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1.1 科學研究與教學

1.1.1 個人經驗與認知偏見

作為教育工作者,我們每天都要做出無數的決定以確保我們和學生的行動在各個方面都對他們的學習產生積極的影響。除了日常的小決定,我們還會做出重要且影響深遠的選擇,比如規劃下一學年的教學內容、選擇要使用的教材或參與決定學校的教育項目。

通常情況下,我們所有的決定都是基于直覺的,這種直覺是由我們建立在大量個人經驗之上的關于教育的知識和信念所驅動的。這些經驗塑造了我們對教學和學習的理解,其源頭可以追溯到我們在教育系統中作為學生的經歷。對于許多教育工作者來說,這種經驗在他們的整個職業生涯中一直延續。在生命旅程中,我們首先是學生,然后成為教育工作者,我們很自然地接受了其中許多假設的有效性,并根據我們的個人經驗來質疑其他假設。

然而,我們依賴個人經驗形成的關于教育的直覺到底有多可靠呢?如果個人經驗是判斷哪種方法對學生最好的最佳途徑,那么為什么所有(同樣經驗豐富的)教師沒有就哪種方法能產生最好的結果達成共識呢?首先,我們每個人都有不同的個人經歷,這可能會使比較變得具有挑戰性。然而,真正影響我們個人經驗可靠性的是我們如何解釋它們,這受到我們大腦運作方式的影響。問題就在這里:當人類的大腦完全依賴個人經驗時,它會表現出多種“偏見”,扭曲對現實的理解。這就是我們所謂的認知偏見(或認知偏差)。

為了理解認知偏見問題,請看圖1-1。如果我告訴你圖1-1中的水平線是直的且平行的,你會相信嗎?事實上,它們是直的且平行的。試試看,將一張紙放在每條線上比對,親自驗證一下吧。

圖1-1 網格圖

現在,看看圖1-2。你會認為右邊的塔更傾斜嗎?事實上,圖1-2中兩張照片中的塔是同一座,它們的傾斜程度是一樣的。

圖1-2 斜塔

那么圖1-3呢?如果我告訴你標有字母A和字母B的方塊顏色完全一樣,你會相信嗎?嗯,它們的顏色是一樣的。

圖1-3 棋盤格

事實上,我們的大腦通常通過操縱和改變感官信息來運作,這和許多其他情況一樣。換句話說,我們感知的并不總是事物的真實面貌;大腦對感覺信息進行處理,并在將其納入我們的意識之前進行“調整”。這種改變感覺信息的機制顯然已經進化了數百萬年,從而使我們能更有效地與本物種發展所依賴的環境互動。值得一提的是,這個環境與今天大多數人居住的環境大不相同。

實際上,在涉及我們的感知時,大腦不僅會“欺騙”我們。就像大腦改變我們的感知一樣,它也調節我們思考和記憶的機制(Kahneman& Tversky,1972)。換句話說,我們的推理和記憶受到大腦機制的影響,這些機制在我們意識之外運作,并在我們試圖理解現實時塑造我們的思維。我們可能沒有意識到它們的存在,但這些機制在幫助我們解釋周圍世界和做出決定的過程中發揮著作用。問題在于,它們的進化并非旨在讓我們完全理解世界的真實面貌,而是為了讓我們的生存更具現實性,從而讓我們的物種得以延續。當我們無法處理所有可用信息或缺乏信息時,我們利用這些機制在需要迅速做出決策時進行快速判斷和反應。這些機制影響了我們的邏輯思維,導致我們做出受情緒驅動的決定——即使我們自認為是理性的。它們也阻礙了我們理解統計概率的實際意義(為什么死于車禍的人數比死于飛機失事的人數多得多,但我們卻更害怕乘飛機而不是開車),并且使我們容易受到謬誤的影響,即那些看似正確但實際上有缺陷的欺騙性推理。

注解

謬誤

偏見使我們傾向于認為某些類型的推理是有效的,但通過邏輯的審視,實際上并非如此。這些推理類型被稱為謬誤。謬誤是一種強大的說服工具,這就是許多政治家在演講中經常使用它們的原因。它們對于說服自己或重申自己的觀點也同樣有效。以下是三種最常見的謬誤:

