思想力提升的路徑與方法

收稿日期：2023-12-08

作者簡(jiǎn)介：費(fèi)正清，男，安徽滁州人，哲學(xué)碩士，中山大學(xué)附屬中學(xué)高級(jí)教師，廣州市教育研究院特約教研員。

衡益，男，上海人，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。

本文的寫(xiě)作受益于付春光副教授、呂樹(shù)申教授、方晶云教授、任傳賢教授、張永義教授在理論上的指導(dǎo)，在此謹(jǐn)致謝意。

①筆者認(rèn)為，跨學(xué)科和交叉學(xué)科內(nèi)涵是一致的。教育部新設(shè)置“交叉學(xué)科”作為為我國(guó)第14個(gè)學(xué)科門類，目前形成了物理化學(xué)、化學(xué)物理、化學(xué)生物、生物化學(xué)、集成電路科學(xué)與工程、國(guó)家安全學(xué)等交叉學(xué)科，各學(xué)科和人工智能交叉是新趨勢(shì)。

②安東尼·M.巴特羅、庫(kù)爾特·W.費(fèi)希爾、皮埃爾.J.萊納在《受教育的腦—神經(jīng)教育學(xué)的誕生》[M].教育科學(xué)出版社，2011（1）：122。一書(shū)中如此闡述，并且指出“單一規(guī)則最佳學(xué)習(xí)時(shí)間是25歲，30～45歲處于最佳功能水平或永遠(yuǎn)也不行?！?/p>

③科學(xué)教育是一種教育形式，其主要目標(biāo)是提升學(xué)生對(duì)科學(xué)概念和科學(xué)思維方式的理解和應(yīng)用。著力在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法，一體化推進(jìn)教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展。

摘要：新時(shí)代，隨著知識(shí)邊界的拓展、問(wèn)題深入導(dǎo)向，科學(xué)教育需要研究“思想力”以適應(yīng)交叉科學(xué)創(chuàng)新的迫切需要。從思想力內(nèi)涵辯析出發(fā)，該論文闡述思想力培養(yǎng)的五個(gè)著力點(diǎn)：獨(dú)立思考能力、內(nèi)驅(qū)力、卓越的批判性思維、創(chuàng)新思維、思想力卓越性，是方法、實(shí)踐和價(jià)值的有機(jī)統(tǒng)一。思想力培養(yǎng)要以馬克主義辯證法為指導(dǎo)，符合形式邏輯，運(yùn)用深度學(xué)習(xí)、類腦認(rèn)知等最新研究成果，尋求具有交叉學(xué)科普適性的科學(xué)論證方式。不斷“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)新突破，產(chǎn)生新創(chuàng)造”彰顯了科學(xué)家精神，是思想力卓越性標(biāo)志。思想力在科學(xué)教育中交叉學(xué)科培養(yǎng)需要科學(xué)的評(píng)價(jià)體系、分析驗(yàn)證工具，需要個(gè)性化學(xué)習(xí)方案和以學(xué)習(xí)成長(zhǎng)為中心的學(xué)習(xí)共同體來(lái)保障實(shí)施。

關(guān)鍵詞：思想力；科學(xué)教育；交叉學(xué)科；批判性思維；創(chuàng)新思維

中圖分類號(hào)：G642 "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A "文章編號(hào)：1001-4225（2024）01-0085-09

筆者認(rèn)為，以交叉學(xué)科教育為核心促進(jìn)思想力提升是新時(shí)代培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維品質(zhì)[1]人才工作的重中之重。開(kāi)展本論文寫(xiě)作的具體原因有三：

其一，傳統(tǒng)的思維方法已經(jīng)不適應(yīng)新時(shí)代科學(xué)研究的需要。新時(shí)代，“學(xué)科邊界逐漸模糊，單一學(xué)科的研究范式與思維模式已經(jīng)難以支撐重大科學(xué)問(wèn)題的解決與創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)”[2]。交叉學(xué)科（或跨學(xué)科）①創(chuàng)新成為促進(jìn)科學(xué)發(fā)展的迫切需要，是推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化高質(zhì)量?jī)?nèi)涵式發(fā)展的尖端依托。面對(duì)復(fù)雜、不確定的跨學(xué)科前沿問(wèn)題，依靠傳統(tǒng)的思維模式、研究范式和意志力已經(jīng)不足，科學(xué)研究必須處于現(xiàn)實(shí)，汲取中西思維方式精髓，推動(dòng)類腦認(rèn)知和邏輯論證融合，依靠方法、實(shí)踐、價(jià)值有機(jī)統(tǒng)一的跨學(xué)科性、綜合性、包容性成長(zhǎng)的思想力才能實(shí)現(xiàn)突破。

其二，思想力形成的關(guān)鍵期不容錯(cuò)過(guò)?！俺橄笙到y(tǒng)的最佳學(xué)習(xí)時(shí)間是20歲，23～40歲處于功能水平或很多領(lǐng)域永遠(yuǎn)不行”[3]②，思想力要素批判性思維、創(chuàng)新思維與抽象系統(tǒng)密切相關(guān)。大中小幼一體化教育中，在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的同時(shí)，科學(xué)教育③抓住學(xué)生抽象系統(tǒng)形成的最佳學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)生時(shí)更容易理解和掌握，錯(cuò)過(guò)了關(guān)鍵期，一生也難以彌補(bǔ)。

其三，思想力對(duì)科學(xué)研究具有直接指導(dǎo)作用，對(duì)工程研究、社會(huì)研究具有重要借鑒意義。正如自然辯證法一樣，雖然是在自然科學(xué)領(lǐng)域研究，但其方法論對(duì)工程領(lǐng)域、社會(huì)領(lǐng)域研究具有重要借鑒意義。本文的思想力屬于科學(xué)教育范疇，但其對(duì)工程教育、社會(huì)科學(xué)教育也有重要借鑒意義。

一、思想力內(nèi)涵及其理論基礎(chǔ)

