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[摘 要]  采用文獻計量的方法對該領(lǐng)域近三十年的研究主題和趨勢進行計量學(xué)分析。研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)的歷史發(fā)展大致可以劃分為過渡轉(zhuǎn)型期、蓬勃發(fā)展期和探索升級期；在不同階段，學(xué)習(xí)科學(xué)的理論基礎(chǔ)都會受到認(rèn)知科學(xué)研究范式的影響，第一代范式為學(xué)習(xí)科學(xué)的萌芽埋下種子，第二代范式促成了學(xué)習(xí)科學(xué)正式成為獨立的研究領(lǐng)域，當(dāng)下學(xué)習(xí)科學(xué)研究的主題主要由學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機制研究、學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究和學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究三個方面構(gòu)成?；谝陨戏治?，研究建議我國未來應(yīng)充分重視學(xué)習(xí)科學(xué)的發(fā)展，加大相關(guān)研究的課題支持力度，深化學(xué)習(xí)科學(xué)研究的理論升級，并進一步規(guī)范學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域研究成果的發(fā)表和推廣。

[關(guān)鍵詞] 學(xué)習(xí)科學(xué)；理論發(fā)展；研究熱點；未來發(fā)展；文獻計量

學(xué)習(xí)科學(xué)（Learning Sciences）最早源于1991年的美國，“是一個研究教和學(xué)的跨學(xué)科領(lǐng)域。它研究各種情境下的學(xué)習(xí)——不僅包括學(xué)校課堂里的正式學(xué)習(xí)，也包括發(fā)生在家里、工作期間、場館以及同伴之間的非正式學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)科學(xué)的研究目標(biāo)，首先是為了更好地理解認(rèn)知和社會化過程以產(chǎn)生最有效的學(xué)習(xí)，其次便是為了用學(xué)習(xí)科學(xué)的知識來重新設(shè)計已有的課堂及其他學(xué)習(xí)環(huán)境，從而促使學(xué)習(xí)者能夠更有效和深入地進行學(xué)習(xí)。”[1] 那么，在近三十年的發(fā)展中，學(xué)習(xí)科學(xué)究竟經(jīng)歷了怎樣的歷史發(fā)展過程？主要的研究主題和趨勢是怎樣的？我國未來又應(yīng)該如何支持學(xué)習(xí)科學(xué)的發(fā)展呢？

一、發(fā)展歷史

20世紀(jì)80年代前后，一些在傳統(tǒng)認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域頗有建樹的科學(xué)家們意識到，以脫離情境認(rèn)知建構(gòu)和控制實驗為特征的學(xué)習(xí)研究很難解釋真實世界中的學(xué)習(xí)實踐，那些源于認(rèn)知科學(xué)的教育教學(xué)思想方法，并不能真正有效地指導(dǎo)“不規(guī)范且具體”的真實學(xué)習(xí)。面對這一困境，這群學(xué)習(xí)研究者們紛紛從傳統(tǒng)的認(rèn)知科學(xué)一派出走，開始基于真實的學(xué)習(xí)情境來研究學(xué)習(xí)[2]。1991年，伴隨著《學(xué)習(xí)科學(xué)雜志》（Journal of the Learning Sciences）的正式發(fā)行，以及第一屆學(xué)習(xí)科學(xué)國際會議在美國西北大學(xué)的勝利召開，現(xiàn)代意義上的學(xué)習(xí)科學(xué)正式宣告形成。在那之后，學(xué)習(xí)科學(xué)對“學(xué)習(xí)”的研究大致經(jīng)歷了三個發(fā)展時期：

