儿童学习研究的思考曹中平(10月13日)

儿童学习研究的思考——基于儿童教育与教育产品设计湖南师范大学曹中平背景：教育产品的功能定位电脑是最好的学习机。焦点：我们怎样设计高效能的教育产品？

根据教育工效学原理，教育产品的效能取决于三个关键因素：

1.设计者如何赋予教育产品的预期功能：基于设计者对教育过程中使用者需求的认知

2.消费者认可教育产品的哪些潜在功能：基于消费者在教育过程中对教育产品的期待

3.使用者如何发挥教育产品的主导功能：基于使用者在操作教育产品时的功能定位与自我导向案例剖析：点读机的功与过（利与弊）多种多样的点读机（一）点读机的功（利）媒体质疑：点读机有用吗？（点读机的弊端揭秘）弊端之一：观念误导。“只要有了点读机，就能点出好成绩”。弊端之二：辐射超标。电磁辐射已经成为全球上继大气、水源、噪音之后的第四大隐形的健康杀手。弊端之三：内容“低劣”。教材盗版，发音错误和游戏误区。

老师的分析：电子助学产品对学习有一定的帮助，但只能将其作为一种辅助工具，关键还在于教师的课堂教学。不能让孩子感觉反正家里有位“电子老师”，上课不听也无所谓。还有的学生平时在课堂或者课后可以方便地用学习机来查资料，在考试的时候就会出现束手无策、思维短路现象，这也是过分依赖学习机的弊端。家长的担心：第一：对孩子眼睛有损害；第二：使孩子形成过分的依赖型；第三：对于家庭条件不好的孩子买不起这些造成自卑等......

教师与家长的看法（三）儿童（学习者）的视角：一个被遗忘的角落儿童真的喜欢点读机吗？（好玩还是好学？）点读机真的能让儿童学习变得容易吗？（并且不让妈妈操心吗？）点读机在儿童学习中到底扮演什么角色呢？（助手还是领导？）点读机的哪些功能被儿童认可并且用于学习过程呢？（自学、复习还是纠错？）一、儿童乐于怎样学习？

儿童乐于怎样的学习取决于儿童的天性。那么，儿童的天性是什么呢？陈鹤琴总结：好动、好问、好模仿、好表扬、好冲动。皮亚杰发现：拟人化、游戏化、操作化由此，可以初步推断儿童乐于学习的方式大致有：

1.操作学习：手脑并用（做中学）

2.体验学习：兴趣导向，愉快体验（生理性、情绪性、认知性）

3.情境学习：真实问题的解决过程中的内隐学习

4.发现学习：探究、尝试、观察。（一）操作学习

操作学习区别于其它学习形式的突出特征是，学习者是在实际动手操作活动中进行学习。其对象是实物或学习者自身身体器官动作，而不是文字符号、他人或事物的形象；形式是实际动手操作，而不是言语行为或静听、静观、静思。操作学习主要在两种活动中展开。一种是工具性的操作活动，它以物质性的工具作用于实际事物，如制作、实验、劳动、工具游戏、雕塑、绘画和器乐演奏等；另一种是身体器官活动，其特征是，活动者以自身身体器官的动作为操作对象，如唱歌、跳舞、戏剧表演和各种体育活动等。（二）体验学习（三）情境学习

学习不仅仅是一个个体性的意义建构的心理过程，而更是一个社会性的、实践性的、以差异资源为中介的参与过程。基于知识的社会性和情境性，学习的本质就是对话，在学习的过程中所经历的就是广泛的社会协商。而“学习的快乐就是走向对话”。简单说来，情境学习是指在要学习的知识、技能的应用情境中进行学习的方式。也就是说，你要学习的东西将实际应用在什么情境中，那么你就应该在什么样的情境中学习这些东西。“在哪里用，就在哪里学。”譬如，你要学习做菜，就应该在厨房里学习，因为你以后炒菜就是在厨房里。为什么要这样学习呢？因为学习不能被简单地视为把抽象的、去情境化的知识从一个人传递给另外一个人；学习是一个社会性的过程，知识在这个过程中是由大家共同建构的；这样的学习总是处于一个特定的情境中，渗透在特定的社会和自然环境中。（四）发现学习