筆者注意到，“思想力”概念在各學(xué)科領(lǐng)域的研究和運(yùn)用雖然很少，但研究者逐漸趨多、研究趨熱。清華大學(xué)建校110周年之際，召開(kāi)以“無(wú)障礙與未來(lái)人居”為主題的融合共享思想力論壇，來(lái)自國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)的專家學(xué)者及青少年學(xué)生參加了本次論壇，這充分顯示了“思想力”越來(lái)越受到重視。孫正聿教授認(rèn)為：“思想力，是穿透現(xiàn)實(shí)的表象和問(wèn)題的迷霧的洞察力?！辟R來(lái)教授認(rèn)為：“所謂‘思想力’，就是指人類為了把握自身命運(yùn)、認(rèn)清當(dāng)下處境和未來(lái)方向、更好地選擇前進(jìn)道路而主動(dòng)地運(yùn)用自己的理論思維并因此而在社會(huì)發(fā)展中所具有的影響力?！眱晌唤淌诙际菑恼軐W(xué)的角度來(lái)闡釋思想力，具有重要借鑒價(jià)值，但是，沒(méi)有從科學(xué)研究的角度來(lái)解釋“思想力”，對(duì)科學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)缺乏直接的指導(dǎo)作用。

（一）“思想力”內(nèi)涵辨析

中山大學(xué)校長(zhǎng)高松院士從科學(xué)研究的角度對(duì)“思想力”內(nèi)涵進(jìn)行了界定：“思想力”是指“具備卓越的批判性思維和獨(dú)立思考能力，科學(xué)研究就是在不斷思考、質(zhì)疑和探索中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)新突破，產(chǎn)生新創(chuàng)造”[4]。下文中的“思想力”均指該思想力。我們從三個(gè)方面比較來(lái)理解思想力的內(nèi)涵。

首先，思想與思維不同?！八季S是指在表象、概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、綜合、判斷、推理等認(rèn)知活動(dòng)過(guò)程。思想是指客觀存在反映在人意識(shí)中經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。”[5]思想的對(duì)象是客觀存在，思維的對(duì)象是表象和概念，表象和概念是對(duì)客觀存在（現(xiàn)實(shí)科學(xué)研究問(wèn)題）的抽象。思維是思想的一部分。

其次，“思想力”中的“批判性思維”特別強(qiáng)調(diào)“卓越的批判性思維”。批判性思維一詞，最早是美國(guó)學(xué)者格拉澤爾（Edward Glaser）在1941年提出的“Critical Thinking”[6]。中國(guó)邏輯學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)杜國(guó)平教授通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研，把“Critical Thinking”翻譯為“審辯式思維”。對(duì)于“Critical Thinking”的不同翻譯，本文統(tǒng)一稱之為傳統(tǒng)的“批判性思維”。格拉澤爾認(rèn)為：“在一個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)，有意愿對(duì)問(wèn)題和事物進(jìn)行全方位的考慮，這種態(tài)度就是批判性思維?！薄芭行运季S是合乎邏輯的有關(guān)質(zhì)疑和推理的方法，以及運(yùn)用這些方法的技能?！薄芭行运季S”著眼于“破”的思維?！八枷肓Α本哂小蔼?dú)立思考能力”“不斷思考、質(zhì)疑和探索”“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)新突破，產(chǎn)生新創(chuàng)造”這三個(gè)“批判性思維”不具有的特征，是由“破”到“立”的過(guò)程。其中，“卓越的批判性思維”具有“批判性思維”的全部?jī)?nèi)容，在交叉學(xué)科研究背景下，其“卓越性”表現(xiàn)為：在不斷拓展知識(shí)邊界（跨學(xué)科）中不懈追問(wèn)、憑證據(jù)說(shuō)話、雙向質(zhì)疑（質(zhì)疑他人也質(zhì)疑自己）；具有形式邏輯與腦科學(xué)融合的有效論證方式（后文將具體闡釋）。“卓越性”的標(biāo)志是“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”，發(fā)現(xiàn)具有新時(shí)代科學(xué)創(chuàng)新研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題。

再次，“思想力”與“意志力”不同。意志力屬于心理學(xué)范疇，是指自覺(jué)確定目的，并根據(jù)目的來(lái)支配、調(diào)節(jié)自己的行動(dòng)，克服各種困難，從而實(shí)現(xiàn)目的的品質(zhì)，適用于各研究領(lǐng)域。思想力的目的是“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)新突破，產(chǎn)生新創(chuàng)造”，對(duì)象是科學(xué)研究，屬于科學(xué)教育的范疇。“不斷思考、質(zhì)疑和探索”，思想力不僅需要科學(xué)探索的意志力（內(nèi)驅(qū)力的一種），還需要不斷豐富實(shí)踐、拓展知識(shí)邊界、優(yōu)化方法，是解決現(xiàn)實(shí)科學(xué)研究前沿問(wèn)題的綜合思考能力。

“思想力”揭示了，面對(duì)知識(shí)邊界不斷拓展，在內(nèi)驅(qū)力作用下，科學(xué)研究經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考、卓越的批判性思考、創(chuàng)新，到再批判、再創(chuàng)新的完整過(guò)程，是整體性、包容性、成長(zhǎng)型思維①，是方法、實(shí)踐和價(jià)值的有機(jī)統(tǒng)一，彰顯了科學(xué)家精神。

（二）“思想力”的理論基礎(chǔ)

從“思想力”內(nèi)涵辨析看，思想力的理論基礎(chǔ)涉及哲學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)、邏輯學(xué)、腦科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)等方面，本文無(wú)意對(duì)其逐一闡述，僅從哲學(xué)思維方式，對(duì)思想力的理論基礎(chǔ)進(jìn)行簡(jiǎn)要梳理，因?yàn)檎軐W(xué)思維方式需要跨越不同領(lǐng)域?qū)θ祟惿?、世界（包括科學(xué)研究）進(jìn)行最基本、最深入的思考，這符合本文“思想力交叉學(xué)科培養(yǎng)理論探索”主旨。

