第六章 学习环境设计
本章我们讨论有关学习环境设计的新知识及其意义，尤其是对学校的意义。学习理论并没有对有效学习环境设计提供一个简单的处方；同样，物理学虽强调但也没有规定怎样建一座桥（比如,Simon,1969）。然而，学习科学的最新发展对学习环境设计提出了非常重要的问题——这些问题集中在重新思考教什么、怎么教、怎样评价等方面。本章主要对学习环境的一般特征用学习科学新近发展进行检验。第七章提供详细的数学、历史和科学教学案例——这些案例使本章所讨论的论点具体化。
我们以第一章所呈现的观点——即学校学习的目标在上个世纪已经发生了一些重大变化，来开始学习环境的讨论。比起100年以前，现在每个人都对今天的学校提出了更高的期望。现代学习理论的一条原则就是不同的学习目标需要不同的教学方法（第三章），教育的新目标要求改变学习的机会。讨论完目标的变化后，我们从四个视角探索学习环境设计，这四个视角在有关人类学习方面提供了特别重要的信息，表示学习环境的程度，它们是学习者中心、知识中心、评价中心以及社区中心。接下来，我们分别界定这四个视角，并解释它们和我们在本书一到四章所讨论的问题有什么联系。
教育目标的变化
如第一章所讨论的，21世纪的教育目标和以往的教育目标有很大的不同，当我们在责备学校“每况愈下”的时候，应该牢记这个变化。在许多情况下，学校似乎与以往一样在起作用，可是学校所面临的挑战和外部对学校的期望已经发生了巨大的变化（比如,Bruer,1993;Resnick,1987）。
想想19世纪早期的学校教育目标，写作教学对准的是注释技巧，由老师口授，也就是口头信息转换成书面。直至20世纪30年代，在欧洲的大多数国家，写作教学才普及到大众，学校开始要求学生把他们的文章写出来。即使是那时，写作教学的目的很大程度上是给学生教一些模仿非常简单的文体的能力。直到20世纪30年代才出现了要求小学生用书面语表达思想的观点（Alcorta,1994;SchneUwly,1994）。就说写作，也是到了相对晚些时候，才要求所有学生分析、解释他们所阅读的东西。总之，以实用为目的的读写能力的定义从最初能够签名转变到后来的书记，再到能够阅读新的信息资料（Resnick and Resnick,1977），参见背景资料6.1。
背景资料6.1文化素养：过去与现在
殖民者们只要能写他们的名字（签名），或者只是在契约上打个X，他们的文化就足够了。当19世纪大批的移民到来后，教育家们敦促学校教坐满教室的外国儿童们“背诵能力”。这种能力就是拿起书，滔滔不绝地背诵有关美国基础的课文，比如独立宣言的开始一段、盖茨堡演讲的一部分，或者布赖恩特（Bryant）、朗费罗（Longfellow）的部分诗歌。随着第一次世界大战的到来，需要大批人员到国外处理新设备，军队的测试者们重新界定了阅读。让军人一下子无所适从的是，他们所要通过的阅读测验不再是原先那熟悉的段落，而是要当场理解从未谋面的材料。1914年“精挑细选的阅读能力测验”的那场变革，在目前看来是不充分的。人物、事件、时间、地点或方法的确定显然不能形成推理、问题，或者我们现在用来定义全面或“高级读写能力”的观点。在一个由年轻女孩子、贫穷的少数民族学生、学习能力欠缺的学生组成的班级里，让所有学生都去读（不是背诵）和写（不是抄写）莎士比亚、斯坦贝克（Steinbeck），这种想法是积极的、充满希望的，因为它背弃了由来已久的读写观念，即服务技能是大众的，而生成反思类读写则为少数人所拥有，即认为素养只是少数人掌握的生成性、反思性的读写技能（Wolf,1988）。
20世纪初期，提供大众教育被许多人看成是类似于工厂的批量产品。学校的管理者们都渴望用工厂的“科学”组织形式组织有效的课堂。儿童被当作原料由技术工人们（老师们）进行有效的处理，以取得最后的产品（Bennet and LeCompte,1990;Callahan,1962;Kliebard,1975）。这种方法试图对原料（儿童）进行分类，把他们当作流水线上的产品一样对待。教师的工作就像工人，他们执行他们的监工——学校的效率专家（管理者和研究人员）的指示。
效仿工厂的效率促进了对“产品”的标准化测验，促进了教师的文书工作，记录成本与进展（通常以教学为代价），促进了中心区权威对教学的管理，这些权威既没有教育实践经验，又没有教育哲学的指导（Callahan,1962）。简言之，工厂模式影响了学校的课程、教学以及评价等的设计。
今天，学生们需要理解他们知识的目前状态，并建设之、改进之，而且在不确定的情形下做出决定（Talbert and McLaughlin,1993）。约翰•杜威（1916）把知识的这两点见解视作为以前的文化成就和置身于积极的过程的“记录”，以“做”来表示。比如说，做数学包含着解决问题、抽象、发明、证明（参见,Romberg,1983）。做历史包含对历史文献的建构与评价（参见,Weneberg,1996）。做科学包含诸如通过实验及观察检验理论的活动（Lehrer and Schnauble,1996a,b;Linn,1992,1994;Schwab,1978）。社会期待学校系统的毕业生们能够识别、解决问题，并且终身为社会作出贡献，期望他们展示我们在第三章讨论过的他们的“适应性专长”的质量。达到这一目标要求重新考虑教什么、教师怎么教、怎么评价学生的学习。
图6.1学习环境透视。
资料来源：Bransford et al.（1998）。
本章下面的部分围绕图6.1来展开，举例说明学习环境的四个视角，主要是根据前几章讨论的学习原理中有关学习环境的重要性论述。虽然我们分别讨论四种视角，实际上，它们之间相互联系、相互支持（Brown and Campione,1996），形成一个整体概念（如,Brown and Campione,1996），我们先逐个讨论，然后描述它们如何整合。