发现学习，就是通过学习者的独立学习，独立思考，自行发现知识，掌握原理原则。发现，并不局限于寻求人类尚未知晓的事物。发现学习既是教的方法，又是学习方法。美国R.格拉泽主张，应把“靠发现而学习”(learningbydiscovery)与“以发现为目标的学习”(learningtodiscovery)区分开来，前者是指通过发现过程进行学习的方法，而后者则是把学习发现的方法本身作为学习的目的。发现学习既是通过发现过程进行学习，也把学习发现的方法作为学习的目标。所以，发现学习是以培养探究性思维方法为目标，利用基本教材使学生通过一定的发现步骤进行学习的一种方式。其主要特点是学习的主要内容必须由学生自我发现。二、儿童如何认知世界？

儿童为什么能成为一个独立的成人？是因为儿童善于学习、乐于学习、勤于学习。儿童生来就是一个永不满足的科学家——全心全意的探究着他（她）所来到的这个世界。严格意义上，儿童不是像科学家那样认识世界，恰恰相反，科学家应该像儿童一样去认知世界。人类的儿童一出生就拥有三大优势：复杂的大脑、不知疲倦学习精神和倾心教养儿童的成人（父母）。其中，儿童脑工作方式及其发育模式决定了幼儿如何认知世界？文献研究初步发现儿童认知世界的三种特殊模式。

1.感官的信息通达模式

2.身体的运动感受模式

3.大脑的意义生成模式（一）儿童的大脑是如何工作的？1.大脑是一个自然学习系统2.大脑同时对信息进行整体和部分加工

大脑功能单侧化的研究表明，大脑的左右半球有巨大的区别，左脑一般把信息分解成部分；右脑一般以整体或整体的系列感知和使用信息。最近的研究表明，两半球之间具有功能补偿性，彼此互通信息和意义。部分和整体是辩证统一的，每一个健康的人，无论做什么事情，两大脑半球不可避免地相互影响和相互作用。如果忽视部分或忽视整体，人在学习上就有巨大的困难。因此，学习的内容只有放在更大的内容情境中，才能更好地理解和掌握。3.每个大脑都是独一无二的系统

虽然我们都有相同数量的系统，如，感觉和基本的情感，但是它们在不同的大脑中以不同方式进行整合。每个人接受的刺激、所处情境不同、感受和体验经验的方式和质量也不同，而且文化、学习生活经历的独特性和复杂性也影响了大脑的结构。“学习改变大脑，因为大脑能根据每一个新的刺激，经验和行为进行重新联结。”所以，每个儿童大脑的发育都不尽相同。4.大脑是意义的创造者

人是意义创造者。意义包含如相关性、情感和情境以及模式等因素。相关性是大脑建立与现有节点有关联的功能，情感是由脑内化学物质激发的，情境激发了模式的探究，而模式（信息的有意义组织和分类）可能与更深层次神经领域的信息和活动有关。大脑的这种意义探究活动要求学习具有关联性，注重对学生的情感支持。一方面，情感参与了意义过程并且对未来的学习做出预测，另一方面它也参与到了儿童的目标、信念和经验之中。考虑到情感对模式形成的重要性以及儿童的学习更容易受情感影响的特性，教育者需了解儿童那些参与和决定其未来学习的情感和态度。当这种能力在教学中调动起来时，有助于大脑整合起初没有联系或看上去零散信息。5.人至少有空间记忆和机械学习记忆两套记忆系统

我们有一套自然和空间的记忆系统，它不需背诵，并允许经验的瞬时记忆。如记住昨天晚饭在哪里吃的，吃的是什么并不需要我们刻意地记忆。这个记忆系统使我们很容易地登记日常三维空间的经验。人人拥有这个系统，并且这个系统总是处于活跃状态。这个系统常常被新奇事物激发，当知识和技能放在自然空间记忆中学习时，理解和记忆的效果较好。6.学习包含有意识的过程

和无意识的过程

学习的许多内容不仅仅被有意识地理解。在外部被感知的大部分信号是在学习者无意识的情况下进入大脑，并在无意识的水平发挥作用，对注意范围之外刺激的感知就是一种无意识过程。例如，教师的体态语虽然不一定受到学生的注意，但是他们会把所学习的内容与教师的体态语联系在一起理解，那么教师的体态语就是学生无意识地注意和加工的对象。（二）儿童的大脑是怎样发育的？

