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1-2月，周六芥末翻共發(fā)布六篇有關(guān)教育理論基礎(chǔ)的文章，涉及蒙氏教育、教育心理學（徽章對學學習動機的影響）、認知心理學（人類學習潛力上的個體差異）、腦科學（壓力對大腦區(qū)域活動的影響、通過認知和腦科學了解學習、通過大腦預測誤差進行社會學習），領(lǐng)域間有交叉：

1. 有關(guān)蒙氏教學法有效性的研究

2. 獎勵徽章對教育有用嗎？取決于徽章的類型和學習者的知識

3. 人類學習潛力上的個體差異

4. 壓力下的學習和記憶：對課堂的啟示

5. 新見解：通過認知和腦科學了解學習

6. 通過大腦預測誤差來進行社會學習

這些論文知識點你了解多少？看正文前不妨先測測~考考你——芥末翻教育基礎(chǔ)理論篇

1. 有關(guān)蒙氏教學法有效性的研究

與蒙氏教學法有效性最為相關(guān)的要素，是它的教具和這種教學方式形成的自我驅(qū)動力。蒙氏教具創(chuàng)造出現(xiàn)實世界的兒童版，讓幼兒在適宜的教育環(huán)境下學習。從日常生活系列、感官系列、讀寫系列再到數(shù)學系列，每種教具都有它對應的教育功效。它們也可相互結(jié)合，在完備的教育主題下達到更好的效果。教具的“錯誤控制”設計有助于幼兒實現(xiàn)自主探究：1）教具使用孤立性設計，使得兒童更能仔細把握事物主要特征。如教具以樸實干凈的色調(diào)為主，兒童更能觀察事物的其他特征；2）通過錯誤控制標志，提醒兒童在操作過程中避免犯錯或出錯后能自動糾正錯誤。如在一些盛器上加上限水標志線，避免孩子取水過量；3）運用答案唯一的錯誤控制法，只有一條途徑取得成功，讓孩子進行探索，多次試誤，通過探索掌握知識。

蒙氏教育不僅能在幼兒階段促進兒童早期識字、數(shù)學教育、精細動作技能和注意力等方面的發(fā)展，在青少年和老年階段同樣有施展之地。如一些蒙臺梭利方法大大改善了老年癡呆患者進食困難的情況。給老年人傳遞蒙臺梭利活動的一種方法，是老年癡呆患者通過跨年齡段的活動，接受學齡前兒童蒙氏教育課程進行治療。

2. 獎勵徽章對教育有用嗎？取決于徽章的類型和學習者的知識

教育徽章常常被用于一種替代性評價，用來激勵學習者。在此篇文章中，作者通過學習動機理論，研究了參與類徽章和技能型徽章對不同學習水平學生的激勵效果。研究發(fā)現(xiàn)，徽章與學習者之間存在作用與反作用的關(guān)系，一方面學習者自身的動機促進徽章的獲得，另一方面徽章的獲得可以促進學習者對徽章更加渴望，從而強化學習動機。

此篇文章介紹的學習動機理論包括成就目標理論和預期價值理論。成就目標理論將學習目標分為4類：

表1 成就目標理論分類

“學習-接近”目標，反映了一種基于自己的興趣而實現(xiàn)精通的愿望，“成績-接近”目標反映了一種希望外顯的表現(xiàn)得更好的愿望。“成績-規(guī)避”目標反映了避免表現(xiàn)不合格的愿望?！皩W習-規(guī)避”目標，雖然理論上存在，但在大多現(xiàn)實情境中都不會出現(xiàn)。研究通常發(fā)現(xiàn)，掌握學習與學術(shù)表現(xiàn)結(jié)果之間存在正相關(guān)關(guān)系，而“成績-規(guī)避”（避免表現(xiàn)不合格，感覺學習是被逼的）與學術(shù)成果之間存在負相關(guān)關(guān)系，“成績-接近”目標最終會產(chǎn)生混合性結(jié)果，主要取決于其他變量。總的來說，成就目標導向已被證明是一個能很好預測各種科目學術(shù)表現(xiàn)的指標。例如，“學習”目標被發(fā)現(xiàn)與學生使用認知策略有積極的聯(lián)系，而“成績-接近”目標與教師評估的成績呈正相關(guān)(Wolters 2004)。由于徽章同時擁有“成績”和“學習”兩者元素，使用了徽章，成就目標理論或許可以成為將教育徽章的影響與學習相關(guān)的動機相聯(lián)系的有用辦法。

