在現實和模擬環境中學習

杰倫·范梅里恩博爾/著 盛群力/譯

（1.馬斯特里赫特大學 衛生專業教育學院，荷蘭 馬斯特里赫特；2.浙江大學 教育學院，浙江 杭州 310030）

在整個職業生涯中，我一直在研究現實和模擬環境下的學習。人通過在現實世界中完成任務來學習。在我的研究中，這些任務通常是專業任務，現實世界則是工作場所。但人也通過在現實世界或工作場所之外的模擬環境中完成任務來開展學習。這種模擬環境通常是指學?；蚱渌逃龣C構組織?！皩W?！保╯chool）一詞源于希臘語“skhole”，意思是休閑或空閑時間。對希臘人來說，基本的想法是：現實世界是嚴肅的，你必須在其中完成專業任務；但學校給予自由時間，讓你在一個安全的環境中練習這些任務，可以使用角色扮演、游戲和所有其他類型的模擬。學校是一個讓你“仿佛”在完成現實任務的地方。因此，學校幫助你應對現實生活。

在這篇告別演講中，我想分享自己在過去40 年的研究中獲得的4 個關鍵認識，它們涉及：（1）將現實世界與教學聯系起來的重要性；（2）學習者支持的關鍵作用；（3）教學過程的復雜性；（4）通用領域技能的教學。

1.現實性（Reality）

20 世紀80 年代的博士研究讓我意識到將現實生活帶入課堂的重要性。我的研究是計算機編程教學，研究工作則是從觀察和分析教育機構教授的編程課程開始的。大多數課程都有類似的形式，通常是基于一本名為《BASIC 入門》或《ALGOL-68 編程》的教材開展教學。這些教材介紹了編程語言的各種指令，例如“IF…THEN”用于做出選擇，“FORi=1 to X”用于迭代，“PRINT X”用于打印某個變量的值，等等。在課堂上，教師通常會解釋一兩個指令，并展示一些小游戲程序來說明其使用方法，然后學生可以自己去嘗試練習。在下一節課中，教師對其他指令遵循同樣的程序開展教學，直到教材中的所有指令都學習完畢。

這樣的課程存在一個很大的弊端，即在課程結束后，學生無法編寫一個能實際運算的計算機程序。他們知道不同的語言指令，但無法以有意義的方式將其組合起來。我把這種現象稱為教育的“碎片化”（fragmentation）問題。為了解決這個問題，我開始觀察專業的計算機程序員是怎么做的。他們做的事情主要是調試現有程序，通過添加新程序對現有編程進行更改，有時需要從頭開始編寫程序。我將這些專業任務作為設計新課程學習任務的基礎。在這門新課程中，學生從一開始就面對簡單但有意義的計算機程序，教師鼓勵他們去弄清楚程序能做什么和不能做什么，對程序進行修改，或者添加新的規例。對于在程序中需要使用的指令，教師不需要事先講解，只是在需要學生理解程序運作原理的時候再予以指導。也就是說，這些指令是向學生“即時呈現”的。這種以專業任務為學習任務的新課程被證明比現有課程更有效，它解決了碎片化的問題，極大地促進了從學校到工作場所的學習遷移。

我認為將教育與現實生活聯系起來是各級各類教育的基礎，但在職業和專業教育中最為明顯，因為現實生活指的是工作場所或臨床實踐。在專業任務的基礎上使用學習任務，是加強學校與現實生活聯系的唯一途徑。另一種強有力的方法是“雙環教育”（dual education），它將職業學校的教育與工作組織的學徒教育結合在一起，進行一體化設計。例如，格里特·法斯特（Greet Fastré）開發了“護理村”（Care Village），為護理學校提供學習任務。此類任務總是包含兩個要素：（1）學生必須在學校開展活動，利用現有的模擬設施；（2）學生必須在目前的工作場所開展相關活動，可以是家庭護理、醫院、康復中心等。這種方法的一大優點是它采用了螺旋課程，學生首先使用不同類型的模擬練習簡單的任務，然后在工作場所繼續練習這些任務。在掌握了簡單的任務后，他們使用模擬來練習更復雜的任務，然后再回到工作場所繼續練習，直到任務的復雜程度達到一個初級專業人員應該能夠勝任的水平。因此，這種方法實現了在學校學習和在工作場所學習齊頭并進，優化了學習遷移過程。

