人如何学习?

作者简介:
杰伦·范梅里恩伯尔,荷兰马斯特里赫特大学教育发展与研究系教授,国际著名教学设计专家,“综合学习设计”模式开创者。

原文出处:
开放教育研究

内容提要:

所有类型的学习最终都导向长时记忆中的认知图式,即对信息或动作的类别及彼此之间的关系加以区分,形成一定的思维或行为模式。人通过建构与熟练认知图式,以及自我调节学习和自导学习对学习过程进行调节,其认知架构包括归纳学习和精细加工这一重构/建构认知图式的基本学习过程,以及知识编辑和强化这一熟练认知图式的基本学习过程。综合学习中同时发生的这四种基本学习过程,四元教学设计是面向综合学习的一种教学设计方式,强调要合理安排教育媒体与技术。


期刊代号:G1
分类名称:教育学
复印期号:2016 年 11 期

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       [中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1007-2179(2016)03-0013-12

       一、引论

       学习是指获得知识、技能和态度的行为、过程或经验,是所有人类生活所固有的。人通过实践、合作、探索、倾听、读书、研习、接受奖励、发现、提出和检验假设、试错、教学、抽象具体经验、观察他人、解决问题、分析信息、重复、设问、解释信息、讨论、考察类比、做笔记等开展学习。学习的内涵有广泛的包容性,这就使得回答“人如何学习”非常困难。

       为了让学习和教学的相关研究更具操作性,人们通常在特定的“学习范式”(Paradigms of Learning)内形成理论(Van Merrinboer & De Bruin,2014),这些理论往往只聚焦于特定的学习领域。比如,陈述性学习模式重视概念性知识建构的教学方法;程序性学习模式重视获得技能的方法;情感学习模式强调态度的形成(Bloom,1956)。本文采取不同的立场,始于这样一个基本假设:所有类型的学习最终都导向长时记忆中的认知图式,即对信息或动作的类别以及彼此之间关系加以区分,从而形成一定的思维或行为模式(Piaget,1953)。这一假设基于人的一种认知架构,并有充分的文献依据(Sweller,et al.,1998;Van Merrinboer & Sweller,2005)。本文区分了重构/建构图式的学习过程(图式建构)与促使这些图式自动化的学习过程(图式熟练),并假设人通常可以监控自身的学习过程,即自我调节学习(Self-regulated Learning,简称SRL)。

       因此,本文旨在讨论人如何通过建构和熟练认知图式来开展学习,以及如何调控学习过程,但对如何最优地支持学习过程的具体做法着墨不多。整体结构大致如下:第二部分论述了人的认知架构,包括阐释什么是归纳和精细加工,什么是知识编辑和强化。归纳和精细加工是重构/建构认知图式的基本学习过程;知识编辑和强化是熟练认知图式的基本学习过程。这一部分还讨论了什么是“综合学习”,包括同时发生的四个基本学习过程,并简述了四元教学设计模式(Four-component Instructional Design,简称4C/ID)(Van Merrinboer,1997;Van Merrinboer,et al.,2002;Van Merrinboer et al.,1992;Van Merrinboer & Kirschner,2013)。这一模式是支持综合学习以及合理利用媒体和技术的路径。第三部分讨论了自我调节学习。其基本假设是人可以使用认知线索监控自身学习并作出合理决策(如重新钻研材料、继续练习或中止练习)。这些线索对于四个基本学习过程而言各有差异,不同的学习过程需要不同的认知线索。可惜的是,学习者经常使用无效线索。自我调节学习还包括自导学习(Self-direction Learning,简称SDL)。在自导学习中,合理决策指要关注如何选择新的学习任务和学习资源。第四部分提出了主要结论和未来的研究问题。

       二、人的认知架构和学习过程

       人的认知架构可分为工作记忆和长时记忆,这一点已被心理学广泛接受并得到了充分的实证支持。工作记忆在处理新信息时容量非常有限,长时记忆实际上是无限的。为了促使学习发生,在工作记忆中必须积极加工新信息,以便能在长时记忆中建构新知。这种加工在很大程度上受到一个事实的制约,即只有少数几个元素可以同时活跃在工作记忆中——工作记忆只能存储约7个独立元素(Miller,1956),如果元素之间发生关联,那么大约只有2-4个元素能发生交互作用(Cowan,2001)。

       此外,一般认为,工作记忆可细分为部分独立的通道或过程。一个通道由语音环路组成,用以处理基于听觉工作记忆的言语材料;另一个通道由视觉空间画板组成,用以处理基于视觉工作记忆的图表或图像信息。同时使用视觉和听觉通道而非单独使用其中一个通道,可以增加有效工作记忆容量,促进学习(Mousavi,et al.,1995)。

       长时记忆可以通过减少甚至消除工作记忆的限制来改变工作记忆的特征。因此,人的专业知识属于这种性质,即长时记忆中丰富的知识可以随时调用,不需要再对长时记忆中各个元素进行推理(人的大脑根本不允许这种诸多元素的复杂加工)。正如上文所述,长时记忆中的知识通过形成认知图式,减少工作记忆的限制。学习过程一方面同图式的建构有关,包括形成新图式和修正旧图式,另一方面也同图式的熟练程度有关。

       (一)认知图式建构

       图式建构指形成越来越多且越来越复杂的图式,将低水平的图式元素整合到高水平的图式中通常是有意识的且需要聚精会神的。正是通过图式将知识组织和储存起来,那么即使是高度综合的图式,由于其在工作记忆中可以作为单一元素加以处理,就大大减少了工作记忆负荷(Sweller,et al.,1998)。因此,对于某人是头绪纷繁的事,对于另一个具备了能将众多元素整合融通,且随时可以调用的认知图式、更有经验的人来说,也许是件能轻松处理的事。例如,要记住电话号码30031959可能有点麻烦,但如果有人正好把它看作是自己的生日(19590330),记忆起来就相当容易了,因为这个号码在长时记忆中是作为单一元素加以组织的,在工作记忆中也可以作为单一元素予以激活。同理,经验丰富的人理解新知毫不费力,缺乏经验的人则会困难重重。

       图式建构还可以进一步区分为归纳学习(Inductive Learning)和精细加工(Elaboration)两种。前者指从具体经验中进行抽象,实现认知图式建构;后者指通过将长时记忆中原有的知识和新知能进行联系,实现认知图式建构。

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