另一個關(guān)于動機的理論框架是預期價值理論。學生期望在一個科目中取得怎樣的表現(xiàn)，被認為是與成就相關(guān)的一個獨立預測因素。例如，對數(shù)學能力缺乏信心的學生更有可能去猜一個數(shù)學問題的答案，而不是去解決它。此外，一個學生對某個學科的興趣也可以獨立地預測其未來的學習。例如，對數(shù)學感興趣的學生，將繼續(xù)參加與數(shù)學相關(guān)的課程，和對數(shù)學不感興趣的學生相比，這增加了他們的學習機會。教育徽章除了能潛在改變學習者的成就目標，還可能改變學習者對一個科目的重視程度(通過讓他們選擇自己要追求的目標)，或者他們對于所期待的事物的看法(通過定期地找到自己的成功與不足)。

通過CS2N智能輔導系統(tǒng)徽章的派發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)獎勵參與類徽章對表現(xiàn)出色的學生來說并沒有明顯的動力影響，參與類徽章對動機變化的影響實際上只針對表現(xiàn)不佳的學生。對于那些表現(xiàn)出色的學生來說，規(guī)避動機與技能徽章獲得存在負相關(guān)（即越不想主動學習，獲得的技能徽章越少）。因此我們可以對成績較弱的學生進行參與類徽章獎勵（表現(xiàn)不佳的學生在獲得參與類徽章的情況下更容易取得技能類徽章），對成績較好的學生進行技能類徽章獎勵。研究發(fā)現(xiàn)獲得技能徽章的數(shù)量與其在數(shù)學方面的期望有密切相關(guān)。在這里我們看到，獲得很少技能徽章的學生，往往會經(jīng)歷成功期望的下降，而那些獲得很多技能徽章的人往往會在預期中獲得成功。

3. 人類學習潛力上的個體差異

在心理學領(lǐng)域，認知心理學開發(fā)了記憶和信息處理模型來嘗試解釋人類是如何學習的（普遍視角），而心理測量智力研究將焦點放在個體之間的智力差異（差異視角）上。盡管兩個研究方向相對獨立，但由于都對工作記憶和知識建構(gòu)的理論開展研究，它們越來越趨向于一致。從普遍視角看，人類具有兩項獨特的學習能力資源。第一項是工作記憶功能，它是一種通用的資源，可以為下一步的活動同步協(xié)調(diào)多個心理表征（工作記憶又稱短時記憶，在一般記憶功能中，在感覺記憶和長時記憶間起承前啟后的作用）。教育學研究將認知學習研究的觀點納入進來，并逐漸將其應用于教學實踐。目前已開發(fā)和評估了多種教學方法，帶動學生們重組和重新定義他們的知識，從而促進他們對高等概念的理解。這些方法包括自我解釋、對照案例、元認知問題等。第二項是人類自古以來就擁有的模塊化核心知識，包括對空間、數(shù)量、物質(zhì)世界和社會世界的認知。如果采用適當?shù)膶W習方法，工作記憶可以將核心知識與語言、數(shù)字和其他符號系統(tǒng)聯(lián)系起來，為學術(shù)領(lǐng)域的推理和知識獲取提供基礎(chǔ)。這兩項與生俱來，但同時也是個體存在差異的原因。

