倪闽景:“不聪明”的孩子也能成为拔尖创新人才，不一样的大脑才是未来创新

来源：光明社教育家
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倪闽景，全国政协委员，民进中央委员，民进上海市委副主委，上海市科协兼职副主席，上海科技馆馆长。著有《学习的进化》《自主物理实验》等科学教育图书。
“‘不聪明’的孩子也能成为拔尖创新人才。只有坚持面向人人的科学教育，强调多样化与实践性，让更多青少年实现从兴趣到志趣的超越，国家才能把握科技领域创新的主动权。”这段话赫然印在全国政协委员、上海科技馆馆长倪闽景的新作《超越兴趣》的封面上。在这本书中，他从揭示科学与技术的本质出发，反思当前科学教育、拔尖人才培养中存在的问题，提出从兴趣出发，以锻造能力为支点，聚焦科技大概念，在人生不同的关键发展阶段实施有效的行动，来实现从兴趣到志趣的超越，让每个孩子都能拥有新科技时代创新创造的力量。
01
每个孩子都能成为拔尖创新人才
Q：在《超越兴趣》的自序中，您提到科学教育面临着三大挑战。我们该如何应对？
倪闽景：改革开放40多年来，我国的科学教育取得了很大成就。可以说，科学教育的成功，支撑了我国经济社会40多年来的快速发展。我们从“追赶”到“并跑”，接下来就是“超越”，而这迫切需要大批拔尖创新人才，科学教育正是人才培养及科技创新的重要路径。
科技强国，人才为基，教育为本。教育领先，人才才会领先，科技才会领先，这是一个核心难题，同时对我们国家来说也是一次契机。
当前，科学教育面临着三大挑战：科学技术发展速度远超传统学校教育变革的节奏，科学教育的滞后效应越来越突出；随着需要学习的知识越来越多，每个人的学校教育时间也在不断延长，但是，新的科技知识每两年就会翻倍，每个人的学习速度已远远落后于科技知识的发展速度；校内的科学教育与科学界的学科发展偏差越来越大，教科书内容已不再代表科学界的前沿观点。这些不仅是我国科学教育面临的挑战，而且是全球性难题。在全球科技创新的关键节点，如果我们对科学教育做出一些适当的调整，那么就有可能实现“弯道超车”。
我这本书实际上有三个核心观点：一是拔尖创新人才培养应当面向所有孩子，如果我们只是寄希望于一小部分孩子，很可能会错失真正有创造力的人；二是学校教育应该多样化，给孩子们更多机会、更大空间、更多碰撞，这样才能培养出多样的大脑、多样的兴趣；三是科学教育要突出实践性，这是科学教育的第一特征，而我们在这方面相对薄弱，哪怕是做实验也缺乏探究性实验，而大多是验证性实验，按照规定步骤做，做出来就成功，做不出来就失败。
拔尖创新人才的涌现有很大的随机性，我们人口基数大，如果能够厚植“沃土”，面向所有孩子播下科技创新的“种子”，让他们实现多样化发展，那我国的科学教育很可能在一代人时间内就能处于全球领先位置。相反，如果我们培养的都是单一化的人才，一万个就像一个人，则无法发挥人口基数大的优势，难以产生原创性、突破性的发现。
Q：现实中对于拔尖创新人才的认知存在误区，如将其等同于“掐尖”。您认为该如何扭转这类思维？
倪闽景：我们在培养拔尖创新人才方面是缺乏经验的，过去对拔尖创新人才在认识和培养方法方面存在两大误区。
一是误认为拔尖创新人才是“天选之人”，只要有适当的方法把这些天才筛选出来，然后进行培养就可以了。但事实反复证明，只要智力正常，每个人都有可能成为拔尖创新人才。小时候智商超群、成绩出众，长大后成为拔尖创新人才的其实并不多。著名物理学家丁肇中甚至说过：“我几乎认识每一位获得诺贝尔物理学奖的科学家，我可以负责任地说，这中间几乎没有一个考第一名的。”
二是误认为把超常儿童归拢到一起，做超前拔尖学习和难题训练就能培养出拔尖创新人才。实际上，多年来几乎所有集中培养的少年班、创新班、英才班都算不上成功。学界甚至对“是否存在拔尖创新能力”开始出现很大分歧，越来越多的人认为，之所以有些人能够成为拔尖创新人才，是因为他们拥有了拔尖创新的创造性成就，而重大的创造性成就往往与环境有高度的相关性，同时存在很大的偶然性，伟大不可以被计划。
