ET原创 核心素养与创造力培养——来自教育神经科学的启发

利用教育神经科学研究成果，创新教育教学理念和模式，跳出传统桎梏，设计出能够鼓励学生运用发散性思维提出多样化问题解决方案的教学实践，有效激发并培养学生的创造力，使之成为掌握21世纪思维和实践技能的具有竞争优势的新经济参与者、建设者和创造者。...





许涛，同济大学博士、副教授。研究兴趣：慕课与教育信息化；创客文化、创新创业教育；英语教育。

引言

近年来我们经历了多媒体、互联网、云计算、物联网、大数据等技术的快速发展，目睹了生产、消费等行业的深入变革，以及来自于医学和生命科学领域的惊人发现。然而中小学以及高等教育机构的教育教学理念、设计和模式依然体现着大规模工业生产的主导模式，学校的任务和绩效标准依旧是为工业经济大规模培养、储备劳动力。工业经济时代的学校特征，如物理结构、年龄分组、课程表和标准评分系统，都是为了迫使学生更加适应高效的工业化、流水线人才培养模式。在这一理念的主宰下，学校和教师的职责和目的就是把学生当作信息和知识的“收纳箱”，向其灌输信息和知识，然后通过统一的、标准化程序和考试检验并输出“产品”。

全球经济的深度融合和技术驱动的社会发展把人类带入全新的职业和生活环境。由达沃斯世界经济论坛2016年1月发布的《工作的未来》（The Future of Jobs）报告指出，在很多行业和国家，大部分需求最多的职业和专业在10年前甚至5年前都还没有产生，而且这种趋势还将持续。这意味着，今天65%的小学生将在未来从事全新的职业。针对这一挑战，世界各国，尤其是教育行政机构、教育研究者和教师以及所有关心人类发展和未来的有识之士都在思考应如何培养未来公民，使其能够更好地适应21世纪的工作与生活。

基于此，“21世纪技能”、“21世纪素养”等概念成为成为许多国家或地区制定教育政策、开展教育改革、培养具有竞争优势的21世纪人才的基础。“21世纪技能联盟”（the Partnership for 21st Century Skills）将创造性、创新性、批判性思维和问题解决技能作为公民参与全球竞争的必备技能。世界教育创新峰会（WISE）与中国教育创新研究院于2016年6月初发布的《面向未来：21世纪核心素养教育的全球经验》通过分析包括中国在内的24个经济体和5个国际组织的21世纪核心素养框架，发现最受各经济体和国际组织重视的七大素养分别是：沟通与合作、创造性与问题解决、信息素养、自我认知与自我调控、批判性思维、学会学习与终身学习以及公民责任与社会参与。随着全球竞争的加剧，人们日益认识到一个国家的优势，在全球经济中取得成功的支柱，依靠的是其国民的创意创新创业能力。并且，未来报酬最丰厚的工作将是电脑无法完成的工作，为这些工作做准备的学生需要发展概念思维能力和技巧以解决从未遇见过的问题。为了取得成果，学校和教师需要帮助学生发展远远超过现行标准测试考察内容的技能，这些技能主要包括批判性思维能力、清晰交流的能力、利用日新月异新技术的能力、适应不同文化习俗的能力，以及依据对信息的准确分析作出复杂决策的判断能力和开放思维。然而，许多学生在毕业离校之际仍然缺乏这些基本技能。因此，教育政策和教育教学实践必须作出调整和变革，学校应摒弃传统的教育教学理念，全面创新，以适应新经济、新技术时代对创造性、创新性人才要求，用符合时代发展要求的理念和模式把激发想象力和培养创造力以及问题解决能力作为教育教学的核心和目标，以让学生在校期间不仅能获得知识，而且能以新颖的方式将知识加以利用。

美国“奥巴马艺术政策委员会”(the Obama Arts Policy Committee)成员、艺术家Michael Chabon（2008）说“美国的每一项伟大成就、每一项使人们受益、丰富人们生活的创新、每一次持久的社会转型、每一个充满远见卓识的梦想都注定了美国是希望之都，而这一切都来源于人们创造性的想象力、来源于人们对陈旧思想和墨守陈规习惯的超越能力、来源于人们观察、聆听并应对世界的新方式。”

