教育技術專業人員如何創新?

【摘要】當前教育信息化正面臨嚴峻的挑戰，文章分析了產生這場嚴峻挑戰的根本原因。在此基礎上，作者希望廣大從事教育技術理論與應用研究的專業人員能以創新精神來迎接這場挑戰，為此要敢于創新和善于創新——要做到敢于創新需要端正兩種態度，要做到善于創新需要提高四個方面的認識;作者對于哪兩種態度和哪四方面的認識以及如何端正兩種態度、如何提高四個方面的認識都作了較為深入的分析。

【關鍵詞】教育信息化;創新精神;創造性思維;靈感;頓悟;復雜性理論

【中圖分類號】G40-057【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)03—0005—08

一 引言

要想解決從事教育技術理論與應用研究的專業人員應當如何創新的問題，可以從當前教育信息化所面臨的嚴峻挑戰說起。

1 教育信息化面臨的嚴峻挑戰

盡管教育信息化在促進教育深化改革、顯著提升學科教學質量與學生能力素質方面，從理論上為我們描繪了一幅令人鼓舞的美好前景，但是多年來國內外教育信息化領域的應用實踐，卻與這種理想境界之間有很大的落差，這種現象在基礎教育信息化領域顯得尤為突出。

僅以美國為例，早在1966年費城學校委員會就曾對計算機在費城公立學校教育中的作用做過評估，當時的結論是“計算機將提高學校教學質量，并引起學校教育的變革”。但是40多年過去了，人們看到的是，新技術并沒有產生預期的效果。不僅早年的案例說明了這個問題，21世紀以來的新鮮事例更是令人記憶猶新[1]:

◆“美國亞洲協會”(該機構宗旨是專門研究美國與亞洲關系)的教育專家在2006年上半年發表的一項關于美國中學生2001-2005年數學與理科學習情況的研究報告顯示，美國學生的數學與理科分數大大落后于亞太地區韓國、新加坡和臺灣等地的學生;為此“美國國內對美國中學的數學和理科教育水平深感擔憂。”

◆2007年12月3日國際OECD(經濟合作與發展組織)公布的PISA(國際中學生評估項目)關于數學與閱讀的測試結果表明，美國在這兩方面均低于經濟合作組織國家的平均水平。

◆2009年5月美國教育部發表了其下屬評估機構對全美各地2.1萬名中學生所作的抽樣測試結果，令人沮喪的是該結果顯示，“當前美國中學生的閱讀能力與計算能力和30年前相比沒有明顯的差異”。

這里應當指出的是，2001年是美國開始在全國中小學真正實現網絡化的一年(在這一年美國中小學的網絡化程度達到了99%);到2003年反映美國中小學校電腦普及程度的生/機比已經達到5比1，從而為實現信息技術與學科教學的整合創造了非常有利的環境與條件，但是上述研究報告和測試結果卻表明:他們的基礎教育質量并未因此有所提升。

事實上，到目前為止，在西方確實還沒有一個國家能夠真正通過教育信息化來實現教學質量的明顯提升(更未能實現2004年國際教育信息化論壇所要求的在質量方面的蛙跳式發展);這就難免會在廣大教師中、乃至在部分學者中出現一些悲觀論調。

例如，近年來，美國教育界有一些學者提出了一種新觀點:“信息技術對于學科教學起不了多大作用”;甚至有些來自西方名牌大學的著名教授還提出了一種更為極端的主張:“不應該讓小學生過早使用電腦和上網，以免產生負面影響”。由于網絡本身是把“雙刃劍”，所以這種極端的主張也并非全無道理，但總是給人一種“因噎廢食”的感覺。

國際上的悲觀論調，不可能不影響到國內。例如，近年來國內學術界也開始流行這樣一種看法:“技術作為一種新的教學手段整合于傳統的課程似乎已走到了盡頭”[2]。這種看法是否正確，可以見仁見智;但應該說，它在很大程度上反映了國內的客觀現實。

凡此種種，說明當前國內外在大力推進教育信息化的進程中，確實面臨一場極為艱巨而嚴峻的挑戰，這場挑戰的實質就是要求我們對“教育信息化能否顯著提升學科教學質量與學生的能力素質”這一問題作出明確的回答;并要為此找到相關的對策(即有效的解決途徑與方法)。

那么，產生這場嚴峻挑戰的根本原因究竟在哪里呢?

2 產生這場嚴峻挑戰的根本原因

目前學術界一般都公認，在教育信息化領域確實存在這場挑戰，但是形成這場挑戰的原因卻眾說紛紜。有的歸結為信息化基礎設施跟不上，有的歸結為缺乏相關的信息化教學資源，有的則歸結為對教師隊伍的培訓滯后……。凡此種種，都有一定的道理，但我認為這些都沒有抓住根本;最根本的原因究竟是什么?我認為不是基礎設施，不是教學資源，也不是教師培訓……;而是“理論”——缺乏“信息化環境下的教與學理論”。

