第2节 项目学习与创新理论
项目学习有助于全面提高学生的创新能力。由于项目学习的过程并不是简单被动地应用知识的过程,而是综合运用知识及能力的积累、全面分析、判断和解决问题的过程,特别是在处理复杂问题时,人们要创造性地对已有知识进行重组,这构成了知识创新的基础。因此,加强项目学习有助于开发学生的创新潜能、培养学生的创新能力。
一、创新之根在实践
大脑及神经系统是创新能力形成的物质基础,社会环境是创新能力形成的客观条件,这些都非常重要,但仅仅具备了这些因素,人的创新能力还是不能形成的。人的创新能力的形成,还有一个非常重要的因素——实践。
(一)实践是创新能力形成的唯一途径
1.文化离不开实践
杨叔子院士认为,现在有两大文化:科学文化和人文文化。不管哪个文化,至少应把握4个层面,即知识、思维、方法、精神。科学文化至少包含着知识层面、思维层面、方法层面和精神层面。科学文化的知识层面应该是一元的,它是以客观事实、客观规律为依据的,所以它是一元的;思维层面、科学思维主要是逻辑的;科学方法层面主要是实证的;科学精神层面主要是求真的,这4个层面是一致的,关键是求真务实。
在人文文化方面,知识很可能是多元的。思维很可能是形象的、直觉的、顿悟的,而方法很可能是靠体验的,精神主要是满足人们需要而求善的,但人文文化中的方法并没有排除实践。司马迁讲过,“读万卷书,行万里路”,行万里路还是讲实践,一切文化都来源于实践。因此,人文文化也不能离开实践,人文体验好不好,基础还是实践。由此可认为,实践是最根本的因素。
2.知识是基础
如何看待知识,如何看待思维,如何看待实践是个重要问题。如果没有知识,一切是空的,知识是基础,要好好学习、天天向上。不要一谈到素质教育,就认为知识就不重要了,这是不对的。没有文化就没有载体。社会进步是生产力的发展,生产力的发展是靠科学技术知识创新,没有科学创新,哪有社会进步呢?如果没有各种材料发现、没有各种加工方法、没有蒸汽机发明,能有第一次工业革命吗?没有电磁现象发现,没有电器、电机的发明,能有第二次工业革命吗?没有半导体的发现,没有芯片、没有计算机的发明,能有第三次工业革命和信息革命吗?所以,知识绝对是基础,任何忽视知识的观点都是错误的。中国人讲究学习、读书,有一定道理,就是要学习知识。培根讲过“知识就是力量”,这句话不确切。有知识不一定有力量,一个书呆子怎么有力量呢?应该反过来讲,“没有知识就是没有力量”,这是对的。有知识不一定有力量,但有力量必定有知识。
3.思维是关键
知识是基础,思维是关键。人与其他动物不同的是人能思维。计算机有知识,但我们不能把“大脑”存储进去。“深兰”机器人,你赢不了它,因为它很会计算,但它不能思维,只能照章办事。“深兰”机器人跟国际象棋大师走棋第1次走赢了,但第2次走,失败了。为什么?国际象棋大师走的是最蹩脚的一步棋,只要是会走国际象棋的都不会走这步棋,他走了。“深兰”机器人对此查无此程序,说明它只能照章办事,因为它不能思维。要思维就要有知识。人是万物之灵,不仅有知识,能创造性运用知识,而且能发展知识。这是任何动物所不能及的。恩格斯在自然辩证法中有一句话讲得非常好:“地球上最美丽的花朵是人类的智慧,是独立思考的精神。”人类的智慧是独立思考,没有这一点,就失去了人最可宝贵之处。
4.实践是根本
你想的对不对,错不错,对多少错多少,凭什么?凭实践。南京大学曾发表了文章《实践是检验真理的唯一标准》。小平同志用它拨乱反正,就是讲的实践。没有实践,一切都是空白。杨叔子院士写了3篇文章,实践是创新之源,就是这样来的。他总结了实践至少有4个作用:一是实践是检验真理的唯一指标。二是实践是最大、最活、最丰富的教科书,教科书中有的它有,教科书中没有的它多得很,是一切知识的源头。三是能力来源于实践。学游泳,你读一百遍游泳书,不下去游泳,你会游泳吗?四是品德、道德、德行来源于实践。不管是什么能力,德行都是人的素质的表现,素质是内涵的,能力、品德是外表的,素质来源于实践,能力、品德也来源于实践。通过学知识,通过实践获得的经验,在实践中累积起来的稳定深化而形成人的内部品质,就是素质。
5.创新源于实践
创新一定要从实践中提出问题。在实践中要考虑问题,问题来源于实践,解决问题依靠实践,成功与否也要实践。创新源于实践,贯彻于实践,而终结于实践,实践是根本。