首先，“思想力”蘊(yùn)含了豐富的中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)思維方式。筆者以中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)的代表《周易》、名辯學(xué)、儒家、道家和宋代理學(xué)進(jìn)行例證?！吨芤住犯爬ǖ摹坝^物—取象—比類—體道”的思維方法，從重視直覺(jué)體驗(yàn)開(kāi)始，強(qiáng)調(diào)理性思辨，一直在中國(guó)思維發(fā)展史上占有重要地位[7]?！坝^物、取像、比類”都強(qiáng)調(diào)“無(wú)窮”、“變”和“和”?！盁o(wú)窮”鼓勵(lì)人們跳出有限的框架，追求無(wú)窮無(wú)盡的知識(shí)和智慧；“變”讓人們認(rèn)識(shí)到世界是不斷變化的；“和”告誡人們把問(wèn)題置于相互關(guān)聯(lián)的生化系統(tǒng)中思考。三者均體現(xiàn)出“不斷思考、質(zhì)疑和探索”和“創(chuàng)新”的思想，按照現(xiàn)代的觀點(diǎn)來(lái)看，甚至是跨學(xué)科的探索與創(chuàng)新。中國(guó)先秦時(shí)期的名辯學(xué)，以名、說(shuō)、辯為主要研究對(duì)象推動(dòng)思維的發(fā)展[8]，創(chuàng)立了較為系統(tǒng)的研究方法。儒家的《禮記·中庸》所說(shuō)“慎思、明辨”蘊(yùn)含了獨(dú)立思考和批判性思維的萌芽。道家老子明確提出了“式”的概念：“圣人抱一為天下式”。“式”即法式、模式或樣式，天下萬(wàn)物之理。理學(xué)集大成者宋代朱熹曾對(duì)“窮理盡性”予以評(píng)述，指的是窮究天下之理以提高人們認(rèn)識(shí)客觀世界的思維能力[9]?！吨芤住?、儒家、道家、名辯學(xué)和宋代理學(xué)的思想對(duì)今天的科學(xué)研究具有重要的參考價(jià)值，是“思想力”形成的深刻底蘊(yùn)。

其次，“思想力”借鑒了西方哲學(xué)思維方式。筆者也以西方哲學(xué)的重要代表觀點(diǎn)進(jìn)行例證。蘇格拉底強(qiáng)調(diào)通過(guò)對(duì)話的方式對(duì)觀念和假設(shè)進(jìn)行批判性思考；柏拉圖在“理念論”中，把思考視為認(rèn)識(shí)和理解“理念”（即永恒、不變的真理）的手段；亞里士多德在《工具論》中以直言命題為對(duì)象、以三段論理論為核心的詞項(xiàng)邏輯理論，迄今為止沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)變化[10]。命題邏輯的第一個(gè)系統(tǒng)的建立約在亞里士多德之后的半個(gè)世紀(jì)：它是斯多亞派的邏輯。啟蒙運(yùn)動(dòng)之前，西方哲學(xué)家就強(qiáng)調(diào)批判性思維，并且形成了系統(tǒng)的邏輯系統(tǒng)，啟蒙運(yùn)動(dòng)以來(lái)，除了批判性思維，西方哲學(xué)家更強(qiáng)調(diào)個(gè)體的自我意識(shí)、自我決定和自我創(chuàng)造，強(qiáng)調(diào)人的主觀能動(dòng)性和獨(dú)立思考，這些為“思想力”的形成提供了重要借鑒。

再次，“思想力”融合了中西哲學(xué)不同的思維方式?！八枷肓Α辈粏稳诤狭丝茖W(xué)研究的整體性思維方式與批判性思維表現(xiàn)出來(lái)的分析性思維方式，而且還有更深一層的意義。一般來(lái)說(shuō)，西方哲學(xué)的思維方式所確立的僅僅是一個(gè)“事實(shí)”世界，即世界是“怎么樣”的問(wèn)題，中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)的思維方式不僅把“天人合一”看作是一種“事實(shí)”，而且站在“人道”的立場(chǎng)強(qiáng)調(diào)“人為自然立法”，包括了世界“應(yīng)當(dāng)怎樣”或“應(yīng)該如何”的問(wèn)題，在內(nèi)容上是“事實(shí)”和“意義”、世界觀和方法論的統(tǒng)一?！八枷肓Α苯沂玖丝茖W(xué)研究的完整過(guò)程，既回答了科學(xué)研究是“怎么樣”（獨(dú)立思考能力、卓越的批判性思維、持久的內(nèi)驅(qū)力），又回答了科學(xué)研究“應(yīng)該如何”（發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)新突破，產(chǎn)生新創(chuàng)造），更回答了人的主觀能動(dòng)性（不斷思考、質(zhì)疑和探索）對(duì)于科學(xué)研究的意義，是方法、實(shí)踐和價(jià)值的有機(jī)統(tǒng)一。

思想力的態(tài)度明顯有哲學(xué)態(tài)度的意味，可以把哲學(xué)活動(dòng)看作是一種前提性批判，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界持續(xù)進(jìn)行批判，以構(gòu)建科學(xué)研究新世界。

二、思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)的

必要性與可能性

思想力深厚的哲學(xué)思維方式理論基礎(chǔ)必然使其具有交叉學(xué)科性。在現(xiàn)代學(xué)術(shù)體系中，分門別類的學(xué)科研究一向是學(xué)術(shù)研究的主要方式，而以科際整合為基礎(chǔ)的跨學(xué)科研究，則是學(xué)科研究的必要補(bǔ)充[11]。

（一）思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)必要性

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》明確提出“統(tǒng)籌各門課程跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)和綜合實(shí)踐活動(dòng)安排”[12]，規(guī)定“有10%的時(shí)間用于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”。