学习者中心环境
我们用“学习者中心”这个术语指这样一种环境，学习者们将他们的知识、技能、态度、信仰带到其中，这些学习者带来的东西在这里都必须得到足够的注意。这个术语还包括教学实践中已经被称为“文化响应”、“文化适合”、“文化和谐”以及“文化相称”（Ladson-Bi11ings,1995）的思想。这个术语还和“诊断性教学”（diagnostic teaching）的概念相吻合（Bell et al.,1980），试图发现学生对所面临的问题的看法，小心翼翼地讨论他们的错误概念，给他们创造一种情景，使他们能继续思考，重新调整他们的看法（Bell,1982a:7）。学习者中心的教师承认学生带进教室的观念和文化知识对学习的重要性。（参见第三、第四章）。
诊断性教学为我们提供了一种实例，使我们能够从学生的知识结构出发。基于诊断的信息可以从观察、提问、谈话、分析学生活动的结果中获得。关键性的策略是促使学生解释、发展他们的知识结构，方法是要求他们对各种各样的情景进行预测，并解释各种预测的原因。通过挑选涉及已知错误概念的关键任务，教师能够帮助学生们检验他们的思维，弄清楚为什么他们的各种各样的想法需要改变，以及怎么改变（Bell,1982a,b,1985;Bell et al.,1986;Bell and Purdy,1985）。这种模式是使学生进入认知冲突，然后讨论这些相互冲突的观点（Piaget,1973;Festinger,1957）。“要促进学习，很重要的一点是在一个固定的情景中将注意集中在结构的有控制的变化上……或者是有意地将一种结构从一种情景转化到另一种情景”（Bell,1985:72;参见第七章）。
以学习者为中心的教学还包括对学生文化实践以及他们对课堂学习影响的感悟。根据夏威夷Kamehameha学校的研究，教师有意识地了解学生的家庭、社区文化实践、学生使用的语言，并把了解到的情况结合到教学中（Au and Jordan,1981）。结合学生叙述，继夏威夷本土语言“讲故事”，（结合学习的叙述）形式之后，将教学的注意中心由解译转移到理解，学习材料中的讨论涉及到学生的家庭经验，结果在标准化测试中学生的阅读有了显著的提高。
以学习者为中心的教师还重视学生的语言实践，因为这些为后续的学习提供基础。科学中，无论是在学校还是在专业领域人们必须坚持客观的和解释性的话语标准，不能带有个人或社会的主观意图和经验（Lemke,1990;Wertsch,1991）。这种方法，在学校很盛行，有利于中产阶级学生的学习，成为他们获取知识的主要途径，但却成为其他背景学生的学习障碍，因为他们人学前没有经历过“学校话语”实践（Heath,1983）。日常的以及科学的话语活动需要与学生的科学理解协调一致。
在科学课教学中，就像在大多数的课堂教学中所进行的那样，学生的话语常常表达了多种意图或声音（Ballenger,1997;Bakhtin,1984;Warren angRosebery,1996;Wertsch,1991）。在他们的叙述和争论中，学生表达的不仅是科学内涵还有社会内涵：科学内涵是说学生们提供论据以支持他们的论点，社会内涵是说学生们把他们自己作为一种特定类型的人来谈论（比如，有道德的、诚实的、值得信赖的）。如果教师和其他学生总是对这些具有多重声音的叙述以科学的要求做出反应，那么这有助于他们根据反应形成意义，并把反应与原来展示科学论点的情景相联系。在标准的科学课中，许多学生尤其是那些讲话不占主流的学生的科学观点常常被忽略，社会意义常常被贬低（Lemke,1990;Michaels and Bruce,1989;Wertsch,1991;参见第七章）。
这里提供又一个日常谈话与学校谈话结合的例子。该例子表明非洲裔美国中学生的许多日常讲话方式均出自学校的高级读写教学，但从没有和他们的日常经验联系在一起（Lee,1991,1992）。再比如普罗斯特（Proust），发现他的一生都是在运用散文式的语言，学生们发现他们在学术高深的能力方面表现得得心应手。
总之，学习者中心环境要求教师有这样的意识，即学生一开始就将他们的信念、理解、文化实践带进学习中，并且在学习的过程中建构自己的意义。如果把教学看作是在学生与教学内容之间搭造一座桥，那么以学习者为中心的教师就会时刻注视桥的两端。教师们试图了解每个学生都知道些什么、关心什么、能做什么、想要做什么。有造诣的教师们在尊重、理解学生先前经验，并假定这些先前经验对学生学习新知识起奠基和桥梁作用的前提下“给出学生原因”（Duckworth）。第七章举例说明了这些桥梁是如何搭建的。
知识中心环境
完全以学习者为中心的环境并不是一定就能帮助学生获得他们所需要的能够在社会上立足的知识和技能。正如在第二章中所指出的那样，专家们思维和解决问题的能力并不是由于他们有一套一般的“思维技巧”或思维策略，而是因为他们有一整套组织得很好的知识，这些知识支持他们进行计划和有谋略的思维。知识中心的环境非常认真地对待学生的需要，引导他们理解并继而使知识得到迁移，最终使他们成为有知识的人（Bruner,1981）。目前有关学习及迁移（第四章）及其发展为我们达到这一目标提供了重要的指导。有关数学、科学的标准帮助我们确定学生需要获得的知识和能力（比如,美国科学促进协会,American Association for the Advancement of Science,1989;全美数学教师协会National Council of Teachers of Mathematics,1998;国家研究院National Research Council,1996）。
如果教学以学习者对所学内容的最初理解作为起点，知识中心环境和学习者中心环境相互交叉。第一章中“鱼就是鱼”的故事说明了人们是怎样在原有知识的基础上建构新知识的。如果无视学生的先前知识，就很难预测他们对呈现出的新的信息会有什么样的理解（参见第三、第四章）。