(1)人身攻擊謬誤 人身攻擊謬誤是指當一個論點不是反駁對方立場或主張,而是試圖詆毀對方個人,從而破壞其立場時發生的情況。舉例來說,當我們說“你聲稱這個方法更好,但你自己卻沒有在課堂上使用它”時,就是人身攻擊謬誤的一種體現,因為它試圖通過攻擊的是提倡者而非反駁所提出的方法。一個人的言行不一致并不意味著其建議是無效的。當我們以對方的教育背景或職業為由否定其主張時,這也屬于這種謬誤:“你不是老師,所以你說的話對我沒有參考價值。”

(2)訴諸權威謬誤 訴諸權威謬誤則是一種訴諸某些個人或機構的威望或權威來支持主張的論點,盡管沒有提供證據或理由加以證實。例如,“著名的教育心理學家、建構主義之父皮亞杰(Piaget)說過我剛才提到的同樣的話。”然而,盡管皮亞杰聲稱過(無論他聲稱了什么),但這并不意味著它就是事實。實際上,皮亞杰關于兒童認知發展的一些觀點已經被發展心理學幾十年的研究所駁斥。

(3)訴諸公眾謬誤 訴諸公眾謬誤則是指我們把自己的觀點歸因于大多數人的觀點,然后聲稱如果大多數人都這么想,那么這個觀點一定是正確的。然而,即使在17世紀,大多數人相信太陽繞著地球轉,這并不意味著這個信念就是正確的。同樣,即使大多數教師認為通過死記硬背學術內容可以提高記憶力,這也并不意味著這個觀點是正確的。

總之,由于我們大腦內部某些自發的認知“調整”機制,每個人都表現出各種各樣的偏見,這些偏見影響著我們對世界的理解、推理能力和決策過程。這些偏見與我們的個人喜好、偏好或道德觀念無關。認知偏見是一種無意識的心理現象,它扭曲了我們對信息的處理方式,包括信息的感知、解釋和記憶。例如,當我們認為4.99美元的商品比5美元的商品更有吸引力時,或者當我們誤以為黑色物體比白色物體更重時,這些都表現出了一種常見的認知偏見。這些偏見也會在我們基于個別經驗快速建立因果關系時發揮作用。

1.1.2 確認偏誤和認知失調

認知心理學家已經發現了幾十種影響我們對現實進行推理的偏見。其中一種顯著影響我們決策的偏見是確認偏誤——傾向于注意、關注和記住與我們信念相符的信息,而忽視與之相矛盾的信息(Oswald &Grosjean,2004)。這種偏見導致我們以與他人完全不同的方式解釋相同的信息,認為它更符合我們的信念。它甚至會導致我們忽略眼前的證據,優先感知支持我們觀點的證據(Lord et al.,1979)。要了解這種偏見的作用,只需要看看兩個對立的籃球隊的球迷在電視上觀看同一場比賽就足夠了。

此外,這種偏見使我們傾向于記住與我們觀點一致的信息,而忽略不符合我們觀點的信息(Stangor & McMillan,1992)。因此,當我們銘記了證實我們假設的情況,卻忽略或遺忘了證實其不成立的情形時,確認偏誤就出現了。例如,一個認為在課堂上使用技術對學習有害的人會更容易記住學生對這些工具的缺點的評論,而忘記相關的積極的評價。他并不會考慮這些抱怨是否合理,或者是否存在解決方案,因為這些抱怨與他的觀點相契合。實際上,當我們的信念受到挑戰時,確認偏誤會促使我們去尋找證明自己是正確的信息。我們會有選擇性地尋找證明自己正確的信息,很少有人會主動調查相反的觀點。實際上,當我們這樣做并遇到支持相反假設的信息時,我們會無視它們,繼續尋找符合自己期望的信息(Nickerson,1998)。正如心理學家齊瓦·孔達(Ziva Kunda)在1990年指出的:“人們更傾向于得出他們期望的結論。”實際上,早在1620年,弗朗西斯·培根(Francis Bacon)就意識到了這一點,他觀察到:“大多數人更愿意相信他們認為是真實的事物。”