首先，不同的學(xué)科有不同的理論、方法和視角，通過(guò)交叉學(xué)科學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可以更深入地理解和解決問(wèn)題，使思想力得到包容性成長(zhǎng)。其次，新的想法和創(chuàng)新往往來(lái)自于不同領(lǐng)域知識(shí)的交叉和融合。再次，交叉學(xué)科思考能讓我們更有能力處理現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題，因?yàn)檫@些問(wèn)題通常都不是單一學(xué)科可以解決的。最后，交叉學(xué)科深入探究復(fù)雜性問(wèn)題，能夠錘煉思想力的卓越性。香港科技大學(xué)校長(zhǎng)葉玉如教授表示：“大學(xué)要?jiǎng)?chuàng)新課程設(shè)計(jì)、教學(xué)方式以及創(chuàng)造環(huán)境，來(lái)培養(yǎng)能夠綜合了解問(wèn)題并且提出創(chuàng)新解決方案的跨學(xué)科人才?！盵13]然而，思想力在交叉學(xué)科中的培養(yǎng)還處于起步階段。

目前，科學(xué)教育的課程較少涉及交叉學(xué)科的內(nèi)容；大部分教師在交叉學(xué)科知識(shí)、教學(xué)策略和方法方面的培訓(xùn)和準(zhǔn)備還不足；考核方式缺乏對(duì)跨學(xué)科思維能力的評(píng)價(jià)和激勵(lì)；一些教師和家長(zhǎng)對(duì)交叉學(xué)科教育的認(rèn)知還不充分。隨著思想力交叉學(xué)科培養(yǎng)的重要性被逐漸認(rèn)識(shí)到，相信未來(lái)這種狀況會(huì)有所改善。

（二）思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)的可能性

思維水平是思想力發(fā)展的核心要素，是思想力的第一“硬件”，具體學(xué)段學(xué)生思維發(fā)展特點(diǎn)，是思想力培養(yǎng)具體方案開(kāi)發(fā)的依據(jù)。

1. 學(xué)生思維發(fā)展特點(diǎn)

（1）幼兒的思維發(fā)展特點(diǎn)：以模仿思維、直觀行動(dòng)思維為主，具體形象思維快速發(fā)展，能使用簡(jiǎn)單的邏輯原則。

（2）小學(xué)生思維發(fā)展特點(diǎn)：以具體形象思維為主，抽象邏輯思維的自覺(jué)性較差、發(fā)展不平衡，缺乏批判性和靈活性。

（3）中學(xué)生思維發(fā)展特點(diǎn)：具有形式化特征，獨(dú)創(chuàng)性逐步增長(zhǎng)，思維的敏捷性、靈活性、深刻性和批判性明顯增強(qiáng)；尤其是高中生，思維結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，分析與綜合、抽象與概括、演繹與歸納、形式邏輯與辯證邏輯、認(rèn)知與非認(rèn)知因素等形成了協(xié)調(diào)發(fā)展的新格局。

（4）大學(xué)生思維發(fā)展特點(diǎn)：具有較成熟的思維風(fēng)格和思維結(jié)構(gòu)，并自覺(jué)向提升自身思維品質(zhì)發(fā)出挑戰(zhàn)[14]。

2. 適合思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)的思維內(nèi)容

從幼兒到大學(xué)生，思維發(fā)展由具體形象到抽象邏輯是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，獨(dú)立思考能力、批判性思維、創(chuàng)新思維在逐漸增強(qiáng)。這些是思想力跨學(xué)科培養(yǎng)前提的“硬件”?？茖W(xué)教育應(yīng)分階段涵蓋以下思維內(nèi)容：

（1）馬克思主義辯證法的基本內(nèi)容：全面發(fā)展聯(lián)系地看問(wèn)題、一分為二、一切從實(shí)際出發(fā)、具體問(wèn)題具體分析。

（2）形式邏輯的基本內(nèi)容：判斷、因果、并列、選擇、轉(zhuǎn)折、遞進(jìn)、三段論；分析與綜合、發(fā)散與聚合、歸納與演繹。

（3）創(chuàng)新思維的重要內(nèi)容：想象力、跳躍性思維、逆向思維。

（4）常見(jiàn)的跨學(xué)科思維模型：SOLOS思維模型、圖爾敏論證模型、基于腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)模型（DNN）。

筆者認(rèn)為，思想力在科學(xué)教育中交叉學(xué)科培養(yǎng)的重點(diǎn)是符合類腦認(rèn)知、形式邏輯和辯證法，具有普適性、綜合多種思維方法的思維模型。教育者應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)思維模型理解后再進(jìn)行創(chuàng)造性微調(diào)，以應(yīng)對(duì)科學(xué)研究的復(fù)雜性和不確定性。

三、思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)的

前提條件

思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)需要在理論上做出前提條件澄清，以保障思想力培養(yǎng)的有效性。

前提一：學(xué)生具備各學(xué)科扎實(shí)的知識(shí)，自覺(jué)構(gòu)建個(gè)性化的知識(shí)圖譜①。

前提二：能勝任思想力交叉學(xué)科培養(yǎng)的教師。

前提三：適合思想力交叉學(xué)科培養(yǎng)的課程。

前提四：科學(xué)的交叉學(xué)科思想力測(cè)評(píng)工具。例如，借鑒康奈爾邏輯推理測(cè)驗(yàn)、加利福尼亞批判性思維技能測(cè)驗(yàn)、托雷恩創(chuàng)造性思維測(cè)驗(yàn)。

前提五：科學(xué)的交叉學(xué)科思想力的驗(yàn)證分析工具。例如，問(wèn)題解決案例分析。

四、思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)的

路徑與方法

從思想力內(nèi)涵看，思想力培養(yǎng)有五個(gè)著力點(diǎn)，其中，思想力卓越性在獨(dú)立思考、批判性思考、創(chuàng)新中不斷循環(huán)、“持續(xù)發(fā)展得到錘煉”[15]，實(shí)現(xiàn)包容性成長(zhǎng)。