知识中心环境也将注意力放在能够帮助学生理解学科的那些信息和活动上（Prawat et al.,1992）。做到这一点需要对现存的课程进行批判性检查。历史科中，一篇广泛使用的有关美国内战的历史课文却把有必要理解而不是记忆的关键性的信息省略了（Beck et al.,1989,1991）。科学科中，现存课程趋向于过分强调事实而对“做科学”探索以及检验一些重要观点强调不够（美国科学促进协会,1989;1998;全美研究协会,1996）。如第二章所述，第三届国际数学与科学研究大会（the Third International Mathematics and Science Study）（Schmidt et al.,1997）分析美国数学和科学课程有“一英里宽一英寸深”。（第七章对教学的深度而不是广度举例进行说明）
本书第一部分我们已经讨论过知识中心环境强调弄懂意义——通过使新信息有意义以及要求学生对不清楚的知识进行澄清的方法帮助学生进行元认知（Palincsar and Brown,1984;Schoenfeld,1983,1985,1991）。强调弄懂意义对现存课程提出了很多的质疑，比如，我们一直在争论很多数学课程强调：
很多思维形式并不像思维，计算和推算的过程仅仅包含了一套固定模式的发展，没有给创造发明留有余地，没有猜想或使人惊奇的地方，没有机会去发现，事实上，就是没有人的需要。
这里争论的焦点并不是学生永远也不需要学习计算，而是说，除了计算以外，学生们还应该学习数学其他的内容，尤其要使学生学会使数学有意义，学会数学思维（Cobb et al.,1992）。
现在出现了一些非常有趣的方法来研制课程，使学生在理解的前提下学习，鼓励学生寻求数学的意义。其中之一就是“发展性定型”，这一方法是以学生们已有的非正规的想法开始，逐渐地使学生看清这些想法怎么样得到转换和定型。教学单元鼓励学生以他们非正规的想法为基础渐渐地但是以结构化的方式去建构获得一门学科的过程和概念。
“发展性定型”的主张以中学代数科的一个部分举例说明，这部分是学生在使用《情境中的数学》教材（国家数学科学教育研究中心和弗赖登塔尔学院National Center for Research in Mathematical Science Education and Freudenthal Institute,1997）。这一方法开始时让学生们用他们自己的话、画或图表来描述数学情景以便组织他们的知识，并解释他们自己的策略。在接下来的单元里学生们逐渐使用符号描述情景，组织他们的数学问题，表达他们的策略。到了这一层次，学生发明出自己的符号，或者学会用一些非常规的概念，他们对问题情景的表征以及对他们的工作的解释既有符号又有词语。再后来，学生们学会了用标准的规范的代数符号来书写表达式和方程式，熟练运用代数表达式，并且解方程题，用图表示方程式。这一连续的过程并不一定要非常顺利，也不一定朝着一个方向。虽然学生们在低年级时做代数不很规范，在他们有了足够的基础概念的经验之前老师并不强迫他们在更为规范的水平上形成概念，也不要求学生在更为规范的层次上进行运算。因此，学生可以在不同层次之间迂回，这取决于问题的情景或是所涉及的数学知识。
课程框架的中心问题，诸如“发展性定型”，是对不同年龄的学生来说什么样的教学更符合学生的发展。这样的问题代表了另一个学习者中心和知识中心环境视角的交叉重叠。那种陈旧的认为儿童不能做复杂推理的观点已被事实所推翻，认为儿童如果有必要的知识来支持其推理活动，他们能够在复杂水平上思维、推理（参见第四章）。一项使人印象深刻的研究表明，儿童早期接触重要概念性的观点具有潜在好处。这项研究中，课堂教学使用了一种“认知导向”的形式教几何，二年级学生将三维图形表征和可视化的能力超过了作为对照组的一所名牌大学的大学生（Lehrer and Chazan,1998）。小学生们也显示出他们形成高超的早期代数概括能力（Lehrer and Chazan,1998）。科学上的概括形式，比如实验方法，可以通过发展性的方法在上中学之前被引入，以形成重要的数学观念和科学观念（Schauble et al.,1995;warren and Rosebery,1996）。这样的方法包括了解儿童早期思维以及确认培养和加工那些观点的途径（Brown and Campione,1994）。
创造以知识为中心的环境提出一个重要的问题，即怎样培养对学科整体理解。很多课程设计的模式似乎生产出彼此不相关联的知识和技能。全美研究协会（1990:4）指出，对古罗马人来说，课程是墨守成规的过程，引导着永不重合的双轮马车的道路。这个比喻很恰当地描绘了很多学校的课程。
许许多多的学习目标，每一项目标都与教学策略相联系，作为学习的里程碑，标示从幼儿园到12年级课文的学习进程……问题的解决不是通过观察数学课程所经过的自然场景并对其作出反应来达到的，而是通过掌握置于进程之中的各时段检测定式来实现的（全美研究协会,1990:4）。
替换“墨守成规”的课程方法之一是“学习场景"（learning landscape）。这个比喻说明学习类似于学会在环境中生存：学习周围的世界，学习什么样的资源可以利用，学习怎样利用这些资源来使自己的活动既富有成效又充满乐趣（Greeno,1991:175）。前面讨论过的发展性定型的框架和这一比喻相一致。知道自己在场景的什么地方，需要网状连接，将自己目前的方位和更大的空间连接起来。
