行星减速机配伺服电机:学习科学发展的历史轨迹概论

学习科学发展的历史轨迹概论
上海市教育科学研究院教师发展研究中心 胡庆芳

“人是如何学习的?”，如何理解人类学习的心理以及基于心理的思维与学习?这是几个世纪以来，特别是20世纪以来学者们坚持不懈努力探寻的问题；其中，又特别值得一提的是，“过去的10年，见证了人类有史以来学习理论发生的最本质与革命的变化，人类已经进入到了创建学习科学的新纪元，一场彻底改变人类学习的理念与方式的革命已经兴起”。在学习科学研究飞速发展的今天，理应对过去几个世纪里学习科学研究发展的轨迹做一个整体的反思和轨迹的描述，以便于学习科学研究的继往开来。

一、研究从迷信走向科学

自人类社会诞生以来的一个漫长时期里，人们笃信意识都是自己心灵对神灵启示的感应，智慧也是神灵的赐予，淡化个人的学习，而是崇拜先知先觉。

12世纪的法国学者休（Hugh）撰写了世界上第一本学习理论的书：《学习论》。休认为，学习其实是一种“修炼”，不在于借助知识的力量去控制和支配外界与他人。而是茌于治愈并丰富自己的内心世界所欠缺的部分。它形象地描绘道，学习就是远离“故乡”（人际世界）展开的“孤独之旅”。人们的学习也是注重于通内省、祷告以及不断地与神灵进行对话，从而获得关于万事万物的认识。就连近代物理学的奠基人艾萨克·牛顿（Isaac Newton）在他的晚年思考宇宙中维系各星系运动的力量来源而一筹莫展之时也把答案归结为万能的上帝。

由此可见，在这个漫长的历史时期，人们对学习本身的解读或者说研究都是带有浓浓的哲学和神学的倾向，是一种名副其实的玄学，也是一种迷信。

以1979年德国人威廉·冯特（Wilhelm Wundt）在莱比锡建立起世界上第一个心理学实验室为标志，人们对学习的探索开始进入到实验和科学研究的阶段。

二、实验从动物替代转向人类自身

进入到20世纪，作为对内省这种完全内在主观性行为的一种回应，行为主义学派应运而生，认为学习研究的真正起点应该是人类的学习行为，因此积极主张研究必须限定在可以观察的行为和可以控制的刺激条件上，从而把学习定义为一种在刺激和反应之间建立联结的过程。

正是确定了对外显行为的研究为突破口，行为主义学派的研究者们开始从可以任意操纵的动物身上寻找意识产生的过程和发现学习的规律。

俄国生理学家伊万·巴甫洛夫（Ivan Pavlov）著名的条件反射实验（狗听到铃声后出现食物）、美国哥伦比亚大学师范学院的教授桑代克（E．L．Thorndike）所做的饿猫打开迷箱吃到鲜鱼的实验（猫碰到机关后箱就会打开。总结出：准备律、练习律、效果律）、美国心理学家斯金纳（B．F．Skinner）的斯金纳箱实验（白鼠碰操纵杆就掉下肉丸）。

可以说，在整个10世纪的上半叶，学习理论的研究主要是行为主义的活动舞台，行为主义的心理学家们依据实验室中对动物学习行为的观察和实验提出了“学习是刺激对反应的强化”这一在当时占主导地位的隐喻。

自20世纪40年代以后，以美国行为主义心理学家班杜拉（Albert Bandura）为代表直接转向对儿童如何获得社会行为的过程进行研究，使关于人是如何学习的研究开始人类自身。特别是20世纪50年代末以计算机建模为技术支持的认知心理学崛起，明确关注刺激与反应之间学习者的认知过程，加上脑科学的兴起，人们从人脑的机制、工作原理等不同侧面展开学习之迷的研究，最终形成了挑战行为主义学习观的、新的学习理论。

