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人是如何學習的

2018-10-10 04:02 來源﹕光明網-《光明日報》 

  【世界教育之窗】

  作者﹕鄧莉 伍紹楊(華東師範大學國際與比較教育研究所助理研究員和博士研究生)

  在過去的一個世紀裡﹐教育心理學領域為“人如何學習”這個主題建立了很多理論體系﹐但這些理論很少對教師的教學實踐和學生的課堂學習產生實質性的影響。有研究者指出﹐心理學家對於跨度不超過幾十毫秒的心理效應實驗的偏好與教育學家對於重大教育成就的關注之間有很大區別。然而﹐無論是從哪個角度來闡述﹐教育都是一項離不開教師的事業。

  在人人均為教育倍感焦慮的當下﹐尊師重教顯得格外重要。教師也不應該只承認教育的局限﹐將教育視為一種謀生手段﹐而是有義務相信和期待教育的改善最終能帶來社會的改善﹐相信教育是一項改造人類心智的工程學。在這個意義上﹐教師才稱得上是“人類靈魂的工程師”。

人是如何學習的

光明圖片/視覺中國

  進化論與社會腦

  當前﹐由認知心理學和神經科學主導的學習研究與教學實踐似乎處於不同的時空尺度和話語體系。哈蒂與耶茨合著的《可見的學習與學習科學》﹐以通俗易懂的文風重新梳理和綜述了一個多世紀以來在“人如何學習”這個主題上的研究成果和結論﹐闡釋了它們對教育的啟示﹐進一步論證和捍衛他在第一本《可見的學習》中得出的結論。

  哈蒂強調從進化的視角思考人類自身的發展。我們往往會驚嘆大腦是已知宇宙中最複雜﹑最精密的構造﹐然而這種人類中心的思維掩蓋了一個重要事實──人是由動物進化而來的﹐人腦所擁有的特殊的認知能力可能祗是漫長進化過程中的副產物。進化學家認為﹐現代人的大腦是為適應十餘萬年前更新世時期的採集狩獵社會環境而進化出來的﹐但自此以後﹐人類的認知架構並沒有發生本質性的改變。如今學校教育所要求掌握的讀寫和計算能力﹐在過去人類存在的大部分時間裡都不是常態﹐它們代表了人類巨大的文化成就﹐因而也對進化緩慢的人類大腦提出了根本挑戰。因此﹐哈蒂引用了美國著名認知心理學家威林厄姆的觀點──大腦不是專門用來思考的。

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  那麼﹐我們的大腦擅長做什麼﹖為了應對惡劣的生存環境﹐人類從一開始就過著群居的生活﹐個體需要時刻對周邊環境保持警覺﹐識別他人的面孔﹐解讀他們的表情和意圖﹐模仿他們的行為。這些聽起來異常複雜的事情卻是人腦最為擅長的﹐甚至無須意識的介入。人一生中的大部分時間都在處理自我與他人之間的關係﹐“社會腦”是本書最為重要的主題之一。我們渴望與他人交往並理解他們的行為﹐這是一種與生俱來的心理傾向﹐而且作為一種主要動機貫穿人的一生。最近﹐神經科學家在人腦中發現了鏡像神經元﹐我們執行一個動作和知覺到他人執行同一個動作都會激活同一個神經回路﹐這種機制使人類具備了強大的模仿和共情能力。

  學校通常被視為兒童掌握知識﹑提高認知能力的場所﹐然而社會腦假說給出了另一種可能性──學校的首要功能可能是使兒童學會模仿一個更有能力的他者即教師。除了教師精心設計的教案﹑精彩的講演和豐富多彩的課堂活動之外﹐學生對教師的感知﹐比如學生認為教師是否可信﹑是否公平﹑是否值得尊重﹐是影響學業成就的最有力的指標之一。如果學生和教師建立起積極的人際關係﹐將教師視為榜樣﹐這帶來的益處可能是長期的﹐甚至能夠抵消學生所處的家庭或社會環境帶來的不利因素。因為學生在教師身上學到的不僅是知識﹐而且是為人處世的社會準則以及學科品質﹐這使學生更少出現不良行為和負面結果。因此﹐哈蒂強調教師應該成為社會示範者﹐成為一位有熱忱﹑善激勵和求證自己影響力的教師。

  人的可塑性與學習

  人的可塑性是教育得以可能的本質所在。從腦神經科學的角度看﹐人之所以有可塑性是因為腦神經回路中的很大一部分其實是後天形成的﹐它們在人的一生中處於不斷增添﹑修剪或改變中﹐學習可以被解釋為神經元之間通過突觸相互連接形成神經回路的過程。然而﹐人的可塑性在不同的階段會有所差異。

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  在生命的早期﹐大腦的體積在快速增大﹐學習是通過腦灰質的激增和過剩完成的。然而進入青春期以後﹐大腦的變化很像是雕塑的過程﹐腦灰質會開始減少﹐一些無用的和適應性不強的神經連接會被消除﹐常用的連接會被強化﹐整個系統變得更加精細和特異化。此後﹐大腦會進入相對穩定的階段﹐增添和修改神經回路並非不可能﹐但需要付出較大的努力。

  這兩種不同的機制使人在這兩個階段的學習表現出完全不同的特徵。早期的學習更多是在與他人的互動和潛移默化中完成的﹐似乎不太需要意識的參與﹐並且能夠形成非常穩固的學習結果。在這個階段所掌握的技能通常能夠達到自動化﹐成為我們以後學習的無意識基礎。這個階段相當短暫﹐卻非常關鍵﹐一旦錯過將難以彌補﹐我們可能需要付出極大的努力才能掌握這些能力﹐研究者將其稱為“學習敏感期”。尋找不同技能的學習敏感期是今後學習科學的重要研究主題之一。

