《中國電化教育》雜志2009年第1期刊登了“學習·教學·技術”知名學者訪談之“有意義的學習源自問題解決——戴維·喬納森教授訪談”（任友群，朱廣艷）。該訪談中，中國學者與戴維·喬納森（David·H·Jonassen）就目前學習科學領域的核心問題以及雙方的主要學術研究展開交流。
戴維·喬納森現任美國密蘇里大學哥倫比亞分校杰出教授，信息科學與學習技術系問題解決研究中心主任，曾獲美國國家及教育研究機構頒發的多項榮譽，對教學設計、基于計算機的問題解決與學習、建構主義教育研究、建構主義學習環境以及認知工具的開發與應用等方面的研究產生重要影響。
據悉，由我校學習科學研究中心和《中國電化教育》雜志共同策劃的“學習·教學·技術”系列訪談，將刊登我國學者和當前學習科學、教學設計及學習技術設計等領域具有國際影響力的多位專家的交流和研討成果，為我國學界提供學術研究的前沿動態。
“學習·教學·技術”知名學者訪談
有意義的學習源自問題解決
——戴維·
任友群 朱廣艷 戴維·喬納森現為美國密蘇里大學哥倫比亞分校杰出教授，信息科學與學習技術系問題解決研究中心主任。喬納森1969年在特拉華大學獲工商管理與金融專業學士學位；1972年獲初等教育專業碩士學位；1976年于坦普爾大學獲教學技術與教育心理學專業博士學位；曾獲2006年教育傳播與技術委員會杰出貢獻獎、杰出發展獎，2005年教育傳播與技術委員會杰出著作獎，2007年美國教育研究委員會杰出出版物獎等諸多榮譽。喬納森發表了30余部專著、180多篇雜志論文，參與逾60部著作章節的編寫，對教學設計、基于計算機的問題解決與學習、建構主義教育研究、建構主義學習環境以及認知工具的開發與應用等方面的研究產生重要影響，引領教學設計領域學習環境設計研究，創建了以建構主義理論為基礎的學習環境設計的新理論、方法與模型，促進了新型教學范式的建立。 學習科學是研究教與學的一個跨學科領域。學習科學不僅研究發生在正式場合的學習，還研究發生在工作中、家庭中和同伴中的學習現象。其目標是通過更好地理解認知和社會活動的過程來形成最有效的學習，并利用這樣的研究成果來重新設計教室和其他學習環境。在20世紀80年代末，該領域的研究者們發現他們需要開發新的科學方法來超越他們原來所從事的單一學科的局限。1991 年，《學習科學雜志》（JLS, Journal of Learning Sciences）的創刊以及首屆學習科學國際會議的召開標志著學習科學作為一個新研究領域的確立。相比與其他教育研究的團體，學習科學研究共同體一開始并不很大，只有數百人，但它正在不斷壯大并對教育產生深遠影響。越來越多的人認識到從學習科學研究共同體產生的新方法對改進教育和學習有巨大的潛力。 問： 在今天，高技術正迅猛地占據著我們生活（包括教育生活）的方方面面，而我們曾慣循的教育研究范式難以應答因此而帶來的種種挑戰也是不爭的事實。學習科學研究的進展給予教育研究巨大的發展空間，跨學科的合作和跨區域的研究已經越來越多。在紛繁復雜的理論和模型中，我們逐漸梳理出這樣一個脈絡：如果說上世紀90年代關于建構主義認識論的討論是在進行理論準備的話，那么，進入本世紀后，很多學者開始了把理論用于教與學實踐的嘗試，這其中不少人把他們自己的工作視為學習科學的研究。 如你所言，學習科學對學習的檢視采用的是與教學理論完全不同的假設和科學觀點。全世界從事學習科學研究的人大多認為，學習科學是一種設計科學、一種整合科學、一種社會認知科學、一種描述科學和一種實驗科學。我們都知道，學習科學的研究是面向真實世界的需要的。那么，這種與傳統教學理論區別的核心到底是什么？換言之，我們應該怎樣理解學習，特別是在現在的信息時代，資源特別豐富的時候？技術在學習的過程中能夠有哪些獨到的作用？ 答：我近幾年思考的問題主要是：什么是學習？什么是有意義的學習？技術如何促進學習？ 學習在人類的活動中無所不在。我們對其的關注主要集中在從幼兒園到研究生的正式教育中。在過去的20世紀，學習被很多科學觀點所檢驗，很多都假設教學介入都能有效形成特定的學習結果。在所有這些觀點中，教學都被假設成是關于一個主題的交流。最好的教學就是對該主題最成功的交流。為了實現這個目標，行為主義、認知信息處理理論等心理學理論對學習結果進行分解和抽象，以得到最高效的教學產出。 