论有效性学习与教学环境的设计，本文主要内容关键词为：有效性论文,环境论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
【中图分类号】G422 【文献标识码】A 【文章编号】1007-2179(2001)06-0016-04
一、引言
从教学的角度讲，学习理论有三个明显的组成部分：描述在某一领域能力成绩基础上的知识结构和技能的专业知识理论；解释学习过程和如何达到专家成绩的获得理论；描述为了引出这些过程所需要的恰当、有效的教学方法和教学策略的干预理论。
虽然在行为主义传统中，对学习的研究可谓是一个核心问题，但在20世纪50年代后期，认知心理学的兴起使得关于学习的研究逐渐地转向于对专门知识的分析，对获得过程的研究基本上被忽略了。但近年来，受设计有效学习环境的启发，研究者又开始关注学习现象[1]，并集中于发展机器学习模型。因为人们开始认识到技能知识的获得和专门知识的获得是息息相关的。本文通过对有效性学习及其条件的描述，说明学习理论与教学科学的关系。
二、学习中的能倾
"aptitude"国内有人把它翻译成“能倾”，有人把它翻译成“能力”。笔者认为翻译成能倾较为恰当。因为其确切的含义是：能够影响学生的学习、问题解决活动和行为的任何学生特征。可见"aptitude"的含义十分广泛。一般认为，在各种教学和训练情境中，四种能倾被看作是认知学习的基本目标：
1)对良好组织和特定领域知识的灵活运用。这些知识包括：事实、符号、定义、公式、算法、概念和规则。
2)启发式(heuristic method)，即：系统的探索、分析和转换问题的策略。如：仔细的分析问题、找出已知和未知，把问题分解成次级目标，寻找类似的问题，从目标或结果逆向推导等。虽然启发式不能保证能够发现问题的答案，但却提高了成功的可能性，因而它系统的、有计划的推导了达到目标的途径。
3)元认知知识和技能，对活动的自我监控和对认知过程的自我调节。自我调节包括：对问题解决过程的计划、对正在进行的问题解决过程的监控、评价。如果需要的话，还可以对答案或结果进行调整（即对错误的调整），以及对学习和问题解决活动的反思。
4)情感成分，包括信念、态度和情绪，反映了对学习有影响的整个情感范围。例如，近年来关于数学学习的研究就特别关注由教师所引起的信念认同对学生学习的影响，发现了诸如“解决这个问题是你的运气”，“解决这个问题费不了几分钟”等这些由教师所引起的情绪对学生的问题解决有消极的影响。
关于专家问题解决的研究发现，存在不同的能倾范畴。但是近来的研究认为：掌握了恰当的能倾并不能保证创造性思维和问题解决，它还需要别的个性特征。心理学的研究认为，这些个性特征包括喜好、敏感性和技巧。喜好是指由动机和习惯驱使下从事某种行为的倾向。敏感性是指对实施恰当行为机会的感觉。技巧是指展示恰当行为的技能，相当于上面提到的能倾。换句话说，认知能倾、情感和动机都是这种特征的重要方面。只有具备了这些条件，学习者才有可能进行有效学习。
三、有效学习的主要特征
教学的一个很重要的目的就是能促进学生有效的学习，这不仅是学习心理学、教育心理学关注的焦点，而且也是教育教学的实际需要。基于教学的学习理论研究十分注重有效性学习的研究，一般认为有效学习有以下几个特点：
1)学习是建构的。学习者不是被动的接受信息，而是根据自己的先前知识对当前知识进行的积极的建构。建构主义学习理论认为：所有的知识是主观的和纯粹的特异性的认知建构，根本不是对客观现实的反映[2]。我们认为学习过程应当视为一种积极的建构过程，但是建构主义学习观在强调学习者主动建构的同时走的太远[3]，因此，现代认知派的学习观认为建构主义观点强调在积极的建构过程中获得新知识和技能是有效学习的一个重要特征，从这层意义上讲，要求学习者的学习活动是一个认知建构的过程。但是建构性的学习活动并不经常成功，可能在建构中获得了一些错误的概念和有缺陷的技能。所以有效性学习强调认知的建构，只是对认知建构主义的扬弃，而非全盘接受。
