学习“风暴”来袭
首届“学习科学国际大会”透视
文|本刊记者 潘晨聪 图|吕安琪 寇 思 李立基
放在30多年前，人们还在争论“三岁看大，七岁看老”的科学性，探讨个性是否定于出生，7岁能否决定70年，早期教育如何开展，等等。20年前，即便是不关心理论依据的普通人，都对“儿童早期学习的核心是情感与认知活动的结合”达成共识，情境创设风靡学前、基础教育。
不管是否察觉，萌发于20世纪70年代末的学习科学（the science of learning）正影响着教育的方方面面。课堂教学、校外教育、学习产品设计、学习组织设计、教师教育、职业培训的理念方式，都涉及学习科学。
学习正在被重新认识，推翻了“端坐课堂才是正式学习”“学习就是记忆和练习”的旧论，脑科学、生物学、心理学、社会学、计算机科学、建构主义哲学的介入，学习的内涵正前所未有被扩容。
2014年3月1-6日，筹备一年之久的“学习科学国际大会”在华东师范大学举行。大会不仅是国内首次有关学习科学的国际研讨，其规格和含金量之高，吸引了包括经济合作与发展组织、美国国家科学基金会、联合国教科文组织、哈佛大学、牛津大学、里约热内卢联邦大学、香港大学、华东师范大学、上海师范大学最顶尖最前沿的研究者和专家。
作为兴起不过三十多年的年轻学科，学习科学的重要性和前瞻性已被世界各国捕捉并重视，而其带给教育和人类发展的深远影响也日益显露。
一场学习“风暴”正在袭来，你准备好了吗？
何谓学习科学
相比与学习捆绑出现的课堂和书本，今天的学习从学校移到家庭、博物馆、网吧、工作场所，甚至飞驰的列车上，不同年龄的人可以按意愿决定学什么、什么时候学以及如何学，这些学习形态挑战着传统课堂学习模式。
华东师范大学学习科学研究中心主任裴新宁认为，当国外已在着手将理论转化为实践成果时，中国的教师仍视学习为记忆和练习，采用的教学方法是灌输、检查背诵和强调唯一答案。学校认为学习是知识的累加，课程往往是直线式、整齐划一的。在这样的学习模式里，学生作为产品接受知识的传递和堆砌，而非在应用、质疑和改变自己原有的知识及其结构中建构学习，很少有对外物的感官和自发的生成。如果在某个学段并没有学会重要知识或者持有错误理解，也难有机会弥补；加之对课堂以外学习的忽略，可能就会把错误概念携带一辈子。“这就不难理解，对某些科学概念，成年人的理解水平与幼儿园小朋友一样，也可以部分地解释为什么20年来我国公民科学素养水平的提升幅度不大。”
概括起来，学习科学是在反思学校学习的缺失以及传统认知科学研究弊端的基础上形成的交叉学科，着重揭示学习的脑与认知机制、社会文化动力学，并以此为基础设计学习环境，帮助人们有效学习。这种新视角下撼动了人们沿袭已久的认识。
香港大学中文研究团队提出，认字和写字是两个阶段，这与国人把写字和认字划等号的观念相左。年少学字时，教师总是以笔画多少分难易和先后。从未想过笔画少的不一定浅显易于理解。“丁”字容易书写，对孩子来说就太过抽象。相反，因为复杂所以不教的“警察”“读书”“蝴蝶”却最有意思，认字的过程可以相当快。
“我们学中文时接触的是一个个没有意义的单字，并要求学生按老师的要求填充，改错。从个体认知路径和群体学习特性的生物学及进化机制来看，这些都不符合学习的意义。”香港大学教育学院教授程介明提到，学生要成为主动的学习者。学习的起因是对周遭事物的认识，学习的动因是塑造发生事情的意义。婴儿出生时能听到各式声音，随着生活需要慢慢地分析出哪些有意义，哪些是人的声音，哪个来自于亲人。根据生活塑造大脑，大脑又赋予反映以意义，这便是学习的过程。
学习科学着眼于从不同的人及其所处的不同场景，建立关于“人是如何学习的”系统知识体系。在建构主义哲学认识论基础上，脑科学、心理学、机器学习和教育研究四大学科领域构筑了学习科学的关键基础。
按照学习科学的理念，孩子的词汇应如何累积？“创意默书”的做法是给孩子一个春天的概念，让孩子尽量写和春天有关的双字词汇。实验下来，一年级的孩子可以写四五十个，他们会想、会找哪些词与春天有关，会问父母，也会去书里主动学习。将这些词汇列出，就代表了这个孩子大脑中的逻辑关系和学习图谱。
学习如何科学
