人是如何学习的一一大脑、心理、经验及学校
作者：见正文    文章来源：《人是如何学习的》   
《人是如何学习的》是美国国家研究院行为科学、社会科学和教育委员会学习科学开发 项目委员会主持的一个课题，由国家科学院和美国教育部基金资助，参与者有16位国际著名的学习研究专家教授，分别来自美国10多所大学和研究机构。该课题以原有的学习研究为基础，借助学习科学的最新成果，对人类的学习进行多维的研究，历时两年，最后以论著的形式发表。
学习研究的现状
近三四十年发生的心理研究的革命对教育产生了重要的影响。新学习理论的产生为教学 提供了新的见解、新的方法和新的手段。跨学科的研究和新的科研合作形式使人们更清楚地 看到了把基础研究应用于教育实践的希望。三十年前，教育工作者们很少关注认知科学家的 工作，而研究者们的工作更是远离课堂。今天，认知研究者们更多地与教师合作，在真实的 课堂情境中一起探讨教学、发现问题、验证假设，从而加速了学者与教师、理论与经验的结合。
目前，最引人注目的无疑是研究方法和研究技巧的多样性，不同科学领域的信息日趋融 合。现在我们可以谈论的有关学习的话题远比以前丰富得多。来自认知心理学的研究加深了 人们对能力表现的本质和知识组织原则的理解。发展心理学的研究向我们展示了，儿童能够 理解大量的生物学基本原理、自然界因果关系、数字概念、故事和个人的意图。儿童的这些 能力使我们可以开发一种引进重要概念的创新课程。有关学习和迁移的研究揭示了构建学习 经验的重要原理，这促使人们在新的情境中积极运用以往的经验去组织信息、建构理解。在 社会心理学、认知心理学和人类学方面的研究成果中清楚地表明，所有的学习离不开特定的 文化模式、社会规范和价值期望，这些情境以强有力的方式影响着学习和迁移。神经科学的 发展曰益为从实验室研究中获得学习原理提供证据，它正逐步揭示学习是如何改变大脑的生 理结构和大脑的组织机能的。在认知发展心理学家和教育工作者中，对学习环境设计和评价的合作研究为教师了解不同情境的教学本质提供了新见解。新技术正引导人们去开发更多的 学习机会，这在几年前是不能想象的。简而言之，学习研究的这些进展已将科学与实践的关 系带入了一个新时代。
随着人类知识的急剧增长，学习的意义已从记忆和复述信息转向发现和使用信息。教育 的目的更多的在于帮助学生发展必要的认知工具和学习策略，使他们能够获得创造性地思考
有关历史、科学技术、社会现象、数学和艺术时所需的知识。掌握学科基础，包括如何设计 和提出有关各学科领域的有意义问题，能够加深个体对学习规律的基本理解，这将有助于使 他们成为自我维持的终身学习者。
新的学习科学
在上世纪中后期，人们越来越清楚地认识到人类学习及其生存环境的复杂性，从而导致 了一个新的领域一一学习科学的诞生。从诞生的那一天开始，学习科学就从多学科的视角来 研究学习，涉及到人类学、社会学、语言学、哲学、发展心理学、计算机科学、神经系统科 学和心理学学科。新的实验工具、新的认知论和新的方法论使科学家能够开始对心理功能进 行严谨的研究，通过实验来检验其理论，而不只是对思维和学习作盲目的猜测。近年来，人们注意到学习的社会情境和文化情境的作用。严格的质性研究方法开阔了人们研究学习的视 野，丰富了实验研究传统，使学习研究成为一门名副其实的科学。赵奕欢写真
新的学习科学的特就在于它强调理解性学习。它并不否认事实对于思维和问题解决的 重要性。对某些领域的专业知识的研究表明专家思考和解决问题的能力主要依赖于有关学科 领域的大量知识。但是，研究也清晰地说明了“有用的知识”并非是对无关事实的简单罗列。
专家的知识是围绕重要概念或“大观点”来联系和组织的，直接指向知识的应用场景，支持理解性学习和知识的迁移，而不仅仅局限于对事实的记忆。
新的学习科学关注认知的过程。它把人类学习看作是由目标指引，积极搜寻信息和问题 空间的过程，学习者带着丰富的先前知识、技能、概念、信仰和习惯进入正规教育，而这些 已有知识极大地影响着他们对环境内容、环境组织和解释方式的理解。反过来，这也影响着 他们记忆、推理、解决问题、获取新知识的能力。