迪瓦·韋斯特曼（Dewa Westerman）在醫學院模擬實驗室的工作提供了另一個例子。醫療保健專業人員定期進入模擬實驗室開展實踐，例如，創傷護理、特定醫療程序、團隊合作等。他們在模擬實驗室中練習的學習任務或“場景”是基于專業任務的，但迪瓦·韋斯特曼做起來更加到位。她要求學員在參觀模擬實驗室之前描述自己正在努力完成的任務，然后開發出明確滿足學習需求的模擬場景。此外，在模擬實驗室中熟悉這些基于需求的場景后，她鼓勵學員在臨床實踐中繼續練習這些任務，并報告進展，即自己的學習需求是否得到滿足。在該模型中，以臨床實踐中的學習需求作為模擬訓練內容的依據，模擬訓練則是臨床實踐中繼續學習的墊腳石。事實證明，這種綜合化學習方式比碎片化學習方式要有效得多，因為傳統的做法通常將模擬訓練與臨床實踐割裂開來。

這就引出了我的第一個關鍵認識：在學?；蚰M環境中的學習必須與現實生活或臨床實踐中的學習緊密相聯，最好是現實生活中的學習影響模擬環境中的學習、模擬環境中的學習影響現實生活中的學習——這種相向而行的關系將有助于提高學習的遷移效率。

關鍵認識1：學校、教育機構的學習和現實生活、工作場所的學習必須緊密聯系。

2.支持性（Learner Support）

我的第二個關鍵認識與為學習者提供支持的重要性有關。僅僅完成一項任務并不能保證學會這項任務的解決方式。為了真正學會如何完成任務，學習者需要來自教學材料、老師或同伴的支持。這種支持可以采取許多不同的形式，例如，提供理論背景知識、即時教學、反饋、指導等。一種強有力的指導是由“工作樣例”（worked examples）提供的，既可以展示一個示例解決方案，也可以由專家/老師示范如何執行任務并解釋如何開發解決方案。我早期的大部分研究都是關于如何處理工作樣例的，并考察其是否為學習解決問題的任務提供了有效的支持。答案是：有時會支持，有時則不會支持。如果做了30 個實驗，比較提供工作樣例與不提供工作樣例的問題解決方法，兩者孰優孰劣，你可能會發現：10 個實驗表明工作樣例有效果，10 個實驗表明沒有效果，10 個實驗表明無法做出區別。

在我看來，這種相互矛盾的發現對于科學的進步比“顯著性差異結果”更重要。相互矛盾的發現迫使我們思考解釋并發展新的理論。例如，研究表明，工作樣例不適用于具有較高原有知識的學習者，因為他們在長時記憶中已經有足夠的知識來執行任務；工作樣例可能會干擾學習者運用原有知識。這種現象也被稱為“專長逆反效應”。工作樣例和大多數其他類型的支持對較低原有知識學習者很有效，但對較高原有知識學習者沒有積極影響，甚至產生了消極影響。更普遍的結論是，沒有“好”或“壞”的教學方法——我們唯一能明確的是，有些方法對特定的學習者、特定的學習目標和特定的條件有用。

教學方法的有效性總是取決于學習者的原有知識、學習目標和學習條件，這一發現具有重要的意義。首先，它意味著教學方法的有效性隨著時間的推移而變化：我們在教學時，應該從適合較低原有知識的學習者的教學方法開始，但隨著學習者獲得更多的知識和技能，應該逐漸轉向適合較高原有知識的學習者的教學方法。隨著學習者掌握更多的專業知識，這種支持應該逐漸減少的基本原則也被稱為“腳手架”（scaffolding），就像建筑物接近完工時將要下降的“腳手架”。此外，在每個時間點，或者從新手到專家連續體的每個點，我們應該為學習者提供適當的支持——既不要太少，也不要太多。理想情況下，支持的數量必須適合他們的“最近發展區”。這個概念最初是由維果斯基（Vygotsky）提出的，它表明學習者在面對具有挑戰性任務時學得最多，這些任務有點超出其能力范圍，并且產生了合理的難度，但是教師、同伴或教學材料的支持使他們能夠順利完成任務。

