摘要
【關鍵詞】少教不教;建構主義;指導性教學;顯性教學;認知架構;認知負荷
寄語中國讀者 學生在校學習時間有限,但需要學習的內容卻很廣、承受的風險也高。沒有哪個國家能容忍低效的教學方法。發(fā)現(xiàn)學習及諸如此類的教學法,盡管奪人眼球順應潮流,但已經(jīng)一再被證實低效無果。 約翰·哈蒂(John Hattie)對各種教學方式的元分析研究再次進行了頗有影響的元分析。哪些方式舉足輕重,哪些方式無關緊要,哈蒂為此搜集了大量刊文(有關兒童最佳學習方式的816項元分析研究,涉及原先62169項研究和8300多萬兒童)來證實“顯性教學”②的學習成效遠遠優(yōu)于“問題教學”。各種不同的有效顯性教學方式(如指導性教學、對學生的表現(xiàn)給予積極反饋、經(jīng)常對學生學業(yè)表現(xiàn)進行檢測等)對學生學習和測驗成績會產生較大影響,而建構主義教學方式(如問題學習、探究學習、模擬和游戲等)產生的影響則微乎其微。 換言之,已有大量證據(jù)表明教師、學校、行政管理人員、政府教育管理部門應在課堂中盡可能“回避”(shun)探究性教學。新的證據(jù)仍在不斷產生。我們也看到,那些探究教學、問題教學、發(fā)現(xiàn)教學和模擬教學的元老級擁護者也開始轉變觀念,逐漸信服增強指導力度的重要性,因而使得發(fā)現(xiàn)教學變?yōu)楦咧笇园l(fā)現(xiàn)學習。所以,顯性教學會很快得到普及。 當我們在撰寫“為什么少教不教不管用———建構教學、發(fā)現(xiàn)教學、問題教學、體驗教學與探究教學失敗析因”這篇論文時,建構主義學習理論被各種教學理論奉為主流范式,被視為天經(jīng)地義的金科玉律,頂著真理的光環(huán)。然而,這一理論事實上不合情理,與人類認知背道而馳,缺乏實證支持,不可能產生多大的影響。 毫無疑問,對建構主義的合理性提出質疑必然會掀起軒然大波,而且反對之聲洶涌。我們不敢肯定本文能否動搖大多數(shù)人早已默認的固守理念,但不管怎樣,哪怕僅僅是向那些建構主義信奉者證實這一理論存在的一些不足,也是不可或缺的。 我們非常驚訝,建構主義作為一種理論竟然在如此短暫的時間內分崩瓦解。雖然大學本科教材依然頻現(xiàn)這一理論,但是很少有研究者將其作為論文的理論支撐。閱讀當代文獻,我們很快會發(fā)現(xiàn),建構主義的擁護者已經(jīng)寥寥無幾。盡管我們不能要求人們將這喜人的狀況都歸功于此,但是我們確信本文顯然發(fā)揮了作用。在過去的近十年中,這無疑是一篇被引用頻次最高的論文。 自本文發(fā)表后,近年來的研究又有什么新動向呢?各個領域尤其是人類認知架構的理解有了長足的進步。例如,當本文完成時,我們剛剛意識到“進化式教育心理學”(evolutionary educational psychology)的重要性。事實上,本文初稿涉及了這方面的研究,但是那個時候,我們尚未確定“進化式教育心理學”的可行性,為了慎重起見,當時沒有提及這一方面的主張。其實,說句事后諸葛亮的話,我們本應該將其保留。進化式教育心理學目前已經(jīng)是各種教學理論運用的認知架構核心,例如本文所依托的認知負荷理論便是如此。我們認為后續(xù)的實證結果和與之相關的教學建議,將不會與建構主義框架再有多少聯(lián)系。 本文的三位作者來自世界三個不同的地區(qū)——澳洲、歐洲和北美。我們都曾到中國各地游歷并與中國同行保持聯(lián)絡。當我們開始討論這篇論文的必要性時,深深感到這種失敗的發(fā)現(xiàn)學習法已經(jīng)在各國廣泛使用并在很多領域占據(jù)主導。我們非常清楚來自不同文化環(huán)境的學習者有著不同的學習方式。我們致力于為多種文化和不同國家的教育研究提供一種相對平衡的視角。 我們從這篇論文所涉及的各項研究中得知,在精心設計的研究中沒有證據(jù)表明建構主義教學在任何國家或地區(qū)獲得過成功。研究業(yè)已提供確鑿的證據(jù)證實充分的指導性教學(fully guided instruction)總能產生較好的學習結果。 心理學家從研究中得知每個人擁有相同的大腦和認知架構,因此有理由期盼所有人都能從相同的教學方式中獲益。我們也知道不同的國家和文化有不同的價值觀、信念、期望和目標。這些差異影響了參與學習的動機,但沒有影響那些能夠促進學習的教學方式。因此,文化差異、個體差異以及群體差異極有可能影響人們初始學習或者繼續(xù)學習的條件,文化也會影響我們在學習中投入的心理努力。盡管某些文化價值觀能夠更有效地激發(fā)學生的學習動機,但是最有力的證據(jù)已經(jīng)證實充分的指導性教學方式在所有國家和文化中都彰顯裨益。 保羅·基爾希納;約翰·斯維勒;理查德·克拉克 2014.9.22 一、引言 近半個世紀以來,有關教學過程中指導的影響一直是業(yè)界爭論不休的話題(Ausubel,1964;Craig,1956;Mayer,2004;Shulman & Keisler,1966)。支持的一方主張人們在少教不教的情境中學習效果最好,學習者必須自己探索和建構關鍵信息而不是一味地接受教師的呈現(xiàn)(Bruner,1961;Papert,1980;Steffe & Gale,1995)。反對的一方主張對于新手學習者,學習特定學科必需的概念和程序應提供直接指導,不應放任其摸索這些基本程序(Cronbach & Snow,1977;Klahr & Nigam,2004;Mayer,2004;Shulman & Keisler,1966;Sweller,2003)?!爸笇越虒W”意指充分地解釋學生待學的概念和程序,同時提供和人的認知架構相一致的學習策略支持。學習在此被界定為長時記憶中發(fā)生的變化。 “少教不教”教學方式至今被冠以多種頭銜,包括發(fā)現(xiàn)學習(Anthony,1973;Bruner,1961)、基于問題學習(Barrows & Tamblyn,1980;Schmidt,1983)、探究性學習(Papert,1980;Rutherford,1964)、體驗性學習(Boudetal.,1985;Kolb&Fry,1975)和建構主義學習(Jonassen,1991;Steffe&Gale,1995)。在各種殊途同歸的應用實例中,無一例外地將學生置于探究性學習情境中,要求學生通過模仿專業(yè)研究者的研究活動自主探索那些公認的基本科學原理(Van Joolingen,de Jong,Lazonder,Savelsbergh,&Manlove,2005)。同理,醫(yī)學專業(yè)的學生在基于問題的課程中學習運用問題解決策略,為普通患者找出醫(yī)療解決方案(Schmidt,1998,2000)。 這種“少教不教”教學模式似乎蘊含著兩個基本假設。第一個假設要求學習者提出自己的解決方案,以此帶來有效的學習體驗。這種假設敦促學生在信息豐富的環(huán)境中解決“真實”的問題或者獲取復雜的知識技能。第二個假設主張通過本學科特定程序而創(chuàng)建學習體驗(即將要學習體驗的教學內容同待學科目的方法、過程或認識論視為同等重要,(Kirschner,1992),從中獲取知識的效果最佳?!吧俳滩唤獭敝傅氖恰耙蛐瓒o”,向學習者提供與過程相關或與任務相關的信息。這一主張認為教學提供幫扶或嵌入學習策略會干擾自然的學習過程,尤其是當學習者能夠利用獨特的先知和學習風格在新情境中自主建構知識以達成學習目標時。正如威肯斯(Wickens,1992,引自Bernstein,Penner,Clarke-Stewart,Roy,&Wickens,2003)所指出的: 在操練中大量提供指導能夠帶來良好的業(yè)績表現(xiàn),但是過度指導會阻礙后續(xù)的業(yè)績表現(xiàn)。例如,數(shù)學課上向學生提供正確答案加以輔導,會削弱學生從自身記憶中檢索正確答案的能力。(p.221) 建構主義這場爭論已成為我們進一步深入研究的熱點議題。 本文旨在說明基于對人的認知架構的現(xiàn)有認識,“少教不教”教學方式并不管用。過去近半個世紀以來有關這個議題大量的實證研究證據(jù)表明:對學習采取“少教不教”的做法比對必要的認知加工過程給予特定的指導效果更差,效率更低。 二、人的認知架構對“少教不教”之影響 凡忽視人的認知架構的教學程序往往行之無效。“少教不教”教學似乎全然忽略了工作記憶和長時記憶的特征,也忘卻了兩者間千絲萬縷的聯(lián)系。其結果是,“少教不教”教學所主張的建議讓大部分教師感到難以落實——很多有經(jīng)驗的教師也不樂意實施,因為這種教學方式要求學習者參與的認知活動難以達到有效學習的目標。結果,最有成效的教師也會完全忽略前述建議,或者至多也就是把它掛在口頭上(如Aulls,2002)。本節(jié)將討論人的認知架構的相關特征以及相應的教學啟示。 (一)人的認知架構 人的認知架構關注的是認知結構的組織方式。這方面大多數(shù)當代研究都以阿特金森和謝夫林(Atkinson & Shiffrin,1968)的感覺記憶——工作記憶——長時記憶模型為基礎。感覺記憶,因與本文主題較遠,暫不作探討。工作記憶和長時記憶的關系及其促進學習的認知過程,是本節(jié)討論的關鍵。 最近幾十年來,有關長時記憶在人類認知中扮演的角色,我們的認識已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。長時記憶再也不是被動地存儲離散、相互孤立的信息碎片——只是用來不斷地重復所學的知識。長時記憶也不僅僅是人的認知架構的一個成分而已,對諸如思考和解決問題之類的復雜認知過程,也不再是可有可無。取而代之的是,人們將長時記憶視為人的認知架構中舉足輕重的核心結構。我們所見、所聞、所思絕大多數(shù)取決于長時記憶,并深受其影響。 對長時記憶的作用進行概念重構方面,德格洛特(De Groot,1945/1965)對國際象棋專家所做的研究以及蔡斯和西蒙(Chase & Simon,1973)的后續(xù)跟進研究產生了相當大的影響。研究表明,國際象棋專家型棋手比新手更容易再現(xiàn)真實比賽中的棋盤布局,但對再現(xiàn)隨機的棋盤布局,兩類旗手的表現(xiàn)相差無幾。這一研究成果也可以應用于其他領域(如Egan & Schwartz,1979;Jeffries,Turner,Polson,&Atwood,1981;Sweller & Cooper,1985)。研究結果表明,專家型學習者利用他們存儲在長時記憶中的豐富經(jīng)驗獲取技能并快速選擇和應用最佳程序解決問題。事實上,我們可以利用新手和專家之間的學習差異充分解釋問題解決技能,這也意味著關注長時記憶在認知研究中的重要性。我們之所以擅長某一方面的學習,乃是因為我們的長時記憶中包含了大量的相關信息。這些信息有助于我們快速地辨識情境特征,并在不知不覺中暗示自己要做什么以及何時去做。如果長時記憶中沒有存儲足夠的信息,那么我們將一事無成,不管是簡單的安全穿行馬路(長時記憶中的信息告知我們如何躲避飛馳的車輛,這是非人類動物在長時記憶中難以存儲的技能),還是完成像下象棋或者解決數(shù)學問題等復雜任務。因此,長時記憶中包含一個巨大的知識庫,是所有基本認知活動的核心所在。 長時記憶的特質給我們帶來什么樣的教學啟示呢?首先也是最基本的,長時記憶的架構為我們提供了教學的終極理由。所有教學的目的都是為了改變長時記憶。如果長時記憶沒有發(fā)生改變,那么也就什么東西也沒有學到。任何教學建議都應該明確指出長時記憶所發(fā)生的變化,同時也需要確保長時記憶中存儲或者提取相關信息的效能,否則難以收到教學實效。 (二)工作記憶的特征和功能 工作記憶是指能夠進行有意識信息加工的認知結構。我們能注意到工作記憶中正在加工的信息,卻常常忽略長時記憶中存儲的大量信息。 