二、以人为本的学习科学
认知科学是研究人的智能、其他动物的智能及人造系统的智能的科学。学习科学研究的是人是如何学习的,它所关注的焦点是:学习环境是如何提高学生的学习绩效的。人(教师、学习者和他人),计算机(以及扮演的角色),建筑、教室的布局和环境中的自然物体,以及社会和文化环境都是人的学习环境。
学习科学是一门古老而年轻的学科。说他古老是因为学习从人类一诞生,甚至人类还处于猿类的时期,就在动物身上发生了,学习是人和动物共有的本能。对学习的研究应该早在几千年前就开始了。中国的战国后期,我们的先人已经写出了《学记》。《学记》首先从化民成俗的高度谈到了学习的作用和价值,接着又从琢玉成器、人学知“道”的角度谈到了“教”、“学”为先的重要,《学记》研究了学的规律和教的方法,明确了在“学”和“教”的互动过程中“学”的主体地位。如果从那时算起,学习科学是一个古老的学科。但是把学习作为一个独立的学科进行研究,而且聚焦在人的学习活动中,是从1991年第一届世界学习科学大会开始的。从那时算起才20多年,所以说起来它也确实年轻。今天我们所说的以人的学习活动为研究重点的学习科学是在神经生物学(脑科学)、心理学飞速发展的背景下,融合了教育学、社会学、人类学、设计学、计算机学等学科的研究成果形成的以研究人的学习活动为中心的新型的、跨学科的交叉领域,它重点研究的是“人的学习的机能”。所谓“机能”就是机制和能力,“机制”是“机体的构造、功能和相互关系”,“也泛指一个工作系统的组织或部分之间作用的过程和方式”。人作为一个有机体有其自身的构造,每一个器官有其自己的作用,同时又与其他器官相互合作,这就形成了一个有机的工作系统。人在学习过程中,人的大脑、躯体和神经系统究竟是如何工作的?这些工作又造就了人的什么样的学习能力?或者反过来说,人的一定的学习能力在人的生理器官作用下产生出的结果是什么?“能力”是人能胜任某项工作的主观条件和个人所具备的素质。人在学习过程中能胜任学习任务的主观条件和要求个人具备的素质包括哪些?这些条件和素质又是如何产生和培养出来的?这些问题都是学习科学所要关注的。因此学习科学不仅研究课堂中的“正式学习”,而且研究在各种情境下的学习,包括发生在家庭、工作岗位、生活情境之中的“非正式学习”。因为不论是“正式学习”还是“非正式学习”,这些都是学习的形式,不管学习的形式如何,学习的实质是增长人的学习能力,涵育人的基本素养,使人的心智和行为产生持久的变化。这一过程正像庄子所说的“得鱼忘筌”,钓鱼的目的是“得鱼”,而钓鱼的工具并不重要。“得鱼忘筌”是人类从事学习活动应该尊奉的原则和恪守的信条。学习科学从更大的范围界定了学习的定义,也更加聚焦学习主体——“人”在学习过程中的活动状况,它要探究的也是在各种情况下人从事学习活动的本质规律,进而用这些规律创设学习环境,改造课堂,提高学习效率。
把研究认知和学习聚焦到以学生为代表的——“人”这个主体上,是学习科学的最大特点。谈到“学习”离不开“认知”,在学习科学诞生以前,人们对“学习”的研究往往是从“认知”开始的,因此研究“学习科学”必须了解“认知科学”。认知科学仅仅研究“认知”过程本身,而对认知的主体、认知的环境、认知的社会文化背景毫不在意。1993年美国国家科学基金会在华盛顿组织召开的一次认知科学会议上,与会的一百多位认知专家对认知科学达成了一致的看法:“认知科学是研究人的智能、其他动物的智能及人造系统的智能的科学。”认知科学研究的对象不是人,不是动物,也不是人造智能机器,而是人、动物、人造智能机器的“认知”。它忽略认知的主体,忽略主体所处的环境,以及环境所具有的文化社会背景。学习科学研究的则是“人的学习”,它关注学习的主体、关注主体所处的环境,以及环境所具有的社会文化背景。R.基思·索耶在《剑桥学习科学手册》导言——“学习的新科学”中说:“学习科学所关注的焦点是:在一个学习环境中正发生什么,以及学习环境是如何提高学生的学习绩效的。学习环境包括人(教师、学习者和他人),计算机及其扮演的角色,建筑、教室的布局和环境中的自然物体,以及社会和文化环境。”学习科学把学习看作是一个整体,而处于这个整体的中心位置的是学生——“人”,因此,学习科学是以人为中心的学科。人是有感情的动物,学习科学在研究学习的时候也研究学生的情感;人是生活在一定环境中的,学习科学就研究环境对人学习的影响;人是在一定情境中学习的,学习科学就研究情景的创设和知识的迁移等等。在“学习与学习的主体”中我们通过实验讨论了情感对人思维的影响,虽然心理学注意到了伦理、道德、情感对人思维的影响,但是在心理学字典或心理学专著中对“认知”的理解却是“和情感、动机、意志等相对应的理智活动或认知过程”。可见认知科学更加关注认知本身,而缺乏对认知活动、认知环境特别是认知主体的整体研究,它只研究认知活动本身的特点。而学习科学则不然,学习科学强调“学习环境是如何提高学生的学习绩效的”,这就明确地把学生置于了环境的主体地位,同时这个环境中的人、物,甚至社会和文化都对学习的主体产生影响。由关注学习主体的人,到关注人所处的环境、事物、文化,等等,讨论学习不仅仅关注智力,关注智力认知的过程,人的情感、身体、环境也是研究学习、探讨认知不可缺少的方面。学习科学理解的学习是人的身体(手)、智力(脑)、情感(心)和环境、文化等交互作用,提高学习绩效的过程;学习科学关注的是在这种交互学习中提高学习绩效的规律。这种分析问题、看待问题的角度本身就是把人置于学习的中心点的,是以人为本的,也是根据人的基本特征开展学习科学研究的。所以学习科学是以人为中心的、把人置身于广阔的社会人文背景下开展的对“学习”的科学研究。学习科学的研究成果反映了人类社会的发展,也必将对人类的发展产生积极的推动作用。
学习科学研究的目的是更好地理解和掌握人类在认知过程和社会化过程中学习的规律和技巧,以达到最有效学习的目的,同时用学习科学的方法重新设计课堂和其他学习环境。由此我们可以看出,很多从不同角度研究学习的学者,希望超越自己以往的研究,而形成了一个全面而综合的研究团队。这个团队把学习科学聚焦于提高人的学习效率,探究在各种情境下人们高效学习的规律。凝聚这个团队的关键点是对人的理解和关注,与认知科学相比,学习科学以研究人的学习实践为出发点和立脚点,人的社会属性决定了人的学习活动是在社会化过程中逐渐完成的,换句话说在人的学习过程中,人的认知活动是在社会背景下实现的,因此研究人的学习,不能像认知科学那样仅仅考虑学科实验室效果而忽略人的社会活动,相反,恰恰是在人的社会活动中学习的效率才会大幅提升。
学习科学的产生为教育的发展带来了新的活力。学习科学理论是对学习主体所从事的学习活动进行全面、系统、深入、实质的研究,它对学习本质、学习过程、学习规律、学习方法、学习环境以及环境对学习主体所产生的影响等问题进行了综合概括的表述。科学的学习理论反映了学习的本质规律,能够指导或促进学习活动;不正确的学习理论不但影响和阻碍学习活动,而且能够降低学习效率。因此,研究学习科学,掌握正确的学习理论,对于改造课堂、提高效率,具有积极的促进作用。