因此,當我們的信念受到挑戰時,確認偏誤會變得更加明顯。在這種情況下,我們可能會覺得受到了人身攻擊。畢竟,我們對周圍世界及其運作方式的信念越根深蒂固,它們就越成為我們自身身份的一部分。當我們的想法與相矛盾的信息或經歷發生沖突時,內心就會產生沖突,這種現象被稱為認知失調(Festinger,1957)。

認知失調通常伴隨著不安的感覺,促使我們試圖通過確認偏誤來恢復“平衡”,這有助于我們重申自己的信念,甚至導致我們忽視證據。在某種程度上,確認偏誤是一種無意識地抵制我們的想法發生改變的自動系統,是一種保護我們身份的機制。

確認偏誤會被其他偏誤強化,比如所謂的從眾效應,即人們傾向于去做或相信某件事,僅僅是因為很多人都這么做或相信它(Leibenstein,1950)。事實上,我們有一種無意識的心理傾向,即跟隨或模仿他人的行為和思想以適應我們所屬的群體。毫無疑問,這種偏見也影響了我們對教育的理解。

這些偏見以及其他許多偏見使我們在分析現實時效率低下,甚至意識不到這一點。因此,當涉及教學和學習過程時,我們必須超越個人經驗,采用幫助我們擺脫偏見的策略,并根據不受頭腦影響的經驗證據去辨別哪些是最可能“有效”的,哪些是不可能“有效”的。要達到這一目的,沒有比科學方法更好的補救辦法了。

1.1.3 通過科學方法糾正認知偏見

不妨將科學方法比喻成人類精心打造的眼鏡,用來糾正我們看待世界時的認知偏見。它要求我們有條不紊地收集數據,并對其進行邏輯性和系統性分析。這樣做的結果是,我們能夠以比個人經驗更為準確的方式建立因果關系。正如卡爾·薩根(Carl Sagan)曾經說過的那樣,科學方法可能不是完美的方法,但卻是我們處理此類問題的最佳選擇。

值得強調的是,科學方法并不僅僅是直接從經驗中學習。它與個人經驗的區別在于如何收集和分析數據,以及如何從中得出合理的結論。只有這樣,我們才能擺脫認知偏見。

舉個例子,有人可能相信,在小學教育中以特定方式呈現一個概念會導致誤解,從而阻礙中學階段的學習。這種假設可能基于直覺,并通過觀察課堂案例(它們易于被記住)得到證實。但我們如何確定這些誤解在課堂上有多普遍或多么嚴重呢?最重要的是,我們如何確定初等教育中概念的呈現是否確實是這些誤解產生的原因呢?僅僅依靠自發觀察和主觀評估會導致確認偏誤,使我們只看到并記住我們已經相信的東西。相反,通過科學分析,我們可以客觀地厘清問題。

當然,這并不意味著每次面對決策時,我們都必須進行實驗并進行科學分析。幸運的是,一些研究人員(其中許多也是教師)已經為我們做了這些工作,并發表了他們的研究成果。不過,我們并不需要在每個決策上都翻閱科學文獻。然而,當涉及重大決策,特別是那些需要大量資源投入的決策時——無論是金錢、時間、精力、熱情還是機會(因為做某件事的機會成本是錯過其他可能更好的選擇)——明智的做法是了解研究提供了什么,而不僅僅是為了支持我們的假設!但重要的是要記住,科學永遠不會告訴我們應該做什么或不應該做什么;它只能告訴我們,當我們這樣做或那樣做時,更可能發生什么。

1.1.4 學習和教學的研究水平

有幾個科學學科從不同的角度研究學習和教學過程,重點關注互補的方面。

首先,神經生物學探索學習是如何在分子、細胞和器官系統層面上發生的。本質上,它研究的是神經系統如何為與學習相關的現象提供物理基礎。在研究中,神經生物學使用動物模型,并且在可能的情況下,也對人類受試者進行研究——不論是在死后、手術過程中還是細胞培養中。近幾十年來,功能性磁共振成像(fMRI)等神經成像技術的發展,使“觀察”健康的人在進行心理活動或運動時的大腦活動成為可能。這一里程碑使我們能夠觀察到個體在執行各種任務時哪些大腦區域相比平時更活躍。圖1-4展示了兩個這類圖像的示例(盡管是黑白的)。

