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学习科学:一个新的参照系

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走进学习科学
学习科学会给教育带来什么
上世纪90年代以来,学习科学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、职业培训等诸多领域的变革与创新。
学习科学的基本研究指向真实世界的需要,在深刻理解“人是如何学习的”基础上,全方位地展开了对当前的学与教的研究。
近年来,欧美发达国家所推进的课程改革与发展,很多都运用了学习科学中关于知识与技能学习的新发现。
学习科学的发展正在改变传统的学与教,有利于学习和教学方式的创新。学习科学的引入给传统教育教学研究带来了新气息,使研究增加了科学验证的可能。学习科学的研究正在使教育理想的实现成为可能,为教育促进社会和谐与进步提供了解决方案。
从本期开始,我们与华东师范大学学习科学研究中心联合推出“走进学习科学”栏目,希望激发更多的智慧和行动,重新审视学习,共同迎接真正意义上学习时代的到来。
——编者
学习科学:一个新的参照系
文/裴新宁
我们对学习强调的很多,但把学习作为课程和教育的中心其实做得还很少。学习科学正是在深刻反思学校学习的缺失以及传统认知科学研究弊端的基础上形成的交叉学科,其着重揭示学习的脑与认知机制、社会文化动力学,并以此为基础设计学习环境,帮助人们有效学习。
大量研究表明,教师专业发展研究如果忽视对教与学关系的探究,而太过专注于教师实践的改变,会导致低成效。培训可以发展教师的常规专长,却难以培养教师的适应性专长——创新型教师的关键特征。
学习与学习科学
人类学习的方式十分多样。但是,在关于学习的观念中,人们往往把学校课堂的传统学习方式视作“正式”的学习方式。教师怎么教、学校有哪些课程以及怎么安排课程,都与这种“正式”学习的观念有密切关系。比如,如果教师认为学习是就是记忆和练习,那么他所采用的教学方法往往就是灌输、检查背诵和强调唯一答案;再如,很多学校认为学习是知识的累加,其课程往往是直线式的、整齐划一的,这样,如果学生在某个学段并没有学会某重要知识或者持有错误理解,也难有机会弥补;加之对课堂以外学习的忽略,可能就会把错误概念携一辈子。这也就不难理解,为什么对一些重要的科学概念,成年人的理解水平与幼儿园小朋友的理解水平是一样的。这或许可以部分地解释为什么20年来我国公民科学素养水平的提升幅度不大。
教育变革的美好理想与儿童的成功学习还有着不小的距离,这也是当今的一个全球性的问题。我们对学习强调的很多,但把学习作为课程和教育的中心其实做得还很少。针对世界各地的社会生态及教育格局,联合国正在规划“2015后”全球教育发展框架,勾画在“消除贫困”“平等与接纳”“经济增长与工作”“向‘零’迈进”“可持续发展”“福利与生活质量”等方面的共同愿景,提出要大力推进全球的学习运动,将培养学习力作为教育的中心,并描述了与这些愿景相匹配的教育和学习的路径。作为不久的将来必须要付诸实现的目标——让学习成为教育的中心,其突破口在哪里?
学习科学正是在深刻反思学校学习的缺失以及传统认知科学研究弊端的基础上形成的交叉学科,其着重揭示学习的脑与认知机制、社会文化动力学,并以此为基础设计学习环境,帮助人们有效学习。今天,学习科学已成为国际上审视教育变革热点问题的关键框架,以及许多发达国家新一轮课程改革的参照基础。国际上越来越多的教育决策者及研究者都期待学习科学能够为教育带来新气象。
什么使学校教育与学习产生了“隔阂”
导致“隔阂”现象的因素很复杂,但显然的是,关于学习的差强人意的理解,影响了课程发展,制约了改革目标的实现。笔者从学习科学研究的视角(或从“是否有利于学习”的角度),以我国当下基础教育研究与实践为背景,谈谈对几方面因素的看法。
新的、适当的学习概念并未在社会生活中立足。当下的学校教学模式或实践可谓林林总总,但大多带来的是浅层学习,缺乏根本理解,也难以有迁移。
研究参照系的禁锢。尽管一些新的学习观念得到拥护,但受占主导地位的教育研究参照系,以及各研究者头脑当中觉得时下有用的参照系的限定,研究者无法真正地跟新的学习概念“打交道”;课程设计者缺少专门的要素或工具来管理自己对新的学习概念的理解和运用,对新的研究技术和方法的掌握比较缺乏。
课程设计的系统思考和可持续指引力不够。课程标准规定了在学校里学生应该知道什么、理解什么以及做什么的基本要求,这种设计在改变参差不齐的教育质量的状况,确保受教育者达到基本的素养目标,实现教育均衡方面显示了优势;但是没有对高阶能力目标做出描述,也使“标准”在育人的指引力上显得不足;相应地,各学科标准和内容之间不易发生互动,相近学科领域缺少大的概念框架和基于核心概念的知识整合。这种设计被证明潜在的问题是容易引起教学中知识的碎片化和迁移困难,从而导致学习的低成效。尽管学校自主地拓展课程内容,但很多内容离真实情境中的实践比较远。
