兒童的學習有怎樣不為人知的秘密？——國際兒童學習研究新進展

學習能力是天生的嗎？學習又是如何發生的？本文從認識科學與腦科學的角度詳解學習的秘密。

文中照片來源於博靈少兒科學2017暑期走讀營掠影。

在2015年芝加哥舉行的AERA大會上，學習科學發展委員會宣布了新一屆委員會的組成，以及研製新一版《人是如何學習的》（How people learn, HPL）的宏偉計劃。

在這一宏偉計劃中，研究者們超越第一版中只關注認知科學的局限，跨越整個人生髮展階段，整合認知與社會性、情緒、非正式學習、學習技術、文化情境等多個領域，重新刻畫人類的學習圖景。

兒童學習的秘密正在逐步被揭開。

這一舉動暗含了在學習科學研究領域的一股潮流，將認知與非認知，將學習的生理、心理、情境設計聯合起來進行統合性的思考。

這一思考在人生階段的前10年尤其必要，早期的認知能力和非認知能力的協調發展對維持大腦功能的長期健康有非常重要的作用。

這些知識基礎有助於我們從畢生發展的長程視角理解兒童的學習，進而思考這些學習對於學校教育具有怎樣的意義。

兒童具有天生的學習能力

在過去的30多年中，神經科學

、人類學、語言學、發展心理學、計算機科學和社會認知等組成的學習科學領域，都致力於兒童和青年學習研究，並積累了大量關於學生學習的知識基礎。

一個令我們驚訝的事實是，兒童，即使是嬰兒，在某些方面也會表現出極強的先天認知能力。

哈佛大學的Spelke教授所進行的一系列關於兒童早期學習的系列研究表明，剛出生的嬰兒就表現出對數字的敏感性，到6個月大的時候，就會進一步判別比例的關係。

這些是在兒童無意識的情況下發生的，雖然這些能力非常原始，又很基礎，但它們卻奠定了成人學習的根基。

近期的一系列研究證據表明，大腦並不是天生一張白紙，在出生的時候人們已經具有了一些認知能力。

一系列的相關研究表明，這些先天的能力體現在數字、因果關係、推理、語言、視覺記憶等各方面。即使是比較高級的策略能力、元認知能力，在研究中也發現兒童是具有這樣的先天基礎的。

這些是後天學習中高階思維與深度學習的根基。兒童正是依賴這些能力進行持續的學習。

從生命的開始，它們就是能力的基石。在斯佩爾科看來，這些能力是後天學校課程設計的基礎。

我們需要找到這些能力，了解兒童是如何運用這些能力發展新的學習策略的。

比如，兒童在早期就具備學習語言的機制，區分非言語刺激和言語信息，區別語言的變化，注意到口形與聲音之間的協調性，這些語言發展的先天能力使得兒童在3歲時就能夠流利地使用語言，形成概念，發展他們關於世界的常識性知識。

那些在入幼稚園時就已經掌握了豐富辭彙的兒童在進入國小后，對學校學習生活有更充分的準備，他們也將會以更具有自我調節能力的方式去運用學校里傳授的各種策略，學業發展也可能更順利。

但問題是，不能將這些知識以純粹講授的方式教給兒童，更不能通過補習班的方式突擊，這反而會起到反作用。

因為這一時期的兒童雖然會有意識的記憶一些內容，更真正的記憶附屬於兒童的身體運動和經歷。

近年興起的具身認知（embodied cognition）理論進一步強化了這一觀點，身體構造、神經結果、感官和運動方式都決定了我們如何認識世界，認知是身體的認知，心智是身體的心智，離開身體，兒童的記憶、認知是不存在的。

真正科學而有效的方式在於兒童的親身經歷，以及與父母分享這種經歷的機會。父母向子女提問並對孩子的話進行複述，鼓勵他們談論生活中發生過的事情，兒童就會擴大自己關於世界的常識性知識庫。

這些交流的經驗將深刻的影響兒童對將來可能出現的各種挑戰，如學校學習的準備程度。因此，我們應該教會父母、教師們學會如何與兒童進行互動式的交流，鼓勵兒童拓展關於世界的常識性知識。