20世紀初，隨著對個體學習潛力預測需求的出現(xiàn)，這個領(lǐng)域的標準化測試開始發(fā)展，智力的測量方法被開發(fā)并不斷改進。智商在人的整個生命周期中是一個相當穩(wěn)定的值，智力測試成績是一種客觀、可靠和有效的指標，可將其用于預測是否能達到學習效果。通過對同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的研究，我們知道遺傳因素在很大程度上影響了智商的差異，但這并不表示我們就能通過一個人的DNA評估他或她的認知能力。智力是由大量的基因共同決定的，而基因由以一種復雜的方式相互發(fā)生作用，或與環(huán)境發(fā)生作用。環(huán)境對基因的表達有調(diào)節(jié)作用，因此智力的遺傳力在人的生命周期中會增加。如果一個人的智力想要達到基因的最大潛力，就必須接受10年左右的制度化教育。即環(huán)境能促進基因發(fā)揮其最大潛力，基因的反應和表達能影響智力的發(fā)育，使得智力的遺傳力變強。 一個國家如果可以提供良好的營養(yǎng)、醫(yī)療和全員高質(zhì)量教育，國民的智力可以得到更好的發(fā)展。

4. 壓力下的學習和記憶：對課堂的啟示

這篇文章總結(jié)了當前壓力對記憶的影響的相關(guān)研究，并從這些實驗結(jié)論中得出對教育方面相關(guān)設置的啟示。1.壓力對學習和記憶的影響與緊張突發(fā)事件引起的生理和內(nèi)分泌變化密切相關(guān)；2.壓力對記憶量的影響與壓力作用時間密切相關(guān)（時間依賴效應）。研究表明，在學習期間或剛學習之前，較低水平的壓力（在學校中可能更頻繁發(fā)生）可能會加強人們的記憶力。適度的壓力可以增強對情緒性材料及與緊張情境相關(guān)的信息的記憶形成，而壓力可能會削弱與壓力源無關(guān)材料的編碼；3.壓力和記憶動力學。有令人信服的證據(jù)表明，經(jīng)鞏固的，似乎是穩(wěn)定的記憶在重新激活時會回到不穩(wěn)定狀態(tài)，這就要求在重新鞏固的過程中重新穩(wěn)定記憶。在重新鞏固期間，重新激活的記憶可以被削弱、加強或改變。一些對人類的研究支持這樣的假說：壓力會影響記憶重新鞏固，從而影響記憶更新，但壓力對再鞏固的影響是損害還是優(yōu)化，需視具體條件而定。對“錯誤信息效應”的研究進一步說明了壓力在記憶更新中的關(guān)鍵作用。包括該研究在內(nèi)的越來越多的證據(jù)表明壓力可能會干擾知識的更新，這也許會對教育產(chǎn)生消極影響。4.壓力可以改變學習和記憶過程的本質(zhì)。在壓力下，記憶由依賴于海馬體的有意識“認知”轉(zhuǎn)變?yōu)橛杀硞?cè)紋狀體編碼的“習慣性”記憶。因此，壓力不僅影響學習的內(nèi)容（內(nèi)存數(shù)量），而且影響編碼的內(nèi)容以及內(nèi)存如何構(gòu)建（內(nèi)存質(zhì)量）。受壓的參與者使用紋狀體記憶系統(tǒng)，壓力本身不會影響學習成績，但當參與者在有壓力時嘗試使用海馬記憶系統(tǒng)，表現(xiàn)受損。因此，在無壓力參與者中，任務表現(xiàn)與海馬活動呈正相關(guān)，而在有壓力的參與者中，表現(xiàn)與紋狀體活動呈正相關(guān)，甚至與海馬活動呈負相關(guān)。在壓力下，人的行為變得更加習慣化，并且是基于刺激反應，而不是基于目標指導行動。這種情況下應注意避免重大壓力，使學生通過海馬體系進行主動、創(chuàng)造性記憶。