關于什么是學習，我曾經在《學會用技術解決問題》中總結過，學習是大腦的生化活動，學習是相對持久的行為變化，學習是信息加工，學習是記憶與回憶，學習是社會協商，學習是思維技能，學習是知識建構，學習是概念的轉變，學習是境脈的變化，學習是活動，學習分布在共同體中間 ，學習是根據環境給養調適感知，學習是混沌。所有的這些都是學習。人類是非常復雜的生物體，我們還無法透徹地理解自己，因此也還無法對學習是什么達成共識。 關于什么是有意義的學習，我可以簡單地用下面的圖示作一說明。我們作為使用技術的教育者，如果把支撐有意義的學習作為目標，那么就應該利用技術幫助學生開展主動的、建構的、有意圖的、真實的與合作的學習。有意義學習的這些屬性將被作為使用技術的目標，同時也作為衡量技術使用情況的標準。 有意義學習的五種屬性 在20世紀的最后10年里，建構主義認識論和教學法引出的學習科學成為教學理論以外的一個新選擇。學習科學對學習的檢視采用的是與教學理論完全不同的假設和科學觀點。從學習科學的觀點看，學習是基于實踐的活動。學習科學是對行為系統、認知和社會文化境脈的設計的集合。學習科學提供理論來設計豐富技術含量的學習環境，讓學生帶著有意義的學習和概念轉變的目標來投入到并支持學生完成更加復雜的、真實的（以境脈為中介的）和有意義的學習行為。 問：是的，學習科學正是從上世紀90 年代初開始興起，它脫胎于認知科學，從不同的學科視角對人的學習進行包括腦與內隱學習、正式學習和非正式學習在內的多層面、全方位的研究，逐漸代替了由認知主義所提倡的單一的科學范式。有關這種范式的建構主義和情境中的學習變化在教育中逐漸受到青睞—— 這種變化基于社會學、人種學和人類學假設，與認知主義早期的社會性缺乏、機械論導向的觀點根本不同。索耶（Keith Sawyer ）在《劍橋學習科學手冊》（Cambridge Handbook of the Learning Sciences ）前言中指出：學習科學是研究教與學的跨學科領域。我很欣賞他用了“ 領域” 而沒有貿然用“ 學科”這個詞。你怎么看呢？如果把學習科學看成領域，其基礎有哪些，怎樣看待學習科學的研究對象和研究方法？ 答：我也同意目前說學習科學是一個領域更妥當，學術界對學科有嚴格的界定要求，而領域相對更能顯示學習科學跨學科發展的事實，也能讓研究者對學科之間的壁壘不要太敏感。 作為領域的學習科學是有理論基礎的。和對教學的研究一樣，研究學習的科學家的工作重點建立在認知科學的基礎上的。與傳統的研究教學的科學不同，學習科學更廣泛地依靠在更偏向建構主義的認知學科上，比如認知人類學（cognitive anthropology）、情境學習（situated learning）、日常認知（everyday cognition）、 生態心理學（ecological psychology）、分布認知（distributed cognition）和杜威式的實用主義（Dewian pragmatism），而不是關于學習的信息加工理論。從學習科學的觀點看，學習者是有目的的、積極的和反思的智能體（agent），是需要為建構個體的心智模型而負責的人。 學習科學也很大程度上依靠學習和意義制定（meaning making）的社會理論，比如社會認知、行為理論、動機和基于案例的推理，這種推理能檢驗學習過程的社會動力、組織動力和文化動力。學習科學也把智能代理功能（agency）歸功于那些合作起來聯合建構團隊心智模型的集體。最后，學習科學從計算機科學特別是計算建模和人工智能中得到設計技術增強的學習環境的方法。學習科學工作者通過與教學研究者本質上不同的理論尺度來看待學習。 因為不同理論強調的重點不同，學習科學中的學習概念與教學理論所關注的有明顯不同，前者更注重研究學習者在一定環境中習得知識和技能的過程，研究重點是“學”和與學習相關的一切，后者強調在教師控制的教學內容的傳遞過程中行為和個別技能的獲得，更重視對“教”的研究。從學習科學的觀點看，學習的結果應該聚焦在知識的構建、概念的變化、反思、自律和社會共同建構的意義的制定（socially co-constructed meaning making）。 如上面所言，指導學習科學研究的更多的是社會認知理論而不是認知和行為理論。學習科學把設計作為一個重復過程（iterative process），使我們設計出越來越好的教學，并開發出關于學習的理論原型。學習科學工作者不把重點放在定義宏大學習理論上。 問：設計（design）這個詞在教育中出現，即使從二戰中的教學設計算起，也已經出現了半個多世紀了。但在過去的幾十年中，教育學一直是一個比較尷尬的學科。