認知心理學是心理學的一個深度實證的分支,專注于研究大腦如何獲取、處理和存儲信息。然而,它并非研究大腦的生理學,而是通過評估某些感覺或運動體驗在人們的行為和表現中引起的變化來模擬其運作。例如,這個學科的一個實驗可能會探索一個問題:人們是在閱讀故事時記憶效果更好,還是在聽別人解釋故事時記憶效果更好?因此,認知心理學比神經生物學更能指導我們的教育實踐。事實上,它利用了神經生物學的進步來支持自己的模型和理論,從而在理解大腦如何運作和教育科學的進步之間起到了紐帶作用。

圖1-4 使用功能性磁共振成像獲得的圖像示例

(來源:M.R.W.HH,維基百科)

注解

認知心理學和神經生物學

雖然大腦的運作方式與計算機不同,但我們可以用計算機來進行類比,以便理解它們在研究學習過程中提出的方法之間的區別。

想象一下,我們試圖弄清一個計算機程序是如何工作的,但卻沒有說明手冊或教程來指導我們如何使用它。認知心理學的方法涉及按下按鈕并嘗試不同的組合以觀察會發生什么,也就是說,程序如何響應。相比之下,神經生物學會打開計算機,研究其電路,并分析程序運行時它們內部發生了什么。

雖然這個類比有些牽強,但它有效地說明了這兩種方法中哪一種更接近于指導我們在課堂上采取何種措施來促進學習——如何最大限度地利用人腦的“計算機程序”。

事實上,認知心理學為教育心理學領域提供了寶貴的數據和模型。教育心理學作為一個多學科的專業,依賴于認知心理學及相關學科(如發展心理學和進化心理學)來研究真實環境中的學習和教學過程。它是與課堂最密切相關的學科,其主要優勢在于將研究直接應用于教學實踐中。教育心理學專注于教授和學習特定的知識領域時,會分出各種“教學法”,比如數學教學法、語言教學法或科學教學法。

當然,除了教育心理學,從社會學到計算機科學,許多其他學科也為教學過程的研究做出了貢獻。盡管如此,我仍選擇著重討論本書涵蓋的方法,因為它們在這一領域中處于主導地位。

不過,我認為有必要澄清教育神經科學在這一領域中的地位。嚴格來說,神經科學一詞一直是指從生理學角度研究神經系統的結構和功能,因此,它相當于神經生物學學科。這就是為什么教育神經科學的概念最初只涉及與學習和記憶有關的大腦功能的神經學研究。然而,近年來,由于與教育實踐最相關的大腦如何學習的科學證據主要來自認知心理學和相關學科,“教育神經科學”一詞的使用范圍越來越廣,超出了其原始含義,將這些學科都納入到了同一范疇中。換句話說,在非專業領域,這個術語已經演變成了任何運用科學方法分析我們如何學習的學科的同義詞(Anderson&Della Sala,2012)。

1.1.5 課堂實驗

直接在課堂上進行的教育研究通常采用兩種方法:描述性研究或實驗性研究。描述性研究的目的是收集數據,無論是定量的還是定性的,以便描述事物的現狀。這種類型的研究允許檢測相關性,即兩個或兩個以上變量之間的關聯,比如觀察到自尊心強的孩子往往與學業成績好的孩子相吻合。實驗性研究旨在分析不同變量之間的關系以確定因果關系。例如,更強的自尊是否會導致學生取得更好的成績?進行這種研究的方法包括對我們認為是原因的變量(自尊)進行干預,并通過修改它來觀察我們認為是結果的變量(學業成績)是否也發生了變化。在實驗過程中,實驗人員應控制其他可能影響學業成績的變量。

因此,為了解決上述問題,我們可以設置兩組學生,其平均特征相似,如男女比例、社會經濟地位、小組平均成績等(可通過隨機分配每組學生來實現)。然后,一組接受自尊增強計劃(假設我們已知其有效性),而另一組接受其他主題的課程(例如,神經科學)。干預后,收集學習成績的新數據,并衡量每組與實驗前相比的進步。然后,比較兩組學生的學業進步以確定接受自尊干預的組和未接受自尊干預的組之間是否存在差異。如果存在差異,我們可以得出結論,我們的實驗為自尊對學業成績影響的假設提供了證據。