创造力和创新能力昭示着个人、民族和国家的未来。而作为思想和理念上的先行者和实践者，教师在重新预见、变革并塑造新的国民教育可能性方面起着至关重要的作用。创造力通常被定义为能在某种程度上产生既新颖又实用的产品的能力，它要求在形成或改变既存事物的过程中引入一些新颖的东西。心理学家Joy Paul Guilford（1962）认为智力和创造力是不一样的，创造力的标志是发散思维。发散思维与聚合思维相反，聚合思维致力于寻找单一的解决方法以作为“正确”答案，而发散思维则致力于寻找多种适用的解决方法。此外，他还发展了一套测量创造力的指标：概念流畅性或产生新观点的数量、观点的新颖性、思维的灵活性或产生不同观点的能力。虽然创造力的定义莫衷一是，但是大多数都反映了哈佛教授David Perkins(2001)的观点，他认为创造力是突破性思维或非传统思维，包含了不同于一般问题解决的思维模式。根据Mihaly Csikszentmihalyi（1996）的观点，具有创造力的人首先能熟练掌握某一领域的知识和技能，之后具备思维的多样性和流畅性，从而使知识达到一个新的水平。在他看来，具有创造力的人在创造性活动中能体验到“流畅感”（flow）。“流畅感”描述的是一个人全身心地投入要完成的任务时所达到的一种专心致志的体验。人类文化中普遍存在的一个错误是认为创造力来源于非凡的天赋或高智商。幸运的是，来自教育神经科学、脑科学和认知科学的研究推翻了这一曾长期主宰人们头脑的错误认识。所谓教育神经科学是将神经科学、认知科学、发展科学与教育科学整合起来的一门新兴学科。“教育神经科学”最早由哈佛大学著名教育学家与心理学家乔尔及其合作者莫斯基在1978年美国国家教育研究会年鉴《教育与脑》中提出，而1986年出版的《脑、认知与教育》一书进一步勾画了这一领域所涉及的范围与知识结构，体现出教育神经科学学科建构的核心思想。经济合作与发展组织(OECD)的《理解脑：一门新的学习科学的诞生》一书，不仅确认了这门新的学习科学名为“教育神经科学”，而且确立了它的超学科研究性质。

目前,人们用多种术语来指称这个领域,如＂心智、脑与教育＂、＂学习科学＂、＂教育神经科学＂、＂神经教育学＂、＂教育生物学＂等,这些名称之间意义不同。具体而言，教育神经科学将脑功能、脑结构与行为的研究结合起来,其研究方式包括科学研究、转化研究与实践研究。近30年来，教育学家、心理学家、神经学家一直在孜孜不倦地探索将脑神经学研究成果应用于教学实践，成为具有巨大发展潜力的新兴学科，并已影响教育教学理念和实践，正如Leslie Hart（1983）年在其著作《人脑与人类学习》（Human Brain and Human Learning）一书中指出，没有意识到脑如何学习的教学，就像设计手套却不知手是什么样子。而作为“大脑变革者”的教师越是深入了解人类大脑如何学习，就越能促进学习者大脑的发展，找到开启学习者创造力和创新能力培养和发展的金钥匙。更重要的是，该学科的发展对于人才的培养与综合国力的提升具有重要的价值与意义，因此得到了各国政府的高度重视。美国克林顿政府于1997年在白宫召开“脑科学对儿童早期发展与教育的启示”会议，小布什政府于2001年在白宫召开“早期儿童认知发展高峰会议”。美国自然科学基金会投资1亿多美元来促进该领域的发展。荷兰政府启动了总预算高达2.9亿欧元的“国家项目”来开展“心智的学习、心智的健康、心智的运作”三大主题的研究。日本政府也启动了大型的全国性“脑科学与教育”研究项目，内容涉及学习动机与效率、语言学习与教育、学习困难研究、自闭症研究、婴幼儿与儿童社会能力发展的机制与环境影响等广泛领域。教育神经科学之于教育，正如生物学之于医学，为教育领域的研究与实践带来翻天覆地的变化。例如，认知科学和脑科学在研究个体如何使用并创造知识方面取得了卓越进展，研究发现，学习者通过自身积极活动能够塑造大脑发展、建构知识，并通过运用知识而创造出新的知识。脑科学研究发现，学生在适当运动过程中脑更加活跃，因为运动时脑部获得额外血液供应，使脑能够激活更多长时记忆区域，从而有助于学生在新、旧学习之间建立更多的联系，这对长期以来“让学生坐着听课”的传统课堂模式是极大的挑战（Scholey, A. B., Moss, M. C., Neave, N.  & Wesnes, K., 1999. Cognitive performance, hyperoxia, and heart rate following oxygen administration in healthy young adults. Physiological Behavior. 1999. 67: 783 — 789.）。也有研究表明，运动与脑容量的增加、脑细胞的增殖、认知加工和情绪调节又很强的关联（Leslie Hart. 1983. Human brain and human learning. New York: Longman. ），因此，根据这些意见成果，应该鼓励教师让学生在教室里充分活动，而不是强制端坐着接受教师的知识灌输。

