学习科学之下教育心理学的观点及应用浅析 ——读《人是如何学习的：大脑、心理、经验及学校》有感
“人是如何学习的”这一问题是人类长期以来共同关注研究的一个重要问题。20世纪以来，国际环境复杂，经济全球化、世界多极化深入发展，同时，世界也进入了以信息技术为中心的重要发展时期，社会也面临着知识经济的冲击。在这种背景下，充分挖掘人们的学习潜力，探究优秀的学习方法越来越具有重要地位。
在20世纪末期，学习科学应运而生。学习科学是一个综合性的学科领域，涵盖了教育心理学、教育技术学、课程与教学论等多方面的内容。在学习科学中，教育心理学起到了原理性的指导作用。本文将结合《人是如何学习的：大脑、心理、经验及学校》一文，从学习科学之下的教育心理学角度出发，对“人是如何学习的”“人应该如何学习”这两个问题进行探究。
一、学习科学与教育心理学
教育心理学是一门理论与实践并重的学科。自19世纪末，心理学成为一门独立的学科以来，人类对学习问题有了进一步的认识。长期以来，人们对学习现象及其本质规律的探索历史较为久远，对现象和规律的探究可以看作是教育心理学的理论性体现。但是，在对学习进行科学研究，结合教育教学实际情况提出具体原则和操作方法上的历史却相对短暂。后者可以视为教育心理学的应用性体现。学习科学之下的教育心理学兼具理论性和应用性，也是科学主义与人文主义的冲突与融合体现，既是对个体感知、记忆、思维等认知规律的探究，也是根植于社会文化、现实生活的具体实践。
二、行为主义及其学习观点
早期的心理学学派将“意识”作为主要的研究对象，而行为主义开始将人类的行为或活动作为研究对象，并将学习定义为通过刺激和反应间建立联结的过程，最典型的实验就是巴甫洛夫的条件反射实验和桑代克的“迷笼实验”和斯金纳的老鼠实验，这些实验都证明了刺激与反应间的联系。
行为主义的学习观点可以归纳为两方面。一，在学习过程中重视强化理论的运用。桑代克提出了学习三大定律，包括准备律、练习律和效果律，效果律逐步演化为了强化理论。行为主义的学习动力由两部分组成，包括内驱力（如饥饿）和外部力量（如奖励和惩罚）。桑代克通过“迷笼实验”证明，奖励能够增强刺激和反应间的联结，而奖励是一种正强化。这种观点依旧体现在我们今天的学习生活中。在小学阶段和幼儿园阶段，老师通常会用一些奖励来促进学生的学习积极性，也存在着通过罚站等负强化手段让学生避免上课走神等。二，重视预习工作和复习工作的开展。三大学习定律中的准备律指学习主体需要在学习前有所准备，这样才能收获较好的学习效果。此外，斯金纳还认为，消退是由无强化引起的，遗忘则是随时间消逝而逐渐衰退的。这两个理论都为预习工作和复习工作的开展提供了一定的理论基础，也与艾宾浩斯后来提出的遗忘曲线有一定的相似性。
但是早期行为行为主义也存在一定的局限性，其强调可观察的刺激条件与这些条件相关的行为，是联系浮于表面，很难对这些现象进行深入理解、推理与思考。此外，早期的行为主义建立在动物实验的基础上，而忽略了人的特殊性，这也给理论的使用留下了隐患。例如，我们目前所诟病的“电击戒网瘾”疗法，就是滥用刺激进行负强化的反面案例。
在后续的新行为主义中，也出现了折中的思想，即既保留将行为用作数据的科学精确性，也允许对内部的心理状况做出一定的假设。折中派的代表思想是班图拉的社会学习理论，该理论事实上已经结合了认知主义的部分观点，意识到了环境的重要性，去探讨个人认知、行为与环境因素三者及其交互作用。
三、人本主义及其学习观点
