月,斯坦福大学模式创新型研究人才培养中学联动实验室项目,与《中国STEAM教育发展报告》同期,由北京国信世教研究院在北京隆重发布。这个国内首个高中阶段与国外顶级名校合作,定位于实现结构化教学体系与研究性个性化学习进阶的复合型学术项目,参与方由斯坦福大学著名实验室、中科院生理所、业内知名创新教育研发机构和国内K-12名校构成,分别作为研究模式输出方、国内技术支持机构、联合发起方和实施单位。目前,国际化教学研究&学术交流的价值链条已正式打通,正处于教学范式的深入探究阶段。

新春伊始,又有两所著名学校:“北京师范大学附属实验中学”和“北京市通州区潞河中学”分别与联合发起方国信世教研究院正式签约,加入该项目大家庭,开启了为期3年的合作历程。另外,一些高等教育机构也对项目产生了浓厚兴趣,在不远的将来,针对大学生创新教育实践的内容也将纳入体系。
国信世教研究院左罡院长与通州区教委及潞河中学领导出席签约仪式
 
斯坦福项目内容包括建立中学生创新素养课程体系、建设专业实验室场馆、选拔并培养创新研究型人才指导师资团队,参与斯坦福大学国际学术前沿的研究课题和学术交流项目等,为培养具有研究能力的未来人才打下坚实的基础。项目的学术设计思路在于如果说学习能力的训练重点在于各种形式的重复练习,但研究能力不是简单吸收信息,重复验证与练习,而是不断建立假设并验证,主动创造性探究,更能培养综合跨界应用技能。在面对新事物与新挑战时,能够快速抓住问题的本质,科学决策,找到努力方向,并掌握事物全貌,更好适应未来变化的时代。

从区域教育管理机构的角度,国家城市化进程不断深入,确定要开发创新动能,支持新经济的发展决心下,学校的教育理念与教学品质必须升级换代,适应教育现代化的迫切需求。斯坦福项目的意义在于基于学生与老师研究思维的建立,实现创新模式的推广,推动样板学校教育管理系统的资源与服务升级,从而更好发挥辐射作用,带动区域整体教育水平的提高。在今年两会期间,总理再次强调了从应试教育向素质教育逐步转型的必要性与重要性,对孩子思维、能力与品格的综合培养已成为各级主管教育机构的关注要点。

在过去的实施进程中,项目的先行者已经积累了完整的体会。广州名校南武中学是斯坦福项目的第一批实施单位,也是项目的积极践行者。项目第一阶段结束后,在今年元月中旬专门召开了创新实验室课程分享会,全校数百名师生和所有学校领导悉数出席并发表感言。
斯坦福项目的成功引进帮助学校填补了校本创新实验室学科方向上的空白,完善了学校的创新实验室体系,增加了生物工程的重要方向。既增强了学校的教学环境与设备,又充分将实验室建设与课程内容深度结合,促进了学生在学科核心素养方向的提高,将STEAM教育注重跨学科整合,强调动手实践,突出了思维认知体系和学习方法优化,充分体现出新时代学校教育工作的重点是体系的品质控制,优质资源的供给与对学生的赋能。

在教学层面,体现了基础学科能力与个性化项目设计的紧密结合后,向综合学习能力迁移的升级方向。在项目设计中,三十多个专题构成的课程体系完整严谨,从基础知识部分到遗传学相关实验,再到创新性实验的设计,从简到繁,将各相关学科充分整合,形成相关领域知识群,使课程内容真正帮助学生跳出书本,自主设计研究课题,比如小组1的课题“维生素C对线虫的影响”;小组2“金属对线虫运动能力的影响”;小组3“乳酸菌对线虫生长发育效应的研究”;小组4甚至提出了与本地自然因素相结合的课题“河涌水对线虫致死率与运动能力的影响”,充分将理论与实践,经验与知识充分融合,并初步体现出将学科能力向更大范畴的学习能力进行升级的思路,比如专注力、想象力和逻辑思维能力等方面的导向性开发,避免思维缺陷,使垂直思考与水平思考所训练的判断力与联想力得到有效发挥。正如在分享中一些同学提到的,科学研究枯燥寂寞,缺乏忍耐力和专注力,而斯坦福项目正是走出学习舒适区进入扩展区的良好锻炼机会。

更为重要的是新旧考试体系变迁对于学生学习方式的深远影响和产生的思想碰撞。会间有一个小插曲:当陈校长问在场同学们的感受时,学生A是个刷题的学霸(考试全区第一名,950满分考了937分),认为分享会时间太长了,耽误她刷题了;而学生B却意见相反,认为虽然分享会涉及的很多知识还没学过,但觉得应该用(斯坦福项目倡导的研究性方法)的方式来学。从2020年开始,我国将全面实施新高考制度,采取“三位一体”的录取制度:即高考统考成绩占60%,大学组织的初试、复试、面试和综合素质评价等结果占30%,在高中学习的经历、特别是学业水平考试成绩占10%。高考的改革方向在促进公平的基础上,重点向科学选材转移。

此趋势下,今后高考的命题方向,主要是评测学生的知识的理解与综合运用能力,不再是单靠记忆力与解题技巧。从试点地区的考题角度分析,高中所涉及的物理、化学和生物课程题目都已是在考察知识的迁移与运用,即生活场景中的具体运用能力。在斯坦福项目的学习中通过PBL的教学方式,生物学科知识得到切实应用,其他学科的知识也都融会贯通,学习方法与学习效果均优化提升。考试题目再不是靠死记硬背老师的应试宝典可以解决的,对于知识掌握程度的考察已经不取决于记住了多少知识点,而在于你是否掌握了知识的关联,你在考场上能调用多少知识点及知识组块。这些考题是测试学生平时对社会与世界的认知理解,运用信息的理解与思考能力和从大量信息中抓取对现实问题的洞察能力的综合反应。

斯坦福大学实验室课程将学校的STEAM课程体系的建构从简单的零散的科普活动逐步引向深层研究能力的开发和培养。将各类技能,如批判性思维、创意设计、动手编程、3D打印等全部结合利用起来,产生实际作品与成果。其中的优秀者还可以参加国际和国内科技大赛,争取奖项。具备这样的荣誉或有创新观点的论文发表在核心期刊上,在大学的自主招生中就会具备更强的竞争实力。未来申请国外的高等学府,具备如此学习经历就有了被优先录取的机会,对于学生的当下效果和远期回报都可十分可观。

分享最后,校长请大家认真思考“学科能力的提升途径应该是什么”? 作为立足未来创新教育的研究机构,国信世教认为: 现实生活中没有标准答案,走向成功的方式多种多样,不能期待过去的经验能解决未来的问题。斯坦福创新实践项目给出了富有启示的学习新算法。我们要从学科的知识性学习逐步走向学科的研究性学习,即从重在对知识点、解题技巧与方法的记忆理解,向强调过程性思考和思维框架的培养,侧重项目应用的创新和实际问题的解决转化;最终通过内化有态度、有生命的体悟性知识,实现从刷题学霸向进化高手的实质跃迁。
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