目前正在應用的教學理論與學習理論有很多種(例如有美國的流派、前蘇聯的流派、德國的流派)，但除了建構主義以外，其他都是至少半個世紀以前(即信息時代來臨以前)、甚至是幾百年以前形成的傳統教與學理論。這些理論中的精華部分盡管對于當前乃至今后的教學仍有很大的指導意義與應用價值，但是畢竟難以適應信息化環境下教學的許多新需求;建構主義理論雖然是在九十年代以后隨著多媒體和網絡為標志的信息技術的日益普及才開始廣為流行的一種全新的教與學理論，也能對多媒體和網絡教學提供比較有力的支持，但是起源于西方的激進(甚至極端的)建構主義目前還存在較大的缺陷——需要加以修正與發展，才能使之完善。

總之，目前在全球范圍內，還沒有真正形成能有效指導信息化環境下教學的新型教與學理論;不僅這方面的理論還不完整、不完善，連這種理論的最核心部分——“信息技術與課程整合理論”——國際上也還沒有真正形成。這正是全球范圍內成百上千億的教育信息化建設資金付諸東流(未能得到合理的回報)，成百上千萬的教師在信息化教學環境下盲目實踐徒勞無功(無法實現有效的整合)的根本原因所在;也是產生上述嚴峻挑戰的根本原因所在。

3 教育技術專業人員應如何應對這一挑戰

從事教育技術理論與應用研究的專業人員面對當前這場嚴峻挑戰，通常有兩種態度:一是消極等待;二是積極迎接挑戰。

有些教育技術專業人員面對這場挑戰之所以會產生消極等待思想，是因為他們存在這樣的認識:從學科性質上看，教育技術學屬于橋梁學科——在教學理論、學習理論與教學實踐之間為教師們架設起的一座橋梁(其核心內容則是教學設計的理論與方法)。教育技術專業人員的職責是如何幫助教師把已有的教與學理論很好地應用于教學實踐，從而提高學科教學的質量與效率;教育技術專業人員的主要研究對象是“有合適技術支持的教學過程與教學資源”，主要研究內容則是“關于這類教學過程與教學資源如何進行設計、開發、利用、管理及評價的理論和實踐”。

所以，在通常情況下，教育技術專業人員對于教學理論與學習理論本身并不需要去研究，只需直接拿來應用就可以;但是，現在出現了全新的狀況——人類已開始進入信息時代，學校里的教學環境發生了很大的變化，有了愈來愈多的多媒體設施和網絡教室，有了愈來愈豐富的信息化教學資源，也就是說，有愈來愈多的各級各類學校由粉筆、黑板為主的傳統教學環境轉變為由多媒體計算機和因特網支持的信息化教學環境。在這樣的信息化教學環境下，若仍然沿用傳統的教與學理論，如上所述，將會使成百上千億的教育信息化建設資金付諸東流，會使成百上千萬的教師在這樣的教學環境下因盲目實踐無功而返。怎么辦?消極等待固然情有可原，但并不可取;我們的主張是，立即采取第二種態度——積極迎接挑戰。

而為了能夠真正迎接挑戰并能戰而勝之，就需要敢于創新，更要善于創新。下面就來進一步討論如何才能做到既要敢于創新，更要善于創新。

二 要做到敢于創新需端正兩種態度

為了能夠做到敢于創新，需要端正兩種態度。

1 對人類文明成果要學習要繼承但要有分析批判態度

人類文明的成果都是經過長期的進化、發展而成，往往有幾百年乃至上千年的積淀。其中確有許多精華值得我們虛心學習;但是由于歷史發展或時代的局限，這些文明成果中也難免摻雜一些糟粕需要我們后人用分析批判的態度去對待。換句話說，對于人類文明的成果、前人的知識與經驗既不能全盤否定，一概排斥，也不能不辨真偽、全面繼承;總之，是要抱分析批判態度，努力做到取其精華，去其糟粕。

這里強調的是，對人類文明的成果和前人的知識經驗一定要抱著分析批判的態度去學習，即在學習過程的開始，應先通過認真思考和分析比較，辯別清楚哪些是精華，哪些是糟粕;然后才能談如何對其中的精華部分進行虛心學習，而非一味強調學習與繼承(未作認真思考和分析比較，就全盤吸收)，否則將適得其反——學到的不是精華，而是片面的甚至錯誤的東西。

2 對學術權威與大師要尊重要學習但不要迷信與盲從

為了能做到敢于創新，除了對人類文明的成果和前人的知識經驗要抱著分析批判的態度去學習以外，還需要端正另外一種態度，即對待學術權威與大師的態度。

由于事物的發展總是有條件的、不斷變化的，在某種歷史條件下是合適的、起過進步作用的思想、觀點、理論、方法，到了新的歷史條件下也有可能不完全適合、或不再適合甚至會阻礙歷史車輪的前進;一切都要以時間、地點、條件為轉移。一般來說，對于人類文明成果和前人知識經驗的學習，應當抱著分析批判的態度，這一點比較容易被人們所認識與接受;而對于學術領域的權威與大師，由于他們做出過重大貢獻，使他們在群眾中享有很高的威望，使人們往往對他們有“高山仰止”的感覺，因而容易產生迷信與盲從，不敢對他們的理論、觀點有任何的懷疑，更不敢進行批判。