1994年，美国出版了名为《Learning Gap》的畅销书。书中比较了中、美、日孩子学习的过程，指出美国重视先天，将孩子成就归于天赋，如果学习出现障碍，原因是学校没有照顾孩子的特质。中国、日本重视后天，数代人、数亿人奔向一个统一的目标。中、日相信勤能补拙，相信大脑的可塑性很高，相信大脑能力可以通过努力改变，这在西方却是不可思议的。
用科学手段研究和解释不同学习的区别，背后的原因和理论依据，以及带来的差异化影响，判断是否符合人类发展并有推广价值。这是学习如何科学化的一个重要维度。
从大会来看，社会性已成了重新理解学习的热门话题。华盛顿大学学习与脑科学研究所主任安德鲁•梅哲夫（Andrew Meltzoff）从神经生物学、临床行为、教育等层面的跨学科研究出发，认为中小学阶段儿童的社会学习对于行为和脑本身产生影响，儿童除了亲身实践和试误学习，也通过观察父母、教师以及文化环境中的他人等社会性学习的方式进行学习，被他们观察和模仿的社会原型会在很大程度上影响他们的学习、教育和自我认知的发展。
谈话和交往作为社会性学习的重要形式，对于学习结果也有着重要的影响。不同家长和学前儿童关于数量和空间的谈话上的差异会对儿童相应数学思维的发展产生显著的影响，家长和教师的焦虑水平与学生数学成绩也呈现出负相关。
怎么和学生互动，学科间和校内外学习如何连接，这些问题都可以在“社会性学习”的理论框架下得到重新思考。美国匹兹堡大学学习研究与开发中心主任劳伦•雷斯尼克（Lauren Resnick）领导的研究团队发现，在课堂上对知识、推理和共同体负责的对话，在一定条件下能够产生跨越学科的迁移效应，即在一个学科上的有效的对话可能会提升另外一个学科的学业成就。
这些科学研究对于教育创新有没有用？初次接触到这些“舶来品”的教师都会追问。
美国国家科学基金会正式与非正式环境学习研究中心主任帕特里夏•库尔（Patricai Kuhl）用神经科学回答了疑问，现有技术已能够在婴幼儿早期发展阶段对他们的语言学习的神经信号进行记录，并能预测数年后儿童在语言和学前阅读能力的表现。证明儿童在学校的成功源自婴儿期，这会更早并且更好地引导教育干预。
此外，人的一生中绝大部分时间（81.5%）处于非正式学习环境中，人的学习包涵终生（life-long）、宽生（life-wide）和深入融入生活中的学习（life-deep）；早期语言学习的研究发现，家长和孩童的深入对话和交流能促进有效的学习，仅仅把孩童放在电视机前则较难发生学习；儿童较早浸润在双语环境中、音乐学习的经验，都能够改变脑的结构和功能……显然，这些研究结果对于思考如何变革教育有着很重要的参考价值。
学习科学的挑战和机遇
联合国教科文组织巴黎总部基础教育至高等教育学习处处长曼塞萨•麦诺普（Mmantsetsa Marope）认为，学习已成为当代几乎所有主要从事教育工作的国际发展机构教育战略的主旋律。她也不否认，要真正将研究转化实践，运用学习科学对教育系统进行改变，改变思维定势和固有做法，还有很长的路要走。
近十年，世界主要发达国家已相继接受了学习科学的思想冲击。美国国家科学基金会从2003年起连续支持美国六大学习科学中心的建设，并提供智力、组织和基础设施等方面的支持，以满足大规模、多领域与整合性的学习科学研究之需。经济合作与发展组织的教育研究与创新中心致力于开展关于学习本质的研究与革新性学习环境实践探索，联合国教科文组织也在积极推动和支持成员国建立能够有效和公平地促进学习的教育系统。欧美国家已有30余所著名大学招收学习科学专业的硕士和博士研究生。
作为国内较早建立学习科学研究的机构之一，华东师范大学于2006年成立“学习科学研究中心”。中心创始人，华师大教授高文介绍，中心研究人员从1990年开始全面追踪和关注国际研究的进展，系统译介了这一领域的国际研究成果，搭建了国内学者之间及与国际研究者之间对话的平台。在学习科学理论建构、教学设计、学习技术、教师学习、非正式学习、设计研究等多个领域进行了探索。
明天已来，“风暴”正至。学习科学的研究方兴未艾，有挑战，更多的是机遇。
重新解读学习
文|香港大学教育学院讲座教授 程介明
社会在变。无论是已经发生的，还是正在发生的改变，对教育来说都是严峻的挑战。固有的一些理念也不再适用于现在的情况。