传统的课程常常不能帮助学生“围绕一门学科来学习”。课程给出了已经熟悉的范畴和顺序的图表，这些图表将要求学生在每个年级掌握的程序性的目标具体化：当然，单一的目标也许很有道理，但是这不能体现出作为更大网络的部分。但是重要的起作用的是这些目标间的连接及其网络，这种知识具有专业知识的特征（参见第二章）。对于孤立部分的强调，能够系列地训练学生的常规知识，但并没有教育学生理解知识的全貌，而掌握知识的全貌才能保证整合知识结构和了解知识应用的情境。
摒弃通过范畴和顺序图表之类练习来学习这种单一的渐进方式，取而代之的是将学生暴露于自然的问题情景中，从这些情景中产生出学科领域的主要特点。组织一些活动，使学生能够探索、解释、扩展、评价他们的进步。只有当学生需要或有必要使用新观点时，才向他们介绍，这使他们看见知识的相应的用途，使所学知识有意义。用以吸引学生的问题情景可以包含某一领域发展的历史原因，这一领域同另一领域的关系，或者是那一领域观点的应用（参见Webb and Romberg,1992）。第七章里，我们呈现了科学、数学和历史科的教学案例，这些案例强调引出观点和概念对促进深层理解的重要作用。
知识中心环境设计所面临的挑战是，如何能在为促进理解而设计的活动与为提高技能的自动化程度而设计的活动之间达到平衡，这种自动化程度是有效运作所必须的，没有意识参与的。在阅读、写作、计算方面需要付出特别努力的学生会遇到很多严重的学习困难。因此，很多领域都提到自动化能力的重要性（Beck et al.,1989,1991;Hasselbring et al.,1987;LaBerge and Samuels,1974;参见第二章）。
评价中心环境
除了学习者中心和知识中心以外，有效学习环境的设计还应该包括评价中心。评价的关键原理是评价必须提供反馈和回溯的机会，而且被评价的内容必须和学生的学习目标相一致。
很重要的一点是应区分两种主要的评价方式的用途。其一是形成性评价，涉及到将评价（通常是在课堂教学情景中使用）作为改进教与学的反馈信息的来源。其二是终结性评价，主要测量学生在某些学习活动结束时已经学到了些什么。形成性评价中有教师对进行中的活动的评论，比如对手稿、为演讲所做的准备稿的评论等。终结性评价有教师在一个单元结束后进行的测验，有州、全国在一学年结束时所进行的考试。理想的做法是教师的形成性评价和终结性评价与州、全国进行的终结性评价相一致，可情况常常不是这样。州和全国进行的终结性评价以及学区所做的说明不在本书研究的范围，我们的焦点在于基于课堂教学的形成性和终结性评价。
形成性评价及其反馈
适应性专门知识、学习、迁移等的研究和早期发展的研究都显示了反馈尤其重要（参见第二、第三、第四章）。学生的思维要能够被观察（通过讨论、论文、测验等），观察结果应反馈给学生。如果学习的目标是理解，评价和反馈就必须是理解，而不是仅仅评价过程和事实的记忆（虽然这些也可以被评价）。强调理解的评价不必要求精细或者复杂的评价过程。甚至可以设计多项选择题来评价理解。
作为教学的一部分，反馈应持续地做出而不是突然地进行。有效教学的教师们总是不断地了解学生们的思维和理解，他们通过互联网对小组和个人的学习活动进行督促和评价，试图把对学生能力的评价与他们目前活动联系起来，并联系到课程的其他部分和学生的生活中。教师给学生的评价可以是正式的，也可以是非正式的。有效教学的教师还帮助学生培养自我评价的能力。学生们学会评价自己的学习，评价同伴的学习，目标是帮助每个人更有效地学习（参见Vye et al.,1998）。这种自我评价是元认知教学的重要组成部分（参见第三、第四、第七章）。
在许多情况下，课堂教学中反馈机会的出现相对来说并不经常，大多数教师的反馈——对考试卷、论文、活页练习题、家庭作业、报告卡等所打的等级——代表了终结性评价，试图对学习结果进行测量。接到成绩后，学生很典型地转向学习一个新课题，为另一个成绩而忙活。在学生们正在学习一个单元或课题时，由于学生们能够利用反馈来修正他们的思维，反馈才显得格外有价值。形成性评价机会提高了学生学习和迁移，因此，他们学会利用评价的宝贵机会进行回顾（Barron et al.,1998;Black and William,1998;Vye et al.,1998b）。小组合作完成任务的机会也能提高反馈的质量（Barron,1991;Bereiter and Scardamalia,1989;Fuchs et al.,1992;Johnson,1975;Slavin,1987;Vye et al.,1998a），虽然我们必须帮助很多学生学会如何与他人合作完成任务。通过学生、教师以及内容（课程）专家同步或异步进行相互的影响，新技术提供了增加反馈的机会（参见第九章）。
实现良好评价实践要求改变很多教师、学生、家长对有效学习模式的看法。很多由教师所做的评价过分强调了对事实和过程的记忆（Porter et al.,1993）。此外，很多用于评定等级的标准化考试也过分强调了对孤立的事实和过程的记忆，然而，老师们通常是以他们的学生在这些考试中所取得的成绩的好坏而进行评价的。有一个数学老师不断地教出在全州考试中得高分的学生，他的方法就是帮助学生记住一系列的数学程序（比如，证据），即在考试中出现的典型程序，但是学生并没有真正理解他所做的数学题，所以经常不能回答要求对数学有深刻理解的问题（Schoenfeld,1988）。
设计恰当的评价能够帮助教师实现反思教学实践的需要。很多物理教师对他们的学生们不能回答看上去很明显（对专家）的问题感到惊奇，这些问题用来评价学生的理解。这一发现促使教师们修改他们的教学实践（Redish,19%）。同样地，对数字感觉的评价（visually based assessment of “number sense”）（参见Case and Moss,1996），使教师发现帮助学生发展数学理解的重要性（范德比尔特大学认知与技术小组，正在印刷中）。显示学生理解科学和数学重要概念的创新性评价也已开发出来（Lehrer and Schauble,19%a,b）。