知识一定是基础,低年级是知识问题,越高越要强调思维。因为只有通过思维,才能使书越读越厚,从厚再越读越薄,才能找到形而上的东西。“禅宗”里有三句话,最低层次是开门见山;中层是开门不见山;最高层是开门又见“山”,见到的是“山”,是抽象的形而上的东西,既看到形而下,又看到形而上,统一了,就达到了最高层次。高层次人才培养一定要强调思维。但是,不管高层次还是低层次,都要实践。
特别是大学生要实践,这和小孩不一样,小孩是理解人生,理解基础。大学生是去创新,是更高层次的实践。现在有句话是“学中做”、“做中学”。大学里是“学中研”、“研中学”。做中学、研中学,连接“做”和“研”的关键是思维、思考。只有在研究中思考,才能在研究中学习。包括研究生,在实践中要去思考,任何一个研究都离不开思考,关键是你要去做。不管哪个文化,知识、方法、思维、精神的落脚点是实践,是方法,是“做”,不做怎么会真正懂呢?怎么会熟悉呢?学习很多理论,不去做,是空的。所以在这几方面之中,“做”是最根本的。
(二)实践是创新能力发展的动力
人类进化,同时也意味着人类的本能的退化;人类越向前发展,就越无法靠自然的本能而生存;人类越走向文明,就越需要人类更多地依靠自己的实践活动去创造新的生活。这是人类进化和文明发展的一个基本规律。在这个历史进程中,人的创新能力得到了越来越快的发展。因此,实践是人的创新能力发展的动力(赵卿敏,2002)。
大自然造成了人在本能上的“缺陷”,人则不得不去寻找和发展自我保存的能力,以弥补这种“缺陷”;大自然没有给人事先“设计”好一切行为的必然性“指令”,这等于“抛弃”了人,让人成为四处流浪的“弃儿”,但人却由此而上升为自然和自身的“主人”;大自然使人的本能日趋退化,这等于让人在威力无比的大自然面前“无能为力”,但人却由此而变得大有作为;大自然剥夺了人的天然的生存权利,人却由此而自己去创造出自己的生存权利;大自然似乎对人十分吝啬,赐惠很少,人却由此而变得十分充实。这正可谓“因祸而得福”。
所谓人的普遍的、统一的本质,就是人与动物的最基本的区别和人作为人而存在的最主要、最根本的根据。这个区别和根据就是人的自由自觉的、现实的实践创造活动。人作为人而产生,是人类自己创造的;人作为人而存在,是人类自己创造的;人生活于其中的感性世界,是人类自己创造的;人类的历史、传统、社会、文化,是人类自己创造的;人的丰富本质以及人所是和应是的一切,也是人类自己创造的;人类的未来和理想,同样将由人类自己去创造。没有人类自己的现实创造活动,也就没有人类和人类现在所拥有的,以及将要拥有的一切。因此,人是一种必然的不得不去实践创造的生物,而且也是一种现实的过去、现在和未来都进行着实践创造的存在物。创造,不只是少数人的事,更不只是少数人的特权,而是人作为人而存在的根据,是植根在每一个人的所有内外存在的结构中的一种内在的必然性和现实的可能性。人就是自我追求、自我造就、自我创造和自我发展的存在物。
人在改造世界的活动中,经常遇到新情况、新问题,旧的矛盾解决了,新的矛盾又会产生。人就必须不断地突破常规,寻找新的办法。经过大量的尝试,反复修正自己的谬误,总能找到正确的道路。这个循环往复的过程,也就是创新的过程,因此,实践又是促进人的创新能力不断发展的动力。
(三)实践是检验创新成果的唯一标准
人们从事创新活动所获得的结果,不论是物质性的还是精神性的,都需要再拿到实践中去检验。有人说,既然创新活动本身就是在实践中进行的,创新结果就是从实践中来的,为什么还要再拿到实践中去检验?我们认为,同真理需要实践检验的道理相似,一项具体的创新活动究竟是不是获得了成功,这项创新活动的结果达到了什么水平,具有什么样的价值,都还是未确定的,或者说是不能给出肯定答案的,这就需要用某种比照标准来检验它,而这个比照标准只能是实践。
对某项具体的创新成果的检验,一般从如下3个方面进行:
首先,某项具体的创新活动是否获得成功,活动的结果是不是创新成果,需要拿到实践中去检验。检验的结论一般有3种:①该项创新活动是成功的,活动的结果是创新成果;②该项活动是失败的,活动的结果不是创新成果;③该项活动在研究方向和路线上是正确的,也获得了一定程度的成功,但还存在着许多没有解决的问题。针对这样3种不同情况,该项活动的组织者和执行者就会提出不同的措施,或者总结经验,加以应用和推广;或者吸取教训,另谋新路;或者制定修改方案,继续研究,进一步完善。
其次,某项创新活动的成果达到了什么水平,也需要拿到实践中去检验。检验的结论一般是给该项活动或该项成果作出一个评定。在科学技术领域内,常常采用“成果鉴定会”的形式来作出判断。