這就是研究人們如何在學校環境中學習的基本原理。需要強調的是,嚴格的實驗總是需要一個對照組。理想情況下,這個對照組與實驗組的區別應該只是不受我們想要分析的條件的影響。同樣重要的是,實驗既不能證明也不能否定任何東西。研究只能提供一個變量是否會影響學習的證據。盡管如此,研究結果往往無法證實假設(或常常是否定的),這意味著沒有證據表明存在預期的效應。因此,當科學家們說某件事沒有證據時,這并不意味著沒有人調查過它。實際上,大多數時候科學家們的意思是它確實被研究過,但沒有發現預期的效應證據。顯然,這并不是說未來找不到證據,而是在證據出現之前,我們不能輕信假設。要科學地斷言某件事,必須提供證據;認為如果某事尚未被證明,它就一定是真的(無知謬誤)的觀點是站不住腳的,如圖1-5所示。

圖1-5 證據很重要

1.1.6 一種依賴于多種變量的現象

一些人認為,在學校背景下研究學生的學習是不科學的。事實上,這項研究并不容易,因為它同時取決于多個變量——甚至比醫學研究中的生理過程涉及的變量還要多。在教育中,這些變量包括學生固有的任何特征(內部變量)或他們的學習環境,還包括他們的經歷(外部變量)。因此,我們采用的教學方法或我們在課堂上進行的活動都是教育過程中的變量。在眾多起作用的變量中,只有一些對學習產生影響,并且其中一些影響比其他影響更為顯著。

當研究一個受多個變量影響的現象時,統計學是最有用的工具之一。首先,因為僅僅基于一個或少數幾個案例得出結論是遠遠不夠的。在每種情況下,例如對于每個學生,各種變量的影響相互交織并相互作用以產生結果。接下來的挑戰是確定一個特定的變量是否真的導致了一個特定的結果,或者另一個變量或幾個變量的組合導致了這一結果。因此,單一的觀察(或幾個觀察)是不足以確定一個變量所產生的影響的,需要分析相當數量的案例來確定平均的結果。

其次,統計技術使我們能夠確定兩組學生(可能是同一組學生在兩種不同的情況下,比如在活動之前和活動之后)的平均結果的差異是否可以在不將其歸因于偶然的情況下加以解釋。當科學家聲稱兩組之間的差異具有統計學意義時,他們正在解決這方面的問題。在統計學中,“顯著”一詞并不意味著差異一定很重要或很大,而是表明這種差異不太可能是偶然的。最可能的解釋是,兩組之間有一些明顯的因素導致了結果的差異。

假設我有一枚硬幣,我告訴你,它有一個缺陷,那就是當它被翻轉時,它總是正面朝上。為了證明這一點,我擲了一次硬幣,結果確實是正面朝上。你會相信我嗎?可能不會。結果可能只是一個偶然的產物,是我在拋硬幣和落地時無法控制的所有變量組合的結果。如果我扔兩次,每次都是正面朝上呢?你可能仍然會懷疑所謂的缺陷的影響。我應該擲多少次硬幣,得到同樣的結果,你才不會再認為這可能是偶然的?10次?100次?1000次?請注意,在任何這些情況下,即使硬幣沒有被操縱,也不是不可能讓它每次都正面朝上。我們所知道的是,我們拋硬幣的次數越多,每次正面朝上的可能性就越小,除非有什么原因導致了這種情況(見表1-1)。

表1-1 拋硬幣的次數對應的總是正面朝上的概率

因此,當科學家對實驗結果進行統計分析并認為其“顯著”時,他們的意思是兩個變量(例如,缺陷與硬幣正面朝上)之間的關系不能僅用偶然來解釋,至少在很高概率的情況下(通常在95%到99%之間)是如此。換句話說,它偶然發生的概率分別是5%和1%。如果一個結果很難用偶然性來解釋,那么我們就假定存在某種關系或影響。此外,考慮到人們很容易接受連續10次擲出正面是巧合,但很難相信連續擲出100次正面是巧合,因此,使用大樣本量將提高我們區分偶然結果和真實結果的能力。

