现代教育技术与创新人材培养

何克抗

北京师范大学现代教育技术研究所  

一、时代呼唤创新人材

99年6月中央发布的“关于深化教育改革全面推进素质教育的决定”指出“素质教育要以培养学生的创新精神和实践能力为重点”。这是关于素质教育的新提法，这种提法为全面推进素质教育指出了明确的目标和努力的方向。

素质教育为什么要以培养创新精神为重点，理由可以列出很多，但是最重要、最根本的一条就是江泽民主席在第三次全教会上所指出的：“面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族创新精神提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育创新精神和培养创造型人材方面肩负着特殊的使命”。江主席把“创新”与民族的兴衰，国家的存亡联系起来，创新已不再仅仅和我们国家的发展速度有关，而是决定我们的生死存亡。中央之所以作出这样的新论断，显然是根据我们面临的严峻国际形势，即当前的时代特点：不创新就要被动挨打，不创新就会被任人宰割，不创新就没有你生存的空间。99年上半年在南联盟所发生的一切，清楚地表明了这一点，所以，是形势要求我们创新，是时代在呼唤创新人材。

二、培养创新人材的核心是培养创造性思维

    1.什么是“创新”和“创新人材

 “创新”是指能为人类社会的文明与进步创造出有价值的、前所未有的全新物质产品或精神产品。创新过程就是创造性劳动的过程，没有创造就谈不到创新。人类要生存、要发展就必须创新。因为创造了生产工具才使人类脱离动物界；因为创造了语言文字才使人类脱离原始人的蒙昧状态逐渐发展成为有高度智慧的现代人。人类与自然作斗争的每一次胜利都离不开创新。

所谓“创新人材”是指具有创新精神的创造型人材也就是具有创新意识、创造性思维和创新能力的人材，而其核心则是创造性思维（通常也简称之为创造思维）。这是因为创新意识是指具有为人类的文明与进步作出贡献的远大理想，有为科学与技术事业的发展而献身的高尚精神和进行创造发明的强烈愿望；创新能力则是指具有把上述理想、精神、愿望转化为有价值的、前所未有的精神产品或物质产品的实践能力。创新意识主要解决“为什么要创新”即创新的动力问题，显然，创新意识要通过长期的、坚持不懈的人生观与价值观的教育才能培养；创造性思维和创新能力则解决“如何创新”的问题。前者（创造性思维）解决如何形成创新的思想、理论及设计，后者则解决如何把创新的思想、理论及设计转化为实际的精神产品或物质产品（即写成文学作品、谱成乐曲、形成绘画或是制造出各种专利产品）。可见，创新意识是实现创造发明的前提与动力，对于创新人材的培养具有至关重要的意义，这是问题的一个方面；问题的另一个方面是，创新意识和创新能力又必须要有创造性思维作基础，离开创造性思维，创新意识将成为不切实际的空谈；离开创造性思维，精神产品或物质产品的产生就成为无源之水、无本之木，所谓的“创新能力”也不过是事倍而功半的傻干，甚至是徒劳而无功的蛮干。所以从这个意义上说，创造性思维又是创新意识和创新能力的基础与核心。

既然创造性思维是创新人材最基础的素质，培养创新人材的核心就是要培养创造性思维。在培养创新人材过程中，必须紧紧抓住这个主要矛盾，即紧紧围绕这一核心来考虑、来研究创新人材的培养问题。

自98年初江泽民主席大力倡导创新能力以来，全国上下对“创新”问题日益重视。令人遗憾的是，现在到处都在讲“创新”——论述“创新”与“创新人材培养”的文章、论著成篇累牍、数不胜数，却没有一种说法能建立在比较严密的理论基础之上，即能从理论上阐明创造性思维的结构和形成机制，能建立起比较科学的创造性思维过程的心理模型，因而目前的许多创造性思维理论，往往是包含部分的真理，甚至可能还有一些错误的成分。

事实上，如果对创造性思维缺乏理论上的研究就必然会迷失方向，甚至把过时的或错误的东西当时髦。目前教育界和心理学界在创造性思维研究中存在的一些偏向，就充分说明了这一点。

    2.当前学术界在创造性思维研究中的五种偏向

    （1）把发散思维等同于创造性思维

目前国内有一种很流行的观点：在讲创造性思维时，不讲别的，只讲发散思维，以为发散思维就等同于创造性思维。现在市面上有一套颇有影响的高考复习指导丛书，其书名分别取为：“数学发散思维”、 “物理发散思维”、 “化学发散思维”、 “语文发散思维”……就是这种观点的典型反映。其实，发散思维固然是创造性思维结构的一个组成要素，它在创造性思维活动中也确有不可替代的作用——为思维活动指明方向，即要求朝着与传统的思想、观念、理论相反的方向去思维，其实质是要冲破传统思想、观念和理论的束缚。发散思维的这一作用是很重要的，但不应夸大，而且要看到它仅仅起这一个作用（思维定向作用）；发散思维并非创造性思维过程的主体，更不是创造性思维的全部内容。把发散思维等同于创造性思维，这是美国心理学家吉尔福特在60-70年代所持的基本观点，现在早已过时，而我们很多同志仍把这种片面观点当作时髦到处宣扬。

