STEM 教育的深度解读（十一）

向世清，博士，中国科学院上海光学精密机械研究所研究员。长期从事激光物理与工程技术的前沿研发，是参与产业经济战略与决策咨询、基础教育改革咨询、科技创新中心发展战略设计等多领域战略专家，也是上海市最为活跃的科技创新教育专家之一。

在前一讲进入我国当前教育（包括科技创新教育）的第三种“不完备”（即“思维与知识的教学分离”）及其根源所在的剖析后，我们已经初步阐述了思维的概念和内涵。这一讲，我们首先进一步具体剖析思维，给出思维的基本种类（大家要认识到，思维有着非常多的种类呢！而且有不同分类方法，很难定论说明。这里仅仅给出大致的基本描述），然后开始阐述“思维与知识的教学分离”的基本情况和特征表现，以及为什么会发生这种分离，为下一讲再给出如何改观这种“不完备”作好铺垫。

由于思维是人们在接触和认识事物，进而实现思考、推导、理解、判断的过程，所以思维的结果就是某种对事物的间接反映。在这一过程中，发生思维的人一定会借助于已有的知识和经验、已知的条件、当前的情形、要考虑的目标等往下推测未知的事物，继而逐步演进到探索与发现事物的内部本质联系和规律性。那么，这一过程中就一定反映出思维具有当下和整体思考的某种特定或混合路径的方式。所以在前一讲的基础上，我们必须强调思维本质上的“从哪里到哪里”“由什么到什么”“怎么继续下一步”“下面和后面会怎么样”“还能怎么变化”等具体思考方式。这些实际上就是将某种形式的想如何连接起来，或者将想的上一步与下一步如何有机、有效、有特定路子地连接起来（从人的讲话方式基本就能看得出来，很多时候，一个人的讲话就能直接反映其思维方式，您可以注意观察）。

把这些连接研究归纳起来，已经发现呈现有多种不同特征的连接方式，比如按照关联、逻辑、顺序、层次、因果等实现思考的前后上下左右连接。这就是思维方式和种类。

人的思维方式千变万化，因人而异、因地而异、因时而异、因情而异、因需而异、因变而异（如图1）。不同的思维也随时间变化而发生着演变（例如系统思维所经历的历史演变过程：古代整体系统思维方式—近代机械系统思维方式—辩证系统思维方式—现代复杂系统思维方式）。经过历史上的大量研究，思维科学迄今为止已经进入一个较深入的阶段，已归纳出的思维种类有非常多的数量，具体要看什么分类方法。但具体的数量和分类方法还没有特别确定的说法，甚至在理论界也仍然存在着很大的分歧。特别要强调，思维的类型还真没办法固定，所以可以建立起多种不同分类标准。作为一些典型的分类方式，以下不作解释地罗列出多种说法（没有顺序等第之分，没有好坏优劣之分，也不算准确的界定，只为了说明这里仍然存在的不确定性。大家可以自行查资料学习相关具体内容），大家从中可以看出种类的多样特点。

● 常用六种分类：形象思维、逆向思维、发散思维、批判思维、类比思维、逻辑思维

● 常用七种分类：系统思维、辩证思维、逻辑思维、发散思维、形象思维、逆向思维、灵感思维

● 常用十种分类：逆向思维、抽象思维、线性思维、形象思维、直觉思维、定向思维、创新思维、分析思维、发散思维、聚合思维

● 典型五种分类：感性具象思维、抽象逻辑思维、理性具象思维、上升性思维、求解性思维

● 六大高层思维：辩证思维、系统思维、战略思维、底线思维、精准思维、法治思维● 六大职场思维：目标导向思维、利他思维、迭代思维、忙碌替代无聊思维、整合性思维、重视运动思维（给出这一条分类是为了对照而已，这一条理论上并无说法，更多是经验总结性的，是所谓的职场达人总结的职场工作最应该建立的“攻略”，笑）还可以列举出很多。一般而言，不同的分类有不同的依据标准和原则。以下我们举例给出几种不同的分类所具有的依据（也是举例性的罗列而已）。

