龐孝瑾

【摘 要】學(xué)習(xí)科學(xué)是國際上近30年來發(fā)展起來的關(guān)于教和學(xué)的跨學(xué)科研究領(lǐng)域。然而對(duì)于學(xué)習(xí)科學(xué)，很多一線教師不知其然，更不知其所以然，更不要說按照學(xué)習(xí)科學(xué)的理念來重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。通過對(duì)中小學(xué)教師進(jìn)行關(guān)于學(xué)習(xí)科學(xué)的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師對(duì)于學(xué)習(xí)科學(xué)確實(shí)存在認(rèn)識(shí)上不足的問題，據(jù)此提出對(duì)于學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐轉(zhuǎn)化策略。

【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)科學(xué) 教學(xué)實(shí)踐 轉(zhuǎn)化策略

一、問題的提出

學(xué)習(xí)科學(xué)（Learning Sciences）是國際上近30年來發(fā)展起來的關(guān)于教和學(xué)的跨學(xué)科研究領(lǐng)域，涉及教育學(xué)、腦科學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等眾多研究領(lǐng)域。簡而言之，學(xué)習(xí)科學(xué)主要就是研究人究竟是怎么學(xué)習(xí)的以及怎樣才能促進(jìn)人的有效學(xué)習(xí)的科學(xué)。

20世紀(jì)70年代末80年代初，隨著人工智能學(xué)習(xí)科學(xué)的研究成果日益受到教育領(lǐng)域決策者和實(shí)踐者的關(guān)注，學(xué)習(xí)科學(xué)已經(jīng)成為很多發(fā)達(dá)國家和地區(qū)教育改革的指導(dǎo)理論，也為一些教師進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)提供了理論基礎(chǔ)。但是，通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于絕大多數(shù)教師而言，他們對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)這個(gè)相對(duì)新興的研究領(lǐng)域并不是很了解，很多一線教師不知其然，更不知其所以然，更不要說按照學(xué)習(xí)科學(xué)的理論來設(shè)計(jì)課堂教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的研究還未引起教師足夠的重視。

二、教師在學(xué)習(xí)科學(xué)上的認(rèn)知基礎(chǔ)與科研需求調(diào)研

為了解教師對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)研究領(lǐng)域的認(rèn)知基礎(chǔ)與科研需求，2018年9月，北京市朝陽區(qū)教育研究中心學(xué)習(xí)科學(xué)研究室對(duì)北京市朝陽區(qū)義務(wù)教育階段的1020 名中小學(xué)教師進(jìn)行了關(guān)于學(xué)習(xí)科學(xué)的問卷調(diào)查。調(diào)查樣本中，女教師占82.73%，男教師占17.27%。年齡分布為30歲及以下的教師占28.07%，31～35歲的占16.19%，36～40歲的占16.88%，41～45歲的占16.39%，46歲及以上的占22.47%，從數(shù)據(jù)中可以看出，45歲及以下的中青年教師占到了77.53%。教齡分布為5年及以下的教師占25.81%，6～10年的占14.52%，11～15年的占14.33%，16～20年的占10.79%，21年及以上的占34.54%?？梢钥闯觯?0年及以下教齡的教師占到了65.46%，這與中青年教師的占比具有一致性。從教師的學(xué)歷分布來看，大學(xué)本科的教師占到了83.32%，碩士研究生占12.27%，博士研究生占0.2%?？梢钥闯鼋處熞员究茖W(xué)歷為主，與碩士、博士相比，本科學(xué)歷教師的科研能力相對(duì)不足，這更加說明需要對(duì)教師加強(qiáng)學(xué)習(xí)科學(xué)研究能力的培訓(xùn)。教師所任學(xué)科分布表現(xiàn)為語文教師占25.61%，數(shù)學(xué)教師占24.63%，英語教師占13.54%，這三大學(xué)科的教師占比最高。