评价理解的形式
教师在评价学生的表现和提供反馈方面受到了时间的限制，但是技术的新发展已解决了这一难题（参见第九章）。即使是没有技术，评价本身的新发展也有办法评价学生的理解而不是测量记忆。比如我们在第二章谈到的，在物理学中比较专家和新手的方法已在课堂教学中使用。在一项要解决的任务中，给出学生两个问题，要求他们陈述这两个问题是否能用一种类似的方法来解决，并要求说出理由。
1.一个质量为2.5千克，半径为4厘米的球以7米/秒的速度在粗糙水平面上运动，球本身并不转动。一段时间以后，球以5米/秒的速度只滚不滑，问摩擦力做了多少功？
2.—个质量为0.5千克，半径为15厘米的球开始以10米/秒的速度滑动，球本身并不转动。球在一水平面上运动而且最终只滚不滑，求出小球的末速度。
新手们很典型地报告说这两个问题能用相同的方法解决因为它们的共同点都是在平面上——即两个球都是在水平面上滑动和滚动。理解性学习的学生报告说这两个问题用不同的方法解决，第1个问题可以用功—能定律解决，第2个问题可以用角动量守衡定律解决（Hardiman,et al.,1989）；参见背景材料6.2。这种类型的评价可以在教学过程中使用以检测学生对概念的理解深度。
背景资料6.2你是怎么知道的？
将质量为1千克，长为2米的木棒放在光滑的水平面上，木棒可通过其一端绕着竖直轴在水平面内自由转动。将一块质量为50克的油泥放在距转轴80厘米处的木棒上，当系统以3弧度/秒的角速度旋转时，你可以用下列哪一条原理求棒和油泥之间力（净力）的大小？
A.牛顿第二定律，
B.角动量或者角动量守恒定律
C.动量或者动量守恒定律
D.功能原理或者机械能守恒定律
E.动量守恒定律+机械能守恒定律
以上题目的考试是以微积分为基础的导论性物理课结束后随机对学生进行的，这容易使学生将“旋转”平面的性质问题和“角动量”相匹配，可事实上这一问题仅仅运用牛顿第二定律就能解决。像这样的一些资料对教师们尤其重要，使教师引导学生向不固定、可迁移的知识发展（Leonard et al.,1996）。
档案袋评价是形成性评价的又一种形式。它为我们提供一种形式以记录学生整个学年的学习进程，其最为重要的一点是它允许学生和老师、家长、同伴等一起讨论他们的成绩和困难（Wiske,1997;Wolf,1988）。档案袋评价实施起来很费时间，又常常做不好——档案袋常常成为存放学生作业的另一个地方，但又不讨论学生的作业——但是如果恰当使用的话，档案袋能为学生和其他人提供有关学生在一个阶段内学习进展的宝贵信息。
评价的理论框架
学习科学面临的一个挑战就是应提供一个理论框架将学习理论和评价实践连接起来。这一领域的重要一步由巴克斯特（Baxter）和格拉泽（Glaser）（1997）做出，他们将认知与科学成绩的评价情景整舍形成一个框架。在他们的报告中，学生的学习表现用学科内容和过程任务要求描述，认知活动的本质和发展在一个特殊的评价情景中得到观察。他们的框架为我们提供了用以检查开发者们的意图如何在评价学生的学习表现中得以实现的基础。评价学生学习的目的是为了测量他们推理、理解、复杂问题解决的能力。
以能力的组成部分和要求为特征的评价使一般目标具体化，比如“高级水平思维和深层理解”。以认知活动为特征的学生行为表现强调在学习和评价情境中观察到的学科成绩与能力间的区别。评价认知活动的质量和类型是有关任务所要求的内容和过程的一种功能。比如说，考虑图6.2中所给的科学评价的内容和过程框架（Baxter and Glaser,1997）。在这个图中，内容知识的任务要求被概念化，以从丰富到缺乏（y轴）的连续体表现出来。在轴的一端是知识丰富的任务，这类任务需要深层次理解学科内容才能完成。在另一端的任务并不依赖先前的知识或是相关经验来完成，而是根据评价情景中所给信息来完成。要求过程技能任务的概念连续体则是从强制的到开放的（x轴）。在开放的一端，明确的指导降到最低，学生的任务就是生成并运用适当的过程技能解决问题。在过程固定的情景中，指导有两类：小步子，学科具体化程序作为任务的一部分给出，或者给出完成任务所必需的过程技能的解释性指导。在这种情况下，要求学生产生解释，这个活动不要求运用过程技能。评价任务能够包含内容知识和过程技能的很多可能的组合。表6.1说明知识结构和有组织的认知活动之间的关系。
图6.2科学评价的内容——过程空间。
表6.1认知活动与知识结构
有组织的认知活动
知识结构
不完整的
有意义的
问题表征
表面性质浅显的理解
深层原理和相关概念
策略运用
无方向的试误解决问题
有效的、资料丰富的、有目的的
自我监控
最少、偶尔的
持续的、灵活的
说明
肤浅、单一事实的描述
连贯的、有根据的
共同体中心环境
学习科学新近发展表明环境以共同体为中心的程度对学习也很重要。尤其重要的是人们相互间学习的标准以及持续不断地试图改进提高。我们用共同体中心这个词语表示共同体的几个方面，包括把班级作为一个共同体，学校作为共同体，学生、教师、管理人员认为与之联系的更大的共同体还包括家庭、行业、州、国家甚至整个世界。
班级和学校共同体
在班级和学校的层面上，学习似乎由于社会规范而得到强化，这种社会规范重视对理解的探求，给学生（还有教师）为了学会而犯错误的自由（Brown and Campione,1994;Cobb et al.,1992）。不同的班级、不同的学校反映不同的规范和期望。比如在一些班级里有一条不成文的规矩，那就是不要出差错或不要回答不懂的问题（Holt,1964）。这个标准使得学生不愿意提问他们不明白的学习材料，阻碍他们探索新问题、建立假设。有些标准和期望则是用于更为专门的学科。比如数学课堂教学的标准可能是数学就是知道怎样计算，另一个更好的标准可能会是探究的目标是数学理解。不同的标准和实践对教什么和怎样评价具有至关重要的影响（Cobb et al.,1992）。有时候对不同的学生会有不同的期望，教师可能将学习成功的期望传达给一些学生，把学习失败的期望传给另一些学生（MacCorquodale,1988）。比如说，有时候女孩子不被鼓励去学习高等数学和科学。学生也会保有这种文化期望并将其转达，结果剥夺了女孩子参加有些课程的权利（Schofield et al.,1990）。
