新文科背景下科教融合教學的理論邏輯與實踐探索

鐘慧瀾

(1.浙江警察學院,浙江 杭州 310053;2.北京惠民社會治理研究院,北京 100020)

2020年11月,教育部新文科建設工作組主辦的新文科建設工作會議發布了《新文科建設宣言》,指出新時代使命要求文科教育必須加快創新發展,要建立健全學生、學術、學科一體的綜合發展體系,培養學生的跨領域知識融通能力和實踐能力。這對高校課堂教學提出了更高要求,對課堂育人提出了新的挑戰。課堂教學是黏合學生、學術、學科的重要載體,是培養學生能力的重要場域,實施科教融合教學、提升教學質量是新文科建設的重要切入點?？平倘诤鲜鞘澜缫涣鞔髮W的核心辦學理念,是打通科研、教學、學習之間阻隔,連接學者、教師和學生進行知識生產和傳播的新路徑[1],其跨界融合特性與新文科交叉融合理念具有高度一致性。因此,在新文科背景下,以科教融合驅動課堂教學創新不僅有助于提升課堂教學水平和教研育人效果,促進學生、學術、學科一體化發展,而且還是順應時代之變、積極推進學科交叉融合、推動高校新文科建設、創新人才培養的重要路徑。

一、文獻綜述與問題提出

科教融合是全球高等教育轉型發展的重要理念。國外科教融合概念的發展大體經歷了三個階段:第一階段,洪堡于19世紀初在柏林大學把科研與教學統一的思想確立為德國大學建設的基本原則;第二階段,吉爾曼將洪堡原則引入美國大學的研究生院建設中,把教師、學生的科研活動視為一種教學模式和學習模式;第三階段,博耶于20世紀初提出教學即學術的理念,倡導以探究式的本科教學取代簡單的知識傳授[2]。國內科教融合概念最早可追溯至21世紀初中國科學院孟建偉教授基于科教興國戰略對科學與人文融合的必要性分析。廣義的科教融合是指科學事業與教育事業的融合,狹義的科教融合是指高校課堂中的科研與教學的融合[3]。狹義的科教融合強調科研對教學的促進作用,要求科研服務于教學,教學體現出科研精神[4]。

就應用實踐來看,理工類課程科教融合教學主要表現在指導學生操作科研設備做實驗、分析數據撰寫報告、參加學科競賽等,而文科類課程則表現為開展社會調查、申報創新創業項目、撰寫學術論文等[5]。上述實踐基本上實現了科研活動融入教學過程,有了科教融合的外在形式,但本質上與科教融合教學根本目標存在一定偏差。學生參與科研活動只是科研反哺教學的手段,并非科教融合的最終目的?？平倘诤蠎撌菍⒖蒲兴季S有機融入教學中并傳授給學生,以教學達成學生的思維訓練和實踐能力提升,并非簡單地將科研活動與教學活動進行硬性拼接。因此,科教融合教學應以科研思維為核心,圍繞科研元素內在關系來重構課堂教學設計,讓學生在吸收知識的同時領悟、掌握科研思維,繼而可以獨立運用科研思維開展實踐創新。

綜上所述,科教融合教學的根本目的是通過引入科研思維重構教學設計,構建出一條將知識學習升級為能力培養的新型路徑。當前,科教融合教學存在拼接性較強等問題,實施操作主要是將部分科研工作或手段與教學活動進行組合,而不是將科研元素及蘊含的批判性思維有機融入教學設計中,這是制約科教融合教學效果實現的關鍵問題。究其原因在于學界對于科教融合教學實踐背后深層次的學理分析不足,科教融合教學實踐只有理念引領但缺少理論指導。為此,本文將基于新文科內涵,構建科教融合教學理論模型,結合教改案例呈現科教融合教學過程,提出完善科教融合教學的對策。

二、新文科背景下科教融合教學的理論邏輯

(一)新文科的基本內涵

20世紀初,西方學界在對科技與人文兩種文化分裂對立的問題反思基礎上,提出了倡導文理交融的第三種文化,由此催生出最初的新文科理念[6]。2017年,美國希拉姆學院率先提出新文科的教育理念,即對傳統文科進行學科重組、文理交叉,把新技術融入哲學等課程中,為學生提供跨學科學習[7]。新文科的“新”不是新舊之新,而是創新之新,是基于智能時代對未來創新型人才需求而對文科育人模式提出的更高要求[8]。新文科有兩個目標取向:一是面對現實,增強文科實用性技能;二是面向未來,增強文科引領人類發展的能力[9]。價值重塑、交叉融合、知識生產是理解新文科內涵的三個重要維度。

