学习科学的发展

第二节　学习科学的发展

一、学习理论的发展历程

学习理论是探究人类学习本质及其形成机智的心理学理论。它重点研究学习的性质、过程、动机以及方法和策略等。历史上人们对学习理论的探讨源远流长。20世纪以来，学习理论开辟了一个崭新的天地。人们开始通过实验探索学习现象和学习机制的原理，从而创立了各种学习理论。归纳起来，可分为两大学派，即行为学派和认知学派。

1.行为学派

行为学派认为，心理科学是一门行为科学。他们把环境看作刺激，把伴随而来的行为视为反应，认为学习是刺激与反应之间的连接，也就是S-R模型。持这种观点的人往往依据这样一个基本假说:学生的所有行为都是习得的，都是学生对以往和现在的环境所做出的反应。这种学习理论的逻辑延伸，就是要形成一种改变或修正行为的方法———改变环境。在学校教育中，教师的职责就是要创设一种环境，尽可能适时强化学生正确行为。

行为学派代表人物有巴甫洛夫（1849—1936）、桑代克、斯金纳（B.F.Skin-ner，1904—1990）等。

（1）巴甫洛夫的狗———经典条件反射理论

巴甫诺夫的条件反射理论是通过一个实验来说明的，该实验是心理学中最著名的实验之一（见图1-4）。巴氏在实验中先摇铃再给狗以食物，狗得到食物会分泌唾液。如此反复。反复次数少时，狗听到摇铃会产生一点唾沫；经过30次重复后，单独的声音刺激可以使其产生很多唾沫。但是经过许多重复联系，仅仅听到声音1～2秒后，狗就开始分泌唾液。在这里，食物是非条件刺激———即已有的一种反应诱因；分泌唾液是非条件反应———对非条件刺激的非条件反应。铃声是条件刺激———一种被动引起的非条件刺激的反应。巴氏实验中，食物和铃声之间的联系重复，最终导致狗将食物和铃声联系起来，并在听到铃声时分泌唾液，这种由铃声一种刺激引起的唾液分泌的反应叫做条件反射。比如一只听到铃声就分泌唾液的狗在一段时间内既没有得到食物也没有听到铃声，那么这种条件反射可以和以前保持一样强烈，当然这“一段时间”不能太长。如果在三天内只有铃声没有食物或只有食物没有铃声，那么原来存在于铃声和食物间的联系将减弱。

图1-4

（2）桑代克的迷笼实验———刺激反应理论

在桑代克的动物实验中有一个著名的“饿猫逃出迷笼实验”。桑代克设计了“桑代克迷笼”（见图1-5），将饿猫关入此笼中，笼外放一条鱼，饿猫急于冲出笼门去吃笼外鱼，但是要想打开笼门，饿猫必须一气完成三个分离的动作。首先要提起两个门闩，然后是按压一块带有铰链的台板，最后是把横于门口的板条拨至垂直的位置。经观察，刚放进笼中的饿猫以抓、咬、钻、挤等各种方式想逃出迷笼，在这些努力和尝试中，它可能无意中一下子抓到门闩或踩到台板或触及横条，结果使门打开，多次实验后，饿猫的无效动作越来越少，最后一入迷笼就会立即以一种正确的方式去触及机关打开门。

图1-5

桑代克据此认为，学习的实质就是有机体形成“刺激”（S）与“反应”（R）之间的联结。他明确地指出“学习即联结，心即是一个人的联结系统。”同时，他还认为学习的过程是一种渐进的尝试错误的过程。在这个过程中，无关的错误的反应逐渐减少，而正确的反应最终形成。根据他的这一理论，人们称他的关于学习的论述为“试误说”。

（2）斯金纳箱———操作性条件反射理论

箱内放进一只白鼠或鸽子，并设一杠杆或键，箱子的构造尽可能排除一切外部刺激（见图1-6）。动物在箱内可自由活动，当它压杠杆或啄键时，就会有一团食物掉进箱子下方的盘中，动物就能吃到食物。箱外有一装置记录动物的动作（图1-6）。

图1-6

斯金纳通过实验发现，动物的学习行为是随着一个起强化作用的刺激而发生的。斯金纳把动物的学习行为推而广之到人类的学习行为上，他认为虽然人类学习行为的性质比动物复杂得多，但也要通过操作性条件反射。操作性条件反射的特点是:强化刺激既不与反应同时发生，也不先于反应，而是随着反应发生。有机体必须先作出所希望的反应，然后得到“报酬”，即强化刺激，使这种反应得到强化。学习的本质不是刺激的替代，而是反应的改变。斯金纳认为，人的一切行为几乎都是操作性强化的结果，人们有可能通过强化作用的影响去改变别人的反应。在教学方面教师充当学生行为的设计师和建筑师，把学习目标分解成很多小任务并且一个一个地予以强化，学生通过操作性条件反射逐步完成学习任务。

直到20世纪中叶，行为主义学派在北美心理学界还占主导地位。自20世纪五六十年代开始，学习心理学史上又出现了一次根本性的转向，称为“认知革命”。现在，认知心理学成为学习心理学的主导思潮。认知心理学家注重研究的是知觉、记忆、想象、思想、问题解决等。这一流派与行为学派不同，研究的对象是学生对环境中各种事物的内部过程。他们试图解说学生头脑中的认知结构，即学生知觉和概括自然社会和人类社会的方式。认知心理学的一个基本假说是:学生的行为始终是建立在认知的基础上的。而且，认知心理学家一般持发展的观点。在教育方面，他们强调教师必须根据学生的知觉和思维发展的不同阶段教学。

