教育系统科学改变世界
报告的目的
- 回答
- 什么是教育系统科学
- 为什么她可以改变教育，让世界更美丽
- 找到更多其来改变世界的人
- 以及愿意被改变的人
前方高能警告
- 你得有强大的心脏，经得起我怼
- 有问题随时打断我
- 相信我，前方有路
提纲
- 教和学的研究或者说学科的目的
- 教和学的目的
- 教育系统科学的核心概念和理念
- 回看现在的教和学的实践和学科
- 教育系统科学建设线路图
- 寻找志同道合者
教和学的学科的目的
- 帮助学生们学得更好
- 帮助老师们教的更好（从而帮助学生们学得更好）
- 围绕这两个直接目的的间接目的，例如更好的教育管理（资源配置）
回看当前的教育学
- 有回答好，甚至有在回答这个问题吗？
- 例如，学习过教育学课程的师范生可以更好地讲好课？
- 例如，教育学专业的学生和专家可以更好地讲好课，或者帮助其他专业的老师们讲好课？
- 例如，学生学习了教育学课程之后可以学习得更好？
- 如果是物理学，则物理学专业的学生和专家，确实可以更好地认识世界
教和学的目的
- 创造知识
- 创造性地使用知识
- 欣赏知识的创造和创造性的使用
- 一言以蔽之：像一个科学家、研究者一样地提出和解决问题
回看当前的教和学
- 老师们教的，可以帮助到学生们创造、创造性地使用知识？
- 甚至都做不倒可以更好地欣赏知识的创造和创造性地使用知识
- 数学主要教计算，语文主要教生字和名人名言好词好句
顺便，数学和语文教和学的真正目标
- 数学是一门语言
- 用数学的语言表达自己的思考，进而描述世界、促进自己的思考
- 看懂别人用数学的语言表达的思考，进而借鉴来描述世界、促进自己的思考
- 语文
- 搞清楚别人的意思，喜欢去搞懂
- 把自己的意思表达清楚，喜欢表达
- 围绕这样的目的，教和学什么，怎么教和学，为什么
出路：教育系统科学
- 一个为了促进真正的以创造为目的的教和学的理论和工具长什么样？
- 得来自于对科学家创造知识和创造性使用知识的活动的提炼
- 得来自于对教和学的优秀实践者的活动的提炼
- 得以科学的方式来提炼和检验
什么是教育系统科学
- 典型研究对象和问题：
- 教和学的活动以及效果提升
- 教和学什么，怎么教和学，为什么
- 学科学科责任：帮助师生教和学的更好
- 典型研究方法和思维方式：科学研究方法，上下左右贯通的系联性思考
- 概念网络：核心概念，概念间联系？
- 实践检验：促进了教和学吗？
科学研究方法
- 提出明确的问题和研究对象、现象
- 通过测量获得数据，分析数据得到数据层面的规律
- 基于经验和数据结果，提炼概念，构建数学模型，求解模型
- 实验检验模型
- 把通过检验的概念、模型系统化地组织起来
- 提炼思维方式、分析方法等
系联性思考
- 关注事物的联系
- 对象视角：内部、外部、接口
- 还原和综合：拆分还原，通过联系，重新综合
- 上下贯通：从树木看到森林，从森林看树木
- 左右贯通：找到完全不同对象背后的相同的结构
教育系统科学核心概念
- 知识的联系
- 知识的层次
- 第零层前知识，经验、体验
- 第一层，事实性程序性知识
- 第二层，学科概念知识
- 第三层，学科大图景
- 第四层，一般性人类思维，教和学的方法
- 不同层知识间的上下贯通
- 同层知识、不同领域知识之间的左右贯通
教育系统科学核心理念
- 所有的知识，都来自于创造
- 从低层（例如经验）到高层的（例如第一层）的提炼
- 概念形成和概念同化
- 有了学科大图景和一般性人类思维以后，在解决典型问题过程中创造出来各个层次的知识
- 而不是把任何层次的知识都反过来当做事实性程序性知识来背诵
学科大图景
- 典型研究对象
- 典型研究问题
- 典型思维方式
- 典型分析方法
- 典型学科责任，这个学科和世界以及其他学科的关系
以加法和乘法为例
- 学会加法需要先会
- 同层内的“数”和“数数”
- 下层的被问合起来有几个的经验
- 上层的抽象思维——把多次出现的事物的共同特征出来，扔掉细节
- 学会加法可以进一步体会到抽象思维
- 学会加法可以进一步体会到数学就是思维的语言
- 学会加法的概念——合起来数一数——可以自己创造出来加法的计算规则
以加法和乘法为例
- 学会乘法需要先会
- 同层内的“加法”
- 下层的被问多个同样数量的一小团对象合起来有几个的经验
- 上层的抽象思维
- 学会乘法可以进一步体会到抽象思维
- 学会加法可以进一步体会到数学就是思维的语言
- 学会加法的概念——重复加法的简便记号和计算——可以自己创造出来乘法的计算规则
以加法和乘法为例
- 我们看到了上下贯通
- 我们看到了左右贯通
- 我们看到了先从加法走到上层的抽象思维和数学是语言，再运用这个上层来更好地理解乘法这个下层的复合型的上下左右贯通
