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【芥末翻】每篇五分钟,带你回顾实用教育理论

作者:尔瑞 发布时间:

【芥末翻】每篇五分钟,带你回顾实用教育理论

作者:尔瑞 发布时间:

摘要:六篇论文涉及蒙氏教育、教育心理学、认知心理学、脑科学,爱学习的你值得拥有!

【芥末翻】是芥末堆全新推出的一档学术栏目,由芥末堆海外翻译社群的小伙伴们助力完成。我们致力于将全球经典或是前沿的教育理念、教育技术、学习理论、实践案例等文献翻译成中文,并希望能够通过引进这类优质教育研究成果,在全球教育科学的推动下,让更好的教育来得更快!

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图片来源:Unplash

1-2月,周六芥末翻共发布六篇有关教育理论基础的文章,涉及蒙氏教育、教育心理学(徽章对学学习动机的影响)、认知心理学(人类学习潜力上的个体差异)、脑科学(压力对大脑区域活动的影响、通过认知和脑科学了解学习、通过大脑预测误差进行社会学习),领域间有交叉:

1. 有关蒙氏教学法有效性的研究

2. 奖励徽章对教育有用吗?取决于徽章的类型和学习者的知识

3. 人类学习潜力上的个体差异

4. 压力下的学习和记忆:对课堂的启示

5. 新见解:通过认知和脑科学了解学习

6. 通过大脑预测误差来进行社会学习

这些论文知识点你了解多少?看正文前不妨先测测~考考你——芥末翻教育基础理论篇

1. 有关蒙氏教学法有效性的研究

与蒙氏教学法有效性最为相关的要素,是它的教具和这种教学方式形成的自我驱动力。蒙氏教具创造出现实世界的儿童版,让幼儿在适宜的教育环境下学习。从日常生活系列、感官系列、读写系列再到数学系列,每种教具都有它对应的教育功效。它们也可相互结合,在完备的教育主题下达到更好的效果。教具的“错误控制”设计有助于幼儿实现自主探究:1)教具使用孤立性设计,使得儿童更能仔细把握事物主要特征。如教具以朴实干净的色调为主,儿童更能观察事物的其他特征;2)通过错误控制标志,提醒儿童在操作过程中避免犯错或出错后能自动纠正错误。如在一些盛器上加上限水标志线,避免孩子取水过量;3)运用答案唯一的错误控制法,只有一条途径取得成功,让孩子进行探索,多次试误,通过探索掌握知识。

蒙氏教育不仅能在幼儿阶段促进儿童早期识字、数学教育、精细动作技能和注意力等方面的发展,在青少年和老年阶段同样有施展之地。如一些蒙台梭利方法大大改善了老年痴呆患者进食困难的情况。给老年人传递蒙台梭利活动的一种方法,是老年痴呆患者通过跨年龄段的活动,接受学龄前儿童蒙氏教育课程进行治疗。

2. 奖励徽章对教育有用吗?取决于徽章的类型和学习者的知识

教育徽章常常被用于一种替代性评价,用来激励学习者。在此篇文章中,作者通过学习动机理论,研究了参与类徽章和技能型徽章对不同学习水平学生的激励效果。研究发现,徽章与学习者之间存在作用与反作用的关系,一方面学习者自身的动机促进徽章的获得,另一方面徽章的获得可以促进学习者对徽章更加渴望,从而强化学习动机。

此篇文章介绍的学习动机理论包括成就目标理论和预期价值理论。成就目标理论将学习目标分为4类:

表1 成就目标理论分类

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“学习-接近”目标,反映了一种基于自己的兴趣而实现精通的愿望,“成绩-接近”目标反映了一种希望外显的表现得更好的愿望。“成绩-规避”目标反映了避免表现不合格的愿望。“学习-规避”目标,虽然理论上存在,但在大多现实情境中都不会出现。研究通常发现,掌握学习与学术表现结果之间存在正相关关系,而“成绩-规避”(避免表现不合格,感觉学习是被逼的)与学术成果之间存在负相关关系,“成绩-接近”目标最终会产生混合性结果,主要取决于其他变量。总的来说,成就目标导向已被证明是一个能很好预测各种科目学术表现的指标。例如,“学习”目标被发现与学生使用认知策略有积极的联系,而“成绩-接近”目标与教师评估的成绩呈正相关(Wolters 2004)。由于徽章同时拥有“成绩”和“学习”两者元素,使用了徽章,成就目标理论或许可以成为将教育徽章的影响与学习相关的动机相联系的有用办法。