工作記憶有兩個眾所周知的特征:在加工新異信息時,存儲時長和容量都有限。自皮特森(Peterson & Peterson,1959)的研究問世,我們就已了解:工作記憶存儲的信息如果30秒內沒有復誦就會喪失。米勒(Miller,1956)的研究也揭示,工作記憶的存儲容量很有限,一次至多加工7個要素,但是也有人認為是4依1(如Cowan,2001)。此外,在加工信息而不僅僅是存儲信息時,完全有理由推測工作記憶的容量只有2到3項,這取決于加工過程的性質。 工作記憶和長時記憶的互動也許要比加工容量更重要(Sweller,2003,2004)。工作記憶的容量限度僅僅針對全新、有待學習、還未存儲到長時記憶中的那些信息。由于此類信息加工容量有限,諸如數(shù)字或者字母組合之類的全新信息只能保存較短暫的時間。相反,要加工那些早已存儲在長時記憶中的先前舊知,加工容量就變得無限了。從某種意義上說,任何時候我們都可以從長時記憶中提取信息并將其與工作記憶中的相關信息整合,此時工作記憶的容量限度也變得無關緊要了。同樣,這些從長時記憶中提取出來并和工作記憶相關內容加以整合的信息數(shù)量也是無限的。事實上,工作記憶加工熟悉材料和陌生材料的特征是不一樣的,這促使埃里克松和克奇(Ericsson & Kintsch,1995)提出了獨立的“長時工作記憶”,用于加工那些早已掌握并能夠熟練應用的信息。 任何教學理論都應認識到:處理新異信息應考慮工作記憶的容量限制。同樣,處理熟悉信息也不能忽視工作記憶容量限制的特征實際上被消解了,否則就難以做到合理有效。主張“少教不教”的人認為,工作記憶似乎不存在,即使存在,它在加工新信息時也不存在實質性限制,尤其是對建構主義教學程序關注的那些信息來說更是如此。在“少教不教”教學程序中占核心地位的問題解決教學,被稱之為“探究性教學”,這種方式確實給工作記憶增加了較重的負荷(Sweller,1988)。探究性教學的倡導者有必要解釋他們是如何設法克服處理新信息時工作記憶出現(xiàn)的容量限制的。 (三)人的認知架構對建構主義教學的啟示 記憶結構及其內在關系對教學設計會產生直接的影響(Sweller,1999;Sweller,Van Merrienboer & Paas,1998)。探究性教學要求學習者檢索問題空間以尋找問題的相關信息。所有基于問題的檢索都增加了工作記憶負擔。而且,這種負擔對長時記憶的知識積累并無益處。因為工作記憶忙于檢索問題的解決方案,在實際學習時很難加以調用,故它在學習新知時不能發(fā)揮作用。事實上,盡可能減少長時記憶的變化,延長存儲的時間,倒是一種可行的嘗試(如Sweller,Mawer,&Howe,1982)。教學的目的不是搜索或發(fā)現(xiàn)信息,應該是向學習者提供具體的指導,幫助他們學會緊扣學習目標對信息進行認知操控,并將加工成果存儲到長時記憶中。 要求新手學習者利用有限的工作記憶容量或機制去探究問題的解決方案,同時不給予指導或僅提供最少量的指導,其結果通常導致很少有人去考慮如何改變長時記憶。這樣做的結果是導致出現(xiàn)一連串名目繁多但實質相通的“少教不教”教學方式,這些方式同我們所知的人類認知相去甚遠。布魯納(Bruner,1961)曾經(jīng)主張:發(fā)現(xiàn)學習是一種教學手段。當時大家對人的認知架構的主要結構和內在關系尚未厘清?,F(xiàn)在我們的處境迥乎不同了,因為我們早已諳熟人類認知的結構與功能、工作記憶和長時記憶的特征,諳熟彼此的內在關系及其對學習和問題解決的影響。這些新的認識將為系統(tǒng)研究和發(fā)展教學理論奠定基礎,促進教學理論能夠反映對認知架構的新認識(如Anderson,1996;Glaser,1987)。這項工作在設計有效的指導性教學中占據(jù)核心地位。 當然,如果沒有充分的實證研究就斷定“少教不教”不管用,也難圓其說。在回顧了當前有關學習指導的熱議之后,我們將討論有關指導性教學和無指導教學對比的實證研究。 三、建構主義緣起和“少教不教”研究現(xiàn)狀 鑒于“少教不教”與人的認知架構知識互不相容,那么如何讓這種教學方式能夠自圓其說呢?新近有關“少教不教”的大多數(shù)研究源自建構主義(如Steffe & Gale,1995),似乎源自于觀察到這樣一個事實,即知識是由學習者建構的,所以,一方面,應該向學習者提供目標以及最少量信息以給予他們建構知識的機會;另一方面,學習不是千篇一律的活動,因此那些習以為常的教學模式和策略并不管用。建構主義對學習的描述是精準的,不過其提出的教學建議并非理所當然。 無論白叟黃童,大多數(shù)人都熟知如何依據(jù)給定的恰當信息建構知識。尚無確鑿的證據(jù)能夠表明,給定信息量的多少會影響學習者建構心理表征的能力。事實上,結果往往是截然相反的。無論學習者得到的給定信息是部分還是完整的,他們都需要建構心理表征或者圖式。完整的信息能夠帶來而且更容易獲得更為精確的心理表征。因此,僅憑建構主義基于觀察得出的認識,即便是精準的描述,也不能直接得出處方式教學設計理論或有效的教學謀略(Clark & Estes,1998,1999;Estes & Clark,1999;Kirschner,Martens,&Strijbos,2004)。然而,許多教育家、教育研究者、教學設計人員以及教材開發(fā)人員似乎都信奉“少教不教”并正在付諸實踐。 建構主義實踐的另一項嘗試是從聚焦學科知識轉向聚焦過程體驗(Handelsman,etal,2004;Hodson,1988)。許多知名教育家和學科專家不約而同地主張,最好通過或者只通過基于學科過程的體驗來學習知識。而前述之焦點轉變正是與這一假設相伴生。受這一理念引領,教育工作者義無反顧地投身于廣闊的實踐之地和項目陣營,提倡通過發(fā)現(xiàn)法和探究法學習學科內容,而不屑教授那些構成學科主體的事實、規(guī)則、原理與理論。對探究和問題解決技能的實踐應用倍加關注似乎應給予肯定。