事實上，人無完人，是人都會犯錯誤。學術領域的權威與大師也是人，只要是人，都是在實踐過程中通過不斷克服困難、總結經驗來提高自已的認識;總結經驗就包括正、反兩個方面的經驗——所謂反面經驗實際上就是犯錯誤的教訓。權威與大師有淵博的知識，有很深的學術造詣，通常不容易犯一般性錯誤。但是權威與大師的學術生涯是永無止境的，他們總是在不斷地探索新事物的性質與規律，要探索新事物的性質與規律，就必須在試驗研究的實踐過程中不斷地克服困難、總結正、反兩方面的經驗;如上所述，反面經驗實際上就是犯錯誤的教訓，這表明權威與大師也是會犯錯誤的，只是權威與大師比較“謹言慎行”，一般情況下不太容易暴露出來而已。

但是有兩種情況，可能把學術權威與大師的錯誤暴露出來:

第一種情況是，權威與大師把他自已對客觀事物性質或規律的原本片面乃至錯誤的認識誤認為是正確的認識。在探索新事物的性質與規律的科學研究過程中，出現這類情況，應當看作是一種很自然的正常現象。例如，美國著名的建構主義代表人物喬納森(Jonassen.D.H)，他曾對建構主義的學習環境、建構主義的教學設計、乃至對整個建構主義的形成與發展都做出過重大的貢獻，但是他關于建構主義的認識論基礎是純“主觀主義”(而非主客觀統一)的論述、以及把學生的自主學習和教師的主導作用對立起來，則是片面甚至是有害的;在信息技術如何與課程有效整合的問題上，美國與英國有些名牌大學的教授反對小學生過早用電腦或上網，我認為也屬于這種情況——這些教授盡管在其自身的學科領域有很深造詣，稱得上是權威，但是對于信息技術如何與學科教學進行整合的理論與實踐，顯然缺乏研究。

第二種情況是，權威與大師對客觀事物性質或規律的認識原本是正確的，只是由于歷史的發展與時間的推移，使環境、條件有了改變，而事物的發展變化要以時間、地點、條件為轉移，所以某個權威或大師的理論、思想，在他所處的時代原本是符合客觀實際的、是正確的，但時過境遷，隨著時間的推移，客觀的環境、條件有了很大改變，該權威或大師的理論、思想由于不能與時俱進(因為該權威或大師已過世，或雖然在世卻未能認識到這種變化)，就有可能不再適合或不完全適合客觀事物的發展規律，不僅不能再用該理論去指導實踐，甚至有可能限制與束縛客觀事物的正常發展——我認為皮亞杰“兒童認知發展階段論”中的某些觀點(例如皮亞杰關于“前運演”和“具體運演”階段兒童的認知特征所做出的某些判斷)就屬于這種情況[3]。

三 要做到善于創新需提高四個方面認識

想做到敢于創新，一般來說要簡單一些(只需端正兩種態度就能做到);而想做到善于創新，則要困難得多，因為這將涉及創新源泉從哪里來、如何找到創新突破口、對創造性思維的本質和創造性思維形成過程的認識等多方面因素，換句話說，需要解決以下四個方面的認識問題:

1 研究應深入實際，做到理論與實踐相結合(解決創新源泉從哪里來?)

一般來說，人們對于前人的知識遺產(人類文明的成果)往往容易出現不是極左就是極右的錯誤態度:所謂“極左”就是全盤否定，所謂“極右”就是全部繼承。而要做到既不偏左也不偏右，不是一件簡單的事情，這不是僅靠良好的主觀愿望所能解決的;要有豐富的實踐經驗才會有真知灼見，才能做出準確的判斷。豐富的實踐經驗和真知灼見從哪里來?只有長期深入實際，努力做到理論與實踐相結合才有可能(在教育科學領域更是如此)。這種從實踐中得來的真知灼見既是我們敢于創新的“底氣”所在，更使我們能具有一雙可辨別真偽、識別精華與糟粕的火眼金睛。一位脫離實際的、缺乏這種真知灼見的學者，他對重要學術問題做出的判斷要么是閉門造車的一孔之見，要么是對權威理論的盲目照搬，絕對不會有他自己的創新思想與見解。這表明，深入實際，做到理論與實踐相結合——既能奠定創新的能力基礎，又能找到創新的源泉。

近20年來，我們之所以能在某些方面把握住創新的方向，即使大多數人反對，甚至逆潮流而動，仍然堅持我們既定的研究目標(例如關于“主導—主體相結合”的新理念、信息技術與課程深層次整合的新認識、以及對教育公平理論的新思考等)都是因為我們十多年來一貫深入實際，長期參與中小學信息技術與課程整合的教改試驗研究，長期與一線的廣大中小學老師并肩戰斗在一起，從而對基礎教育(包括農村基礎教育)有較深切的了解，并在這方面取得了豐富實踐經驗的緣故。總之一句話:正是十多年來一貫的深入實際作風，使我們獲得了敢于創新的充足底氣;也大大增長了我們在學術上辨別真偽、識別精華與糟粕的智慧。這樣，就為我們在教育技術領域的研究，既打下堅實的能力基礎，又找到了豐富的創新源泉。

2 充分利用交叉學科優勢以盡快找到創新的突破口(如何找到創新突破口?)