20世纪60年代后，人本主义理论和认知理论逐步兴起。人本主义心理学反对行为主义将动物实验的结果推及人的行为，强调以人中心，并强调人的尊严和价值，认为需要将对人本性的研究与社会环境联系起来。学习科学之下也有许多以人本主义心理学为基础的学习理论。
人本主义心理学的代表人物罗杰斯认为，学习并不是如同行为主义所认为的一样，是机械的刺激与反应之间的联结总合，在学习中，还要考虑人的知觉，不同的知觉能让人面对同一件事物时做出不同的解释，这一理论对当今课堂环境的设计也有启发性的作用。《人是如何学习的》一书中提到，学习环境的培育需要注意四个属性，包括学习者中心、知识中心、形成性评价与注意学习情境。学习者中心就很好地体现了人本主义的思想，其强调让教师密切关注学生带入课堂中的知识、技能和态度，诸如文化差异与学生对智慧的观点和看法会影响到学生在学校和课堂中的表现。因此，人本主义的学习观点，强调要使学生掌握学习方法，最好的学习是学会如何进行学习，这与本书的主题也非常吻合。
人本主义的另一大学习观点是强调学习对人的价值。马斯洛曾提出了需要层次理论，包括了社交需求和自我实现需求。《人是如何学习的》一书中提到了一张以学习为中心向外延伸的树状图，在围绕着中心的“树杈”中，其中的重要一项就是合作学习。进入21世纪后，已经有许多国家和组织将合作列为了一种核心素养。合作学习的能力不仅能在一定程度上提高学习效率，也能满足学生的社交需求，锻炼社交能力。自我实现则指人类将自身潜在的东西变成现实的一种基本倾向。目前的学习理论也非常重视学生潜力的挖掘。从深度上来说，常设置一些具有挑战性的学习任务。从广度上来说，也会涉及一些过去未涉及的领域。总的来说，就是使学生走出原有知识的舒适区。此外，在马斯洛自我实现需求的基础上，罗杰斯提出了“自我实现”的三个阶段，包括映射阶段，即出于外界的期望进行的学习；混乱阶段，即教师的观点与学生的观点产生矛盾的阶段；自我实现阶段，学生的自我意识能在学习中起主导作用，能够独立创造地做出决定和判断，这与新学习科学中的“主动学习”观点也有些相似。
总的来说，人本主义的学习观以“以人为中心”为核心原则，强调学习动机，掌握学习方法，重视学习过程与学习最终带给人的价值，可以说是科学主义与人文价值在学习科学这个领域中的一个融合。
四、精神分析的人格发展理论及其对学习的启示
以弗洛伊德“自我”“本我”“超我”的人格理论为基础，精神分析理论也包括了人格发展理论，其中包括弗洛 伊德提出的五阶段论与埃里克森进一步完善的人格发展八阶段理论。弗洛伊德的五阶段论以人类各阶段的生理特征作为基础，从生理向心理转化，而埃里克森则聚焦于自我意识的形成和发展过程，这一理论也能为人的学习提供一定的启示。
人格发展八阶段理论同时借鉴了遗传决定论与环境决定论，认为健全的人格是在人与环境相互作用中形成的，影响人格发展的因素包括自我、社会文化等。在该理论提到的八个阶段中，每一阶段都会面临一种矛盾和危机，如果能够顺利解决这些矛盾和危机，就能对人格的健全和未来的发展起到积极的影响。略过人格发展前期与后期，我想主要谈谈学前期、学龄期儿童所面临的矛盾及其对学习的启示。