班级标准还会鼓励那些不熟悉参与形式的学生的参与。比如，有些主要靠观察和听来学习的小组渐渐地加入到正在进行的活动中来；学校性质的说话形式对于那些其社区新近才有学校的孩子来说可能就感到陌生（Rogoff et al.,1993）。参见背景材料6.30。
背景资料6.3课堂发言
在加拿大北部一个因纽特人学校从事研究的一名言语病理学家要求一位校长——他不是因纽特人——开出其学校里有言语障碍的学生名单。名单囊括了这个学校三分之一的学生，而且在几个名字的后面，校长还写到：“课堂上不发言。”这位言语病理学家请教了一名当地的因纽特人教师来说说每个孩子在课堂上使用其母语的情况。这位老师看了看名单然后说:“一个有教养的因纽特学生是不应该在课堂上发言的，他们应该用看和听来学习。”
这位言语病理学家询问那位老师她正在研究的一名学走路的孩子的情况，这个孩子很能说话，言语病理学家觉得他很聪明。老师说道你认为他是否会有学习问题呢？有些这一类的学生智商不怎么高，他们不能使自己不说话，他们不知道什么时候该停止说话。”（Crago,1988:219）
评定等级的实践也影响班级共同体的意识，其影响既有积极的，又有消极的，主要取决于学生。比如，纳瓦霍（Navajo）的高中学生不把测验与考试看成是竞争性事件，而英裔学生却视测验和考试为竞争性事件（Deyhle and Margonis,l995）。一位在高中工作的英裔咨询员报告说，当他开始做一次展板，将取得B或B以上成绩的“髙成就者”的名字和照片公开展出时，纳瓦霍学生的家长们抱怨他们的孩子被选拔出来，这位咨询员于是做出让步，用令人高兴的便贴条把这些学生的名字贴在上面。一位纳瓦霍学生凝视着展板说道：“这展板使人难堪，把我们的名字像这种样子贴到上面。”（Deyhle and Margonis,1995:28）
更为普遍的是学生们喜欢竞争以引起教师的注意，获得他们的称赞和好评，所以竞争是美国学校普遍使用的手段，用以激发学生的学习动机。在有些情况下，竞争可能会妨碍学生的学习。尤其是其社区的道德标准是个体应该为社区贡献他们的力量，而个体间的竞争又不和谐的情况下就会妨碍学习（Suina and Smolkin,1994）。
当试图从其他国家借鉴成功的教育经验时，很重要的一点是应强调社区。比如日本教师花很多时间与全班一起学习，他们经常性地要那些出错的学生将他们的思维过程讲给全班听。这一点很有价值，它能引起讨论，使班上所有学生都加深理解。但是，这一点能在日本起作用是因为，日本的教师在班级建设起这样的一种班级文化，在这种文化中，学生们擅长于相互学习，而且大家都认为分析错误是一种富有成效的学习（Hatano and Inagaki,1996）。日本学生还善于听讲，所以他们能够从人数众多的班级讨论中学习，即使他们没有更多的机会参与讨论。美国学校班级文化却与之很不相同——大多强调答案正确的重要性并通过发言获得学习。教与学必须放在整个社会的文化背景中来审视，也应考虑到其与班级标准之间的关系。只是简单地引进一到两个曰本教学技巧到美国的课堂中或许达不到预期的效果。
学校共同体的意识还受到在这一环境中工作的成年人的强有力的影响。正如巴斯（1988）所说：
生活在学校的成年人之间的关系对学校的特点和质量以及学生的成就比起其他任何因素都更为重要。
布蕾（Bray，1998）、塔尔伯特（Talbert）和麦克罗林（McLaughlin，1993）所做的研究强调了教师学习共同体的重要性。对这一点我们将在第八章做更多地探讨。
与更为广泛的共同体联系
从共同体的视角分析学习环境还要考虑学校环境与更大的社区间的联系，包括家庭、社区中心、校外活动项目、商业机构等。第三、第四、第五章已表明学习需要时间，理想的是，学校学习能和学校以外的学习连接起来，反之亦然。然而，通常情况下，这种连接并没有实现。就像约翰•杜威（1916）很早以前就指出的那样：
从孩子的观点出发，学校里最大的浪费是他不能够运用他在校外所学的东西……可是，另一方面，他也不能把在学校所学的东西运用到实际的生活中。这就是学校的孤立，孤立于生活之外。
把学校与校外学习活动连接起来的重要性可以从图6.3得到证明。图6.3给出了典型的一学年期间学生所花时间的百分比，多少时间在学校度过，多少时间睡觉，多少时间是做其他事情（Bransford et al.,2000）。学生在学校度过的时间相对来说并不多。如果学生把校外非睡觉时间的三分之一用于看电视，这意味着在一年中他们花在看电视的时间多于在校时间（下一部分我们将对电视与学习的关系做更多地讨论）。
学习的一个关键环境是家庭，即使家庭成员并不有意识地关注教学的作用，他们实际上在为孩子提供学习的资源、创设具有学习意义的活动、与社区建立联系等（Moll,1986a,b,1990）。孩子还从家庭成员对学校教育与能力所持的态度中学习。
图6.3学生用于学校、家庭和社区、睡觉等时间比较百分比是根据每年学生在校时间180天，每天估计6.5小时所计算的。
家庭作为成功的学习环境，为孩子提供鼓励，指导孩子朝着学校要求的方向转变，尤其是在孩子幼小的时候（参见第四章）。孩子从出生到四五岁这一时期的显著发展总的来说是受家庭成员之间的互动影响的，通过参与到家庭生活中，观察其他人来学习。围绕有兴趣的事情，与值得信赖的、又有一技之长的成年人和小伙伴交谈和接触是很好的对孩子的学习极有影响力的环境。很多要求学校变化的建议扩展到家庭里发生的学习活动。此外，还有建议家庭参与到课堂教学活动中，学校也同意做计划将这两个对学生学习具有重大支持作用的系统带到一起。
