如何设计一门课程，让创新人才诞生于素养培养的“主战场”？
每谈及思维，总是与大脑的活动密不可分。创新思维是21世纪未来人才必备的核心素养之一，创新思维活动课程是培养创造性人才的有效途径。在教育神经科学的视角下，我们如何在脑和认知规律的基础上设计一门创新思维活动课程，有效培养面对未来社会发展要求的创新人才？本文联系国际视野与实际国情，为创新思维活动课程的设计提供建议。
高考将近，北京大学的一名老师因一条为考生送祝福的视频引发网络热议。视频中，韦东奕怀抱矿泉水，手拎一袋馒头，衣着朴素，头发蓬松，与大多数人印象中的大学老师形象大相径庭。而他正是北京大学数学科学学院的助理教授，被网友赞为“北大扫地僧”“韦神”。但令网友咋舌的不仅是他身上透露出的“学者的纯粹”，还有他在数学领域展现出的能力。
上高中的韦东奕在国家队集训期间，一共要经历8场大考，每次考4小时，要解3道题，每一道的难度都能令人抓耳挠腮。但韦东奕经常在考试刚开始的1个小时就解完了所有题目，速度和正确率为人惊叹。重要的是，他解题的许多方法都是自创的，比标准答案更简洁，因此他也被称为“韦方法”。《创新的奥秘》作者郎加明认为：对于创新来说，方法就是新的世界，最重要的不是知识，而是思路。创新思维正淋漓尽致地体现在韦东奕对解题方法的创造过程中。
韦东奕
创新思维是21世纪未来人才必备的核心素养之一。无论是作为父母还是教师，我们都希望培养孩子的创新思维，使其成为下一个“韦东奕”甚至是更优秀的创新人才。“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，也是中华民族最深沉的民族禀赋”，创新素养的培养不仅有利于孩子更好地面向未来社会，还有利于他们更好地为文明发展和社会进步做贡献。
一项对20世纪诺贝尔物理学奖162位获奖者的统计分析显示：30%的杰出人才，其成就高峰出现在30岁之前，40岁之前的获奖者为67%。在此基础上倒推时间点，我们会发现青少年时期是人才培养的关键期，这也正是在学校接受基础教育的阶段。
而在我国的教育现状下，学生的创新素质却随年级的升高呈现出下降趋势。2017年的一项调查数据显示，在创新素质的多项指标中，八年级的孩子不如四年级的孩子。这也告诉我们，创新思维的培养需要从基础教育阶段开始。课堂是学生素养和思维培养的“主战场”，创新思维活动课程是培养创造性人才的有效途径。
应时而生的创新思维活动课程需要新发展
为了培养创造力，创新思维活动课程应运而生。这些课程重在培养个体的创造性思维，培养个体在真实情境中创造性地解决问题的能力，它们关注的教学本质是思维，把创造性思维视为创造力的核心；其次，它们关注非智力因素的培养，研究情感、动机等非智力因素对思维培养的作用；此外，它们注重把握教学设计的基本环节，创设能够充分发挥学生自主探究能力的情境。具有上述关键特征的代表性课程包括柯尔特思维课程、有效思维项目等。
以柯尔特思维课程为例，它是爱德华·德博诺在70年代初创立的世界上思维训练课程，由一个个简单、实用、有趣的思考工具和思考场景组成，帮助孩子们针对不同的问题，学会采用不同的思考工具来分析解决。它明确提出以思维为核心，强调思维的广度、组织形式、互动和思维的训练方法；采用创造性问题解决模型和三合充实模式；让学生了解并体验情绪或情感，并将其作为思考的一部分。
以往创新思维活动有代表性的课程、模式与技能策略
尽管这样的创新思维活动课程在课程内容、课程教学模式及其技能策略方面已得到一些实证研究的支持，但随着教育课程的发展和改革，我们仍能发现以往的创新思维活动课程存在的不足之处：