首先,在價值重塑維度,與注重工具理性的自然學科不同,文科側重價值理性,注重揭示社會行為背后的正義性和正當性,在此基礎上重塑社會價值觀,為自然科學和社會發展提供思想指引和價值選擇。當前,數字技術革命在大力推動社會發展的同時,也產生了科技倫理、信仰空缺、意義危機等問題,這些亟須通過跨學科思維的新文科引領課堂教學改革給予及時回應并實現價值重塑。

其次,在交叉融合維度,以物、事、人為研究對象,可將所有學科分為自然科學、社會科學、人文科學,分別追求物理、事理和人理。雖然社會科學研究“事”,但事在人為,自然科學研究“物”,但物為人用,兩者本底還是“人”,這就為以“人”為服務對象的新文科奠定學科交叉融合的基礎。而且,隨著時代發展,人的社會形態出現新變化,其內涵和論域也隨之拓展,囿于傳統人文科學的“小文科”思維難以對復雜變化和多重內涵給予充分闡釋。因此,在“大文科”視野下,新文科育人既要突出文科與自然科學等異質性學科的聯系共生,也倡導跨領域文科協調發展[10]。

最后,在知識生產維度,傳統課堂教學以知識講解和概念理解為主,新文科教育模式是以思維能力的訓練為導向,旨在訓練學生的想像力、邏輯推理能力、表達能力[11]。在保留傳統課堂講授法的基礎上,新文科的知識生產更加傾向于在知識邊界、時空邊界和方法邊界的跨界碰撞中生成對知識理解的新視角,形成知識到能力轉化的新方法[12]。

(二)基于新文科內涵的科教融合教學理論模型構建

在新文科背景下,科教融合教學既要考慮際科融合、跨界育人的總體要求,也要注重科研思維融入教學中的實施策略,使得學生能夠突破專業邊界,促其成為文理交融的創新型人才。明確界定科研元素和教學元素是實施科教融合教學的前提。結合現有研究,本文認為科研元素是由研究問題、研究視角、研究場景、研究結論、研究方法等組成,教學元素是由教學目標、教學內容、教學策略、教學組織、教學方法等組成。細分科研元素和教學元素的優勢在于能夠使科教融合教學從簡單式拼接轉入精細化設計軌道上來。而準確理解科研元素與教學元素之間的內在關系是實施科教融合教學的關鍵切入點。新文科內涵的三個維度為理解科研元素與教學元素之間關系提供了新思路(圖1所示)。

圖1 科教融合教學理論模型

首先,在價值重塑維度,教學目標和研究問題都是旨在幫助學生更好地認識世界、理解世界,探尋人類行為的現實意義和社會價值的育人元素,是學生價值觀塑造的一體兩面。教學目標是通過知識傳授、技能習得,對學生的認知水平、道德情感、價值判斷等主觀世界產生直接影響。研究問題雖然不直接影響學生的主觀世界,但是問題意識本身就包括一種價值判斷。教師提出一個好的問題,帶領學生積極思考,實際上就是潛移默化地引導學生吸收消化與問題相關的價值觀。因此,價值重塑是將研究問題與教學目標相融合的邏輯切入點,為科教融合教學提供育人目標融合的學理依據。同時,教學目標是靜態的,但實現過程是動態的,要與教學活動外部環境變化相適應。研究問題往往是變動不居的,這為教學目標的動態實現提供了迭代更新的著力點。于是,科教融合教學可采用導入策略,把動態的研究問題導入穩定的教學目標中,對教學目標的更新起到促進作用,使教學目標更加契合時代育人所需。

其次,在交叉融合維度,教學內容與研究視角、研究場景、研究結論都是以學科為支撐,對某一學科知識進行微觀刻畫或探索釋疑的認知學習過程。教學內容緊盯學科發展目標,將學科知識中成熟或比較成熟的部分拿出來,通過教師整理加工轉化為課堂教學內容。而研究視角、研究場景、研究結論是以單個或跨學科視野出發,探索未知、發現規律,讓不成熟的學科知識變得成熟,也為成熟的學科知識注入新的內容,推動學科建設不斷完善。于是,將研究視角嵌入教學內容中可以為知識講授提供不同學科視角,開闊學生的知識視野;將研究場景嵌入教學內容中可以深化知識講授的場域環境,提升學生的知識理解水平;將研究結論嵌入教學內容中可以延伸知識講授的內容,啟發學生創新性思維。

