人是如何学习的

美国国家研究理事会1996年组织了16位专家对学习科学的新进展进行的为期两年的研究报告。报告总结了国际近30年从脑科学、神经科学、行为科学、心理学和教育学等多个学科角度对关于人类学习的研究成果，提出了学习的科学的概念并对科学、教学、评估以及学习环境的安排设计提出了一整套有着重要现实意义的原则。

一、从猜测到科学

1．学习科学的发展

在学习科学的发展部分中，该书主要介绍了学习的研究实际上走过了一条从猜测到科学的道路。在19世纪后期，人们尝试运用系统分类法研究人类思维的过程，他们致力于把人类的意识置于精确的分析之中──主要是提出一些通过内省可以反映出思维过程的题目。到19世纪末20世纪初，出现了一种行为主义的新型学校。与内省中的内在主观主义相对，行为主义者认为，心理学的科学研究主要是对可观察到的行为的研究，以及对控制行为的刺激条件的研究。因此，行为主义者把学习的概念界定为刺激和反应之间形成的研究过程。学习的动机主要是受一些驱动力的影响，如饥饿、奖赏和惩罚等外部力量的有效性。

早期的行为主义的局限在于把目光仅仅放在刺激条件以及与这些刺激条件相联系的行为身上。到了20世纪50年代后期，人们对人类机器环境的复杂性的了解日益显著，一个新领域──认知科学出现了。认知科学主要从多学科的视点来研究学习问题，这些学科包括人类学、语言学、哲学、发展心理学、计算机科学、神经科学以及其它心理学的分支学科。运用一些新的实验工具、新的方法论以及新的理论假设，有可能使科学家开始对心理功能进行认真的研究：去检验他们的理论而不是仅仅对思维和学习进行简单的推测。

2．理解学习

理解学习是新的学习科学的特征之一。简单来讲，记忆已不仅被看做是简单的联结，而是通过学生自己的理解达到知识的迁移，使得在学校中学到的知识能够在其他适用的情境中得以运用，而不仅仅是记住它们，所以学生的学习应该把重点放在对知识的理解的过程上。然而，我们的许多课程都强调记忆而非理解，给学生去理解或搞清题目含义的机会是有限的，因此，课本中充斥着那些希望学生去记忆的事实，并且大多数测验都是在评价学生记忆事实的能力。

3．先验的知识

最新学习观认为，新知识的学习必须从学生现存的知识结构中构建，也就是说，孩子们所听到的一切都与其先前所有的观点相联系，即在他们已有的知识和信念的基础上，构建新知识以达到新的理解。这一观点的逻辑延伸就是，教师需要注意学生带入课堂的一些错误的或理解不充分的“天真的理论”，然后教师设计情境帮助学生获得更成熟的理解，去构建这些思想。如果学生最初的思想和信念得不到重视，那么，他们形成的理解力就会和教师希望的相去甚远。大量证据也表明，当教师注意学生完成学习任务时已经具有的知识和信念时，学生的学习效率会得到极大提高，把这些知识作为新的教学的起点，以监控学生所获概念的变化来决定教学的程序。

4．积极的学习

学习科学的新发展也强调人们对自己的学习的控制的重要性，既然理解是很重要的，人们就必须学会知道什么时候他们理解、什么时候他们需要更多的信息以及他们用什么策略来评价自己是否理解了别人的意思等等。这些与“元认知”有密切的关系。“元认知”指人们在不同任务中预测自己行为结果的能力（例如，他们怎样更好地记住各种不同的刺激）以及对自己理解和掌握的当前水平的监控能力。教学实践与学习的元认知方法是联系在一起的，这些元认知方法包括对困难事物的理解，自我评价及对做什么和需要提高什么的反应。这些实践能够提高学生在新情境和事件中将已有的知识进行迁移的能力。

总而言之，新的学习科学正在为人们提供一种使学生成为积极学习者的知识。积极的学习就是尝试去理解复杂学科并能把他们所学的知识自如地运用到解决新问题，适应新情境中。这就要求我们要重新思考什么是教学、怎样教学以及怎样评估学习等问题。