再次,某项创新活动的成果具有什么样的价值,还是需要拿到实践中去检验。检验的结论一般是“具有理论价值”、“具有实用价值”、“预期具有远期价值”等之类的判定。
对任何创新活动和创新成果都应该进行检验,而且都应该拿到实践中去检验,这是毫无疑问的。至于在现实生活中,一些成果鉴定会、评奖活动“走了样”、“变了味”,那是另外一个问题。
总之,实践是人的创新能力形成的唯一途径,又是人的创新能力发展的动力,还是检验人的创新活动成果的唯一标准。创新之根在实践,要创新就要努力实践。不论什么人,都不能也不应仰仗自己的先天条件(身体素质)好,后天条件(环境)也好,就指望自己能够自然而然地有什么发明创造或大作问世。
二、主动实践是创新能力培养的关键
华中科技大学校长李培根院士在第三届中外大学校长论坛上主动就实践问题发表了很好的看法,对于我们如何开发创新潜能具有重要的指导意义。他认为,如何加强实践环节,如何真正有利于学生创新能力的培养,很多人缺乏思考,观念依然陈旧落后。必须引导学生进行主动实践,这是创新能力培养的关键。
(一)被动实践是中国高等教育的严重问题之一(www.xing528.com)
自20世纪90年代末期以来,中国高等教育得到迅猛发展,这为未来中国科技的发展及社会进步奠定了基础,为满足老百姓需求作出了巨大贡献。在这个迅速发展的过程中,一些学校有少数环节未能及时跟上,学生实践环节便是其中之一。对此,很多管理者以及教师都表现出极大的关注。无论教育部还是学校都在努力改变这一现状。很多学校正在纷纷建设实训基地,加强实验室建设,学生的实践活动条件正在得到迅速改善。
硬件条件的改善的确不是一件太难的事,但仅仅停留于此则是远远不够的。
不妨稍稍审视一下中国高等教育中的实践环节。在中国的大学尤其是重点大学中,从来没有缺少过实践环节。但是若总体比较一下中国和西方发达国家的大学生,则明显感到我们学生解决实际问题的能力以及创新能力不足。产生这个差距的原因是多方面的,但“被动实践”是其中的一个重要原因。
被动实践即实践的对象、方法、程序等关键要素都是由老师制定的,学生在老师规定的框架中,沿着老师制定的路线去完成实践任务。不难想象,学生在这样的框架中,他们的创新思想难以自由驰骋;在基本规定的路径中,为了达到目标,他们很难发挥自己的想象力。被动实践的害处不仅窒息学生的创新思维,而且由于这种实践给学生留下的印象也难以深刻,自然影响学生日后处理实际问题的能力。
由此可见,在我们越来越强调培养学生创新能力的今天,被动实践不能不说是中国高等教育的严重问题之一。创新能力的培养呼唤主动实践。
(二)从认识论的高度看主动实践
知道了什么是被动实践,自然就容易理解主动实践的概念。主动实践是让学生尽可能真正作为主体参与实践活动的各个环节,包括对象的确定、方法的制定、程序(路线)的设计、问题质疑和分析总结等。
可以从认识论的角度看主动实践。人们认识客观世界可以通过学习(如从书本上)前人掌握的一般的共性知识,另外还可以进行从一般到特殊或从特殊到一般的分析与综合。人们可以把已知的一般性知识,通过分析或综合,用到某一个特定的或特殊的个体的事物或活动上,以获得对特定事物或活动的尽可能完整的认识。这就是从一般到特殊的过程。从特殊到一般是指由特定的事物或活动,通过发现、分析、综合等手段,抽象总结出一般的共性的知识。众所周知,中国的教育(从小学到大学)长于让学生学习书本上的知识。问题就出在一般与特殊之间的分析与综合上,而改变这一点则需要依赖主动实践。
被动实践不能说没有用处,它是对从书本上学习知识的一种巩固。然而,真正使知识成为活的知识,真正让学生融会贯通的,则需要从一般到特殊和从特殊到一般的认识过程,应该由认识的主体去完成这种过程。一般与特殊之间的分析与综合之所以要由学生去完成,是因为“特殊”需要认识主体去识别、构建,如果让老师去识别、定义、构建“特殊”,“特殊”就恐怕不成为“特殊”了,至少对于学生而言也是如此。对于从一般到特殊,一个优秀的学生可以做到:①把某个一般性原理或知识用到某个存在的特殊个体;②把多个一般性原理用到某个存在的特殊个体;③通过一般性原理建立新的特殊个体或案例。对于从特殊到一般,学生有可能去做:①从特殊个体中更深刻体会某个一般性原理应用的条件、优劣等情况;②在特殊个体中发现若干原理综合及其相互联系的条件、形式等;③从特殊中发现新原理。对一个学生而言,他不必完成所有这些,哪怕努力去做其中之一,都是对自己能力的很好锻炼。如果每个学生都能主动实践,主动地进行一般与特殊之间的分析与综合,那么一个学生群体的主动实践工作一定能产生一些生动丰富的特殊个体或者案例。