從1991年正式建立開始，學(xué)習(xí)科學(xué)先經(jīng)歷了一段長達五年的過渡轉(zhuǎn)型。這個時期的學(xué)習(xí)科學(xué)雖然仍借鑒了認(rèn)知科學(xué)中已有的研究成果（如理論、模型等），但卻是在真實的學(xué)習(xí)情境中得到檢驗并進一步完善的。從第一屆學(xué)習(xí)科學(xué)國際會議的實際論文發(fā)表內(nèi)容和研究水平來看，很多研究并不完全符合學(xué)習(xí)科學(xué)的本質(zhì)要求，而且由于該階段仍處于新舊理論更迭時期，使得研究帶有明顯的傳統(tǒng)認(rèn)知科學(xué)的特點[3]。不過，必須承認(rèn)的是，該時期吸引了眾多優(yōu)秀的研究者投身于學(xué)習(xí)科學(xué)研究的初期探索，從這個意義上講，這一過渡轉(zhuǎn)型期為學(xué)習(xí)科學(xué)未來步入正軌搭建了至關(guān)重要的平臺。

自1996年開始，學(xué)習(xí)科學(xué)研究逐漸步入正軌，進入了蓬勃發(fā)展的快車道。1996年，第二屆學(xué)習(xí)科學(xué)國際會議再次在美國西北大學(xué)召開，本屆會議的主題是“真實情境中的學(xué)習(xí)” （Learning for the Real World）。從這屆會議開始，符合該領(lǐng)域開創(chuàng)要義的學(xué)習(xí)研究越來越多，這也標(biāo)志著學(xué)習(xí)科學(xué)正式轉(zhuǎn)入真實情境中的學(xué)習(xí)研究。與此同時，該時期的學(xué)習(xí)科學(xué)還逐漸從心理學(xué)的其他方向以及其他學(xué)科領(lǐng)域（如人類學(xué)、工程學(xué)等）吸納新的理論和研究方法，比如情境認(rèn)知、建構(gòu)主義、社會文化理論等[4]。這三種代表性理論雖然都突出了情境對學(xué)習(xí)的重要影響，但側(cè)重強調(diào)的方面不同。情境認(rèn)知理論強調(diào)人與真實情境的相互作用，尤其是在真實情境中為學(xué)習(xí)者提供合法的邊緣性參與和實踐共同體；建構(gòu)主義也提到了情境的重要性，提出學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計要從“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”這四大要素出發(fā)，但更強調(diào)學(xué)習(xí)者個人在學(xué)習(xí)中的主體作用；社會文化理論則強調(diào)情境中的社會文化因素對學(xué)習(xí)的影響，比如團隊與小組協(xié)作學(xué)習(xí)中的對話。在新的理論和技術(shù)的共同作用下，該時期的學(xué)習(xí)研究表現(xiàn)出強勁的活力，為世界各國制定教育政策及一線的教學(xué)實踐，提供了豐富的科學(xué)依據(jù)。

2007年以來，學(xué)習(xí)科學(xué)迎來了探索升級的嶄新發(fā)展期。進入21世紀(jì)后，日趨成熟的腦成像技術(shù)再次推動了認(rèn)知科學(xué)向前邁進，用神經(jīng)科學(xué)的研究方法和技術(shù)來研究經(jīng)典的認(rèn)知問題，成為學(xué)術(shù)界的新風(fēng)向。因此，人們對認(rèn)知的研究，也實現(xiàn)了從宏觀行為到微觀神經(jīng)聯(lián)結(jié)的重大突破[5]。在此思潮的影響下，之前從未涉足教育研究的一些認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)家，開始使用該技術(shù)來研究人類真實情境下的學(xué)習(xí)問題，從此，基于腦認(rèn)知機制的教育實踐研究開始引起國際社會的關(guān)注，形成了與第二個時期并行發(fā)展的態(tài)勢[6]。2007年，經(jīng)濟合作組織（OECD）出版的《理解腦：新的學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生》（Understanding the brain: The birth of a new learning science）和《理解腦：走向一門新的學(xué)習(xí)科學(xué)》（Understandingthe brain: Towards a new learning science）宣告了將“腦功能、腦結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)行為結(jié)合起來”研究的“一門新的學(xué)習(xí)科學(xué)”的誕生——教育神經(jīng)科學(xué)（Educational Neuroscience）[7]。同年，“國際心智、腦與教育學(xué)會”創(chuàng)辦了《心智、腦與教育》（Mind, Brain and Education）雜志，成為教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的第一本專業(yè)期刊[8]，2016年自然雜志（Nature）專門設(shè)立了電子期刊《自然合作期刊—學(xué)習(xí)科學(xué)》（npj Science of Learning），為學(xué)習(xí)科學(xué)又搭建起了一個標(biāo)志性的研究平臺。從此，基于認(rèn)知神經(jīng)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)科學(xué)研究漸漸興起，全新的視角也促使人們更深入地思考“如何更加科學(xué)地促進人類有效學(xué)習(xí)”這一問題。

