尚俊杰 裴蕾絲

（1．北京大學(xué) 教育學(xué)院 學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，北京 100871；

2．北京教育科學(xué)研究院 基礎(chǔ)教育科學(xué)研究所，北京 100101）

引言

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，整個(gè)社會(huì)都在討論“消費(fèi)升級(jí)”的話題，人們特別希望借助這些最新技術(shù)提升工作效率、改變業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各領(lǐng)域的革命性變革。在教育領(lǐng)域更是如此，人們希望借助人工智能、大數(shù)據(jù)等最新技術(shù)，以及MOOC、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、游戲化學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)、VR/AR等新型學(xué)習(xí)技術(shù)與方式，全面深化新時(shí)代的教育結(jié)構(gòu)性變革，促進(jìn)教育公平，提升教育質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，滿足人民美好生活的需要，實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。

為了應(yīng)對(duì)教育發(fā)展的內(nèi)在需求和外在壓力，在國家自然科學(xué)基金委與教育部的聯(lián)合推動(dòng)下，第186期雙清論壇以“連接未來：教育、技術(shù)與創(chuàng)新”為主題，于2017年9月在浙江大學(xué)召開，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)主任楊衛(wèi)、教育部副部長杜占元、教育部原副部長韋鈺等領(lǐng)導(dǎo)出席論壇并作重要講話。與會(huì)專家一致認(rèn)為，要結(jié)合中國實(shí)際，加強(qiáng)教育科學(xué)的基礎(chǔ)研究，注重自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)相結(jié)合，共同推進(jìn)教育改革的不斷深入。在教育科學(xué)的諸多基礎(chǔ)研究中，學(xué)習(xí)科學(xué)可以說是重中之重，甚至可以說“教育發(fā)展急需加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，基礎(chǔ)研究可從學(xué)習(xí)科學(xué)開始”。然而，發(fā)展學(xué)習(xí)科學(xué)涉及若干重要問題，這些問題也一直困擾著諸多研究者。本文圍繞這些問題進(jìn)行思考，探討并試圖回答這些問題。

一 學(xué)習(xí)科學(xué)究竟是什么？

學(xué)習(xí)科學(xué)（Learning Sciences）最早源于1991年的美國，涉及認(rèn)知科學(xué)、教育心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人類學(xué)、社會(huì)學(xué)、信息科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、教育學(xué)、教學(xué)設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科及領(lǐng)域。國際學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的知名研究專家、美國北卡羅萊納大學(xué)教堂山分校的 Swayer[1]教授在《劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊(cè)》一書中指出，學(xué)習(xí)科學(xué)是一個(gè)研究教和學(xué)的跨學(xué)科領(lǐng)域；它研究各種情境下的學(xué)習(xí)——不僅包括學(xué)校課堂里的正式學(xué)習(xí)，也包括發(fā)生在家里、工作期間、場(chǎng)館以及同伴之間的非正式學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)科學(xué)的研究目標(biāo)，一是為了更好地理解認(rèn)知和社會(huì)化過程以產(chǎn)生最有效的學(xué)習(xí)，即真實(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)機(jī)制；二是為了用學(xué)習(xí)科學(xué)的知識(shí)來重新設(shè)計(jì)已有的課堂及其它學(xué)習(xí)環(huán)境，從而促使學(xué)習(xí)者能夠更有效、更深入地進(jìn)行學(xué)習(xí)，即真實(shí)學(xué)習(xí)的有效設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。簡(jiǎn)而言之，學(xué)習(xí)科學(xué)主要就是為了弄清楚：“人是如何學(xué)習(xí)的，怎樣才能促進(jìn)有效的學(xué)習(xí)？”

隨著腦成像技術(shù)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Co-operation and Developmen，OECD）先后于 2002年、2007年出版了《理解腦：一門新的學(xué)習(xí)科學(xué)》（Understanding the Brain: Towards a New Learning Science）和《理解腦：新的學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生》（Understanding the Brain: The Birth of a New Learning Science），正式宣告了將“腦功能、腦結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)行為結(jié)合起來”研究的“一門新的學(xué)習(xí)科學(xué)”即教育神經(jīng)科學(xué)（Educational Neuroscience）的誕生，由此開啟了以腦科學(xué)為核心的新一代學(xué)習(xí)科學(xué)研究。目前，早期學(xué)習(xí)科學(xué)和教育神經(jīng)科學(xué)這兩類學(xué)習(xí)科學(xué)的研究正不斷深入，雖然依托的研究方法和關(guān)注的層面不同（前者主要采取設(shè)計(jì)研究法，關(guān)注外在的學(xué)習(xí)行為；后者則主要采取以腦成像為代表的神經(jīng)技術(shù)，關(guān)注內(nèi)在的腦結(jié)構(gòu)和功能連接），但其本質(zhì)都是在回答“人是如何學(xué)習(xí)的，怎樣才能促進(jìn)有效的學(xué)習(xí)”這一根本性問題。

