第二节 学习科学

一、什么是学习科学？

学习科学（Learning Sciences）是以神经生物学（脑科学）、心理学的研究成果为基础，融合了教育学、信息学、人类学、社会学、设计学、计算机学等多门学科，形成的以研究“学”和“教”为重点的新型的、跨学科的交叉领域。学习科学研究在各种情境下的学习，包括学校课堂里的正式学习和发生在家庭、工作岗位、生活情境之中的非正式学习。

1991年第一届世界学习科学大会在美国召开，并创刊《学习科学杂志》（Journal of the Learning Sciences），以此为标志，学习科学正式诞生。《剑桥学习科学手册》主编R.基思·索耶说：“学习科学是一个研究教与学的跨学科领域。它研究各种情境下的学习——不仅包括学校课堂里的正式学习，也包括发生在家里、工作期间以及同事之间的非正式学习。学习科学研究的目标，首先是为了更好地理解认知过程和社会化过程以产生最有效的学习，其次便是为了用学习科学的知识来重新设计我们的课堂和其他学习环境，从而使学习者更有效和深入地学习。”在谈到学习科学的产生以及学习科学与其他学科的关系时，索耶强调：“关于学习的科学（The sciences of learning）包括：认知科学、教育心理学、计算机科学、人类学、社会学、信息科学、神经科学、教育学、设计研究、教学设计以及其他领域。20世纪80年代末，在这些领域中研究学习的研究者意识到，他们需要发展新的科学方式来超越自己的学科所能从事的研究，因此他们开始跟其他学科的研究者进行合作。”由此可见，学习科学是以神经生物学（脑科学）、心理学的研究成果为基础，融合了教育学、信息学、人类学、社会学、设计学、计算机学等多种学科，形成的以研究“学”和“教”为重点的新型的、跨学科的交叉领域。学习科学研究在各种情境下的学习，包括学校课堂里的正式学习和发生在家庭、工作岗位、生活情境之中的非正式学习。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。

1991年以后学习科学的研究者形成了众多的研究群体，美国杰出的心理学家、范德比尔特大学乔治·皮博迪学院学习技术中心联合主任、心理学终身教授约翰·D.布兰斯福特（John D. Bransford），应用心理学家，曾担任加利福尼亚大学伯克利分校的伊夫琳·洛伊斯·科里教授职位，荣获美国教育研究学会颁发的终生成就奖、美国心理学学会应用心理学杰出科学奖等多个其他奖项的安·L.布朗（Ann L. Brown），发展与认知心理学家，美国国家研究院的高级项目官员，行为、认知和知觉科学理事会主席罗德尼·R.科金（Rodney R.Cocking）会同卡内基梅隆大学心理学和计算机学教授约翰·R.安德森（John R.Anderson），加利福尼亚大学洛杉矶分校心理学教授、行为科学高级研究中心成员、宾夕法尼亚大学艺术和科学研究生办公室副主任罗切尔·盖尔曼（Rochel Gelman），哥伦比亚大学教师学院雅各布·H.席弗基金会心理学和教育学教授赫伯特·P.金斯伯格（Herbert P.Ginsburg），美国国家研究院评价基金会委员会联合主席、匹兹堡大学学习研究与发展中心创始人罗伯特·格拉泽（Robert Glaser），伊利诺伊大学乌尔班纳分校贝克曼学院斯旺鲁德中心心理学、精神病学和细胞与结构生物学高级研究教授威廉·T.格里诺（William T.Greenough），威斯康星大学麦迪逊分校课程与教学系教授、布朗大学安嫩伯格学校改革研究所城市教育高级成员格洛丽亚·拉德森-比林斯（Gloria Ladson-Billings），创新学习技术国家科学基金立项中心联合首席研究员、国际SRI政策部副主任巴巴拉·M.米恩斯（Babara M.Means），马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校物理学、天文学教授乔斯·P.梅斯特（Jose P.Mestre），波士顿视觉与表演艺术学院波士顿公立学校校长琳达·内森（Linda Nathan），加利福尼亚门洛帕克国际SRI学习技术中心主任、斯坦福大学教育学院顾问教授罗伊·D.皮（Roy D.Pea），西北大学教育与社会政策学院院长约翰·埃文斯（John Evans），教育学教授佩内罗珀·L.彼得森（Penelopel L.Peterson），加利福尼亚大学圣克鲁兹分校心理学基金教授、教育学教授巴巴拉·罗格弗（Babara Rogoff），威斯康星大学麦迪逊分校西尔斯·鲁伯克-巴斯科姆基金教育学教授托马斯·A.尤伯格（Thomas A.Romberg），华盛顿大学教育心理学副教授、历史学副教授塞缪尔·S.瓦尼博格（Samuel S.Wineburg），18位来自人类学、教育学、计算机学、文化与学校教育、数学、科学、历史、视觉与表演艺术等研究领域的顶尖研究人员组成了学习科学发展委员会。他们受美国教育部教育研究与改进办公室的委托，对人类学习的科学知识基础及其在教育中的应用进行研究。1996年他们举行了第一次研讨会“科学学习的科学”，探讨认知科学对科学和数学教与学的影响。以后他们以个体或集体的形式，与很多领域的专家就很多问题与主题展开了广泛的讨论。1998年12月他们举行了一次研讨会，将他们的前期研究成果《人是如何学习的》呈现给了与会的教育工作者、政策制定者、研究者们，征求大家的意见。美国国家研究院（NRC）和美国教育部教育研究与提高办公室（OERI）资助了这次研讨会。美国国家研究院主席布鲁斯·阿尔伯茨还亲自出席了这个研讨会。1999年《人是如何学习的：大脑、心理、经验及学校》作为委托项目的总结报告正式出版了。这份报告汇集了学习科学出现以来最重要的思想和理论，是学习科学这一跨学科研究领域第一本集大成的论著。这本书把很多人带入了学习科学这一新的研究领域。