由于交叉學科往往都是新興學科，存在的時間還不太長，與傳統學科相比，交叉學科領域內的問題一般研究得沒有那么深透;再加上學科交叉總要涉及兩個以上的不同學科，因而研究對象、研究內容更為復雜，研究方法也更多樣化。這些原本都是交叉學科的不利條件，但是若從另一個角度去看，這些不利條件恰恰又可以為我們提供更多實現創造性突破的機會或切入點。對于教育技術學科來說就更是如此。因為教育技術學的本質就是運用技術來優化教育、教學過程，以提高教育、教學的效果、效率與效益。這里的“技術”既包括有形的“物化技術”(物化技術中又分硬件技術和軟件技術)，也包括無形的“智能技術”;既包括現代技術也包括傳統的技術。就當前所處的信息時代而言，當然會更多地強調以多媒體計算機和網絡通信為標志的信息技術。

可見，現代教育技術學科實際上是教育學(包括教育心理、教學理論、學習理論、教育測量、教育評價等等)與信息技術相結合而形成的一門交叉學科。這里面有許多新的領域、許多尚未開墾的處女地正等待我們去研究、去探索——前面提到的“信息化環境下的教與學理論”就是一個具有極大現實需求、又具有重大理論價值的切入點與創新突破口。

事實上，我們近年來提出的“信息技術與課程深層次整合理論”、“信息化環境下的教學設計理論”，以及在這些理論和其他相關理論指導下實現的基礎教育在質量提高方面的跨越式發展，就是“信息化環境下的教與學理論”的核心內容及其在實踐中應用的具體體現。這些新理論都是在教學理論、學習理論與信息技術相結合的基礎上形成的。

除此以外，我們在長期實踐探索基礎上形成的另外兩種信息化環境下的學科教學理論——“兒童思維發展新論”(母語教學的理論基礎)和“語覺論”(第二語言教學的理論基礎)也是在學科交叉基礎上實現的突破。“兒童思維發展新論”是在兒童語言學與認知科學領域的學科交叉;“語覺論”則是在兒童語言學與腦神經生理學領域的學科交叉。可見，交叉學科雖有如前面所述的種種不利條件(而且還往往要被占據主導地位的傳統學科邊沿化，甚至被剝奪學科話語權)，但是在實現創造性突破方面卻可以為我們提供更多富有啟發性的切入點和更為廣闊的天地。

3 把握三種基本思維形式的特點和它們之間的相互關系是形成創造性思維的必要條件(把握創造性思維形成的必要條件)

創新的主題確定以后，如何形成靈感或頓悟，盡快實現創造性突破，從而產生有創新價值的精神產品或物質產品，這有賴于每個人的天賦，更有賴于每個人的生活經驗與知識積累。對于不同的創新主題，所需要的知識與經驗是不一樣的，但是，有一種知識與經驗卻是從事任何一種創造性活動、解決任何一個創新主題都需要、都不可缺少的，那就是有關如何掌握與運用“創造性思維理論”的知識與經驗。

要想成為能從事創造性活動的創新人材，必須具有創新意識、創新思維和創新能力等三方面的素質[4]:

創新意識是指，具有為人類的文明與進步作出貢獻的遠大理想、為科學技術事業的發展而獻身的高尚精神和進行創造發明的強烈愿望;

創新思維(即創造性思維)是指能形成具有創新意義的思想、觀念、理論、方法的一種復雜認知能力;

創新能力則是指在上述理想、精神、愿望的驅動下和有創新意義的思想、觀念、理論、方法的指引下創造出有價值的、前所未有、與眾不同的精神產品或物質產品的實踐能力。

創新意識主要解決“為什么創新?”、“為誰創新?”即創新的動力問題，創新意識要通過人生觀與價值觀的教育來培養;創造性思維和創新能力則解決“如何創新?”的問題。創造性思維解決如何形成具有創新意義的思想、理論、方法及設計;創新能力解決如何把具有創新意義的思想、理論、方法及設計轉化為實際的精神產品或者物質產品。

這就表明，創新意識是實現創造發明的前提與動力，對于創新人材的培養意義重大。但是，創新意識和創新能力都必須要有創造性思維作基礎，離開創造性思維，創新意識將成為不切實際的空談;離開創造性思維，精神產品或物質產品的產生就成為無源之水、無本之木。所以創造性思維是創新意識和創新能力的基礎與核心，也是整個創造性活動的基礎與核心。可見，學習如何掌握與運用“創造性思維理論”，對于實現創造性活動的目標具有關鍵性的意義與作用。對創造性理論的掌握，主要涉及兩個方面:

一是要把握創造性思維形成的必要條件——即要把握人類三種基本思維形式的特點以及它們之間的相互關系;

二是要通過對創造性思維心理加工過程的認識，找到縮短靈感與頓悟形成過程的有效方法——眾所周知，真正形成創造性思維(即實現創造性突破)的主要標志是“靈感”或“頓悟”的出現。