從教師對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的認(rèn)知基礎(chǔ)來看，他們對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)所有維度的了解程度為17.9%～29.13%，說明教師對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)各研究領(lǐng)域的認(rèn)知基礎(chǔ)和了解程度普遍偏低。盡管如此，教師的科研需求卻相對(duì)較高，需求程度為34.24%～41.09%，說明教師對(duì)于學(xué)習(xí)科學(xué)還是希望進(jìn)行了解和研究的，但需求度絕對(duì)值并不高，這也說明對(duì)教師進(jìn)行學(xué)習(xí)科學(xué)研究成果的推廣的力度還應(yīng)加大。隨著教師對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)認(rèn)知程度的提高，教師對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的研究需求也會(huì)有更大幅度的提升。對(duì)于在學(xué)校中占到77.53%的45歲及以下的中青年教師來說，作為學(xué)校的教學(xué)主力，他們對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)習(xí)與研究，決定著教學(xué)改進(jìn)的成效。特別是對(duì)于語數(shù)外等主要學(xué)科的教師來說，以學(xué)習(xí)科學(xué)為理論基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)課堂有效教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí)尤為重要（見圖1）。

圖1 教師在學(xué)習(xí)科學(xué)上的認(rèn)知基礎(chǔ)與科研需求對(duì)比

三、推動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)向教學(xué)實(shí)踐轉(zhuǎn)化的方法與途徑

1.加強(qiáng)教師對(duì)于學(xué)習(xí)科學(xué)促進(jìn)教學(xué)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)

（1）加強(qiáng)學(xué)習(xí)科學(xué)的通識(shí)培訓(xùn)

眾所周知，認(rèn)知科學(xué)對(duì)于學(xué)習(xí)的研究，已經(jīng)進(jìn)行了長期的探索，并取得了豐富的成果，尤其是關(guān)于學(xué)習(xí)的三種隱喻，每一種隱喻都曾對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)產(chǎn)生了重要的影響，并推動(dòng)了教育實(shí)踐的發(fā)展。但是為什么還要提出學(xué)習(xí)科學(xué)這個(gè)嶄新的概念呢？原因是人們逐漸發(fā)現(xiàn)認(rèn)知科學(xué)關(guān)注的對(duì)象和研究方法過于遠(yuǎn)離人在真實(shí)世界中的學(xué)習(xí)，所發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知規(guī)律是將人從其所處的社會(huì)與自然世界中抽離出來的結(jié)果，對(duì)于真實(shí)世界中的學(xué)校教育實(shí)踐的改進(jìn)和教育質(zhì)量的提升并不是很有效。因此，要將學(xué)習(xí)科學(xué)最重要的主張和觀點(diǎn)向教師進(jìn)行普及，促進(jìn)教師對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的研究基礎(chǔ)、發(fā)展和研究現(xiàn)狀的了解，并幫助教師認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)科學(xué)是將腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、人工智能學(xué)等學(xué)科中關(guān)于學(xué)習(xí)的研究匯聚起來，共同指向“人是如何學(xué)習(xí)的”這一主題的綜合研究領(lǐng)域。通過科學(xué)認(rèn)識(shí)人的大腦是如何學(xué)習(xí)的，教師就能夠基于學(xué)習(xí)科學(xué)開展教學(xué)工作，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律重構(gòu)課堂教學(xué)，提升基于學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果逆向設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的能力，真正實(shí)現(xiàn)從關(guān)注“教”到關(guān)注“學(xué)”的

轉(zhuǎn)變。

（2）強(qiáng)化學(xué)習(xí)科學(xué)指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)策略與方法的培訓(xùn)，提升教師課堂教學(xué)設(shè)計(jì)水平

盡管學(xué)習(xí)科學(xué)已經(jīng)對(duì)教學(xué)策略與學(xué)習(xí)和教育技術(shù)與學(xué)習(xí)的關(guān)系有了一些研究結(jié)論，但還需要教師從課堂教學(xué)出發(fā)，在廣泛吸收學(xué)習(xí)科學(xué)在各個(gè)學(xué)科的研究成果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用學(xué)習(xí)科學(xué)理論，深層次、多視角地研究學(xué)生的學(xué)習(xí)，提高課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

