學習科學研究與教育實踐變革：研究方法論的創(chuàng)新和發(fā)展

梁林梅 蔡建東 耿倩倩

[摘? ?要] 學習科學將學習理論創(chuàng)新與教育實踐變革視為同等重要的雙重使命。為了進一步解決科學研究的知識發(fā)現(xiàn)與教育實踐改進難以同步的現(xiàn)實問題，學習科學共同體在基于設(shè)計的研究（DBR）方法論的基礎(chǔ)上，又提出了基于設(shè)計的實施研究（DBIR）。文章在回顧DBR的基礎(chǔ)上，總結(jié)和分析了DBIR的四個核心原則;探討了DBIR所倡導的“研究者—政策制定者—實踐者”三元協(xié)同的新型伙伴關(guān)系，提出了促進學習科學研究向教育實踐轉(zhuǎn)化的以新型學習觀為基礎(chǔ)的“三要素—三層次—三角色”系統(tǒng)變革模型;建議通過更新教育實踐者和決策者的學習觀、構(gòu)建“研究—政策—實踐”三位一體的應(yīng)用學習科學實踐共同體和基于研究和證據(jù)的教育政策制定等途徑，來達成基礎(chǔ)理論創(chuàng)新和教育實踐變革的雙重目標。

[關(guān)鍵詞] 學習科學; 教育系統(tǒng)變革; 教育政策; 基于設(shè)計的研究（DBR）; 基于設(shè)計的實施研究（DBIR）

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 梁林梅（1969—），女，河南林州人。教授，博士，主要從事教育信息化與學習變革研究。E-mail：50468167 @qq.com。蔡建東為通訊作者，E-mail：ndcaijd@163.com。

一、引? ?言

在美國國家研究理事會（National Research Council，NRC）出版的《教育的科學研究》一書中，明確提出了“教育學是一門應(yīng)用科學，與其他應(yīng)用科學一樣，教育研究有兩個相互關(guān)聯(lián)的目的：一是增加對教育有關(guān)現(xiàn)象和事物的理解，二是為實際決策提供依據(jù)”。因此，“這兩個目標對于教育研究同等重要，都要求研究者對教育的實踐和政策有透徹的理解，并且都能最終改善教育實踐”[1]。然而，與許多應(yīng)用類學科相比，由于教育是一項異常復雜的人類社會活動，在教育的理論研究和實踐變革之間一直存在著難以逾越的鴻溝，在教育研究者、教育政策制定者及教育實踐者之間仍然缺乏充分、有效的溝通和合作，這種狀況嚴重困擾著新時代教育系統(tǒng)的深層次變革。近三十年來誕生的學習科學（the Learning Sciences）及其在研究方法論上的創(chuàng)新和發(fā)展，或許能夠為上述問題的解決帶來新的思路和啟示。

二、學習科學：以學習者為中心

教育系統(tǒng)變革的新基礎(chǔ)

雖然人類對于學習問題的研究有著一個較為漫長的歷史，但學習科學從1991年誕生至今卻僅僅只有三十年的短暫歷史，是在認知科學的基礎(chǔ)上形成的一個全新的研究教與學的跨學科領(lǐng)域[2]，發(fā)展至今已成為研究人們?nèi)绾螌W習以及如何去支持學習的一門新學科[3]。相較于傳統(tǒng)、經(jīng)典的以心理學研究為主導、以實驗室為主要情境的學習研究范式，學習科學聚焦于復雜的“人是如何學習的”①這一具有挑戰(zhàn)性的新議題，同時倡導在真實的教育情境中研究學習和教學問題。為了達成其研究使命，學習科學選擇了具有“應(yīng)用激發(fā)的基礎(chǔ)研究”為特征的“巴斯德象限”科學研究范式[4]，創(chuàng)新性地提出了“基于設(shè)計的研究（Design-based Research，DBR）”新的方法論，將關(guān)于學習的知識發(fā)現(xiàn)和教育實踐變革作為同等重要的目標追求，肩負著基礎(chǔ)理論創(chuàng)新和教育實踐改進的雙重重任。NRC在其經(jīng)典著作《教育的科學研究》中指出，“面對理論基礎(chǔ)相對薄弱的因果機制類研究，DBR作為一種創(chuàng)新性研究方法具有獨特的價值和作用”[1]。