兒童運用這些能力去學習的過程並不是一個容易的過程，為此，我們要更有耐心。

在數學學習中，我們常常會發現，兒童並不是很快就習得一個新的策略，比如，在5+3中運用從大數開始數的策略，在加法過程中，是使用從1開始數的策略，有些兒童還是會運用從1開始數的策略，而不是採用更方便的接著數的策略。

這是因為兒童新策略的習得要經歷一個「丟掉、撿起，再丟掉、再撿起」的過程。起步是最難的，因為新策略的運用要佔用更多的心理資源，效率低下，一段時間后的再次練習是有必要的，而一旦兒童第二次發現這個策略，就會越來越快。

除了上文所述的學習能力，還有什麼核心成分有助於兒童在學校中的成功？

學習不僅涉及學生學習內容的掌握，有沒有運用學習能力去掌握新的知識與技能，還涉及學生是怎樣學習的，他是快還是慢，是有序還是無序，是遇到難題就放棄還是會堅持不懈。這些學習的方式、過程就是學生的學習品質。

這種好奇心和探索欲就是一種典型的學習品質。

在我看來，學習品質可以大致分成兩大類，一類表現為好奇心、探索欲、想象與創造等，引發主動性的學習品質，另一類是以自我控制為核心的，以執行功能為生理基礎的學習品質，表現為以自我控制為核心的專註、堅持性、計劃性、獨立性等。

在不同的學習任務中，所需要的學習品質是不同的，這兩類學習品質需要富有張力的在孩子學習中發揮作用。

學習品質提供我們看待每一個孩子如何運用自己的學習能力「有效」處理不同類型的學習任務的獨特視角。

誠如HPL新研究計劃中所揭示的，近期的研究越來越關注社會性、情緒、性格

、動機、態度等非認知因素等對學習和人生的作用，

！

學習品質需要儘早奠基。

認知神經科學

的研究表明，

3-12歲正是這些學習品質萌芽、奠基的重要時期。

比如自我控制，在幼兒期如果有良好的延遲滿足(delay of gratification)、專註、堅持性的發展，在上學時就體現為更自覺的自我調節（self-regulated）的學習，在未來的工作中就更可能表現出謹慎(conscientiousness)負責做事的態度和傾向性，表現為對自我進行良好管理的能力。

學習品質是可以在學校教育情境中得以發展和培養的。

兒童要學會安靜地控制自己的行為來更好的坐、聽、看，要有靈活的注意分配能力和轉換能力，要學會分享、學會等待，了解與他人交往的規則，更好地進行時間管理，學會在遇到困難的時候調整自己的情緒和策略等。

這些能力都需要相當多的時間，在大量的不同任務情境中，在與他人的合作互動中習得。

在國小低年段，確實比幼稚園更需要兒童的自我控制，很多的學習習慣都強調兒童的專註的聽、讀、看等等。但是，這種自我控制需要「度」的把握，以避免抑制兒童的主動性。

2015年，上海市對所有的一年級家長進行了學習基礎素養的關注度報告，數據表明，在學前階段，家長對兒童學習好奇心的關注還排在第5位，但到了國小階段，好奇心就變成了倒數第3位。

為什麼好奇心這一重要的學習品質沒有得到一年級家長的重視？在這一年段的家長開始更關注以注意力等為核心的學習品質和計算、拼音、識字等學科內容。

理解學生的學習品質是有效教學很重要的一部分，有效教學不僅包括有效的傳遞、讓學生理解學習內容，更重要的是改進學生的學習品質，讓學生更投入的學習，更有計劃性的學習，更專註的學習，漸漸凝練形成一種對學習的傾向性。

在大量研究中都表明，學習品質的高低差異性會對兒童的學業學習產生極其重要的影響。Duncan等人基於ECLS- K等6個大型縱向研究的數據發現, 控制了入學前的語言、數學能力后, 入學前的學習品質仍顯著預測兒童一年級、三年級的語言和數學成就。