    （2）将直觉思维混同于形象思维

直觉思维是目前心理学界尚未进行深入研究，因而对其本质以及思维加工特征还不十分清楚的一个领域。正因为如此，所以不仅在一般群众中，甚至在一些学者中也流行一种说法：“直觉是第六感觉”。什么是“第六感觉”，就是一种说不清楚的、莫名其妙的感觉。“直觉”在许多人看来似乎是一种凭空而来的毫无根据的主观臆断。这种对直觉的理解是不对的，直觉是人类另一种重要的基本思维形式（它与形象思维、时间逻辑思维三者并列、缺一不可），而不是在五种感官所产生的五种感觉之外的第六种感觉。直觉思维加工至少有以下三方面的基本特征：

       第一，整体把握——撇开事物的细微末节，从整体、从全局去把握事物，是一种从大处着眼、总揽全局的思维。

       第二，直观透视与空间整合——对直觉思维来说，整体把握是指对事物之间关系的整体把握，即直觉思维只考虑事物之间的关系，而不考虑每个事物的具体属性（对事物具体属性进行分析、综合、抽象、概括是逻辑思维与形象思维的任务，不是直觉思维的任务）；要从整体上把握事物之间的关系，直觉思维所用的方法是“直观透视”和“空间整合”，而不是靠逻辑的分析与综合。

       第三，快速判断——直觉思维要求在瞬间对空间结构关系作出判断，所以是一种快速的、跳跃的空间立体思维（而逻辑思维则是在一维时间轴上的线性、顺序的慢节奏思维）。

目前许多文献把直觉思维也称为“直感思维”，并把它和形象思维等同起来视为同一种思维[1]，有的文献则认为直觉是属于形象思维的一种观察能力[2]，即把直觉看作是形象思维的一种属性。总之，它们都抹杀直觉思维的基本特征，否认直觉思维是一种独立的思维形式，更不属于人类的基本思维形式。这样做的后果必然是削弱甚至完全取消对青少年在直觉思维方面的培养与训练。

    （3）将逻辑思维与形象思维、直觉思维对立起来

       只看到逻辑思维与形象思维（或逻辑思维与直觉思维）之间有差异或对立的一面，看不到它们之间还有相互支持、相互依存的另一面，因而总是孤立地、割裂地来看待这三种思维，并且不适当地在三种基本思维形式之间划分高低等级。

       本来，形象思维、直觉思维和时间逻辑思维三者都是人类不可缺少的基本思维形式，彼此之间只有思维材料和思维加工方法的不同，没有高低级之分。但是长期以来，在哲学界和心理学界的许多教材和著作中，却一直在宣扬这样一种观点：只有逻辑思维能揭示事物的本质和事物之间的内在联系规律，即可以使我们对客观事物的认识由感性提升至理性，因而是高级思维；而形象思维和直觉思维只能使我们获得对客观事物的直观、形象的感性认识，难以揭示事物的本质和规律，言下之意是比较低级的思维。在这种思想指导下，必然是重视逻辑思维而轻视形象思维和直觉思维。由于这三种思维之间事实上存在相互支持和相互依存关系（参看第四章第一节），因此片面强调逻辑思维的结果，不仅形象思维和直觉思维被大大削弱，就是逻辑思维本身也得不到健康的发展。这样做的结果必然是对每一种思维都不可能建立起一套正确的培养与训练方法，换言之，对青少年来说，三种思维能力都不可能得到最有效的培养与训练。

    （4）认为发展右脑就是发展创造性思维

由于逻辑思维的加工特点是直线性、顺序性，只能沿着一维时间轴，依据原有的知识概念一步步进行慢节奏的逻辑分析、推理，不可能实现思维过程的跳跃或突变，因而通常认为逻辑思维不大可能像形象思维与直觉思维那样直接形成灵感或顿悟（即实现创造性突破），换句话说，实现创造性突破主要靠形象思维与直觉思维。如上所述，目前学术界往往把直觉思维混同于形象思维，而且根据诺贝尔奖得主斯佩里在70年代所提出的“右脑倾向加工整体性刺激”（即右脑对表象类整体性刺激的加工有优势）的观点，认为右脑同时具有形象思维和直觉思维的优势，因而断定，要实现创造性突破就必须发展右脑。在很长一段时间内（目前仍然如此）“发展右脑”成了“发展创造性思维”的同义词。事实上，由于七十年代技术发展水平的限制，斯佩里当时只能对少数脑部受损的“裂脑人”进行实验，因而得出的结论难免有片面性；而到20世纪九十年代以后，由于正电子断层扫描（PET）技术和磁共振成象（MRI）技术的出现，科学家们已能对成批正常人在不同思维状态下的脑电波进行精确测量，从而证实，形象思维的加工机制和工作记忆主要是在左脑而非右脑（只有直觉思维的加工机制和工作记忆才主要是在右脑）。可见，认为发展右脑就是发展创造性思维的说法是缺乏科学依据的一种误导。

    （5）忽视辨证思维的研究

    辨证思维（即辨证逻辑思维）是创造性思维结构的组成要素之一，但是目前在国内外心理学界涉及辨证思维的文章及论著可以说是凤毛麟角，对其进行认真研究的文献更是难以看到。似乎辨证思维纯粹是哲学问题，只有哲学家才应对此进行研究（目前关于辩证逻辑思维的研究，也确实只能在哲学著作中才能找到）。我们认为，这种看法有失偏颇，将不利于创造性思维研究的深入开展，所以希望心理学家们也能重视并认真研究这一领域的问题。