二 為什么會(huì)提出學(xué)習(xí)科學(xué)？

人類對(duì)學(xué)習(xí)的關(guān)注自古有之，早在蘇格拉底時(shí)代就已出現(xiàn)關(guān)于學(xué)習(xí)的論述。然而，早期對(duì)學(xué)習(xí)本質(zhì)的探索，更多采用哲學(xué)思辨的方式探討有關(guān)學(xué)習(xí)的問題，如“知識(shí)是什么”、“知識(shí)來源于哪里”、“思維是如何產(chǎn)生的”等等。直到19世紀(jì)，在瑞士民主主義教育家Pestalozzi提出“教育心理學(xué)化”主張的影響下，德國哲學(xué)家、心理學(xué)家和教育學(xué)家Herbart提出教育學(xué)研究要以心理學(xué)為基礎(chǔ)，并強(qiáng)調(diào)用心理學(xué)知識(shí)來解釋教育教學(xué)規(guī)律，這才使教育學(xué)成為了一門具有科學(xué)體系的學(xué)科，他也因此被世人譽(yù)為“科學(xué)教育學(xué)的奠基人”。從此，教育學(xué)便與心理學(xué)結(jié)下不解之緣，教育研究中的研究范式和成果，都或多或少會(huì)受到同時(shí)期心理學(xué)主流研究思想的影響[2]。

在歷經(jīng)早期實(shí)驗(yàn)心理學(xué)和行為主義心理學(xué)的探索與積累后，20世紀(jì)50、60年代，“認(rèn)知革命”推動(dòng)了以“心智及其產(chǎn)生過程”為核心研究?jī)?nèi)容的認(rèn)知科學(xué)（Cognitive Science）的出現(xiàn)，成為當(dāng)今時(shí)代具有里程碑意義的事件。1978年，在美國斯隆基金的持續(xù)資助下，研究者將原有的哲學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、人類學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)6大學(xué)科整合在一起，相互交織構(gòu)成了認(rèn)知科學(xué)的6個(gè)研究方向，分別是心智哲學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知語言學(xué)、認(rèn)知人類學(xué)、人工智能和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)。認(rèn)知科學(xué)的出現(xiàn)，尤其是以信息加工和計(jì)算為核心特征的第一代認(rèn)知科學(xué)研究成果的普及（如信息加工理論、知識(shí)的組塊化表征、“7±2”信息加工容量等），不僅極大地推動(dòng)了人們對(duì)心智的理解深度，而且催化了教育教學(xué)新思想的萌芽，將這些“規(guī)范且抽象”的認(rèn)知科學(xué)成果應(yīng)用于人類真實(shí)學(xué)習(xí)的研究從此變得流行起來。

但是，為什么還會(huì)提出“學(xué)習(xí)科學(xué)”這一個(gè)嶄新的概念呢？這是因?yàn)椋搅?0世紀(jì)80年代前后，認(rèn)知科學(xué)家逐漸發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)認(rèn)知科學(xué)關(guān)注的對(duì)象和研究方法過于遠(yuǎn)離人在真實(shí)世界中的學(xué)習(xí)，這些以脫離情境的認(rèn)知建構(gòu)和控制實(shí)驗(yàn)為特征的學(xué)習(xí)研究成果，很難有效地指導(dǎo)“不規(guī)范且具體”的真實(shí)學(xué)習(xí)，故對(duì)于現(xiàn)實(shí)學(xué)校教育實(shí)踐的改進(jìn)和教育質(zhì)量的提升并不是十分理想。于是，這些具有超前意識(shí)的認(rèn)知科學(xué)家紛紛從傳統(tǒng)的認(rèn)知科學(xué)一派出走[3]，開始基于真實(shí)的學(xué)習(xí)情境來研究學(xué)習(xí)（包括課內(nèi)的正式學(xué)習(xí)和課外的非正式學(xué)習(xí)），希望通過在心智、腦和教育之間搭建“橋梁”，將腦科學(xué)的最新成果（從基因到行為）應(yīng)用于教育教學(xué)之中。