然而,如果冒然假設學習體驗的教學內容等同于所學學科的方法和過程(即認識論),又或假設教學必須專門聚焦方法和過程,那么都可能犯下根本性錯誤。 舒爾曼(Shulman,1986;Shulman & Hutchings,1999)有關如何將知識內容和教學技能相結合的討論有助于我們理解“為什么少教不教不管用”。他將“內容知識”定義為“教師腦中所擁有的知識數(shù)量和組織方式”(Shulman,1986,p.9),又將“教學內容知識”定義為“在所教的學科知識維度之外超越本身的學科內容的知識”(p.9)。而后,他又將“課程知識”定義為“從教師在呈現(xiàn)和例舉特定內容時所用的教學手段中提煉出的一套經(jīng)典處方”(p.10)?;鶢栂<{(Kirschner,1991,1992)也申明,專家學者在自身領域中的工作方式(認識論)和學習者在此領域的學習方式(教學法)是大相徑庭的。徳霍尼(Dehoney,1995)也頗有共鳴。他主張專家學者的心智模式和策略是通過其在本領域日積月累的體驗中逐漸發(fā)展起來的。 盡管學科的學習和實踐之間存在明顯差異,很多課程開發(fā)人員、教育技術專家以及教育工作者似乎常?!皩W科視為探究活動進行教學”(即關注科學研究過程本身的課程)和“以探究的方式進行學科教學”(將學科研究過程作為教學的方法或者學習的方法)兩者混淆。這種困惑同樣也出現(xiàn)在赫德(Hurd,1969)提出的科學的基本原理中,他認為科學教學的課程應該是: 一種包含科學學科的概念性結構及其探究類型的鏡像。課堂應該反映當代科學的理論和方法。在科學教學中,課堂實踐應與研究過程協(xié)調一致,以對知識的概念結構、直觀結構和理論結構起到支持作用(p.16)。 這一基本原理假設: 要樹立某種態(tài)度、培養(yǎng)科學興趣、掌握實驗技能、了解科學知識、掌握科學本質,這些都需要通過科學的方法才能如期達標,而且大體上應采用歸納的方法(Hodson,1988,p.22)。 這一基本原理的謬見在于忽視了專家學者和新手學習者在學習行為和方式上的差異。 依據(jù)凱爾(Kyle,1980)的主張,科學探究活動指學習者通過正規(guī)教學過程已經(jīng)掌握了的特定學科內容的廣泛、核心的知識,從而有機結合以無拘無束的思考能力和系統(tǒng)嚴謹?shù)谋憩F(xiàn)能力。這不等同于科學教學的研究性方法、自我教學技能或者開放性教學技能。將兩者混為一談的教育工作者會將探究誤用為一種奠定教學策略基礎的范式。 最后,諾瓦克(Novak,1988)指出,二十世紀五六十年代中等學??茖W教育改革的結果竟然到了令人大失所望的地步,其主要癥結在于“科學教育顛覆性變革的最大障礙源自深藏于‘探究’導向教學背后的認識論早已陳舊過時”(pp.79-80)。 四、指導性教學與非指導性教學比較 如果已經(jīng)有控制性實驗清楚地證明“少教不教”比指導教學更有效,那么上述的爭論就會變得無關緊要了。事實上,正如我們基于對人類認知的理解以及學科學習與學科操練的區(qū)分,這一結論倒過來說才是可信的??刂菩詫嶒炑芯坎患s而同地表明:面對新信息的加工,應該向學習者清晰地展示做什么和怎樣做。 一些實證研究綜述已經(jīng)奠定了有堅實研究基礎的案例,以對“少教不教”做法提出異議。過多地回顧相關研究已經(jīng)超出了本文的篇幅,我們不妨援引梅耶(Mayer,2004)的研究。他回顧了二十世紀五十年代到八十年代以來有關純發(fā)現(xiàn)學習,即沒有指導、基于問題的教學和指導性教學之間的比較研究。他的綜述表明:自二十世紀五十年代以來,每隔十年,每當實證研究證實風行一時的純發(fā)現(xiàn)學習不管用時,就會有一種本質相同的教學方式冠以他名悄然而生,如此循環(huán)往復,此起彼伏。每股新生勢力都主張純發(fā)現(xiàn)學習法,對于先前那些“少教不教不管用”的證據(jù)置若罔聞。這種模式催生了一系列新型教學方式的演進,從發(fā)現(xiàn)學習到體驗學習,從基于問題教學到探究性學習,層層遞進,最終止于當下的建構主義教學技術。梅耶(2004)總結指出:“有關發(fā)現(xiàn)學習的爭論在教育界總是不斷上演,但每一次實證的天平總是傾向于指導性學習”(p.18)。 (一)支持指導性教學研究現(xiàn)狀 采用建構主義教學方式,學生所得甚少,故大多數(shù)信誓旦旦想在課堂上落實建構主義的教師最終無奈還是向學生提供了大量的指導。例如,奧爾斯(Aulls,2002)的定性研究對此給出了合理的解釋。他觀察了許多教師如何在課堂上開展建構主義活動。當學生在發(fā)現(xiàn)性環(huán)境中難以取得學業(yè)進步時,大多數(shù)高效的教師會引入“腳手架”。他對此展開了具體說明,指出學生之所以能達到所有的學習目標,是有賴于教師通過以下各種方式花費大量的時間與學生進行教學互動: 同時呈現(xiàn)教學內容和搭建“腳手架”的相關程序……(1)為鑒別和自我檢測重要信息建立示范程序;……(2)向學生展示如何將信息簡化為釋義;……(3)要求學生在協(xié)同努力和制定規(guī)則時充分協(xié)商;(4)鼓勵基于問題的協(xié)同性對話。(p.533) 從設計精良的控制性實驗研究中得到的證據(jù)更是指導性教學強有力的堅實后盾(Moreno,2004;Tuovinen & Sweller,1999)。哈迪曼、波蘭特斯克和韋爾(Hardiman,Pollatsek & Weil,1986)以及布朗和坎皮奧內(Brown & Campione,1994)指出,如果要求學生在課堂中學習科學,采用純發(fā)現(xiàn)法并且僅僅給予最少量的反饋,學生總會感到茫然且灰心喪氣,其困惑往往會造成誤解。還有一些研究者(Carlson,Lundy & Schneider,1992;Schauble,1990)發(fā)現(xiàn),由于這樣的學習情境一開始就注定了錯誤,純發(fā)現(xiàn)法往往收效甚微。