金琦欽
學習是人類生活固有的活動,人們的學習方式可謂多種多樣,比如讀書、實踐、觀察、分析等等;學習的類型也各不相同,比如有側重概念建構的陳述性學習,有重視技能獲得的程序性學習,有強調態(tài)度形成的情感學習。那么,人究竟是如何學習的呢?我們能否超越特定的學習方式和學習類型來回答這一問題呢?國際著名教學設計專家杰倫·范梅里恩伯爾(Jeroen J.G van Merrienboer)教授認為,人是通過建構和熟練認知圖式來開展學習的,認知圖式建構和認知圖式熟練是學習的基本機制。
認知圖式建構
“圖式建構”是指形成越來越多,且越來越復雜的圖式。圖式建構一般是將低水平的圖式元素整合到高水平的圖式中,它是有意識的活動,往往需要學習者聚精會神。當知識以圖式的方式進行組織和儲存,高度綜合的圖式就可以在工作記憶中作為單一元素加以處理,從而減少工作記憶負荷。比如,乍看之下,30031959這個號碼記起來有點麻煩,因為它包含了8個元素,但如果有人正好把這個號碼看作是自己的生日(19590330),記起來就相當容易了,因為這個號碼在長時記憶中是作為單一元素加以組織的,在工作記憶中也是作為單一元素激活的。這就解釋了為何對有些人(如新手)來說是頭緒紛繁的事,有經驗的人或許能輕松搞定。因為后者具有能將眾多元素整合融通,且隨時可以調用的認知圖式。圖式建構一般可以通過歸納學習(inductive learning)和精細加工(elaboration)兩種學習方式達成。
歸納學習?!皻w納學習”指從具體經驗中學習。這種學習方式可以導致認知圖式的概括與區(qū)分。
當學習者從具體經驗中進行概括或抽象時,他們建構的圖式排除了細節(jié),使圖式可以應用于較寬泛的或不確定的事件。這就是“概括”。比如,在練習加法運算時,孩子可能會發(fā)現(xiàn)“2+3”和“3+2”都等于5,那么,這個簡單的圖式可以歸納為“兩數(shù)相加,數(shù)字順序發(fā)生變化,得數(shù)不變”,即“加法交換律”。如果學習者在解決某類相關任務中屢屢受挫,就會建構更加具體的圖式,即在圖式中增加特定的條件并限定其使用范圍。這就是“區(qū)分”。比如,如果孩子發(fā)現(xiàn)“9-4=5”,但是“4-9=-5”,就會歸納出更為具體的圖式:“計算兩數(shù),且不是減法(附加條件),先后順序變化,得數(shù)不變?!?/p>
由此,概括與區(qū)分相對應,當圖式概括過度(比如從“加法交換律”概括成“交換律”)時,區(qū)分可以使之更加有效。
精細加工。“精細加工”指將新知能和已有的認知圖式進行整合的過程,其主要結果是形成闡釋新知識的認知圖式。學習者在進行精細加工時,首先會在記憶中搜索一般認知圖式,這些認知圖式有助于理解新知能的一般特征。學習者同時也會搜索具體的圖式或案例,這些案例可以提供新知能的類比,學習者是運用已知的相關信息來理解和建構新知能的。
協(xié)作學習和小組討論有助于激發(fā)精細加工。在協(xié)作學習中,學習者通常要向小組成員表達、闡明自己的觀點,這有助于他們加深對該領域的理解。小組討論也有益于激活相關舊知,從而促進精細加工的過程。
認知圖式熟練
當學習者反復成功地應用特定的認知圖式時,就會產生圖式熟練。一般而言,圖式熟練可以直接操控常規(guī)的行為,不再需要工作記憶的協(xié)同。例如,小學生在計算“3×12”的乘法運算時,他開始可能會采取以下步驟:“3×2=6,3×10=30”,這樣答案就是“30+6”或者“36”。在反復練習后,“3×12”這一乘法運算圖式可以達到嫻熟的程度,那么,一旦提示“3×12”,學生可以立刻給出“36”的答案,不需要再有意識地去做計算。圖式熟練包括“知識編輯”(knowledge compilation)和“強化”(strengthening)兩種方式。
知識編輯。知識編輯是學習者將新信息嵌入特定認知圖式的過程,這一過程叫做“程序化”。知識編輯的目的是形成“認知規(guī)則”[如果……(條件),那么……(行為)],能在特定情境下喚起特定行為。
例如,打電話運用了這樣的圖式:“如果,你的目標是給某人X打電話,那么,在你的工作記憶中搜索出X的電話號碼,然后撥號?!比绻銜ㄆ诮o朋友打電話,朋友的電話號碼是15711260416,那么知識編輯會直接將這一信息嵌入上述圖式中,形成以下規(guī)則:“如果,你的目標是給朋友打電話,那么,撥打15711260416?!?/p>