當投擲普通硬幣時,得到正面的概率是50%。如果我們期望某些因素(比如缺陷)積極地影響這個結果,那么我們應該預期概率會增加。投擲100次硬幣,65次(65%)正面朝上,這可能會讓我們相信有某種因素影響了硬幣的落地。這一觀察也促使我們注意到,例如,缺陷使擲出正面的概率增加到65%與增加到95%是不一樣的。換句話說,一個變量(硬幣的缺陷)對結果(獲得正面)的影響強度可能不同。在統計學中,效應值是決定變量對測量結果的影響有多重要的值。因此,雖然結果可能具有統計顯著性,表明存在某種影響,但這種影響的大小可能不同。

如果我們將拋硬幣的例子與教育領域的一項研究進行類比,硬幣的缺陷對應于我們想要研究的變量(學生的特征、教學干預、課堂組織的變化等),而每次拋硬幣的結果代表了我們旨在衡量每個學生身上的效果(例如學生的表現),那么在這個類比中,分析的學生人數就相當于投擲硬幣的次數。

然而,一個變量的影響只有通過統計分析才能顯現出其效應,這一事實有一個重要的后果:結果將在群體層面而不是個體層面被觀察到。當我們投擲那個有缺陷的硬幣時,有時它會反面落地,因為除了缺陷,還有其他變量影響它的落地方式。在解釋科學結果時,我們必須始終考慮群體層面的影響,而不是依賴于特定的案例(個別學生)。

1.1.7 相關性并不意味著因果關系

考慮到這些因素,我們怎么知道確實是硬幣的缺陷導致某一面不斷出現呢?區分相關性和因果關系是很重要的。僅僅因為兩件事往往同時發生(存在相關性),并不意味著其中一件事導致了另一件,可能還有第三個變量影響這兩種情況。例如,每個月消費的冰激凌數量與犯罪數量之間存在正相關關系(Salkind,2016)。吃冰激凌是否助長了這種犯罪趨勢?答案肯定是否定的。事實上,天氣變暖導致了冰激凌消費數量增加,這與由于各種原因而發生更多犯罪的月份相吻合,特別是高溫對行為產生影響和假期期間犯罪活動機會會增加(Field,1992;Anderson et al.,2000)。

有時,相關性甚至可能是純粹偶然的結果。有一個網站展示了各種荒謬的相關性,比如把美國緬因州的離婚人數與人造黃油的人均消費量聯系起來(見圖1-6)。

圖1-6 2000—2009年緬因州的離婚率與人造黃油消費量之間奇怪的相關性

(來源:http://www.tylervigen.com/spurious-correlations.)

顯然,這些變量是不相關的,這突顯了一個誤區,即錯誤地認為相關性等同于因果關系。雖然因果關系意味著相關性,但反過來不一定正確。

此外,即使兩種現象之間確實存在因果關系,相關性本身也不能告訴我們這種關系的方向——它不能告訴我們哪個是原因,哪個是結果。例如,在20世紀70年代和20世紀80年代進行的許多研究表明,自尊心較強的學生通常會取得更好的學習成績。基于這一觀察,美國加利福尼亞州政府啟動了一項數百萬美元的項目,旨在提高學生的自尊以促進學生取得更好的學習成績,結果是失敗的(Baumeister et al.,2003)。沒有人想過或許是好的學習成績帶來了強自尊。此外,事實證明,自尊和學業成績同時受到第三變量的影響,比如學生的自我調節能力(正如本書所討論的)、家庭給予孩子的支持或社會經濟變量。

前面的教育措施實施失敗的例子突顯了在做決定時不僅要參考教育研究,而且要對其做出正確的解讀。考慮到影響學生成功的變量的數量尤為重要。如此多的變量常常使在課堂上進行的研究難以進行比較,例如,評估一種教學方法的有效性。因此,當一項研究認為在課堂上使用數字設備(筆記本電腦或平板電腦)對學習成績有負面影響時,很明顯需要考慮其他變量:該研究是在哪個教育階段進行的?這些設備是如何用于教育目的的?有哪些教育資源和基礎設施可供學生使用?教師在這件事上接受了什么培訓?教師在課堂上使用這些設備的積極性如何?當如此多的變量都在起作用時,細節決定成敗。

