学习科学的三个基本原理

                
                
我们常常强调「学习方法」的重要性，一个有效的「学习方法」至少有两方面的内涵，其一是学习者独特的习惯和实践，其二是关于学习的基本原理。前者关注个体差异，后者关注普遍规律。
如果你想帮助他人学习，那么了解人类信息加工系统的运行机制是非常有用的。下表总结出了三条基于研究的学习科学的基本原理——双重通道原理、容量有限原理和主动加工原理。任何一个有效的学习理论通常都会包含这三大基本原理。
                
                
一、双重通道原理：具体性效应
人拥有两个单独的信息加工通道，即用于加工言语材料的言语通道和用于加工图示材料的视觉通道。大脑中的不同部分分别完成言语的加工和图示的加工，而后产生不同的心里表征。
艾伦·帕维奥（Allan Paivio）在1971年发表的经典著作《图示加工与言语加工》中，解释了「具体性效应」是如何支持以下观点的：就言语和图示而言，人类具有两个单独的加工通道。
当人们接收到一个具体的单词（例如「树」）信息时，可以通过言语和图示对其进行编码（通过构建「树」的心理意象）。当人们收到一个抽象的单词信息时，言语编码不困难但图示编码却很难。
依据帕维奥的双重编码理论，人们运用两种编码构建新信息的心理表征，比只用一种编码的效果要好。图示优势效应也能证明这个观点，即与文字呈现的信息相比，人们更容易记住以图示呈现的信息。
二、容量有限原理：神奇数字7
学习科学最为重要的一个观点是：每一个通道一次只能加工一小部分材料。工作记忆的这种容量限制对如何开展学习有着重要启示。工作记忆不能加工所有进入其中的信息，因此，人们需要对相关的材料进行「选择性关注」，并尝试赋予这些材料以特定的意义。受容量加工有限性的限制，人不可能像录音机一样能够一次性录入大量信息。
乔治·米勒在1956年的经典论文中写道：「神奇数字7±2：这就是我们在信息加工时的容量限度。」米勒引用了先前所述的例子作为证据，当点数小于7时，人们能够凭直觉辨识出数目。当点数大于7时，人们就要估算一下了。
这足以证明，人们在工作记忆中加工信息的容量是有限的。米勒提供了很多例子来证明短时记忆容量（类似于工作记忆容量）的极限是7个信息组块。
新近研究已将这个数量减少到5。学习者基于原有知识加工信息，新旧知识的关联决定了组块的多少。例如，记忆5个单词可能涉及25个字母，便可以将一个单词作为一个学习组块。通过运用原有知识来创造更大的组块，能够让人在工作记忆中有效地处理更多的信息。
三、主动加工原理：生成学习理论
有意义的学习发生于学习者在学习时进行适当的认知加工的过程。主动加工的三个基本过程是：第一，选择相关的材料；第二，组织所选择的材料并形成连贯的表征；第三，将所选择的材料与长时记忆中激活的原有知识进行整合。
维特洛克利用「生成学习理论」来解释这个研究结果，即：如果人们能够自己生成一种学习策略，并为学习中的认知加工做好充足的准备，那么他就能进行更加深入的学习。
学习科学的新进展日益强调人们对学习进行自我调控的重要性，并将主动学习视为最重要的学习能力之一。主动学习者可以探寻更为复杂的学科知识，并能把所学的知识迁移到新的问题和情境。
在教学实践中，要做到把主动学习能力的培养融合到每一个学习任务中，是个巨大的挑战，但这应该成为教学设计持续关注的核心问题。
本文由英知（Enrichist）根据 Richard E. Mayer 所著《应用学习科学》（Applying the Science of Learning）相关章节编写，更多信息请参考原著或关注后续文章。