    3.创造性思维结构的六要素

根据当代心理学和神经生理学最新研究成果而提出的关于创造性思维的“内外双循环理论模型”（DC模型）指出[3]，创造性思维结构应当由发散思维、形象思维、逻辑思维、辨证思维和横纵思维等六个要素组成。这六个要素并非互不相关、彼此孤立地拼凑在一起，也不是平行并列地、不分主次地结合在一起，而是按照一定的分工，彼此互相配合，每个要素发挥各自不同的作用。对于创造性突破来说，有的要素起的作用更大一些（甚至起关键性作用），有的要素起的作用相对小一些，但是每个要素都是必不可少的，都有各自不可替代的作用，从而形成一个有机的整体——创造性思维结构。在创造性思维结构的六个要素中，发散思维主要解决思维目标指向，即思维的方向性问题；辨证思维和横纵思维为高难度复杂问题的解决提供哲学指导思想与心理加工策略；形象思维、直觉思维和逻辑思维则是人类的三种基本思维形式，也是实现创造性思维的主要过程（即主体）。换言之，六个要素中，一个用于解决思维过程的方向性（起指引作用），两个用于提供解决高难度复杂问题的指导思想与策略，另外三个用于构成创造性思维过程的主体。如下面所示：

一个指针（发散思维）——用于解决思维的方向性；

两条策略（辨证思维、横纵思维）——提供宏观的哲学指导策略和微观的心理加工策略；

三种思维（形象思维、直觉思维、逻辑思维）——用于构成创造性思维过程的主体。

       这就是创造性思维活动中六个要素的不同作用以及它们之间的相互关系。所谓创造性思维结构就是由这六个要素按上述关系组成的有机整体。如上所述，这个整体中的每一个要素都有各自不可替代的作用，所以必须系统地、全面地看待创造性思维结构（即不应将其中的某一个或某几个要素孤立出来或割裂开来，单独加以强调）。由于创造性思维结构是理解和掌握创造性思维活动的钥匙，也是对青少年进行创造性思维培养与训练的总纲，因此，对这个结构及其中各个要素的作用与特性，必须有一个全面、正确的认识。

    4.培养创造性思维的五个环节

由于六要素之一的“横纵思维”是要为高难度复杂问题的解决（即促进灵感或顿悟的发生）提供心理加工策略，它与科学发现、技术发明有更直接的关系，并且要有“思维复杂性”理论的支持才易于理解，所以，就一般中小学生的创造性思维培养而言，对这一要素可暂不考虑。下面仅就其余五个要素来讨论创造性思维的培养问题。

    环节1：重视发散思维的培养

    传统教育只强调聚合思维（集中思维、求同思维、正向思维），而不讲发散思维（求异思维、逆向思维、多向思维），这是有其深刻的教育思想根源的。传统教学模式强调以教师为中心，强调教师对学生单向讲授知识，把学生当作知识灌输对象，其目标是把学生培养成能很好地理解、消化和应用前人知识与经验（但不善于创造新理论、新知识）的应用型人材。若仅从知识传授角度考虑，传统教育并非没有优势（从学科考试情况看，我们学生的成绩普遍高于西方国家同类学生的水平），我们传统教育的主要弊病在于不能培养出大批具有创造性思维的创新人材，因为这种教育的目标就不是要培养“创新”能力，而是要向学生灌输知识——不是把学生看成活生生的、有主观能动性和创造性的认知主体，而是把学生看成是外部刺激的接受器，是知识灌输的对象。

       在这种教育思想指导下，理解、消化学科的基本理论、基本概念，理解、消化老师讲授的内容就成为教学的最高要求、最高目标。学生的思想观念、学生对一切问题的认识理解都必须集中、统一到学科的理论体系和基本概念上来；学生的全部言行都必须符合教师的要求和传统的规范。这正是聚合思维（集中思维、求同思维、正向思维）所要达到的目标。

聚合思维由于要求思维内容、思维成果都要集中、统一到传统观念或原有概念上来，所以其优点是有利于学科知识的传授与学习，有利于对前人知识与经验的掌握；其弊端则是容易造成学生对书本、对教师、对权威的迷信，以为书本上的都是经典，教师讲的都是真理，不敢提出半点怀疑。所以只讲聚合思维，只能使我们的认识永远停留在前人的水平上，不可能产生新的理论、新的思想。为了创新，必须强调发散思维，没有发散思维（求异思维、逆向思维或多向思维）就不会有任何创造性的萌芽和创造性的成果。可以说一切创造都起源于发散思维，这方面的例子不胜枚举：

    1．法拉第发现电磁感应定律

1820年丹麦奥斯特就已发现通电导线能使旁边的磁针偏转，说明通电导线周围能产生磁场（电可以产生磁）。同年法国的安培也发现两跟通电导线之间有相互作用——电流同方向时相斥，异向时相吸。法拉第知道这个消息后立即想到：“既然电可以产生磁，那么反过来，磁也应该可以产生电”。这就是逆向思维、求异思维，正是在这种思维的指引下，法拉第经过11年的努力，终于用实验证实了这一假说，并且发现了感生电动势大小与磁通量变化率成正比的电磁感应定律。

不仅这一创造性发现的萌芽，是来自逆向思维、求异思维，而且这一创造性成果的取得也要仰仗逆向思维、求异思维。法拉第尽管始终坚信“磁也能产生电”的信念，但是他作了几百次实验始终未能成功，因为他还是沿着传统观念去做实验：认为电流总是沿平直导线流动，所以实验中总是将各种变化的磁场作用到平直导线上（求同思维），然后去观察该导线上是否有电流产生，结果总是失败。直到后来他才想到电流可以沿任意方向流动，作为电流载体的导线也可以是任意形状，于是他把导线弯成圆形（求异思维），并作成螺线管形式，然后把永久磁铁插进去再拔出来（以改变磁通量）结果成功了——这正是电磁感应定律的实验基础。