因此，在20世紀(jì)70年代末80年代初，隨著人工智能理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一批認(rèn)知科學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家開始合作，逐漸形成了一個(gè)專門研究學(xué)習(xí)的嶄新領(lǐng)域——學(xué)習(xí)科學(xué)。1991年，國際學(xué)習(xí)科學(xué)協(xié)會(huì)（International Society of the Learning Sciences，ISLS）正式成立，并在美國西北大學(xué)正式召開了第一屆學(xué)習(xí)科學(xué)國際會(huì)議，同時(shí)還發(fā)行了學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的第一本官方雜志——《學(xué)習(xí)科學(xué)雜志》（Journal of the Learning Sciences）。自此，現(xiàn)代意義上的學(xué)習(xí)科學(xué)正式宣告形成[4]。

三 學(xué)習(xí)科學(xué)為什么很重要？

當(dāng)前，基于信息技術(shù)的教育變革正如火如荼地進(jìn)行，以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化已經(jīng)成為了教育改革與發(fā)展的趨勢(shì)。事實(shí)上，過去幾年內(nèi)教育信息化工作確實(shí)得到了長足的發(fā)展。在高等教育領(lǐng)域，MOOC的發(fā)展轟轟烈烈，中國大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、北大華文慕課等網(wǎng)站也都上傳了大量精品在線開放課程，并已在部分高校中得到了扎扎實(shí)實(shí)的應(yīng)用。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，“三通兩平臺(tái)”、“一師一優(yōu)課”等項(xiàng)目成果豐碩，翻轉(zhuǎn)課堂、移動(dòng)學(xué)習(xí)、游戲化學(xué)習(xí)也都紅紅火火地開展起來了。隨著互聯(lián)網(wǎng)教育的影響力越來越大，人們對(duì)教育改革也越來越有信心，人們期盼信息技術(shù)能夠和教育教學(xué)深度融合，以早日實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化。

不過，或許因?yàn)榻逃母镞M(jìn)入了“深水區(qū)”，隨著教育信息化的推進(jìn)，教育改革碰到的問題也越來越多，教育信息化投入的效益屢遭質(zhì)疑。究其原因，可能會(huì)涉及經(jīng)費(fèi)、體制等多個(gè)方面，但如果對(duì)這些復(fù)雜的因素進(jìn)行仔細(xì)分析，就一定會(huì)歸結(jié)到“技術(shù)到底能否改變教育？”這一深層次問題；如果再做進(jìn)一步分析，最終就會(huì)歸結(jié)到“人究竟是怎么學(xué)習(xí)的，怎樣才能促進(jìn)有效的學(xué)習(xí)”這一根本性問題。在這個(gè)根本性問題沒有得到徹底解決之前，希望利用信息技術(shù)培養(yǎng)核心素養(yǎng)、提升學(xué)習(xí)成效、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)等，顯然是很困難的。從這個(gè)意義上來說，加大學(xué)習(xí)科學(xué)地研究具有非常重要的意義——只有深入研究學(xué)習(xí)科學(xué)，理解人們的學(xué)習(xí)過程，重新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境，才能真正實(shí)現(xiàn)教育的深層變革、實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)教育和精細(xì)教育”、實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域的“消費(fèi)升級(jí)”[5]。

四 學(xué)習(xí)科學(xué)與教育神經(jīng)科學(xué)、教育技術(shù)有什么關(guān)系？

目前，學(xué)習(xí)科學(xué)已經(jīng)從一個(gè)跨學(xué)科概念逐漸演變?yōu)橐粋€(gè)超學(xué)科概念，與很多人們已經(jīng)耳熟能詳?shù)膶W(xué)科領(lǐng)域存在或多或少的關(guān)聯(lián)。其中，與學(xué)習(xí)科學(xué)關(guān)系最緊密、也最令人難以區(qū)分的兩個(gè)學(xué)科概念——教育神經(jīng)科學(xué)和教育技術(shù)，究竟與學(xué)習(xí)科學(xué)存在哪些區(qū)別和聯(lián)系？為什么“學(xué)習(xí)科學(xué)”是更適合這一領(lǐng)域的代名詞？