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  腦灰質激增的階段過後﹐大腦會經歷一個系統性優化的過程而進入到一個相對穩定的狀態﹐這時候的學習需要付出更大的努力。針對專家與新手的研究得出的一個重要結論是所謂的“一萬小時法則”﹐即新手在成為專家之前大約要投入一萬小時進行刻意練習。這裡的時間因素強調的是反復練習的重要性﹐但刻意練習又不同於機械地重復﹐它還包括其他三個要素﹕

  (1)清晰的目標﹐刻意練習發生在學習者的舒適區以外﹐需要學習者付出近乎最大程度的努力﹔

  (2)學習者的動機﹐刻意練習需要學習者有意識地積極參與﹐學習者要有提高自身能力的意圖﹔

  (3)有效反饋﹐刻意練習需要一位“更有能力的他者”在場﹐他會為學習者設計有效的訓練方案﹐並提供即時的反饋﹐學習者需要根據反饋調整練習。

  這三個要素正是哈蒂在“可見的學習”中經常談到的“成功標準”“學習意圖”和“有效反饋”﹐並被視作改善教學﹑改善學校教育的重要措施。

  人的局限性與教學

  自然選擇理論認為﹐同一物種的不同個體通常會表現出不同的進化方向﹔但在整個物種層面﹐選擇了某種方案並不是因為這種方案比其他的更好﹐而是因為這種方案碰巧能夠幫助該物種適應環境而存活下來。從這個意義上來看﹐人腦並非一個完美的或最優化的系統﹐它更多是妥協的結果﹐這很好地解釋了人腦的種種認知缺陷和局限。認知負荷理論認為﹐人的大腦在某一時刻祗能處理數量有限的項目﹐一旦接收到的信息超過了大腦所能承受的範圍﹐我們的大腦就會陷入認知過載。認知過載會帶來很多負面的結果﹐包括注意力和認知能力急劇下降﹐自控能力被削弱﹐甚至更容易出現情緒和暴力問題等。人類應對這一認知缺陷的策略是通過刻意練習使部分基礎的技能實現自動化﹐即無須意識參與或消耗認知資源﹐我們也能將這些技能維持在可接受的水平上﹐從而擁有更多的認知空間獲得更高層次的發展。這也是為什麼刻意練習被認為是新手成為專家的關鍵。

  當前對學校教育的一種主要批評是﹐學校更加注重表層學習﹐而未能促進學生的深度學習。這種指責有一定的合理性﹐但不能忽略的一點是﹐表層學習可能是深度學習的基礎﹐學習者無法跨越表層學習而直接進入到深度學習階段。如果學生對一些基礎性的知識和概念沒有很好地理解﹐那麼他就不得不把認知資源耗費在這些表層知識上﹐深度學習將難以發生。如果我們從這個角度重新審視探究性學習與直接教學的紛爭﹐不難發現直接教學是一種更高效的學習方式﹐因為對未知事物的探究會加重學生的認知負荷﹐從而阻礙深度學習的發生。學校的一個重要功能就是將知識以恰當的方式再呈現給學生﹐最大限度地降低學生的認知負荷﹐而不是讓學生盲目地探索。當然﹐單純的表層學習並不能自動提昇為深度學習﹐因此﹐教學需要有意關注並練習深度學習。

  哈蒂為直接教學做出了最好的辯護﹐但他不得不承認的一個事實是﹐對於能力較強的學生﹐探究性學習似乎更為有效。探究本身可能是一種需要刻意練習的能力﹐而這種能力又與創造這一最能體現人類價值的行為密切相關﹐如果教育系統能夠幫助學習者建立起良好的探究習慣和意向﹐這將對學習者今後的發展有莫大的助益。這再次指向了哈蒂所言的教師要成為“適應性學習專家”的概念﹐即教師要根據學生的現有水平選擇最恰當的教學方式。什麼時候該放開手讓學生去探究﹐這種判斷力正好體現了教師的專業能力和教學機制。

  哈蒂從兩條路徑構建了一個基於證據的可見的學習理論﹕一是通過教育領域中的大數據分析﹐研究不同因素和結果之間的相關性﹐尋找教育實踐中的一般規律﹔二是通過認知心理學和神經科學的跨學科研究﹐尋找人類大腦的學習機制﹐並探討它對教育實踐的啟示。但這種科學化的建構並非祗是冷冰冰的數據堆砌﹐也不祗是對肉眼不能及的微觀機制的客觀描述﹐而是始終帶有實踐關懷的。

  哈蒂曾經是一名教師﹐後來成了教師教育者﹐這種經歷使得他以教育研究的心態不停地思考並探索有助於改善學校教育的方法。他沒有止步于教育科學研究﹐而是將這種科學化的教育學原理繼續拓展為教師教學和學校改進的實踐理論。以往教育研究者在象牙塔中做學問﹐或者到實踐中收集數據只為撰寫學術論文﹐而哈蒂的研究向我們展示了如何將科學教育學與實踐改善結合起來﹐形成一個完整的實證研究經典範式。對於期盼教育興邦﹑建設教育強國的中國﹐哈蒂的實證探索與改善實踐的學術品質為正在興起的中國教育實證研究提供了一個可以借鑒的樣例。

  哈蒂的研究讓我們認識到﹐教師不應該只承認教育的局限﹐將教育視為一種謀生手段﹐而是有義務相信和期待教育的改善最終能帶來社會的改善﹐相信教育是一項改造人類心智的工程學。在這個意義上﹐教師才稱得上是“人類靈魂的工程師”。

  《光明日報》( 2018年10月10日 14版)

[責任編輯:王麗媛]

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