    2．德布罗依关于光的“波动说”

1905年爱因斯坦就已从理论上提出光有粒子性，每个光子（也叫光量子）具有速度和质量（光量子的静止质量为零），不久以后，康普敦还通过实验证实了这种粒子性（康普顿效应）。于是在20世纪初，光具有粒子性已成了无容置疑的结论，几乎没有人对此产生怀疑。只有德布罗依反其道而行之，运用逆向思维提出：光具有粒子性，也可以具有波动性（波动性和粒子性是完全对立的两种性质）并在此思想指导下于1924年提出“波动说”，3年后，果然被戴维逊的电子衍射实验所证实（干涉与衍射现象是波动性的本质特征），这就是物理学上著名的“光的波粒二象性”理论——对爱因斯坦的权威结论作了重大的修正与发展。

    3．比尔·盖茨与个人计算机革命

1975年1月比尔·盖茨还是哈佛大学法律系二年级学生，一天他从“大众电子学”（Popular Electronics）封面上看到MITS公司研制的第一台个人计算机照片。该计算机使用了Intel 8080CPU芯片（8位机），他马上认识到，这种个人机体积小、价格低，可以进入家庭，甚至人手一台，因而有可能引起一场深刻的革命——不仅是计算机领域的革命，而且是整个人类社会生活方式、工作方式的革命。他意识到这是千载难逢的机遇，他下定决心要紧紧把握住这个机遇。

比尔·盖茨的这个想法在当时是异乎寻常的，是与当时计算机界的主导思想背道而驰的。当时统治计算机王国的是IBM公司，他们的看法是微型的个人电脑不过是小玩意，只能玩玩游戏，简单应用，不能登大雅之堂，领导计算机的发展潮流只能靠大型机、巨型机。正是比尔·盖茨奇特的求异思维、逆向思维，和敢于向传统、权威挑战的精神才导致他巨大的成功。他对自己说，必须抓住这个一生中最宝贵的机遇，他这样说了，也确实这样做了——他主动写信给MITS公司老板，要为他的个人电脑配BASIC解释程序（他知道若没有便于用户掌握的计算机程序语言，个人电脑难以普及），在他的好友艾伦的帮助下，花了五个星期时间终于出色地完成了这一任务，为个人电脑的普及作出了重大贡献。接着他从哈佛中途退学并和艾伦创办了自己的公司“Microsoft”，这就是现在名闻遐迩的“微软”。

       除此以外，象直升机的发明（起源于对螺旋浆安装方式的求异思维——将螺旋桨安装位置由机身前方改到机身上方），航空母舰的创造（起源于异想天开的发散思维——幻想钢筋水泥浇铸的飞机跑道能灵活地移动起来）和新一代治癌药物的出现（起源于与传统观念完全对立的的逆向思维——不是用放射线把癌细胞杀死或消极地用药物来抵御癌细胞对健康机体的侵袭，而是按照“化敌为友”的思想，设法把癌细胞转化为正常细胞）……等等，椿椿件件发明创造，无一不闪耀出发散思维（求异思维、逆向思维、多向思维）的光辉。可见，发散思维尽管只解决“方向性”问题（而不涉及具体如何思维），但在创造性活动中却往往能起决定性的作用。

    环节2：重视直觉思维的培养

       对于直觉思维，我们应当注意两个问题：其一是，在直觉思维的三方面特征中最重要、最本质的特征是第二方面——直觉思维在本质上是对事物之间关系（即内在联系）的整体把握，这是由直觉思维所用的材料（关系表象）所决定的；其二是，直觉思维虽然是在瞬间作出快速判断，却并非凭空而来的毫无根据的主观臆断，而是建立在丰富的实践经验和宽厚的知识积累基础之上，运用直观透视和空间整合方法所作出的直觉判断。这种直觉判断虽然不能保证绝对可靠（如果情况并非很急迫，即时间允许的话，在直觉判断作出以后，最好能运用逻辑分析、推理方法对该判断加以检验或论证），但一般来说，总是有一定根据的。实践经验愈丰富，知识积累愈宽厚，这种根据就愈可靠，直觉判断也就愈正确。

       关于依靠直觉思维形成灵感或顿悟，从而实现科学领域理论上突破的一个著名例子是第三章第五节介绍过的“阿基米德原理”的发现。正是通过直觉思维使阿基米德在坐下浴盆的瞬间突然领悟到（顿悟）：浴盆中水面升高的体积很可能等于身体浸入水中部分的体积。“水面升高部分的体积”和“身体浸入水中部分的体积”这两件事，从表面上看互不相干，但是阿基米德通过整体把握与直观透视方法，却在瞬间发现了二者之间的内在联系（或称“内隐关系”）——体积相等。牛顿从苹果落地而发现“万有引力定律”也与直觉思维分不开：“苹果落地”和“月亮绕地球旋转”，在一般人看来，这是风马牛不相及的两件事，但是牛顿却从中领悟到苹果之所以掉到地上而不朝天上飞，和月亮始终绕着地球转而没有脱离地球和太阳系飞向宇宙深处，都是由于有地心引力作用，即看到了两个表面互不相关的事实之间的内在联系（内隐关系），这就是一种高度发展的直觉思维能力。要想能看出一般人所看不到的内隐关系，就要依靠这种能力。