莫雷諾(Moreno,2004)總結指出,越來越多的研究表明,相比發(fā)現(xiàn)學習,學生從指導性學習中所得更為深刻。雪爾(Chall,2000)、麥克基奧等(McKeough,Lupart & Marini,1995)、朔伊布勒(Schauble,1990)以及斯金利和安德森(Singley & Anderson,1989)也不約而同地得出相似結論??死瓲柡湍峥?Klahr & Nigam,2004)在一項重要研究中將有關學習者在發(fā)現(xiàn)學習情境和指導性教學情境中的學習進行對比,不僅驗證了學習成果的多少,還討論了學習質量的優(yōu)劣。具體來說就是,他們驗證了通過發(fā)現(xiàn)學習法,學習者是否能夠更好地將知識遷移到新情境之中。結論一目了然:指導性教學涉及大量的指導,包括各種實例,比發(fā)現(xiàn)學習法取得更多的學習成果。相對而言,基于發(fā)現(xiàn)學習法的學習質量比起指導性教學略遜一籌。 1.認知負荷 斯維勒(Sweller)和其他學者(Mayer,2001;Paas,Renkl,&Sweller,2003,2004;Sweller,1999,2004;Winn,2003)指出,盡管非指導性教學環(huán)境在幫助學生從學習材料中獲取意義方面的優(yōu)勢獨特,但是認知負荷理論表明,在極其復雜的環(huán)境中自由探索會加重工作記憶的負擔甚至對學習造成不利影響。對于新手學習者來說,這一結論顯得尤為重要,因為他們缺少恰當?shù)膱D式對新舊知識予以整合。屠奧維寧和斯維勒(Tuovinen & Sweller,1999)指出,與樣例練習相比,探究型練習(發(fā)現(xiàn)學習的一種具體方式)造成了較重的認知負荷,學習效果甚差。對基礎較好的學習者來說,沒有產生負面的影響,但是兩種不同的練習方式得到的效果一樣。梅耶(Mayer,2001)討論了多媒體教學的系列實驗,這些實驗是他和同事利用斯維勒(Sweller,1988,1999)的認知負荷理論和其他相關認知理論精心設計的。在他討論的諸多研究中,相比非指導性教學,指導性教學不僅對即時回憶來說效果不錯,而且還有利于發(fā)展長期遷移和問題解決技能。 2.工作樣例 工作樣例實際上是一種帶有較強指導力度教學的縮影。和沒有學習樣例便直接接受任務的學習者相比,學習者學習了工作樣例之后,在后續(xù)同類問題測試中表現(xiàn)更為出色。根據(jù)認知負荷理論,這就是所謂的“工作樣例效應”。因此,不同的實驗重復得出的工作樣例效應,充分證實了指導性教學明顯優(yōu)于少教不教,更何況,工作樣例效應是建立在控制性實驗基礎上得出的,這就更加令人信服。 斯維勒和庫帕(Sweller & Cooper,1985)以及庫帕和斯維勒(Cooper & Sweller,1987)首次證實了工作樣例效應。研究發(fā)現(xiàn),在代數(shù)課上,學生學習代數(shù)樣例和解決同類問題,前者學習效果更好。自從樣例效應的早期示證之后,不少研究者還選取多種類型的學習者學習同等難度的各種材料,在各種情境中不斷重復驗證這種效應(Carroll,1994;Miller,Lehman & Koedinger,1999;Paas,1992;Paas & vanMerrienboer,1994;Pillay,1994;Quilici & Mayer,1996;Trafton & Reiser,1993)。對于新手而言,學習工作樣例顯然是優(yōu)于發(fā)現(xiàn)學習或構想問題的解決方案。 為什么會產生工作樣例效應呢?這要從認知負荷理論說起,也就是我們之前已經(jīng)提及的扎根于人的認知架構理論。解決問題需要檢索,而這必須利用有限的工作記憶。問題解決的檢索環(huán)節(jié)對于改變長時記憶而言是一種低效的工作,因為其本身的功能不是改變長時記憶而是找尋解決方案。事實上,即使沒有學到任何東西,問題解決中的檢索功能也可以發(fā)揮得淋漓盡致(Sweller,1988)。因此,問題解決中的檢索任務使得有限的工作記憶增加了負擔,需要調用工作記憶資源來完成一些與學習無關的活動。結果,學習者即便一直沉浸在問題解決活動中也可能依然一無所獲(Sweller,etal,1982)。 相反,樣例學習不僅可以減輕工作記憶的負擔(因為檢索工作減輕或者去除),而且可以將學習者的注意力(即引導工作記憶的資源)聚焦到學習問題解決各步驟之間的基本關系上。學習者學會鑒別針對某種問題,哪些步驟是必須的,同時也為獲得問題解決圖式奠定了基礎(Chi,Glaser & Rees,1982)。和那些沒有學習樣例直接解決問題的學習者相比,得出的結果就是產生了“工作樣例效應”。 在某些條件下,工作樣例效應可能難以實現(xiàn)。首先,當工作樣例自身有較重的認知負荷時,那么其效應就難以實現(xiàn)。換言之,當工作樣例的呈現(xiàn)方式要求學生去找尋問題解決方案時,就很有可能存在較重的認知負荷(Tarmizi & Sweller,1988;Ward & Sweller,1990)。其次,隨著學習者專長的提升,工作樣例效應起先會不起作用,而后會起反作用。當學習者具備豐富的先知體驗,樣例學習對其而言就是多余的負擔,與生成肯定的解決方案相比,反而加重了認知負荷,此時采用問題解決策略倒是大有用武之地(Kalyuga,Chandler,Tuovinen & Sweller,2001)。這種現(xiàn)象是“專長反轉效應”的良好佐證(Kalyuga,Ayres,Chandler & Sweller,2003)。此研究強調指出,應該向新手學習者提供充分的相關指導,因為他們的長時記憶中缺乏足夠的知識來阻止問題解決中徒勞的檢索工作。隨著專長的提升,這種指導可以逐步撤除,因為長時記憶中的知識可以替代外部指導。 3.