此外，来自神经生物学的研究表明愉悦情绪能刺激多种神经化学物质的释放，多巴胺便是其中一种。作为神经递质之一，多巴胺能让人产生愉悦感，使人投入到能够增加多巴胺释放的学习活动中，从而可以让人带着愉悦的心情学习，同时，还能增强注意力、记忆力和学习动机（Storm & Tecott, 2005）。即，当情绪与当前任务相关时，能有效促进知识获取，而没有情绪的参与，学习效果明显减弱（Immordino-Yang, M. H.. The smoke around mirror neurons: Goals as sociocultural and emotional organizers of perception and action in learning[J]. Mind, Brain and Education. 2008: 2(2): 67 — 73.）。因此在教学中，减少压力，创造积极的情绪氛围是有效教学的重要环节。（Posner M. I. & Rothbart M. K.. Educating the human brain[M]. Washington DC: American Psychological Association.）。

上述教育神经科学的研究发现对当前创客教育和创新创业教育提供了富有启发的深刻洞见（对此，将作专文另行介绍、论述）。

如果你依然怀疑自己的创造力，那么请认真阅读以下十大具有创造力的人的性格特质，总能找到你自己！

1.    富有创造力的人既精力充沛又沉稳镇静；

2.    富有创造力的人既聪慧睿哲又童心未泯；

3.    富有创造力的人既玩世不恭又责有攸归；

4.    富有创造力的人既游思妄想又众醉独醒；

5.    富有创造力的人既乐天达观又讷口少言；

6.    富有创造力的人既虚怀若谷又傲世轻物；

7.    富有创造力的人既气宇轩昂又蕙质兰心；

8.    富有创造力的人既桀骜不驯又特立独行；

9.    富有创造力的人既古道热肠又恬不为意；

10.   富有创造力的人既多愁善感又心若磐石。

结语

正如创造力大师、“心流”理论的提出者、积极心理学奠基人米哈里·希思赞特米哈伊（Mihaly Csikszentmihalyi）经过30余年的潜心研究，在深入访谈近百位卓越创新者和数十位诺贝尔奖得主的基础上所指出：有创造力的人风格多样，即可以是修士也可以是唐璜，唯一的共同点就是复杂：是相互矛盾的两个极端，却能够在两者之间自如转换。

教育学生以适应未来，迫切需要一种和当前教育完全不同的全新模式，这一模式应该把激发学生想象力和创造力、鼓励并实践跨学科协作作为焦点、核心。然而，在我国当前应试教育导向的教学实践依然占据主导地位，成绩分数是教育行政管理者、教师和学生等各方利益相关者绩效标准的核心指标，但在“双创”时代，教育者的首要目标和挑战就是要超越它，利用教育神经科学研究成果，顺应时代要求，创新教育教学理念和模式，跳出传统桎梏，设计出能够鼓励学生运用发散性思维提出多样化问题解决方案的教学实践，有效激发并培养学生的创造力，使之成为掌握21世纪思维和实践技能的具有竞争优势的新经济参与者、建设者和创造者。

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