常出現這樣的情況，一方面教育研究者產出了大量的教育理論，而另一方面學校的存在形式和教師的教學行為卻沒太大變化，可以說目前的教育研究缺少對嚴格研究方法的關注。我們認為關鍵在于教育研究的方法始終太依靠經驗、定性太多，而依靠設計科學方法和技術手段進行定量研究始終不夠。本世紀以來，以計算機技術為核心的信息技術迅猛發展，快速滲透于學習、生活和工作世界的方方面面，改變了我們的學習觀，也改變了我們干預和研究學習的方法。人們逐步認識到，學習可以通過各種方式和場所獲得以滿足不同個體的需要。因而，解決教和學的需求最有效的一種方法是更好地理解和提升發生在不同場景中，包括家庭、學校、工作場所、娛樂場所、地鐵等交通工具等其他更廣闊范圍中的學習。這些場景中的學習蘊含了引導教育設計和教學實踐的重要現象。 在學習科學的文獻中，我們發現設計是一個出現頻率極高的術語。中國的學術界近年也開始關注基于設計的研究（design-based research），有學者提出，設計研究是一種探究學習的方法論，旨在設計一些人工制品作為一種教學干預或革新應用于實踐，以潛在影響自然情境中的學與教并對其作出闡釋。它通過設計、實施、評價、再設計的迭代循環過程產生基于證據的理論，并以此支持持續的教育革新。請你也從自己的研究角度談談設計。 答：確實如此，學習科學積極地投入到設計中。學習科學工作者把理論應用到被技術增強的（technology-enhanced）學習環境的設計中。與傳統教學法不同的是，這些學習環境使用“做中學”的辦法，把學習作為一種實踐，在這種實踐中，學習者投入到一些帶有現實世界中的挑戰的復雜和真實的活動中。這些環境是基于探究或基于項目的，總是以一個需要解決的問題作為開始，比如設計一個什么東西、開發一個策略或決策。它們讓學習者投入到不同形式的基于模型的推理（model-based reasoning）中。學習環境是互動的，不受制于事先安排的行為流程，而是受制于直接投入的那種感覺（a sense of direct engagement）。這種環境混合利用多媒體、多元觀點、人工智能、計算機支持的合作學習等各種方式來吸引學習者。 學習科學工作者設計的學習環境也更有合作性，讓學習者在新的學習共同體、知識構建的共同體或者實踐共同體中去解決棘手問題。例如，學習科學的一個主要重點是計算機支持的合作學習（CSCL）。合作的成果是社會地共同建構的（socially co-constructed）知識和社會地中介的（socially mediate）意義制定。 與很多闡述學習的學科一樣，學習科學是基于研究的（research-based）。與基礎學科研究者所使用的實驗性的或其他確定性的（deterministic）研究方法不同，學習科學工作者使用不同的研究方法去研究學習，包括人種學、問題解決的認知分析、社會政策和組織變遷的研究、社會互動分析、技術設計和人機互動研究等。學習科學工作者研究在真實境脈中的學習和學習環境中的學習。推動學習科學的大部分是檢驗日常生活中認知和社會認知的定性研究。它們不僅關注頭腦中的知識，也關注現實世界中的知識和關于知識的對話。 學習科學采取了一個新的研究范式，叫做設計實驗（design experiments）或設計研究（design research）。設計研究展現了如下特點：具有設計學習環境和開發學習新理論的雙重目標；在設計、執行、分析和再設計之間持續循環；對實踐者和設計者都有意義的可共享的理論；對真實情境中設計的關注。設計的投入主要關注開發軟件和活動的結構，以支持學生在設計、執行和分析的循環后進行調查研究。設計的研究者采用不同的研究方法，包括實驗、人種學、話語和談話分析（discourse and conversation analysis）。 另外，腦科學的發展提供了十分精彩的與不同認知任務有關的神經活動的描述。然而，到目前為止，除了我們看到大量關于腦科學的書籍被出版以外，這些工作對設計和課堂學習的作用還不明顯。 問：有人提出，學習科學的出現是一次革命，有可能產生與傳統的教的科學分庭抗禮的關于學的科學，而且傳統的教學設計與新興的學習科學之間似乎既有重疊也有不同。人們在閱讀當下的學習科學文獻時發現相當繁雜，各種文獻往往跨越很多學科，涉及認知科學、教育學、心理學、計算機科學、神經科學、社會科學等眾多研究領域，經常讓人困惑。比如當我們考察《劍橋學習科學手冊》的作者們時，可以發現他們的學科背景有著很大的反差和互補，而關鍵是大家都從各自的角度來研究學習。