(三)主动实践是创新能力培养的关键
我们已经明白,人们认识客观世界的一种重要形式,即是一般与特殊之间的分析与综合,它需要借助于主动实践。实际上,对于大学生而言,主动实践是创新能力培养的关键。
对于从一般到特殊的认识过程而言,实践的主体应该如何去“实践”?一个思想活跃的主体可能会首先思考寻找什么样的实践对象?他不会从已学的一般知识中去复制一个对象,或去寻找一个极其相似的对象。因为他明白,这于其学习没有丝毫好处。他会尽可能选择别人未曾处理过的对象,或者希望发现新的对象。这种“发现”可能是新原理的产生,或者是知识的新的集成。这样的“发现”其实就是创新。当然,不是每一个人这样做都一定可以达到创新,绝大多数人可能达不到。但是,这个过程却是对人的创新能力的一种锻炼。例如,机械专业的学生学过机械原理与零件课程以后,有可能根据工业或社会需求,构想一种新型的机械,或许其中所用的所有原理都是已知的,但其知识集成却可能是新的。然而,如果教师规定学生设计某种用途的装置(如减速器),规定了参数范围,甚至提供参考图纸等,在这种情况下,学生总体的创新潜能肯定会被抑制甚至扼杀。
对于从特殊到一般的认识过程,思想活跃的认识主体会思考:这个特殊的对象还存在什么问题?对象的特性是否可以更好一些?若可以,如何能做到?已知的一般性原理是否能解决?不能解决的话,是否能找到新原理、新方法?另外一种思考是,如何建立多个特殊个体之间新的联系(原来没有联系)或新的联系方式?这两种思考方法都有可能产生新原理、新方法,或者新联系及新的联系方式。其实这就是创新。
人们可能会问,老师帮助学生进行那样的思考不是更好吗?如果帮助是启发,这当然是好的。而在我们通常所进行的实践活动中,老师更多的是“代替”,而不是“启发”学生进行那样的思考。学生是按照教师的思维模式进行的,他们本身的创新能力培养则受到抑制。
另外,一个个体教师的知识和经验可能比单个的学生强,但他的创新思维能力可能不及学生群体的思维创造力。
还有,学生就某一个问题进行的主动实践,不一定或者多数并未产生出创新思维的效果,但这并不能说主动实践就没用,那至少是对学生创新能力的一种培养方式,它会大大增加使学生今后获得创新成果的机会。
总而言之,教师应该去启发学生进行主动实践,这恰恰是创新能力培养的关键。
(四)主动实践的要素
1.质疑力
耶鲁大学校长莱文与北京大学前校长许智宏在讨论中美学生的最大差异时谈到,总体而言,中国学生的质疑能力不如美国学生。这的确是我们教育中的一大问题。当然,这个能力差异并不只在大学期间形成的。但作为大学教育而言,应该尽可能在这方面进行弥补。在学生的实践环节,教师应该启发学生质疑:
——某个一般性原理的适用范围?
——某特殊个体的性能、特征是否还会变化?在什么条件下变化?
——某特殊个体可否与其他的个体建立联系或新的联系方式?
……
质疑本身就是“主动”的表现,同时质疑力也是想象力的基础。
2.观察力
主动实践是培养学生观察力的很好手段。因为主动实践与被动实践的最大差别是让学生自己去发现问题,尽可能找到最本质的东西。这就需要学生仔细观察某个相关领域中的事物和现象。如某工程领域中目前最本质的需求是什么?最需要优化和解决的问题是什么?现在社会领域中最大的矛盾是什么?某些社会现象后面的本质是什么?类似这些问题都需要学生仔细观察。如果这样的主动实践坚持下去,学生的观察力乃至洞察力自然会大大提高。
3.协同力
在很多领域,如工程、社会科学等,稍微大一点的项目都不可能由一个人去完成,也就是说,需要多个人的协同去完成。对每一个个体学生而言,其协同力就是指他主动与别人协同的能力。这是他今后能否做好项目的关键之一。教师应该引导学生注重这一点,学生也应该有意识地注意自己这方面能力的锻炼。
4.领导力
很多项目都需要有人领导。在一个团队协同完成某项任务时需要有人领导,很多创新的工作往往也需要一个团队,自然也需要有人领导。因此,在主动实践的过程中,应该培养学生的领导力,尤其是培养那些优秀的、能力强的学生。
上述要素是主动实践的关键,同时也是学生创新能力培养的关键。
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