可用的学习资源不足。教育信息化建设的“硬”成就已十分明显,但技术并未真正有力地帮到我们的学习者。缺少学习内容层面的技术设计和可用学习资源的整合(比如,我们可以做个小调查:教科书或练习册中有多少任务或习题要求学生用计算机软件来完成),未能为多样的学习环境中的学习者提供充分的学习给养,这些可能是“高技术学校,低技术学习”、技术依然被学校边缘化现象的直接原因。
教师培训的学科针对性不凸显。宽乏的理论培训或单纯的技能培训占过大比例,真正融合学科教学法知识(PCK或TPCK)的专业引领式发展活动并未满足需求。许多教师对新教材理解不透彻,通过死记硬背来教学,告诉学生每一步该怎么做,并依赖频繁的考试,来检查学生是否掌握了所教给的内容。
研究的去境脉化。许多研究结论缺乏大数据基础;不少研究者简单地将教学的困难归因于教材的偏、难、繁;所展示的许多国际比较研究,多为介绍性文本,缺乏对文化及跨文化境脉的深层分析。然而课程是文化的选择,教科书在于提供优质的教学资源而不是唯一的教学依赖;好的教科书在于给初学者一个结构系统、逻辑清晰、信息正确且丰富的学术体系,帮助学习者形成学科思维,朝向专家思维迈进。这些方面的研究尚显不足。
忽略师生关系的变化。今天社会生态转型期的师生关系已经发生了深刻变化,学习环境的拓展以及师生以外的关系显著地影响到教学成效。如若研究者依然坚持旧有的课堂模型,那么,“向课堂要效率”只能是一句空话。
实践行动与理论理解缺乏有机结合。教师们已经厌倦了培训中空洞的理论说教,期望专家直接给出操作要义。这警示我们必须改变教师专业发展模式;但同时应坚持的是,以学习为中心的新型教育的实施需要理念、行动、心理、方法和管理等多个关键要素的互动。不知道为何行动,就难有正确的行动;理论没搞清楚,实践就会一筹莫展。实施者没有正确和适当的心理准备,就难以应对全新课程的挑战,继而对新方法也会排斥、拒绝,从而又诉诸陈旧、死板的套路。管理机制层面的工作很重要,但是,偏离“学习”中心的管理,必然会走入新的危机。
重新审视教育研究的几个问题
我们正在经历的技术时代,似乎让全世界都在将教育从学校移到家庭、博物馆、网吧、工作场所,甚至飞驰的列车上。在这些环境中,学习者可以决定自己学什么、什么时候学以及如何学,等等,运用技术,不分年龄的人可以按照自己的意愿来学习。这些学习形态极大地挑战着传统的课堂学习模式。基础教育要有真正的大转变,向着我们的愿景迈出一大步,首先必须转变的是思维,而不仅仅是观念。我们不妨先从教育研究做起,从学习科学视角对以下问题作个梳理。
首先,关于教育政策的研制。什么样的政策是有效的?从学习科学的视角看,有效的教育政策在于对学习的清晰支持。研究时要侧重考虑,教育政策如何为所针对人群提出可以达成学习目标的各种实践形式?如何完整地说明怎样对学习的各种支持作出协调?如何明了地描述为什么这些支持可能使这一群体达到学习目标,其原理是什么?
其次,关于课程的新范式。什么样的课程是为学习的?显然,不同的学习取向对应不同的课程模型。在国际,已形成了多种聚焦学习的课程新范式,比如“学习者中心的课程”“追求深层理解力培养的课程”“指向个体道德性、社会性和智力性全面发展的课程”“卓越素养培育的非正式环境中的课程”“技术增进学习的课程”,等等,这些课程范式都渗透了“建构—探究”“真实—情境”“自主—合作”“技术—资源”等新的学习理念。
第三,学习环境设计。今天我们所研究的教育改革的模型基础是什么?新的媒介文化中的知识生产和传递方式的改变如何影响课堂结构?创新课堂是怎样的?在广博的学习概念下,如何设计给养丰富的学习环境,尤其是非正式学习环境?美国学者经过几十年的追踪研究提出了非正式环境中有效的科学学习的框架,OECD则发布了21世纪创新课堂的模型,这些来自学习科学的研究成果,都可以作为新型学习环境设计的有用参照。
第四,教师专业发展研究。我们如何更加有效地促进教师的专业发展?大量研究表明,教师专业发展研究如果忽视对教与学关系的探究,而太过专注于教师实践的改变,会导致低成效。培训可以发展教师的常规专长,却难以培养教师的适应性专长——创新型教师的关键特征。因此,必须研究和构建“教师学习”的环境和机制,并将对教与学关系的动态理解和研究置于其中,这可能是发展教师的适应性专长,培养创新型教师的有利路径。
第五,学习技术研究、设计与开发。如何实现高技术对学生学习的支持?学习技术强调的是以学习科学为理论基础的技术设计,强调要从课程的内容维度、活动维度和学习者维度来研究技术实现。没有后三者,技术依然只能停留于表层化、形式化和边缘化。显然,不能止步于当前从技术装备本身来研究“设计标准”的工作。
最后是关于学习者及学习组织研究。为什么某人或某个组织及学校会成功?诺贝尔文学奖得主莫言的成功恐怕很难用一般的教育理论来解释;也很难在莫言的成功与学校教育之间找到因果关系。如果换个角度,比如运用专家知识、情境学习以及认知的社会文化动力机制等理论,就可以解释。也可以运用这些学习科学的理论对其他许多成功者或失败者的案例作出分析。