二、学习者与学习

1．怎样区别专家与新手

在这一部分中，该书主要阐述了专家与新手的区别。专家为什么是专家？除了他们掌握了大量的知识外，更重要的是他们形成了有效地思考和推理的独特方式。专家运用获得的广泛的知识，影响他们的注意力，影响他们的组织、陈述和解释周围环境中信息的方式，这些又影响了他们记忆、推理与解决问题的能力。该书以国际象棋、物理、数学、电学和历史领域的专家为例进行了研究，关于专家与新手的区别得出以下主要结论：

○ 专家们注意信息的特征和富有意义的模式，而初学者不注意这些；

○ 专家们获得的极其丰富的知识是有组织的，他们对于信息的组织反映出对事物的深入理解；

○ 专家们的知识，不能被简化成孤立的事实或命题组，相反，它们具有适用性，也就是说，它是被“条件化”了的；

○ 专家们能够毫不费力地捡回知识中的重要特征；

○ 尽管专家们详细地了解自己的学科，但这并不保证他们能就此话题指导他人；

○ 专家在进入新情境时具有不同层次的灵活性。

2．学习与迁移

学校教育的主要目标是让学生能够灵活地适应新问题和新情境，即迁移能力的培养。该书主要从促进初始学习的要素、影响迁移的其他因素（情境、积极迁移的方法与消极迁移的方法、迁移与元认知、基于先前经验的迁移学习、已有知识的建构、概念理解的转变、迁移与文化背景、学校生活与日常生活之间的迁移）两个方面进行了阐述。

学习的几个重要特征影响学生在新情境下对原有知识进行迁移的能力。初始学习的种类和数量是专长发展和知识迁移的关键性决定因素。学生受动机驱使，去花费时间学习复杂题目，解决他们感兴趣的问题。运用知识去创造产品、帮助他人的机会对学生来说是很强的动机。

学习是需要花费时间的，但只有时间对有效学习来说还不够，将时间用于理解学习和用于简单记忆课本或讲授知识、程序，会产生不同的结果。对学习者来说为了获得对自己学习的深刻洞悉，经常的反馈是至为重要的：学生需要监控自己的学习并积极地评价其学习的策略和其当前的理解水平。

学习的情境对提高迁移也很重要，在单一情境中被传授的知识与在复合情境中被传授的知识相比不利于产生灵活迁移。在复合情境中，学生更有可能去概括概念的相关特征，形成对知识更灵活的表征。精选的对比案例的使用，有助于学生学习新知识应用的条件。问题的抽象表征也可以促进迁移。尽管要素的概念需要界定，不同任务间的迁移仍与不同任务所具有的共同要素的多少有关。评价学习效果时，关键要看对所学新知识包涵的概念的掌握速度，而不是过早的在新的学习领域中的操作尝试。

所有的新学习都包含迁移。先前知识能促进或阻碍对新知识的理解。例如，基于计算数学的日常知识会阻碍有理数的学习；基于日常物理经验的假设（如，在看似椭圆的地球上上行）可能会加大学习者对天文学或物理学等学科的概念的理解难度，教师可以通过帮助学生审视其思维，纠正其错误概念，鼓励学生超越具体问题去进行思考或考虑问题的变式等方式来改变其初始的概念。先前知识对理解学习极为重要的一方面，即支持其先前学习的文化实践、有效教学通过积极确认学生带入学习情境的相关知识和优点并发展它们来促进积极迁移。