1 學(xué)習(xí)科學(xué)與教育神經(jīng)科學(xué)

如前文所述，學(xué)習(xí)科學(xué)之所以興起，是因?yàn)橐慌J(rèn)知科學(xué)家認(rèn)為傳統(tǒng)的認(rèn)知科學(xué)研究未能有效地推動(dòng)真實(shí)情境中的學(xué)習(xí)，所以紛紛與人工智能領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)科學(xué)家合作，提出了學(xué)習(xí)科學(xué)。實(shí)際上，當(dāng)時(shí)的認(rèn)知科學(xué)家里面有一部分是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家，他們始終堅(jiān)持從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的視角研究人的學(xué)習(xí)問題，此后隨著非侵入性腦成像技術(shù)的發(fā)展，他們可以更為方便地基于腦進(jìn)行人類學(xué)習(xí)研究，所以慢慢成長為后來的教育神經(jīng)科學(xué)家。與早期學(xué)習(xí)科學(xué)相似的是，這些教育神經(jīng)科學(xué)的先行者也強(qiáng)調(diào)：傳統(tǒng)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家比較注重微觀的實(shí)驗(yàn)研究，而不太關(guān)注實(shí)驗(yàn)研究成果在教育中的應(yīng)用，所以他們提出“教育神經(jīng)科學(xué)”這個(gè)概念，借以希望自己的研究能夠往課堂多走一步，以真正對(duì)教育實(shí)踐產(chǎn)生積極的作用。

然而，目前學(xué)術(shù)界對(duì)于這種以腦科學(xué)為核心的學(xué)習(xí)科學(xué)研究領(lǐng)域的命名問題存在爭(zhēng)議：應(yīng)該命名為“教育神經(jīng)科學(xué)”還是“神經(jīng)教育學(xué)（Neuroeducation）”？事實(shí)上，這兩種名稱在國際組織、學(xué)術(shù)會(huì)議、學(xué)術(shù)期刊、專業(yè)設(shè)置等方面都被廣泛地使用，而且它們指向的研究領(lǐng)域也十分相似，即借助腦科學(xué)技術(shù)從腦—心理—行為層面研究“人是如何學(xué)習(xí)”的[6]。如果非要深究?jī)烧叩牟町?，那么可以這么說：“教育神經(jīng)科學(xué)”強(qiáng)調(diào)整合教育學(xué)的神經(jīng)科學(xué)，更重視新的教育規(guī)律的發(fā)現(xiàn)[7]；而“神經(jīng)教育學(xué)”強(qiáng)調(diào)以教育學(xué)為核心的跨學(xué)科整合，更側(cè)重將基礎(chǔ)研究中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律應(yīng)用于解決教育的實(shí)際問題[8]。

2 學(xué)習(xí)科學(xué)與教育技術(shù)

以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，已經(jīng)成為了我國的基本國策。當(dāng)前教育信息化之所以獲得蓬勃發(fā)展，其中起核心作用的就是教育技術(shù)。教育技術(shù)良好的實(shí)踐導(dǎo)向，使其非常適合作為學(xué)習(xí)科學(xué)應(yīng)用推行的抓手。發(fā)展學(xué)習(xí)科學(xué)離不開教育技術(shù)的支持。事實(shí)上，在提出“學(xué)習(xí)科學(xué)”這個(gè)概念時(shí)，也有一大批教育技術(shù)專家參與其中。國際學(xué)習(xí)科學(xué)協(xié)會(huì)主辦的另一本重要期刊——《計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)》（International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning）實(shí)際上也可以算作是教育技術(shù)研究期刊。

在當(dāng)前學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域開展的諸多研究中，有兩類最有吸引力：一類是偏向腦科學(xué)的研究，即教育神經(jīng)科學(xué)研究；一類是人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)支持下的研究，即學(xué)習(xí)技術(shù)或?qū)W習(xí)分析研究。一般來說，采用學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)分析技術(shù)開展的教育技術(shù)研究可以算是比較純粹的學(xué)習(xí)科學(xué)研究。教育神經(jīng)科學(xué)研究實(shí)際上也需用到教育技術(shù)——只了解人類學(xué)習(xí)中的腦認(rèn)知過程，其意義并不大；只有當(dāng)這些基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)輔助的認(rèn)知工具和環(huán)境，才能真正發(fā)揮學(xué)習(xí)科學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用。因此，學(xué)習(xí)科學(xué)與教育技術(shù)不是完全重合的關(guān)系，但卻彼此緊密相連。