儿童也参加校外和家庭以外其他机构的活动，这些活动也促进孩子们的学习。有些这一类的机构把学习作为他们的目标之一，设置很多课外活动组织诸如男（女）童子军、4-H俱乐部、博物馆、宗教团体等的活动内容。还有一些并不把学习作为主要的目标，但无论如何，学习却仍然发生（参见，McLaiighlin,1990，载于青年倶乐部;Griffin and Cole,1984）。
与校外专家联系也能对学校内部学习产生积极的影响，因为这些专家能够为学生提供机会，让他们能与父母以及其他对学生学习感兴趣的人相互交流。对于教师和学生来说，能够共同分享他们的学习，对彼此都有激励作用。为这些机会所做的准备工作帮助教师们提高标准，因为这些机会的结果远远超过了测验分数（Brown and Campione,1994,1996;参见范德比尔特大学认知与技术小组，印刷中）。
让提出挑战（要在最后期限内完成）的局外人参与的主意已经在好几项教学改革中体现（参见范德比尔特大学认知与技术小组,1997;Wiske,1997）。为局外人参与做准备激发教师保持学生兴趣的动机。另外，当学生和教师准备好面对一般的挑战时，他们才能对社区有更深的理解。学生也有激情面对局外人，这些局外人并不走进他们的教室但会看他们的作品。为博物馆展览献上自己的展品是一个很好的例子（Collins et al.,1991）。新技术增强了学生与外界联系的能力，他们可以把教室与学校的其他人、与家长、与商业领袖、与大学生、与内容领域专家以及全世界的其他人连接起来（参见第九章）。
电视
无论好坏，大多数孩子把很多时间花在看电视上，在过去的50年，电视在儿童成长中起到日益显著的作用。在进入学校之前，儿童花很多时间看电视，并且持续人的一生。事实上，很多学生花在看电视上的时间比上学时间还多。家长要求孩子能从电视上学习，同时，他们又担心孩子们从电视节目中学来的东西（Greenfield,1984）。
观看不同类型的节目
为孩子们所制作的电视节目形形色色，从教育性节目到纯娱乐性节目都有（Wright and Huston,1995）。而且看电视的方法也不同——一个孩子可能单独一人看电视，或者和父母一起看。此外，就像在象棋、物理学、教学等领域一样（参见第二章），人们已有的知识和信仰影响他们注意、理解、记住电视节目的内容（Newcomb and Collins，1979）。同样的节目会有不同的结果，这取决于谁在看、取决于看电视是单独一人活动还是与他人一起的互动。重要的差别在于所看的电视节目其意图是否在于教育。
一群2到4岁的学前儿童与一群6到7岁的小学一年级学生每周观看7到8小时非教育节目，学前组的儿童每周平均还看了2小时的教育节目，小学生看了1小时教育节目。尽管教育节目的观看时间很短，教育节目似乎起到更为积极的影响。观看教育节目的2到4岁学前儿童比起没有看教育节目的儿童在上学的准备、阅读、数学、词汇方面超前3年（Wright and Huston，1995）。具体地说，看教育节目是一种积极的对书面知识（letter-word knowledge）、词汇量以及标准化测验成绩的预测。对于年龄大点的孩子来说，与那些不经常看电视节目的孩子相比观看教育电视节目的孩子在阅读理解测验，老师在一年级、二年级时判断学生适应学校生活的情况等方面更好。总之，看电视的影响还没有广泛影响年龄大点的孩子，比起学前儿童来说，影响更小。有一点很重要，那就是必须注意到“即使把初级语言技能、家庭教育、家庭收人、家庭环境质量等这些因素都考虑进去”（Wright and Huston,1995:22），看教育节目的效果还是明显的。
对信仰、态度的影响
电视还起到偶像和角色榜样的作用，这些偶像和榜样能够影响孩子怎样看待自己、怎样看待别人、对哪些学科感兴趣、哪些话题与自己的观点有关等等。这些偶像同时具有积极和消极的影响。比如，8到14岁的孩子观看旨在反映世界各地儿童的积极一面的节目时，他们不大可能会说他们自己国家的儿童会更有趣或更聪明（O’Brien,1981），他们开始看到全世界各国人民的一些相似之处（Greenfield,1984）。看过电视连续剧《芝麻街》的儿童，更能以积极的情感看待残疾儿童。
然而，儿童可能错误的理解电视节目，这些节目涉及来自不同文化的人，这取决于他们的已有知识（Newcomb and Collins,1979）。榜样的固化作用是看电视有可能带来的潜在的负面影响。孩子们带着性别偏见来到学校，而这一偏见却源于电视节目和商业广告（Dorr,1982）。
作为具有巨大影响力的可视媒体，电视创造了刻板的、公式化的形象，即使其本意并不是要向观众出售偶像。但是，实验表明，在孩子5岁时这种公式化的效应就开始降低，条件是当孩子们观看电视节目时成人对这些模式化的偶像进行一些必要的批判（Dorr,1982）。因此，娱乐节目也有积极的教育作用，所学的信息可以得到扩展，只要成人给予必要的指导和评论。
总之，电视对儿童的学习有影响，这一点必须认真对待。但就媒体本身而言，并非天生就有益或有害。孩子们看到的内容、看电视的方法会影响到他们所学的内容。尤其重要的是，增进知识、或者有教育意义的节目已证明对儿童的学习成绩是有益的，而占优势的非教育节目、娱乐节目可能有消极的影响。此外，尽管孩子们愿意看娱乐节目和增进知识节目的比例为7:1，增进知识性节目的益处仍然表现出来。这些研究结果支持了继续研究和发展电视节目的行为，因为这样的电视节目能够帮助儿童获取知识、技能以及支持他们学校学习的态度。
一致的重要性