學習科學經(jīng)過整三十年的發(fā)展，近年來已經(jīng)對發(fā)達國家（地區(qū)）的教育實踐創(chuàng)新及教育政策制定產(chǎn)生了初步影響。尤其是進入21世紀，學習科學研究和教育實踐變革進入學習科學大師理查德·梅耶（Richard E. Mayer）所描述的令人振奮的第三個發(fā)展階段——互為需求的“雙向道”階段之后[5]，諸多發(fā)達國家（地區(qū)）教育改革中都明確將學習科學確立為新教育政策的關(guān)鍵基礎(chǔ)，成為學校教育變革和教學實踐創(chuàng)新的理論基礎(chǔ)與政策引擎[6-7]，并為以學習者為中心的課堂轉(zhuǎn)型提供了實證依據(jù)與理論基石[8-9]。

三、學習科學研究方法論：

從DBR向DBIR的新發(fā)展

（一）學習科學實現(xiàn)基礎(chǔ)研究和實踐變革雙重目標的方法論創(chuàng)新：基于設(shè)計的研究（DBR）

基于設(shè)計的研究（DBR）是學習科學原生的方法論，也是國際學習科學研究共同體廣泛認同和采用的研究方法論[10]。DBR由美國加州大學伯克利分校教授安·布朗（Ann Brown）和美國西北大學教授艾倫·柯林斯（Allan Collins）于1992年共同提出[11]，旨在通過真實教育情境中研究者和實踐者長期的密切合作，借助于“分析—設(shè)計—開發(fā)—實施—修正—再設(shè)計……”這樣一種設(shè)計、開發(fā)和反復實施的迭代循環(huán)，來確保學習科學知識發(fā)現(xiàn)的同時也能夠達成教育實踐變革的雙重目標[12]。學習科學共同體通過研究方法論的創(chuàng)新，把對學習的科學研究探索和實踐改進整合于一個框架內(nèi)，在一定程度上擺脫了過去學習的研究與教育的實踐在情境上相去甚遠而導致的理論與實踐割裂的困擾[13]，為解決長期以來困擾教育理論和實踐之間差距的問題帶來了新的思路和曙光[14-15]。

DBR作為一種新的教育研究方法論，通常包含了五大相互關(guān)聯(lián)的核心要素（如圖1所示）：（1）自然情境。與過去心理學高度去情境化的實驗室研究相比，DBR將學習視為復雜的整體性、交互式生態(tài)系統(tǒng)[16]，倡導在真實的自然教育情境中開展學習研究。（2）關(guān)鍵問題。DBR“以實踐的邏輯為最高準則，以學習問題的解決為最終目的”[17]。作為應(yīng)用激發(fā)的基礎(chǔ)研究，DBR聚焦于真實教育情境中具有挑戰(zhàn)性的復雜問題解決，更加關(guān)注于《教育的科學研究》中所提出的教育科學研究的最終目標——學習機制類問題②。（3）理論取向。DBR作為一種理論驅(qū)動的設(shè)計研究，“理論既是其研究的基礎(chǔ)，也是其研究的結(jié)果”。DBR強調(diào)研究的設(shè)計要扎根于先前的理論，且研究結(jié)果要產(chǎn)生和形成對于實踐改進“有用的”、實用的理論[17-18]。（4）設(shè)計為橋。學習科學既是一門研究學習本質(zhì)、學習過程的基礎(chǔ)科學，同時也是一門應(yīng)用驅(qū)動的“設(shè)計科學”[19]。DBR是設(shè)計與研究的綜合體，它將設(shè)計的思想貫穿于整個研究，試圖以設(shè)計來超越傳統(tǒng)的實驗研究，以設(shè)計架起學習理論和教育實踐變革之間的橋梁。（5）多重迭代。DBR強調(diào)高質(zhì)量的研究設(shè)計是一個需要多次迭代、逐步求精的過程，好的設(shè)計需要在實踐中迭代循環(huán)，其目的不在于檢驗研究假設(shè)，而是逐步精煉設(shè)計[11，20]。