人格发展八阶段理论中的学前期处于3到6岁，该理论认为，学前期主要面临的是主动感与内疚感之间的矛盾。在这个阶段中，孩子对外界具有探索的积极性，但是如果探索出错，受到大人的责备，就会产生内疚感。这也启示我们，在对学前儿童的教育中，不能过分苛责以打击其学习积极性。从我自身经历而言，我对此其实深有体会。在我的童年经历中，我曾有过当众诗朗诵忘词以至受到围观大人嘲笑的经历。也许当时他们的笑是善意的，但是不可否认的是，这确实对我造成了打击，使我成为了一个较为被动的人，不敢去尝试没有把握的事情，对一些挑战性学习任务常呈现悲观态度。在面临展示性的学习任务时，我的第一反映也是想推给其他同学做，自己负责幕后工作，怕重现诗朗诵忘词的场景。由此可见，来自成人的鼓励对于学前期的儿童是至关重要的，与其未来面对各类学习任务的积极性有所关联。此外，有许多学者认为，“学习障碍”的产生也有缺乏父母抚爱等心理教育与环境因素方面的影响。
学龄期指6-12岁，该阶段往往是许多儿童的小学阶段，所以对于小学教师来说，把握该阶段儿童的一些心理特点也能对其教学工作的开展起到帮助。在该阶段中，儿童所面临的是勤奋感与自卑感之间的矛盾。学生进入学校后开始进行系统的知识的学习，开始体验勤奋学习以获得知识的快乐。但是儿童如果常遭受不能获得成功，不能顺利获得知识的挫折，就会产生自卑感，认为自己怎么学也学不过别人，学习的积极性受到打击，甚至开始自暴自弃。
这一理论中学前期与学龄期面临的两对矛盾都体现了外在引导对学习的作用。正如《人是如何学习的》中提到，儿童天生的学习能力需要引导，其早期能力有赖于催化和调教，成人在激发儿童好奇心和增强儿童的坚持性中起着关键作用，需要通过引导、激励等方式提供帮助。
五、认知主义及其学习观点
20世纪50年代末期，人们越来越能够认识到人类本身和其生存环境的复杂性，这种认识导致了一个新领域，即认知科学的诞生。狭义上的认知科学是研究智能实体与其环境相互作用原理的一门科学，而广义上的认知科学则是研究对认知的理解，从而将不同研究认知的观点综合起来的一门科学。认知科学具有六个分支学科，包括心理学、哲学、语言学、计算机科学、人类学和神经科学。认知主义的心理学观点是认知科学产生的指导性观点，是认知科学的重要组成部分，但同样的，认知科学中框架下分支学科研究成果共享的性质也促进了认知心理学的发展。如本书中提到，“新的实验工具、方法论和假设理论的方法使科学家能够开始对心理功能进行认真的研究：检验他们的理论，而不只是对思维和学习进行猜测”。新学习科学同样从认知科学下的心理学科中得到了启发。
下文将结合认知主义心理学的一些基础观点、认知科学下心理学的发展观点及其在新学习科学中的理解运用展开分析。
（一）皮亚杰的建构主义发展观与认知主义发展理论
20世纪的大部分时间与之前的时间里，人们一度认为婴儿缺乏形成复杂想法的能力，是一块白板，知识与经验需要慢慢地、被动地刻录在这块白板上。但是当人们意识到人的复杂性后，这一观点受到了许多质疑。通过方法论的改善，人们能够切实收集到一些具有非凡能力的婴儿的数据，而不是如前人一样仅仅进行猜测。这些非凡能力的数据证明了婴幼儿也能具备一定的能力，是能够主动的、进行自我概念发展的主体。
皮亚杰首先进行婴幼儿“心智复苏”，摆脱了婴儿白板说束缚。他认为可以用复杂的认知结构来对婴幼儿 的心理做出描述，通过观察、访谈等科学的调研形式得出了认知发展阶段理论。而这一观点的理论基础可以追溯到皮亚杰的建构主义发展观。皮亚杰认为，发展是个体与环境相互作用的一个过程，该过程并不是简单的在原有信息基础上加上新的知识和经验，而包括了适应和建构两种机能。适应中同化与顺应的过程又可以用来解释认知结构与环境刺激间的关系，有机体面对刺激，如果能用已有的图式将刺激顺利整合到自己的认知结构中，即为同化，如果无法顺利整合，自己的图式反而因为刺激做出适应性改变，即为顺应。
