想着教育

在经历了两次卓越的职业生涯后，一次是在认知科学领域，一次是在学术领导领域重叠，APS研究员Stephen M. Kosslyn开始了第三次职业生涯，基于认知科学的最佳证据设计新的高等教育机构。他在图像方面的开创性工作使他从优雅的实验到人工智能，再到证明创造图像(实际上是思考)可以在大脑中实时看到。这项工作使他出版了许多有影响力的文章和书籍，并为他赢得了许多奖项。他在哈佛大学的领导角色使他成为了行为科学高级研究中心的主任。从那时起，他担任密涅瓦学校的创始院长和首席学术官，这是一所创新的国际大学，即将毕业第一批学生。在本专栏中，他概述了他在21世纪设计教育机构时所运用的一些原则。

-Barbara Tversky, APS总裁

不言而喻，对学习、记忆、推理和相关能力的研究应该为教育的最佳实践提供依据，同样，有效地教育人的目标应该至少指导这些领域的一些研究。这种情绪很普遍，但它们往往不会被系统地付诸行动。

Stephen M. Kosslyn

我有幸利用心理科学从零开始，帮助开发了两门大学课程——第一个是在KGI的密涅瓦学校，目前是在本月晚些时候将宣布的一所新教育机构。我从一个被广泛记录的关键事实开始(例如，Freeman等人，2014年):主动学习比被动地看讲座更有效。主动学习依赖于让学生以某种方式使用信息，如辩论、角色扮演或小组解决问题。

考虑到我们在学习和记忆方面的发现，主动学习的优越性并不令人惊讶。这些文献可以被组织成一组16个原则，属于两个大的“格言”(Kosslyn, 2017)。其中一条格言是“想清楚”。你越关注和深入处理信息，你就越有可能理解和记住它。例如，刻意练习的原则(属于这条格言)引导我们使用反馈来专注于需要学习的内容，并关注和深入处理特定的信息(例如，Ericsson, Krampe， & Tesch-Romer, 1993)。例如，如果你想学习一个特定的法语单词的发音，你可以把这个单词说出来，然后让母语为法语的人正确地重复一遍。你会——这是关键的一点——注意你刚才说的话和母语人士说的话之间的差异。然后你会利用这些信息把这个词再说一遍，试图减少你说的和你应该说的之间的差距。

另一条格言是“建立并使用关联”。毫无疑问，我们可以通过有效地组织信息来提高我们的理解力和记忆力。例如，在学习过程中，我们应该识别要学习的信息，并将其与“检索线索”联系起来。例如，当你遇到一个新朋友时，你可以通过想到你认识的另一个叫这个名字的人来记住她的名字，然后寻找这个新朋友的特征或特征(比如她的眉毛形状)，让你想起你已经认识的那个人。这种共同的特征可以帮助你在下次见到新女性时回想起她的名字。

尽管我将文献分为16个原则，它们属于这两个最大原则，但Willingham(2009)将其分为9个原则，Graesser, Halpern和Hakel(2008)将其分为25个原则。这些不同的公式捕获了相同的研究结果，但结构不同。我组织了这些发现，目的是利用它们来设计积极的学习练习，这些练习结合了这些原则。

要设计主动学习练习，我们还需要明确的学习目标。心理科学为构建这样的学习目标提供了方法。在Minerva，我们采用了Newell和Simon(1972)推广的生产系统理念。生产系统包括一个条件/操作对;如果满足条件，则执行该操作。例如，条件可能是“正在下雨”，而动作可能是“拿把伞”。我们用这个框架定义了两种类型的学习目标。对于“思维习惯”，条件部分可以成为自动的(这就是为什么它被称为习惯)，比如学习目标“交流时，根据听众调整你说的话”。识别这种情况——交流——很容易成为一种自动的过程。难的是动作:你究竟应该如何调整你所说或所写的内容取决于很多因素，比如你的目标、听众的兴趣和知识，以及你所拥有的时间或空间。 Using Kahneman’s (2011) vocabulary, with practice the condition can be identified via System 1, but the action will still require working memory in System 2.

在Minerva，我们还指定了第二种类型的学习目标，我们称之为“基础概念”。在这种情况下，情况通常与我们在思维习惯中发现的情况相反:现在行动相对简单，但条件却不是这样。例如，做t检验(动作)很容易，但要确切知道什么时候适合这样做(条件)就困难得多。使用生产系统框架来描述思维习惯和基本概念是有用的，因为它将教学重点放在学生最难学的东西上。

在我的新机构，我们再次利用心理科学的概念。为了覆盖更广泛的学生，我们将把生产系统重铸为“识别/访问/应用”循环，我们的目标是使这个过程尽可能地自动化。我们现在采用所谓的“黑客和启发式”方法。“Hacks”是问题的解决方案，尽管通常不是优雅的解决方案。使用“五段式”来写一篇文章就是一个很好的例子。相反，“启发式”是经常(但不总是)会导致解决方案的过程。上面提供的关于使用关联来学习一个人的名字的例子是一种启发式(如果你不知道有这个名字的人，它就会失败)。

心理科学的发现和概念显然可以激发教育创新。此外，心理科学已经发展出许多方法来评估特定的教学方法是否有效。例如，我们可以进行A/B测试来评估改变教学法的一个特定方面的效果(例如将学生分配到与其他相同水平的学生分组，而不是随机分配他们)。此外，我们可以在课程开始前进行预测，在课程结束后进行后测，这将使我们能够在个人和班级层面评估课程的有效性。我们可以利用这些数据来解决一系列新问题。例如:一般来说，某些特定的教学技巧会有更好的效果吗?我们能确定哪些方法对哪些主题或人群最有效吗?如果有正确的数据，心理科学的工具将使我们能够回答这些问题，而心理科学的概念将使我们能够以不仅可能改善教育实践而且可以丰富心理学理论的方式来理解这些发现。

参考文献

Ericsson, K. A.， Krampe, R. T.， & Tesch-Romer, C.(1993)。刻意练习在获得专家表现中的作用。心理学评论，100, 363 - 406。

Freeman, S.， Eddy, S. L.， McDonough, M.， Smith, M. K.， Okoroafor, N.， Jordt, H.， & winderoth, M. P.(2014)。主动学习可以提高学生在科学、工程和数学方面的表现。美国国家科学院院刊，111, 8410 - 8415。

格拉瑟，a.c.，哈尔彭，d.f.，和哈克尔，M.(2008)。学习的25个原则。工作及家庭终身学习专责小组。检索自http://www.psyc.memphis.edu/learning/whatweknow/index.shtml

卡纳曼，D.(2011)。快思考和慢思考．纽约，纽约州:法勒，施特劳斯和吉鲁。

科斯林，s.m.(2017)。学习的科学。S. M.科斯林和B.纳尔逊编建设意向大学:密涅瓦与高等教育的未来(页149 - 164)。剑桥，马萨诸塞州:麻省理工学院出版社。

Newell, A. & Simon, H. A.(1972)。人类解决问题的能力．纽约，纽约:普伦蒂斯厅。

威廉汉姆，D.(2009)。为什么学生不喜欢学校?一位认知科学家回答了关于大脑如何工作以及它对课堂的意义的问题．纽约，纽约:乔西-拜斯。