DBR自1992年提出以來在教育領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注，但DBR作為一種正在形成中的方法論尚有許多不成熟之處，尤其是在DBR的實施過程中發(fā)現(xiàn)，“很多設(shè)計良好的干預，在應(yīng)用到真實或現(xiàn)實世界情境中時，并沒有產(chǎn)生預期的效應(yīng)”。其研究成果仍然以理論創(chuàng)新為主，并沒有如預期那樣達成變革教育實踐的目標，而且研究成果創(chuàng)新推廣的應(yīng)用范圍和可持續(xù)性也受到一定限制。同時，DBR所要求的研究者和實踐者的長期合作也具有一定的難度和挑戰(zhàn)性[3，21-23]。

（二）推進學習科學研究向教育實踐變革轉(zhuǎn)化的方法論發(fā)展：基于設(shè)計的實施研究（DBIR）

為了解決學習科學領(lǐng)域面臨的科學研究的知識發(fā)現(xiàn)與教育實踐改進難以同步的問題，也為了克服DBR面臨的大規(guī)模推廣應(yīng)用等諸多困境，學習科學共同體在DBR的基礎(chǔ)上，于2011年又提出了基于設(shè)計的實施研究（Design-based Implementation Research，DBIR），其提出者為美國學者威廉·毗努伊勒（William R. Penuel）和巴里·費舍曼（Barry Fishman）等[24]。在DBR的基礎(chǔ)上，DBIR充分吸收了教育政策研究、評估研究、基于共同體的參與式研究（Community-based Participatory Research）、實施（執(zhí)行）研究、社會設(shè)計實驗及創(chuàng)新擴散等相關(guān)成果。作為一種新的方法論形成的發(fā)端，可以追溯至1997—2003年NRC實施的致力于改善全美中小學教與學實踐質(zhì)量的研究者和開發(fā)者協(xié)作的“戰(zhàn)略性教育研究伙伴”（Strategic Education Research Partnership， SERP）項目[25-26]。

DBIR繼續(xù)遵循DBR提出的研究目標和研究范式，仍然聚焦于通過“設(shè)計—實施—修正”的不斷迭代來解決真實教育情境中的復雜學習問題。與DBR有所不同的是，面臨著教育系統(tǒng)的異常復雜性，學習科學研究者強烈意識到“即使是一個基于扎實的理論和實證的良好設(shè)計，其持續(xù)的實施也會遇到一系列問題和挑戰(zhàn)”[27]，新的DBIR方法論將“設(shè)計”和“實施”并重，更加致力于尋求縮小學習科學理論研究和教育實踐變革差距的有效方法，更加注重學習科學研究成果的規(guī)模化實施和推廣應(yīng)用問題;另外，隨著學習科學研究者深刻認識到“DBR將自己的使命定位于教室內(nèi)學習環(huán)境的改善，卻在如何將教室內(nèi)的創(chuàng)新擴展到更大的教育系統(tǒng)力不從心”時，建議DBIR要將研究的對象和視野在已有的聚焦課堂學習研究和教學變革的基礎(chǔ)上，“將基于設(shè)計的社會認知方法與政策研究相結(jié)合，以更好地理解干預如何在課堂及更大的學校、區(qū)域系統(tǒng)中起作用”，呼吁“學習科學研究者需要承擔重新設(shè)計教育系統(tǒng)和組織結(jié)構(gòu)”的新使命，“而不僅僅是開發(fā)、測試和拓展新的學習環(huán)境”[24，28]。與DBR主要探討“研究者—實踐者”二元合作的關(guān)系相比，DBIR嘗試建立起“研究、政策和實踐”三者的交集[22，25-26]。近年來，DBIR被教育領(lǐng)域的研究者用于科學課程開發(fā)與實施、STEM教師專業(yè)發(fā)展及新一代MOOC開發(fā)等多個領(lǐng)域[29-31]。

1. DBIR遵循的四個核心原則

雖然DBIR目前仍處于發(fā)展的初期階段，尚缺乏經(jīng)過實證檢驗的具體實施步驟或操作流程[26]，但對于DBIR所應(yīng)遵循的相互關(guān)聯(lián)的四個核心原則，已經(jīng)達成了廣泛的共識。