首先，生产方式发生了改变。如今，新的产品、新的生产方式、新的科技、新的市场、新的想法及新的网络层出不穷。即使是在经济领域内，生产商、服务供应商等都必须时刻通过学习来进行自我调整。他们需要不断学习，学习的能力变得更为重要。
其次，个人的工作生活也在发生变化。缺乏稳定性的工作、不断变化的企业和行业、经常变化的预期、不确定的收入等，都使得如今的工作生活变得难以预测。即使是拥有稳定职位的人，也面临着无止境的变化和全新的挑战。
第三，人类的生存环境也变得难以预测，甚至恶化。在这种情况下，道德和原则在人类生活中变得格外重要。尤其在处理国际问题时，和平、公平、公正等原则，比任何时候都更为重要。
第四，环境的快速变化给社会带来了新的问题，并且对现有的体制形成了挑战。不仅仅是个人，各种组织、机构以及政府都必须学习，或者说“学习如何学习”。“学习”对当今世界来说，有着比以往更为丰富的内涵。
在这样不断变化的大环境中，教育作为一种社会体制，也面对着巨大的挑战。
第一，用经济的话语来谈论教育，已经越来越行不通了。要将教育里的经济话语转变为学习话语，可以从以下几点做起。一是讲学校的学习领导能力，而不是讲学校管理。二是讲学习资源和学习环境，而不是讲教育财政或学校设备。三是将教师视为学习的专家，而不是教学师资力量。四是将测验与考试看作为学习服务，而不是用来评估学习。五是将科技理解为释放学习者的手段，而不是取代教师的工具，等等。
第二，企业对员工的要求远不止是知识和技能。工业社会时期的工作主要依赖划一而严谨的设计和系统，而现在，人的因素在工作中发挥的作用越来越大，也越来越重要。但在大多数国家，有关个人品质方面的学习还未被政府纳入教育政策之中。
第三，科技改变了知识的掌握、控制、传播和产生。一方面学校和教师不再是知识的唯一来源，另一方面他们要承担起其他一些责任。目前，教育发展的重要目标包括：学生如何成为积极的学习者；教师如何促进学生的学习；科技如何提高学生的学习素质，以及学校如何营造良好的环境引导学生自主学习。然而，很多教育改革并没有切实解决学生的学习问题，而是将关注点放在教师问题、学校管理以及公开考试上面。
事实上，学生的学习才是教育最核心的问题。然而，如果全世界都在迫切地对现有的教育进行改革，那么就会存在一种隐患，那就是只顾着巩固加强现有的制度，而不对教育制度进行彻头彻尾的反省。一个典型的普遍现象是，人们习惯于将测验成绩看作是学生学习的成果，并且通过加强管理教师来提高学生的学习成果。这与将学生自主学习放在第一位的原则，刚好相反。
最根本的隐患是，人们过度强调“问责”和教师管理，而不是把他们看成是专业人员，使用严厉的管理措施来管理教师，而不是着意提高教学的质量。最终，反而产生负面的作用。迫使教师成为被动的雇员，而学生也会成为被动的信息接收者。
关于学习的科学研究得到了许多关注，并带来了具有价值的成果。一些基本的原理是：学习是人类了解外部世界的途径；学习是学习者主动构建知识的过程；学习在于理解，而理解又在于应用；学习是在实践和使用中发生的，因此学习是一种经历；集体学习是最有效的，因此合作学习是最有效的学习方式；不同人的学习方式各不相同。
让我们关注社会的变化以及教育发展的形势，并开启一场全球的运动来恢复学习在教育中的核心地位。 （翻译/周晓华 编辑整理/本刊记者 徐晶晶）
劳伦·雷斯尼克（Lauren Resnick）：
建立结构性迁移对话
多个国家的研究证据已表明，某些特定条件下学习和教学的效果，即便时隔数年，即便在不同学术领域，都可以实现远迁移，即在一个学科上的有效的对话可能会提升另外一个学科的学业成就。
英国教师曾指导学生参与讨论中学科学，三年后这批学生在国家考试中较其他人更出色。来自美国贫困家庭的小学生，在教师引导下的讨论中学习数学，其后在国家与州的标准阅读测试中获得了高分。而在苏格兰，参与儿童哲学课程讨论的小学生，在数学与阅读标准测试中表现突出。
类似的实例越来越多，当下的标准化教学却又缺少对“迁移效应”的指导性讨论。教师避之不谈，认为基础知识首要的是“直接”教给学生，也认为很少有学生能够掌握可能产生迁移的谈话。对教育来说，新的挑战是找到突破各式迁移障碍的路径。
德克·范·达姆（Drik Van Damme）：
重视“软技能”的发展