2)学习是累积性的。学习的发生是有一定的前提的，即学习者在先前知识和经验的基础上建构新的知识：学习者主动加工所遇到的信息，派生新的意义和获得新的技能。由于学习者有时会遇到一些错误概念和有缺陷的技能，影响将来的学习，因此，有必要发现这些错误概念以避免不必要的重复。学习是一个逐渐积累的过程，那么如何积累，并进行有效的学习就需要对这一累积过程进行适时的调节和控制。
3)学习是自我调节的。这一特征是指有效性学习的元认知方面，尤其是学习者对其活动的管理和监控。根据Simons(1989)[4]观点，这种自我调节包括：能有准备的学习、采取必要的学习步骤、能调节学习、能自我反馈和评价学习成绩，并能够保持注意和具有高涨的学习动机。自己若越能自我调节学习，就越能控制自己的学习。相应的，这种自我调节活动较少依赖于教学的支持。
4)学习是目标定向的。虽然学习可以偶尔出现，但是明显的意识或目标定向能够促进有效的和有意义的学习。建构性学习和自我调节学习在本质上承认，一旦学生决定或陈述了他们自己的目标，学习一般能够成功。此外，如果教师或课本上对预先学习对象有一个界定，学生采纳了这种界定，那么学习也会成功。所以有效学习本身是一个有目的的认知过程，是一种有意图的学习。
5)学习是情境性的。情境学习观是对信息加工观的反叛。信息加工观认为：学习和思维过程发生在大脑中，知识是对事实、概念、关系和原则的程序性储存的表征，在将来这些静态的知识可以被激活并用来完成任务或解决问题。相反，情境观认为：学习需要在真实的或现实的社会和物理情境中发生，这样学生在以后的情境中才能使用这些知识和技能。现代认知派虽对情境学习观有过批判[5]，但是情境学习观也是对学习环境生态化的一种要求，如果能在可能的情况下使学习在适当的情境中发生，也不失为对学习迁移的促进。因此现代教学设计也逐渐的强调学习教学设计的情境性。
6)学习是合作性的。学习的情境观作为参与性的社会实践已包括了创造性学习的合作性特征。学习的合作性概念也是许多激进建构主义者的核心概念，用来解释知识建构的特异过程能导致学习者获得共同的概念和技能。例如，Wood,Cobb和Yacke(1991)[6]认为，社会互动是数学学习的本质，在整个互动过程中出现了个体知识的建构。有效学习的合作性要求教学能够使学生超越自己的认识，并且在教学中通过学习者的合作，形成对知识的更加丰富的理解，以便学习的广泛迁移。
四、有效性学习与学习迁移的关系
所获得的知识和认知技能能迁移到新的任务和问题情境中是非常重要的，它不仅具有理论意义，而且具有重要的实践价值。大多数的研究者、教育家、社会各界人士都希望找到教学和学习的一般的问题解决技能，如果先前知识是问题有效解决的前提，那么，是不是在一领域所形成的技能能迁移到其它情境之中呢？因此，关于学习迁移的研究成了许多学者近来研究的重点。然而，研究表明：迁移是一个复杂的现象，迁移效应不会自发的出现，甚至很难有意识的获得。究其原因，有人认为由于学习都与一定情境相关，因而很少从一情境迁移到另一情境，这一观点更加强化了情境学习观。然而，另一种解释认为，是由于缺乏迁移的恰当条件，这些条件与学习者的特征（主体变量）、任务特征（任务变量）和教学本质（教学变量）相关。