二、理論溯源

人類對學(xué)習(xí)的關(guān)注自古有之，早在蘇格拉底時期，便有著關(guān)于學(xué)習(xí)的論述。然而，早期對學(xué)習(xí)本質(zhì)的探索，更多采用的是哲學(xué)思辨的方式。直到19世紀(jì)，德國哲學(xué)家、心理學(xué)家和教育學(xué)家赫爾巴特提出教育學(xué)研究才以心理學(xué)為基礎(chǔ)，并強調(diào)用心理學(xué)知識來解釋教育教學(xué)規(guī)律，這才使教育學(xué)成為了一門具有科學(xué)體系的學(xué)科，因此，教育學(xué)研究也多少會受到同時期心理學(xué)研究的影響[9]。學(xué)習(xí)科學(xué)也不例外，其三個發(fā)展時期都沒有脫離認(rèn)知科學(xué)的影響。

認(rèn)知科學(xué)從20世紀(jì)50年代興起至今，大致經(jīng)歷了兩代研究范式的變革。第一代認(rèn)知科學(xué)，也就是經(jīng)典認(rèn)知科學(xué)，深受笛卡爾“身心二元論”的影響，它將人腦類比為計算機，把大腦的認(rèn)知過程獨立出來，視作與計算機信息加工類似的符號獲得、加工和提取過程，因此形成了以知識表征和規(guī)則計算為核心的認(rèn)知加工范式，稱為“符號范式”[10]。受此影響，該時期的認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論以“信息加工模型”為出發(fā)點，開始關(guān)注學(xué)習(xí)過程中學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展，如皮亞杰的認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論、加涅的信息加工學(xué)習(xí)理論、奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論等，這一階段主要是從“心理”層面來解讀教育教學(xué)本質(zhì)的。

然而，第一代認(rèn)知科學(xué)忽略了情境、文化和歷史因素的作用，割裂了身心作為個體存在的同一性。因此，90年代前后以“具身認(rèn)知”為代表的第二代認(rèn)知科學(xué)開始興起[11]，它打破了對“身心二元論”的堅持，將認(rèn)知作為身心在真實情境中共同作用的結(jié)果，因此促成了學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生。在此影響下，學(xué)習(xí)研究開始從控制實驗走向情境分析，從靜態(tài)的認(rèn)知表征轉(zhuǎn)向動態(tài)的認(rèn)知構(gòu)建[12]，從僅關(guān)注認(rèn)知內(nèi)部加工機制變?yōu)橥瑫r考慮外部情境因素，開始真正回歸到真實的教學(xué)情境，從“心理—情境”的整合視角來研究學(xué)習(xí)。