過程清單 指導性教學的另一種方式是運用過程清單(van Merrienboer,1997)。這種清單向學習者提供問題解決過程的各個步驟,使其明確解決問題各階段的具體要求并提供成功解決問題的經(jīng)驗規(guī)則。學生在完成學習任務時可以參考過程清單,也可以用此記錄問題解決過程中各階段的即時結果。 例如,納多斯基、基爾希納和范梅里恩伯爾(Nadolski,Kirschner & VanMerrienboerr,2005)研究了過程清單在法律專業(yè)學生的應用效果,即通過案例中各種細節(jié)之間的前后銜接和更精準的表述,充分表明了過程清單對學業(yè)表現(xiàn)的積極作用。通過過程清單接受指導的學習者比獨立探索操作程序的學習者表現(xiàn)更出色。 (二)各種情境之非指導性教學模式研究 先前已經(jīng)討論了有關學習的人的認知架構和支持指導性教學的現(xiàn)狀,接下來將探討五花八門的非指導性教學模式。 1.體驗學習 科爾伯(Kolb,1971)以及科爾伯和弗賴(Kolb & Fry,1975)聲稱,學習過程應始于學習者的某一特定行為,然后觀察并發(fā)現(xiàn)這種行為在特定情境中的影響。第二步是了解特定實例產生的影響,即在同一情境中如果采取同樣的行動,可以推測預期的結果。第三步是總結歸納這些具體實例遵循的基本原理。此外,他們還提出一組學習風格,并假設這些學習風格會影響學習者如何利用體驗性環(huán)境。 體驗學習和學習風格的證實并非一帆風順(Kolb,1971,1984,1999)。例如,伊利弗(Iliff,1994)從涉及體驗學習理論的定量、定性和理論研究的275篇學位論文和624篇期刊論文中挑選出101篇定性的“學習風格調查”研究進行元分析,并運用科爾伯學習風格調查表(Kolb,Boyatzis,&Mainemelis,2001),發(fā)現(xiàn)學習風格和體驗學習理論的相關性較低(<.5),效應量從低(.2)到中等(.5)。他總結指出,這些數(shù)據(jù)的量級還不足以達到預測效度的標準來支持培訓工作中采用這種體驗方式。同樣,盧布和司陶特(Ruble & Stout,1993)援引了1980-1991年的大量研究,結論是科爾伯學習風格調查(KLSI-1976;Kolb,1976)反復測試的信度較低,與學習風格分類相關的各項因素之間的相關性較低甚至彼此孤立,其實用性尚未得到廣泛認可,尤其是出于研究的目的來說更是如此。 羅布耶(Roblyer,1996)和帕金斯(Perkins,1991)調查了“少教不教”教學法在教學設計和教育技術研究中的相關證據(jù)。兩人一致認為,現(xiàn)有的研究不足以支持“少教不教法”,而且都主張某種方式的強有力指導對有效的學習和遷移是必不可少的。 2.學習的個體差異 建構主義的教學主張部分來自于個體差異能夠對教學影響作出調節(jié)。這一論斷源于大量的性向—配對互動(ATI)研究,這些研究探討了不同教學方式帶來的效應是否受學生性向和特征的影響(Cronbach & Snow,1977;Kyllonen & Lajoie,2003;Snow,Corno & Jackson,1996)。依據(jù)那些對新手學習者有效而隨著專長提升而逐漸失效的教學方式,大多數(shù)研究工作就是前述“專長反轉效應”的前身。 克倫巴赫和斯諾(Cronbach & Snow,1977)回顧了性向——配對互動的研究發(fā)現(xiàn),各種教學方式和性向之間有大量不斷重復的有序和無序互動。性向—配對互動研究最常見的結論之一來自于基羅納和拉喬伊(Kyllonen & Lajoie,2003)的研究:“強處理方式惠及慢生,弱處理方式惠及快生”(p.82)。這一結論也為迄今廣為認可的“腳手架效應”拉開帷幕。 在克倫巴赫和斯諾(1977)所介紹的教學方式中,強處理意味著教學呈現(xiàn)高度結構化,信息組織方式十分清晰,還提供學習支持。弱處理的教學結構相對松散,較少提供學習支持。在其回顧的文獻中所運用的性向測量手段多種多樣,但是通常會涉及測量具體學科內容知識以及固定不變的能力和靈活有變的能力。斯諾和洛曼(Snow & Lohman,1984)鼓勵研究者關注由特定的學習目標而決定的認知過程。他們一再提倡關注由特定任務決定的認知過程,關注這些過程如何在學習者的性向中得以體現(xiàn),教學策略的特征如何彌補學生較為欠缺的相關性向,提供必要的認知過程有助于學生完成學習和遷移的目標。 3.學后所知甚少 克拉克(Clark,1989)提供了另一組來自性向——配對互動研究范式的相關結論。他回顧了約70項性向—配對互動研究,發(fā)現(xiàn)在一些實驗中,實驗者選取了性向較差的學生接受非指導性弱方法教學,相比前測,后測的成績退步明顯。研究指出,對于經(jīng)驗不足或能力較弱的學生,若不及時提供強有力的學習支持將會對其造成重大的損失。研究覆蓋的教育層次從小學到大學以及各種工作環(huán)境,涉及各式各樣的問題和任務。更令人沮喪的是,克拉克(1982)提供的實證表明,當學生需要在指導教學和非指導性教學中做出選擇時,有些能力較弱的學生選擇了非指導性教學,盡管所得甚少,依然樂于享受此番體驗。有些性向較高的學生選擇了高度結構化教學法,雖然比起那些結構松散的課程,他們達到的學業(yè)水平略低,但是他們內心充實,也樂在其中??死颂岢鲆粋€假設:幫助經(jīng)驗不足的學習者最有效的教學方式是在教學呈現(xiàn)中提供有關具體任務的學習策略。這些策略對學習者而言,需要明確具體、注意聚焦的努力,盡管對學習頗有裨益,卻依然時常受冷遇。對于能力較強的學習者而言,獲得內隱的、有關具體任務的學習策略比鑲嵌在課程結構中的策略更有效??死诉€指出,能力越強的學生選擇的課程指導力度往往越大,因為他們深信自己能夠花費最少的努力達成學習目標。華爾茲(Woltz,2003)所做的研究是新近有關性向——配對互動的正例,他考察了學習任務所需的認知過程。