第二個關鍵認識更進一步，旨在提供滿足不同學習者需求的支持類型和數量。個性化教學有許多不同的類別和名稱，如個性化學習（personalized learning）、適應性學習（adaptive learning）、差異化教學（differentiated instruction）等。有時感覺我們一直在動腦筋發明新的類別和名稱，因為我們在如何滿足學習者的個人學習需求方面沒有取得任何基本的理論進展。一方面，我們應該回答相關學習需求是什么，以及如何測量的問題。長期以來，人們關注的焦點一直是知識差距和概念誤解，但越來越清楚的是，同樣重要的需求與情感、壓力和動機有關。例如，我在最近與瑪麗·鄧肯巴爾等人（Mary Dankbaar，Tjitske Faber & Joy Lee）合作的一個項目中，研究了如何使用嚴肅游戲中的壓力測量來建議學習者暫停學習。另一方面，我們也應該回答這樣一個問題：支持的類型和數量應該如何根據確定的學習需求而改變。這再次反映了我們的知識貧乏，很大程度上只局限于如何回應犯錯誤或表現出誤解的學習者，對于如何處理一系列廣泛的學習需求，包括認知領域之外的需求，我們所知甚少。

這些考慮導致了我的第二個關鍵認識：只有在理論背景知識、即時教學、反饋、指導、工作樣例等支持下，人才能學會完成任務。什么是好的支持取決于學習者的原有知識、情感狀態、學習目標和許多其他條件。因此，良好的支持至少是針對同類學習者群體的需求量身定制的，或者最好是針對個別學習者的需求。

關鍵認識2：為學習者提供適當類型和數量的支持，既不要太少，也不要太多，這對于優化模擬和現實環境中的學習至關重要。

3.復雜性（Complexity）

我的第三個關鍵認識與復雜性有關。如果說我前面的兩個關鍵認識揭示了一件事，那就是教育研究是極其復雜的。在這方面，我完全同意戴維·柏林納（David Berliner）的觀點。2002 年，他在《教育研究者》雜志上發表了一篇很有影響力的文章，題為《教育研究：最難的科學》。他討論了為什么教育科學很難取得進展：不同的研究范式和背景導致不同的發現，教育方法之間存在“無處不在的相互作用”。因此，沒有什么教學方法是有效的或無效的。也就是說，一切都在某個地方起作用，也不是在所有地方都能起作用。正如我之前所說的，我們唯一知道的是，有些方法適用于特定條件下的特定類型的學習，以達到特定的目標。研究的目的應該是增加我們的知識理解：教育方法是如何發揮作用的，以及它們是如何與其他方法、目標和條件相互作用的。這種理解應該在承認教育復雜性的教育理論中得到表達。

值得注意的是，這種觀點與一種被稱為“循證教育”或在醫學領域稱為“循證醫學教育”的流行運動大不相同。循證教育基本上假設有好的和壞的教育方法，我們應該只使用被證明是有效的教育方法，也就是說，應該有證據證明其有效性。在過去20 年里，這一傾向也在歐洲和荷蘭流行起來。雖然我完全同意我們必須只設計有效的教育，但我反對通過收集證據來證明特定方法的有效性可以達到這一目的的觀點。我認為這是一種危險的過度簡化，原因很簡單，由于“交互的普遍性”，一種方法可能在一種情況下非常有效，但在另一種情況下則無效。有些人試圖通過使用“明示證據教育”（evidence-informed education）而不是“循證教育”（evidence-based education）來解決這個問題，但我反對教育中存在“證據”之類的想法?！白C據”（evidence）在數學和精確科學中可能是一個有用的概念，在社會科學中也不是毫無用處。在教育研究中，我們檢驗對教學過程的理解是否與自己的實證觀察一致。如果是，我們為自己的理解收集經驗支持；如果不是，我們必須修正自己的理解。