如果说PISA着重人的阅读和数学素养，许多OECD中的国家也在努力让所有的学习者拥有这些基本技能，比如那些被称作“21世纪技能”“非认知技能”或是“社会与情感技能”的“软技能”，就受到了与日俱增的重视。
每一天我们都会和大脑建立新的联系，大脑每天都在发生改变。20年前的社会主流观点认为人的个性决定于出生那刻，在人生中不可更改。现在我们相信，个性和软技能可以改变。从儿童的早期教育介入开始，每个人都可以选择做一个对社会有用的人，可以选择改变拖沓懒散的个性而变得有计划性。
21世纪的教育系统趋向复杂，涉及决策制定的多层面和利益承担者的多个角色。如此复杂的体系中，创新和改变不仅通过自上而下的调节来实现，也伴随教育创新中教师角色的专业化和更多的研究证据与更好的数据督导，驱动整个系统改革。
张民生：
学会学习和终身学习是最重要的对策
今天，我们或许该说“学习改变命运”。学习一词人人熟知，数十年来其内涵却发生了深刻变化。多维学习目标（掌握知识、发展能力、培养创新、促进思维等），有关学习的主张（建构主义等），新型的学习（合作学习、情境学习、项目学习、适应性学习等）层出不穷。人们兴奋也惶恐，学习个体会迷茫：学什么好？怎样学最好？施教者会踌躇：如何教？怎么改？
与芬兰最优秀的人从事教师职业相比，目前中国进入师范院校的生源不一定是最好的，最优秀的学生也基本不当教师。上海PISA第一不是因为上海有最好的教师和最好的学生，而是中国人就相信先天的不足可以依靠后天补，相信“学会学习”和“终身学习”。教育的前提应该是弄清学生如何学习，在此基础上培养教师和培养学生，构架起新的教与学的方式和办学的模式。
李吉林：
用学习科学使情境学习走上新台阶
80年代，我构建了“创设典型场景，激起热烈情绪，把儿童情感活动与认知活动结合起来”的教学范式。而今学习科学亦明确指出，情感活动与认知活动二者结合是“儿童学习的核心”。现代脑科学又告诉我们，在这样的环境中神经元的传递加快，大脑功能得到提高。情境学习的策略是以教学原理不变的稳定性，抗衡学习过程的不确定性。它以学习者为中心，满足学习需求，把握情感脉络，推进教学过程。通过创设富有美感的情景，激起儿童热烈的情绪，把情感活动和认知活动结合起来，抓紧了儿童最具想象力的关键期，借由儿童的系列活动，促使学生在协商、合作、模拟操作中互补共进。
建构跨学科学习科学研究共同体
对话美国国家科学基金会学习科学中心项目主任、协调委员会主席林姒祥（Soo-Siang Lim）
文|本刊记者 徐晶晶 计 琳 图| 吕安琪 寇 思
美国国家科学基金会（National Science Foundation，United States，简称NSF），是专门负责推进美国科学和工程事业的独立的联邦政府机构，支持全美大学和其他学术机构的基础研究、教育和基础设施建设，美国国会每年都要向NSF划拨大量经费。
此次学习科学国际大会的召开，NSF学习科学中心是主要发起人之一。该中心项目主任、协调委员会主席林姒祥（Soo-Siang Lim），十年来领导着美国学习科学研究的各项工作，她在大会期间接受了本刊的独家专访。
《上海教育》：美国从什么时候开始关注学习科学的研究？为什么会将这一研究摆在重要的战略地位？
林姒祥：从美国国家科学基金会(NSF)的角度来说，我们是从2003年起开始设计与建立学习科学中心项目的。在创建这一项目的过程中，NSF有一个比较长远的考虑就是，把来自不同领域的专家团队集中在一起，对有关学习的核心问题展开研究，从而加速发展学习科学研究，因为它对于我们如何开展教与学至关重要，同时，我们也在创新设计未来的“智能”技术——使技术拥有人类大脑的功能。
我们强调的是，整合推进不同研究领域对学习的理解，创建丰富的跨学科环境，教育和培训新一代的科学家和教育家。
《上海教育》：迄今为止，NSF大概投了多少资金在学习科学研究领域？下属的六个学习科学中心主要从事哪些领域的研究？其中哪些研究已经产生了重要影响，或者说已经被美国政府采纳用于教育改革实践的？请举两个例子。
林姒祥：到目前为止，NSF已经投入了2.5亿美元的经费来支持学习科学中心的建设，并为其提供智力、组织和基础设施等方面的支持，从而将其建成满足大规模、多领域与整合性研究课题所需要的学习科学研究的中心机构。我们现在拥有六个学习科学中心，即正式与非正式环境中的学习研究中心，教育、科学与技术中的学习研究中心，匹兹堡学习科学中心，视觉语言与视觉学习中心，学习的时间动态学研究中心，空间智能与学习研究中心。它们涵盖了多样化的主题，包括学习的社会基础、空间智能与学习、学习过程中不同脑区间的交互与动力机制等。