學習品質不僅影響學生自己的學習，由於其外顯化的特徵，很容易被教師觀察到，而教師所觀察到的學習品質將影響教師對學生的看法，進而影響教師的行為，構成師生關係中最難以被改變的認知部分。

學習品質為早期學業能力發展奠定基礎, 從而促進未來學業能力的獲得, 而學業能力的提高反過來又影響學習品質, 這種相互影響使得學業能力的個體差異持續增大！

學習的發生在於學習情境的設計

不管是兒童的學習能力還是學習品質，都是在與人、工具、符號的互動中得以發展的。

當我們說，兒童的學習發生了嗎？我們是期待兒童的先天能力能在環境中受到驅動，兒童成為不斷實踐的主動加工者，而不是被動的依靠電視等外部強制性的信息輸入。

到底怎樣的工具、符號、成人行為所組成的環境可以激發孩子最大的潛能？這正是學習科學強調對「情境」進行「設計」所描繪的令人激動的前景——通過改變不同的教育情境的設計，激發兒童的學習品質，先天的能力在教育情境中會獲得不同的發展可能性。

認知依賴於身體，而身體又是嵌入（embedded）環境的。認知、身體和環境組成一個動態的統一體。認知過程和認知狀態擴展到認知者身體所處的環境中。

由紙筆所引發的認知、由身體上的手指所引發的數學認知、和由PAD上的遊戲

所引發的認知過程是不一樣的。我們所認為的兒童「學業無能」的表現，不是兒童真正的無能，而是我們沒有理解兒童學習能力所賴以發展的「情境」。

正如伯克利的Geoffrey Saxe做的一系列研究。他發現街頭的孩童小販，能夠輕易地算出買賣中涉及到的非常複雜的換算、找零、湊整等算術任務，但把同樣的東西放在數學課堂上，以數學算式的方法呈現，這些孩子就算不出了。

在我看來，這一研究值得我們深思還不僅僅是孩子的數學學習能力，而更重要的體現在這樣兩種不同的情境對兒童心智（mind）的重塑。

當這些具有高超的日常數學知識和能力的兒童進入到正規的學校教育學習中，他會認可自己的數學能力嗎？

不會，他會懷疑自己的能力進而很有可能失去學習的信心，在學校教育情境中，他會重新發展出關於「心智」、「智能」的單一理解，認為只有勝任學校中的孤立情境中的數學運算才是具有了數學能力。

事實上，近期關於心智的大量研究確實表明，兒童在學校教育情境中往往會發展出幾種阻礙學校學習的理解方式。

一種即使上文所提到的日常知識與學校正規知識間的關係，兒童將日常知識看做是錯誤的，是需要唾棄的。

一種是兒童會認為只有一種「智能」的方式，他們只是將運用抽象邏輯的學業學習能力看做是「智能」，而不會將運動、藝術表現、交朋友這些自己可能擅長的領域看做是「智能」，這種對智能的理解將會極大削弱兒童的自信心。

而第三種破壞性的理解是將「智能」看作是固定不變的，是很難通過自己後天的努力進行改進的。

但幸運的是，現有的干預研究表明，在對兒童獲取到的信息等一系列情境性的干預下，兒童有極大的可能改變這些認知，從而增強自己在學業學習上的自信和表現。

問題的癥結在於，現有的學校教育情境是適應於工業時代的勞動者標準設計的，強調孤立的知識、單一的智能、害怕出錯與挑戰，在這種情境下，大多數兒童都不可避免產生上述阻礙學習的理解方式。

呵護兒童的天性，激勵兒童的潛能，我們需要重新設計學校教育的物理情境、語言情境、人際互動與文化情境。

這樣的情境旨在建立起兒童的日常樸素概念與科學概念之間的橋樑，增強兒童對多元智能的體驗，更多的引發兒童的成長性思維。這種對學習情境的設計還需要更多的挖掘兒童學習能力、品質與情境間互動的規律。