脑是学习的器官。脑学习的机制与加工过程为揭示学习奥秘提供了科学依据。人为的介入婴儿与成人之间的正常互动是无用的，而且会引起不良的后果。因而已经尽他们所能使自己更聪明伶俐，他们知道自己需要知道什么，并且能非常有效地选择自己所需要的信息。他们天生就能了解周围真实的世界，能通过游戏了解外界事物，能通过与爱他们的人一起游戏来学习许多东西。父母及成人在正常情况下需要安排更多的时间和精力，发挥天赋的能力去帮助婴儿学习。大自然设计我们去教育孩子，同样也设计婴儿去学习。婴儿和成人都没有固定的、反射性的学与教的方式。相反，人类认知的灵活性就像婴儿期神经突触的丰富性那样。我们是与生俱来便能认识新环境、适应新环境的生物。

科学家在爱因斯坦大脑中发现罕见结构

举世闻名的科学家爱因斯坦1955年逝世后，普林斯顿大学的专家曾将他的大脑保存了下来，并切片成240片进行研究。最新的研究发现，爱因斯坦大脑的顶叶部位有许多山脊状和凹槽状结构，这些极其罕见的结构很可能是爱因斯坦与众不同的奥秘所在。

爱因斯坦大脑结构图

美国佛罗里达州立大学科学家迪安-法尔克对爱因斯坦大脑的照片，尤其是大脑顶叶进行了深入研究。法尔克宣称，他在一些较为宽大的顶叶上发现了许多突起的山脊状和凹槽图案。法尔克认为，这种极为罕见的图案可能就是爱因斯坦在研究物理学过程中能够进行形象化思维的主要因素。法尔克的另一项特异性发现就是在爱因斯坦大脑的运动皮质中发现了一个球形突起物。法尔克解释了这一球形突起物的意义。“在其他研究中，也会发现相似的球形突起物。通常这种球形突起物被认为与音乐天赋有关。大家可能都了解，自从童年时期起，爱因斯坦就非常喜爱拉小提琴。”因此，科学家们认为，爱因斯坦之所以会成为科学天才，这与他的大脑结构特异性密切相关，结构特异性或许是比大脑尺寸大小更为重要的因素。大脑结构特异性1.大脑发育及学习的关键期假说学习的生理机制：突触传递方式的改变；学习的脑功能：神经细胞的树突刺变得更为丰茂，树突与其它神经细胞的轴突接触（突触）更多大脑神经突触生长的倒U型假说2.脑的特异化与学习

每个半球都有独立的信息加工和思维功能，然而，在具体活动中，两个半球都是共同参与的。但是，优势半球影响人格、能力与学习风格。“裂脑人”研究

人脑的机能是高度专门化的，左半球机能具有分析的、抽象的、继时的、理性的和主题的特征；右半球机能具有全息的、具体的、同时的、直观的和同格的特征。左半球在语言和与语言有关的概念、抽象、逻辑分析能力上占优势；右半球则在空间知觉、音乐绘画等整体形象、具体思维能力上占优势。两个半球好象是两套不同类型的信息加工系统，它们相辅相成、相互补充、相互制约、相互协作，以实现人的高度完整和准确的行为。一个半球与两人半球病人的画人测验大脑的机能定位与学习分工3.学习与脑的可塑性

大脑的生理变化是经验的结果，而大脑成熟则是遗传特征与外部经验交互作用的结果。学习可以增强大脑的可塑性并且改进到闹功能或修复大脑神经网络连接。

科学家首次描绘大脑皮层接线图上图为大脑细胞的主要路径，下图为神经连接最繁忙的集线器（红色）学习改变大脑人类大脑皮层神经图（三）学习的作用1.学习是有机体和环境取得平衡的条件。2.学习可以影响成熟。3.学习能激发人脑智力的潜能，从而促进个体心理发展。1.学习、本能与环境适应学习与生命并存，学习就是生活。

在环境适应中，低等动物的本能成分高；进化水平越高，学习的成分越大。进化水平越高动物，学习潜能越大。2.学习与成熟

美国国家心理健康研究所的心理专家杰-基德研究发现，越接近成年，负责复杂推理的大脑皮层组织就越厚。对于较为聪明的儿童，大脑皮层的生长更快并且思考时变薄的速度也越快。基德还表示，外界环境因素对大脑的生长有很大影响。