20世纪60年代，基于脑科学家进行的左右脑分工的研究以及大脑功能定位的研究：左半球加工信息的方式是言语的、系列的、数字的、理性的和逻辑的，而右半球加工信息的方式是视觉的、平行的、整体的和模拟的，具体地说，语文、数学等与语言、数字、逻辑等有关的内容偏重于左半球；而音乐、美术等与形象、空间知觉、直觉和想象等有关的内容偏重于右半球。一般而言，左半球是理智的一半，而右半球是直觉的一半。心理学家布卢姆（B．S．Bloom）和杭特（J．M．Hunt）将关键期（critical period）的概念引入到对儿童学习的研究，认为在关键期内内容丰富的教育环境可能奇迹般地提高孩子的智力水平。科学家爱泼斯坦（H．T．Epstein）经过实验提出，人的大脑在3-10个月、2-4岁、6-8岁、 10-12岁、14-16岁生长的速度最快。对于“关键期”的提法还有相似的两个，即敏感期（sensitive period）和机会窗（windows of opportunity）。它们表达的意思基本上差不多。关键期强调的是在正常的发展过程中，某种经验必须发生；敏感期指的是因为特别容易受到某种环境经历的影响，所以提供这些经历是理想的时间；机会窗指的是要使学习和发展进行下去，在一些时间段应当向儿童提供相关的这些经历。

美国于1970年成立了神经科学学会，当时会员仅 500名，现在已拥有1O万名脑科学家。1989年，美国事先推出全国性的脑科学计划，并把20世纪的最后10年命名为“脑的10年”。美国“脑的10年”计划推出后，立即得到国际脑研究组织（IBRO）和许多国家相应学术组织的响应，从而使“脑的10年”计划成为一项世界性的行动。

长期以来，鉴于人的大脑结构与功能的极度复杂性，探索和揭示大脑的奥秘仅仅是人类一个美好的梦想。但是，在20世纪的最后10年，随着研究方法、手段和技术的不断更新，以及跨学科科学家的通力合作，对于大脑的高级认知机能的认识不断取得了进展，脑科学的研究成果在教育领域中的合理解释与谨慎运用为我们理解人类的学习和改革传统的学习方式提供了重要依据；同时，脑科举与教育科学之间交叉的研究成为了一个颇具生命力的领域。美国加利福尼亚州立大学的凯恩夫妇（Renate Caine & Geofrey Caine）在这个交叉的领域颇有建树，1991年出版了他们的力作《创设联结：教学与人脑》（Making Connections：Teaching and the Humun Brain），从而掀起了把脑科学的研究成果应用于教育教学实践中去的热潮。

凯恩夫妇基于科学家们对脑业已取得的研究成果，总结提出了12项对于学习的启示：

1．人脑总是能够在同一时间感受和处理各种不同的事情，思想、情感、动机、兴趣等概莫能外。所以，人类的学习应当是一个丰富的过程，应当围绕着多元的目标来进行。

2．人脑的生理功能发挥作用具有整体性的特点，影响生理功能的任何事物都能影响人类学习的能力。因此，压力、营养、锻炼、休息等方方面面都应当与学习过程结合起来。

3．人脑的基本能力就是赋予新知识以意义，在不断登记熟悉刺激的同时也积极探寻新奇刺激的意义。所以，人类的学习过程应当充满新奇、奥秘、变化和鲜话的感受，这是高效学习的动力源泉。

4．人脑既是科学家又是艺术家。它总能建设性地把众多原本零碎的信息点组织成结构化的网络，从而使得人类认识一个事物乃至于这个世界的时候都是从整体意义而言的。所以，主题教学、课程整合以及还原学习者的经验与生活就成为促进大脑建构知识网络的有效学习。

5．情感和认知是不可分割的，并且对于认知起到双刃剑的作用。所以，大脑的学习需要友好和关爱的气氛、融洽和亲和的人际关系，以及平等和尊重的相互感受。

6．大脑对部分和整体是同时进行加工和处理的，部分和整体在观念上是相互作用的，它们彼此从对方获得意义。所以，学习的过程离不开整体的情境，同时学习不能没有生动丰富的细节。

7．大脑在获取选择性关注的信息的同时，也直接吸收一些超出注意范围之外的信息与信号。所以，学习既包括集中注童，又包括边缘性感知。

8．大多数被边缘感知的信息以无意识的方式进入学习者的大脑，在某种情境刺激时，这样的潜伏的信息迅速被调用加工并最终赋予新的意义。所以，正是因为学习总是包括有意识过程和无意识过程，学习者应当学会反思，并积极加工大量的边缘性感知的信息，从而使之结构化。