这些学习科学中心涵盖了多个专业学科，包括生物科学与神经科学，教育、社会、行为与认知科学，数学与物理科学，计算机与信息科学以及工程学。这些中心构成的研究网络已成为凝聚各领域重要的学习科学研究者、建构跨学科学习科学共同体的核心。来自美国和全世界的学术机构、企业及其他公立或私立机构的众多合作伙伴，已经加入到我们的工作中来。由于各学习科学中心拥有丰富的跨学科环境，也能够使其研究生接触到不同学科研究的前沿课题并受到良好的专业训练。尽管每个中心都有一个独立的研究焦点，但所有的中心都是我们学习科学研究网络的一部分。我们每年举行年度会议，六个中心的研究者会聚在一起开展跨中心的交流与合作，探讨共同关心的话题。
从研究成果的实现到在教育实践和改革中的应用，这是一个漫长而复杂的过程。我们所面临的一个问题是，研究者、教育工作者和政策制定者很少在同一会议上讨论这些研究成果及其对教育政策和实践的价值。因此，本次大会非常有意义，它将通过促进知识网络的发展，更好地支持研究者、政策制定者及教育工作者之间知识与经验的转换。
因为有太多新的信息，因此很难选择例子，但是我愿意讲一点。我们现在有很多关于大脑神经可塑性的研究。我们也知道，语言学习有敏感期，可以让孩子早一些接触一种以上的语言，这比让孩子晚一些学习第二语言更好。这可能与一些教育理念相反。我们认为，让孩子学习第二语言没有不利影响，实际上还会带来积极作用，比如孩子的认知灵活性有所增强。
另外像神经成像研究和其他方法测量出大脑活动的情况，这对于我们将学习视为一个动态的过程非常重要，这些研究还能提供有关潜在的学习困难的早期标志，将有助于我们进行早期干预的设计。
《上海教育》：学习科学研究具有跨学科的特质，在展开研究的过程中，您认为最大的挑战和困难在哪里？
林姒祥：跨学科研究的一大困难是能否有效执行。每一个专家小组有截然不同的专业知识，不同的团队使用不同的术语、方法和工具，有时相同的词语可能在不同的学科有不同的含义，不同团队成员之间也不是非常熟悉，因此，这需要花费大量的时间彼此磨合，共同跨越这些困难，不同团队的成员要积极参与、了解、学习其他学科的视角和方法，才能集结最大的力量专注于解决一个问题。
当前NSF正在探索的是，如何更好地依托学习科学中心搭建的平台，应对当下和未来教育、技术及人力资源培养领域的各种挑战。我们将加强跨学科研究与培训，推动团队工作与研究网络的协同发展，并整合基础研究的成果，促进其向教育等领域的应用转化。
《上海教育》：中国学习科学的研究也已开展。您对中国同行有何建议？
林姒祥：我们感受到了中国同行对于学习科学研究的热情和兴趣，共同关注学习科学，应对全球关心的问题，对于提高学习和教育的质量会有很大的作用。
我们期待各方力量可以联合起来，使学习科学的研究成果更有效地作用于教育实践和政策制定。作为研究人员，我们必须看到与教育工作者建立伙伴关系的重要性，这样我们就可以运用教育工作者的知识和经验来完善我们的研究，并确定研究问题的现实意义。我们也知道，这需要很多努力和双方的承诺。
探寻学习的奥秘
专访华盛顿大学学习与脑科学研究所联合主任Andrew Meltzoff、Patricia Kuhl
文|本刊记者 徐晶晶 图| 寇 思 吕安琪
Patricia Kuhl，华盛顿大学学习与脑科学研究所联合主任，正式与非正式环境中的学习研究中心（LIFE）主任，美国国家科学院院士，美国人文科学院院士。
Andrew Meltzoff，华盛顿大学学习与脑科学研究所联合主任，美国著名心理学家和国际公认的婴儿心智发展研究专家。
Andrew Meltzoff和Patricia Kuhl夫妇二人，作为目前全球学习科学研究领域最顶尖的学者，他们的研究不仅影响着美国教育政策的制定，还引起了全球的高度关注。在来沪参加学习科学大会之际，他们接受了本刊的独家专访。
《上海教育》：从全球范围来看，学习科学最顶尖的研究主题有哪些?有哪些研究已经能够对教育改革和政策制定发挥重要作用?