    环节3：重视形象思维的培养

下面我们先看依靠形象思维形成灵感或顿悟的例子。

事例1：“大陆漂移说”的提出[4]

       在20世纪初，一些地质学家和气象学家（如美国的泰勒和贝克以及德国的魏格纳等人）在观看世界地图过程中都发现南美洲大陆的外部轮廓和非洲大陆是如此相似，遂产生一种奇妙的想象——在若干亿年以前，这两块大陆原本是一个整体，后来由于地质结构的变化才逐渐分裂开来。在这种想象的指引下，魏格纳进行了大量的地质考察和古生物化石的研究，最后以古气候、古冰川以及大洋两侧的地质构造和岩石成分相吻合等多种论据为支持，提出了在近代地质学上有较大影响的“大陆漂移说”（这一学说到50年代进一步被英国物理学家的地磁测量结果所证实）。可见，“大陆漂移说”的提出离不开上述奇妙的想象。

    事例2：红外跟踪技术的发明

       生物学家都知道，响尾蛇的视力很差，几十厘米近的东西都看不清，但是在黑夜里却能准确地捕获十多米远的田鼠，其秘密在于它的眼睛和鼻子之间的颊窝。这个部位是一个生物的红外感受器，能感受到远处动物活动时由于有热量产生而发出的微量红外线，从而实现“热定位”。美国导弹专家由此产生联想——若用电子器件制造出和响尾蛇的生物红外感受器类似的“电子红外感受器”，用于接受飞行中的飞机因发动机运转发热而辐射的红外线，岂不可以通过这种“热定位”来实现对目标的自动跟踪。所谓红外跟踪响尾蛇导弹就是在这种“联想”的基础上设计出来的。

    事例3：圆锥切割理论的建立

       在形象思维中，灵感或顿悟不仅可以象上面两个例子中那样通过联想或想象来产生，还可通过对客体表象进行分析、综合、抽象和概括来实现。圆锥切割理论的建立过程就是一个很好的范例。早在亚里士多德时代，人们就已经有关于圆、椭圆和双曲线的几何概念，但那时侯，这些概念是彼此孤立、互不相关的。开普勒（Kepler）、狄萨尔盖斯（Desargues）和庞斯莱特（Poncelet）等人通过对圆锥切割所形成的各种截面形状（客体表象）进行“分析、综合”的结果发现，这些截面形状只有三种类型：圆、椭圆和双曲线；在此基础上进一步“抽象、概括”就得到三种表象共同的本质特征——都是由圆锥体切割而成，区别只在于切割方式的不同（水平切割为圆，垂直切割为双曲线，斜向切割为椭圆）。这样就把原本互不相关的三种几何图形通过圆锥切割理论联系在一起，成为具有严密结构关系的几何体系。

       迄今为止，在我国原国家教委统编的高等院校哲学教材和心理学教材中，占统治地位的观点是，只有逻辑思维才能揭示事物的本质和事物之间内在联系的规律，因而是理性思维、高级思维，其他形式的思维（如形象思维和直觉思维）都不能揭示事物的本质和事物之间内在联系的规律，只能获得对事物的感性认识，因而是非理性思维（言下之意是低级思维）。事实上，在人类的三种基本思维形式之间只有思维材料和思维加工手段、方法的不同，而没有高低级之分。而且从探索新事物的本质、规律即从创造性活动考虑，形象思维和直觉思维由于具有整体性、跳跃性（而不是象逻辑思维那样具有直线性、顺序性）所以往往比逻辑思维更适合于探索和创新的需求。事实上，创造性活动中的关键性突破（即灵感或顿悟的形成）主要靠形象思维（尤其是创造想象）或直觉思维，而不是靠逻辑思维。

    环节4：重视逻辑思维的培养

    逻辑思维本身虽然不大可能象形象思维与直觉思维那样直接形成灵感或顿悟。但是，时间逻辑思维又是创造性思维过程中的一个不可缺少的要素，这是因为，不论是形象思维还是直觉思维，其创造性目标的最终实现都离不开时间逻辑思维的指引、调节与控制的作用。

       例如上面提到的“大陆漂移说”尽管是起源于对世界地图的观察与想象，但是在20世纪初期曾进行过这类观察和想象的并非只有德国的魏格纳一个人，当时美国的泰勒和贝克也曾有过同样的观察和想象，并且也萌发过大陆可能漂移的想法，但是最终未能象魏格纳那样形成完整的学说。其原因就在于，这种新观点提出后，曾遭到传统“固定论”者（认为海陆相对位置固定的学者）的强烈反对。泰勒和贝克等人由于缺乏基于逻辑分析的坚定信念的支持，不敢继续朝此方向进行探索，所以最终仍停留在原来的想象水平上。只有魏格纳（他原来是气象学家）利用气象学的知识对古气候和古冰川的现象进行逻辑分析后，所得结论使其仍坚持原来的想象，并在这种分析结论的指引与调控下，对大洋两侧的地质构造及古生物化石作了深入的调研，终于在1915年发表了著名的《大陆和海洋的起源》一书，以大量的证据提出了完整的“大陆漂移说”。