（一）獨(dú)立思考能力培養(yǎng)：在合作中保持獨(dú)立

獨(dú)立思考并不意味著完全摒棄他人的觀點(diǎn)，而是需要在充分接納和理解這些觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，形成自己的獨(dú)立見(jiàn)解和理解。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，并不排斥學(xué)生合作學(xué)習(xí)，而是鼓勵(lì)學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中充分接納和理解別人觀點(diǎn)同時(shí)，保持獨(dú)立思考。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力可實(shí)施如下策略：鼓勵(lì)學(xué)生提出跨學(xué)科問(wèn)題，不怕出錯(cuò)；不直接告訴學(xué)生答案，引導(dǎo)他們跨學(xué)科思考；引導(dǎo)學(xué)生查證信息的準(zhǔn)確性，從多個(gè)學(xué)科角度看待問(wèn)題；鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作探究跨學(xué)科問(wèn)題；設(shè)計(jì)開(kāi)放性的任務(wù)，等等。

獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)重在培養(yǎng)學(xué)生交叉學(xué)科獨(dú)立思考的勇氣和精神氣質(zhì)，不盲從權(quán)威。能夠持續(xù)地跨學(xué)科獨(dú)立思考需要持久的內(nèi)驅(qū)力支撐。

（二）內(nèi)驅(qū)力培養(yǎng)：興趣是第一內(nèi)驅(qū)力

內(nèi)驅(qū)力，又稱內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力或自我激勵(lì)，是指一個(gè)人內(nèi)心深處對(duì)達(dá)到某種目標(biāo)或完成某種任務(wù)的強(qiáng)烈欲望或驅(qū)動(dòng)[16]。美國(guó)心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾（D·P·AuSubel）將學(xué)生學(xué)業(yè)成就動(dòng)機(jī)分為三個(gè)方面：認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力（了解、理解和掌握知識(shí)以及解決問(wèn)題的需要）、自我提高內(nèi)驅(qū)力（因?yàn)樽约旱膭偃位蚬ぷ髂芰ΧA得相應(yīng)地位的需要）和附屬內(nèi)驅(qū)力（獲得家長(zhǎng)、教師等贊許或認(rèn)可的需要）。根據(jù)“耶克斯—多德森”定律，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與學(xué)習(xí)效果呈倒“U”型曲線，倘若學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)超過(guò)一定的強(qiáng)度，反而會(huì)降低學(xué)習(xí)效果，中等強(qiáng)度（大約65%）的動(dòng)機(jī)有利于各種學(xué)習(xí)。但是，外在因素可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)驅(qū)力，例如，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣一旦形成，達(dá)到自我認(rèn)同，成為個(gè)體的價(jià)值觀，就會(huì)成為自我設(shè)定的目標(biāo)，轉(zhuǎn)化為內(nèi)驅(qū)力。

內(nèi)驅(qū)力可以從九個(gè)方面培養(yǎng)：交叉學(xué)科思考的興趣力、交叉學(xué)科思考的意志力、交叉學(xué)科思考的習(xí)慣力、交叉學(xué)科思考的成就力、交叉學(xué)科思考的趣味力、交叉學(xué)科思考的責(zé)任力、交叉學(xué)科思考的道德力、交叉學(xué)科思考的激勵(lì)力、交叉學(xué)科思考的選擇力。其中兩點(diǎn)需要解釋說(shuō)明：一是學(xué)生能根據(jù)自身特點(diǎn)和社會(huì)需要選擇正確的目標(biāo)，有助于彰顯個(gè)性、取得成就，從而不斷激發(fā)自身的內(nèi)驅(qū)力；二是學(xué)生能把個(gè)人成長(zhǎng)和國(guó)家、民族、人類命運(yùn)結(jié)合起來(lái)，肩負(fù)起新時(shí)代科技強(qiáng)國(guó)的責(zé)任，把跨學(xué)科學(xué)習(xí)、創(chuàng)新作為自己的道德理想人格，也會(huì)激發(fā)自身的內(nèi)驅(qū)力，健全人格。

內(nèi)驅(qū)力在學(xué)生不同成長(zhǎng)階段激發(fā)方式不一樣，例如，幼兒時(shí)期更多在于興趣和趣味，青少年更多在于成就和責(zé)任。毫無(wú)疑問(wèn)，興趣（包括好奇心）是伴隨人一生最重要的內(nèi)驅(qū)力，也是科學(xué)教育中跨學(xué)科思想力培養(yǎng)的第一內(nèi)驅(qū)力。

（三）卓越的批判性思維培養(yǎng)：類腦認(rèn)知和邏輯論證融合

批判性思維的內(nèi)容分為兩個(gè)部分。第一部分是批判性思維傾向：尋求真理及認(rèn)知的成熟性、開(kāi)放思想及好奇心、求知欲、批判性思維自信心、分析能力及系統(tǒng)化能力。第二部分是批判性思維技能：閱讀理解、邏輯推理、事實(shí)判斷、假設(shè)辨認(rèn)、論證評(píng)價(jià)、情景判斷。維特根施坦說(shuō)：“對(duì)于不可說(shuō)的東西，保持沉默。”具有批判性思維的人理解這句話，一些涉及價(jià)值觀、信念和偏好的問(wèn)題，不是憑借說(shuō)教和論理所能解決的。除此之外，貫穿于批判性思維全部?jī)?nèi)容的第一要訣是“不懈追問(wèn)”，第二要訣是“雙向質(zhì)疑”，第三要訣是“憑證據(jù)說(shuō)話”。