水平。

實(shí)踐證明，自主、合作、探究、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等越來越受到教師的重視和學(xué)生的青睞。但是教學(xué)壓力大、學(xué)生缺乏實(shí)踐的機(jī)會(huì)、教師缺乏教與學(xué)方式的操作策略等問題阻礙了教與學(xué)方式的改變。要解決這一問題，學(xué)校應(yīng)積極開展多種教與學(xué)方式改進(jìn)的培訓(xùn)和實(shí)踐探索，針對(duì)不同學(xué)科的教學(xué)及選修課、綜合實(shí)踐活動(dòng)等，給予教師更多的自主設(shè)計(jì)和選擇的機(jī)會(huì)，促進(jìn)教師根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生情況等對(duì)學(xué)習(xí)方式進(jìn)行深入探索，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)方式的優(yōu)化組合，同時(shí)推出優(yōu)秀教師的教學(xué)研究成果，加強(qiáng)引領(lǐng)示范作用，逐步建立起學(xué)習(xí)科學(xué)指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)資源庫，以提升教師運(yùn)用學(xué)習(xí)科學(xué)指導(dǎo)教學(xué)的水平。

2.有針對(duì)性地指導(dǎo)教師對(duì)所關(guān)注的學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)與研究

（1）加強(qiáng)課題研究與專家指導(dǎo)

從調(diào)查數(shù)據(jù)中，我們了解到教師對(duì)專家型信息加工模式等相關(guān)學(xué)習(xí)科學(xué)策略的科研需求較高，說明教師對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的認(rèn)識(shí)和向?qū)＜覍W(xué)習(xí)有效教學(xué)策略的需求較高。因此學(xué)校要加大學(xué)習(xí)科學(xué)課題研究的力度和投入，成立課題研究小組，建立學(xué)科專家?guī)熨Y源，針對(duì)教學(xué)專項(xiàng)任務(wù)或具體問題加強(qiáng)專家指導(dǎo)力度，幫助教師總結(jié)提升。

通過引領(lǐng)教師學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)習(xí)科學(xué)的書籍，如通過對(duì)《人是如何學(xué)習(xí)》這本書中有關(guān)新手與專家內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以加強(qiáng)教師對(duì)專家與新手研究的理解，再通過引領(lǐng)教師長時(shí)間向?qū)＜覍W(xué)習(xí)和實(shí)踐，達(dá)到教師在專業(yè)素養(yǎng)上的提升。學(xué)習(xí)科學(xué)通過研究專家知識(shí)的表征，并用人工智能程序?qū)⑵淠M出來，可以改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。比如，通過比較專業(yè)作家寫作的過程和學(xué)生寫作的過程，發(fā)現(xiàn)專業(yè)作家善于發(fā)展出自己的寫作目標(biāo)和寫作計(jì)劃，而學(xué)生則缺乏計(jì)劃和反思，在其他學(xué)科中同樣存在類似的問題。于是，學(xué)習(xí)科學(xué)家們就把學(xué)習(xí)的問題轉(zhuǎn)化為通過培養(yǎng)新手反思能力、制訂計(jì)劃的能力來達(dá)到向?qū)＜铱拷哪繕?biāo)。通過相關(guān)書籍的引領(lǐng)性學(xué)習(xí)，可以讓教師在有限的時(shí)間里了解更多學(xué)習(xí)科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。

（2）加強(qiáng)專題培訓(xùn)與重點(diǎn)指導(dǎo)

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，教師對(duì)腦科學(xué)、神經(jīng)教育學(xué)方面的認(rèn)知基礎(chǔ)較弱，要加強(qiáng)專題培訓(xùn)與指導(dǎo)，助推教師改進(jìn)教學(xué)。隨著腦科學(xué)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，我們對(duì)于“人究竟是怎么學(xué)習(xí)的”這個(gè)問題有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也有了更多的手段去促進(jìn)人的有效學(xué)習(xí)，這也意味著腦、心智確實(shí)可以和真實(shí)情境中的教育建立起更為密切的聯(lián)系，從而可以從更深的層次上為學(xué)習(xí)研究提供依據(jù)。通過培訓(xùn)使教師了解腦科學(xué)、基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析和技術(shù)增強(qiáng)的學(xué)習(xí)等研究，將有助于推動(dòng)教育從更深的層面發(fā)生變革。