       又如阿基米德在盆浴时发现水面上升与他身体侵入部分体积之间的内隐关系，固然是由于直觉思维（把握事物之间的关系）而产生的顿悟，但是这种顿悟并非凭空而来的。诚如第三章第五节所指出的，这是因为阿基米德事先通过逻辑分析、推理知道，如果是纯金的皇冠，由于其密度已知，在体积一定的条件下其重量很容易计算出来，再与皇冠实际测量出的重量相比较，即可确定皇冠是否用纯金制成。换句话说，只要能测量出其体积就能计算其重量，也就能据此判定是否掺有杂质，于是问题的关键就转化为如何测量皇冠的不规则体积。正是在这一逻辑思维结论的指引下，阿基米德才能把自己直觉思维的焦点指向与皇冠体积测量相关联的事物，才有可能在盆浴过程中发生顿悟。而在此之前，尽管阿基米德也曾在千百次盆浴中看到过同样的现象，却从未能发生类似的顿悟，就是由于缺乏上述逻辑思维指引的缘故。

       以上事实表明，逻辑思维虽然不能直接产生灵感或顿悟（灵感或顿悟总是来自形象思维或直觉思维），但是对创造性目标的实现却有指引和调控作用，离开逻辑思维的这种作用，光靠形象思维和直觉思维，创造性活动是不可能完成的。泰勒和贝克等人虽然曾和魏格纳有过同样的观察和想象（即有过同样的灵感或顿悟），但最终仍停留在原来的想象水平，不能实现理论上的创新，其原因盖出于此。

    环节5：重视辨证思维的培养

辨证思维是指能运用唯物辨证观点来观察、分析事物——尊重客观规律，重视调查研究，一切从实际出发，实事求是；能用对立统一观点看问题，既要看到事物之间的对立，也要看到事物之间的统一和在一定条件下事物之间的相互转化，既要看到事物的正面，也要看到反面，能从有利因素中看到不利因素，也能从不利因素中看到有利因素。总之，是两点论不是一点论。

在我国古代的优秀文化遗产中，运用辨证思维的例子可谓比比皆是，有些已经家喻户晓、深入人心。比如“庖丁解牛”、“曹刿论战”、“曹冲称象”、“邹忌讽齐王纳谏”以及刘禹锡的诗……等等，都包含深刻的辩证逻辑思维。其中绝大部分都已编入中小学的语文或历史教材中，如能很好地运用这些教材，将会对我国青少年创造性思维能力的培养发挥不可估量的重要作用。就拿“曹冲称象”来说，就是对青少年进行辨证思维能力培养的极好范例。

“曹冲称象”的故事大家都很熟悉。故事的梗概是，有一天曹操得到一头大象，曹操想称一下这个庞然大物到底有多重，问他手下大臣有什么办法（在大约1800年前的三国时代，这还是很大的难题）。一位大臣说，可以砍倒一棵大树来制作一杆大秤，曹操摇摇头——即使能造出可以承受大象重量的大秤，谁能把他提起来呢？另一位大臣说，把大象宰了，切成一块块，就很容易称出来了。曹操更不同意了——他希望看到的是活着的大象。这时候年方七岁的小曹冲出了好主意：把大象牵到船上，记下船边的吃水线，再把象牵下船，换成石块装上去，等石块装船达到同一吃水线时再把石块卸下来，分别称出石块的重量再加起来，就得到了大象的重量。

曹冲在七岁时是否真有这样的智慧，难以考证（或许是故事作者的智慧），也并不重要。重要的是这个故事中所包含的辩证逻辑思维：能从错误意见中吸纳合理的因素。第一位大臣出的主意看似不切实际，因为没有人能提起如此重的大秤，但是它却包含着一个合理的因素——需要有能承受住大象重量的大秤才能解决问题；第二位大臣的主意更是荒谬，怎么能把活生生的一头大象拉去宰了呢？！但是在这个看似荒谬的意见中却包含着一个非常可贵的思想——化整为零。曹冲正是吸纳了两位大臣错误意见中的合理因素——设法找一个能承受大象重量又不用人手去提的大秤，根据日常的生活经验，船正好能满足这种要求；然后他又想到利用石块代替大象可以实现“化整为零”。正是这种辨证思维加上生活经验积累和敏锐的观察，使曹冲创造性地解决了他所处时代一般人所不能解决的难题。

       由于辨证思维是从哲学高度为创造性思维活动提供解决问题的思路与策略，所以它不仅在创造性思维活动的关键性突破这一环节中有至关重要的意义，而且在整个创造性思维过程中都有不容忽视的指导作用。例如，在创造性思维的起始阶段，如前所述，要靠发散思维起目标定向作用，以便解决思维的方向性问题。发散思维之所以能给基本思维过程指引正确方向，是依靠三条指导方针：同中求异、正向求反、多向辐射。不难看出，这三条指导方针的每一条无一不闪耀着对立统一思想的光辉（同—异、正—反皆是矛盾的两个侧面，而“多向辐射”则与集中思维的“单向会聚”构成对立统一关系），是辨证思维的具体体现。所以，发散思维实际上也可看成是辨证思维在创造性思维起始阶段的另一种表示形式。

       至于形象思维、直觉思维和时间逻辑思维，由于它们都是人类的基本思维形式，当然不可能象发散思维那样；在实质上等同于辨证思维。不过，思维的目的既然是要对事物的本质属性或事物之间的内在联系规律（即事物之间的空间结构关系）作出概括的反映，就有一个如何才能更有效地作出这种反映的问题。众所周知，唯物辩证法作为马克思主义哲学的宇宙观、方法论，是使人类思维具有全面性、深刻性和洞察力的根本保证。因此，在整个思维过程中只有运用唯物辨证观点作指导，才有可能使人类的基本思维形式（不管是哪一种形式）最有效地满足上述思维目的的要求。