這正是為了做到善于創新、在需要提高的“四個方面認識”中必須包括上述兩個方面認識的原因所在。

根據創造性思維理論，人類思維的基本形式有空間結構思維和時間邏輯思維兩種。空間結構思維又可進一步劃分為:以表征事物基本屬性的“屬性表象”作為思維加工材料的形象思維和以表征事物之間關系的“關系表象”作為思維加工材料的直覺思維等兩類。這樣，人類思維的基本形式也可以劃分為三種:時間邏輯思維(簡稱“邏輯思維”)、形象思維和直覺思維[5]。

按照傳統觀念，這三種思維形式是彼此獨立、互不相干的，這就使教育界多年來關于創造性思維的認識及培養方法出現較大的偏差:要么是片面強調基于語言概念的邏輯思維，忽視基于表象的形象思維和直覺思維;要么反過來，片面強調后者而否定前者。事實上，這三種基本思維形式是相互聯系、相互支持、相輔相成的，而不是互不相關，更不是互相排斥、彼此對立的。這是因為:

(1) 基于語言概念的邏輯思維離不開事物表象的支持

1) 語言的形式結構若不與表象結合將不能表達任何思想

在這方面，語言和音樂之間有很大的差異(字詞在句子中只是簡單的線性排列，而樂曲可以有和聲、二重唱、多重唱以及各種不同的旋律和多種樂曲的配合及變換)。

基于語言的概念之所以能成為邏輯思維必不可少的加工材料，并不是語言的形式結構本身在起作用，而是語言概念所表征的事物表象在起作用。這種表象的優點在于:它既能為客體或事件提供具體、直觀的三維形象，又有明確、穩定的實在意義。所以語言絕不能脫離表象而存在，脫離表象的語言只是一堆毫無意義的符號串。

2) 任何抽象的語言概念都是來自具體事物的表象

例如“深奧”一詞，本來是一個表示思想、理論高深的抽象名詞，但是，表示理論高深的“深”與表示水井具體深度的“深”不論在中文還是在英文中都是一個詞(英文都是depth);英語中的“深奧”是profundity，原本來自拉丁文fundus(基底，最底下)，思想的“深”是無形的、不可捉摸的，如果不借助物理深度的直觀視覺表象，就難以想象、難以理解。

(2) 基于表象的形象思維和直覺思維也離不開語言概念的支持

事物的表象雖然具有上述兩大優點(能提供具體、直觀的三維形象和明確、穩定的實在含義)，但是基于屬性表象的形象思維和基于關系表象的直覺思維，要想真正成為嚴密的科學思維也離不開語言概念的幫助與支持，這可通過以下三方面來說明:

1) 語言概念可為每一種表象提供一個明確清晰的符號

一般說來，直接從感知覺中獲取的各種事物形象均處于一個連續、統一的客觀世界(主要是視覺世界)當中，各個形象之間沒有明確的界限。形象的這種模糊性、對于各種心理加工(不管是分析、綜合還是抽象、概括)都是不利的，嚴密的科學思維要求對事物進行清晰、明確的分類，而基于語言的概念正好能滿足這一要求，這正是“表象”能夠從事物整體形象中區分出來的關鍵所在——語言概念為每一種表象提供一個清楚而確定的符號，從而能對表象進行區分和識別，也特別有利于思維過程對表象的分析與加工。

2) 語言概念可用于表征每一種表象的不同抽象水平

我們可以把同一個生物稱為動物、哺乳動物、貓科動物或一只家貓。僅靠表象無法區分這種不同的抽象水平，只有用語言概念作為標簽，才能做到這一點。

3) 語言概念便于表征事物表象之間的各種關系

人們可以形成關于各種不同事物的表象，但是若無語言的幫助，則難以表達出各種表象之間具有何種關系。例如，說到“張三”和“李四”可以喚起我們關于這兩個人物的表象，這兩個表象是彼此獨立的，僅從這兩個表象看不出他們之間有何關系。但是“張三是李四的老師”這個句子則能明確地表示出他們之間存在師生關系。

上述三方面的事實說明，以屬性表象作為思維加工材料的形象思維和以關系表象作為思維加工材料的直覺思維，如果要更深刻、更科學地反映客觀事物的本質，它就離不開語言概念的幫助和支持。

可見，這三種思維(邏輯思維、形象思維、直覺思維)是相輔相成、不可以分割的。換句話說，基于言語概念的邏輯思維和基于表象的形象思維、直覺思維三者都能反映事物的本質，因此都屬于理性思維(而非感性思維)，三者都是人類思維的基本形式，它們之間并無高級與低級之分，而且彼此相互聯系、相互支持，區別只在于思維的加工材料、加工方式不同而已。在現實生活中，除了尚未掌握語言的嬰兒存在和語言概念無關的純粹形象思維以外，在成人中，邏輯思維與形象思維往往是交織在一起，很難截然分開。事實上，這三種思維的有機結合，正是形成創造性思維的必要條件(創造性思維的基本過程正是由邏輯思維、形象思維、直覺思維三者組成的);所以，若能自覺地把握這三種基本思維形式的特點和它們之間的相互關系，對于我們開展創造性活動，具有關鍵性的指導意義與作用(對此問題有興趣的讀者可以去參閱文獻[5])。

4 通過了解、認識創造性思維的心理加工過程，找到縮短靈感與頓悟形成過程的有效方法(如何縮短靈感或頓悟的形成過程)

