且教且學：懂得學生怎樣學習

卓越的教師認識到，在如何最有效地促進別人的學習這點上，還有很多需要學習的地方。（Ken Bain）

一、前言

本文是從過去數年筆者在上海交通大學教學發展中心所開設的教師培訓課程“大學教學實踐策略系列”中整合出來的基礎教學理念和實踐原則。可以說，整個培訓系列的內容和執行方式都是以此為“主干”而延伸發展出來的“枝干”或“果實”。這一基礎教學理念和實踐原則也是筆者在大學執教37年歷程的結晶。因為筆者長期定居美國，四年前才開始學習漢語拼音，用母語講課、寫課件，請讀者諒解并包容以下文字中一些不尋常的語法、思路及引用文獻之類別等。

二、傳統的“教”與“學”概念及實行

在傳統概念中，知識是灌輸的。根據這個概念，“教”等于“灌輸”知識，“學”等于“儲存”知識。記憶是個知識的儲存箱，儲存箱里先要有足夠的材料才能談思考、分析、應用。試查看整個傳統教與學的過程，不難發現每個階段都環繞著課程的內容，即以“教材”為中心。

上課前：老師備課準備講稿、PPT、學生講義等教材;

上課時：老師講述教材，學生聽、抄教材;

下課后：學生做習題，復習講義、參考書、舊考題等教材。

評價測試：有關教材內容的試題。

知識灌輸的主要課堂活動通常是老師的講授。一般而言，認真學習的好學生在課堂（講座）中安靜/被動地聽、抄、儲存知識;一些不認真學習的學生則心不在焉，上網、玩手機、做其他事，或低聲交談。然而，那些好學生真的從聽課中學到了多少？回顧筆者自己在大學時的經歷，應該算是個標準的好學生：上課每堂必到、坐前排、認真記板書和教師講話，但幾乎從不需要當場試圖去了解所講授的內容;上課對筆者而言是“收集資料”而非“認真學習”的時間;真正動腦筋“學”的過程乃是課后根據課堂所抄寫的內容，參照課本、其他參考書及同學們的彼此問答討論，推敲思考、練習解題、總結整理出來一套自己的讀書筆記;憑此筆記筆者得以從容應試、順利過關;在1973年臺灣大學本科畢業后申請到全額獎學金，赴美讀研。

與我有類似本科學習經歷的人似乎不少，不限中外。在美國公共廣播公司2011年的“明日大學”網頁專欄中有一系列以“不要給我講課：重新思考大學生如何被教”為主題的文章，是由記者Emily Hanford通過深入探訪數所著名大學的教授和學生們、研讀高校“教與學”文獻，并聆聽專家演講后所撰寫的精粹報導^[1]。她訪談了幾位在20世紀七八十年代就注意到傳統講座教學效果不良的物理教授，包括馬里藍大學的Joe Redish和亞利桑那州立大學的David Hestenes。他們指出講座教學法僅適合少數學生（約10%），而這些學生也許是不需教的，可以自學成功的;大多數的學生以背物理定律、套公式來解題，考試可拿高分，但考后卻很快地忘掉，并且多數學生似乎從未了解物理定律的意義，在實際情況中更不能應用這些定律。其實許多教授自己也是自學有成，但為人師表之后又繼續沿用傳統講座培養下一代，因為大學的任課教師通常沒學過也沒仔細考慮過該怎么教。另一位受訪的哈佛大學物理教授Eric Mazur這樣解說：“我模仿我的老師對我做的;我以為大家都該這么做，所以我也就講課了。”學生們在傳統講座課中到底學了多少？怎樣能在少數有自學動力的學生之外，普遍提升學習效果？這些教授們早期就開始以科學探究的方式尋求這些問題的答案，并將研究結果發表在學術期刊上。

Hanford列舉了David Hestenes等1985年在物理期刊American Journal of Physics上發表的一篇研究報告^[2]。他們研發了一套衡量“力學概念”的選擇試題在學期初、末分別測試三個以講座為主的大學物理班中共1000名學生（這組測試題Force Concept Inventory， or FCI^[3]，現已標準化并廣泛應用;表1解析了其中一個較簡單的題目）。這三個班的教師們都是既有經驗又有教學熱情的講座高手，但每位老師各有迥然不同的講授風格：一位善于詳細解題，一位常使用實物示教，另一位花時間講解理念。測試結果顯示，上了一學期課后學生的成績比開課時僅僅進步14%，三個班之間毫無分別！傳統講座教學對力學概念的學習效果看來普遍不理想。較年輕的Eric Mazur教授在1990 年讀到這篇論文。Hanford提到當時他已在哈佛有數年廣受學生歡迎的物理講座教學經驗，自然認為FCI的基礎概念題必不會難倒自己班上的學生^[1]。但他驚訝地發現學生的FCI測試結果是同樣的不理想，甚至有學生問他：“你要我怎樣回答這些問題，照你教的，還是照我通常認為的？”Mazur說：“這時我才開始醒悟——大事不妙。”

表1? 大學物理力學概念試題Force Concept Inventory （FCI）實例

兩個金屬球大小相同，但其中一個比另一個重達兩倍之多。兩球在同一瞬間從兩層樓房頂上掉下。比較兩球到達地面的時間

A.重球大約需要輕球所需一半的時間

B.輕球大約需要重球所需一半的時間

C.兩球大約需要相同的時間

D.重球肯定需較少時間，但不一定是輕球所需的一半

E.輕球肯定需較少時間，但不一定是重球所需的一半

筆者在1979年完成博士學位、開始在美國大學“站講臺”全職執教后不久，也遇到了類似這樣頓悟的時刻。身為二十多歲、性格靦腆的東方女子，我不善于戲劇化的精彩講座;但我通過精心準備有條有理、內容豐富的授課筆記，課前課后樂意親切地關心、輔導學生，也贏得了學生們的認可。然而在第一次期中測試之后，我非常驚訝并氣餒地發現大半的學生不及格，班級平均成績不到60%，遠低于我預期的75%。我氣餒恐怕將失去學生們的信任和好評;但更重要的是我驚訝自己顯然不了解學生到底差在哪里，顯然他們沒有真正理解我盡心所教的東西。不約而同地，前述困擾物理教授們的問題“怎樣幫助學生普遍提升學習效果？”也開始主導筆者之后的教學實踐。