3.學(xué)習(xí)科學(xué)轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)踐的探索

在當(dāng)前教育深綜改的總體背景下，如何圍繞學(xué)習(xí)科學(xué)進(jìn)行教與學(xué)方式的變革，如何基于學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)施學(xué)科課程設(shè)計(jì)等問題，亟須得到教育者的回應(yīng)。學(xué)習(xí)科學(xué)研究的目標(biāo)，首先是為了讓人更好地理解什么是最有效的學(xué)習(xí)，其次便是為了用學(xué)習(xí)科學(xué)的知識(shí)來重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué)和其他學(xué)習(xí)環(huán)境，從而使學(xué)習(xí)者能夠更有效和深入地進(jìn)行學(xué)習(xí)。只有加強(qiáng)應(yīng)用學(xué)習(xí)科學(xué)的研究和實(shí)踐，才能在學(xué)習(xí)科學(xué)和與教學(xué)實(shí)踐之間架起一座有效應(yīng)用學(xué)習(xí)科學(xué)的橋梁。

（1）引導(dǎo)教師思考腦科學(xué)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的意義

對(duì)調(diào)查問卷中反映出來的教師對(duì)腦科學(xué)、神經(jīng)教育學(xué)方面的學(xué)習(xí)需求，除了要對(duì)教師進(jìn)行腦科學(xué)的培訓(xùn)外，還要引導(dǎo)教師思考腦科學(xué)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的意義，通過學(xué)習(xí)得出有用的教學(xué)啟示。例如，通過了解大腦皮層腦區(qū)的分工，可以看出對(duì)大腦進(jìn)行感知以及認(rèn)知加工的主要功能區(qū)是大腦“皮層”，大腦皮層又分為各個(gè)腦區(qū)，分工處理不同的信息與事件。由于不同的人有不同的大腦部位發(fā)育的特點(diǎn)，有的人額葉格外發(fā)達(dá)，有的人頂葉格外發(fā)達(dá)，有的人視覺格外敏感。20世紀(jì)90年代中期，美國研究者對(duì)3～12年級(jí)學(xué)生感官偏好調(diào)查的數(shù)據(jù)表明，視覺偏好者占46%，聽覺偏好者占19%，觸動(dòng)覺偏好者占35%。由此我們會(huì)得出有用的教學(xué)啟示：教師如果以語言講授作為教學(xué)方法，只適合于約1/5的聽覺偏好者;對(duì)于觸動(dòng)覺偏好者，就是那些在課堂上愛動(dòng)的學(xué)生，需要教師為他們?cè)O(shè)計(jì)一些可以動(dòng)手操作的實(shí)踐活動(dòng)來促進(jìn)他們的學(xué)習(xí);而大多數(shù)人是視覺偏好者，這也是為什么近年來一直在提倡知識(shí)可視化的原因，這也是基于腦科學(xué)的研究基礎(chǔ)。它倡導(dǎo)人們要通過理解知識(shí)之間的關(guān)系，以圖表的方式，將知識(shí)可視化。通過將各個(gè)感官通道的信息匯聚到以上各腦區(qū)后，最終由前額葉負(fù)責(zé)匯總、分析、決策、處理。所以，前額葉是大腦的高級(jí)思維中樞，我們所說的思考，主要是由這個(gè)部分來完成的。了解了大腦皮層腦區(qū)分工以后，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的優(yōu)勢腦參與學(xué)習(xí)，如何激發(fā)前額葉的工作，就應(yīng)成為教師在教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

（2）引導(dǎo)教師設(shè)計(jì)具體的改進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的方法