建构理论对于学习科学也产生了深远的影响。新学习科学强调理解性学习，即能够将知识吸收到自己的认知结构中，而不是单纯的记忆。有用的知识也不等同于一连串无联系的事实，知识需要围绕重要概念进行联系组织，达到理解和迁移的过程。例如我们在学习数学公式和其一系列变式时，不能机械背诵公式，而是需要知道原始公式是怎么样来的，可以借助几何法等得出，也需要知道原始公式是怎样经过一系列转化成为变式的，这样才有利于学生灵活运用这一方面的知识。建构主义也使新学习科学开始关注已有的知识，书中提到“从最一般的意义上来说，现代学习观就是人们用他们已知道和相信的知识去建构新知识和对新知识的理解”，这句话用盲人摸象的成语故事就能解释，每个人摸到大象身体部分的不同，决定了他们想象中大象整体模样的不同。这给我们的启示是，教师需要关注学习者在学习给定主题是的不完整理解、错误观念及对概念的天真解释。此外，建构主义对元认知的提出和具体教学方法的设计也提供了指导性的作用。
皮亚杰的认知阶段发展论具体包括了四个阶段：0-2岁的感知运动阶段，在这一阶段中，认知通过感知和运动进行发展；2-7岁的前运算阶段，感知和运动逐步内化为内部的表象或形象，可以开始运用语言或抽象符号；7-11岁的具体运算阶段，儿童逐步有了抽象概念；11-12岁的形式运算阶段，儿童的思维水平已经接近成人水平，同时也不再刻板地遵循规则。通过自然观察，皮亚杰认为幼儿的世界是一个以自我为中心，但兼顾环境的内外兼容的世界，认知能力的发展取决于观察、聆听和触摸图式的逐步协调，不主张教给儿童超出他们发展水平的知识。之后，人们还通过大量的实验室研究完善与细化了皮亚杰通过自然观察所得出的结论，例如早期语言学习也有一定的阶段发展特征，需要由环境驱动。
与此相似的是“学习关键期”理论。关键期是指在个体发展过程中，环境能起到最大效用的阶段。儿童发展心理学一般认为，0-2岁是亲子依恋关键期，1-3岁时口语学习关键期，4-5岁时书面语学习关键期，5岁以前是音乐学习关键期，10岁以前是外语学习的关键期。虽然人们并不需要严格遵循学习关键期理论，但是这至少也能对早期培养儿童提供一个参考方向，也证明了并不是所有东西都要从小抓起，有时过重的学习负担所带来的效率是低下的。
（二）维果斯基的文化历史发展理论与最近发展区
维果斯基主张人的心理机能是社会历史的产物，重视社会文化对人类心理发展的重要作用。此外，人需要通过不断实践发展思维与智力，将来自外部的知识经验不断进行外化。此外，他出了最近发展区理念，即儿童现有的水平和通过他人帮助后的水平的差距。
维果斯基的心理学理论主要从三个方面为教与学提供了参考。
首先，他肯定了学习者的主观能动性。学习者并不是被动接受知识，而是需要通过一定的活动与实践进行内化。他同样秉承建构主义的观点，认为学生的内在认知会形成一定的结构，用以吸收、分析和接纳新的知识和经验。学生掌握知识的能力在某种程度上取决于其所建构的知识。
其次，学生的学习受环境的影响。任何的学习都是在一定环境之下展开的，包括社会文化背景、教师的指导与同伴的互动等。这个观点可以和前面提到的四个学习环境要素中的“注意学习情境”相关联，鼓励教师参与课堂活动的设计、学生相互合作并且将课堂学习向外延伸，例如提升家长对于学生学习的参与积极性，这种多主体参与的学习被称为“共同体中心”。