他提供的證據(jù)表明,同一學習者能否從強方法或者弱方法中受益取決于預期的學習和遷移結果的類型。 4.非指導性科學學習的實證研究 前文提及的克拉爾和尼卡姆(Klahr & Nigam,2004)研究,毫無疑問充分證實了指導性教學在科學教學中的優(yōu)勢。諸如此類的例證不勝枚舉。美國國家科學院發(fā)布的系列實驗結果表明,在各種科學或者數(shù)學課程中對各年齡層進行非指導性教學都存在負面效應。麥克蕾、德哈恩和尚克(McCray,DeHaan & Schuck,2003)對工程、技術、科學、數(shù)學等專業(yè)的大學本科教學研究和實踐進行了回顧。古魯姆、波斯坦爾、拉波夫和柯蒂斯(Gollub,Berthanthal,Labov & Curtis,2003)對高中科學和數(shù)學的教學研究和經(jīng)歷進行了回顧?;鶢柵撂乩锟?、斯沃福德和芬戴爾(Kilpatrick,Swafford & Findell,2001)對中小學數(shù)學教學進行了探討。上述研究以及美國國家科學院的其他刊文都充分證明:非指導性教學乏善可陳,指導性教學大有裨益。基于扎實的研究,大多數(shù)學者提出了可供參考的教學原理。這些研究部分源于美國科學和數(shù)學教學的不良現(xiàn)況。最終,依據(jù)性向——配對互動研究和專長反轉效應,羅布耶、愛德華和哈夫賴魯克(Roblyer,Edwards & Havriluk,1997)研究指出,教師已經(jīng)發(fā)現(xiàn),只有當學生具備先前舊知和有序的相關經(jīng)歷之時,發(fā)現(xiàn)學習法才會凸顯成效。 5.基于問題學習的醫(yī)學教學研究 總體而言,對學科學習和學科研究之間差異的混淆不清,以及客觀觀察在歸納論者和經(jīng)驗論者中倍受青睞,促使許多教育工作者主張以基于問題的方式進行學科教學(Allen,Barker & Ramsden,1986;Anthony,1973;Barrows & Tamblyn,1980;Obioma,1986)?;趩栴}學習不僅與科學哲學相吻合,與生本中心的先進理論也不謀而合,強調親身體驗和個性化學習??妓紓惡土_厄爾(Cawthron & Rowell,1978)指出,基于問題學習似乎也吻合涵蓋性術語“發(fā)現(xiàn)”所包含的知識邏輯和認知心理學。他質疑道:為什么教育工作者所做的過程分析應該比傳統(tǒng)的歸納主義者和經(jīng)驗論者更為透徹深遠? 為了拯救醫(yī)學專業(yè)學生逃離那些一言堂式講座和死記硬背的考試,在過去近二十年里,北美約有60多所醫(yī)學院校采用“問題教學法”。這種“少教不教法”是建構主義教學方式的變體,最早由麥克馬斯特(McMaster)大學醫(yī)學院1969年引進,要求醫(yī)學專業(yè)學生以小組合作的形式對常見患者的病癥做出診斷并提出治療方案。這些學習小組由診所的醫(yī)療工作人員監(jiān)督,他并不代替學生解決問題,但可以提供一些備選方案和信息。 關于問題教學和傳統(tǒng)醫(yī)學教學的對比研究,最著名的調查來自阿爾巴內斯和米契爾(Albanese & Mitchell,1993)。問題教學效果的英文文獻元分析提供了大量的負面結論,包括基本的科學測驗得分較低、住院醫(yī)師在選拔中表現(xiàn)平平以及每天花費更多的時間學習等。他們指出,雖然通過問題教學,學生的臨床表現(xiàn)得分更高,但是他們需要進行很多沒有必要的嘗試,對于患者而言代價太高,弊大于利。研究回顧也揭示了臨床實踐得分的提高是因為學生在問題教學中花費更多的時間接觸臨床環(huán)境。 伯克森(Berkson,1993)同樣回顧了大量有關基于問題學習的文獻,與阿爾巴內斯和米契爾(1993)的結論可謂異曲同工。她回顧了一項研究,對基于問題學習和傳統(tǒng)教學中學生的問題解決能力進行比較,沒有發(fā)現(xiàn)任何顯著性差異,這也就難以再現(xiàn)阿爾巴內斯和米契爾發(fā)現(xiàn)的臨床優(yōu)勢。克里夫(Colliver,2000)綜述了有關基于問題學習和傳統(tǒng)教學在醫(yī)學課程中的效果比較研究。其結論得知,從統(tǒng)計學上看,基于問題學習對醫(yī)學專業(yè)學生在入學之后兩年內的標準化測試和教師編制的測試中的表現(xiàn)未產生影響。對于醫(yī)學教學而言,還有一個永恒的話題也很重要,那就是,和傳統(tǒng)教學相比,基于問題學習不是效果更好,而是成本更高。當然,基于問題學習的支持者中也不乏有識之士直面自身的不足。西爾佛(Hmelo-Silver,2004)對基于問題學習的效力提出了強烈質疑: 基于問題學習模式的特定層面應該迎合學習者的發(fā)展水平……需要留有一定的空間提供“即用即學”的指導性教學,換言之,當學生正努力解決某一問題,需要特定的相關知識,此時的講授猶如雪中送炭……支持程序、腳本合作、結構化日志等教學手段在基于問題學習向其他學習情境推進時都可以發(fā)揮作用(pp.260-261)。 基于問題學習有兩大主要成分:一是以假設演繹法進行有關問題解決策略的顯性教學(Barrows & Tamblyn,1980),二是在具體案例或實例中進行有關基本內容的教學。這一理論的擁護者聲稱以問題為中心的教學方式優(yōu)于傳統(tǒng)教學。尤其是讓學生通過假設演繹法,以一種更有意義的方式在具體問題情境中操練所學的問題解決技能。研究者認為,因為學生一開始就直面問題,于是他們有更多的機會操練問題解決技能,在學習分析問題和尋求解釋時很明顯運用了假設演繹法,并進一步加深了對臨床問題的理解(Norman & Schmidt,1992)。帕特爾(Patel)及其同事則認為,假設演繹法并非解決臨床問題最有效方式(Patel & Groen,1986;Patel,Arocha & Kaufman,1994)。 