Patricia Kuhl：双语或多种语言如何影响大脑发育?儿童学习双语或多种语言好吗？我们的研究给出的答案是，好。我们认为，通过研究语音是如何被学习的，就能建立起学习其他语言的模式，也许还能找出幼童期发展社交能力、情绪、认知能力的关键时期，所以我们研究婴儿。研究发现，学习语言有一段关键时期，孩子在七岁前都是学习语言的天才，之后这个能力就会逐渐递减。所有科学家都认同这条曲线，并且全世界各大实验室都在试图找出产生这种情形的原因。世界上所有的婴儿，我喜欢称呼他们为世界公民，因为他们能分辨所有语言中的所有语音，但你我都办不到，因为我们是受到文化束缚的聆听者。
Andrew Meltzoff：在学习上，最关键的元素就是社会性。为什么社会互动是学习上如此强而有力的催化剂？这些元素可否与科技结合起来以改善学习？我们如何利用这些社会因素来给孩子更好的教学并培养他们对人与事物的天然好奇心？这些都是新学习科学前沿中的深奥课题。我目前非常关注的问题是，儿童是如何在发展早期就意识到有关性别或学科的文化刻板印象的？在美国普遍存在这样一种刻板印象，就是“男孩更擅长数学”。有些重要的问题是：文化刻板印象是否会成为孩子自我认知的一部分，并影响和限制他们对未来的期望？什么样的教育计划和干预措施可以减少或改变刻板印象，从而提高孩子对于学科学习的自我认知？
Patricia Kuhl：我们研究所的科学家正在积极研究这些主题。我们也和教育决策者、教育工作者保持联系，我们相信可以构建神经科学和教育之间的桥梁，将科研、教育实践和政策制定联系起来。这对于推动社会进步和帮助我们的孩子至关重要。
《上海教育》：两位是否认为学习科学的研究能够帮助人类重新认识自己，并且影响未来教育的格局？
Patricia Kuhl：在美国我们正试图鼓励更多的人接受早期学习第二语言的益处，同时努力减少对学科或性别的文化刻板印象。这是一个漫长的过程，但科学研究指导我们迈出了第一步。在我们的实验室里，我们能够提供越来越多的证据证明，文化的力量可以改变幼儿的大脑发育。科学研究表明，大脑发育并不完全是由基因控制的，在很大程度上是家庭和文化环境改变了婴儿的大脑和神经连接。脑科学家称之为“神经可塑性”。这意味着，大脑的变化是基于各种体验的。
Andrew Meltzoff：孩子早期学习语言的机制是通过观察和模仿。婴儿通过观察我们来学习。在确保婴儿安全的前提下，我们现在正在开展一些非常激动人心的研究。我们是全世界第一个使用脑磁仪记录婴儿学习时脑波变化的团队。当我们研究婴儿的时候，也就是在研究我们的过去和社会的未来。我们正在设计一个基于学习科学研究成果的儿童博物馆，希望为孩子们提供更好、更适合的教育。我想说的是，缺乏教育内涵的人文科学是空洞的，没有科学依据的教育改革是盲目的。
《上海教育》：两位对中国正在开展的学习科学研究有何建议？
Andrew Meltzoff：学习科学研究中最令人兴奋的新进展之一就是，结合脑科学、教育学、儿童心理学和人工智能等专业开展跨学科工作。中国有很多优秀的科学家、学生和行政管理人员，我们要鼓励美国和中国为加强学习科学研究而共同努力。
Patricia Kuhl：我们的实验室在西雅图，西雅图的微软很有名，还有亚马逊、星巴克和波音。我们希望接下来能够在更大的范围内，开展脑科学的研究和学习科学的研究。我们需要与政策制定者合作，与中国和其他国家的科学家、教育工作者合作。我们期待所有的合作伙伴能够联合起来，一往无前。我们的孩子不能等待。让我们携起手来共同开发新的科学——学习科学。
新学习科学的基础
文| Andrew Meltzoff Patricia Kuhl Javier Movellan Terrence Sejnowski
人类学习和文化进化是以一种看似矛盾的生物适应为基础的：我们生来是不成熟的。在生命的第一年，婴儿的大脑充满了结构性活动，同时神经元在规模和复杂性上逐渐增长,并且在它们之间形成了数以万亿的新联系。大脑在儿童期继续成长，在青春期左右达到成人的规模。大脑皮层的发育有一个敏感期，在此期间，神经元之间的联系更具可塑性且更易受到环境的影响。
然而不成熟也有价值。延缓大脑回路的成熟和增长，会使得初始学习可以以一种支持后续更复杂学习的方式来影响神经结构的发展。在计算机模拟中，一个完全发展良好的感觉系统与一个低分辨率的感觉系统相比，利用一个低分辨率的感觉系统来开始学习过程会使学习更加高效。