从教育实践方面看，由行为派思想发展起来并风行一时的程序教学，后经改善为计算机辅助教学、掌握学习等等，到目前还保持着充分的活力，并得到相当广泛的应用。后来，随着时间的推移，西方学习理论由行为派占主导（优势）转移到认知派占优势上，其实更确切地说，应是转移到两派互相吸取的发展趋势上。

2.认知学派

认知学派的学习理论则是最为繁杂的，按照时间顺序可以分为格式塔学派的完形———顿悟说、托尔曼的认知———目的说（符号学习理论）、布鲁纳的认知———发现说、奥苏泊尔的接受———同化说（有意义接受说）。加涅的理论我们单独进行讨论。

（1）格式塔学派的完形———顿悟说

第一次世界大战期间，可怜的科勒被当作是敌国的间谍，行动限制在西班牙的一个小岛上，不甘寂寞的科勒也找了一只可怜的黑猩猩为伴，进行了一系列的试验。其中一个实验是:这只黑猩猩被科勒饿了好长一段时间，然后关在铁笼里面。笼子上方挂着一串香蕉，可是黑猩猩却不能够着它。这个铁笼和桑代克的迷笼或者是斯金纳箱不一样，并没有提供什么机关之类的东西，只有几只小纸箱子。科勒发现黑猩猩在了解到自己不能够直接摘到香蕉之后，并没有在里面表现出盲目的尝试行为，相反，它非常冷静地观察情景中的一切，直到最后突然开始行动，将几个纸箱子叠在一起，从而摘到香蕉。科勒认为这个行为就是顿悟，也就是我们的学习方式。

但是完形———顿悟学习理论是格式塔三剑客共同合作的结果:韦特海默、考夫卡、科勒。他们认为个体已经存在的完形———即情景以及应对情景的方式———在面对新的情景时出现了缺口，但是，经过个体的认知重组，建立新的适应于新情景的完形，这个过程就是学习的过程。

在这个学习过程中有一个重要的内容就是顿悟，顿悟就是形成新的完形的过程。顿悟有两个条件，其一是个体对环境的整体性和结构性知觉，另一个是假定的心智本身的重组能力。

完形———顿悟说和联结派学习理论相比，提出学习结果是形成新的完形，而不是联结；顿悟是学习过程的重点，而非尝试错误。这就强调了学习者的内在组织能力和主观能动性。

不过，如果我们将斯金纳的老鼠或者是桑代克的猫装进科勒的铁笼子里面，它们应该不会表现出这种顿悟行为，也就是说，科勒成功的地方在于他的实验对象是黑猩猩，相比之下对人类有更好的类比余地。

另外，这里面的完形实际上就是我们说的认知结构，如果要翻译过来的话也许更容易明白:我们已经存在的认知结构不能够解决新情景中的问题，对新情景有整体性的把握（黑猩猩的观察过程），认知结构开始重组，如似乎顿悟，产生了学习。从这种解释来看，完形-顿悟说是属于非常简单的学习理论。

（2）托尔曼的认知———目的说（符号学习理论）

托尔曼和斯金纳有共同的爱好，就是喜欢折磨小老鼠。他利用老鼠做了两个重要的试验，一个是位置学习试验，一个是潜伏学习实验。在位置学习实验中，老鼠被放置在一个特制的迷宫中，老鼠有三条路可以到达目的地，但是托尔曼可以利用两个门来切断其中的最短的一个或者是较短的两个路线。托尔曼发现，经过多次试验之后，一旦老鼠发现自己前进的道路被切断，它会在短时间里找到替代路线，并且常常是优化的选择。托尔曼觉得，这只老鼠出现了学习行为。

但是，老鼠所学习到的并不是什么联结，因为S-R联结根本就不能够解释老鼠的这种选择行为。所以，托尔曼觉得老鼠学会的是“认知地图”，是一种“目的—对象—手段”三者联系的认知结构。其中一个重要的概念是期待，即目的。老鼠的学习过程并不是盲目的，而是存在一定的目的，从行为的开始到最后的结果都是受到这种目的的影响。因此托尔曼提出了“中介变量”这一概念，将联结派的S-R公式改写为S-O-R。

托尔曼的潜伏学习实验在一定程度上证明了中介变量的存在，但是，这个试验却非常容易让人想到班杜拉的攻击行为模仿实验，让人有异曲同工的感觉。

（3）布鲁纳的认知———发现说

布鲁纳和剩下的奥苏贝尔似乎都不怎么喜欢动物，并没有做什么试验，但是他们俩提出的理论却是许多人可望而不可即的。布鲁纳的认知发现说受到了格式塔学习理论的影响，很大程度上是对其理论的细化。

布鲁纳明确地提出了“认知结构”这一名词，认知结构指个体过去对外界事物进行感知、概括的一般方式或经验所组成的观念结构，它可以给经验中的规律以意义和组织，并形成一个模式，其主要成分是“一套感知的类别编码系统”。认为学习的实质是个体主动的经过加工形成新的认知结构的过程。个体现有的认知结构是之前经验的结果，也是学习新知识的内部因素和基础。这一部分，说是照抄的也不为过。