关于主体变量的研究表明，熟练的学习者和不熟练的学习者在学习和问题解决的技能上存在差异，大多数高效的学习者和较灵活的迁移者在试图提出答案之前，在计划、分析和归类问题上花费大量的时间。在解决问题的过程中，他们更喜欢利用机会去检验自己的推理；当似乎离题时，他们能够较好的采取一系列有效的补救策略。与之相反，较差的学习者都开始很快的写出结果，或完全随机的试用各种规则，试试看起不起作用，当被告知道了的时候，他们并不回头考虑先前的问题，而是开始去作下一道题。在解决新问题时，他们很少参照先前问题的解决。总体上，整体学习(global learning)和迁移线索明显的反映了一系列监控和自我调节的技能，或较一般的方法。按学习的自我调节理论，熟练的学习者和迁移者有较高的行为控制水平，如对学习问题持久的考虑倾向，能够经常的监控自己的活动，并且在必要的时候，提出相关的要求等。
就任务变量而言，一般认为，远迁移比近迁移较难获得。迁移的距离是指与最初的学习任务相比，迁移任务的生疏性。Bassok,Holyoak(1989)[7]在对不同领域间知识的类比迁移的研究发现了非对称性的结果：从几何到物理确实能发生迁移，但反之却不能，这是因为物理在语义上较几何丰富。但是Bassok同时指出，这并不能对从物理不能迁移到几何提供充分的解释。她在研究了从经济（也是语义丰富领域）到几何的迁移后认为，就任务方面而言，迁移的可能性并不因为距离变量而减少，而是大量的任务特征和它们间的相互关系影响了迁移的发生。
后来，研究者又开始关注为了迁移而采用的有意义的和系统的教学。认为，一方面学习迁移的产生是直接的和自动的，另一方面，如果没有明确的教学，迁移简直是异想天开。认为，教师必须明确地教学生在一情境学到的技能如何能用来解决其他情境中的问题，教会他们如何去这样做。近来的研究越来越注意设计有利于迁移的学习环境，这样才能真正出现迁移效果。那么，是不是教学变量促进了学习迁移呢？按照先前关于被试变量的研究，迁移定向教学是以知识技能的迁移为目的，要掌握最初知识的学习必须经过过渡的和各种各样的练习。为了追求特定知识和技能更加直接和有意图的迁移，即高路迁移，一方面要求学习者具备迁移技能的心理抽象，形成概括化、情境化的知识；另一方面反映在教学上，要求架构(framing)与搭桥(bridging)相结合，即建构与特定行为相关的较宽泛的问题解决方案，并设计出能引出与该情境有相似加工过程的迁移情境的方案。
近来，关于迁移研究的新观点——认知与学习的情境观认为，迁移不应当看作是把在一情境中获得的心理表征或多或少的用于新的情境和问题。相反，他们认为迁移建立在情境的诱发因素之上。例如：情境诱发和提供特定的活动。一个活动迁移到一个情境包括对最初情境的转换和学习者在新情境中不断的相互作用。当学习者发现转化了的情境含有与最初的情境相同或相似的提供物时，就会出现活动迁移。认知学习情境观认为：表征不一定是迁移所必需的，在没有详细说明情境属性的符号表征时，情境中的刺激物也能被觉察到。
显然，有效性学习不能脱离学习的迁移而存在，因此研究者越来越关注有效性学习环境的设计与建构。
五、有效性学习与学习环境设计
学习环境设计是当前教育心理学中一个活跃的研究领域，许多专家学者将更多的精力从传统实践中转移到学校良好学习环境的设计上，并强调科学与应用的双向关系，即不仅是将科学知识用于实践获得进步，而且实践也有利于理论的进一步发展。学习和教学研究已步入了这样一个新的阶段，实践不仅检验理论，且为基础研究提出了新的问题。由于学习理论是描述性的，难以直接用于指导教学实践，只有以学习理论为理论基础，构建“处方式”的教学理论，开发教学设计模型与技术，才是完成这一转化的有效途径[8]。加上近年来，对学习、问题解决及迁移的不断研究，研究者越来越注重对教学环境的设计，传统的教学设计已面临着许多挑战，即要设计有利的学习环境，促进知识的获得和迁移。在这种新的形势下，出现了一些颇具代表性的观点：