新的学习科学认为人们是基于已有的知识去建构和理解新知识的。“鱼就是鱼”的故事 说明了在基于已有知识建构新知识的过程中，创造性的机遇和危险并存。在建构主义看来， 不管教师如何教学生，他们的知识都是在原有知识的基础上建构起来的“我没想要教，而他们却学会了”。好的学习不是来自教师到了一种好的教学方法，而是来自给学习者更好的机会去建构。教师只有把学习者带到学习任务中的已有知识和观念作为新教学的起点，并给予学生多一点学习和建构的机会，才能促进学生的学习。
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新的学习科学也强调学习者对学习进行自我调控的重要性。既然人们重视理解，那么他 们就必须学会把握理解和获取更多信息的时机。他们应该学会评价自己对他人意图的理解，
选择支持他人观点的理据，并能依据现象提出假设和验证理论。此外，新的学习科学也同时 强调反思性教学的重要性，即反思教什么、如何教、如何评价学习。这些理念在本书中有详 细的描述。
新的学习科学也为学习研究提供了一些新的研究方法和研究步骤。例如，并行分布式处 理研究把学习看作是所有参与的神经元间通过连接的适应而发生的。这个研究被用来设计明 确的计算模型，并通过行为实验、计算机模拟、功能性的大脑成像和数学分析将这个模型应 用于大量的研究问题。因此，这些研究有利于改进理论和实践，为科学的知识基础增添了一 个重要的维度。徽柔怀吉
综上所述，新的学习科学正开始把自己的真知灼见应用到学习者的综合学习能力培养方 面，使他们成为主动的学习者和探究者，探寻对复杂学科知识的理解，为把所学的知识迁移到新的问题、新的情境做好充分的准备。要做到这一点是一个巨大的挑战，但也并非空中楼阁。
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学习研究委员会认为学习是人类的基本功能和习性，人生来就是一个灵活的学习者、主 动获取知识和技能的行动者。人所学到的很多东西并不是从正规的教学中得到的。由于正规 教育一般都是在组织良好的知识结构中学习的，对情境的复杂性缺乏考虑，故所学的知识很 难迁移到校外情境。教师只有对人类曰常的各种学习进行分析研究，了解学生的学习方式方 法，才能真正了解学习。也只有这样，才能使我们的教学方法适应学生的学习，而不是让学 生去适应教学，适应课程。
本课题研究的一个重点是专业知识。学习研究委员会认为理解专家的专业知识非常重 要，因为这使我们能够洞察思维和问题解决的本质。专家与新手的差别不能简单归结为记忆 力或智力能力上的差异，也不是运用一般策略方面的区别，而是专家获得了广泛的知识，这 些知识影响他们所关注的事物，影响到他们在环境中如何组织、表征和理解信息，这反过来 又影响他们记忆、推理和解决问题的能力。专家的基本特征是:专家能识别新手注意不到的 信息特征和有意义的信息模式;专家获得大量的内容知识，这些知识的组织方式反映专家对 学科的理解深度;专家的知识不能简化为一些孤立的事实或命题，而应反映应用的情境;专 家能够毫不费力地从自己的知识中灵活地提取重要内容，能应用灵活的方法应付新情景和新 的挑战。
从分析专家知识过渡到对作为有效获取知识的基础一一学习过程的考察，学习研究委员 会把研究的重点放在对能产生迁移的各种学习经验的理解上。他们认为要实现迁移，就必须 把知识和技能拓展到学校学习情境以外，学习者最起码要知道所学知识什么时候能够被运 用一一运用的条件是什么，知识不能迁移在很大程度上是因为学习者缺乏这类有条件的知 识。靠死记硬背得来的知识很少能被迁移，只有在知道并理解知识背后隐含的原理时迁移才 能发生。