不过，布鲁纳如果仅是如此的话就不会这么伟大了。他还提出学习过程就是类目化（概括化）的过程，即学习者通过这种类目化的活动将新知识与原有的类目编码系统联系起来，不断形成或发展新的类目编码系统。这个过程包括三个阶段:知识的获得、知识的转化、知识的评价。

同时，布鲁纳提出了结构教学观，这也是其认知结构与课堂学习内容紧密联系的产物。可见，一个理论要生存，就必须有用。

最后，布鲁纳有一个重要的贡献，就是提出了发现学习的概念，以抗衡斯金纳等行为主义教育观。虽然布鲁纳认为发现学习是最佳的学习方式，但是不得不承认的是:发现学习永远也不可能成为最主要的学习方式。

综观布鲁纳的学习理论体系，他是真正站在前人肩膀上的巨人。这不得不让我想起站在巴甫洛夫肩膀上的华生。

（4）奥苏贝尔的接受———同化说（有意义接受说）

奥苏贝尔和布鲁纳一样都是比较懒的人，如果说布鲁纳还稍微回顾了一下格式塔的学习理论，在此基础上提出了自己的看法，那么奥苏泊尔就完全是忘了提一下前人的研究，自顾自地将有意义接受说提出来了。当然，其基础还是格式塔这位老祖宗。

奥苏泊尔认为有意义学习的实质是在学习的过程中，新知识与学习者认知结构中已有的适当观点建立起实质性的和非人为性的联系。实质性联系是指学习对象与学习者现有认知结构之间的概念、符号或者是命题建立起内在的联系，而不仅仅是字面上的联系；非人为性联系是指学习对象与学习者现有认知结构之间的概念、符号或者是命题建立起的联系是符合逻辑的，而不是任意附加上去的。

奥苏泊尔提出了有意义学习的三个条件:材料本身必须是具有逻辑性的、学习者必须具有有意义学习的心向、学习者的认知结构中必须有同化新知识的适当概念、符号或者是命题。

有意义学习的心理机制是同化，实质是新知识通过与已有的认知结构中的相对应部分建立起实质性的非人为性的联系而成为新的认知结构中的一部分。一方面学习内容被学习者所理解，另一方面学习者获得了新的认知结构。

为了使自己的理论能够更好地应用到实际教育过程当中，奥苏泊尔提出了“先行组织者”的概念，是针对有意义学习的第三个条件而言的。先行组织者是指预先提供给学生的将学习内容和原有认知结构联系起来的学习材料。

纵观认知学派学习理论的发展过程，最重要的两种学习理论都不是从实验室中得到的。也许，一旦我们开始考虑人的主观能动性时，动物实验的局限性就完全暴露出来了。此刻，考虑现实环境中人类的学习过程似乎更有效果。当然，新的技术:用电脑模拟学习过程也是一条光明大道。

另外，与其说布鲁纳和奥苏泊尔提出的是学习理论，倒不如说是学习方法。也就是说，与前面的那些理论相比，它们与实际教育和学习联系得更加紧密，这也是学习理论发展的一个趋势。不过，造成的结果就是，学习理论越来越细，越来越多。

3.认知建构理论

随着认知理论的发展，人们越来越强调学习者在积极主动地建构对知识的理解，这种建构是在主客体交互作用的过程中进行的。认知建构理论强调建构的特殊性，每一学习者都是在自己已有的经验的基础上，以其特殊的方式在建构；并且，每一学习者都是在特定的情境下建构的。每个人对事物都有独特的理解，不同人之间的交流可以影响学习者形成不同的建构。

建构主义理论认为，知识并非都有系统结构的。知识可分为良构领域的知识和非良构领域的知识。前者是指有关某一主题的事实、概念、规则和原理，它们之间是以一定层次结构组织在一起的。后者则是将前者的知识应用于具体问题的情境时而产生的。因为在解决每一个实例时，都涉及许多概念的相互作用。其中所涉及概念的数量、方法及相互作用各不相同。意味着，良构领域中的同一个方法，其内涵在各个具体实例中将表现出一定的差异。因此，学习者要解决某一领域的实际问题，必须掌握非良构领域的知识。

建构主义认为:知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境，即社会性背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构的方式而获得。多媒体计算机和网络通信技术的发展，为建构主义学习环境提供了理想认知工具，能更有效地促进学生的认知发展。

建构主义模式的教学方法

（1）支架式教学（scaffolding instruction）

支架原本指建筑行业中使用的脚手架，在这里用来形象地描述一种教学方式:儿童被看作是一座建筑，儿童的“学”是在不断地、积极地建构着自身的过程；而教师的“教”则是一个必要的脚手架，支持儿童不断地建构自己，不断建造新的能力。支架式教学是以前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论为依据的。维果斯基认为，在测定儿童智力发展时，应至少确定儿童的两种发展水平:一是儿童现有的发展水平，一种是潜在的发展水平，这两种水平之间的区域称为“最近发展区”。教学应从儿童潜在的发展水平开始，不断创造新的“最近发展区”。支架教学中的“支架”应根据学生的“最近发展区”来建立，通过支架作用不停地将学生的智力从一个水平引导到另一个更高的水平。

支架式教学由以下几个环节组成:

1）搭脚手架———围绕当前学习主题，按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。

2）进入情境———将学生引入一定的问题情境。

3）独立探索———让学生独立探索。探索内容包括:确定与给定概念有关的各种属性，并将各种属性按其重要性大小顺序排列。探索开始时要先由教师启发引导，然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。