3 “學(xué)習(xí)科學(xué)”一詞的適切性

綜上所述，學(xué)習(xí)科學(xué)與教育神經(jīng)科學(xué)、教育技術(shù)是一種相輔相成的關(guān)系，很難用一個(gè)概念完全替代另外一個(gè)概念。相對(duì)而言，學(xué)習(xí)科學(xué)的包容性更好，能夠較好地涵蓋學(xué)習(xí)這個(gè)研究領(lǐng)域，不同的學(xué)科都可參與進(jìn)來一起做學(xué)習(xí)的研究，如教育神經(jīng)科學(xué)可以來做學(xué)習(xí)基礎(chǔ)研究，教育技術(shù)學(xué)可以來做學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)技術(shù)研究，教育社會(huì)學(xué)可以來做社會(huì)學(xué)習(xí)研究等等。并且，還可進(jìn)行跨學(xué)科合作，如開展基于教育神經(jīng)科學(xué)的學(xué)習(xí)技術(shù)研究，以發(fā)揮更大的價(jià)值。

五 學(xué)習(xí)科學(xué)的核心研究?jī)?nèi)容是什么？

學(xué)習(xí)科學(xué)的跨學(xué)科或超學(xué)科性質(zhì)，必然導(dǎo)致其涉及的研究?jī)?nèi)容十分廣泛，這就出現(xiàn)了一個(gè)問題：學(xué)習(xí)科學(xué)的核心研究?jī)?nèi)容是什么？針對(duì)這一問題，很多學(xué)習(xí)科學(xué)的研究者紛紛嘗試對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)梳理，產(chǎn)生了很多種不同的內(nèi)容分類。如《人是如何學(xué)習(xí)的》一書將學(xué)習(xí)科學(xué)劃分為五大主題：記憶和知識(shí)的結(jié)構(gòu)、問題解決與推理的分析（專家分析）、早期基礎(chǔ)、元認(rèn)知過程和自我調(diào)節(jié)能力、文化體驗(yàn)與社區(qū)參與；《劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊(cè)》將學(xué)習(xí)理論、基于設(shè)計(jì)的研究、專家學(xué)習(xí)和概念轉(zhuǎn)變、知識(shí)可視化、計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)（Computer Supported Collaborative Learning，CSCL）和學(xué)習(xí)環(huán)境等作為學(xué)習(xí)科學(xué)的核心研究?jī)?nèi)容；在《學(xué)習(xí)科學(xué)的關(guān)鍵詞》一書里，學(xué)習(xí)科學(xué)的核心研究?jī)?nèi)容則被列為學(xué)習(xí)共同體、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境、認(rèn)知學(xué)徒制、概念轉(zhuǎn)變、基于案例的推理、基于模型的推理、CSCL和多媒體學(xué)習(xí)[9]；如果對(duì)《學(xué)習(xí)科學(xué)雜志》已發(fā)表的論文進(jìn)行內(nèi)容分析，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容涉及知識(shí)與認(rèn)知、學(xué)習(xí)環(huán)境（如研究性學(xué)習(xí)環(huán)境和虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境等）、研究工具與方法論（包括視頻分析方法、設(shè)計(jì)方法等）、設(shè)計(jì)、合作學(xué)習(xí)與共同體[10]。由此可以看出，學(xué)習(xí)科學(xué)核心研究?jī)?nèi)容的確定比想象的難度要大，除了學(xué)習(xí)科學(xué)自身所涉內(nèi)容的復(fù)雜性，不同學(xué)科背景的研究者在學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的匯合，也造成了相關(guān)學(xué)習(xí)科學(xué)核心研究?jī)?nèi)容的觀點(diǎn)出現(xiàn)差異。

此外，美國國家科學(xué)基金會(huì)曾將學(xué)習(xí)科學(xué)研究大致分為三種取向[11]：①整合認(rèn)知心理學(xué)、教學(xué)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、智能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)科學(xué)；②整合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、醫(yī)學(xué)與教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)科學(xué)；③整合機(jī)器學(xué)習(xí)、工程技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的學(xué)習(xí)科學(xué)。在這三種取向的基礎(chǔ)上，本研究結(jié)合相關(guān)的學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容分類研究成果，將學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的核心研究?jī)?nèi)容進(jìn)一步歸納為：