该部分的主要结论：

○ 技能与知识必须扩展，应超越它们起初学习的狭窄的内容。有时，在学校中掌握了解某一道数学题的方法不一定能迁移到去解其它情境中的题；

○ 对学习者而言，学会“何时”应用所学的知识──即掌握应用的条件至关重要。迁移的失败往往是由于学习者缺乏这种条件化的知识；

○ 学习必须由通用的原则来引导以便能够广泛应用。死记硬背获取的知识极少能够迁移；当学习者理解了那些可以应用于新情境中问题的基本原则时，迁移才最有可能发生；

○ 如果学习者具备概念性的知识，在独立学习的尝试中就会获益。对儿童的概念形成与发展的研究表明，学习者对问题的心理表述具有核心意义，其中包括某个问题与其它问题的异同，还有对问题的总结构中各个组成部分与总体的关系的理解；

○ 如果学习者将自己专视为学习者和思考者，那么他们最有可能成功。学习者学习的自我意识和对策略的评价将使他（她）持续地为实现目标学习，或者帮助学习者自问他（她）是否理解了全部内容。我们能够成为独立的学习者，具有持续的自我学习的能力──在本质上，这就是人类之所以成为终生学习者的原因。

3．儿童如何学习

尽管在各种年龄的学习者身上存在着显著的共同点，但孩子们在许多方面还是不同于成人的。对儿童的研究为学习的发展打开了一扇窗户。对婴儿认知和儿童如何形成早期学习倾向这两方面内容的新的理解，为儿童轻松地向正式学校情境过渡提供了指导。本部分的主要研究成果有：

○ 人类在某些领域有学习的倾向，儿童在形成对周围世界的感知方面是非常积极的。在某些领域，例如在数字、语言方面，婴幼儿有着强烈的倾向并能迅速、容易的学习。这种学习倾向使早期学习成为可能，同时为完成早期学校教育铺平了道路；

○ 儿童缺乏知识和经验，但并不缺乏推理能力。尽管儿童是无经验的，但他们可以方便地用已有知识进行推理；

○ 提前了解知识会使学习过程迅速开始，但由于儿童只具备有限的经验，逻辑思考的体系也没有完全发展，他们的知识中常包含着错误的概念。错误的信息会阻碍学校学习，所以教师应充分意识到影响儿童理解的背景知识；

○ 学习的策略是重要的，儿童能够学习任何实践性的事物，但当要求他们学习一般领域时，他们还需要发展有意学习的策略；

○ 儿童需要明白学习意味着什么，作为学习者他们应该怎么去计划、检测、修正、反思自己与别人的学习，还要学会判断自己是否已经理解。这是元认知能力为学习提供的策略；

○ 儿童既是问题的提出者，又是问题的解决者。儿童试图解决呈现在面前的问题，同时又寻求新的挑战。经过一次次失败，他们会不断改进解决问题的策略，他们之所以坚持，是因为对成功的追求和求知需要是他们自身行为的动机；

○ 成人帮助儿童建立新旧情境之间的联结。成人引导儿童的注意力，帮助儿童建构经验系统，支持儿童学习的愿望，调节儿童认知信息的复杂水平与难度，以此来培养儿童的好奇心。

4．思维与大脑

对大脑发展的理解和学习机制的进展对于教育和学习科学有着极大的意义，这一点已经得到人们的认同。这一部分主要对神经科学以及认知科学的主要发展做一总结，这大大扩展了对于人类学习机制的知识。从神经科学的角度来看，语言、记忆、教学和学习以及经验和环境等对于儿童大脑发育以及心理发展过程有着非常重要的作用。大脑发育与心理发展包括儿童与外部环境的连续互动。

本部分的主要结论有：

○ 学习过程改变了大脑的物理构造；

○ 这种结构变化改变了大脑的功能结构。换句话说，学习过程对大脑进行了组织和重组；

○ 大脑的不同区域可在不同的时间内进行运作，也就是关键期的问题。在某些特定的关键时期，经验有着极大的影响，而有些经验在很长时间内影响着大脑。

三、教师与教学

1．学习环境的设计

随着社会的发展，学校教育的目标发生了显著的变化，新目标提出了一些新的需要，对教什么、如何教以及如何评价学生等问题进行了反思。学习理论虽然并不能为有效的学习环境提供配方，但它对有效的学习环境的设计有极大的促进作用。