4）协作学习———进行小组协商、讨论。讨论的结果有可能使原来确定的、与当前所学概念有关的属性增加或减少，各种属性的排列次序也可能有所调整，并使原来多种意见相互矛盾且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗、一致起来。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构。

5）效果评价———对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，评价内容包括:①自主学习能力；②对小组协作学习所作出的贡献；③是否完成对所学知识的意义建构。

（2）抛锚式教学（anchored instruction）

这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了（就像轮船被锚固定一样）。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验（即通过获取直接经验来学习），而不是仅仅聆听别人（例如教师）关于这种经验的介绍和讲解。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础（作为“锚”），所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”或“情境性教学”。

抛锚式教学由这样几个环节组成:

1）创设情境———使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。

2）确定问题———在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容。选出的事件或问题就是“锚”，这一环节的作用就是“抛锚”。

3）自主学习———不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索，并特别注意发展学生的“自主学习”能力。

4）协作学习———讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。

5）效果评价———由于抛锚式教学的学习过程就是解决问题的过程，由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。

（3）随机进入教学（Random Access Instruction）

由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握，即真正达到对所学知识的全面而深刻的意义建构是很困难的。往往从不同的角度考虑可以得出不同的理解。为克服这方面的弊病，在教学中就要注意对同一教学内容，要在不同的时间、不同的情境下，为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。换句话说，学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解，这就是所谓“随机进入教学”。显然，学习者通过多次“进入”同一教学内容将能达到对该知识内容比较全面而深入地掌握。这种多次进入，绝不是像传统教学中那样，只是为巩固一般的知识、技能而实施的简单重复。这里的每次进入都有不同的学习目的，都有不同的问题侧重点。因此多次进入的结果，绝不仅仅是对同一知识内容的简单重复和巩固，而是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。

随机进入教学主要包括以下几个环节:

1）呈现基本情境———向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境。

2）随机进入学习———取决于学生“随机进入”学习所选择的内容，而呈现与当前学习主题的不同侧面特性相关联的情境。在此过程中，教师应注意发展学生的自主学习能力，使学生逐步学会自己学习。

3）思维发展训练———由于随机进入学习的内容通常比较复杂，所研究的问题往往涉及许多方面，因此在这类学习中，教师还应特别注意发展学生的思维能力。

4）小组协作学习———围绕呈现不同侧面的情境所获得的认识展开小组讨论。在讨论中，每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的社会协商环境中受到考察、评论，同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并作出反应。

5）学习效果评价:包括自我评价与小组评价，评价内容包括:①自主学习能力；②对小组协作学习所作出的贡献；③是否完成对所学知识的意义建构。

二、理解性学习

新世纪基础教育倡导建构性的学习过程观，把学习过程的重点从对事实的记忆转向了对过程的理解。建构性的学习过程观非常关注理解性学习，这种理解是一种意义建构。理解性学习是学习者运用原有的知识，在新的情境下进行个体心智运作和社会文化中介的交互的意义建构，并不断获得理解的探索和发展的过程。学习科学对学习过程的研究突出理解性学习，它在教学中的隐喻有两个方面:其一，学习过程的本质是理解的探索和发展，而不是事实内容的记忆和积累。这是认识论层面的学习理解观，反映了对学习的认识观念的转变，开拓了教学的视野，促进了教学范式的转变。其二，关注学生学习的过程，促进深层的理解。

理解是个复杂的过程，关注学生在学习中的理解过程，让学生充分参与到理解的过程中，逐渐成为教学关注的重点。学生在学习的过程中获得了学习内容的深层理解，才是真正的理解，才能获得意义拓展和价值生成。关注理解性学习要充分结合学习过程的本质，充分考虑学科特点，设计学习环境来促进学生的理解不断得到发展。

要关注理解性学习的对象———核心概念和学科结构；关注理解性学习的基础———学生知识基础与新知识的交集，即最近发展区；关注理解性学习的形式———学生的交流和表达；关注理解性学习的程度———学生的理解差异；关注理解性学习的环境———社会文化的交互。近年来，有关有效教学和教学指导的研究发现，应该强调为理解而教的重要性。为理解而学的学生不仅学习内容本身，还会欣赏学习的理由，并以一种可用的方式进行加工，与自己已有经验和知识形成联结，确定其对个人决策或行为的用处。

理解性教学有10个特征:①课程设计的目的是为学生装备知识技能、价值观和好的性情，不管是校内还是校外，都能用得上；②教学目标强调传授学生在应用情境中的知识，强调对知识的概念性理解和对技能的自主应用；③课程对内容的宽度与深度进行权衡，虽涉及的内容有限，但是应充分发展内容，以培养概念理解能力；④内容是围绕少数几个有力的基本原理；⑤教师的角色不仅是提供信息，而且起桥梁作用，并对学生的学习努力作出回应；⑥学生的角色不仅仅是吸收或拷贝老师所教的，而且会主动地解释和建构意义；⑦激活学生与主题相关的原有知识作为教学的起点，这种教学基于精确的原有知识，必要时会引发概念的改变；⑧活动与作业侧重那些需要批判性思维和问题解决的任务，而不仅仅是记忆与重复；⑨高级思维技能不是作为一种技能课程来教的，而是在学科知识的教学中，考虑应用环境，让学生通过批判性或创造性思考，或通过解决问题与决策活动，将课内所学与校外生活联系起来，从而发展高级思维技能；⑩教师创设一种可以称之为学习共同体的课堂社会环境，其特征是为提升理解而设计讨论或对话。