1.课程目标单一。步入21世纪，我们不仅要关注创新思维的培养，还要关注综合素质和核心素养的互补性发展。
2.课程设计缺少对思维进阶的关注。思维的发展是螺旋式上升的动态过程，而以往对创新思维的培育大多停留在对创新思维的培养层面，而忽视了对基础思维能力的培育，尤其是缺少符合思维动态发展特性的进阶式课程的开发。
3.课程内容与学科领域脱节，应用迁移的灵活性欠佳。无论是柯尔特思维课程还是有效思维项目，其内容都与学科领域存在一定差距，也不利于学生将习得的创新思维技能迁移应用至学科学习之中。
创新思维活动课程有待革新，我们需要在时代教育发展的背景下寻找更完善、对学生创新思维发展更有益的课程。
从“脑”出发的思维培养之路
思维是人类所具有的高级认识活动，按照信息论的观点，思维是对新输入信息与脑内储存知识经验进行一系列复杂的心智操作过程。思维型教学认为教学的核心是思维，学习的关键是思考。可以说，学习、思维与脑的活动息息相关。
随着认知神经科学的不断发展，教育神经科学作为一个新兴的科学领域诞生，其目的是进行基础研究和应用研究，以提供新的跨学科的学与教说明，为教育提供信息。而关于脑、认知科学的研究成果与真实的课堂之间却存在鸿沟，难以直接应用于课堂教学实践中。
因此，我们期待能在教育神经科学视角下，寻找到基于脑与认知规律的创新思维模式、课程或项目。目前比较经典的，基于脑的创新思维模式、课程和项目有：以脑为导向的教学模式、联合国教科文组织开发的自由课程、丹麦哥本哈根研究所开发的应用神经创造力项目。
现代教学技术教育部重点实验室主任胡卫平教授团队从目标、脑与认知内容两个维度，对这三种比较典型的且基于脑的创新思维模式、课程和项目进行了系统梳理，总结出它们的特色：
1.在教学目标上，基于脑与认知规律的创新思维课程在大脑学习规律的指导下，遵循可持续发展的“优质教育”学习目标，兼顾认知学习目标、社会情感学习目标和行为学习目标。
2.在教学内容上，基于脑与认知规律的创新思维课程包括学习相关的基本认知要素和关键环节。
3.在教学评价上，基于脑与认知规律的创新思维课程面向应用实践，强调创新思维的内化、评估和迁移。
以往创新思维活动有代表性的课程、模式与技能策略
上述特点值得借鉴，但在中国的教育环境下，我们还需于教学目标、教学形式方面提出“本土化”的要求：在教学目标上，把提升国民素质放在突出的重要位置，构建高质量的教育体系，实现立德树人根本任务；在教学形式上，要充分利用现代信息技术，丰富并创新课程形式；同时，推行启发式、探究式、参与式、合作式等教学方式，以及走班制、选课制等教学组织形式。
总而言之，打开国际视野，立足本土国情才能在教育神经科学背景下进行利于我国创新人才培养的创新思维活动课程实践。
思路、要点和未来构想：如何设计创新思维活动课程
在课程设计的实际过程中，我们如何在把握上述特点和要求的基础上，设计创新思维活动课程？胡卫平教授团队致力于探索创新人才的培养路径，提出了思维型教学理论，并在思维型教学理论的引领下研发了“学思维”活动课程，针对幼儿园至八年级学生进行思维能力和思维品质的进阶式培养，取得了显著成效。
从课程的设计目标上看，核心素养是学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。“学思维”活动课程的目标指向核心素养。
从课程遵循的基本原理上看，“学思维”活动课程遵循了思维型教学理论提出的五大基本原理，强调通过动机激发的教学导入，在教学过程中引发认知冲突，并进行自主建构和自主监控，实现知识与方法的有效应用迁移。这遵循了创新思维活动课程应具备的要求，也弥补了以往课程的不足。