在課堂上，這些壓力對記憶的影響可能會對學生產(chǎn)生深遠的影響。比如，情緒或輕度到中度的壓力形式（即沒有過度要求的認知挑戰(zhàn)，或由聽到某些意料之外的事情引起的適度的情緒喚醒）可能增加記憶形成，這可能對研究材料的記憶有積極作用。然而，這些效應可能會出現(xiàn)倒U型，并可能在壓力過高時恢復原狀。此外，壓力可能會導致對課堂上發(fā)生的負面事件產(chǎn)生強烈記憶，如考試失敗，尷尬的經(jīng)歷或人際沖突（如欺凌），這些強烈的負面記憶可能會讓學生產(chǎn)生持久的挫折感和對學校及個人能力的消極態(tài)度。壓力對學生的這些負面后果可能會由于壓力對記憶檢索的有害影響而加劇?？荚嚽爸卸然蚋叨鹊膲毫芸赡軙恋K記憶的提取，導致對學生知識的低估，得出不好的成績。此外，壓力可能會阻礙新信息與現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)的整合，這可能阻礙通過新事實或教育中對多學科概念的深層次理解更新知識。最后，通過改變記憶系統(tǒng)之間的平衡，壓力可能會導致強烈的，僵硬的記憶和習慣，而不是創(chuàng)造性的，復雜的解決新問題的方法，這可能又導致對學生能力的低估。

5. 新見解：通過認知和腦科學了解學習

神經(jīng)科學家已經(jīng)證實，為了應對環(huán)境需求的反應能力，大腦產(chǎn)生變異，從而逐漸強化和不斷完善的過程被稱為可塑性。這一過程可以分為兩種，一種是建立和加強一些神經(jīng)元的聯(lián)系，另一種是減弱或消除其他神經(jīng)元之間的聯(lián)系。修改的程度取決于學習的類型，而長期的學習會讓神經(jīng)元之間聯(lián)系的修改更為深刻持久。不但如此，修改的程度還取決于學習的時期，例如嬰兒期的孩子新突觸的發(fā)育極為迅猛。但是值得關(guān)注的是，可塑性是在整個生命過程中大腦的核心特征。對于特定的學習類型，在某個特定的時期中大腦的可塑性最強，即存在著接受教育的最佳時期。對于感覺刺激，例如語音，以及對于某些情感和認知體驗，例如語言接觸，大腦可塑性的最佳時期相對嚴格，局限在某一特定階段。而對于詞匯學習等其他技能，大腦可塑性最強的時期并不局限在某個特定階段，即在人的一生中的任何時間都能取得同等的學習效果。個體在參與特定的學習活動時，存在“敏感期”而沒有所謂的學習必須發(fā)生的“關(guān)鍵期”，“敏感期”較“關(guān)鍵期”而言時間更為靈活，而不是僅針對某一時間段。

現(xiàn)有關(guān)于青少年的神經(jīng)影像學研究發(fā)現(xiàn)，青少年的大腦還不成熟，而且青春期后大腦的發(fā)育出現(xiàn)顯著的變化。青春期是情緒發(fā)展的關(guān)鍵時期，因為在此階段大腦中的荷爾蒙分泌激增，同時大腦前額葉皮質(zhì)發(fā)育尚不成熟，由此可能導致他們行為不穩(wěn)定。我們將情緒不穩(wěn)定性和高認知潛能的結(jié)合歸納為“高潛力，低控制”。中老年人對任務處理的經(jīng)驗或嫻熟度會降低大腦活動水平。從某種意義上講，這樣會更有效率。但是隨著年齡的增長，當我們不用大腦處理任務的次數(shù)越來越多，大腦也會逐漸退化。研究表明，學習是預防大腦功能減低的有效途徑，也就是說，那些一直保持學習（不論是通過成人教育、工作還是社會活動）的中老年人，他們延緩神經(jīng)性疾病的可能性更高。腦研究為終身學習的整體目標提供了重要的神經(jīng)科學證據(jù)支持，即教育沒有年齡歧視，更不是只針對年輕人。盡管年輕人有更強的學習能力，但神經(jīng)科學證實，學習是一項終身活動并且持續(xù)時間越長，學習越有效。

有關(guān)大腦的研究結(jié)果表明，后天的培養(yǎng)對學習過程至關(guān)重要，它為恰當?shù)膶W習環(huán)境提供了方向。很多日常的環(huán)境因素都對改進大腦功能有益，例如社會環(huán)境本身的質(zhì)量以及與之的互動性、營養(yǎng)的攝入、體育鍛煉、睡眠等。這些因素對教育的影響顯而易見，但卻常常被人們忽視。