三、主动的学习

“自主学习”是新课程提出的理念，它要求教师在课堂教学中，要注重学生学习的自主地位，不能一味灌输，要落实学生学习自主性，激发学生学习积极性，培养学生创造性。它不是完全否定教师作用，所以《走进新课程———与课程实施者对话》中指出:教师是课堂教学的“组织者”、学习的“促进者”。它也不允许教师把课堂简单交给学生，让学生“自己学习”，否则，要教师干什么，要学校有何用！何况从学习方式的角度看“学生的学习方式一般有接受和发现两种。在接受学习中，学习内容是以定论的形式直接呈现出来的，学生是知识的接受者”，教师是传授者。在发现学习中，学生自己主动探究，在教师的辅助之下，最终获得知识，教师是辅助者。

1.自主学习的特征

一是学习目标学生自定，并不是乱定。课程有标准，学科有目标，这些都要靠课堂教学去实现，所以课堂教学有目标。学生所定的目标，只能是在实现课堂教学目标基础上的适合自己兴趣、特点或需要的目标。换句话说，学生所定的目标必须蕴涵课堂教学目标。所以《新课程理念与小学课堂教学行动策略》中体现、揭示自主学习理念的案例中老师明确提出:根据老师提供的学习范围确定学习目标（见《云南教育“继续教育”》2005年第26期）中对“自主学习”的目标界定说:“教师设定的教学目标，主要是针对全班学生群体的，……通过相应学习活动，既达到教师规定的对群体的要求，也实现自身的个性发展。”

二是学习方法自选，不是所有方法，而是能解决问题又符合自身特点的方法。所以，课堂教学中要鼓励学生积极寻找、选择方法，同时也要教师不断引导，积极促成。对个别有创新的方法进行分析表扬，以达共识，激发学生创新精神。

三是学习过程自控。学习自控，一要有明确具体的学习目标、任务；二要激发学生强烈的学习欲望；三要教师不断地循循善诱加以促成。要学生完全自控完成学习任务，达成学习目标，那是天方夜谭。

四是学习结果自我反馈。这应该是促使学生养成自我反思、学习小结的品格和习惯，但这不应该是否定教师小结。教师要鼓励学生自我反思，赞赏学生进行小结，但也不应该完全放弃教师小结对学生小结的校正、弥补和促进作用。

2.自主学习的目标

自主学习是现代学习社会对施教者提出的基本任务，施教者包括学校、家庭和社会。对在校学习的学生来说，学校是学习的主要场所和主渠道，教师和校长是最主要的施教者。自主学习要求施教者应以学校教育为主阵地，同时辅之以必要和科学合理的家庭教育和社会教育，使儿童和青少年通过自主学习，学会求知、学会做人、学会健体、学会审美、学会生活、学会交往、学会劳动、学会生存，具备与现代社会需要相适应的学习、生活、交往、生产以及不断促进自身发展的基本素质。

①愿学、乐学。调动并形成强烈的学习动机，增加学习的兴趣，使学生愿学和乐学，解决学生中存在的厌学、逃学的问题。

②会学、善学。要强化学法指导，使学生知道怎么样学习才能省时省力效果好。在新的形势下，使受教育者掌握多样化的学习技能和方法，改变盲目学习的状况，是实现学生自主发展的重要目标之一。自主学习教改实验要把学法研究和新的学习手段、学习技术的研究摆在重要位置。

③自醒、自励、自控。这些要求主要属于学生健康心理素质的发展目标。自主学习要求，学生不仅要把学习内容作为认识的客体，而且要将自己作为认识的客体。要对自己作出客观正确的自我评价，从而对自己的行为进行自我激励、自我控制、自我调节，形成健康的心理品质，使自己的注意力、意志力和抗挫折能力不断提高。

④适应性、选择性、竞争性、合作性、参与性。要使学生学会适应，要主动适应，而不是被动适应；要适应生活，适应学习，适应环境。允许并鼓励学生根据自己的素质和兴趣发展自己的特长。允许学生有选择学习内容、学习方式、学习方法的权利，按照全面发展与特长发展的要求，对学生的偏科倾向科学引导，并鼓励学生发展自己的优势和特长。要改善办学条件，为学生进行选择性学习提供更多的图书、报刊、信息、学习技术及学习手段。鼓励学生追求与自己情况相适应的较高目标，培养他们的进取心和成功欲望，鼓励竞争。在文化学习、体育比赛、技能训练、生活适应能力等方面鼓励竞争。主动合作、乐于合作、善于合作是人类赖以生存与发展的社会基础，是人的良好品质。要创造环境，使儿童和青少年增强合作意识，培养合作精神。鼓励所有学生都成为学校内一切活动的积极参与者和主动参与者。通过参与，达到主动学习、主动锻炼、主动发展与提高的目的。

3.自主学习中学习者的责任

以人本主义心理学为基础的教育思想在给予学习者较大自主权的同时也附带更大的责任。为了充分履行他们的权力，学习者应该具备以下几方面的能力（Sheerin，1997），对自己的学习负责:

①制订并在必要的情况下调整学习目标的能力；

②判断学习材料和学习活动是否符合学习目标的能力；

③选择学习材料和学习内容的能力；

④选择或自我设计学习活动方式并执行学习活动的能力；

⑤与教师或其他学习者进行协商的能力；

⑥监控学习活动实施情况的能力；

⑦调整态度、动机等情感因素的能力；

⑧评估学习结果的能力。

自主学习者需要具备的能力可能还不止以上列出的八个方面。但一般认为，计划、实施、评估的能力是自主学习者需要具备的几个主要能力。

4.培养学生自主学习的活动

很多研究者（程晓棠，2000）认为以下几个方面的活动有助于培养自主学习者的自主学习能力:

①学习者充分了解自身的客观条件并进行综合评估。比如通过成绩测试了解目前的水平；通过学能测试了解自己成功的概率和程度；通过心理和智力测试了解自己的智力水平、学习风格、个性特征、情感特征等。

②学习者要明确自身的需要，尤其是学习的最终目的，这是学习者制订具体学习目标的依据。研究表明，有目的的学习比没有目的的学习效果好得多。

③学习者要善于拓宽信息渠道，掌握获取信息的技能，以便在选择学习内容、学习材料等方面具备更高的自由度；

④学习者要与教师或其他学习者共同探讨学习方法、交流学习体会、交流学习材料，并在必要的情况下相互帮助；

⑤学习者要善于与他人交流情感、偏爱，并在必要的情况下寻求适当的帮助。

四、教育的含义

教育有两个含义，一是教，二是育。前者是“上施下效”的意思，而后者是西方人所谓的“成长”的意思。在教育方面，我们强调“塑造”，西方主张“成长”。强调“塑造”，就有古代的科举考试和当代的应试教育；主张“成长”，则是顺应孩子的自然发展，不干预他们的兴趣和选择，让他们在独立、民主、自由的氛围中成长。

苏格拉底认为，真正的知识存在于人的心里，教师的作用只是唤醒潜藏于学生内心的知识，使之达到意识的层面。（Education is not the filling of a vessel but the kindling of a flame.）因此他主张教师应该利用提问和对话的方式来激活学生的潜在意识，而不是传授所谓的知识或智慧。爱因斯坦认为，仅仅“用专业知识教育人是不够的。通过专业教育，他可以成为一个有用的机器，但是不能成为一个和谐发展的人”。（要注意到专业知识教育人只是不够，并不是不必）已故语言学家吕叔湘指出:“教育的性质类似农业，而绝对不像工业。工业是把原料按照规定的工序，制造成为符合设计的产品。农业可不是这样。农业是把种子种到地里，给它充分的合适的条件，如水、阳光、空气、肥料等等，让它自己发芽生长，自己开花结果，来满足人们的需要。”（———大家对于“充分的合适的条件”的理解，肯定会是见仁见智，这大概就是所谓教育的艺术吧。）

我们现在仍然是执行三百多年前捷克教育家夸美纽斯建立的“以课堂、书本和教师为中心”的教育模式。我们与世界教育的趋势格格不入。新的时代呼唤新的教育教学模式，需要在新的教育教学理论的指导下，参考新的学习理论，借鉴国内外先进的教学模式，从而产生出符合我国国情的新的教育教学模式。

五、有效的教学实践

1.有效教学的含义

有效教学（effective teaching）的理念源于20世纪上半叶西方的教学科学化运动，在美国实用主义哲学和行为主义心理学影响的教学效能核定运动后，引起了世界各国教育学者的关注。20世纪以前在西方教育理论中占主导地位的教学观是“教学是艺术”。但随着20世纪以来科学思潮的影响，以及心理学特别是行为科学的发展，人们意识到，教学也是科学。即教学不仅有科学的基础，而且还可以用科学的方法来研究。于是，人们开始关注教学的哲学、心理学、社会学的理论基础，以及如何用观察、实验等科学的方法来研究教学问题。有效教学就是在这一背景下提出来的。

有效教学的核心思想就是教学的效益，即什么样的教学是有效的？是高效、低效还是无效？所谓“有效”，主要是指通过教师在一段时间的教学后，学生所获得的具体进步或发展。教学有没有效益，并不是指教师有没有教完内容或教得认不认真，而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。因此，学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。应该说这一思想对学校教学具有普遍的指导意义，其本质是以“学生为中心”。

有效教学的基本理念包括四个方面:关注学生的进步和发展、关注可测性和量化、需要教师具备一种反思的意识、有效教学也是一套策略。有效教学是指教师以尽可能少的时间、精力和物力投入，取得尽可能好的教学效果，从而实现指定的教学目标。有效教学是教师在实现教学目标和满足学生发展的教学行为，是教师与学生双重价值的体现。在新课程理念下，教师必须具有一切为了学生、一切为了学生的发展的思想，科学地运用教学策略，使学生乐学、会学、愿学，促进学生的全面发展、主动发展和个性发展。在我们课堂教学中有效体现在教师能激发全体学生投入学习，能训练学生从“不懂”到“懂”、从“不会”到“会”，能引导学生力求高效率地有所收获。像我们数学课学生要留下思维、留下数学意识、留下数学思想、留下解决问题的能力，那么如何达到有效呢？

①深入钻研教材，吃透重难点。教师要找准新知的切入点，抓住新旧知识的连接点。还要创造性地使用教材，理解编者的意图，结合本班学生的实际情况，挖掘教材的内涵，达到用教材教。

②师生在课堂上要积极地交往互动。教师是教学的组织者、引导者、合作者，但要保证主动权在学生手中，到位而不越位，学生要积极主动地参与学习活动，要行为参与（操作、讨论、合作交流等），还要情感参与、思维参与，要看学生在学习中是否热情、是否主动、是否动脑筋思考问题等。

