求知的“引擎”：引入不確定性，激發(fā)學(xué)習(xí)動力

求知的沖動往往始于一個簡單而深刻的“為什么”。童年時期，我們對世界充滿好奇，不斷探索，渴望解答身邊每一個謎團。然而，隨著求學(xué)之路的延續(xù)，這種探索精神似乎逐漸被固化的知識體系削弱。2021年，《自然》雜志子刊刊載的一項跨國研究，對中國、俄羅斯、印度和美國超過3萬名本科生進(jìn)行了長期跟蹤調(diào)查，結(jié)果出人意料：不同國家學(xué)生在批判性思維和學(xué)術(shù)能力的發(fā)展上存在顯著差異，我國本科生甚至出現(xiàn)了技能退化的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了學(xué)界關(guān)于“教育究竟是激活了探索精神還是扼殺了求知欲”的深層次反思。

如果說求知是探索世界的源動力，那么是什么決定了這種內(nèi)在動力的強弱？近年來，研究者越來越關(guān)注“不確定性”在其中扮演的角色。學(xué)習(xí)環(huán)境不僅影響知識獲取，也在無形中塑造著學(xué)生的探索行為和認(rèn)知模式。因此，怎樣合理引入并調(diào)節(jié)不確定性成了激發(fā)好奇心的重要突破口。本文將從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的視角出發(fā)，探討不確定性如何影響學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)動機，如何運用不確定性促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生在適度挑戰(zhàn)中找到最佳探索節(jié)奏，優(yōu)化認(rèn)知發(fā)展。

好奇心與學(xué)習(xí)：認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的新視角

著名心理學(xué)家威廉·詹姆斯曾將好奇心定義為：“人們渴望獲取更多知識和理解事物的自然驅(qū)動力”。這一觀點強調(diào)了好奇心與認(rèn)知的緊密關(guān)系，它不僅促使人們尋求新信息，還能夠激發(fā)深入思考的愿望。好奇心能夠激活大腦的獎勵系統(tǒng)，從而增強對新知識的關(guān)注度，提高學(xué)習(xí)投入。對某個問題產(chǎn)生好奇時，大腦中與多巴胺相關(guān)的回路就會變得活躍，特別是腹側(cè)被蓋區(qū)。而多巴胺是一種與獎勵、動機和愉悅感等行為和心理過程相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)，多巴胺的釋放使我們在接觸新信息時產(chǎn)生更強的興趣和期待，從而提升對相關(guān)內(nèi)容的專注度。這種調(diào)節(jié)機制不僅能使學(xué)生吸收更多的新知識，還可能提高學(xué)習(xí)的主動性，使學(xué)習(xí)過程更加高效和持久。

好奇心還能優(yōu)化記憶過程，提升信息存儲的效率。研究發(fā)現(xiàn)，人們處于高度好奇狀態(tài)時，不僅對感興趣的信息記憶效果更好，對同時呈現(xiàn)的無關(guān)信息也表現(xiàn)出更強的記憶能力。其背后的可能機制是：在好奇心的驅(qū)動下，海馬系統(tǒng)與多巴胺系統(tǒng)的功能連接更加緊密，而海馬體是與記憶形成、存儲密切相關(guān)的區(qū)域。因此，好奇心促進(jìn)了信息的長期存儲和回憶，使我們能夠更加有效地保留和運用所學(xué)知識。

決定好奇心的關(guān)鍵因素：不確定性

人之所以會產(chǎn)生好奇心，其根源之一在于試圖填補自身知識體系中的空白，降低所處環(huán)境帶來的不確定感。當(dāng)面臨知識缺口或信息匱乏的狀況時，不確定性隨之產(chǎn)生，這種不確定性又成為激發(fā)好奇心的因素，促使人們主動獲取信息。例如，在一項實驗中，研究者設(shè)計了一個抽獎游戲：從數(shù)個兩種不同顏色的小球中抽出一個，不同顏色分別代表收益或損失。其中，兩種顏色小球的比例代表了結(jié)果的不確定性程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在面對更高的不確定性時，受試者的好奇心更強，表明事物的不確定性是驅(qū)動好奇心的核心因素。相關(guān)的神經(jīng)科學(xué)研究同樣表明，好奇心被誘發(fā)時，大腦中涉及處理不確定性和預(yù)期信息的區(qū)域（如下頂葉皮層）的活動會增強。

因此，當(dāng)教育目標(biāo)僅限于快速掌握標(biāo)準(zhǔn)答案時，學(xué)生往往習(xí)慣于尋找“正確”解答，忽視背后原理和深層次的思考。這種以“確定性”為主的學(xué)習(xí)方式，缺乏復(fù)雜和多變的挑戰(zhàn)，也就缺乏激發(fā)好奇心的契機。有研究表明，在課堂教學(xué)中巧妙地引入適度的不確定性，能夠更有效地激發(fā)好奇心。這種教學(xué)方式還能幫助學(xué)生將所學(xué)知識從學(xué)習(xí)場景遷移到新的情境中，實現(xiàn)知識的跨情境轉(zhuǎn)移，促進(jìn)可遷移知識的形成。