與此同時，新實驗技術(shù)的發(fā)展，尤其是腦成像技術(shù)的出現(xiàn)，讓認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)取向迅速在第二代認(rèn)知科學(xué)研究中占據(jù)主導(dǎo)位置，為真實情境下整合身心的認(rèn)知研究提供了嶄新的科學(xué)分析視角與工具[13]。這一潮流很快也對處于蓬勃發(fā)展時期的學(xué)習(xí)科學(xué)帶來了新的發(fā)展機遇——借助神經(jīng)科學(xué)的工具，人們對學(xué)習(xí)的研究可以進一步深入到腦的水平，將認(rèn)知功能與大腦結(jié)構(gòu)對應(yīng)起來，形成更為完備的“腦-心理-情境”體系來解讀學(xué)習(xí)的奧秘[14]，在實質(zhì)上促成了學(xué)習(xí)科學(xué)第三個重要發(fā)展時期的出現(xiàn)。

綜上，早在第一代認(rèn)知科學(xué)時期，學(xué)習(xí)科學(xué)的種子就已經(jīng)埋下，早期學(xué)習(xí)理論流派的更迭為學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生準(zhǔn)備了溫床，過渡轉(zhuǎn)型期由此開始。第二代認(rèn)知科學(xué)的興起，促成了學(xué)習(xí)科學(xué)正式從認(rèn)知科學(xué)的母體分離，使學(xué)習(xí)科學(xué)成為了重要的研究子領(lǐng)域。在“具身認(rèn)知”和“認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)”范式的相繼影響下，學(xué)習(xí)科學(xué)形成了蓬勃發(fā)展和探索升級這兩個重要發(fā)展時期，相比于早期學(xué)習(xí)理論流派，它們分別實現(xiàn)了研究內(nèi)容和研究方法的突破（詳見圖 1）。

圖 1 學(xué)習(xí)科學(xué)的理論溯源

蓬勃發(fā)展時期的學(xué)習(xí)科學(xué)，實現(xiàn)了研究內(nèi)容上的突破。從只關(guān)注個體認(rèn)知結(jié)構(gòu)的內(nèi)部心理狀態(tài)（如記憶、推理、語言等），拓展為結(jié)合真實情境的認(rèn)知研究, 開始研究情境、交互等復(fù)雜外部環(huán)境因素在學(xué)習(xí)過程的作用，如技術(shù)工具支持下的知識表征與遷移、基于具體學(xué)科教學(xué)的學(xué)習(xí)模式探究、計算機支持下的有效學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)建和技術(shù)支持下的有效協(xié)作學(xué)習(xí)方式探索等。

而探索升級時期的學(xué)習(xí)科學(xué)，則開始實現(xiàn)研究方法上的突破。從關(guān)注宏觀的、可見的行為改變，如使用交互分析、視頻分析、話語分析、教育數(shù)據(jù)挖掘等[15]方法研究學(xué)習(xí)過程，拓展到了微觀的、不可見的行為改變，如應(yīng)用腦成像、腦電、眼動、心率等技術(shù)測量大腦活動狀態(tài)、眼動、心率等生理變化。

三、熱點聚焦

為了更好地把握不同發(fā)展時期中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的特點，本研究接著采用文獻計量學(xué)的方法，使用CiteSpace軟件[16]對學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的三本重要期刊——《學(xué)習(xí)科學(xué)雜志》（Journal of the Learning Sciences）、《國際計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)雜志》（International Journal ofComputer Supported Collaborative Learning）和《心智、腦與教育》（Mind, Brain and Education）從創(chuàng)刊至今發(fā)表的全部文獻進行統(tǒng)計分析（三種期刊在下文中分別簡稱為JLS、CSCL和MBE）。直接選取這三種期刊的文獻，而非以“學(xué)習(xí)科學(xué)”關(guān)鍵詞檢索的方式獲取文獻，主要基于以下兩點考慮：

一是，學(xué)習(xí)科學(xué)是一個復(fù)雜且松散的研究領(lǐng)域，絕大部分研究雖然屬于學(xué)習(xí)科學(xué)的領(lǐng)域范疇，但在標(biāo)題、關(guān)鍵詞和摘要部分并不會顯性提及“學(xué)習(xí)科學(xué)”，因此很難準(zhǔn)確全面地獲取檢索結(jié)果。