三、關于“學”的研究發現：個人的認知體系是自己建構的

以上一線教師們從各自的教學經歷中領悟到一個傳統概念的失誤：講座教學企圖“灌輸知識”的對象（學生）不是簡單的“知識儲存箱”，即所傳輸的與所收藏的不是同樣的東西。試想這樣一個較確切的比喻：學習像攝食，知識是所吃的食物，吃到胃里的食物必須由人體消化、吸收、重組才能建構己身。同樣，學習者必須自主分解、重組所獲得的知識來建構自己的一套認知體系。就如吃進來的食物若沒有為己身消化應用就可能被原樣排出體外，“填鴨式”的知識灌注往往導致“嘔吐式”的學習效果。

這樣的教學概念是有理論根據的。通過大腦如何處理并儲存信息的科學研究，認知心理學發現，“學習是一個主動的建構過程”，而且“既有知識和認知架構會促進或阻礙新概念的學習”^[4]。一般學生都會“通過關聯自己已有的知識和經驗去理解新的概念，而不是簡單地把他們所讀所聽的東西原樣反射到大腦中”^[5]。只有當學習者將新信息聯系先期知識、將其組織成對個人有意義的理解時，才較有可能長期保存并應用這些信息。并且，科學家們也發現了人腦的短期記憶是非常有限的，短期記憶大約限于七八件事 ^[6]。一般講座課每次提供的信息量遠超過短期記憶的承載力，所以丟失率頗高。

為什么傳統知識灌輸的教學模式，包括講座、課后作業、期末大考等，無法普遍增進學生對概念的理解和實際應用呢？讓我們試以“學習是個人建構”的理念來解析這問題。對學生而言，老師精心準備的講座教材是一套外在的知識架構，與他們既有的世界觀或許可并立、或許有矛盾。少數學生有足夠的學習動機自行下功夫理思路、化解矛盾疑難、整合新舊概念。但多數學生采取捷徑，憑死記、遵循固定解題程序“全盤接收”老師所講的教材。例如，前述Mazur的物理學生對概念試題中描述的一些實際現象已有“我通常認為”的直覺定論，這顯然不同于“你教的”新概念;這些學生可以照老師教的來回答問題，但若沒有將新概念建構成為個人理解的新認知體系，他個人的看法還是之前不符合物理定律的錯覺。這樣的學習效果是膚淺、短暫的，過關之后不久就可能把教材“全盤返還”給老師了！

那么怎樣才能普遍提升學生的學習效果呢？在過去40多年中，Hanford訪談的物理教授們^[1]及許多如筆者等其他學科/專業的大學教師們，通過課堂教學實效探究及彼此之間的學術交流，已研發了一些可顯著提升學習效果的教學策略。以Mazur教授為例，他不再繼續使用傳統式的、從頭到尾講課的教學模式。在大班物理課中他研發了同伴教學法（P I， Peer-Instruction），使用之后學生的FCI測試成績課后比課前進步3倍！雖然他不花課堂時間示范如何解題計算，學生的解題能力也比以前高^[1]。近20年來PI已廣泛應用于世界許多國家和不同的課程中，包括中國。有興趣了解PI 執行細節的讀者可參考Mazur教授1997年出版的原著 Peer Instruction： A Users Manual（2011年發行中譯本《同伴教學法——大學物理教學指南》）^[7]，或2010年北京師范大學張萍副教授以訪問學者身份與Mazur一起在《中國大學教學》期刊上發表的PI簡介論文^[8]。

這篇論文的結語是：由于各個國家的國情不同、文化不同，對高等教育的要求和評價不同，對提高教育質量的內涵的理解也會不同，然而教育學科自身的科學規律是客觀的，他決定了各自舉措會有異曲同工之處，因此需要交流、借鑒和合作^[8]。筆者亦頗有共鳴。本文將在以下篇幅中著重探討幾個具有“科學規律”性的實踐原則，以便有心讀者能掌握原則并舉一反三，繼而通過“交流、借鑒和合作”能夠“異曲同工”地根據自己課程的條件，研發出能夠普遍提升學生學習效果的教學策略。

四、“促進學生學習效果”的教學實踐原則

1.從“教材”轉向“學習”

教學的中心點應該從“教材”轉為“學習”，即以“促進學生的學習效果”為中心。根據多年研究教學改進的經驗，臺灣大學師資培育中心符碧真教授也曾這樣分享她的心得：“老師教多少不等于學生學多少;教材囊括越多東西不代表學生就能夠盡數吸收并更好地學。與其給予淺碟的教育，不如啟發學生深入思考、激發他們的潛能。” ^[9]美國著名教育家John Caldwell Holt（1923-1985）說的話亦值得深省：“任何教師首要必須了解的可概括為這七個字：‘學習不是產于教……學習是學生活動的產品”^[10]。

改進教學實效的出發點不該是“如何更好地講述課程內容”，而是“如何讓學生在課程學習過程中主動建構”。教師需要把注意力從“我要教什么”轉向“如何讓學生學”：主動思考、實際操作、自己發現答案、應用課程知識解決一些與他們生活、工作/專業有關的問題等。