       总之，我们应当把辨证思维贯穿到整个创造性思维过程中去，这样才能使我们的思维内容和思维成果更全面、更深刻和更具洞察力，也才有可能真正实现创造性突破。

三、现代教育技术对培养创造性思维的重要意义

    1.现代教育技术的最新理论基础——建构主义是对上述五个环节（尤其是环节1）的有力支持

现代教育技术，通俗地说就是指以计算机为基础的信息技术在教育、教学中的应用。自九十年代以来，随着多媒体和计算机网络应用的日益普及（特别是Internet的迅猛发展），作为现代教育技术最新理论基础的建构主义正在国际上迅速流行。建构主义认为，知识不是通过教师讲授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，充分利用各种学习资源（包括文字教材、音像资料、多媒体课件、软件工具以及从Internet上获取的各种教学信息等等），通过意义建构而获得。由于学习是在一定的情境下借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境创设”、“协作学习”、“会话交流”是学习环境的基本要素。

建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既重视学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受器。建构主义强调学生自主学习、自主发现、自主探索，在老师帮助下，主动建构知识的意义，反对教师对学生的单向灌输，反对迷信书本、迷信权威；因而基于建构主义的新型教学模式最有利于培养发散思维、求异思维、逆向思维，所以是对“环节1”的强有力的支持。

除此以外，由于建构主义主张充分利用各种学习资源（包括软件工具、课件开发平台、多媒体课件以及从Internet上获取信息），并强调“情境创设”、“协作学习”的学习环境和“发现式”、“探索式”学习策略，所以又是对环节2、环节3和环节5的有力支持。

    2.基于计算机的课件开发平台可以对环节2提供有力支持

“环节2”是强调直觉思维的培养。如上所述，直觉思维有三个基本特征，其中最重要、最本质的特征是第2个——“要善于把握事物之间的关系，而不考虑事物的具体属性”。基于计算机的课件开发平台在这方面可以发挥重要作用。目前已有一些较好的课件开发平台，“几何画板”就是其中较突出的一个。

“几何画板”是人民教育出版社和全国中小学计算机教育研究中心（以下简称“中心”）于1995年联合从国外引进的工具平台类优秀教学软件。该软件功能强大，其最大特点是能方便地用动态方式表现对象之间的空间结构关系，是实现直觉思维与逻辑思维相结合训练（简称Z-L训练）的理想工具。教师利用该工具平台既可根据自己的教学需要编制与开发课件，又可便于学生进行主动探索。自93年“中心”推出几何画板的汉化版以来，很快受到数学教师的欢迎，经过“中心”近几年举办多期有关几何画板的应用培训班及部分学校的积极试验，目前运用几何画板进行数学教学革新的思想已开始为教师们所接受，并已逐渐在全国不少中学的教学中应用和推广。

由于几何画板既能创设情境又能让学生主动参与，所以能有效地激发学生的学习兴趣，使抽象、枯燥的数学概念变得直观、形象，使学生从害怕、厌恶数学变成对数学喜爱和乐意学。让学生通过做“数学实验”去主动发现、主动探索，真正实现了直觉思维与时间逻辑思维的结合，不仅使学生的逻辑思维能力、空间想象能力和数学运算能力都得到很好的训练，而且还有效地培养了发散思维能力，从而使学生的创造性思维得到了较好的发展。为了了解如何运用几何画板来进行Z-L训练，我们来看下面两个例子。

[示例1]：运用几何画板讲授抽象数学概念[5]

北京知春里中学杜利平老师对“轴对称”概念的讲授是这样进行的：杜老师先利用几何画板制作了一只会飞的花蝴蝶，这只蝴蝶刚一“飞”上屏幕，立刻就吸引了全体同学的注意，一些平时不爱上数学课的学生这时也活跃起来。同学们根据蝴蝶的两只翅膀在运动中不断重合的现象很快就理解了“轴对称”的定义，并受此现象的启发还能举出不少轴对称的其他实例。这时再在屏幕上显示出成轴对称的两个三角形，并利用几何画板的动画和隐藏功能，时而让两个对称的三角形动起来，使之出现不同情况的对称图形（例如图形在对称轴两侧、两图形交叉或是对称点在轴上等）；时而隐去或显示一些线段及延长线。在这种形象化的情境教学中，学生们一点不觉得枯燥，相反在老师的指导和启发下他们始终兴趣盎然地在认真观察、主动思考，并逐一找出了对称点与对称轴之间、对称线段与对称轴之间的关系，在此基础上学生们很自然地就发现了轴对称的三个基本性质并理解了相应的定理，从而既实现了直觉思维与逻辑思维的有机结合，又实现了对知识意义的主动建构。

    [示例2]：运用几何画板做“数学实验”[5]

    几何画板可以为做“数学实验”提供理想的环境。用画板几分钟就能实现动画效果，还能动态测量线段的长度和角的大小，通过拖动鼠标可轻而易举地改变图形的形状，因此完全可以利用画板让学生作数学实验。这样，就可用新型教学模式取代主要靠教师讲授、板书的灌输式教学模式。由于教学过程主要是让学生自己做实验，所以教师在备课时考虑的主要不是讲什么、怎样讲，而是如何创设符合教学内容要求的情境，如何指导学生做实验，如何组织学生进行协作学习和交流……。这样，教师就要由课堂的主宰、知识的灌输者转变为教学活动的组织者、学习情境的创设者、学生实验过程的指导者和意义建构的帮助者。在以往的数学教学中，往往只强调“定理证明”这一个教学环节（逻辑思维过程），而不太考虑学生们直接的感性经验和直觉思维，致使学生难以理解几何的概念与几何的逻辑。几何画板则可以帮助学生从动态中去观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与空间结构关系，因而能充当数学实验中的有效工具，使学生通过计算机从“听数学”转变为“做数学”。例如，为了让学生较深刻地理解两个直角三角形全等的条件，可以让学生利用几何画板做一次这样的数学实验：在该实验中，学生可通过任意改变线段的长短和通过鼠标拖动端点来观察两个三角形的形态变化，学生从中可以直观而自然地概括出直角三角形全等的判定公理，并不需要由教师像传统教学中那样作滔滔不绝的讲解，而学生对该定理的理解与掌握反而比传统教学要深刻得多。