9．大脑有两套不同类型的记忆系统，即一套三维空间的无意记忆系统和一套经由学习的记忆系统。前者无需记忆的技巧，始终启动着，总是以“时间·地点·事件”这种三维空间的形式登记着曾经历的信息，比如每一个人总能够轻松地回忆起昨天餐桌上的菜谱和遇见某一个人时谈话的大致内容；而对于一些先前设有储存过的信息或超越自我感知经验的信息，于是经由学习直至记忆储存。学习实践表明，机械的记忆不能促进知识的迁移，甚至有碍子理解的发展。创设联结是学习永恒的过程。

10．当信息储存在自然的空间记忆中的时候，大脑最容易提取和理解。人们母语的学习总是在词汇和语法的多重交互作用的经历与体验中完成的，换言之，语言的学习应当回归到日常的生活或在真实的平凡的生活情境中学习语言。

11．学习的效果因激励性挑战而增强，因紧张性威胁而抑制。大脑在感知到威胁的时候就会使感知域变窄，吸收的信息明显减少；相反，在被激励时大脑的潜能就会被激活，感知域充分打开，吸收渠道通畅。所以，学习者最好的学习状态就是放松警觉的状态。

12．每一个人的大脑都是独一无二的。尽管每一个人的大脑都拥有一套由感觉系统和情感系统等组成的一套复杂的系统，但是这些系统却是以不同的方式整合在一起的。学习者在大脑的支配下学习、同时学习也改变了大脑的结构。所以，为了使学习者都能够表达视觉的、触觉的、听觉的以及情感方面的特长，提供给他们学习的机会和内容也应当是丰富的，还原生活的多样性和复杂性是开发学习资源的有效途经。

三、知识观从大脑间的转移走向大脑内的建构

行为主义坚持客观主义观，即真理的客观性，认为知识就是绝对客观的认识；反映在教学上就是知识的传递和转移，学习就是知识的接受和记忆。教学的理想目标就是学生和教师对知识最后达到完全相同的理解，知识在传递和转移过程中损失降到最低。

这对学校的教和学产生了深远的影响：①在课堂上，教师把预先准备的教案中的知识一五一十地告诉给学生，学生聚精会神地聆听教师的每一句话；②教师众远是知识的权威，学生只是储存知识的容器；③课堂教学的热烈气氛主要是教师的设问和学生异口同声的回答；④课堂教学的理想效果永远是教师按部就班地完成了预定的教学内容；⑤理想班级的突出特点就是安静，在课堂上没有教师声音的时候，你能听到的声音更多的是学生的笔在作业本上巩固操练的沙沙声……

到了20世纪50年代末，人们越来越清楚地认识到学习不仅仅是接受，在学习过程中学习者内部的思维活动起到非常重要的作用。认知主义积极强调学习者内部的认知结构，在承认世界是由客观实体及其特征以及客观事物之间的关系构成的同时，提出教学的目标就是帮助学习者认识这些事物及其特征，从而使外部客观世界的信息（知识及其结构）内化为学习者的认知结构，而不只是简单机械的转移，并发现人类的学习的过程有同化也有顺应。

到了20世纪80年代，建构主义的学习观更是将这种认识大大推进了一步，对传统的课程、教和学都提出了富有革命性的挑战。在建构主义者看来，学习者对知识的学习是以他们自己的经验为背景的，基于自己已有的知识鉴别新知识的合理性，最后重新建构起个人化的知识。因此提出了“学习就是知识建构”的隐喻。任何知识在被个体接受之前都是没有意义的，所以教学不能把知识作为预先决定的东西教给学生，不能把一方对知识的理解强加给另一方，教学是一种对话和社会协商的过程。在建构主义看来，个人经验和社会协商是学习的代名词。麻省理工学院组织学习中心主任彼得·圣吉（Peter Senge）也指出，“最强有力的学习出自直接的经验”。