具有批判性思維的人堅(jiān)守的第一條底線是“符合事實(shí)”，堅(jiān)守的第二條底線是“符合形式邏輯”。他們認(rèn)識(shí)到理性和形式邏輯的局限性，但他們不會(huì)站到理性和形式邏輯的對(duì)立面，而是在綜合形式邏輯和非形式邏輯的基礎(chǔ)上作出決策。批判性思維很大程度上是一種論證自己的觀點(diǎn)或說(shuō)服他人的能力。托馬斯·庫(kù)恩（T·Kuhn）按照論證的形式，將論證分成兩類：修辭論證和對(duì)話論證。修辭論證一般指單向的論證，強(qiáng)調(diào)教師將科學(xué)知識(shí)交給學(xué)生的過(guò)程中必須提出主張所對(duì)應(yīng)的理論依據(jù)，從而說(shuō)服學(xué)生接受；對(duì)話論證指的是多方面的觀點(diǎn)相互辯駁與說(shuō)服的過(guò)程，其特點(diǎn)是論證結(jié)果會(huì)隨著社會(huì)情境的變化而發(fā)生變化，該論證強(qiáng)調(diào)論證需要有社會(huì)維度（他人的反駁）的建構(gòu)，因而也稱作社會(huì)論證。與批判性思維相聯(lián)系，圖爾敏（S·Toulmin）提出的對(duì)話論證模型受到越來(lái)越多的關(guān)注。

1. 批判性思維的有效對(duì)話論證：圖爾敏論證模型

圖爾敏努力走出傳統(tǒng)哲學(xué)的困境，構(gòu)建兼容數(shù)學(xué)和法學(xué)的有效對(duì)話模型，他在《論證的運(yùn)用》一書(shū)中闡述了他的論證模型（圖1）。

我們以關(guān)于高考語(yǔ)文考試有效性的論證為例。

【資料（依據(jù)）】：經(jīng)過(guò)實(shí)證研究，高考成績(jī)與大學(xué)一年級(jí)各科平均成績(jī)具有顯著相關(guān)。

【支撐】：大學(xué)中的課程考試成績(jī)可以（反映出）學(xué)生的大學(xué)學(xué)習(xí)水平；

研究樣本（具有）足夠的代表性；

大學(xué)課程考試的評(píng)分（是）公正的；

高考中（不存在）作弊現(xiàn)象；

大學(xué)課程考試中（不存在）作弊現(xiàn)象。

【理?yè)?jù)】：高考語(yǔ)文考試對(duì)于預(yù)測(cè)大學(xué)學(xué)習(xí)表現(xiàn)是有效的。

【反駁】：數(shù)學(xué)系學(xué)生的大學(xué)各科平均成績(jī)（與）高考語(yǔ)文成績(jī)之間的相關(guān)不顯著；

某國(guó)際物理大賽金獎(jiǎng)獲得者語(yǔ)文高考成績(jī)（很低）。

【限定】：結(jié)論不適用于數(shù)學(xué)系的學(xué)生、不適用于國(guó)際物理大賽金獎(jiǎng)獲得者。

【主張】：高考語(yǔ)文考試對(duì)于預(yù)測(cè)大學(xué)學(xué)習(xí)表現(xiàn)是有效的，但不適用于數(shù)學(xué)系的學(xué)生和國(guó)際物理大賽金獎(jiǎng)獲得者。

以上論證我們要注意幾點(diǎn)：其一，“依據(jù)”是“理?yè)?jù)”的大前提，在三段論中，省略了“高考語(yǔ)文是高考的一部分”這一小前提，“支撐”是用來(lái)證明“依據(jù)”的合理性。其二，“支撐”是對(duì)“高考成績(jī)與大學(xué)一年級(jí)各科平均成績(jī)”蘊(yùn)含的信息進(jìn)行分類，然后分別關(guān)聯(lián)到其他信息，例如，“大學(xué)中的課程考試成績(jī)可以（反映出）學(xué)生的大學(xué)學(xué)習(xí)水平”，把“大學(xué)中的考試成績(jī)”與“大學(xué)學(xué)習(xí)水平”這兩個(gè)信息點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來(lái)，“反映出”是關(guān)聯(lián)詞（前文論證中小括弧里內(nèi)容均是關(guān)聯(lián)詞）。這樣，“依據(jù)”和“支撐”就共同形成了SOLO思維模型中的“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”（圖3），“反駁”和“限定”也同樣共同形成了關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。

圖爾敏論證模型同樣適用于其他學(xué)科，不再重復(fù)論證。多個(gè)圖爾敏論證模型組合就形成圖爾敏論證鏈（圖2）。

2. SOLO思維模型與圖爾敏論證模型的關(guān)系：細(xì)化與歸遞

SOLO思維模型是香港中文大學(xué)比格斯（J.B.Biggs）教授團(tuán)隊(duì)的研究成果，用來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生思維發(fā)展水平，其中關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)是核心。按照托馬斯·庫(kù)恩的觀點(diǎn)，SOLO中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)是修辭論證，圖爾敏論證模型是對(duì)話論證。前文中“關(guān)于高考語(yǔ)文考試有效性的論證”，支撐部分和反駁部分都是從蘊(yùn)含信息分類開(kāi)始，然后分別使已分類的信息關(guān)聯(lián)（通過(guò)判斷、因果、轉(zhuǎn)折、遞進(jìn)等）到其他信息?？梢?jiàn)，圖爾敏論證模型中的“支撐”或“反駁”部分的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和圖3SOLO思維模型中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)完全吻合。圖爾敏論證鏈（圖2）其實(shí)也是SOLO思維模型中多個(gè)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)（“支撐”或“反駁”）的組合。我們把圖爾敏論證鏈條放在深度學(xué)習(xí)模型（圖4）中也是融洽的。

3. 圖爾敏論證模型與深度學(xué)習(xí)模型之間的關(guān)系：細(xì)化與歸遞

本文的深度學(xué)習(xí)是指人工智能的一種算法，它是基于人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的類腦認(rèn)知途徑（圖4）。深度學(xué)習(xí)的基本思想是對(duì)“腦”獲取的信息進(jìn)行多重關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)的層數(shù)越多學(xué)習(xí)就越深度。相關(guān)研究表明，“神經(jīng)元”關(guān)聯(lián)層達(dá)到“一定數(shù)量級(jí)”①會(huì)“涌現(xiàn)”出新的認(rèn)知，這種現(xiàn)象目前科學(xué)尚不能完全解釋，但我們運(yùn)用“黑盒”原理可以廣泛應(yīng)用之。