（1）從利益相關(guān)者視角聚焦解決教育實踐中的關(guān)鍵問題

就傳統(tǒng)的教育研究而言，通常情況下研究問題主要由研究者選擇和提出，然后招募（尋找）實踐合作者（教師、學校或?qū)W區(qū)等）開展實施;而DBIR特別強調(diào)從一開始就要通過研究者和實踐者的協(xié)商，來選擇和界定雙方共同關(guān)注的關(guān)鍵的、有意義的重要問題[32]。與DBR相比，DBIR更加關(guān)注復雜教育系統(tǒng)變革中的多元利益相關(guān)者，例如教育研究者、實踐者、教育決策者、家長、學生及學習技術(shù)開發(fā)人員等，更加注重對不同利益相關(guān)者的需求和訴求分析;此外，DBIR更加強調(diào)學習科學的研究要“致力于解決教育實踐中面臨的關(guān)鍵問題和棘手（Messy）問題”，尤其是識別和確定研究者、實踐者及其他利益相關(guān)者共同關(guān)注的重大實踐問題。因此，“以實踐為中心的問題界定”是學習科學研究和教育實踐變革達成一致的基本前提。

（2）持續(xù)的迭代式協(xié)作設(shè)計

DBR及DBIR都堅持遵循“符合真實問題情境需求的干預設(shè)計、開發(fā)、實施、修正”的迭代循環(huán)。與DBR相比，DBIR的倡導者提出了要超越過去“研究者設(shè)計—實踐者實施”的單向、被動關(guān)系，認為“實踐的設(shè)計者需要與設(shè)計的實踐者共同設(shè)計”，提出了“研究者—實踐者協(xié)作設(shè)計、共同實施”的基本原則，強調(diào)要讓設(shè)計的實施者從一開始就參與設(shè)計過程，在設(shè)計實施的過程中研究者和實踐者要建立雙向互動與互為主體的關(guān)系[3，27]。

（3）將學習理論和如何有效實施的知識及策略視為同等重要的理論創(chuàng)新

與DBR注重提出“人是如何學習的”理論研究成果相比，DBIR既關(guān)注揭示復雜學習的機制性理論，同時也注重提煉和形成用于指導如何有效實施的實用性理論及策略，例如，如何為課堂內(nèi)的學習提供有效支持，如何使教師和教育管理人員為研究的實施做好充分的準備等。這些“有用的”理論還包括了研究實施過程中形成的組織變革、機制創(chuàng)新、政策制定、實施策略（模式）及人員專業(yè)發(fā)展、能力建設(shè)，等等。

（4）更加注重教育系統(tǒng)中人的持續(xù)性變革能力建構(gòu)

為了確保學習科學研究成果在教育實踐中的有效應(yīng)用，DBIR研究者逐步意識到DBR只是聚焦于課堂層面學習研究的局限性，提出“要從多個層面，尤其是教育系統(tǒng)變革的視角探討學習科學理論的有效應(yīng)用和持續(xù)性實施問題”，要注重設(shè)計與實施過程中多方利益相關(guān)者持續(xù)性變革能力的構(gòu)建和提升。對于研究者而言，需要具備在真實的學習情境中開展長期協(xié)作設(shè)計和合作研究的基礎(chǔ)和能力;對于教師、學校管理人員及教育政策制定者而言，需要超越個體的經(jīng)驗和實踐局限，和研究者合作共同構(gòu)建“基于證據(jù)的教育決策和教學改進”的新型理念、制度與文化，促進自身的專業(yè)發(fā)展[33-34]。

2. 參與式協(xié)同設(shè)計：創(chuàng)建研究者—實踐者新型伙伴關(guān)系

雖然研究者和實踐者在協(xié)同設(shè)計的初期關(guān)注點會各有側(cè)重，例如研究者注重理論研究、理論創(chuàng)新及理論驅(qū)動的教育教學決策，而實踐者則更加關(guān)注現(xiàn)實問題的有效解決及理論的“有用性”問題。但為了達成知識發(fā)現(xiàn)與實踐創(chuàng)新的雙重目標，為了深入研究和解決真實教育情境中的復雜學習問題，就需要教育系統(tǒng)中不同利益相關(guān)者群體的協(xié)同參與，尤其是研究者和實踐者之間的深度合作。因此，DBIR充分吸收了在社會研究和教育研究領(lǐng)域較為成熟的參與式設(shè)計的理念和方法，尤其是借鑒了研究者和實踐者深度、持續(xù)性合作的“參與式協(xié)同設(shè)計（Participatory Co-design， PCD）”。