另一个关于动机的理论框架是预期价值理论。学生期望在一个科目中取得怎样的表现,被认为是与成就相关的一个独立预测因素。例如,对数学能力缺乏信心的学生更有可能去猜一个数学问题的答案,而不是去解决它。此外,一个学生对某个学科的兴趣也可以独立地预测其未来的学习。例如,对数学感兴趣的学生,将继续参加与数学相关的课程,和对数学不感兴趣的学生相比,这增加了他们的学习机会。教育徽章除了能潜在改变学习者的成就目标,还可能改变学习者对一个科目的重视程度(通过让他们选择自己要追求的目标),或者他们对于所期待的事物的看法(通过定期地找到自己的成功与不足)。

通过CS2N智能辅导系统徽章的派发,研究发现奖励参与类徽章对表现出色的学生来说并没有明显的动力影响,参与类徽章对动机变化的影响实际上只针对表现不佳的学生。对于那些表现出色的学生来说,规避动机与技能徽章获得存在负相关(即越不想主动学习,获得的技能徽章越少)。因此我们可以对成绩较弱的学生进行参与类徽章奖励(表现不佳的学生在获得参与类徽章的情况下更容易取得技能类徽章),对成绩较好的学生进行技能类徽章奖励。研究发现获得技能徽章的数量与其在数学方面的期望有密切相关。在这里我们看到,获得很少技能徽章的学生,往往会经历成功期望的下降,而那些获得很多技能徽章的人往往会在预期中获得成功。

3. 人类学习潜力上的个体差异

在心理学领域,认知心理学开发了记忆和信息处理模型来尝试解释人类是如何学习的(普遍视角),而心理测量智力研究将焦点放在个体之间的智力差异(差异视角)上。尽管两个研究方向相对独立,但由于都对工作记忆和知识建构的理论开展研究,它们越来越趋向于一致。从普遍视角看,人类具有两项独特的学习能力资源。第一项是工作记忆功能,它是一种通用的资源,可以为下一步的活动同步协调多个心理表征(工作记忆又称短时记忆,在一般记忆功能中,在感觉记忆和长时记忆间起承前启后的作用)。教育学研究将认知学习研究的观点纳入进来,并逐渐将其应用于教学实践。目前已开发和评估了多种教学方法,带动学生们重组和重新定义他们的知识,从而促进他们对高等概念的理解。这些方法包括自我解释、对照案例、元认知问题等。第二项是人类自古以来就拥有的模块化核心知识,包括对空间、数量、物质世界和社会世界的认知。如果采用适当的学习方法,工作记忆可以将核心知识与语言、数字和其他符号系统联系起来,为学术领域的推理和知识获取提供基础。这两项与生俱来,但同时也是个体存在差异的原因。

20世纪初,随着对个体学习潜力预测需求的出现,这个领域的标准化测试开始发展,智力的测量方法被开发并不断改进。智商在人的整个生命周期中是一个相当稳定的值,智力测试成绩是一种客观、可靠和有效的指标,可将其用于预测是否能达到学习效果。通过对同卵双胞胎和异卵双胞胎的研究,我们知道遗传因素在很大程度上影响了智商的差异,但这并不表示我们就能通过一个人的DNA评估他或她的认知能力。智力是由大量的基因共同决定的,而基因由以一种复杂的方式相互发生作用,或与环境发生作用。环境对基因的表达有调节作用,因此智力的遗传力在人的生命周期中会增加。如果一个人的智力想要达到基因的最大潜力,就必须接受10年左右的制度化教育。即环境能促进基因发挥其最大潜力,基因的反应和表达能影响智力的发育,使得智力的遗传力变强。 一个国家如果可以提供良好的营养、医疗和全员高质量教育,国民的智力可以得到更好的发展。