二是，這三種期刊較全面地記錄了學(xué)習(xí)科學(xué)的整個發(fā)展歷程。首先，JLS和CSCL是國際學(xué)習(xí)科學(xué)協(xié)會（International Society ofthe Learning Sciences，簡稱ISLS）主辦的兩本官方期刊，記錄了學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域前兩個時期的發(fā)展動態(tài)。由于“計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)”這一研究方向的重要性日漸凸顯，ISLS從2006年起專門將其從JLS中劃分出來，形成了CSCL這一專刊。其次，MBE是國際心智、腦與教育學(xué)會（International MindBrain and Education Society）主辦發(fā)行的唯一的官方刊物，是第三個發(fā)展時期的重要研究窗口。最后，這三種官方期刊的內(nèi)容質(zhì)量高，在社會科學(xué)引文索引（Social Sciences Citation Index，簡稱SSCI）教育類（Education & Educational Research）期刊中有很高的影響因子，具有代表性（詳見表1）。

（一）數(shù)據(jù)與方法

由于科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫（Web of Science，簡稱WoS）并未完全收錄3種期刊從創(chuàng)刊到2016年期間的全部文獻，因此本研究在獲取數(shù)據(jù)時，除了使用WoS數(shù)據(jù)庫外，還使用斯高帕斯數(shù)據(jù)庫（Scopus）作為補充，除去訂正和簡介類文章，共收集三本期刊文獻1018篇。                          

為提取學(xué)習(xí)科學(xué)不同歷史發(fā)展時期的特點，本研究將文獻數(shù)據(jù)分為2個數(shù)據(jù)集（見表2），基于CiteSpace軟件的共詞分析功能[17]，更有針對性地對文獻數(shù)據(jù)進行分析呈現(xiàn)。其中，DJ&C包含的是前兩個時期的研究成果，DM則是第三個時期的成果。

（二）結(jié)果與分析

1. 研究主題

通過分別對DJ&C和DM進行文獻共被引分析，定位參考文獻共被引網(wǎng)絡(luò)中的聚類和關(guān)鍵節(jié)點，再配合引用突現(xiàn)功能找到其中起關(guān)鍵作用的文獻，可呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域不同時期研究主題的演變過程。對于DJ&C數(shù)據(jù)集，本研究將1991~2016年的文獻以5年為時間切片（TimeSlicing），選取每個時間切片中前1%的文獻節(jié)點數(shù)據(jù)進行文獻共被引分析；對于DM數(shù)據(jù)集，則將2007~2016年的文獻以2年為時間切片，同樣選取前1%的文獻進行分析并聚類。

通過對比數(shù)據(jù)集DJ&C和DM 分別的聚類結(jié)果（詳見表3），可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)的研究主題在不同時期有著明顯的不同。前兩個時期，學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的研究內(nèi)容主要集中在技術(shù)工具支持下的知識表征、社會情境下的學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建、學(xué)科教學(xué)、協(xié)作學(xué)習(xí)共同體以及設(shè)計研究方法上，總體而言是從情境的宏觀視角來探究促進學(xué)習(xí)有效發(fā)生的方式和方法。第三個時期，新的學(xué)習(xí)科學(xué)則開啟了從腦功能來探究學(xué)習(xí)發(fā)生的新視角，人們在執(zhí)行相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)時的腦結(jié)構(gòu)和腦功能變化，成為了判斷學(xué)習(xí)是否有效進行的新關(guān)注點。

將上面的聚類結(jié)果分別以時間線模式（Timeline View）呈現(xiàn)，可以從時間維度探究學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域研究主題的演變過程。

可以發(fā)現(xiàn)，第一個時期的學(xué)習(xí)科學(xué)研究以計算機支持的學(xué)習(xí)（#5 Computer-supported Learning）為代表，研究內(nèi)容以技術(shù)工具支持下的知識表征和問題解決為主，主要用到的技術(shù)工具就是計算機本身，智能教學(xué)/導(dǎo)師系統(tǒng)（CognitiveTutor）是該時期的重要產(chǎn)物。