《人是如何学习的:大脑、心理、经验及学校》（第一版）“讨论了与深入理解学生学习过程有关的六个领域的研究：在学习中先前知识的作用；基于大脑发展的早期经验的可塑性和相关问题；学习是一个主动过程；理解性学习；适应性专业知识；学习需要付出时间和精力。本书考察了另外五个与支持有效学习的教学和环境有关的研究：社会文化环境的重要性；迁移和广泛应用所学知识的条件；学科内容独特性；支持学习的评价；新型教育技术。”《人是如何学习的:大脑、心理、经验及学校》（第一版）出版后，美国国家研究院又成立了学习研究与教育实践委员会，目的在于继续前一研究项目，探索更好地将学习科学方面的研究发现与实际的课堂教学连接起来的关键问题，进一步深入探讨将学习科学应用于课堂教学实践的有效途径和未来研究方向。

2003年至2006年，美国国家科学基金会（NSF, National Science Foundation）资助了将近100万美元促进学习科学的发展。越来越多的人认识到学习科学对于改进教育拥有巨大潜力。据美国教育研究协会（American Education Research Association）统计，在美国学习科学的研究者已经超过了一万人。目前世界各国对学习科学进行了广泛的研究，英国、加拿大、澳大利亚、新西兰、中国、日本等的学者都在深入研究，不断推广学习科学在人类学习特别是课堂教学中的普遍应用。2014年3月1日至6日，联合国教科文组织（UNESCO）、经济合作与发展组织（OECD）、美国国家科学基金会、香港大学、上海师范大学、华东师范大学在上海联合举办学习科学国际大会。来自世界各国和地区的教育研究专家在对话中认为，人类对于学习的理解日益深化，但教育系统的变革依旧非常缓慢，无论是在发展中国家还是发达国家都是如此。有参会者甚至提出，目前仍然面临着“学习危机”，很多国家和地区仍未能建立有效的支持学习的教育系统。学习科学研究如何能够在教育改革中做出自己的贡献值得深思。

总之，学习科学正在世界范围内蓬勃发展，学习科学研究也方兴正艾，学习科学正在为改变课堂教学、促进教育改革发挥积极作用。