发展心理学和机器学习中的新发现正聚合成新的学习计算报告。最近的研究结果显示：婴儿和幼童拥有强大的计算技能，这些技能使他们可以自动根据其经历过的统计模式，来推断他们环境中的结构模型。婴儿运用从经验中收集来的统计模式，去学习语言和因果关系。在三岁之前，儿童使用频率分布来了解哪些语音单位可以区分他们母语中的单词，利用音节之间的过渡概率来分割单词，并且使用共变法来推断物质世界中的因果关系。儿童不会不加区别地使用计算统计的方法，社会线索会提示他们学什么以及何时学。即便是幼小的婴儿也会偏好于去关注他人，并积极模仿他们所观察到的他人的行为。
外语学习实验表明：语言习得需要社会互动。9个月大的婴儿分别通过以下两种方式体验12 学时的汉语学习：一种是与讲汉语者自然地互动，另一种是通过电视或录音带所传送出来的同样的语言信息来体验。与使用英语进行互动的控制组婴儿相比，在实验室中接触汉语的美国婴儿会快速地学会这种新语言中的音素和单词，但也只有在活生生的人自然地演示新语言的情况下才会发生。
在长时间的未成熟期，人脑发展受隐性的社会学习与统计学习的影响。儿童从相对无助、只能观望的新生儿成长为会走路、会说话、有情感共鸣的人，成为能进行日常因果推理的人。而教育者转向心理学、神经科学和机器学习来试图回答一个问题：那些支持儿童早期活跃而不费力的学习的原则，能否被用来改进教育?
儿童生来就具有学习能力，但能学多少则有赖于环境的输入，包括社会方面和语言方面。神经科学研究认为，在一年级之前学习机会的不同，可能会造成影响往后学校学习的脑神经差异。如果人们认识到，在对的时机给予对的输入会产生级联效应，这种认知将会引导人们对存在学习效果不佳风险的儿童给予早期干预。
小学和中学的教育者都正设法利用在自然的社会互动中所产生的智力好奇心和热切的学习愿望。正在蓬勃发展的非正式学习领域的形成正是基于这样一种理念，非正式环境占据了儿童学习场所的极大部分：儿童近乎80%的非睡眠时间是在校外度过的，他们在家庭、社区中心、俱乐部、博物馆、动物园和水族馆，通过网络、数字媒体以及游戏的方式学习。非正式学习的场所通常是高度社会化的，且提供一种包含指导、学徒和参与的形式，这种形式能够最大化学习者的学习动机，激发他们的认同感。 （编译/冯锐、缪茜惠）
学习科学在中国
文|本刊记者 徐晶晶
教育改革聚焦学习，学习科学研究日益成为世界各国关注的重要问题之一。在我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中，“脑科学与认知科学”被列为我国科技中长期发展规划的八大前沿科学领域之一。
我国对学习科学的研究经历了由自发研究阶段到自觉研究阶段，其突出的标志就是学习科学研究由分散走向联合，学术共同体的建立，以及学习科学的教学与研究的蓬勃兴起。除了华东师范大学学习科学研究中心，在国内的其他高校，多所学习科学研究机构正在以学习科学的研究成果为基础推动教育政策和实践的变革。
北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室，围绕学习、发展与脑的可塑性这一研究主题，探索各种认知功能（如语言认知、数学认知、社会认知等）的脑机制，为我国儿童、青少年的认知发展及科学学习，各种认知及精神障碍的矫正提供科学基础，认知神经科学研究的不断拓展、纵深，将可能推动出现新的科学飞跃，为人类自身和社会发展打开新的广阔前景。
东南大学学习科学研究中心（儿童发展与学习科学教育部重点实验室），是以国际新兴的前沿研究领域——学习科学为主要研究对象的文、理、工、医多学科综合交叉的研究机构。实验室将现代计算机信息技术、生物测量技术、情感计算方法等运用于儿童发展的行为学研究；将生物信息学和生物芯片技术运用于儿童正常、异常发育相关的遗传学研究；将计算机图像分析、可视化算法等技术，运用于儿童发展脑机制的研究；将互联网技术、虚拟现实技术等现代信息技术，运用于儿童科学的教育研究和培训。
由香港大学教育学院主持的“学习科学战略研究”主题（简称SoL-SRT），是香港大学设立的跨学科研究联席制度战略研究主题之一。SoL-SRT把香港大学心理学、认知科学、神经科学、语言学、医学、工程学、计算机科学和教育学的研究人员聚集到一起，目标是对与学习相关的理论建构和基于证据的政策和实践作出贡献。