如上所述，真正形成創造性思維(即實現創造性突破)的主要標志是“靈感”或“頓悟”的出現。而“靈感”或“頓悟”的形成需要有一個醞釀過程。這個醞釀過程有長有短，長的需要幾個月、幾年、甚至十幾年;短的只需幾星期、幾天、甚至幾小時。為什么“靈感”或“頓悟”的醞釀過程會有這么大的差別呢?這樣的醞釀過程是否能設法加以縮短呢?顯然，弄清楚這兩個問題，即靈感或頓悟的醞釀過程為何有長有短?以及醞釀過程能否縮短?，對于實現任何領域的創造性突破都具有至關重要的意義。

先來看第一個問題。

(1) “靈感”或“頓悟”的醞釀過程為何有長有短?

這個問題涉及研究對象即思維對象的復雜性，要弄清這個問題的實質，需要對思維對象的復雜性進行分析，即要涉及復雜性理論。

關于思維對象的復雜性問題，心理學界歷來很少研究。在此之前，國內還沒有人認真去研究過，真正能從理論高度對這個問題進行探索并取得一定成果的是美國加州大學洛杉磯分校心理學系若賓(N.Robin)等人的研究組。若賓認為[6]，根據數理邏輯中謂詞邏輯的表達方式，事物本身所具有的本質屬性也可看成是一種關系(一元關系);事物之間的相互聯系則可看成是n元關系。n是關系的維度，n愈大，關系的復雜程度愈高。換言之，n可作為描述關系復雜程度高低的指標。

在此基礎上，若賓等人提出了一種用于確定關系復雜性水平(即確定復雜程度高低)的理論框架:

水平1——一維函數關系，描述事物具有某種屬性;

水平2——二維函數關系，描述兩種事物之間的二元關系;

水平3——三維函數關系，描述三種事物之間的三元關系;

水平4——四維以上的函數關系，描述四種以上事物之間的多元關系。

若賓的基于謂詞邏輯表達的復雜性理論可以簡稱之為“橫向復雜性理論”(只考慮事物內部橫向的并列關系)。這種理論用謂詞邏輯“元數”n的值定義復雜性水平的高低是有一定道理的，但是，這只考慮了問題的一個方面，而且是并非最重要的方面。更為重要的方面在哪里呢?是在謂詞邏輯的“階數”(而非“元數”)即復合函數的“重數”當中。

為此，應當將謂詞邏輯的“階數”(即復合函數的“重數”)m和關系的“維度”(即謂詞邏輯的“元數”)n二者結合起來，即用m×n來表示思維對象的復雜性才真正符合客觀實際，才有更大的指導意義。事實上，對于思維對象復雜性的表征來說，階數m的作用遠比元數n大得多。

謂詞邏輯的“階數”(即復合函數的“重數”)m所代表的復雜性也稱“縱向復雜性”。由于m的作用遠比n大，這意味著研究縱向復雜性的意義要比研究橫向復雜性的意義大得多。

為了說明這個問題，我們不妨回顧一下電子計算機的發明并對其復雜性進行分析，從中可以獲得許多有益的啟示。

計算機的發明經歷了十多年的風風雨雨，而且不是由一個人，而是由包括數學家、物理學家、電子學家以及工程技術人員在內的研究群體完成的，其中起主要作用的有圖靈、阿塔納索夫、馮.諾依曼、莫克利和埃克特等人。電子計算機的發明之所以出現這種“難產”狀況，正是這種創造性活動所涉及的思維對象具有高度復雜性的反映。這種“復雜性”主要表現為下述各種不同層次函數的多重復合:

第一層次——提高運算速度的初始目標(也就是上述科學家群體想要發明電子計算機的創造性目標)與選用的數制有關(如十進制、八進制或二進制)，用函數可表示為:

g=f1(x1，y1，z1);

第二層次——實現某種數制(例如十進制)的自動運算與計算機的運算方式有關(如可以采用電動式、機械式、電子數字式、模擬式等不同的運算方式)，用函數可表示為:

x1=f2(x2，y2，z2，u2);

第三層次——實現某種自動運算方式又與系統的體系結構有關(例如若采用電子數字式自動運算，就需要有輸入、運算、存儲、控制、輸出等功能模塊的支持)，用函數可表示為:

z2=f3(x3，y3，z3，u3，v3);

第四層次——體系結構中的每一個功能模塊還各自與不同的因素有關，例如:

“運算”模塊與采用“串行”或“并行”方式有關，用函數表示為:

y3=f4(x4，y4);

“存儲”模塊與采用“線性”或“非線性”方式有關，用函數可表示為:

z3= f’4(x’4，y’4);