知識編輯還有另一個子過程叫“合成”,即將一組內一致的規(guī)則整合為一條新規(guī)則。在上述例子中,拿起電話或手機,和撥號原本是兩個規(guī)則,但它們之間是彼此連貫的,因此最終將整合為一個規(guī)則:“如果,你的目標是給朋友打電話,那么,拿起電話或手機,撥打15711260416,準備開始對話。”
強化。雖然知識編輯形成了具體的圖式或者說認知規(guī)則——這是學習者準確展示技能的基礎,但一般而言,新編輯形成的規(guī)則強度較弱,弱規(guī)則可能會出現(xiàn)無法應用的情況。換句話說,熟練的圖式具有“強度”問題,強度決定了圖式應用于特定情境的可能性,以及應用的速度。因此學習者需要經過反復練習,或者說長期的過度訓練,并在練習的過程中成功應用熟練的圖式,才可以達到完全熟練的程度,在極高的熟練水平上展示技能——這就是強化的假設。例如,打字員的手指動作就是高度熟練技能的表現(xiàn),他可以不假思索地做出動作,也不需要管正在輸入的文本是何種類型。
倡導綜合學習
當前很多學習理論其實只關注了某種特定的學習類型(如發(fā)現(xiàn)式歸納學習、反復操練式強化等),應用這樣的理論很容易導致把技能、知識和態(tài)度割裂開來?!熬C合學習”則是面向“整體目標”(知識、技能、態(tài)度之整合)的學習形式,它同時包含圖式建構(歸納和精細加工)、圖式熟練(知識編輯和強化)和態(tài)度形成的過程。
綜合學習旨在實現(xiàn)遷移,即培養(yǎng)學習者將所學應用到陌生問題或新情境中去的能力。綜合學習是通過產生高度整體化的知識庫來促進遷移的。一方面,知識庫中包含了熟練的圖式,可以導向“相同(熟練)知識之相同應用”,也就是說,已經獲得的熟練圖式可以應用于完成遷移任務中的常規(guī)方面(與所學任務相似的方面或再生性的方面);另一方面,知識庫中包含了概括的或抽象的圖式,可以導向“相同(一般)知識之不同應用”,亦即概括或抽象的圖式可以使學習者在一般意義上理解新情境,并根據(jù)這種一般性理解采取行動。
“四元教學設計”能支持學習者的綜合學習,四元教學設計包含四個元素,與上述四種學習類型相對應,其中,學習任務指向歸納學習,相關知能指向精細加工,支持程序指向知識編輯,專項操練指向強化學習任務的常規(guī)方面。學習任務是基于現(xiàn)實生活的真實完整任務,一組完整的學習任務有相當?shù)淖兪蕉?,按照從易到難的順序排列,對學習者的支持力度也有所差異。相關知能是為了支持學習者掌握學習任務中的創(chuàng)生性方面,說明了在某個領域中是如何解決問題的,該領域又是如何組織的。支持程序是掌握學習任務常規(guī)方面所需的前提知識,為學習者提供了具體細致的指導,最好即用即學,學習者一旦嫻熟,教師就要放手。專項操練一般是指大量重復訓練,目的是使學習者對任務的常規(guī)方面達到較高的自動化程度,專項操練只有在完整的任務情境下才開始安排。
培育自導學習能力
在迅速變化的社會中,學習者必須準備好能獨立自主地、持續(xù)不斷地去獲取新知能。因此,掌握自導學習技能同樣不可或缺。自導學習能力包括定向技能(我有哪些學習機會,從任務中我能學到什么)、計劃技能(我要完成哪些任務,為此我要付出多少時間和精力)、監(jiān)控技能(我可以結束該任務了嗎,我對情境變化敏感嗎)、調整技能(我要改變學習方式嗎,我需要幫助嗎)和自我評估技能(我達到了可接受學業(yè)的所有標準嗎,我需要在哪些地方有所改進)。其中,準確的監(jiān)控必須基于有效的認知線索,但何為有效的線索和學習類型有關呢?比如,對歸納學習來說,比起能順利完成當前任務,能采用不同方法完成任務的能力是更有效的線索;對精細加工學習來說,比起能立馬回憶起所學內容,能對所學進行自我解釋的能力是更有效的線索;對知識編輯來說,比起能在有支持的情況下完成任務,能獨立完成任務的能力是更有效的線索;對強化來說,比起準確無誤地完成任務,速度、心理努力消耗程度和時間分配能力是更有效的線索??傊?,教師或設計者應教會學習者自導學習技能,教這類技能同樣要遵循有變式、逐漸增加綜合度、逐漸撤除支持或指導的原則。
學習是人類生活所固有的,不同類型的學習最終都幫助學習者在長時記憶中建構認知圖式。這種認知圖式能夠使人在新的情境中解決問題、進行推理和作出決策。綜合學習觀表明,學習過程的各要素是彼此交互的。當我們聚焦綜合學習并重視自導學習時,幫助人學習的努力將會更加成功。綜合學習能讓人完成有意義的現(xiàn)實生活或職業(yè)中的任務,自導學習則能讓人更有效地調控自己的學習。