人腦的不同區(qū)域有不同的功能，例如，額葉區(qū)承擔(dān)思維和精神功能，海馬溝承擔(dān)著記憶和情感功能（精神功能和情感功能是思想力發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力），頂葉區(qū)承擔(dān)著體覺(jué)功能，等等，各區(qū)域相互促進(jìn)，協(xié)同工作，從而使人全面發(fā)展[18]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的算法已經(jīng)較成熟，引入了各種激活函數(shù)，其他大腦區(qū)域的算法尚不成熟，需要進(jìn)一步研究。SOLO思維模型和圖爾敏論證鏈中具體關(guān)聯(lián)方式，可以借鑒形式邏輯的基本形式，例如，判斷、并列、選擇、轉(zhuǎn)折、遞進(jìn)、因果關(guān)系、三段論，等等。

圖5中，把SOLO思維模型中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)放在圖爾敏論證模型“支撐”或“反駁”部分，把圖爾敏論證模型放在圖爾敏論證鏈中，把圖爾敏論證鏈放在深度學(xué)習(xí)模型中，三種模型有機(jī)融合，相互印證。需要說(shuō)明的是，深度學(xué)習(xí)模型中“神經(jīng)元”關(guān)聯(lián)方式是非線性的，關(guān)聯(lián)方式是多樣性的（包括上文提到的基本邏輯關(guān)系）。筆者借鑒了比格斯教授和圖爾敏教授的研究成果，從邏輯上給予融合驗(yàn)證，并不是腦科學(xué)的研究成果。對(duì)此，我們也應(yīng)該持批判的態(tài)度。

4. 因果關(guān)系向相關(guān)、結(jié)構(gòu)化向非結(jié)構(gòu)化、確定性向不確定性、關(guān)系轉(zhuǎn)變

在深度學(xué)習(xí)模型中，隨著跨學(xué)科知識(shí)的增加、實(shí)踐的豐富、方法的優(yōu)化，某個(gè)神經(jīng)元關(guān)聯(lián)其他神經(jīng)元的指向和數(shù)量是不一樣的，這就會(huì)導(dǎo)致具體的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，原來(lái)的因果關(guān)系會(huì)變成相關(guān)關(guān)系，具體輸出的結(jié)論也會(huì)發(fā)生變化。這樣，原來(lái)的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)就由結(jié)構(gòu)化的、因果關(guān)系的、確定的，轉(zhuǎn)向非結(jié)構(gòu)化（或新結(jié)構(gòu)）的、相關(guān)關(guān)系的、不確定的，從而促使學(xué)生產(chǎn)生新問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)新突破、產(chǎn)生新創(chuàng)造。

與傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式不同，“深度信念網(wǎng)絡(luò)”①有一個(gè)“預(yù)訓(xùn)練”（pre-training）的過(guò)程，這可以方便地讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)值找到一個(gè)接近最優(yōu)解的值，之后再使用“微調(diào)”（fine-tuning）技術(shù)來(lái)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化訓(xùn)練。這兩個(gè)技術(shù)的運(yùn)用大幅度減少了訓(xùn)練多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間。

（四）創(chuàng)新思維培養(yǎng)：抓住“邏輯悖論”“理論與實(shí)踐不符”推動(dòng)“涌現(xiàn)”

創(chuàng)新思維是“立”的思維。英國(guó)心理學(xué)家沃勒斯把創(chuàng)新思維過(guò)程分為四個(gè)階段：準(zhǔn)備期、醞釀期、豁朗期、驗(yàn)證期。其中，豁朗期間，在偶然因素的刺激下，突然靈感爆發(fā)、直覺(jué)閃現(xiàn)，創(chuàng)造性的新思想、新觀念和新方法突然涌現(xiàn)。這一階段在創(chuàng)造過(guò)程中具有關(guān)鍵的意義[19]。

根據(jù)沃勒斯的觀點(diǎn)，“提出新的問(wèn)題，新的可能性，從新的角度去看舊的問(wèn)題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步”[20]。在交叉學(xué)科思考中，會(huì)有更多的機(jī)會(huì)獲得“偶然因素的刺激”，促使想象力、跳躍性思維、逆向思維“涌現(xiàn)”；交叉學(xué)科的方法可能會(huì)使學(xué)生發(fā)現(xiàn)“邏輯悖論”；交叉學(xué)科的實(shí)踐可能會(huì)使學(xué)生發(fā)現(xiàn)“理論與實(shí)踐不符”。這些都是洞察力的重要來(lái)源。創(chuàng)新思考路徑以及構(gòu)建、表達(dá)方式依然可以借鑒SOLO思維模型、圖爾敏論證模型，在此不再贅述。

（五）思想力卓越性培養(yǎng)：持續(xù)包容性成長(zhǎng)

隨著交叉學(xué)科知識(shí)邊界的拓展、實(shí)踐的豐富、方法的優(yōu)化，在內(nèi)驅(qū)力的作用下，從獨(dú)立思考到批判性思考到創(chuàng)新思考，再批判、再創(chuàng)新，不斷探索，思想力得到錘煉，持續(xù)包容性成長(zhǎng)。在這個(gè)過(guò)程中，要加強(qiáng)科學(xué)教育，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到新時(shí)代交叉學(xué)科創(chuàng)新對(duì)于科技強(qiáng)國(guó)的價(jià)值，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索的勇氣和毅力，培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的責(zé)任當(dāng)擔(dān)意識(shí)和科學(xué)家精神。

五、思想力在交叉學(xué)科中培養(yǎng)保障系統(tǒng)