第五層次——串、并行運算與線性或非線性存儲又和其他的因素有關，即x4，y4(或x’4，y’4)還可表示為其它變量的函數;……。

可見，在變量x4，y4 (或x’4，y’4)與提高運算速度的初始目標之間存在下面的復合函數關系:

g=f1(f2(x2，y2，f3(x3，f4(x4，y4)， z3， u3，v3)，u2)，y1，z1);或

g=f1(f2(x2，y2，f3(x3，y3， f’4(x’4，y’4)，u3，v3)，u2)，y1，z1)。

由于x4，y4 (或x’4，y’4)還可表示為其它變量的函數，因此上述復合函數至少是4重以上的復合，即m≥4。

圖靈的貢獻——提出了一種串行運算、線性存儲方式的符號處理方案，盡管只是一個抽象的理論模型，并未加以實現，但是，由于是在復合重數m=3的第四層次上作出的正確抽象，所以解決了計算機發明過程中具有很大難度的復雜性問題(m值較大)，具有很高的理論價值，至今仍是現代電子計算機(包括掌上電腦、微型機、大型機和巨型機)的理論基礎。人們稱圖靈為“計算機理論的奠基人”，可謂實至名歸。

阿塔納索夫的貢獻——主要在第一、第二與第三層次上(m﹤3)，其復雜性水平雖低于圖靈所作的工作，但他在圖靈模型的啟示下，于1941年最早完成了世界上第一臺用電子真空管作運算部件的計算機技術方案設計(特別是解決了其中關鍵部件——“控制器”的設計問題)為ENIAC計算機的實現奠定了堅實的設計基礎。

馮.諾依曼的貢獻——馮.諾依曼對“數值積分計算機”(ENIAC)從三個方面作了改進:第一個改進是在第一層次進行的——將十進制改為二進制。第二個改進則是在第五層(m=4)——對“線性”存儲作進一步分析的結果發現，若從存儲內容上看，還可分成:文件存儲、數值存儲、圖表存儲、程序(指令)存儲等等。其中前三種(文件、數值、圖表)根據其共同屬性又可以綜合為“數據存儲”。因此為了便于機器對“數據”和“程序”(指令)的統一處理，馮.諾依曼提出應增設“程序計數器”——用來保存欲執行指令的地址，這就使原來的外插型計算程序改變為內置方式。第三個改進則是提出“中央處理器”(CPU)概念和現代電子計算機的完整體系結構。這是依據圖靈的理論模型，在對第三層次(m=2)作進一步的抽象與概括以后完成的。從上述三方面所作的改進看，涉及的“復雜性”水平比較高(尤其是第二、三兩項改進)，對計算機的未來發展所作出的貢獻也比較大。

莫克利和埃克特的貢獻——他們倆人也對計算機的誕生作出了不可磨滅的貢獻:完善并發展了阿塔納索夫的設計方案，制造出有很大影響的“數值積分計算機”(ENIAC)——世界上第一臺電子計算機，但從理論上或從創造性上看，在上述五個層次中并未留下他們倆的創新思想。

根據創造性思維理論，“潛意識探索”是實現創造性突破即形成“靈感”或“頓悟”必經的思維階段。那么，在電子計算機發明過程中“潛意識探索”被激發的原因到底是什么呢?

如上所述，電子計算機之所以經歷較長的孕育過程并不是偶然的。為了實現大大提高運算速度的創造性目標，涉及眾多因素，這些因素之間并非都是平行、并列的多元關系(其復雜性由多元關系中的“元數”n決定);而且還有層層嵌套的多重復合函數關系(其復雜性由多重復合函數中的“重數”m決定)。平行、并列的多元關系雖然也有一定的復雜性，但一般可以通過比較簡單的分析、綜合或聯想思維方式來確定;在高m值的多重復合函數中，由于有層層嵌套的掩蔽作用，處于不同層次中的因素，它們之間是否存在關系，以及存在何種關系，則難以通過一般的分析、綜合或聯想思維來發現——這才是造成思維對象復雜性水平升高，使“靈感”或“頓悟”的醞釀過程大大延長的根本原因所在。

下面再來看第二個問題。

(2) 如何縮短“靈感”或“頓悟”的醞釀過程?

在前面對思維對象復雜性進行分析的基礎上，再結合實現創造性突破的潛意識探索特征，我們不難找到解決這一問題的答案——可以運用橫縱思維來完成潛意識探索，以縮短“靈感”或“頓悟”的形成過程，從而最快地實現創造性突破。這里所說的橫縱思維由橫向思維和縱向思維兩部分組成[7]:

1) 橫向思維(用于正確處理“可選擇”因素和“同現”因素)

橫向思維是指通過發散思維和聯想思維先確定同一層次中具有平行、并列關系的各個因素，盡量不要有遺漏(也叫“橫向搜索”)。對于當前的創造性目標來說，同一層次中的諸因素其作用并不相同:有些因素是“可選擇的”，只需選出其中最適當的一個即可——如發明計算機的例子中，處于第一、第二和第四層次的諸因素皆是可選擇因素(例如可從第一層次的十進制、八進制、二進制等三個因素中選出其中的某一個);有些因素則要求是“同現”的，即每一個因素都應同時出現，每一個都有特定的用途，少了一個，系統的功能就不完善——如發明計算機的例子中處于第三層次的諸因素(即輸入、運算、存儲、控制、輸出等五個功能模塊)就是缺一不可的同現因素。因此在橫向搜索結束后，還要作兩種思維加工:

一是分析、比較、選擇——通過對可選擇諸因素的已知屬性進行分析、比較，從中選擇出一個最適合當前創造性目標要求的因素(例如在第一層次的十進制、八進制、二進制等三個因素中最適于達到快速運算目標的應是二進制);