而如果沒有這種認識，原先在我們的知識背景中看起來是善意、有效的教學行為卻可能傷害學生的學習。

英國

劍橋大學White Bread教授主導了一個關於兒童學習的創新研究項目，並在一個幼稚園中進行實地的學習設計。

在這個幼稚園中，所有的情境都是遊戲，各種操作性的情境、角色扮演的情境。

研究者認為，這種設計體現了兒童思維與學習的特點，成人可以在大腦中自由演練可能進行的操作步驟，而兒童一定要自己親自動手嘗試，兒童的這種即興創造的性質事實上就是既體現了兒童的思維特點，同時也在不斷發展他們的智能。

令人驚異的是，在懷特布萊特的跟蹤研究中發現，與孩子的自由探索相比，當有教師參與指導的時候，兒童很容易放棄嘗試，更重要的是，他們產生了一種挫折感，而這種累積的挫折感會深刻影響他的後續學習的好奇心和堅持性等學習品質。

在一些更微觀的研究中，更進一步的研究了教師何種程度的教學行為會影響兒童的探究。研究者設計了一個森林場景，其中有很多的動物隱藏在裡面。

研究者給出了三種程度不同的指示語，第一種只是描述情境與問題；第二種，在第一種的基礎上再給出解決問題的示範；第三種，在前兩者的基礎上予以拓展，再提醒學生其他的可能性。

然後，研究者讓教師做一個預測，看在哪種情況下可能學生可能會找到的更多，教師們認為第一種情況下兒童的探索最少，第二種其次，第三種最多。

但是，研究結果超出了我們的常識判斷。在第一種沒有任何提示的情況下，兒童們找到了最多的動物，而在教師們干預的第二、三種情況下，兒童們的表現都不如第一種。這種情況值得我們深思。

在的幼稚園和國小低段的課堂情境中，教師們使用較多的是后兩種行為，出於對課堂效率的追求，同時也對兒童獨立學習能力的不放心，教師往往會給學生做出示範，好一些的教師，也會鼓勵學生想出其他的解法，但極少有教師在一開始就完全開放的鼓勵學生自由的探索，所有的探索都是在教師的控制下「有條不紊」的展開的。

現在看來，我們需要重新思考，這種看似有序、方向明確的探究設計，是否反而抑制了學生的探究能力和堅持性的學習品質？兒童巨大的學習潛能需要教師怎樣的任務設計與言行，這正是兒童學習基礎素養項目需要著力探索的。

深度變革需要教師知識結構改變

當我們在一個更寬廣的領域內看待當下兒童的學習與學校教育，我們會發現，當下師範教育體系中培育出的教師很可能還缺少了必要的知識基礎，教師通常受到的學科知識訓練和一般性的教學法訓練仍是不足的。

教師需要關於兒童學習的知識，關於兒童作為「整體人」（whole person）的知識，還需要如何在大班、個體兒童身上運用這些知識進行任務設計的能力。

而這些知識和能力與PCK這種實踐性知識不一樣，在通常校內進行的教師交流、教研活動中無法獲得的，它需要新的知識基礎和思考兒童學習的新的心智模式。

同樣，當我們回溯自2001年以來的課程改革，我們會發現，儘管課程改革強調關注每一個學生的學習與發展，採用了建構主義的學習理念，並提出了三維目標，但在其整個的知識理論基礎中並沒有涵蓋關於兒童的學習與發展心理學、認知科學、社會性與情緒情感等方面的內容，學習科學的最新研究還沒有與課程教學有機的融合。

在這些知識基礎的跨界共融上，我們做得還遠遠不夠，在對教師應具備的兒童學習的觀念和技術的傳播和轉化上，還有待政府、研究者的共同努力。

跨界的必要性正在於打開心理、生理、教育之間的閥門，讓智慧共同流淌，從而產生新的智慧。在一個領域內被看作是常識的內容，在另一個領域內卻有可能是大家的盲點。

從這個意義上說，我們同時也期待用「兒童學習基礎素養」研究為教師的教學觀念與行為的轉變奠定基礎，推動上海市學與教行為的深度變革，形成兒童在未來學習的意識、能力、傾向性的萌芽，聯接兒童學習與發展的當下與未來，實現與學生髮展核心素養在科學性和價值觀上的統一。