我们不妨以“学思维”活动课程为例，深入了解一门创新思维活动课程的设计思路和要点。
在课程设计上，“学思维”活动课程以基于脑与认知规律的学习能力培养为导向，以创造力的培养为线索，根据学生创新思维的发展规律，对学生的创新思维进行系统的培育；另一方面，课程以基于脑与认知规律的学科基础能力培养（包括物理、品德、科学等学科素养的培养）为导向，将创新思维能力纳入各学科能力素养的培养目标，最终实现对学生创造力和核心素养的提升。
从对课程教学效果的综合评估中，我们能发现下列要素：
1.在教学环境方面，作为教育的主要场所，学校环境对学生创新思维的培养起着举足轻重的作用。有研究发现，良好的学校环境能够正向预测学生的创造性人格和创造性科学问题提出能力。这意味着学校环境和课堂环境影响学生创新思维的发展。课程教授过程中形成的良好教学环境有利于教师在发挥支架作用，帮助学生在自主探究的过程中实现知识的应用迁移。
2.在教学过程方面，课堂互动对于课程教学十分重要。在课堂互动的过程中，同伴互动更能促进学生创造性问题提出能力的发展。研究发现，“学思维”活动课程能显著提升初中生的同伴互动水平，并出现累加效应，同时还可以促进教师课堂互动能力的发展，由此促进学生创新思维的有效提升。
3.在教学非认知因素方面，动机、情绪是影响创新思维的关键因素。与动机相关的研究发现，学生通过学思维活动课程一年半的训练后，学习动机有显著提高。这也表明创设积极、轻松的情绪环境能够促进创新思维的培养。
上述思路和要点也为有益于创新思维培养的课程设计和教学带来了参考。胡卫平教授团队针对于当前“学思维”活动课程理论发展与实践应用的成果，结合以往基于脑与认知规律的创新思维活动课程的优势提出了更进一步的构想，为我们提供了完善创新思维活动课程设计的建议，包括：
活动课程的三级阶梯体系
即遵循大脑学习的自然规律，构建进阶式的课程体系。胡卫平教授团队构建了创新思维活动课程“学思维→学探究→学创新”的三级阶梯体系，在“学思维”活动课程训练的基础上，将思维方法迁移到探究学习，从而发展高阶创新思维，有效培养学生的综合素养和创新素质。
基于素养发展的课程设计
首先，根据简单情境与问题，让学生采取自主探究和合作交流的方式，掌握一定的规律和方法；然后，让学生将这种规律和方法迁移到比较复杂的情境与问题中，形成更为普遍的规律；最后，通过探究合作，将普遍的规律应用迁移到更为复杂的情境，形成一般性的规律。
具体而言，课程设计可以朝向两个方向进行应用迁移：一是素养迁移，包括学会合作、学会做人、学会求知、学会做事、学会创新等；二是学科迁移，要求学生在数学、科学、艺术、品德、心理健康等学科的学习过程中，将学科思维与基础思维能力相结合，并基于对不同学科核心概念的了解与掌握，进行知识的学科迁移，不断提升学科素养。
创新思维能力的评价体系
对创新思维能力的有效评估，有助于改进并优化创新思维活动课程。
实际上，当下关于学生创新思维培养的大脑可塑性研究相对较少，尤其缺少针对创新思维发展关键期的认知神经科学证据。因此，以课程设计科学有效地促进孩子创新思维的发展，这需要更多的研究者和实践者在课程设计、落实与评估、完善等方面持续探索，精益求精。但可以肯定的是，对于创新思维课程、学生创新能力培养的探讨将持续存在并不断发展，丰富创新人才的培养途径。
文章重点内容参考自《现代教育技术》2021年第5期，《教育神经科学背景下的思维活动课程研究——从创新思维活动课程到学思维活动课程》，作者 | 胡卫平 王雪微 李亚丹