最后,在知識生產維度,教學組織、教學方法、教學策略與研究方法都是對知識進行加工相關的技術性活動。教學組織、教學方法、教學策略通常是由教師來謀劃,為知識講授服務,教學技術精湛雖然能帶來好的課堂教學效果,但展現的是教師教學技能水平,未必能賦予學生獨立認知世界的方法技能。而研究方法是以學習者為中心,是認知世界真相的科研工具,將研究方法引入課堂教學中,引導學生嘗試用不同研究方法來模仿知識生產過程,有助于培養學生的科研思維,改進課堂教學認知技能傳授不足的弊端。將研究方法引入教學活動中要注意與教學組織、教學方法、教學策略之間的匹配性,防止陷入喧賓奪主、偏離教學目標的誤區。

綜上所述,基于新文科的價值重塑、交叉融合、知識生產的三個維度,科研元素融入課堂教學活動中具備了理論可行性?？平倘诤辖虒W理論模型既肯定了教師在傳統教學活動中的引領示范作用,而且還讓學生在一系列科研元素反復刺激強化下獲得能力提升與迭代,為傳統課堂教學改革提供了理論依據。

三、科教融合教學的實踐探索——以浙江警察學院“公安學基礎理論”為例

“公安學基礎理論”是公安院校重要的一門專業基礎課,屬于文科類課程,自2020年9月開始嘗試改革以來,經過4個學期的探索,基本形成了比較系統、行之有效的科教融合教學改革方案。

(一)科教融合教學頂層設計

科教融合教學面臨的首要問題是立足現有教學內容,將科研元素有效嫁接到知識點體系中,達到橫向拓寬教學內容的學習視野、縱向延伸教學內容的學習深度的效果。首先,采用研究問題導入策略,針對每一章教學目標和教學重點,將筆者的研究課題或相關研究,通過問題思考和討論的方式與教學目標、教學內容進行關聯,使教學目標更具時代性和現實關照性。其次,立足現有教學內容,采用研究視角、研究場景、研究結論嵌入策略,深挖科教融合點,并在學科融合視野下分析科教融合點的內在邏輯是否經得起學理推敲和現實檢驗,進而構筑起科教融合教學頂層設計方案(表1所示,篇幅受限,部分呈現)。

(二)科教融合教學實施過程

按照流程再造思路,把科教融合教學分為課程導學、課上講授、課堂參與、課后消化四個環節,并融入相關科研元素。

一是課程導學環節。目標:增強公安工作的熟悉度,提升學生總結歸納能力。方法:每位同學結合教學內容,在課堂分享一則關于公安工作的短訊并點評,教師提問,學生回答。學習閉環:經驗感知-知識吸收-反饋共鳴-內化于己。成果:形成課堂信息分享集錦,為學生開展研究提供一本選題指南。

二是課上講授環節。目標:提高知識學習的學理性和探究性。方法:由教師結合教學內容分享研究思路,培養學生科研思維。學習閉環:深度分析-知識吸收-模仿應用-內化于己。成果:將課堂研討結論轉化為學生主導的科研項目、論文等。

三是課堂參與環節。目標:促進課堂師生互動、觀點爭鳴。方法:小組辯論和小組展示。學習閉環:知識應用-思考輸出-反饋共鳴-內化于己。成果:小組學習成果轉化為學生主導的科研項目、論文、競賽等。

四是課后消化環節。目標:培養理論分析框架構建能力,強化科研思維。方法:在線布置討論問題,師生點對點探討。學習閉環:知識吸收-獨立思考-觀點輸出-反饋共鳴。成果:將討論得出的觀點轉化為課題申報、論文發表、競賽等。

(三)科教融合教學成效評價

1.教學效果比較

考慮到樣本量較少,本文采用定性比較分析法,對科教融合教學效果進行分析(見表2),2021級警指一班主要采用傳統講授法,教師需要講很多有意思的案例或故事才能激發學生聽課興趣,學生愛聽故事,但對案例背后深層次問題思考不足,課堂教學效果依賴教師的表演功力,學生自主學習能力和理論解釋現實能力提升不明顯。

表2 傳統講授法與科教融合教學效果比較

2021級治安一班采用科教融合教學,學生積極參加線上討論,渴望獲得教師點評和小紅花表情認可,經過三次線上討論后,大部分同學基本掌握理論分析框架構建方法,培養出從案例事實中提出問題的能力,學術語言表達水平有提高?？偟膩碚f,科教融合教學發揮了教師引領作用,幫助學生掌握科研思維,為專業課學習打下堅實的理論基礎。

2.學生取得成果

通過科教融合教學,本課程為學生提供了多個值得研究的選題或研究思路。自2021年以來培育出2項國家級創新創業訓練計劃、1項浙江省大學生科技創新活動計劃、20多項校級創新創業項目立項,多支團隊在挑戰杯等競賽中獲獎,每年都能孵化出一支“三下鄉”暑期社會實踐團隊。