这对学校的救和学同样产生了划时代的影响：①在课堂上，教师总是要积极创设知识的情境，尽量使学生对相关知识的理解有真实情境的辅助和催发；②教师是学生学习的支持者和合作者，学生是学习的主体，师生是学习的伙伴，是一个学习共同体；③课堂教学的热烈气氛表现在教师与学生之间、学生与学生之间不同经验与认识的对话、交锋、碰撞和协商；④课堂教学的理想效果是教师和学生共同经历了学习的过程之后，原来预定的教学内容得到了修正、补充，丰富和完善，学生的学习融入了自己已有的经验，体验到学习的快乐，因此真正实现了教学相长；⑤理想班级的突出特点就呈每一个学生都能够在学习的过程中找到自我，积极参与学习的过程，主动建构与生成新的知识、不断丰富和完善自己的知识的结构，从而在获得知识的同时，自身的情感，态度和价值观都得到发展。

四、从学习的建构性到学习的情境性研究

作为认知心理学创始人之一的奈瑟和作为信息加工理论主要倡导者的西蒙分别于1970年代后期和1980年代后期提出，认知心理学的研究应当以生态学的方法取代信息加工的方法，需要研究自然情境中的认知，更多地关注环境对智能的影响。关注知识的情境性是解释知识本质和学习特征的一个新视角。
进入20世纪90年代以后，国际认知科学领域开始出现了研究情境认知和情境学习的热潮，情境认知与情境学习的理论成为当代西方学习领域研究的主流。从 1960年代以来，认知的信息加工理论在有关人的思维、学习和发展的各种观点中占据无可争议的领导地位开始遭遇到情境认知理论的挑战。情境认知理论正在成为一种提供生动解释有意义的学习和促进知识向真实生活情境转化的重要学习理论。

情境学习理论认为，学习不仅仅是一个个体性的意义建构的心理过程，而更是一个社会性的、实践性的、以差异资源为中介的参与过程。知识的意义连同学习者自身的意识与角色都是在学习者和学习情境的互动、学习者与学习者之间的互动过程生成的，因此学习情境的创设就致力于将学习者的身份和角色意识、完整的生活经验、以及认知性任务重新回归到真实的、融合的状态，由此力图解决传统学校学习的去自我、去情境的顽疾。
正是基于对知识的社会性和情境性的主张，情境学习理论告诉我们：学习的本质就是对话，在学习的过程中所经历的就是广泛的社会协商。而“学习的快乐就是走向对话”。

在情境认知领域做出卓越贡献的就是美国加利福尼亚大学伯克利分校的知名学者J·莱夫（Jean Lave）和 E·温格（Etienne Wenger）。1991年，他们在剑桥大学出版社出版了《情境学习：合法的边缘性参与》（Situated Learning：Legitimate Peripheral Participation）一书，精辟阐述了人类学视野中情境学习的本质。该书创下了1993-1999年连续7次再版的记录，成为人类学研究领域关于“情境认知与情境学习”的经典性著作。
该书作者认为，学习是一种情境性的活动，更是一种社会性的实践，并在此基础上提出了学习新概念，即“学习是实践共同体中合法的边维性参与”。作者指出，在实践共同体中，学习者都是沿着”旁观者→参与者→熟练实践的示范者”的轨迹发展，做的是中心聚合性的位移，即从“合法的边缘性参与者”逐步成为“实践共同体的核心成员”，从“新手”逐步成长为“专家”。作者同时指出，在每一个案例中，学习本身都是一种不断增强的对实践的参与，即从边缘性参与朝着充分参与的方向发展。

在这里值得一提的是，情境学习理论所依赖的哲学基础应当呈“情境理性”（situated rationality）的知识观。哈贝马斯在1994年出版的英文版《后形而上学思考》一书正式提出“情境理性”的概念。情境理性最核心的思想就是人类的理性总是嵌入在具体情境里的，并随着情境的变化而变化；先验的、抽象的、普适的理性是不存在的。每一种情境都是人类在某一个特点的时空点上发生着的认知过程与人生体验。所以正如哈贝马斯所言，情境理性最讲究的就是学习者之间相互采取一种理解对方的态度进行充分的对话和交流，不断扩大个人“局部时空的知识”。
最后，在这个人类生理年龄延长，知识更新周期缩短的变革时代里，学习已成为人类名副其实的生存方式。因此，对于学习的研究还会不断继续，对于学习的认识也会随之不断地深入和科学化。学无止境，对于学习的研究也永远没有终点。

（文见《当代教育论坛》2006年第1期）