(作者系华东师范大学课程与教学研究所教授、博士生导师,学习科学研究中心主任。本文系全国教育科学“十二五”规划教育部重点课题“国际学习科学新进展及其对教育课程变革的影响——以发达国家或地区为例”(项目编号:DDA120192)成果之一)
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学习科学快速发展的30年
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探究,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,积累了若干设计实践之后,学习科学在90年代后走向成熟,并作为一个独立的学科领域脱颖而出,其标志通常认为是1991年国际学习科学学会的成立以及《国际学习科学杂志》的创刊。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、职业培训等诸多领域的变革与创新。
学习科学着眼于从不同的人(儿童及从业者等)及其所处的不同场景,来揭示人类学习的复杂机制,以建立关于“人是如何学习的”系统知识体系。比如,就儿童或青少年学习者而言,学习科学不但研究课堂里较为正式的学习,还研究课堂以外较为非正式的学习,并关注到学习可能发生的其他重要场景,如家庭、社区、博物馆、同伴、工作场所等,尤其关注对真实性学习环境的研究,揭示其中的社会、组织和文化动力学。
学习科学研究基础广泛,但从近十年的发展来看,学习科学共同体正在从相对分散的对学习的探究(sciences of learning或 learning sciences),向建立“整合一致的学习科学”(the science of learning)的学科体系迈进。这门学科体系的结构日渐清晰,在建构主义哲学认识论基础上,脑科学、心理学、机器学习和教育研究四大学科领域构筑了学习科学的关键基础,架起了人类学习研究的分子-细胞层次、中微观结构层次、模型化层次,以及真实世界层次。它们彼此补充、互动与激发,实现了一个又一个新的研究突破,比如,在个体认知路径捕捉和群体学习特性与合作结构的生物学及进化机制方面,都积累了大量的数据方法和识别模式,为儿童发展研究提供了丰富的证据基础。除此之外,在“记忆与知识的结构”“问题解决与推理”“学习的早期基础”“元认知过程与自我调节”“文化体验与共同体参与”等领域的丰硕成果,也已广泛得到教育研究者的接纳,为发达国家新一轮的课程改革提供了理论支撑和创新支点。
学习科学与国际领域的基础教育课程变革
欧美发达国家近年间所推进的课程发展,其最大亮点在于对21世纪人才目标的规划,比如,美国的“21世纪核心能力”、欧共体的“共同核心素养”等,对课程发展作出了顶层设计,其中都运用了学习科学中关于知识与技能学习的新发现(如远迁移原理、深层学习原理等)将不同的能力或素养进行清晰的界定。各不同学科在共同的素养目标指引下,再进行纵深和分层设计,比如研制课程标准、课程开发与评价、教学策略指南、学习环境设计,等等。
针对隔断式的课程标准设计的不足,美国新近的课程改革文献作出了显著改变。崛起的新技术革命证明了世纪之交基于标准的课程运动(有的称其为教育改革的第三次浪潮)的不利(比如可能导致了在数次国际大规模测试中成绩表现平平),究其内在原因,就是这种改革的设计依然延续了大工业时代的范式,缺乏对学习的多样性和学习成效的关照。美国正在经历着教育改革的第四次浪潮,即提倡运用技术实现对学习环境的系统化设计,促进深层学习。
学习科学研究所识别出的促进迁移和问题解决的教学原理,也直接体现在美国新近的“共同核心州立标准”(CCSS)和“K-12科学教育框架”(NRCF)之中,比如强调对领域及跨领域一般原理的学习,主张帮助学习者发展对问题范畴的结构及所用解决方法的深刻理解,为学龄早期的儿童提供适当的从事数学、科学及语言科目主题中深层的、良好整合的学习,重视事实性或程序性知识运用条件的教学,等等。
学习科学家们揭示,非正式学习在人的一生发展中占据绝大部分的时空。由此,“终生学习—深生学习—宽生学习”这一立体的、广博的学习概念得到提倡和认同,非正式学习环境在时间跨度、空间广度以及内容深度上可以为学习者带来更加弹性的学习机会,并可以和课堂学习实现无缝连接,使教学更有效。这也为欧美一些发达国家和地区正在实施的STEM课程以及卓越取向的教育提供了更充分的研究基础和适当的设计结构。比如苏格兰的“卓越课程”项目,就是通过为3~18岁学生提供连贯的、更具弹性、更加丰富的课程来拓展学习经验,支持个体的卓越发展,从而提升整体教育质量。
《上海教育》 2013年第4期 作者:裴新宁
http://news.ecnu.edu.cn/s/192/t/342/ef/e2/info61410.htm

标签:学习科学
分类:教学心理| 发布:曹殿波| 查看: | 发表时间:2013/5/3
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