最后，需要设立一定挑战性的任务。这一点与维果斯基的最近发展区理念直接相关，最近发展区理念强调能力的上位水平，认为学习者的能力能够不断得到提升，所以设置一些适当超前的任务是有意义的。最近发展区理念还体现了合作学习的思想，例如，一开始，学生需要通过教师或同伴的协助才能完成任务，但是经过一次合作学习的锻炼后，他也有可能仅凭自己的能力便能完成任务。
（三）认知主义的主要学习观点及其应用
从皮亚杰和维果斯基的理论中，我们能够总结出一些新的学习观点与概念。
第一，强调“元认知”的作用。“元认知”是认知的认知，是指人们预测他们在各种任务中所能表现出的能力以及对自身目前的理解和掌握进行自我审查的能力，例如，有些学生对自己的数学能力没有信心，刚看到一道题就觉得自己做不出来，这种对自己的过分低估就是元认知的一种体现。元认知关系到学生学习的动机、在学习过程中表现出来的积极性、对自身学习进度及关注重点进行调节等，例如，当学生高估了自己的能力，有时就很难再耐下心打好基础，长此以往，这对学习是不利的。
第二，强调“共同体”的作用。外部因素能在促进学生学习发展方面充当一个向导的角色。人可以作为共同体的构成因素，老师的教导、父母的引导、同伴的协作都能提供一定的帮助，这也为目前建立“学校—家庭—社区”三位一体的教育系统与推动建立合作学习提供了理论支持。不仅是人，强大的工具和文化物品等也能成为共同体的构成因素，例如电视、书籍、影像设备等，这强调了教育技术在学习中的重要作用。
第三，关注“已有的知识”。无论是皮亚杰还是维果斯基，秉承的都是建构主义的观点，认为学习者后来知识的吸收理解情况建立在前面所学的已有知识形成的认知结构上。有许多证据表明，如果教师关注学习者带到学习任务中的已有知识和观念，将这些知识作为新教学的起点，并在教学过程中不断监控学生对概念的转化，做出适当调整，那么就能促进学生学习。所以，教育要重视不同阶段儿童的认知特征，无论是滞后的教学还是过于超前的教学都不利于学习活动的开展，例如，研究发现，儿童的早期数字概念可能会对后续高级数学的学习产生阻碍，这也能为人们对过去如火如荼的小学奥数培训产生一定的反思。
第四，推动新型教学模式的产生。建构主义的学习环境是一个开放的、充满着意义解释和建构的环境，它由情境、协作、会话和意义建构四个要素构成。根据这四个要素，也诞生了一些新型教学模式，最典型的是支架式教学。支架式教学的框架根据最近发展区建立，将学生引入一定的问题情境，再让学生进行独立探索、协作学习，最后进行评价，包括个人的自我评价和集体对个人学习的评价，体现了进入21世纪后教育目标的变化。此外，该理论对合作学习、情境教学等教学模式也提供了一定的指导。
六、结语
在教育领域中一直存在这样的一个悖论，“用过去的知识，教授现在的孩子，去面对未来的世界”。在过去的几十年间，人类的科学技术、经济社会等方面有了变革式的进步，教育同样需要迎来改变，来提升学生面对开放、多元的未来世界的能力。在这其中，教育心理学的一些观点也能为这场“学习的革命”提供支持。
从上世纪到本世纪，我们的理论在不断地进行发展完善，不仅建立在原有心理学理论的基础上，神经科学、人类学等领域的重要观点也对其产生了影响，是文化的碰撞与融合，技术与方法的进步更为系统地探究人类学习规律提供了支持。正如高文教授所说，在学习革命的浪潮之下，“我们将彻底改革几个世纪以来人们已经习以为常的、旧的、传统的教育观念和教学模式，创造出一种在真正意义上尊重人的主体性、激发人的创造性、相信并开发人的潜力、便于人与人交际与合作的崭新教育观念和学习模式”。
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