二是分析、綜合、判定——通過對同現諸因素的已知屬性進行分析、比較，在此基礎上進行綜合，看看是否能滿足當前創造性目標的要求，從而判定是否還有遺漏的因素(例如在第三層次的上述諸因素即五個功能模塊中，若缺少其中任一功能模塊，自動運算的目標即無法實現)。

2) 縱向思維(通過向下、向上挖掘演繹、歸納出新函數關系)

縱向思維是指通過縱向的挖掘，力圖沖破多重復合函數中層層嵌套的掩蔽作用，從而發現不為人知的內隱關系。這里要求從上、下兩個方向進行挖掘:

向下挖掘——向下挖掘的目的是要演繹出某種新的函數關系。這是對某一層次中的某個關鍵因素，努力運用發散思維和聯想思維，并按照新的觀點、新的角度或新的方向去進行分析與綜合，以發現與該因素有關的新屬性，從而找到(即挖掘出)某種新的函數關系(對于第一層次的初始創造性目標來說，函數的復合則進入更深的一層，故稱之為“向下挖掘”)。

在發明電子計算機的例子中，馮.諾依曼之所以能提出“程序計數器”這一創新思想，就是對第四層次的“線性存儲”這個因素，能夠突破只按“存儲方式”劃分存儲器的傳統觀念，而從“存儲內容”這一新的角度去進行分析，從而得到有關存儲器的新分類，在此基礎上重新劃分出“數據存儲”(包括文件、數值、圖表)和“程序(指令)存儲”兩大類。這樣就在線性存儲方式之下演繹出了一種新的與存儲內容相關的函數關系(即挖掘出一種新的函數關系)，與此同時，函數的復合就進入到更深的一層。

向上挖掘——向上挖掘的目的是要歸納出某種新的函數關系。這是對某一層次中的若干個同現因素，努力運用發散思維和聯想思維，并按照新的觀點、新的角度或新的方向去進行抽象與概括，以發現與這些同現因素有關的新屬性，從而找到(即挖掘出)某種新的函數關系(對于第一層次的初始創造性目標來說，函數的復合則退出到上一個層次，故稱之為“向上挖掘”)。

馮.諾依曼之所以能提出“中央處理器”(CPU)這一創新概念(CPU至今仍是計算機的核心部件)，就是對第三層次的運算器、存儲器和控制器這三個同現因素，從對“整個系統的運算與控制”這個新觀點出發(而不是拘泥于原來的運算、控制、存儲的純功能模塊劃分)進行新的抽象與概括，從而發現(即挖掘出)，除了運算器與控制器以外，原屬存儲器的“程序計數器”也對整個系統的運算與控制起重要作用。于是他大膽地作出了新的歸納——把“程序計數器”從存儲器中劃分出來，并將它和運算器、控制器結合在一起，組成一個新的功能模塊即“中央處理器”(CPU)，而CPU與運算器、控制器、程序計數器之間則形成一種新的函數關系(對于初始創造性目標來說，函數的復合則退出到上一個層次)。

實踐證明，只要在研究、探索的過程中，能緊密結合當前的創新主題，自覺地按照上述要求去運用橫向思維和縱向思維，就一定能夠有效地縮短“靈感”或“頓悟”的醞釀過程，從而更快地實現創造性突破。

參考文獻

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[2] 蔣鳴和.超出技術“整合” 走出“七年之癢”[J].中小學教育信息技術，2009，(2):5-6.

[3] 何克抗.兒童思維發展新論[M].北京:北京師范大學出版社，2007.

[4] 何克抗.現代教育技術與創新人才培養[J].電化教育研究，2000，(6):3-7.

[5] 何克抗.創造性思維理論——DC模型的建構與論證[M].北京:北京師范大學出版社，2000:104-138.

[6] Nina Robin J.Holyoak， 1995. Relational Complexity and the Functions of Prefrontal Cortex. In The Cognitive Neurosciences， VIII THOUGHT AND IMAGERY， M.S.Gazzaniga，ed. London:The MIT Press.

[7] 何克抗.創造性思維理論——DC模型的建構與論證[M].北京:北京師范大學出版社，2000:149-154.

How to Innoate for Educational Technology Professional Staff

—— a Speech on the Forum of Nationwide Educational Technology Doctor Candidate (2009)

HE Ke-kang

(Modern Educational Technology Institute， Beijing Normal University， Beijing ，100875，China)

Abstract: The Educationa-informationalization is facing with a severe challenge nowadays. The root cause of the severe challenge is analyzed in this paper. The Author of this paper hopes the numerous educational tchnology professional staff can greet the challenge by innovative spirit. In order to do this， we should dare to innovate and be good at innovation. For daring to innovate ，we should have two attitudes.For being good at innovation ， we should raise four kinds of knowledges. The Author described what are two attitudes and four kinds of knowledges， as well as demonstrates how to form the two attitudes and how to raise the four kinds of knowledges in depth.

Keywords: Educationa-informationalization; Innovative Spirit; Creative Thinking; Inspiration; Complexity Theory

編輯:小禾