在研究2008 年度AERA會議資料時，我們發現很多學習科學領域的活躍分子都出現了，但他們參與的主題卻非常雜亂，涉及學習環境、視頻游戲、知識表征、大規模評估等，當然也與教學設計和教育技術有關。你可以描述一下學習科學在美國甚至世界上的現狀嗎？請問是否有可能或有必要整合出一個學習科學的理論系統？學術界的傳統往往對誰的理論屬于哪個陣營比較在乎，而且嚴格的學科設置有時也加劇了這種心態。但在中小學，對理論的態度又是另外一回事，中國的中小學教師通常不太理解純理論。你怎樣讓別人能理解你的理論？ 答：我認為教育科學可能是最籠統的術語。所以學習科學、教學科學（instructional science）、學習技術等都是教育科學中的一個分支。當然，總是存在摸棱兩可的術語，讓人很難比較。 但決定你是誰的是你做了什么，而不是你管自己叫什么（You are what you do, not what you call yourself）。我感到可能沒必要整合出一個大理論，我們最需要的不是找出學習的宏大理論，而是找出學習的新理論（prot-theories）。 學習科學工作者需要利用技術來做為工具和浸潤的環境，而不是僅僅把技術作為信息的載體。 另外，對不起，我不能對學習科學的研究現狀說什么，我的工作只是剛剛觸及學習科學。你剛提到了學習科學的興起的話題，老實說，去關注學習科學與教學設計或者其他理論的對壘并無建設性意義。我再次強調，決定你是誰的是你做了什么，只要你做的事情有意義，你到底處在哪個理論陣營并不重要。 不但是中國，美國的中小學教師也不理解理論，理論在任何地方都會被認為是難以理解的，因為它們通常被以抽象的 問：確實如此。我們注意到，你在自己的研究行動中經常向中小學教師和你的合作伙伴提到的是問題解決。在那篇被我們作為中文版序的文章《學習的未來：學會解決問題》中，你提到了警察追小偷的故事下的數學問題、Stella化學計算問題的系統動態模型和巴以沖突的系統模型等三個例子，說明問題解決的方法確實可以在各個不同的學科中采用。你的研究表明，最能驅動學習的莫過于學習者參與的任務或活動的性質了。正是學生所從事的任務的性質決定了他們所完成的學習的性質。為了使學生有意義地學習，我們必須使他們參與有意義的任務。根據您前面的圖示所描述的有關學習的概念，我們希望所構建的任務應該是主動的、建構的、有意圖的、真實的和合作的學習活動。 那么，我們怎樣評估問題解決和建模的過程？可否介紹一下你的研究方法？用技術建模與沒有技術的建模有何區別？還有就是尋找合適的問題很重要，我們知道，問題解決中的問題必須是值得我們去解決的，是有境脈特殊性和領域特殊性的，問題有良構的和劣構的之分和不同的復雜性，請問你怎樣發現最合適的問題？ 答：評估問題解決和建模的過程確實很難。我相信，可以用討論去評估問題解決、特別是劣構問題的解決。讓學習者進入討論，去提出論點、進行論證，并提供論據來支持自己的觀點。關于建模的評估，就和需要建模的對象和所用的工具有關。你知道建模是一個復雜過程。 我同意你前面說的，教育研究需要更好的方法，所以，我做了一些基于設計的研究，是很辛苦的而且是縱向跟蹤的，這需要長時間的數據采集和后期分析，但卻比較少限制。我是一個認知心理學者，所以我是一個經驗研究者。創造模型的方式有很多，用象Mindtools這樣的技術來建模是用了基于技術的形式來引導或支撐思維方式。但人們是天生的建模者，已經在自己內心世界和外部世界建了數千年了。 問題到處都是，看看報紙就能找到很多本地的、區域的、全國的、全球的難題，你提到的作為《學會用技術解決問題》中文版序的那篇文章中就有一些這樣的例子。 問：請告訴我們你最近的研究進展，比如是否有新的項目、新的出版物、新的關注點等？有具體的計劃或者已經開始了什么新工作嗎？ 答：我的興趣還是問題解決。我剛出版了一本書《學會解決復雜科學問題》（Learning to Solve Complex Scientific Problems）。我正在從事由基金會資助的在醫學（medicine）、核工程（nuclear engineering）、機械工程（mechanical engineering）和物理學（physics）等領域的項目。在這些領域中，我們幫助各種各樣的學習者去解決問題。 我不斷地讓我在問題解決的研究中更加精致化。我個人相信應該有更多的工作來關注問題解決。