● 根据思维的凭借物（思维的内容或思维的发展水平，这是孩子成长的基本思维层次递进过程）：可以分为直观动作思维、具体形象思维、抽象逻辑思维（前两种较为简单自然，或者天生一般就能够具备，但第三种则一般需要专门的培养才能建立。而且儿童从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡有一个关键期，一般都在10 ～ 11 岁左右，我们应该关注）● 根据思维的逻辑性：可以分为直觉思维、分析思维（分析思维更需要培养建构）● 根据思维的指向性：可以分为聚合思维、发散思维（这一分法在解决创新问题的过程中特别重要）● 根据思维的具体连接方式特征性：可以分为反向思维、跳跃思维、循环思维、转移思维等（这一条更能反映一个人思维的灵活性、巧妙性和敏捷性。变一变思维，人生甚至可以有非常显著的改变和不同）有了这些罗列，我们可以简单看出，思维的多种方式和分类方法都特别反映出一个突出特征，即思维是复杂而“高深莫测”的。这还只是目前人类关于思维研究的阶段性结果。

人类思维仍然还处于继续的研究中，相信未来可以有更多的科学化结论。因为它是认识过程的高级阶段，完全发生在我们的大脑内部，所以思维高级性是人类特有的，思维方式也是人类特有的。思维是真正反映人的灵性和高能力的。我们当然还需要真正进一步了解我们人自身（此外，迄今为止我们尚未弄清动物是否也存在类似的思维方式情况，目前只是初步发现和认为动物还没有人类如此的高级思维能力）。

还必须强调，思维也是认识过程的核心。思维以感知为基础又超越感知的界限。通常意义上的思维，涉及所有的认知或智力活动，是认识过程的高级阶段。人们通过思维，不仅真正获得感知，而且还能并因此才能“补充”乃至“补齐”感知的各个层面性、各个侧面性、隐形未可知性、不完整性、不完全性和不连贯性等，最终才真正可以还原世界和事情的本来面目与实质（举例说明，通过观察，我们只能看到表面现象，而经过思维，我们就可以给出定律和公式）。这么说起来，没有建立起思维的教育，实际上就没有真正教会学生认识世界的能力。所以，我们一定要特别重视思维的教学，这是我们教育的根本，也是我们教育的最终趋向（而不是像我们现在许多的教育追求知识的数量多少）（如图2 示意）。

把握了这一点，我们对教育的许多方面的误解也就可以迎刃而解了。

那么，在实际教育过程中，为什么会发生“思维与知识的教学分离”呢？剖析原因之前，让我们回顾并牢记思维的二次过程性，即思维虽然是人用头脑进行思考反应和逻辑推导的属性、能力和过程，但是这样的思考反应和逻辑推导需要对象和载体。所以，思维的过程包括两个部分：一是感知，这是感性过程；二是感知上和感知后的思考与逻辑推导，这是理性过程。二者缺一不可，而且一定要关联发生，最好是同时发生。我们有了这样的认识，分析教育中可能发生的思维与知识的分离就显得十分简单和容易，而且不存在较大的理解问题。

在教育特别是在具体的教学过程中，按照实际的发生过程，人类通常基于知识进行教学，而且主要依据信息类知识与概念类知识发生实际的主体教学过程（这是一种习惯方式，因为人们认为教学必须以某种出发点和某种载体附着才能发生。换句话讲，教育过程是培育人（的大脑）接受信息、存储信息、加工信息，以及输出信息的活动过程。

当然，是不是存在另外的方式，值得研究和思考。我个人认为肯定有另外的方式）。那么，能不能在过程中有效地发生前述的思维的感性过程和理性过程，并最好是关联发生乃至同时发生呢？如果能，那么就不会有“思维与知识的教学分离”的问题存在了。

事实上，解决这里的分离首先是一个如何“教到”思维的问题，而不是一个如何“教会”高级思维的问题。有很多教学是没有能够做到这一点的，要么只发生感性过程，要么只发生理性过程，要么同时发生但却没有作好有效的关联。这样的“要么”发生任何一種，都会出现“思维与知识的教学分离”问题（不是说不可以分离，是允许单独的感性过程和理性过程教学单元或时段存在的，不一定需要同时发生。但是，如果全部教学过程结束却还没有发生感性过程与理性过程的关联，那就一定是分离了）。

最为典型的，就是我国近数十年来所发生的偏过极端应试教育的情况，包括我们在科学教育的很多不良过程中的实际所发生情况（当然，在很多国家和地区的很多地方，因为教师水平的不足、教学设计的不够科学等因素，也都发生有不同程度的这种分离），这一点，我们下一讲较详细地展开阐述。