    3.优秀的多媒体课件可以对环节3提供有力支持

“环节3”强调形象思维的培养。形象思维的基础是观察能力、联想能力和想象能力（包括再造想象和创造想象），在这方面多媒体课件有其得天独厚的优势，这类实例俯拾皆是，并已成为人们的共识，无须赘述。

    4.基于计算机网络的“协作式学习”和“发现式学习”可以对环节5和环节1提供有力的支持

“环节5”和“环节1”分别强调对辨证思维和发散思维的培养。

“协作式学习”是网络教学的最重要特点、也是最重要优点之一；协作式学习提倡讨论、交流，学术民主，鼓励自由发挥、自由想象，因此能集思广益，便于多种不同观点的碰撞与交流，能在较短时间内使同一小组（或同一班级）的每一位学生都对同一复杂问题，获得多方面的（正、反两方面及其他方面）较深入的认识，这对于了解事物的复杂性和培养辨证思维、发散思维，无疑大有好处，（除此以外，协作学习还能和谐人际关系，并有效地培养学生为同一目标而团结共事的合作精神）。

“发现式学习”，强调通过网络这一丰富的资源库来自主学习、自主探索、自主发现，这不仅有利于发散思维、求异思维的培养，对于了解事物的多面性、复杂性以及事物之间的辨证关系，即培养辨证思维也非常有好处。

    5.教师指导（或主导）作用的发挥可以为环节4提供有力支持

“环节4是强调逻辑思维的培养”。如上所述，建构主义提倡在教师指导下的、以学生为中心的学习，而教师指导（或主导）作用的发挥对于培养学生的逻辑思维能力是特别重要的。事实上，教师指导（或主导）作用的发挥主要是通过“言传身教”进行，而“言传”（用语言文字表达）本身就离不开逻辑思维，这是因为语言和逻辑思维密切相关（逻辑思维的材料就是基于言语的概念），教师所说的每一句话都是在向学生进行逻辑思维的示范。所以，不论任何学科、任何教学内容，只要涉及教师的指导（或主导）作用就都离不开逻辑思维。以语文教学为例，教师往往通过“增加表象积累”、“培养观察能力”、“发展想象能力”等环节来培养学生的形象思维。这本来是形象思维的培训过程，表面看似乎与逻辑思维无关，其实不然，例如在 “增加表象积累”环节中，教师往往要通过提供必要的背景材料和示范朗读来帮助学生增加表象的积累，而通过条理清楚、论据确凿的文档所提供的“背景材料”，以及有感情地朗读的“课文”本身，都是逻辑思维的成果，而且是较优秀的、有一定代表性的成果，所以教师在运用背景材料和朗读课文的过程中，既丰富了学生的表象，也是在向学生示范应当如何进行正确的逻辑思维。又如，在“观察方法的培养”环节中，教师强调应抓住事物的重点和主要特征来观察，但是，什么是重点和主要特征，通常并不是由形象思维来确定，而是要依靠逻辑分析，所以确定重点和主要特征的过程也是教师对学生进行逻辑思维训练的过程。至于“发展想象能力”的训练（它通常包含“激发情感”、“看图想象”、“情节补充”、“自编童话”和“想象未来”等多种训练方式），那与逻辑思维的关系就更加密切了——除了“激发情感”主要是形象思维以外，其余象“看图想象”、“情节补充”、“自编童话”和“想象未来”等训练方法，由于都涉及语言文字表达过程，而要能够把想象结果生动、流畅地表述出来（或是将童话故事编出来，或是将情节补充出来，或是把未来的美好憧憬描绘出来），都需要经过逻辑思维的深思熟虑才有可能（如主题的提炼，素材的选取，以及布局谋篇和词语斟酌等等无一不依靠逻辑思维）。所以上述“发展想象能力”的形象思维培养过程，同时也是教师对学生进行严密的逻辑思维能力的训练过程。

以形象思维内容为主的教学过程中，在教师起指导（或主导）作用的条件下尚且与逻辑思维的训练密切相关，如果是以逻辑思维内容为主的教学过程就更可想而知了。由此可见，教师指导（或主导）作用的发挥确实可以对“环节4”（即逻辑思维能力的培养）提供最有力的支持。

参考文献

[1]钱学森，开展思维科学的研究，全国首届思维科学讨论会上的发言，1984年8月。

[2]温寒江、连瑞庆主编，开发右脑——发展形象思维的理论和实践，浙江教育出版社，1997年12月。

[3]何克抗著，创造性思维理论——DC模型的建构与论证，北京师范大学出版社，2000年3月。

[4]惠永正主编，现代科学技术基础知识（2），上海教育出版社，1994年3月。

[5]全国中小学计算机教育研究中心和北京天科冀公司联合编写，几何画板参考手册（内部资料），1998年10月（第四版）。