学习的本质是塑造人的大脑，不一样的大脑才是未来创新的基础。不同的学习过程、学习内容、学习程度、学习经历、学习方法，会在大脑中形成不同的神经回路，不同的神经回路意味着不同的知识结构和思维方法，而不的知识结构和思维方法，会让人对同样的事物产生不一样的看法，对同样的问题产生不同的解决思路。拔尖创新人才是在思维多样化中涌现出来的，因此，教育多样化才是培育拔尖创新人才的本质和方法。
虽然我们要寄希望于每一个孩子，但实际上成为拔尖创新人才确实还是有一些规律的。关于拔尖创新人才，学界有以下几个共识：
第一，拔尖创新人才的根本特征是具有创造力；
第二，创造力需要坚实的知识基础，专门领域知识的积累是拔尖创新人才产生的必要条件；
第三，不是知识越多，创造性越强，相关领域知识经验的增加与创造性之间呈有趣的倒U形曲线，知识过多成为习惯和经验，可能会束缚新观念的产生和连接；
第四，拔尖创新人才的知识结构往往以开放方式存在，能不断产生知识新关联、涌现新问题；
第五，有强烈的内在动机，对相关领域有着特殊的兴趣和痴迷，而不是为了名誉、地位、金钱等其他因素；
第六，拔尖创新人才往往具有坚强的意志力和韧性，有极强的钻研精神；
第七，创造性并不是普遍性特质，天赋一般只限于一些特定的领域，只有极少数人才可能在多个领域中表现出创造性；
第八，拔尖创新人才往往集中在某一时期或某一地区，思想的互相激发作用十分明显。
02
青少年儿童如何超越兴趣
Q：您表示：“科学教育的关键期，不仅指掌握科学知识，更重要的是指科学态度的养成。”对青少年儿童来说，科学态度的养成主要指向什么？
倪闽景：机遇是没法计划的，但机遇确实是给有准备的大脑的，这个有准备的大脑就是指他们要拥有与众不同的观察能力。不同的人观察能力是不同的，可以把观察能力分为四级：第一级是常规观察能力，是常人都拥有的发现一般事物变化的能力；第二级是特殊观察能力，有些人会拥有比其他人更敏锐的感觉系统，如拥有特殊的香味识别能力或色觉识别能力；第三级是有韧性的连续观察能力；第四级是洞察能力。
下面介绍几种能提高科学观察能力的基本方法。
第一，低幼阶段训练儿童的感官敏感度。最好的方法是把儿童放到自然界中，因为自然界中有最丰富的色彩、最全面的声音、最系统的形态，在低幼时期通过与环境的互动，使儿童形成最初的脑神经元的连接。儿童的观察能力是在每一次动手操作练习和对自然环境的注意力中建立起来的。
第二，鼓励儿童养成广泛阅读的兴趣以形成足够的知识储备。只有在脑神经元中存在相关的知识，才能观察到相关知识呈现出的科学现象，通过观察发现新的现象，完全是每个人大脑中的知识体系在发挥作用。因此，观察是“脑动”，而非“眼动”。
科学家研究发现，低龄儿童在观察图形时，刚开始眼球运动的轨迹是杂乱的。随着年龄的增长，儿童的眼球运动轨迹才越来越符合图形的轮廓，这意味着通过持久观察，在对事物或现象有更深理解的同时，儿童的眼脑系统是在不断完善的。增强持久性的最好做法是提高儿童观察的系统性，让儿童知道可以从多角度来观察，可以从整体到局部来分解观察，可以利用多感官去观察同一事物，与人分享自己观察的结果。一个人有了持久的观察习惯，他能克服观察过程中所遇到的各种障碍和困难，把观察进行到底，这种“锲而不舍”正是观察力得到锻炼和提高的过程。科学观察的持久与系统，会产生结构化观察结果，揭示自然界中一些潜在的、不易被人觉察到的本质。
第三，保持好奇心是提高观察能力最重要的因素。用磁共振功能成像技术研究人的大脑发现，有强烈好奇心的人在观察到自己感兴趣的现象时，整个大脑会像放烟花一样，这是创造性发现在大脑中的体现。
Q：培养青少年从兴趣到志趣所需要的价值观和韧性，您有什么建议？