不確定性是可以操控的嗎

不確定性在教育中的調(diào)控并非不可實現(xiàn)，其程度可以通過精心設(shè)計的情境和教學(xué)方法得到有效管理。例如，情境本身是否存在探索空間，就會直接影響不確定性。在一項實驗中，一組兒童觀看成年人演示玩具功能的情景，另一組則處于沒有明確答案的自由探索情境中，需自主發(fā)現(xiàn)玩具功能。研究者發(fā)現(xiàn)，有教學(xué)演示的兒童會專注于已知功能，而自由探索的兒童不僅嘗試了玩具的已知功能，還會積極地尋找其他潛在的功能，會花更長時間探索玩具。這一結(jié)果表明，不同的教學(xué)情境對學(xué)習(xí)行為有顯著影響。自由探索能激發(fā)學(xué)生的主動性，但如果沒有適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生可能會因為缺乏指導(dǎo)感到迷茫；而教學(xué)演示有助于學(xué)生聚焦已知內(nèi)容，但會限制他們的探索欲望。因此，對不確定性的調(diào)控并非簡單地放任學(xué)生獨立摸索，而是需要在結(jié)構(gòu)化教學(xué)和自主探索間找到平衡。

另外，學(xué)習(xí)進(jìn)展感與不確定性之間存在著動態(tài)的互動關(guān)系，也同樣需要我們的關(guān)注。學(xué)習(xí)進(jìn)展理論認(rèn)為，好奇心的驅(qū)動力可能來源于獲取“降低情境不確定性信息”的機會，而非僅僅是情境本身的不確定性。一項研究通過使用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型操控腦邊緣系統(tǒng)中多巴胺的釋放，發(fā)現(xiàn)這種神經(jīng)遞質(zhì)主要在調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)進(jìn)度中起到關(guān)鍵作用。當(dāng)決定是否繼續(xù)探索時，大腦的前扣帶皮層、背側(cè)紋狀體和蒼白球等區(qū)域既會評估面臨的不確定性，也會評估學(xué)習(xí)進(jìn)展感，從而指導(dǎo)最優(yōu)學(xué)習(xí)決策。剛開始學(xué)習(xí)某個知識點時，學(xué)生可能感到困惑和不確定，但隨著深入理解和掌握規(guī)律，進(jìn)展感會帶來更強的探索動力，甚至超越單純尋找信息的需求。

不確定性的操控方法

第一，需要注意教學(xué)中的不確定性管理。如果不確定性過低，學(xué)生的好奇心可能會減弱；如果不確定性過高，學(xué)生可能會因為難以獲得有效信息而困惑或挫敗。以前文提到的抽取小球?qū)嶒灋槔?dāng)不確定性較高時，參與者雖然表現(xiàn)出更大的好奇心，但同時幸福感也會下降。這表明，雖然不確定性讓人更好奇，但它并不一定會帶來愉悅感，甚至可能引發(fā)焦慮。因此，教師在教學(xué)中需要平衡學(xué)生已知信息與未知答案，將不確定性控制在合理范圍內(nèi)，以維持學(xué)生的任務(wù)參與度。此外，教師還可以通過提示的方式，幫助學(xué)生預(yù)見可能遇到的不確定性情境，從而減少可能由此產(chǎn)生的負(fù)面情緒。

第二，需要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。不確定性在學(xué)習(xí)的初期階段較高，學(xué)生探索熱情也會較高；隨著對學(xué)習(xí)環(huán)境的理解加深，他們的參與度可能會下降，此時教師可以通過適時增加新的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)或引導(dǎo)學(xué)生探索未知領(lǐng)域來保持適度的不確定性，例如在教學(xué)中逐步提供相關(guān)信息。

第三，需要給學(xué)生自由選擇的空間。有研究表明，無論不確定性高低，只要是自己選擇的選項，人們都會產(chǎn)生更多的好奇心。因此，教師可以在學(xué)習(xí)方式、主題等方面，讓學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強他們對任務(wù)的控制感，可能會提高他們的學(xué)習(xí)興趣和信息獲取的動力。

第四，還需根據(jù)差異化教學(xué)的原則調(diào)整教學(xué)策略。教師可以通過觀察不同學(xué)生在不同情境中的表現(xiàn)，提供個性化的學(xué)習(xí)支持。例如，對于喜歡挑戰(zhàn)并能承受較高不確定性的學(xué)生，可以設(shè)置更復(fù)雜的任務(wù)；而對于那些因不確定性而焦慮的學(xué)生，則可適當(dāng)降低任務(wù)難度，幫助他們逐步適應(yīng)、建立信心。

最后，要創(chuàng)設(shè)寬容失敗、鼓勵探索的環(huán)境。這樣一來，學(xué)生可以自由表達(dá)不確定性，感知探索本身的價值，而不僅僅關(guān)注正確答案。例如，可以通過團隊合作、討論等方式，鼓勵學(xué)生在沒有明確標(biāo)準(zhǔn)答案的情況下進(jìn)行深入思考和討論。

綜上所述，通過科學(xué)設(shè)計和靈活調(diào)控不確定性，教育者不僅可以確保知識體系的系統(tǒng)傳遞，更能激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的好奇心和探索精神，促進(jìn)其對知識的深度理解與批判性反思。正如古人所云：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”只有在充滿探索和質(zhì)疑的不確定環(huán)境中，學(xué)生才能激發(fā)出對未知世界的無限好奇心，從而真正實現(xiàn)知識的內(nèi)化。這種環(huán)境不僅能夠培養(yǎng)他們的批判性思維，還能助力他們在未來持續(xù)追求真理與創(chuàng)新。