③改善学习方式。在课堂教学中要改变以往过于重讲授，学生是被动的听讲者，教师一人唱主角戏，学生是配角。要让学生通过自主探索、合作交流、动手实践，亲身体验学习过程，并从中感受到学习的乐趣，但这里所说的学习方式不要流于形式，要有明确目标，具体的操作要求。

④课堂上要恰当的评价激励。评价语言的使用能调动学生积极性，增强自信心。采取多元评价方式，要让学生感受到教师的真诚，教师的语言还要体现导向性，不要一味地表扬，要让学生明白自己是对是错，怎样改正，培养学生善于听取别人意见的良好行为品质。

⑤课堂上要强化训练。课堂训练是一个重要的教学过程。通过练习，能促使学生将刚理解的知识加以应用，并在应用中加深对新知识的理解，从而巩固新知识，形成技能。一般包括:基本训练、对比训练、变式训练、综合训练和提高训练。通过训练培养学生思维的灵活性和创造性。

六、一门不断发展的学科

学习科学最初是一门认知科学，它是站在认知科学的肩膀上发展起来的新兴学科。正如达菲（T.M.Duffy）所定义的:“学习科学是认知科学的一部分，它重点关注真实世界的境脉中的思维。”在20世纪80年代，一些在认知科学领域卓有建树的科学家，如柯林斯（A.Collins）、科罗德纳（J.L.Kolodner）等人普遍感到“对当时的认知科学感到沮丧”。沮丧的原因来自于认知科学的关注对象和研究方法，过于远离人在真实世界中认知发展的实际状况。比如:

———众多研究人员把注意力集中在“无足轻重”的问题上，这些问题中只需推理者在很少的东西上作出决定，问题的背景仅限于狭隘的界定，而忽略掉的正是任务的复杂性以及它们和个人经验的联系。

———认知科学文献中有太多来自“纯净”研究的报告，而缺少那些从“琐碎拉杂”、然而包含了真实境脉的视角进行的研究。布朗和杜盖德（J.S.Brown＆P.Duguid）等人则借用人种学和社会学的研究，反思了认知科学把复杂的实践抽象为“规范的实践”，而反映真实世界逻辑的“不规范的实践”则遭到忽视或排斥的状况。然而，知识的理解和创新正是在这种“不规范的实践”中孕育的。

———认知科学的方法论（句法分析、计算建模以及传统的语言学和心理学方法论）决定了它所探索的问题的“抽象性”和“纯净性”或“规范性”。就这样，真实世界的复杂性在许多认知科学研究中被忽视了，传统认知科学中所发现的认知规律，是将人从其处于的社会世界与自然世界中抽离出来的结果。

于是，在传统认知科学的队伍里走出这样一些学者:他们从事教育和工作场所中的绩效研究，他们一再体验到认知理论和真实世界中发生的事情之间的差异，他们对于当时的认知科学的狭隘视点直言不讳……正是这些学者成为新兴的学习科学的奠基者。于是，正如科罗德纳所说，学习科学的共同体“开始是认知科学的一个分支，现在它包含许多其他类型的研究者，不再是认知科学的分支了”。

1.跨学科的学习科学

关注真实世界中的认知，决定了学习科学又是一门跨学科的领域，“它吸收了有关人的科学的多种理论视野和研究范式，以便弄清学习、认知和发展的本质及其条件”。确切地说，学习科学是认知科学家在思考传统的以实验心理学和计算机科学为主要支柱的传统认知科学的局限和困境中，吸收了认识论、社会学、人类学以及脑科学的研究成果和方法所展开的一个新的研究领域。事实上，通过20世纪70年代到90年代这二十多年来的总结，学习科学家们在有关学习的一些基本事实上达成一致:深度的概念理解的重要性、聚焦于学而非教、创建学习环境、在学习者先前知识上建构知识的重要性，以及反思的重要性。

因此，我们似乎可以这样判断，学习科学萌发于20世纪70年代末以来对于人类学习本质的多学科深究，当各领域中有关学习的假设达成一致并且形成了一些相对独特的方法论，并且积累了若干设计实践后，学习科学在90年代后走向成熟，开始作为一个独立的学科领域脱颖而出，至新世纪来临之际，这一新兴学科已经开始影响课堂教学、校外教育、学习产品设计、学习组织设计、教师教育、职业培训等一系列诸多方面的变革与创新。

2.日趋成熟的学习科学的学术共同体

特定的专业研究机构、全国性的专业协会及其定期举办的专业学术会议、定期发行的专业学术刊物，是一个学术共同体形成并走向成熟的标志，也是一个学科及其研究者对自己的研究领域进行界定、并获得学术身份的必备条件。经过70年代以来的不断酝酿，在80年代末以后，学习科学逐渐夯实了这些标志性的学术基础。

3.专业机构及定期的国际学术会议

1987年，美国西北大学开风气之先，率先承担起学习科学这个新兴学科的建设，著名认知科学家香克（R.C.Schank）受聘领导新成立的学习科学研究所（ILS）。同时期以学习科学为研究主题的其他几个声誉卓著的学习科学研究团队还有:布朗（J.S.Brown）和格里诺以及施乐公司首席执行官科恩斯（D.Kearns）共同建立的施乐学习研究所，推进了关于学习的情境观点，用互动分析等方法研究真实情境中的推理和学习；温德比尔特学习与技术研究小组，把认知科学的成果运用到基于技术的课程材料的开发上，开发了著名的杰斯珀系列的学习项目；佩帕特（S.Papert）创立的麻省理工大学媒体实验室，运用Logo程序语言来帮助学生学习，等等。2002年，国际学习科学协会（International Society of the Learning Sciences，ISLS）诞生。