到了蓬勃發(fā)展的第二個時期，學(xué)習(xí)科學(xué)主要經(jīng)歷了3個演變階段：①以探究學(xué)習(xí)（#1 Inquiry-based Learning）和物理問題（#3 Physics Problem）為代表的初步發(fā)展階段，該階段以學(xué)科教學(xué)中的學(xué)習(xí)模式探究為主，如基于問題的學(xué)習(xí)、基于探究的學(xué)習(xí)等模式是這個時期的研究熱點；②以自我解釋（#2 Self Explanation）、小組討論（#4 Discussion Group）和計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)工具（#7 CSCL Tool）為代表的快速發(fā)展階段，該階段開始突出學(xué)習(xí)科學(xué)側(cè)重真實學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建和學(xué)習(xí)者個人知識構(gòu)建的特點，計算機支持下的學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)逐漸顯現(xiàn)；③以協(xié)作學(xué)習(xí)（#0 Collaborative Learning）、自我解釋（#2 Self Explanation）和多樣化情境（#6 Diverse Context）為代表的深入發(fā)展階段，該階段繼續(xù)深入細化上一階段的研究重點，學(xué)習(xí)情境多樣化條件下的有效協(xié)作學(xué)習(xí)構(gòu)建開始引領(lǐng)研究潮流。

第三個時期的學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域主要有2個發(fā)展階段：①2010年以前，以高級認(rèn)知加工（#3 High-levelCognitive Process）和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)（#1 Cognitive Neuroscience）為代表，將學(xué)習(xí)中的高級認(rèn)知過程和認(rèn)知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為研究的重點，此時的研究對象往往是患有各類學(xué)習(xí)障礙（閱讀障礙、數(shù)學(xué)障礙等）人，通過對這些特殊人群的腦功能研究來為解釋正常學(xué)習(xí)過程提供證據(jù)。此后，人們在此基礎(chǔ)上進一步探究了個體差異、記憶、睡眠等腦功能與結(jié)構(gòu)可能會對實際完成學(xué)習(xí)任務(wù)帶來的影響，研究呈現(xiàn)出多樣化的態(tài)勢；②從2012年開始，以教學(xué)腦（#6 Teaching Brain）為代表，將教學(xué)中的腦功能的神經(jīng)機制作為對象的研究逐漸涌現(xiàn)，他們將教學(xué)看作一個動態(tài)系統(tǒng)（Dynamic Systems），認(rèn)為有效學(xué)習(xí)的產(chǎn)生不但取決于“學(xué)習(xí)腦”（Learning Brain），還取決于“教學(xué)腦”，是師生雙方在情境中大腦同步交互進行學(xué)習(xí)構(gòu)建的結(jié)果。這兩個階段有著明顯不同的研究重點：前者是從學(xué)生出發(fā)，后者則是從師生互動出發(fā)，強調(diào)不能忽略教師在教學(xué)這個復(fù)雜系統(tǒng)中的重要作用。由此可見，后一階段在本質(zhì)上是對前一階段研究內(nèi)容的補充和完善。

突現(xiàn)引文是指引用突然上升或突然下降的節(jié)點，這類節(jié)點通常代表某一研究的轉(zhuǎn)變。本研究從DJ&C中共獲取80篇突現(xiàn)引文，從DM中共獲取15篇突現(xiàn)引文。