也可以說，“循證教育”將教學和教育設計描述為一種“簡單技能”，主要涉及循證教育方法的選擇。這就是奧爾森和拉斯穆森（Olsen and Rasmussen）所說的“基于規則的過程”，我在4C/ID 模式中稱之為“再生性技能”（recurrent skill）。相反，在我看來，教學和教育設計是高度復雜的技能，其特點是解決問題、推理和決策。這就是奧爾森和拉斯穆森所說的“基于知識的過程”，也是我在4C/ID 模式中所說的“創生性技能”（non-recurrent skill）。創生性技能主要依賴于我們對某個領域中占主導地位的圖式化知識。理想情況下，我們在教學中使用的知識是有經驗數據支持的，因此具有科學理論的形式。這種理論不是僅僅描述了什么是有效的教育方法，而是要解釋了方法如何及在哪些條件下起作用和不起作用，以及它們如何相互作用。健全的理論幫助我們在深刻理解的基礎上做出明智的決定，遠離“菜譜式教育”。

我的觀點對研究和教育實踐都有啟示。庫爾特·勒溫（Kurt Lewin）有一句話可以概括：沒有什么比一個好的理論更實用。就研究而言，我們不應期望個別研究與教育有實際關聯，它們必須只對理論的發展做出貢獻，然后才有來自這個理論的實際意義。我認為這是個好主意。我指導的大多數博士項目都包含四到五項研究，典型的模式是，第二項研究的發現與第一項研究不一致，因此，有必要進行后續研究來弄清楚發生了什么。這些研究并不具有直接的實際意義，而是對具有實際意義的理論做出了重要貢獻。對于教育實踐和教師培訓，我們不應該過于看重個別研究項目的結果。實際意義應該只建立在教育理論的基礎上，而這些理論是由不同的研究人員在不同的情境下進行的不同項目的研究結果所支持的。

這就引出了我的第三個關鍵認識：我們必須承認教育的復雜性，并接受這樣一個事實——教育方法沒有好壞之分。沒有像“循證教育”建議的“菜譜式教學”（cookbook teaching）。相反，教學和教育設計應該以科學理論為基礎，以實證研究結果為支撐。這使得設計師和教師能夠基于他們對教學過程的深刻理解或知識來解決問題、推理和做出決策。

關鍵認識3：我們需要經驗支持的教育理論來幫助理解教學和學習過程，并做出合理的設計決策，優化模擬和現實環境中的學習。

4.通用性（Domain-general skills）

我的第四個、也是最后一個關鍵認識與教育復雜性的另一個方面有關，即“通用領域技能教學”。到目前為止，我只討論了特定領域技能，例如，完成特定的外科手術、診斷推理或做數學題。但是，許多人會認為還有一些“通用領域技能”，這些技能并不局限于一個學習領域。這些技能包括學習技能，如自我調節和自主學習；讀寫技能，如信息通信技術和信息素養；思維技能，如解決問題和創造力；以及社交技能，如溝通和協作。這些通用領域技能也被稱為“一般能力”（generic skills）、“高階能力”（higher-order skills），或者現在是指“21 世紀能力”（21st century skills）。正如我之前所說，當我們給同一事物取了許多不同的名字時，這往往表明理論研究還不夠深入。對于通用領域技能的教學來說，當然也是如此。

我們可以在抽象的層面上描述和教授，但只能在具體的學習領域中應用和實踐。例如，我們可以教授一般解決問題的技能，但只能在數學、醫學或物理中教授解決問題的“技能”。在具體層面和知識表征層面上，解決數學問題與解決醫學問題是完全不同的。事實上，研究表明，在特定的學習領域之外，旨在教授一般問題解決或創造力的課程總是失敗的。因此，諸如創造力、信息素養或自我調節技能等通用領域技能的教學必須始終與特定領域技能的教學交織在一起。這不是一件容易的事。假設我們正在結合信息素養技能教授一門新的外科手術，然后，我們提供學習任務來練習特定領域的外科手術，然后也教學習者如何在互聯網或圖書館中找到有關該外科手術的相關和可靠信息的通用領域技能。通常情況下，出于效率的考慮，人們并不會這樣做。這樣做的結果是，學習者無法獲得適當的信息素養技能。