学习环境设计有四个观点：以学习者为中心的环境、以知识为中心的环境、以评价为中心的环境和以团体为中心的环境。

以学习者为中心的环境：我们知道，学习者一般是使用它们已有的知识来建构新的知识，同时它们在建构时所了解的知识影响着他们对新信息的结实。学习者现有的知识有时支持新的学习，但有时也会阻碍新的学习。以学习者为中心的环境试图帮助学生在以往知识和现有学科任务之间建立联系。教师必须了解每个学生知道什么、关心什么、能做什么和要做什么，也就是要熟悉每个学生特殊的兴趣和内在的力量。

以知识为中心的环境：有效的教学还必须有知识最为基础。仅仅教授一般问题的解决和思考的技能是不充分的，思考和解决问题能力虽然可以在适当的情境中获得，但还需要具有良好组织的知识体系。以知识为中心的环境通过各种指向理解和下一步迁移途径的学习，极大地满足了帮助学生变得富有知识的需要。

对学习来说，评价是最基本的。评价的关键原则是，必须要给学习者提供反馈和修正的机会。但在我们的课堂中却常常缺乏这种机会。虽然学生们在最后的测验中获得的分数，但这些是发生在期终考试的时的总结性评价。我们还需要一些形成性评价来为学习者提供修正和促进他们思考和学习质量的机会。评价必须反映多种环境的学习目标，如果目标是为了推动理解，那么仅仅提供主要集中于事实和公式记忆的评价是不够的。

以团体为中心的环境：学习科学的新发展认为环境在多大程度上是以团体为中心对学习也是很重要的，即对团体感形成的关注程度。这里的团体有多个方面，包括教室团体、学校团体和学校与更大的团体，包括家庭的联系。理想的状态是，学生、教师和其他有兴趣的参与者共同分享学习和高标准的规范，这样可以增加人们之间的互动，接受反馈和学习的机会。

2．有效的教学

任何一种专业知识都包含不止一组解决问题的一般技能，它还包括经过良好组织的概念知识和研究步骤。各种学科都是以不同的方式组织起来的，并具有各自的研究方法。本部分就历史、数学和自然科学中的几个例子对此进行了阐述。

教师的学科知识和教学法知识是相互作用的。但对学科知识结构的了解并不能自动地对教师进行引导。这样就纠正了一个常见的错误观点，即认为一个教师只要了解了所有学科是具体知识，他们就能教好任何一门课。

主要结论有：

○ 高水平的教师需要掌握“有关教学法的知识”──即如何教授某一特定学科内容的知识，这与一般教学方法的知识不同；

○ 专家型教师应了解他们所教学科的知识结构，这可以为他们提供认知地图，以引导他们为学生安排学习任务、评估学生的进步程度、解决在课堂交往中出现的问题。

3．教师的学习

在学校中，教师是提高学习的关键。为了能以新的学习理论指导自己的教学，教师需要有广泛的学习机会。对教师而言，有效的学习需要把职前教育、早期教学实践以及作为职业的终生发展的有机环境协调起来，使其具有连续性。

4．支持学习的技术

技术已经成为教育中的一种重要的工具。基于计算机的技术极有可能成为提高知道的普及性和作为促进学习的手段。现代信息技术为我们提供了丰富的信息资源，扩展了我们的团体。本部分的主要结论有：

○ 由于新技术是相互影响的，所以现在给学生创造从做中学、能接受反馈、不断加深其对知识的理解，从而获得新知识的环境比较容易；

○ 技术能帮助人们把难于理解的概念具体化，学生能够使用具体的和仿真的软件来提高对概念的理解，同时提高从学校环境向非学校环境迁移的概率；

○ 新技术为我们提供了搜集信息的途径，其中包括数字化图书馆，与提供资料的人联系等，所有这些都促进了管理者、教师和学生的学习。

来源：《人是如何学习的》 作者:(美)约翰·D·布兰思福特 等   译者:程可拉 孙亚玲 王旭卿;；华东师范大学出版社