運(yùn)用多感官（視覺優(yōu)先）的原則可以更高效地促進(jìn)學(xué)習(xí)行為的產(chǎn)生與持續(xù)發(fā)展。如在語文課上，教師可以通過運(yùn)用動(dòng)畫、視頻、音樂等來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;課下，教師給學(xué)生留的作業(yè)也不應(yīng)該只是背誦課文、查資料、寫練習(xí)，還可以讓學(xué)生通過畫出課文結(jié)構(gòu)圖、完成有趣的學(xué)習(xí)任務(wù)來落實(shí)預(yù)習(xí)，理解文章脈絡(luò)，整體感知文本。除此之外，還可以通過小組合作編寫小故事等來學(xué)習(xí)課文中的修辭、寫作手法等。讓學(xué)生感到語文課也可以生動(dòng)有趣，語文課不只是讀讀背背，還能在動(dòng)手實(shí)踐中增強(qiáng)語文學(xué)習(xí)能力，而不是非要通過教師在課堂上提問等強(qiáng)制性方式來讓學(xué)生思考問題。例如，《蟬》是初中語文八年級(jí)上學(xué)期的自讀課文，教師設(shè)計(jì)了讓學(xué)生了解蟬的生命歷程的教學(xué)活動(dòng)，要求學(xué)生課前根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)選擇小組，課上以小組為單位展示學(xué)習(xí)成果，表達(dá)對(duì)蟬獲得的認(rèn)知

感受。

任務(wù)活動(dòng)一：“我為蟬做微信主頁”。根據(jù)課文內(nèi)容，為“蟬”做微信主頁。要求有頭像、個(gè)性簽名、簡介。也可以以微信聊天的方式展現(xiàn)。

任務(wù)活動(dòng)二：蟬的生物實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)。根據(jù)課文內(nèi)容，尋找法布爾如何觀察蟬的細(xì)節(jié)，自制一份生物實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)。

任務(wù)活動(dòng)三：對(duì)話一只蟬。根據(jù)課文內(nèi)容，設(shè)計(jì)采訪稿的采訪提綱，并完成采訪展示。

這些依據(jù)學(xué)習(xí)科學(xué)設(shè)計(jì)的有趣的語文學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)自己的專長，自主選擇學(xué)習(xí)任務(wù)，并在合作探究的過程中，通過語言實(shí)踐活動(dòng)提升了表達(dá)的準(zhǔn)確性和多樣性，同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)本學(xué)期必讀篇目《昆蟲記》的興趣，學(xué)會(huì)用《蟬》這一課的閱讀方法繼續(xù)閱讀《昆蟲記》。

（3）引導(dǎo)教師重新思考和改進(jìn)教學(xué)

當(dāng)學(xué)生對(duì)某些學(xué)科就是學(xué)不會(huì)、學(xué)不好時(shí)，就會(huì)失去學(xué)習(xí)興趣，甚至對(duì)這門學(xué)科產(chǎn)生恐懼與反感情緒。教師通過對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)有了理解，就有能力反思自己的教學(xué)理念。比如，從多感官原則來看，有一些孩子可能不是聽覺優(yōu)先的學(xué)習(xí)者，但有非常強(qiáng)的動(dòng)手能力，因此教師就要發(fā)揮他們?cè)趯W(xué)習(xí)中表現(xiàn)出的觸動(dòng)覺的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)一些動(dòng)手操作的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓這些學(xué)生在實(shí)踐中習(xí)得對(duì)知識(shí)的理解與掌握。如果教師能夠了解更多的由學(xué)習(xí)科學(xué)所揭示的、對(duì)教學(xué)產(chǎn)生重大影響的原理，并有意識(shí)地將它們運(yùn)用到教學(xué)中，就會(huì)大大提高教學(xué)的科學(xué)性。

新的課程改革要求教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)問題做出更好的回應(yīng)與提供更好的解決策略。因此，除了要對(duì)教師進(jìn)行引導(dǎo)性的學(xué)習(xí)培訓(xùn)外，教師的自我學(xué)習(xí)提高也非常重要，這是對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的最好的學(xué)習(xí)。

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（作者系北京市朝陽區(qū)教育研究中心學(xué)習(xí)科學(xué)研究室科研員，中學(xué)高級(jí)教師，朝陽區(qū)教育系統(tǒng)學(xué)科帶頭人）

責(zé)任編輯：孫昕

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