4. 压力下的学习和记忆:对课堂的启示

这篇文章总结了当前压力对记忆的影响的相关研究,并从这些实验结论中得出对教育方面相关设置的启示。1.压力对学习和记忆的影响与紧张突发事件引起的生理和内分泌变化密切相关;2.压力对记忆量的影响与压力作用时间密切相关(时间依赖效应)。研究表明,在学习期间或刚学习之前,较低水平的压力(在学校中可能更频繁发生)可能会加强人们的记忆力。适度的压力可以增强对情绪性材料及与紧张情境相关的信息的记忆形成,而压力可能会削弱与压力源无关材料的编码;3.压力和记忆动力学。有令人信服的证据表明,经巩固的,似乎是稳定的记忆在重新激活时会回到不稳定状态,这就要求在重新巩固的过程中重新稳定记忆。在重新巩固期间,重新激活的记忆可以被削弱、加强或改变。一些对人类的研究支持这样的假说:压力会影响记忆重新巩固,从而影响记忆更新,但压力对再巩固的影响是损害还是优化,需视具体条件而定。对“错误信息效应”的研究进一步说明了压力在记忆更新中的关键作用。包括该研究在内的越来越多的证据表明压力可能会干扰知识的更新,这也许会对教育产生消极影响。4.压力可以改变学习和记忆过程的本质。在压力下,记忆由依赖于海马体的有意识“认知”转变为由背侧纹状体编码的“习惯性”记忆。因此,压力不仅影响学习的内容(内存数量),而且影响编码的内容以及内存如何构建(内存质量)。受压的参与者使用纹状体记忆系统,压力本身不会影响学习成绩,但当参与者在有压力时尝试使用海马记忆系统,表现受损。因此,在无压力参与者中,任务表现与海马活动呈正相关,而在有压力的参与者中,表现与纹状体活动呈正相关,甚至与海马活动呈负相关。在压力下,人的行为变得更加习惯化,并且是基于刺激反应,而不是基于目标指导行动。这种情况下应注意避免重大压力,使学生通过海马体系进行主动、创造性记忆。

在课堂上,这些压力对记忆的影响可能会对学生产生深远的影响。比如,情绪或轻度到中度的压力形式(即没有过度要求的认知挑战,或由听到某些意料之外的事情引起的适度的情绪唤醒)可能增加记忆形成,这可能对研究材料的记忆有积极作用。然而,这些效应可能会出现倒U型,并可能在压力过高时恢复原状。此外,压力可能会导致对课堂上发生的负面事件产生强烈记忆,如考试失败,尴尬的经历或人际冲突(如欺凌),这些强烈的负面记忆可能会让学生产生持久的挫折感和对学校及个人能力的消极态度。压力对学生的这些负面后果可能会由于压力对记忆检索的有害影响而加剧。考试前中度或高度的压力很可能会妨碍记忆的提取,导致对学生知识的低估,得出不好的成绩。此外,压力可能会阻碍新信息与现有知识结构的整合,这可能阻碍通过新事实或教育中对多学科概念的深层次理解更新知识。最后,通过改变记忆系统之间的平衡,压力可能会导致强烈的,僵硬的记忆和习惯,而不是创造性的,复杂的解决新问题的方法,这可能又导致对学生能力的低估。

5. 新见解:通过认知和脑科学了解学习

神经科学家已经证实,为了应对环境需求的反应能力,大脑产生变异,从而逐渐强化和不断完善的过程被称为可塑性。这一过程可以分为两种,一种是建立和加强一些神经元的联系,另一种是减弱或消除其他神经元之间的联系。修改的程度取决于学习的类型,而长期的学习会让神经元之间联系的修改更为深刻持久。不但如此,修改的程度还取决于学习的时期,例如婴儿期的孩子新突触的发育极为迅猛。但是值得关注的是,可塑性是在整个生命过程中大脑的核心特征。对于特定的学习类型,在某个特定的时期中大脑的可塑性最强,即存在着接受教育的最佳时期。对于感觉刺激,例如语音,以及对于某些情感和认知体验,例如语言接触,大脑可塑性的最佳时期相对严格,局限在某一特定阶段。而对于词汇学习等其他技能,大脑可塑性最强的时期并不局限在某个特定阶段,即在人的一生中的任何时间都能取得同等的学习效果。个体在参与特定的学习活动时,存在“敏感期”而没有所谓的学习必须发生的“关键期”,“敏感期”较“关键期”而言时间更为灵活,而不是仅针对某一时间段。