神經(jīng)科學對“三大障礙”（閱讀障礙、計算障礙、癡呆癥）也有貢獻，比如通過影像測量得知與閱讀障礙有關(guān)的大腦結(jié)構(gòu)問題，進行早期干預。通過更個性化的評估改善學習：神經(jīng)影像學可能提供了強有力的機制來確定學生個性化學習特征和初始能力，但同時它也可能導致比現(xiàn)在更強力度的篩選和淘汰。

6. 通過大腦預測誤差來進行社會學習

本文中，研究者討論了多個大腦結(jié)構(gòu)中的自我參照和他人參照的獎勵預測誤差類型，探究了如何有效運用強化學習算法調(diào)節(jié)社會學習。什么是“預測誤差”：預測誤差計算動物在給定的事件或試驗中預期發(fā)生與實際發(fā)生的行為差異，也稱為“誤差信號”。預測誤差被有效地用作驅(qū)動自參照學習的信號。計算預期回報與獲得回報之間差異的獎勵預測誤差已被確定為神經(jīng)生物學中數(shù)學學習規(guī)則的重要關(guān)聯(lián)知識。什么是“自參照預測誤差”：人類和動物從自己的行為和結(jié)果中學習。一次次將預期獲得的行為結(jié)果與實際行為結(jié)果相比較得出誤差，以此判斷下次行為結(jié)果能否達到預期。通過自參照預測誤差，個體對有用的行為進行強化，以達到自身目的。什么是“他人參照預測誤差”（其他參照預測誤差）：探究他人行為和行為結(jié)果之間的誤差，以此可對他人下次行為結(jié)果產(chǎn)生預測，或?qū)ψ陨硇袨檫M行指導。發(fā)展心理學首先嘗試了解他人，探究嬰兒了解世界的方式：兒童就像小科學家一樣驗證因果關(guān)系，他們不斷收集世界的數(shù)據(jù)，再對收集到的數(shù)據(jù)做出預測，并加以驗證。在觀察、直接或替代經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，將他人視為學習對象。大腦中有分別偏向于自我學習和他人學習的結(jié)構(gòu)。

學習者觀察智能體行為時，社會學習就此發(fā)生。而且無需任何時間或直接重要強化，學習者即可完成之前所觀行為。這表明學習者能夠通過觀察其他成熟的結(jié)果，也可能通過強化獲得新知識或技能。觀察學習是社會學習中的重點。在班杜拉（Bandura）行為建模的經(jīng)典研究中，如果兒童看到成人模型對大型玩偶的攻擊性行為，當兒童有機會與同一玩偶互動時，也會表現(xiàn)出相同的攻擊性行為。若在此研究中再加上對攻擊性成人的獎勵，對于兒童而言，這不僅是通過他人參照預測誤差進行他人學習，同時也對兒童進行了行為強化。

本文還介紹了更高層次的社會認知——心智理論（Theory of Mind, ToM）,了解他人后構(gòu)建他人個體的內(nèi)心狀態(tài)，解構(gòu)他人信念。心智理論可以被稱為了解其他個體最為復雜的一種形式，涉及大量其他參照及加工處理。心智理論往往通過執(zhí)行假想信念任務來衡量，比如得知配偶藏有私房錢，假想你是對方，你會把私房錢藏哪兒？若找到了配偶的私房錢，即通過假想信念任務，若失敗，則未通過任務。人類和非人類都具有復雜的社會認知能力，但其復雜程度可在進行過程中區(qū)分。了解其他參照信息的運轉(zhuǎn)模式，以及自我和他人的信念呈現(xiàn)，能進一步協(xié)助我們認識大腦將有關(guān)信息升級到更高層次社會認知的過程。

本季度基礎(chǔ)理論篇結(jié)束，即將迎來的是關(guān)于教學方法（如PBL）、教育測量與評價、教育障礙等方面的文章~

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