學(xué)生的腦發(fā)育狀況不同、交叉學(xué)科知識(shí)水平不同、內(nèi)驅(qū)力不同、思維方法掌握程度等方面不同，需要建立個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)共同體以保障學(xué)生交叉學(xué)科學(xué)習(xí)和思考。

（一）建立合理的個(gè)性化交叉學(xué)科學(xué)習(xí)方案

個(gè)性化交叉學(xué)科學(xué)習(xí)集中表現(xiàn)在學(xué)習(xí)方案建立和實(shí)施上。對(duì)于個(gè)性化交叉學(xué)科學(xué)習(xí)方案建立和實(shí)施，筆者思考了以下要點(diǎn)：明確提高學(xué)生的何種思維能力；理解學(xué)生的發(fā)展階段、興趣特長(zhǎng)、思維風(fēng)格；提供合適的交叉學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容和資源；創(chuàng)建鼓勵(lì)中學(xué)生探索、創(chuàng)新和自我學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境；建立一種能夠及時(shí)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度和結(jié)果的機(jī)制。

（二）建立合理的交叉學(xué)科學(xué)習(xí)共同體

交叉學(xué)科個(gè)性化學(xué)習(xí)方案的實(shí)施，涉及學(xué)生個(gè)人、家庭、學(xué)校、班級(jí)、教師、行政法規(guī)、社會(huì)資源方方面面，為了避免學(xué)生面對(duì)各種意見(jiàn)和要求，學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)方法等混亂，必然要建立以學(xué)生成長(zhǎng)為中心的交叉學(xué)科學(xué)習(xí)共同體，進(jìn)行充分溝通，讓學(xué)生成為主持人和最終決策者：確定共同體的目標(biāo)；設(shè)立導(dǎo)師制度、師徒制，多元化組合；提供資源支持；引導(dǎo)反思與討論；設(shè)立平臺(tái)展示成果。學(xué)習(xí)共同體不僅能鼓勵(lì)學(xué)生深入到各學(xué)科探究，而且通過(guò)合作和分享，思維方式互補(bǔ)互鑒，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

結(jié)" 語(yǔ)

在辨析思想力內(nèi)涵基礎(chǔ)上，考慮到科學(xué)教育中學(xué)生階段性思維發(fā)展特點(diǎn)，從思想力培養(yǎng)五個(gè)著力點(diǎn)出發(fā)，激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的內(nèi)驅(qū)力，以有效論證為核心，以個(gè)性化學(xué)習(xí)方案和構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體為保障，整個(gè)科學(xué)教育中交叉學(xué)科思想力培養(yǎng)過(guò)程是一個(gè)有機(jī)整體（圖6）。理論的探索，對(duì)于具體學(xué)段具體學(xué)生的具體培養(yǎng)方案開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義，具體實(shí)施方案有待進(jìn)一步細(xì)化和探究。具體方案的開(kāi)發(fā)和落實(shí)，需要國(guó)家相關(guān)職能部門予以政策上支持和保障，這是另外一個(gè)論題。

筆者對(duì)思想力內(nèi)涵及其內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行探索，期望能為新時(shí)代迫切需要的交叉學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供新的思維方式，在大中小幼一體化科學(xué)教育中，對(duì)國(guó)家實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略有所理論參考裨益。

①成長(zhǎng)型思維是指相信通過(guò)不斷學(xué)習(xí)和努力，可以持續(xù)提高自己的思維能力。

①知識(shí)圖譜是指對(duì)大量科學(xué)文獻(xiàn)新信息，借助于統(tǒng)計(jì)學(xué)、圖論、計(jì)算機(jī)技術(shù)等手段，以可視化的方式來(lái)展示科學(xué)學(xué)科體系的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、學(xué)科特點(diǎn)、研究前沿等信息的一種計(jì)量學(xué)方法。各階段的學(xué)生可以借鑒這種方法，把各學(xué)科綜合起來(lái)構(gòu)建個(gè)性化簡(jiǎn)易知識(shí)圖譜。

①關(guān)于認(rèn)知涌現(xiàn)的層數(shù)，熊哲宏教授說(shuō)：“盡管人們?cè)趧澐侄嗌賹哟我约案鱾€(gè)層次如何界定問(wèn)題上尚有爭(zhēng)議，但是認(rèn)知科學(xué)解釋的層次性則是不言而喻的?！?/p>

①2006年，Hinton在《Science》和相關(guān)期刊上發(fā)表了論文，首次提出了“深度信念網(wǎng)絡(luò)”的概念。他給多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的學(xué)習(xí)方法賦予了一個(gè)新名詞——“深度學(xué)習(xí)”。具體內(nèi)容，正文已闡述。

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Paths and Methods of the Thinking Power Improvement

---Studies Centered on Interdisciplinary Education

FEI Zheng-qing1， HENG Yi2

（1. the Affiliated Middle School of Sun Yat-sen University， Guangzhou， Guangdong 510275;

2. School of Digital Science and Computers， Sun Yat-sen University， Guangzhou， Guangdong 510275）

Abstract： With the enrichment of practice and the expansion of the knowledge boundary in the New Era， scientific education should study the thinking power to meet the desperate demand for interdisciplinary innovation. Starting from arguments on the connotation of thinking power， the paper expounds five points in cultivating thinking power： independent thinking ability， driving force， excellent critical thinking， innovative thinking， and excellence of thinking power， which is the organic unity of methods， practice and values. The cultivation of thinking power should be guided by the dialectics of Marxism， conform to formal logic， apply the latest research achievements such as deep learning and brain-like cognition， and seek scientific argumentation methods with interdisciplinary universality. Constantly “discovering problems， achieving new breakthroughs， and producing new innovations” highlight the spirit of scientists and are signs of thinking power excellence. Interdisciplinary cultivation of thinking power in science education demands scientific evaluation system， analysis and verification tools， personalized learning programs and learning community centered on learning growth to ensure implementation.

Key words： Thinking power; Science education; Interdiscipline; Critical thinking; Innovative thinking