虽然有众多的各个年龄层次的学习者，但儿童在很多方面有别于成人学习者。对幼儿的 研究为我们打开了了解学习发展的一扇窗户。在特殊领域，比如生物学和物理学的因果关 系、数、语言等，婴儿和幼儿具有极强的好学易学的先天素质。这些对学习的偏爱有利于早 期学习或使之成为可能，也为低龄学校教育铺平道路。儿童既是问题解决者，又是问题制造 者。他们试图解决出现的问题。寻求新的挑战，在遇到失败时他们提炼并改进自己的问题解 决策略，而在成功的基础上建立新的策略。
神经科学发展证实了很多理论假设。作为一门新兴科学，它的新颖之处，因此也是重要 的，就是它吸纳了很多科学领域的重要观点和例证，揭示学习的生理机制，加速了非浸入
性 成像技术的出现。这些技术使得研究者们能够直接观察人类学习的过程和功能，从而证明了 在修正大脑结构建立心理结构的过程中经验所起的关键作用。学习改变大脑的生理结构，而 结构的变化改变大脑的组织功能。
对学习环境的设计意味着人们需要重新考虑教什么、怎样教以及怎样评价学习的问题。 有效的教学始于学习者带入教学环境的已有知识，包括文化实践和信仰，也包括学科内容知 识。他们目前所知道和相信的知识影响他们对新信息的解释。有时候学习者的当前知识支持 新知识的学习，有时候却起到阻碍的作用。人们也许获得了知识，但是却不能在特定的环境 中有效地激活所学知识。学习者中心环境试图帮助学生把其先前知识和当前的学习任务联系 起来。家长们尤其擅长帮助自己的孩子做这样的联系。教师们的处境较为艰难，因为他们不 能和所有的学生有共同的生活经验，因此他们必须去了解每一位学生的特殊兴趣和强弱。 思维与解决问题的能力使知识的提取和运用变得更加容易。有关早期学习的新知识显示 低年级学生比我们以前所认为的更能够掌握较为复杂的概念。但是，这些概念必须以适合学 生发展的方法把学生的学习与当前理解联系起来，帮助学生在理解的基础上学习而不是促使学生获得彼此不相联系的事实和技能，即孤立的知识和技能。
评价问题也代表了看待学习环境设计的重要视角。反馈对学习来说是最基本的，但是课 堂上的反馈并不常见。学生的测验和论文可能得到分数的评定，但这些都是学习结束时的终 结性评价。还需要形成性评价，为学生提供修正或改进思维和理解的机会。评价必须能够反 映由学习目标所具体规定的各种学习环境。我们应该让学生、教师、家庭和社区参与评价过 程，使学习评价多元化。
各类专业知识所涉及的都不仅仅是一般的问题解决技能，还包括组织有序的概念知识和 探究过程。各种学科也都是以不同的形式和方法组织起来的e有其各自的探究方法。有效的 学习要求教师需要有“教育教学知识”，而且必须了解他们所教学科的结构，并以此作为认知路标来指导学生的作业，来评价学生的进步。简而言之，教师的学科知识和教育教学知识 是相互作用的。那种认为“一个好教师能胜任任何一门学科的教学”或“学科知识本身对教 学就已足够了”的看法都是不可取的。
学习研究委员会把教师的学习作为一个课题来研究，这相对来说还鲜为人知。这种研究 是以丰富的个案研究为形式的，它为我们提供了重要的信息，说明什么类型的学习机会是教 师在改变其教学实践时所需要的。研究发现：当我们从学习者中心、知识中心、评价中心
、共同体中心的角度来审视教师学习时，教师的学习机会就显得极为不足。职前的教师培训在提供给教师学会理解和为理解而教方面是不成功的。教师成功的学习要有连续性，从职前教育到上岗初期的见习教学，再到发展终身专业的学习机会都要有统筹的安排，而创造这样的 学习机会是我们面临的主要的挑战。
新技术的一些特点与新的学习科学的原理是一致的。因此，要创造一种能够让学生在做 中学，能够及时得到反馈和不断地提炼个人理解的学习环境变得较为容易。技术能够帮助人 们把那些难以理解的概念直观化。学生们能够用类似于在学校之外环境中使用的可视化工具 建模软件来提高他们对概念的理解，并使学校环境向非学校情境迁移成为可能。新技术为我 们打开了通向巨大的信息源的通道，包括数字图书馆、可分析的真实世界数据，以及连接其 他能够提供信息、反馈和灵感的人。所有这些都能加强教师、管理人员还有学生的学习。新 技术可以以多种方式帮助我们创建这样的环境，既为教师，也为教师所教的学生。