因為正是問題及其解決是人們被雇傭、被辭退和被獎賞的原因。在中小學中，我們用考試去評估學生，但沒人靠參加考試來賺取薪水。人們能賺取薪水是因為他們有某種解決問題的能力。 我所有工作都聚焦問題解決。我正在試圖研究針對每個問題類型的教學設計模型。而且，我正在檢驗問題解決的認知成分（cognitive components of problem solving），包括因果推理和類比推理，這兩個是最基本的推理類型。我希望能在最近建立一個因果建模的工具。 你多次希望我向中國的研究者介紹我正在進行的項目。我在這里簡單介紹兩個。一個是為核工業領域的從業者開發基于活動的防止輻射課程（Activity-based Curriculum for Radiation Protection Personnel）。在課程設計前，有關機構對該行業的培訓目標進行了深度的調查分析，并用改進的布盧姆學習目標分類法對數據進行了處理。結果表明老課程的所有學習目標中，60%是記憶，18%是理解，18%是應用，3%是分析，只有不到1%是評價。另外，52%是事實性知識，21%是概念性知識，27%是過程性知識，只有不到1%是元認知。我們認為，對于高度規范化的核工業從業者而言，記憶對工作績效無疑是重要的，但卻遠遠不是全部。我們的結論是，老課程中對事實和過程太多記憶性的學習目標是欠妥的，應該超越記憶而用更高級的認知來改進績效，以提升實際應用知識的能力。我們借助了情境理論和活動理論，因為前者強調要在真實社會文化背景中獲得知識和技能，后者關注學習者學習過程中的真實活動。我們初步開發了包括六個部分的課程結構，除了第一部分介紹輻射的物理和化學原理外，其他各部分全被設計成針對輻射防護的各種任務，每節課都提供真實的場景，包括一個近遷移問題和一個遠遷移問題，場景則有核電廠、研究用的反應堆、食品輻射廠、粒子加速器等。支持每個場景是有關的規則和大綱、每個活動的過程、操作經驗和事故報告的案例庫、對輻射的科學解釋、情境知覺（situational awareness）過程（包括自我矯正和同儕互查）。施訓者可以多種方式來使用這些情景，可以是講授，也可以是基于問題的學習活動。在混合模式下，學習者可以同步在課堂和網上獲得這些課程內容和有關場景。我們將為可能用我們開發的教材去實施教學的教師提供培訓和手冊。 另一個是用類比編碼在問題解決中促進圖式歸納（Facilitating Schema Induction During Problem Solving Through Analogical Encoding）。其理論基礎是結構映射理論（structure mapping theory）。我們知道，科學課程教學的關鍵是問題解決，而教學生解決問題的最常用辦法就是有用的例子。教師用例子來說明怎樣解決問題，學生靠例子來嘗試解決一個類似的問題。有三個原因使得案例教學不一定產生理想的圖式歸納：一是太依賴定量的問題表征，二是對要解決的問題映射了一個錯誤的問題圖式，三是過度依賴某個單一的圖式。我們研究的數據來自2007年春季學期美國某中西部大學的物理課，207人學習而期末有177人通過，這個通過率在同類課程中是正常的。我們的研究集中在學生對問題結構的注意上。我們發現，當學習者比較多個案例時，他們能發現結構上的相似點，而如果只獲得一個案例，他們更多地會基于表面現象來回憶案例。但僅僅閱讀多個案例并不足以產生比較的成效。我們發現，類比編碼必須能在真實的課堂情境中促進學習，但課堂中通常受到方法限制和缺少實驗控制。因此這個實驗還有很多問題，我們下一步希望進一步研究四個問題：一是比較有歸納類比支撐的問題與沒有這種支撐的問題之間的效果差異；二是計劃評估當學生們完成歸納類比活動后立即提供反饋的效果；三是研究提出的問題能否幫助學生在問題形成上建立邏輯模型，以及學生自己的問題形成是否會促進圖式歸納和綜合；四是計劃探究評估圖式質量的不同方法。 問：由于教與學的主體都是活生生的人，我們在研究時會受到很多限制，研究方法的掌握就顯得尤其重要，問題解決確實在各個領域都提供了有效支撐學習的案例。當然，由于種種限制，所謂完全成功的案例幾乎不存在，而且這種研究和爭論似乎永遠沒有休止。那么您最想說的是什么？ 答：最后我想說，我不能保證我理解所有問題，但問題無所不在。你知道我很推崇波普爾的那句話，“全部的生活都是問題解決”（all life is problem solving）。 （載《中國電化教育》2009年第1期）