倪闽景：青少年对某个现象或事物产生兴趣是普遍且经常的，其基本特点是对现象或事物保持倾向性和某种程度的专注性，深度“浸泡”在其中并产生愉悦感，这就是兴趣。兴趣最重要的作用是让青少年在愉悦的激励下，积累更多相关领域的知识，架构起较为丰富的知识结构与经验，但在学习过程中，一旦碰到难以克服的困难或不再有新鲜感时，大脑可能不再让你体会到愉悦，这时候就有可能出现兴趣中断。在大脑不再做出奖励时，能继续保持艰苦的学习，就需要价值观和韧性的加持，这时候对学习的兴趣就转化为志趣。志趣最大的特点是专注性与稳定性，在大脑中出现间歇性、波动性不愉悦时，依然可以保持正常的学习状态，这样的学习者才可能走得更远，成为某一领域的专家，甚至成为领军人才。因此，只有形成了对科学的志趣甚至痴迷，我们的科学教育才算成功。
在科学学习上让青少年超越兴趣，形成志趣，有四个很重要的教育要求。
一是需要对观察、概念、探究、实验有比较深刻的体验，掌握基本的科学探究技能与方法，这是支点；
二是对自然世界表征的结构与功能、系统与平衡、变化与恒定、多样与统一、规模与尺度、模块与控制等大概念有开阔的把握，这是对科学统一性的洞察；
三是对抽象的范式、思维方法和程序有一个基本认识，并对理论与模型、沟通与协作、科学态度与科学伦理产生深度反思，涌现出个性化的韧性和价值观；
四是通过从现象到问题，从问题到课题，从兴趣到志趣，真正让更多青少年在繁重的学习压力下突破个人的功利心，成为既痴迷科学又灵活有趣的人。
03
教育要强调多样化和实践性
Q：基于我国基础教育现状，该怎样促进教育的多样化发展？这对教育者提出了什么样的要求？
倪闽景：当今的孩子，他们学习不再是为了生存，甚至也不是为了更好地生活，而是为了找到自己生活的意义。他们所追求的是自己喜欢、觉得有意义的事情，比如有的人热衷于探险，有的人执着地做志愿者，有的人对科学有特别的兴趣，有的人对体育、艺术感兴趣……事实上，这样的组合才会营造一个和谐发展的社会。
在基础教育阶段，我们现在的问题不是知识学习太少，而是太多。和美国的小学生和初中生相比，中国孩子的课时量大、作业量大，中国孩子在课余时间的主要任务是完成作业，而缺乏户外运动和社会实践的时间。
教育的核心在于培养孩子的好奇心和思维能力。缺乏好奇心，就没有创新力；缺乏思维能力，就不会有思想，也不会有发明创造。教育不仅仅是传授知识，更是培养品格、塑造人格。在我看来，人格的核心在于自主性、专注度、韧性，当孩子具备这三个特质时，不论他将来从事哪个行业，都会收获成功和幸福。如果家长和老师只盯着孩子的考试成绩，让孩子考个好大学、找份好工作，而忽略了对这三个要素的培养，则极易导致孩子患上“空心病”、遇到困难就“躺平”，那么即使考上好大学也没有价值。此外，家长和老师不要怕孩子犯错，其实创新从来不是完美无缺，缺陷和错误会带来多样化，从创新的角度来看，这是优势。
Q：您表示：“实验探究才是科学学科最应该有的样子，手是人的第二大脑，动手实验最能塑造科学大脑。”当前，基础教育阶段的理科课程依然“重解题轻解决问题”，您认为这一问题的症结在哪里？
倪闽景：问题的症结主要有两点——
第一，教师不擅长做实验。我们要提供更高质量的教师培训，帮助理科教师提升实验操作技能。理科教师也要积极动手实践，别怕犯错，实验做不出来也正常，说不定还会有新发现呢。
第二，实验要么不考，要么是书面考试。许多教师认为让学生做实验浪费时间，还不如让学生记住实验的具体步骤，第一步做什么、第二步做什么……我将之称为“实验灌输”。这不是做实验，而是讲实验、背实验。人工智能的发展给学生提供了更多动手实践的机会，我们可以利用AI模型对学生的实验操作视频进行评分，并给出相应扣分或得分依据来鼓励孩子动手实践。目前，AI评分的准确率已经超过人工评分。
当前，我国的教育教学和教育评价亟待一次深刻的变革，它的问题不在考试科目的多少、如何组合，也不在考试的难易度，而应是一种教育范式改变，探索一种以我们自己为主的、适应人工智能时代的教育范式。

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