①學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)研究，大致對(duì)應(yīng)于“整合認(rèn)知心理學(xué)、教學(xué)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、智能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)科學(xué)研究”這一研究取向。該類研究更關(guān)注將已有的關(guān)于“人是如何學(xué)習(xí)”的科學(xué)知識(shí)，轉(zhuǎn)化為可以直接應(yīng)用于真實(shí)教育情境的干預(yù)方案，如學(xué)習(xí)媒介（教材、教具、多媒體等）設(shè)計(jì)、實(shí)體環(huán)境（教室、桌椅等）設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)交互（教學(xué)模式、組織策略等）設(shè)計(jì)，因此也常被稱為學(xué)習(xí)技術(shù)研究。

②學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機(jī)制研究，大致對(duì)應(yīng)于“整合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、醫(yī)學(xué)與教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)科學(xué)”這一研究取向。借助先進(jìn)的腦成像技術(shù)和設(shè)備，該類研究試圖從微觀的神經(jīng)聯(lián)結(jié)層面，研究真實(shí)情境中的教與學(xué)過程和特定教育干預(yù)對(duì)學(xué)習(xí)的影響。

③學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究，大致對(duì)應(yīng)于“整合機(jī)器學(xué)習(xí)、工程技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的學(xué)習(xí)科學(xué)”這一研究取向。該類研究發(fā)生于教育信息化全面普及的背景下，通過變革傳統(tǒng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)測(cè)量技術(shù)，基于人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，重建學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)采集方法和規(guī)范，為深度有效地評(píng)估學(xué)習(xí)環(huán)境、促進(jìn)教育實(shí)踐提供了新的可能。

六 學(xué)習(xí)科學(xué)的未來怎樣發(fā)展？

一路走來，學(xué)習(xí)科學(xué)雖然取得了令人矚目的成果，但我們?nèi)孕璺e極思考該領(lǐng)域在未來發(fā)展中可能面臨的挑戰(zhàn)，并提前部署可能的應(yīng)對(duì)措施。本研究認(rèn)為未來應(yīng)從三個(gè)層面保障學(xué)習(xí)科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展：

1 政策支持層面，繼續(xù)加大對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的支持力度

在學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展的近30年來，世界各國紛紛投入巨資籌建專門的學(xué)習(xí)科學(xué)組織機(jī)構(gòu)、支持學(xué)習(xí)科學(xué)研究課題、設(shè)立學(xué)習(xí)科學(xué)專業(yè)，以此引領(lǐng)和推進(jìn)本國教育教學(xué)模式的變革，并爭(zhēng)取在國際競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先位置。相對(duì)而言，我國雖然一直關(guān)注教育科學(xué)研究，但對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的重視還不充分，相關(guān)的機(jī)構(gòu)建設(shè)、人才培養(yǎng)、經(jīng)費(fèi)支持等都處于剛剛起步的階段。值得高興的是，國家自然科學(xué)基金委已經(jīng)將教育基礎(chǔ)科學(xué)研究列為未來重點(diǎn)資助的研究領(lǐng)域，相信很快便可以成為推動(dòng)我國學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域快速發(fā)展的中堅(jiān)力量。當(dāng)然，鑒于我國學(xué)習(xí)科學(xué)研究剛步入發(fā)展正軌，很多方面都需要人才和資金的投入建設(shè)，因此還需要國家從研究課題、學(xué)科建設(shè)、學(xué)術(shù)活動(dòng)等各個(gè)層面提供更多的政策支持，加大對(duì)人才和資金的投入力度，以推動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展。

2 教師培養(yǎng)層面，全面加強(qiáng)教師的學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)