特定領域技能和通用領域技能的相互交織教學，對于為學習者提供支持具有重要意義。假設你是心肺系統方面的專家，有個學生來找你，說她正在寫一篇關于某種心肺疾病的論文，問你是否熟悉這種疾病的相關文章，她可以參考。你可以在兩個層面上支持她：在特定領域的層面上，你可以簡單提供一些相關的文章。這是特定領域級別上的支持，我稱之為“一階支架”。作為一種替代方案，在通用領域級別上，你可以教她如何使用圖書館和特定的數據庫來查找相關的論文。這是通用領域級別上的支持，我稱之為“二階支架”。很難說你的最佳反應是什么。如果學生之前對心肺系統沒有任何了解，最好的辦法可能是直接給她論文，因為她缺乏特定領域的知識，讓她無法在圖書館或網上開展良好檢索。但是，如果她已經有了一些心肺系統的知識，最好的方法是教她如何自己找到相關的文章。我與特溫特大學的阿德里·維切斯（Adrie Visscher）和其他同事一起，對專業教師使用的“差異化技能”進行了研究。有趣的是，在差異化教學方面最成功的教師提供“二階支架”最為常見。就像蒙臺梭利（Montessori）那套做法，注重差異化教學的教師教那些有實力準備好了的學習者“如何自己動手動腦”。

我對通用領域技能教學的看法與流行的觀點不同。流行的看法是教授特定領域知識變得越來越不重要，因為這些知識在互聯網上很容易獲得；教授通用領域技能變得越來越重要，因為這將幫助學習者獲得新知識，并在未來以靈活的方式表現。我認為這是一廂情愿的事情。雖然我同意通用領域技能的教學對于讓學習者為適應快速變化的世界做好準備是很重要的，但這些通用領域技能只能在特定領域中習得。在特定領域中，獲得具體的知識和技能是必不可少的。這對課程設計具有重要意義。假設你想教授“公民技能”，根據我的分析，在單獨的課程中教授這些技能是不可能的。最好的情況是，一門單獨的課程可以在概念層面上解釋什么是公民技能。如果你想讓學習者掌握“公民技能”，他們就需要將從社會、歷史、文化或地理等學科中習得的技能進行充分地相互交織和融合。

這就引出了我的第四個、也是最后一個關鍵認識：如果我們想讓學習者在快速變化的世界中發揮作用，重要的是讓他們獲得學習技能、讀寫技能、思維技能和社交技能等領域通用技能。這些通用領域技能只能在學習者已經具備足夠領域特定技能的選定學習領域中獲得。因此，通用領域技能的教學必須始終與特定領域技能的教學完全交織在一起。

關鍵認識4：通用領域技能的教學必須與特定領域技能的教學完全交織在一起，以優化模擬和現實環境中的學習。

以上就是我對過去40 年所獲得的關鍵認識的總結。我按照職業生涯的時間順序來開展討論。我要強調的是，這些見解并不新穎，也不是原創的。偉大的思想家以前就教育問題表達過這些觀點，我只是花了很長時間才完全意識到它們的重要性——每個關鍵認識大約需要花費10 年時間。還應該指出的是，我的關鍵認識主要是規范性的，它們描述了應該做什么，而不是如何做。令人驚訝的是，我們對如何解決這些問題知之甚少：如何將現實環境和模擬環境中的學習聯系起來?如何使教學適應廣泛的學習需求？如何將教育理論與實踐相結合?如何將特定領域技能和通用領域技能的教學結合起來?我對教育了解得越多，就越意識到自己對教與學的真正了解是多么少。為了進一步加深我們的理解，需要更多的研究，并最終需要更多的教育理論支撐。