Ⅱ．如何运用类比来促进学习

在学习情境中运用类比的方法主要有两种（见图A.2）。

 

（1）在解释新的事物或观点时，把它类比成一个人们熟悉的例子；

（2）提供两个或更多的类比事例，让学习者探索其中共存的深层结构。

 

举个具体的例子，人们常常把血管类比为高速公路来辅助理解，或者把地球地层的结构类比为桃子的结构来进行阐释，等等。同样，在科研领域的最前沿，人们也常会用已知事物来类比新发现。科学史上最令人印象深刻的例子莫过于开普勒的万有引力定律，这一概念成功地解释了行星按椭圆形轨道运行的原理（Gentner et al.,1997）。他从太阳光芒强弱程度变化的类比中获得启发：光线照得越远，强度就会越弱，以此类推，万有引力亦是如此。虽然这个思路现在看来非常容易理解，但在当时可不是一拍脑袋灵光乍现得来的。事实上，开普勒经过多年研究才逐渐将光线与万有引力之间的类比关系勾勒出来，用来解释行星的椭圆轨道。由此可见，一个好的类比需要经过设计者仔细推敲，从而让学习者能够由已知事物出发，自然地构建起通向新事物的桥梁。

类比的第二种应用方法是为学习者提供至少两个类比事例，然后要求他们从其中推理出共通的深层结构。研究证明这种方法的学习效果极佳。让学习者自行发现其中的规律，远比提供现成的、“喂到嘴边的”规律说明，外加一个实例要有效得多！这一点需要特别注意，因为作为学习的组织者或是知识的传授者，我们很容易忍不住提前揭晓谜底，心急火燎地把其中的奥义和盘托出，结果就是很遗憾无法为学习者留下充足的探索空间与思考时间。比方说，美国的中小学中，“先展示一个例子再讲解其原理”就是一种极为常见的教学方法（Richland, Zur, & Holyoak,2007）。但是如果我们从学习效果的角度出发，老师们可能就需要在教学方式上进行一些积极的调整。从下面这项经典的研究中我们就可以明显地看出，学习者自行总结类比规律的优势显著。在该研究中，研究人员希望了解人们思考解决邓克（Duncker）放射治疗问题的过程（Gick & Holyoak,1983）。该问题如下：

 

一位肿瘤病人需要进行放射治疗。如果医生要想消灭深藏在体内的肿瘤细胞，就需要使用高强度射线，但是被射线穿透的健康细胞也会被一同杀死。而如果为了保护健康细胞而减弱射线强度，却又杀不死肿瘤细胞。请问医生该怎么办呢？

 

为了探究如何辅助参与者依靠自己的力量得出答案，研究人员为该问题设计了几个不同的类比案例作为参考。例如，其中一个例子是：

 

一位将军要率领军队攻下一座城池，他必须兵分几路从不同方向进攻，因为如果让全部兵力从一个方向进攻，就会压垮护城河上的大桥。

 

另一个用来类比的例子则与救火有关：

 

消防员们想要扑灭一场大火，如果让所有水枪都从同一个方向喷射，那么水枪巨大的反作用力会使消防员难以控制；因此消防队员们用好几把水枪从不同方向喷水，保证灭火水量的同时又把反作用力控制在了合理的范围之内。

 

除了提供类比案例，研究人员还将其中的规律总结出来写成原理描述：

 

先分散力量，再集中解决目标。

 

看到这里，想必你一定知道问题的答案了：医生可以从几个不同的角度同时用几束强度较弱的射线集中照射肿瘤细胞。

基于上述两个例子和一段原理描述的素材，研究人员搭配出6种不同的条件组合，希望了解其中哪种组合最有利于参与者自己解答出放射治疗的问题（见图A.3）。首先，参与研究的大学生都会拿到一本资料册。每个人的资料册最后一页都会印着放射治疗问题，但并不会提示该问题与资料册中的其他内容有关。各条件组的不同之处在于资料册里面的内容，其中“例子”有三种可能性：没有类比案例、一个类比案例、两个类比案例（攻打堡垒和灭火问题），同时“原理讲解”有包含和不包含两种搭配。下表展示了一共6种不同的条件，以及各条件组中能自己解答出放射治疗问题的学生数比例。

通过两个类比例子进行推理而得出答案的学生人数（62%,52%），要比没有参考任何类比的学生数（28%,18%）高出一倍多；同时，参考了两个类比例子却没有读到规律讲解的学生数（52%），也比读过规律外加一个类比例子的学生表现得好（32%）。这有点让人摸不着头脑，毕竟讲解原理再搭配一个例子是大家普遍采用的学习和教学方法，然而实际效果却并不那么理想。这是为什么呢？

问题出在学会了某个概念并不代表真正懂得该何时应用它。之所以原理加单一例子的组合效果不尽如人意，是因为学习者并没有领悟到该原理适用场景的多样性。例如，那些读到兵分几路攻打堡垒案例的学生，虽然学习了相应的规律原理，但是却无法举一反三地将这一原理应用于其他情境，反而是看过两个不同情境例子的学生更能切身体会这一点。因此，我们要尽可能展示出某一原理应用场景在表面特征上的多样性，来帮助学习者打开思路，提升应用的灵活性。