中枢神经退化

科学家做过这样一个实验，将小猫饲养在只有直条纹环境中的笼子里数月后，把铅笔竖着在小猫眼前晃动，小猫有反应，而将铅笔横着晃动时，它没有任何反应。通过研究发现，小猫已失去了对横线的视觉反应，而且，错过了对横线视觉的“临界期”，之后无论怎样努力扭转这一局面，都无济于事，这只小猫将终身看不见横线。3.学习与潜能开发三、儿童怎样获得知识？知识学习过程的三个阶段：1.知识的生成与理解2.知识的整合与深化3.知识的应用与迁移（一）知识及其涵义

知识是人们对事物属性与联系的能动反映。人（主体）在活动中通过与客体的相互作用，获得来自客体的信息，并且用一定的方式对这些信息进行加工和组织，形成对客体的理解，从而形成知识。一方面，知识储存在个体的头脑中，成为个体知识或主观知识；另一方面，又可以通过文字符号等表述出来，传播开来，成为公共知识或客观知识。问题：知识与数据、信息的联系与区别何在？知识的功能

知识是来自实践活动的认知成果，具有一定的稳定性与明确性，构成了个体适应环境过程中定向与调节的基础。1.辨别功能：辨认与归类——熟悉与陌生2.预期功能：推论与预测——把握变化趋势3.调节功能：监控与调节——活动过程的稳定性问题：如何把握知识的发展性（知识更新）与学习的创造性（学习者的自主性）的辩证关系？（二）知识的分类

知识的分类是理解知识的方式之一，而分类结果取决于分类的标准及其理论依据。不同角度的分类有助于全面把握知识的实质。1.陈述性知识与程序性知识：在实际活动与问题解决中，陈述性知识为操作程序提供信息，程序性知识促进陈述性知识的深化2.显性知识与隐性知识：两种知识的转化（社会化与综合化、内化与外化）问题：陈述性知识与程序性知识在学习过程上有何差异？（三）知识的表征

知识的表征是指知识在头脑中的表示形式和组织结构。不同类型的知识有不同的表征方式。陈述性知识以概念、命题、命题网络、表象或图式表征，而程序性知识则主要以产生式表征，有时也能以图式表征。

概念代表事物的基本属性和基本特征，是一种简单的表征形式；1.概念的获得概念的获得就是理解一类事物共同的关键属性。儿童获得概念有两种形式：概念形成：学习者从大量的同类事物的不同例证中独立发现关键特征的过程。概念同化：利用学习者认知结构中原有概念，以定义的方式直接给学习者提示概念的关键特征，从而使其获得概念的方式。2.概念的运用知觉水平上的运用：特例——知觉类型思维水平上的运用：新概念——层次高的概念、识别新特例1.概念2.命题与命题网络

命题用于表述一个事实或描述一个状态，通常由一个关系和一个以上的论题组成，关系限制论题。如果命题之间具有相互关系则可以构成命题网络。二者是陈述性知识的主要表征方式。3.表象

表象指在头脑中形成的与现实世界的情境相类似的心理图像。表象是客观对象不在主体面前呈现时，在观念中所保持的客观对象的形象和客体形象在观念中复现的过程。表象不仅是一个人的映象，而且是一种操作，即心理操作可以以表象的形式进行，即形象思维活动。从这个意义上说，表象的心理操作、形象思维与概念思维可处于不同水平的相互作用中。在心理学中，表象是指过去感知过的事物形象在头脑中再现的过程。4.图式

图式是指有组织的知识结构。图式是关于某个主题的一个知识单元，包括与某主题相关的一套相互联系的基本概念，构成了感知、理解外界信息的框架结构。命题与表象只能表征单个观念（知识），而图式表征了人类对某个主体的知识具有的综合性质。图式具有三个基本特征：含有变量、具有层次、能促进推论。图式的类型：物体图式、事件图式（脚本与故事语法）、动作图式。5.产生式

产生式包含了“如果某种条件满足，那么就执行某种动作”的知识，表明了索要进行的活动以及发生这种活动的条件，具有自动激活的特点。产生式是程序性知识的主要表征方式。程序性知识的在获得之初是以命题网络的形式表征，在变式练习的条件下就转化为产生式的表征方式。（四）知识学习的基本机制

知识的学习包括知识的获得与知识的应用两个基本环节。所有阶段的知识学习都遵循知识的双向建构过程。1.新知识的同化：学习者通过将新知识与原有知识经验联系起来，从而获得新知识的意义，把它纳入已有的认知结构的过程。2.知识的顺应：随着新知识的同化，原有知识会因为新知识的纳入而发生一定的调整与改组。同化意味