本章开始时我们指出四种有关学习环境的视角（即学习环境中以学习者、知识、评价、共同体为中心的程度）可以分开一一予以讨论，但是最后却需要一致起来，以它们之间相互支持的方式加以联合。一致不仅对学校极为重要，从广泛意义上来说对其他组织也一样重要（Covey,1990）。任务分析的关键（参见第二章）是将学习目标与教什么、怎么教、怎么评价联合起来（既有形成性的又有终结性的）。如果缺乏一致性，人们就很难知道学生在学什么。学生也许在学习有价值的信息，但人们无法知道，除非学生们所学信息和评价这一信息之间相一致。同样地，学生们所学的内容也许对其他人来说毫无价值，除非课程与评价与社区更广泛的学习目标相一致（Lehrer and Shumow,1997）。
设计有效学习环境需要一种系统的方法来协调各种活动（Brown and Campione,1996）。许多学校列出创新实践的清单，比如运用合作学习、为理解而教以及问题解决，还有运用形成性评价。但是，这些活动彼此之间往往缺乏协调。为理解而教和问题解决也许是“我们星期五要做的事情、合作学习也许被用于促进事实测验的记忆；形成性评价也许对准的是那些与接下来的课程毫无关联的技能。还有，学生们或许有机会以合作方式学习，以应付仍旧按分布曲线划分等级的考试，他们之间相互竞争，却并不努力达到具体的行为表现标准。在这些情况下，班级中的活动就不一致了。
一个班级内的活动可能做到一致，但却可能和整个学校的活动不一致。学校作为整体需要始终保持一致。有些学校对学生的行为举止和学习成绩所应达到的标准和期望形成一种持续的政策，另一些学校传播的却是混合的信息。比如说，老师可能会把行为有问题的学生交给校长，这位校长可能因轻视学生的行为而无意中削弱了教师的威信。同样，学校的整体安排可能会，也可能不会变通以适应深层次的探究；学校可能会，也可能不会做出相应的调整以把干扰降到最低程度。这些变通和调整包括临时穿插的非学习活动，甚至包括校长热衷于用对讲机打断课堂教学的次数。总而言之，学校内的不同活动之间可能会或不会互相冲突，对整个进程造成妨碍。当校长和教师共同研究制定出整个学校的基本蓝图时，学生的学习就有可能提高（Barth,1988,1991;Peterson et al.,1995）。
学校内部的活动还必须与整个社区评价实践与目标相一致。理想的是，教师们的目标与课程目标、学校目标一致，学校目标与学校系统使用的资格考试的隐性目标一致。通常的情况是这些目标并不一致。有效的变化需要同时考虑所有这些因素（参见Bransford et al.,1998）。有关学习科学的新发现为指导系统改革提供了框架。
小结
在过去的一个世纪里，学校教育的目标和期望发生了巨大的变化，新的学校教育目标需要我们重新考虑这样一些问题：应该教什么、怎么教、怎样评价学生？我们强调有关学习的研究并不能给任何人提供设计有效学习环境的简单处方，但是这些研究却使我们意识到在设计学习环境时需要弄清楚的特定问题。
有关学习环境设计的四个视角——即以学习者为中心、以知识为中心、以评价为中心、以共同体为中心——在学习环境设计中有非常重要的意义。
以学习者为中心的视角与大董的研究例证相符，这些例证表明学习者是运用他们现有的知识来建构新知识的，以及他们的已有知识和信念是如何影响他们对新信息的解释的。有时候，学习者的现有知识支持新的学习，有时候现有知识却阻碍新知识的获得。有效教学始于学习者的现有知识，他们的文化实践、他们的信仰以及他们对学科内容的掌握程度。
学习者中心环境试图帮助学生将他们先前知识与当前的学习任务联系起来。家长们尤其擅长帮助他们的孩子做这种联系。教师们面临的困难更大，因为他们并不了解每个学生的生活经历。但是，仍然有方法做到有计划地了解每个学生的特殊兴趣和长处。
有效学习环境还应该是知识中心的，教给学生一般的解决问题和思维能力已远远不够，思维能力、解决问题的能力需要组织良好的、能在合适情景中应用的知识，强调知识中心引起一些疑问，比如教学始于学习者现有知识和能力的程度，而不是简单地将学科内容的一些新知识呈现给学生。当学生们能够掌握更为复杂的概念的时候，这些概念必须以恰当的发展方式呈现给学生。学习环境的知识中心视角还强调课程设计的重要性。课程能够在多大程度上帮助学习者理解所学内容而不是促进学生获得彼此不相关联的事实和技能？课程如果过分强调学科的广度就会有这样的风险，即使学生学习不相联系的知识，而不是融合的知识。这符合那种把课程比作一条大道上的破烂陈旧的小路的观点。另一种比喻将课程比作相互联系的小路，帮助学生建立起学科内知识连接点，因此学生可以“在其中学会找到自己的方向”而不致迷失方向。
评价问题也成为学习环境设计的一个重要视角。反馈对学习而言起到奠基的作用，但是，课堂教学中却很少提供反馈的机会。学生们得到考试分数或为他们的文章打的分，可这些都是在学习结束时的终结性评价。学生们还需要形成性评价，因为形成性评价能够为他们提供回顾与改进他们思维和学习的机会。评价必须反映各种各样环境中的学习目标。如果目标是强化理解，那么评价事实和公式的记忆就不充分。很多教师在弄清楚学生不能理解看上去显而易见（对专家）的一些观点之后，改变了他们的教学方法，
有关学习环境的第四个视角涉及到他们促进社区意义的程度。理想的状态是学生、教师和其他有兴趣的参与者共同分享重视学习和高标准的准则。这样的目标促进人们之间互动、获得反馈、相互学习。社区（共同体）有几种，班级社区、学校社区，还有学校与外界更大的社区的联系，包括家庭。当我们考虑到一个人在学校度过的时间比在其他环境的时间相对少的事实时，很显然，社区之间应相互连接起来。在家里、社区中心、校外俱乐部的活动对学生的学习成绩有重要的影响。
最后，需要在学习环境的四个视角之间保持一致，它们之间本身是相互交叉和重叠的，互相影响。只要能保证它们之间的一致性，学生的学习无论是在校内还是在校外都能得到促进和提高。