四、科教融合教學實施路徑的優化

科研活動融入課堂教學是實施科教融合教學的基本路徑。通過前文案例分析,沿著基本路徑,科教融合教學效果的實現還需要進一步明確實踐途徑,優化具體措施。

(一)識別科教元素關系,探明科教融合邏輯

科教融合教學首先需要對課程涉及的教學、科研元素進行分解,然后立足新文科內涵,從價值重塑、交叉融合、知識生產三個維度構建適合課程學習所需的科教融合教學總體方案,再從研究問題導入與更新教學目標,研究視角、研究場景、研究結論嵌入并與教學內容重組,研究方法引入教學策略、組織、方法匹配三組關系中并找到科教元素之間的融合點,進而探明科研元素有效融入課堂教學的基本路徑,確?？蒲兴季S始終貫穿在教學活動中。

(二)再造課堂教學流程,提升知識學習效率

科教融合教學的實施主體是教師,教師需要引導學生進入研究狀態,而學生參與、觀點爭鳴、學習反饋是引導過程中的關鍵要素?；诖?課程導學-課上講授-課堂參與-課后消化為實施科教融合教學提供流程借鑒。課程導學將個人參與和教師引導相結合,用師生問答制造可研話題。課上講授將教師科研成果、研究心得與學生分享,是授人以漁的重要環節。課堂參與將小組參與和教師引導相結合,用小組學習啟發學生思考,用教師點評打開研究領域。課后消化是將個體線上討論、社群式觀點分享與教師點評相結合,通過線上問題討論,提升學生理論學習的內化效果,有效平衡理論課教學的信息廣博性與學科邊界性的內在張力。

(三)教師引領課堂內外,豐富師生互動形式

科教融合教學強調教師的引領作用發揮。在課程導學環節,教師根據學生分享隨機提問,提問主要分三類:一是常識問題,看知識面寬度;二是理論問題,看思考深度;三是對策問題,看想法新穎度。形成學生與學生點對點互動,是一種超越教材由師生合作生產知識的實踐創新。在課堂參與環節,教師會從觀點內容、個人風采等方面對小組學習給予點評并提出建議,用適度的學習差距為學生提供改進方向和研究發力點,產生一種追求卓越的成長激勵,師生在成長期待中形成學生與課程組織者的互動。在課后消化環節,師生線上點對點討論與集中講評,形成學生與學生點對點與線上討論和線下反饋相結合的互動,有助于訓練學生提出問題和建立分析框架的能力。多種類型的師生互動使教師的引領作用克服了時空限制,延展了師生深度對話空間。

(四)組合使用教學方法,創新課堂組織策略

按照目標與手段相匹配的邏輯,根據不同教學環節和教學內容特點,組合使用多種教學方法是實現科教融合教學效果的保障。例如,傳統研討式教學,教師自上而下布置研討話題,話題的多元性、趣味性不足。在課程導學環節,個人分享是學生自下而上植入話題,教師提問,學生回答,教師再延伸出值得研究的問題,互動性、情景感更強,傳統研討式教學法轉化為互動探討式教學法。簡言之,在課堂參與環節,通過課堂辯論+小組展示,形成觀點爭鳴與觀點分享式教學組織策略。在課下消化環節,通過學習通課后測試+釘釘群圈子線上討論,產生了師生合作式教學組織策略。

(五)建立全周期考核機制,完善學業評價方式

考慮到學生成長有差異,為了更加客觀評價科教融合教學的學習效果,本課程建立了全周期考核機制。在個體學習業績方面,用個人分享投票、線上討論積分等來評價。在團隊學習業績方面,用小組作業、優秀作業評選來評價。不同評價方式與科研能力維度相對應。個人分享對應研究問題挖掘能力,線上討論對應研究思路創新能力,小組展示對應學術匯報能力。由此,本課程的學業績效評價既有量化指標,也有質性指標,可以更加客觀全面了解科教融合教學成效。

(六)搭建課題孵化平臺,拓展教研相長路徑

科教融合教學除了要提供研究方向,鼓勵學生提出問題、構思研究思路,還要重視研究結論與課堂總結相融合,使課堂變成科研項目孵化器。一方面,教師要從研究結論入手,有針對性地對某些知識點進行理論深度加工,對典型案例進行講解,提出值得研究的話題,為學生打開思維空間;另一方面,科教融合教學對教師總結提煉能力要求高,教師需要用高質量總結激發學生的研究興趣,指導具有良好學術潛質的學生開展研究,使科教融合教學超越課堂知識生產,走向學生運用所學獨立開展研究的階段。