在醫(yī)學領域,帕特爾、葛洛恩和諾曼(Patel,Groen & Norman,1993)的研究表明,臨床環(huán)境中教授基本的科學知識也許并無益處,因為一旦將基本科學知識置于情境之中,就很難使其脫離那個已經(jīng)融為一體的特定臨床情境。他們認為,那些在基于問題學習中接受培訓的學生難以將基本的科學知識與特定患者的具體臨床知識相區(qū)分。雖然在基于問題學習中學生生成了更為詳盡的解釋,但是他們的解釋缺乏連貫性且錯誤較多。如果學生難以將所學的生物醫(yī)學知識和具體臨床病例的知識相區(qū)分,那么在面對全新的問題時,他們總會扯上一些毫不相干的生物醫(yī)學知識,這也就不足為奇了。 這種影響似乎要持續(xù)作用到培訓之后。在一項主要關注基于問題學習和傳統(tǒng)教學對本科生實習表現(xiàn)的影響,包括對臨床和生物醫(yī)學知識的組織以及論證策略應用的研究中,羅恰和帕特爾(Arocha & Patel1995)發(fā)現(xiàn),接受問題解決學習培訓的受試者保持逆向推理能力,但是似乎沒有習得正向推理技能(而這正是掌握專長的標志之一)。這一結論表明,基于問題學習中某些因素可能會阻礙正向推理能力的發(fā)展。 專家通過運用基于圖式的范型識別確定患者的病因。按照愛麗斯坦(Elistein,1994)的觀點,知識組織和圖式獲得比運用特定的問題解決方式對專長發(fā)展更為重要。據(jù)此,認知研究已經(jīng)表明要掌握某一領域的專長,學習者必須掌握必要的圖式,使其能有意義和有效地解釋信息并且明確問題結構。這離不開指導學習者選擇信息和過濾信息。 羅恰和帕特爾(1995)對基于問題學習的負面結果給出了如下總結: 可以通過在問題解決過程中注意分離效應和圖式構建中的工作記憶高負荷來加以解釋。在解決臨床問題時,學生必須關注當前的診斷假設、已呈現(xiàn)的資料以及所有在診斷和患者資料之間生成的假設性關聯(lián)(例如,在癥狀背后的病理生理學發(fā)展過程)。假如我們認為產生的假設不止一種,在工作記憶中保持這些信息所需的認知資源往往不足以構建有關問題的圖式。盡管運用假設演繹法可以成功解決問題,但是可供聚焦和記憶的資源匱乏使得學習者難以找到恰當?shù)姆绞嚼迩鍐栴}圖式。我們可以假設,基于問題學習中難以習得正向推理技能的原因之一正是將問題解決技能作為一種學習策略加以應用,例如假設演繹法。 我們之前主張不能將學科認識論和學科教學法混為一談,以上研究結論與這一主張完全一致。專業(yè)的實踐本身并不等同于教會如何進行專業(yè)實踐。 五、結語 “少教不教”經(jīng)歷了近半個世紀的鼓吹熱捧,卻似乎難以找到堅強的研究后盾。時至今日,針對從新手到中等程度學習者的教學而言,從控制性實驗中獲得的數(shù)據(jù),幾乎無一例外地支持指導性教學而非基于建構主義的“少教不教”。即使針對那些具備豐富先知的學生,強指導性教學和非指導性教學的效果對照也是不相上下。非指導性教學不僅常常失效,而且有證據(jù)表明它可能會帶來負面結果使學生得到錯誤的概念,不完整或雜亂無章的知識。 盡管對這種并不管用的教學方式為何日益盛行的原因不甚了了,但在科學教育和醫(yī)學教育中卻可以找到支持這種方式的源頭,那就是前蘇聯(lián)發(fā)射人造衛(wèi)星之后所帶來的科學課程改革,例如生物科學課程研究會、化學教材研究會和物理科學研究委員會所倡導的那一套做法。正是在那時,教育工作者從聚焦學科知識轉向了聚焦過程體驗,認為最好或者只能通過基于學科過程的體驗來學習知識。這種理念推動了無指導的實踐和項目學習,拒絕那些構成學科主體的事實、規(guī)則、原理與理論。強調對所學知識的實踐應用,這看起來是積極的,然而,如果就這樣假設學習體驗的教學內容等同于所學學科的方法和過程(即認識論),又或假設教學必須專門聚焦應用,那可能是錯誤的。遺憾的是,現(xiàn)在的建構主義觀點已經(jīng)變成了形而上學,往往在認識論上反對知識的呈現(xiàn)和闡釋。因此,我們不難理解韓德斯曼(Handelsman et al.,2004)探討科學教育時存在的困惑,“為什么杰出的科學家需要縝密的證據(jù)證實自己的科學論斷,他們依然在捍衛(wèi)自己直覺上的偏見,明明教學方式并不是最有效的,卻依然在為其辯護?”(p.521)。我們也易于接受梅耶(2004)提出的觀點:“我們應該把教育改革的重點從模糊不清徒勞低效的意識形態(tài)——常常躲藏在建構主義大旗之下——轉向尖銳深刻多產高效的理論研究,關注人是如何學習的這一問題?!?p.18)。
注釋 ①Kirschner,P.A.,Sweller,J.& ClarkR.E.(2006).Why minimal guidance during instruction does not work:An analysis of the failure of constructivist,discovery,problem-based,experiential,and inquiry-based teaching,Educational Psychologist,41(2),75-86. ②我們最初在論文中使用的術語是“指導性教學”(direct instruction)。這里我們將這個術語改稱為“顯性教學”(explicit instruction)。理由有三:首先,指導性教學在有些國家或者有些文化中被認為是教師在講臺上傳統(tǒng)講授法。這顯然不符合我們的本意;第二,哈蒂等人把“指導性教學”看作是與“促進教學”(facilitating approaches)相對的一種活動方式;第三,在北美國家中,指導性教學還被用于教授智障兒童和成人,這可能也會使得讀者產生混淆。 |
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