1991年的“人工智能与教育”会议，现在被视为最早的学习科学年会。1996年召开了第二届学习科学年会，并于随后固定每两年召开一次。随着国际学习科学协会的成立，该会议的组织工作成为协会的常规项目。国际学习科学协会举办的还有另一个与学习科学领域密切相关的国际会议，即计算机支持的合作学习会议（Conference of Computer Support for Collaborative Learning）。该会议也是两年一届，和学习科学会议间隔举办。（参见国际科学协会官方网站:http://www.isls.org）

4.专业学术刊物

为了“让各种认知科学家发表他们关于真实环境中学习的文章，并把我们所知的学习理论用在这些情境中，来促进学校和其他教育平台中更好的学习”，《学习科学杂志》（Jounal o f the Learning Science）于1991年初创刊。该期刊“把技术作为自己的关注焦点，但它会主要介绍学习、研究学习的新方法论，以及促进学习的新技术运用方面的新视角”。作为学习科学共同体的促进者，期刊广泛关注了学习的计算模型、学习所涉及的发展和推理问题、对促进学习的软件的提议、描述和评估、课堂研究、在情境中研究学习的方法论等主题，并极力推进学习科学方法论的建设，例如，关于言语基本句子分析、关于互动分析，尤其是对基于设计的研究和实验方法论的梳理和讨论。（参见该期刊2001和2002年专辑）

5.学术共同体的形成

目前，学习科学已经成为一门“显学”，许多大学设有学习科学的相关研究生培养项目，如美国西北大学的教育与政策社会学院的学习科学硕士和博士课程，宣称面向学习科学的三大主题，即社会境脉、认知和设计，主要从事该领域的研究和人才的培养（参见http://www.sesp.northwest/）。斯坦福大学教育学院于1997年建立“学习设计与技术”硕士培养项目和博士培养项目“学习科学、技术与设计”，其目标是用现代学习观来设计基于技术的产品、环境和社会安排，以促进有效的学习。项目直接面向学校、博物馆和其他社区教育机构、教育开发者和职业继续教育设计等各种实际教育场景，提供有效的技术产品和学习环境。（参见http://ed.stanford.edususe）

2004年起，美国科学基金会（NSF）计划分三年斥资3600万美元，在波士顿大学、卡耐基-梅隆大学和匹兹堡大学、华盛顿大学和斯坦福大学建立三个学习科学研究所，以致力于学习科学的基础研究和建立学习研究的国家网络。（参见http://www.nsf.govnews）

由波士顿大学领衔的面向教育、科学和技术的学习优异中心（the Center for Excellence for Learning in Education，Science，and Technology），研究重点放在涉及学习的行为和脑的过程，包括视知觉和认知、言语和语言、认知情感交互，记忆以及概念和规则的形成等。旨在在这些过程知识的基础上寻找新的学习算法。科学家和工程专家致力于能够解决由不确定情境和不断变化的数据所呈现的突出的技术问题。（参见http://cns-web.bu.edu/CELEST/）

由匹兹堡大学和卡耐基-梅隆大学共同组建的学习科学实验室（the Pittsburgh Science of Learning Center），致力于促进对富有活力的学习的科学理解，即能够长时间持续、能够迁移到新异环境以及能够有助于未来学习的学习。学习实验室将启动新的实验精度下的课堂学习研究，将提供由计算机智能教练系统支持的七门课程，该系统已经用于学校场景中的学生个别化教学。课程将用作测试平台，学生学习策略、他们的教学支持、他们所学概念都可以得到细致研究。（参见http://www.learnlab.org）

非正式和正式环境中的学习中心（The Center for Learning in Informaland Formal Environments），由华盛顿大学和斯坦福大学共同体发起，著名学习科学家、美国国家科学院研究报告《人是如何学习的》主编布朗思福德（J.Bransford）领衔该中心，致力于提高与正式环境和非正式环境中的学习的认知维度、语言维度和社会维度相关的神经过程和原理的理解，并将这些用于指导教育实践，创建学习环境。（参见http://life-slc.org/）

与上述机构同样进行着学习科学研究的还有许许多多的研究机构，在对学习的新观念高度共享的基础上，致力于理解和改进课堂、家庭、工作场所和其他虚拟共同体及现实共同体中的学习环境，对教学设计的认知、社会和技术方面都给予跨学科的研究，致力于将创新的技术应用于改进学习。

作为一门新兴的交叉学科，学习科学是在多种学科理论日趋成熟的基础上而发展起来的。科罗德纳形象地形容，学习科学的研究共同体“包括来自于认知科学、科学教育、教育技术、教育心理学、发展心理学和认知心理学、电脑科学（HCI，A I）、信息科学、人类学的‘移民’和‘游客’，甚至有一些来自于教学系统设计。我们中的‘移民’们继续参与到认知科学、科学教育的会议，继续属于我们所移居而来的共同体……”因此，学习科学作为一门学科的发展，并不是一个画地为牢的学科限定的过程，而是围绕学习为中心，在跨越多种学科的边界上不断拓展新的研究空间的过程。