改造我们的学习
华东师范大学终身教授、学习科学研究中心创始人 高 文
20世纪九十年代，时代的变迁和教育中存在的问题将教育改革与创新提上了议事日程。挑战与机遇并存，对此，我们必须认真、慎重地考虑：撬动新世纪教育改革的“阿基米德支点”究竟是什么？
九十年代国内网络的开通，使我们有可能将探索的触角伸向世界，这大大拓宽了我们的视野，并成为我们与当时正在兴起的学习科学相遇的契机。我们敏锐地感到，学习科学研究中大量涌现的新思想、新概念、新模型、新方法，正在全面、深刻、真实地揭示人的学习机制。这显然为新世纪的教育改革与创新提供了极其重要的依据。
教育改革与创新必须以学习的研究为支点——这就是问题的答案！
2006年10月，华东师范大学学习科学研究中心正式成立，这是一个联合国内外具有长期学术合作关系的学习、教学、课程、教育技术等相关领域研究者组建的一个跨学科的学术共同体。随着中心研究生培养工作的有序推进，大量译作、著作、论文的出版，中心团队脚踏实地坚持实验研究以及广泛开展国际交流，我们在学习与实践中不断探索着学习科学研究的现实意义。
这种探索的意义何在？我们认为，首先体现为学习科学的启蒙。学习科学作为一个支持对学习深度理解的思考与探究的科学，它的研究颠覆了传统的学习观。面对学习科学这样一个具有广泛深远影响的新生事物，我们的社会需要启蒙。这些年来，我们团队正是在进行自我启蒙的同时，努力通过各种渠道的传播对社会进行学习科学的启蒙。
其次，探索的意义还体现为团队的形成和成长。人才的培养使学习科学研究共同体得以形成并成长，将研究聚焦于学习的这一团队共识，使我们始终浸润在学习科学的研究领域中。
教育工作者既要走进课堂，也要走进实验室
华东师范大学副校长 任友群
学习科学的研究使教育理想的实现成为可能，为教育促进社会和谐与进步提供了解决方案。学习科学关注全人的学习，研究的是所有人在各种状态下的学习活动，特别是老龄、学前、残障、超常等特殊人群的学习，其相关研究为教育理想的实现提供了技术可能性，让千差万别的个体都能进行适合自身的学习活动。
学习科学的进展有利于学习和教学方式的创新。学习科学的进展正在改变传统的学与教。人们的学习方式由以前在固定教室中的学习，变成了在更加真实、复杂的学习环境中的学习，可以是同步的、异步的、在线的、离线的、固定的、移动的、个别的、协作的，等等。
学习科学的引入给传统教育教学研究带来了新气息，使研究增加了科学验证的可能。比如，脑功能成像技术已开始从分子层面解释人类的情绪变化；神经网络编码原理的破译已能初步解释记忆、理解等学习过程的化学反应机制。这些技术不但给学习科学提供了生理学基础，探索着人类学习的本质规律，而且能更科学地解释和运用已有的教育经验和规律。
学习科学要求广大教育工作者既要走进课堂，也要走进实验室。
学习科学与国际领域的基础教育课程变革
华东师范大学学习科学研究中心主任 裴新宁
欧美发达国家近年间所推进的课程发展，其最大亮点在于对21世纪人才目标的规划，比如，美国的“21世纪核心能力”、欧共体的“共同核心素养”等，对课程发展作出了顶层设计，其中都运用了学习科学中关于知识与技能学习的新发现（如远迁移原理、深层学习原理等），将不同的能力或素养进行清晰的界定。各不同学科在共同的素养目标指引下，再进行纵深和分层设计，比如研制课程标准、课程开发与评价、教学策略指南、学习环境设计，等等。
学习科学研究所识别出的促进迁移和问题解决的教学原理，也直接体现在美国新近的“共同核心州立标准”（CCSS）和“K-12科学教育框架”（NRCF）之中，比如强调对领域及跨领域一般原理的学习，主张帮助学习者发展对问题范畴的结构及所用解决方法的深刻理解，为学龄早期的儿童提供适当的从事数学、科学及语言科目主题中深层的、良好整合的学习，重视事实性或程序性知识运用条件的教学，等等。
学习科学家们揭示，非正式学习在人的一生发展中占据绝大部分的时空。由此，“终生学习-深生学习-宽生学习”这一立体的、广博的学习概念得到提倡和认同，非正式学习环境在时间跨度、空间广度以及内容深度上可以为学习者带来更有弹性的学习机会，并可以和课堂学习实现无缝连接，使教学更有效。
《上海教育》2014年3月B刊 第18页-29页
（董盈盈 编发）