學(xué)習(xí)科學(xué)的根本出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)是回答“人是如何學(xué)習(xí)的”，具體到教育教學(xué)實(shí)踐中，就要圍繞“學(xué)生如何學(xué)”來設(shè)計(jì)教師如何教，因此未來的學(xué)校教師需通過專業(yè)培訓(xùn)，構(gòu)建起以學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)為核心的教學(xué)知識(shí)能力體系，從理念意識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用兩個(gè)層面應(yīng)對(duì)已經(jīng)來臨的新時(shí)代教育變革。具體的學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)教師培訓(xùn)方案可以針對(duì)在職教師和師范生分別實(shí)施：一方面借助現(xiàn)有的教師系統(tǒng)培訓(xùn)項(xiàng)目，層次傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)從骨干教師到普通教師的學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)普及；另一方面依托現(xiàn)有的師范生培養(yǎng)課程體系，通過開設(shè)學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)專業(yè)課程、開展教育實(shí)習(xí)，雙管齊下，培養(yǎng)未來教師的學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)。

3 學(xué)校實(shí)施層面，保持對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的冷靜思考，根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況開展研究與實(shí)踐工作

學(xué)習(xí)科學(xué)畢竟是一門基礎(chǔ)學(xué)科，所以非專業(yè)出身的一線教師很難獨(dú)自開展學(xué)習(xí)科學(xué)研究，盲目跟風(fēng)反而可能會(huì)對(duì)現(xiàn)有的教育現(xiàn)狀造成傷害。因此，本研究建議一線學(xué)?？梢耘c普通高校以共建研究學(xué)校（Research School）的形式[12]，相互借力，共同開展更符合學(xué)校實(shí)際問題解決需求的學(xué)習(xí)科學(xué)研究——這里的普通高校既可以是師范類院校，也可以是非師范類綜合院校，兩者可以各有側(cè)重、相互配合，如師范類院校更偏重學(xué)習(xí)科學(xué)的應(yīng)用研究，主要負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)校更好地基于學(xué)習(xí)科學(xué)設(shè)計(jì)并開展教學(xué)；而非師范類綜合院校雖然沒有成熟的師范生培養(yǎng)體系，但可以基于學(xué)校真實(shí)教學(xué)開展學(xué)習(xí)科學(xué)基礎(chǔ)機(jī)制的研究。

除此之外，促進(jìn)未來學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展很重要的一點(diǎn)是要在意識(shí)層面上轉(zhuǎn)變研究者固有的、只愿意由單一學(xué)科獨(dú)立承擔(dān)研究項(xiàng)目的態(tài)度，同時(shí)破除學(xué)科壁壘，加強(qiáng)跨學(xué)科資源整合，推動(dòng)不同學(xué)科的研究者共同探索構(gòu)建符合學(xué)習(xí)科學(xué)研究的新合作模式。為此，美國國家自然科學(xué)基金會(huì)已投入巨資，從2004年試行“學(xué)習(xí)科學(xué)中心”（NSF Science of Learning Center）項(xiàng)目，通過長期的項(xiàng)目合作形式，促進(jìn)不同學(xué)科在學(xué)習(xí)科學(xué)研究中的快速融合，至今已經(jīng)成功建立了 6個(gè)運(yùn)行良好的學(xué)習(xí)科學(xué)中心。相較而言，我國在學(xué)習(xí)科學(xué)上的跨學(xué)科融合工作還有待繼續(xù)深入，雖然一些知名高等院校已成立了與學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)的研究組織，但這些組織主要依托于單一的教育技術(shù)或認(rèn)知心理學(xué)院（如北京師范大學(xué)的腦與認(rèn)知科學(xué)研究院、東南大學(xué)的兒童發(fā)展與學(xué)習(xí)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、華東師范大學(xué)的學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心等）。囿于各種限制，這些機(jī)構(gòu)之間長期處于獨(dú)立研究的狀態(tài)，且缺乏較為統(tǒng)一的理論做基礎(chǔ)，短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科合作困難很多、難度很大?？偟膩碚f，在學(xué)習(xí)科學(xué)的未來發(fā)展道路上，除了需從政策支持、教師培養(yǎng)和學(xué)校實(shí)施等層面多方發(fā)力，還需研究者積極轉(zhuǎn)變自身觀念，主動(dòng)參與到學(xué)科融合探索的新潮流之中。最理想的狀態(tài)是各個(gè)學(xué)科的優(yōu)秀人才都圍繞學(xué)習(xí)科學(xué)開展研究，而不單單只是教育學(xué)科或認(rèn)知學(xué)科的人才進(jìn)行學(xué)習(xí)科學(xué)研究——只有這樣，才能聚智聚力并合力推動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)的快速發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)教育的偉大變革。

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