- 顺便，小学数学的阶段，教得好，就可以体会到数学思维，就能够促进创造
以加法和乘法为例
- 顺便，在小学阶段，做不到体现数学思维的
- 数学知识理解太低
- 数学思维等学科大图景的理解太低
- 没有把数学思维和数学知识贯通起来
- 自己不愿意思考
- 从来没有过创造甚至欣赏创造的经验
- 没有好的教和学的理念和理论
- 教和学的研究可以如何帮上这样的老师和学生呢？
理解型学习的核心理念和概念
一般性人类思维
- 批判性思维
- 系联性思考
- 层次性思维，上下贯通
- 类比思维，左右贯通，结构、关系
- 教和学的方法
生成关系，上下左右贯通
- 高层来自于对低层及其获取过程的总结提炼
- 低层可以由把高层用于典型研究问题获得
- 三四层称为高层知识生成器，具有迁移能力
- 各层知识也会发展，当然，更高层更慢
科学家如何创造知识
- 从低层知识提炼出来了高层知识
- 提出来自于实践的问题
- 提出来自于理论本身的问题
- 运用学科知识，尤其是高层知识，来解决问题
- 如果可能，总结创造新的高层知识
从知识的创造看理解型学习
从什么是科学看理解型学习
为什么叫教育系统科学
- 研究教和学的问题：教和学什么、怎么教和学、为什么
- 用科学的方法来研究，形成科学
- 通过系统思维——上下左右贯通的系联性思考
- 运用多层概念网络等系统分析方法
- 基础研究、实验检验、系统平台建设、实践完全贯通
教育系统科学建设线路图
- 人类知识高速公路及其建设
- 梳理每个学科的学科大图景
- 构建反应其学科大图景的概念网络，分层，标注层内和层间关系
- 融合各学科的概念网络，构成人类知识高速公路
- 把习题、项目、典型研究问题标注到概念和联系上
教育系统科学建设线路图
- 以高层知识生成器为目标来确定学习内容和顺序安排，来检测
- 称为人类知识高速公路上以高层知识生成器为目标的理解型学习，简称理解型学习
- 人类知识高速公路上的算法
- 个性化学习顺序算法
- 高效率诊断性检测算法
和朴素理解型学习的差异
- 朴素理解型学习主要关注学科知识层内的学习，稍微关乎到了从经验到第一、二层
- 理解型学习以三四层为目标，通过上下贯通的方式
- 我们有系统有算法
吴金闪自己的范畴论学习经验
- 由于喜爱数学和注意到系统科学和范畴论可能的联系，决定学习范畴论
- 经历了：面向数学家的范畴论、面向科学家的范畴论、面向计算机科学家的范畴论、Haskul和函数式编程，再回来的学习路径
- 甚至，得进一步用于系统科学或者数学研究本身才能真的学会
从吴金闪自己的范畴论学习经验提炼出来什么
- 每个人的经验基础和学科知识基础、上层思维基础，决定了每个人需要自己的学习路径
- 世上没有基础知识，只有为了学习和解决问题需要的前人已经创造的知识才是基础知识
- 没有人是绕着——六环、五环、四环、三环、二环来进入北京的
- 为什么学习非得是按部就班强调基础、分专业
- 鼓励和创造四不像，只要高层知识学到了，自己创造就完了
教育系统科学建设线路图
- 理解型学习的脑科学基础研究，机制和干预
- 理解型学习的实验检验
教育系统科学建设线路图
- 人类知识高速公路上的理解型学习平台的建设
- 融合各学科的人类知识高速公路
- 概念和连词上的视频、教材、习题、项目、研究问题等学习资源
- 算法用于辅助学习
- 学习者、教练和专家学习者之间的互动
- 项目和研究问题上的合作促进高层次的学习
教育系统科学建设线路图
- 原则上，任何人可以在平台上提供视频和教材等学习材料
- 每一门课程只有少数讲解该课程的教师，其他教师都转为教练、助教
- 学校是教练助教集合和认证机构
教育系统科学建设线路图
- 在我们的平台出来之前，可以怎么用？
- 成形的学科概念网络会先分享给大家，例如汉字网络
- 梳理出来的学科大图景会先分享给大家
- 在这两者的指导下先写出开的教材会先分享给大家，例如《小学数学这样学》
- 整个这套理念的书《教的更少，学得更多》
老师还可以以此来建设自己的课程
- 梳理课程的学科大图景
- 跳到所属的学科的大图景，梳理出来
- 构建学科概念网络
- 拓展学科概念网络到低层和上层
- 在拓展以后的网络上配上学习资源
- 对主要概念做概念词条的解释
- 基于所构建好的网络开展课程教学
- 循环总结提炼
理解型学习课程设计
一起来，改变世界
- Benjamin Franklin：这世界有三种人
- Immovable 不能被改变的人
- Movable 可以被改变的人
- Mover 改变者
- 希望我们的报告能够找到更多的人来一起改变，或者尝试被改变
致谢和带回家的话
- 感谢您的时间
- 感谢所有教育系统科学研究中心团队成员
方向有了，
道路也有了，
我们一起来改变教育，让世界更美丽，
通过教育系统科学。