參與式協(xié)同設(shè)計（PCD）是教育系統(tǒng)變革的優(yōu)良傳統(tǒng)，自20世紀90年代初期以來全球教育領(lǐng)域已經(jīng)成功實施了許多成功案例，例如美國西北大學和密歇根大學的研究者們與芝加哥和底特律的中小學校合作開展的“城市學校學習技術(shù)中心項目（the Center for learning Technologies in Urban Schools，LeTUS）”等。教育研究領(lǐng)域?qū)嵤┑腜CD通常是為了設(shè)計和開發(fā)用于某一特定情境的教學（學習）工具或相關(guān)課程，一般是由研究者發(fā)起的。之所以需要實踐者加入?yún)f(xié)同設(shè)計的團隊，是為了確保設(shè)計的最終成果（工具、資源、課程等）在特定教育（學習）情境中應(yīng)用的“有用性”和“可用性”。因此，參與設(shè)計和實施的利益相關(guān)者需要圍繞“哪些設(shè)計會有效、何時有效、如何有效及對誰有效”等關(guān)鍵問題開展持續(xù)的設(shè)計迭代和改進;另外，PCD的實施也強調(diào)要通過參與式協(xié)同設(shè)計的方式來提升教育實踐者的持續(xù)性變革和創(chuàng)新能力[35]。

3.教育政策已成為影響學習科學理論研究和教育實踐變革同步發(fā)展的關(guān)鍵因素

在不斷總結(jié)和反思影響DBR有效實施及創(chuàng)新推廣復雜因素的過程中，學習科學共同體深刻認識到教育政策因素在過去并沒有引起足夠的關(guān)注，事實上卻至關(guān)重要。例如，索耶認為（過去）“學習科學家沒有與政策制定者建立良好關(guān)系”[28，36]，毗努伊勒等指出，“對于許多學習科學研究者來說，政策是他們很少關(guān)注的領(lǐng)域……（然而）糟糕的是，政策似乎阻礙了變革發(fā)生的可能性”[33]。

與DBR相比，DBIR力圖構(gòu)建“研究者—政策制定者—實踐者”三方協(xié)同的應(yīng)用學習科學新體系。DBIR的倡導者不但要架起理論和實踐溝通的橋梁，同時也要架起連接實踐和政策的橋梁，倡導 “學習科學研究者要主動關(guān)注科學研究成果應(yīng)用和創(chuàng)新推廣過程中的政策設(shè)計和實施問題”，并建議“研究者在教育教學變革項目的初期就要參與到相關(guān)政策的制定之中”[37]。近年來，國內(nèi)學習科學研究團隊也已經(jīng)意識到教育政策的重要性，例如香港大學學習科學研究者呼吁把學習研究和教育政策及實踐相關(guān)聯(lián)，倡導要對學習開展宏觀、中觀及微觀層面的系統(tǒng)研究[38]。華東師范大學研究團隊也倡導學習科學研究和教育政策與實踐的相互促進，形成“研究—政策—實踐”三者協(xié)同發(fā)展與創(chuàng)新的動態(tài)循環(huán)[39]。

四、促進學習科學研究與教育實踐改進

雙向互動的系統(tǒng)變革模型

雖然DBIR目前還很不成熟，但其理論和原則已經(jīng)在DBR的原有基礎(chǔ)上對于推動學習科學研究向教育系統(tǒng)變革實踐的轉(zhuǎn)化提供了有益的方法論啟示。本研究借鑒DBR、DBIR及學習科學教學應(yīng)用的已有相關(guān)成果，構(gòu)建了以新型學習觀為基礎(chǔ)的應(yīng)用學習科學“三要素—三層次—三角色”系統(tǒng)變革模型（如圖2所示）：“三要素”指DBR和DBIR實施中的核心要素“問題—理論—設(shè)計”，“三層次”指DBIR實施中的“課堂—學校—區(qū)域（社區(qū)）”系統(tǒng)性自然情境因素，而“三角色”則包括了DBIR倡導的由“研究者—政策制定者—實踐者”共同構(gòu)成的應(yīng)用學習科學實踐共同體（Community of Practice，簡稱“COP”）。