现有关于青少年的神经影像学研究发现,青少年的大脑还不成熟,而且青春期后大脑的发育出现显著的变化。青春期是情绪发展的关键时期,因为在此阶段大脑中的荷尔蒙分泌激增,同时大脑前额叶皮质发育尚不成熟,由此可能导致他们行为不稳定。我们将情绪不稳定性和高认知潜能的结合归纳为“高潜力,低控制”。中老年人对任务处理的经验或娴熟度会降低大脑活动水平。从某种意义上讲,这样会更有效率。但是随着年龄的增长,当我们不用大脑处理任务的次数越来越多,大脑也会逐渐退化。研究表明,学习是预防大脑功能减低的有效途径,也就是说,那些一直保持学习(不论是通过成人教育、工作还是社会活动)的中老年人,他们延缓神经性疾病的可能性更高。脑研究为终身学习的整体目标提供了重要的神经科学证据支持,即教育没有年龄歧视,更不是只针对年轻人。尽管年轻人有更强的学习能力,但神经科学证实,学习是一项终身活动并且持续时间越长,学习越有效。

有关大脑的研究结果表明,后天的培养对学习过程至关重要,它为恰当的学习环境提供了方向。很多日常的环境因素都对改进大脑功能有益,例如社会环境本身的质量以及与之的互动性、营养的摄入、体育锻炼、睡眠等。这些因素对教育的影响显而易见,但却常常被人们忽视。

神经科学对“三大障碍”(阅读障碍、计算障碍、痴呆症)也有贡献,比如通过影像测量得知与阅读障碍有关的大脑结构问题,进行早期干预。通过更个性化的评估改善学习:神经影像学可能提供了强有力的机制来确定学生个性化学习特征和初始能力,但同时它也可能导致比现在更强力度的筛选和淘汰。

6. 通过大脑预测误差来进行社会学习

本文中,研究者讨论了多个大脑结构中的自我参照和他人参照的奖励预测误差类型,探究了如何有效运用强化学习算法调节社会学习。什么是“预测误差”:预测误差计算动物在给定的事件或试验中预期发生与实际发生的行为差异,也称为“误差信号”。预测误差被有效地用作驱动自参照学习的信号。计算预期回报与获得回报之间差异的奖励预测误差已被确定为神经生物学中数学学习规则的重要关联知识。什么是“自参照预测误差”:人类和动物从自己的行为和结果中学习。一次次将预期获得的行为结果与实际行为结果相比较得出误差,以此判断下次行为结果能否达到预期。通过自参照预测误差,个体对有用的行为进行强化,以达到自身目的。什么是“他人参照预测误差”(其他参照预测误差):探究他人行为和行为结果之间的误差,以此可对他人下次行为结果产生预测,或对自身行为进行指导。发展心理学首先尝试了解他人,探究婴儿了解世界的方式:儿童就像小科学家一样验证因果关系,他们不断收集世界的数据,再对收集到的数据做出预测,并加以验证。在观察、直接或替代经验的基础上,将他人视为学习对象。大脑中有分别偏向于自我学习和他人学习的结构。

学习者观察智能体行为时,社会学习就此发生。而且无需任何时间或直接重要强化,学习者即可完成之前所观行为。这表明学习者能够通过观察其他成熟的结果,也可能通过强化获得新知识或技能。观察学习是社会学习中的重点。在班杜拉(Bandura)行为建模的经典研究中,如果儿童看到成人模型对大型玩偶的攻击性行为,当儿童有机会与同一玩偶互动时,也会表现出相同的攻击性行为。若在此研究中再加上对攻击性成人的奖励,对于儿童而言,这不仅是通过他人参照预测误差进行他人学习,同时也对儿童进行了行为强化。

本文还介绍了更高层次的社会认知——心智理论(Theory of Mind, ToM),了解他人后构建他人个体的内心状态,解构他人信念。心智理论可以被称为了解其他个体最为复杂的一种形式,涉及大量其他参照及加工处理。心智理论往往通过执行假想信念任务来衡量,比如得知配偶藏有私房钱,假想你是对方,你会把私房钱藏哪儿?若找到了配偶的私房钱,即通过假想信念任务,若失败,则未通过任务。人类和非人类都具有复杂的社会认知能力,但其复杂程度可在进行过程中区分。了解其他参照信息的运转模式,以及自我和他人的信念呈现,能进一步协助我们认识大脑将有关信息升级到更高层次社会认知的过程。

本季度基础理论篇结束,即将迎来的是关于教学方法(如PBL)、教育测量与评价、教育障碍等方面的文章~

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