此外,我們必須謹慎選擇閱讀的內容,因為并非所有已發表的研究都符合高質量的標準。一些科學期刊采用比其他期刊更嚴格的評審程序,根據科學方法是否得到正確應用來評估研究的質量。相反,許多出版物缺乏任何形式的審查程序。事實上,書籍是偽科學的一個重要來源,因為大多數出版公司優先考慮他們的商業利益而不是科學的嚴謹性。要賣書,還有什么能比提供符合讀者認知的內容更有吸引力呢?最終,所有這些都意味著我們不能把我們讀到的所有內容都賦予同樣的科學有效性。

最重要的是,科學家也是人,因此,科學家也有自己的認知偏見。例如,期望偏差是指傾向于相信、證明和表達與自己對實驗結果的期望或假設相一致的數據,而不相信、丟棄或低估與這些期望相沖突的數據(Jeng,2006)。科學方法旨在使科學家擺脫這些偏見,但它并非萬無一失。這就是為什么重復實驗是至關重要的。其他科學家應該重復這些實驗來證實類似的結果,或者不提供支持工作假設的證據。只有那些被成功重復的研究,最好是多次重復的研究,才能贏得那些想要根據這些研究來決定在課堂上實施變革的人的完全信任。

1.1.8 以證據為基礎的教學

在我們這個領域的科學文獻中,我們經常會遇到不同的結果——某些研究表明了一種方法的有效性,而其他研究則沒有,甚至反映了相反的結果(Clark & Mayer,2016)。在本書的前言中,我指出比較教育方法往往是徒勞的,因為這完全取決于細節,即每種方法中起作用的多個變量。然而,我們傾向于根據其中一個變量對教學方法進行分類,通常并不是這個變量決定了教學方法的有效性。例如,在基于項目的學習中,學生最終創造了一個產品或組織了一個滿足需求的活動,但這并不是使這種方法有效的確切原因。細節決定成敗,而這些細節必須考慮到學生的特點、目的(學習目標)和背景。因此,沒有哪種方法放之四海而皆準,沒有哪種方法總是有效的。這就是為什么當我們參考教育研究時,必須區分那些假定一種方法與另一種方法相比更具有效性的研究與那些直接尋求被證明有效的方法之間的共同因素的研究。這些因素中的許多都與大腦的學習方式有關。

在任何情況下,沒有萬無一失的方法,這一事實意味著當涉及調整方法以達到最佳效果時,最終決定權在教師手中。為此,教師熟悉被證實有效的學習法則是至關重要的。這些都是我們的教學方法中不可或缺的部分。從這個意義上說,我們不應該談論循證教學,而應該討論以證據為基礎的教學。它不是嚴格應用經科學分析的特定教學方法,而是以科學所能揭示的促進更好學習成果的因素為指導,根據特定情況規劃和調整的教學方法。教學永遠都是一門藝術,但它可以是一門以科學知識為基礎的藝術。

1.1.9 偽科學神話

最后,我想提醒大家不要將科學與偽科學混淆。自從有關大腦發育和學習的科學進展普及至公眾以來,許多偽科學神話已經滲入教育領域。它們被稱為偽科學神話,因為它們是被廣泛接受的觀點,似乎得到了科學的支持,但實際上源自對科學發現的曲解或誤解(Geake,2008)。

例如,人的注意力僅能持續30分鐘這一誤解可能源自對警覺性研究的錯誤解讀。警覺性指的是那種救生員或機場安檢員在仔細檢查通過X光機的手提箱時需要的高度關注。事實上,科學術語中的注意力概念與我們日常所理解的迥然不同。

偽科學神話存在問題,是因為它們容易使我們感到困惑,導致我們做出決定,并在缺乏任何證據的實踐上花費精力,盡管我們未必察覺到這一點。這些偽科學神話通常伴隨著機會成本,因為我們浪費了本可以用于更有效活動的寶貴時間。它們還可能導致經濟損失,甚至在最糟糕的情況下對學習造成負面影響。后者的例子包括一些閱讀教學方法的情況,這些方法不僅無效,還可能導致那些本就學習機會較少的孩子落后(Castles et al.,2018)。

在本書中,一些偽科學神話會出現。此外,我還在末尾添加了一個附錄,回顧了教育界流傳最廣的一些謠言。我為本書可能引起的任何認知失調提前道歉。

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