1)教学设计观。教学设计观是一种实践取向的观点，在利用学习研究和学习理论的基础上，认为通过提供对满足学生学习所希望的教学环境，可以促进学习者进行有效性学习。但是，这一观点遭到了建构主义的批判。建构主义认为，这种学习环境的设计不利于建构学习的发生。
2)知识获得和使用的教学设计观。学习和教学的过程是极其复杂的，很难事先进行详细的说明。教学作为一种问题解决以教师的思维和判断为中介，因而提出描述是不恰当的。他们认为，较有价值的观点是给教师提供一些基于研究基础上的学生有效学习的理论性知识，给教师提供教学设计的信息。认知指导教学就是这一观点的典型。他们关于小学低年级儿童数学问题解决的研究，支持了获得这种理论知识有助于教师较好地理解儿童解题过程的假说，所以，他们认为可以用这些知识作为恰当教学环境设计的理论。
3)设计实验观。这一观点以学者为代表，目的是形成教育设计科学。认为，“教育设计科学必须决定不同的学习环境设计是如何有助于学习、合作和动机的”设计观通过指明影响学生学习成败的因素，来指导教育改革的实施。与上述传统的教学设计相比，这种设计在努力创造真正的课堂——和学习者在狭小的范围内合作，体现了有效性学习过程的特征。其基本观点是：用创造性的方式去理解学习的过程和结果，将会创造出诱发和产生学习结果的环境。这种观点要求用恰当的方法在复杂的课堂情境中设计实验，得出有效的实验结果。
尽管以上三种关于设计有利的教学环境的观点既有优点又有缺点，但第三种观点似乎代表一种新的趋向，因为第三个观点中研究者和实践者之间是伙伴关系，伙伴关系就意味着是双向关系，实践者把理论转化成实践，因而使实践更具理论基础。伙伴关系的作用使研究有了更大的实践驱动力。正如Glaser(1995)[9]指出，在成熟的科学中，基础理论研究经常由目标定向技术所激发，或许在学习理论研究历史中，理论和实践的发展将鼓励基础科学的研究，并提高教育和培训。教学实践处于理论发展的前沿地位，二者紧密结合才能检验理论和产生理论。认知心理学为研究人类操作提供了丰富的资料，并为今后的科学研究奠定了基础。而实践的成功，更使其依据的理论令人难忘和引人瞩目。当研究科学应用于创新的实践时，理论也变得明白而可操作化了。这将为学习科学，现代教育环境设计以及全社会的科学做出巨大的贡献。（1995年在广州举办的国际“心联”亚太地区心理学大会上所作的报告）
六、小结
学习理论与教学实践的关系问题一直是教育心理学界和教育界讨论的经久不衰的主题，而且心理学的一个主要任务就是促进教育实践的发展，促进知识的迁移能够最大程度的发生。心理学要完成这一任务必须在学习、教学过程上作不懈的努力，因为旧有的理论很可能不能满足新的时代条件下实践的需求。学习环境的设计已成了当代教学心理学研究的一个热门领域，但对于怎么样的教学设计才算是比较科学合理的设计，目前仍争端颇多，但是一个基本的发展趋向是：学习环境的设计和教学实践研究一定要符合有效性学习的学习原理，即，有效性学习必须满足这样的学习条件——结构化知识、一致性、整合性、有意义性的知识联结是学习的重要条件，并且有效性学习不仅仅是学得信息本身，而且要学会信息该用在什么地方，因此有效性学习要求知识的程序化、可用性，孕育一个有助于形成元认知自我调节策略的环境，强调社会参与和社会认知在学习中的作用，使学习应尽可能的发生在一个相互呼应的社会环境中，学习者能够借助这个环境取长补短，使学习者的学习思考方式公开在教师和同学的面前。因此，有效性学习的环境应该是一个合作性的、建设性的环境。
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