1. 更新教育實踐者和決策者的學習觀

觀念反映了人對自身所經(jīng)歷現(xiàn)象的本質(zhì)和意義的理解[40]。學習觀屬于人的認識領(lǐng)域中元認知的范疇，是學習者有關(guān)學習的各個維度、層面的自我認識[41]。教育系統(tǒng)各類利益相關(guān)者學習觀的轉(zhuǎn)變是學習科學變革教育教學實踐的前提和基礎(chǔ)。

在研究和理論層面，近三十年來學習科學關(guān)于學習本質(zhì)、學習過程等的已有研究成果揭示了全新的對于學習內(nèi)涵的整體性理解[42]。然而對于大部分的實踐者和教育政策制定者而言，其對于學習的理解和認識仍然較為狹隘和陳舊，已成為制約學習科學被廣泛接受和應(yīng)用的阻礙因素。例如，本研究團隊運用NVivo軟件對主持的中國大學MOOC教師教育課程“應(yīng)用學習科學改進教學策略”①討論區(qū)教師“對學習的理解和認識”文本分析的結(jié)果來看（如圖3和圖4所示），“知識的獲得與技能的訓練”仍然是大部分學員所持的學習觀。這樣陳舊、落后的學習觀必然會直接影響到其教學觀、教學策略的選擇及教育政策的制定，成為以學習者為中心教育教學系統(tǒng)變革的制約因素。

2. 構(gòu)建“研究—政策—實踐”三位一體的應(yīng)用學習科學實踐共同體

DBIR在形成的過程中借鑒和吸收了“基于共同體的參與式研究”相關(guān)成果。該理論倡導，為了達成特定情境下社會變革目標，就需要研究者和學術(shù)圈之外的人員合作共同開展“社會行動”。由于教育系統(tǒng)的復雜性，教育研究者的合作對象不是某類單一的機構(gòu)，而是多元化的利益相關(guān)者群體。

實踐共同體作為一種非正式、開放性的組織形態(tài)，近年來在教育研究和實踐領(lǐng)域引起了較為廣泛的關(guān)注[43]。DBIR實施者可以在“基于共同體的參與式研究”基礎(chǔ)上，嘗試建立起以應(yīng)用學習科學改進教育教學實踐為共同愿景和目標、以DBIR的四個核心原則和“問題—理論—設(shè)計”三要素為共同基礎(chǔ)、以“研究者—政策制定者—實踐者”為核心成員、涵蓋“課堂—學?！獏^(qū)域（社區(qū)）”三個層面的應(yīng)用學習科學實踐共同體組織機制，以達成DBIR所尋求的學習科學研究向教育實踐變革的轉(zhuǎn)化。

3. 以學習科學研究支持的基于研究和證據(jù)的教育政策制定

為了能夠?qū)崿F(xiàn)學習科學共同體所承諾的科學知識發(fā)現(xiàn)和教育實踐變革的雙重目標，DBIR更加突出和強調(diào)了在多元化利益相關(guān)者群體中教育政策研究和制定人員的重要作用，尤其是在學習科學理論研究指導之下基于研究和證據(jù)的教育決策的重要性。例如，與第一版相比，在第二版的《劍橋?qū)W習科學手冊》中增加了“學習科學和政策的設(shè)計與實施”的相關(guān)內(nèi)容，DBIR倡導者充分認識到“政策是促使教育系統(tǒng)發(fā)生改變的重要工具”，呼吁學習科學研究者要主動參與和積極影響國家層面、地方層面及學校的教育政策制定，要把“學習的視角”帶入教育政策的設(shè)計和制定之中[28]。

五、結(jié)? ?語

教育的多樣性和異常復雜性決定了其研究視角與研究方法的多學科性。學習科學作為一個新興的充滿活力的跨學科領(lǐng)域，一直致力于推進教育理論研究和實踐變革之間的同步發(fā)展，基于設(shè)計的研究（DBR）和基于設(shè)計的實施研究（DBIR）的已有成果為教育研究及真實情境中復雜學習問題的解決作出了獨特貢獻。

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