第二個時期的學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域，有兩篇突現(xiàn)性強度超過8的文獻，分別是美國國家研究理事會（National Research Council）于1996年發(fā)布的《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（National Science Education Standards）和瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（Swiss Federal Institute of Technology）培訓(xùn)與技術(shù)研究支持中心（Centre for Researchand Support of Training and its Technology）的皮埃爾·狄隆伯格（Pierre Dillenbourg）教授于2002年在《計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)三重世界：我們能贊成計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)嗎》（Three Worlds of CSCL: Can We Support CSCL）上發(fā)表的《過度腳本化的計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)：將協(xié)作學(xué)習(xí)與教學(xué)設(shè)計混合的風(fēng)險》（Over-scripting CSCL: The Risks of Blending Collaborative Learningwith Instructional Design）。前者的影響力從1997年一直持續(xù)到2004年，后者則從2006年開始發(fā)酵到2010年，可以說這兩篇文獻對該時期3個研究階段的出現(xiàn)和深化發(fā)展起了至關(guān)重要的影響，期間該領(lǐng)域的研究內(nèi)容緊密圍繞著學(xué)科教學(xué)和協(xié)作學(xué)習(xí)兩大主題開展。

到了第三個時期，學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域同樣有兩篇突現(xiàn)性強度顯著的文獻，雖然突現(xiàn)強度只超過6，但在僅有10年的發(fā)展歷史中獲得學(xué)界如此多的關(guān)注，足以顯現(xiàn)其在該領(lǐng)域的重要性。這兩篇文章都與哈佛大學(xué)（Harvard University）教育學(xué)院的柯特·費希爾（Kurt W. Fischer）

教授相關(guān)，分別是發(fā)表于2008年的《研究學(xué)校：教育實踐中的基礎(chǔ)研究》（Research Schools: Grounding Research in Educational Practice），以及2012年的《教學(xué)腦與空容器的終結(jié)》（The TeachingBrain and the End of the Empty Vessel）。同第二個時期類似，這兩篇突現(xiàn)性文獻同樣對該時期2個研究階段的形成起到了關(guān)鍵性的作用，推動了基于真實情境的教與學(xué)過程的腦科學(xué)研究與教育實踐積累。

2. 熱點趨勢

研究熱點可以通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析來獲取，研究將數(shù)據(jù)集DJ&C和DM的文獻數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入CiteSpace軟件，前者設(shè)置時間切片為5年，后者設(shè)置為2年，均選取每個時間切片前10%的高頻文獻進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，容易發(fā)現(xiàn)，不同發(fā)展時期學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域在研究熱點上存在著本質(zhì)的不同。

第二個時期的學(xué)習(xí)科學(xué)，領(lǐng)域研究的熱點集中在學(xué)習(xí)環(huán)境、知識構(gòu)建與協(xié)作學(xué)習(xí)這三個主要方面(根據(jù)關(guān)鍵詞在數(shù)據(jù)集DJ&C中的中心性和被引頻次排序，排在前20名的是：教室、知識、科學(xué)、探究、表征、環(huán)境、設(shè)計、物理、技術(shù)、知識建構(gòu)、學(xué)習(xí)環(huán)境、感知、協(xié)作、表現(xiàn)、宏命令、干預(yù)、數(shù)學(xué)、觀點、在線和身份)。在學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建上，主要從實體的教室環(huán)境和基于計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的虛擬空間兩個維度出發(fā)，探索環(huán)境對有效學(xué)習(xí)發(fā)生的支持作用。知識構(gòu)建，一直是學(xué)習(xí)科學(xué)十分關(guān)注的問題，知識的表征（representation）、構(gòu)建（knowledge construction）和遷移（transmission），以及如何利用新媒體與技術(shù)更好地支持上述過程的實現(xiàn)等，都是該主題研究的核心問題。協(xié)作學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的重要程度，從ISLS為該主題設(shè)立專刊便可知曉一二，基于具體學(xué)科教學(xué)的協(xié)作學(xué)習(xí)模式探索、基于技術(shù)的協(xié)作學(xué)習(xí)工具的設(shè)計與應(yīng)用，以及協(xié)作學(xué)習(xí)效果的測評等都是由該主題延伸而來的研究熱點。

第三個時期則更注重學(xué)習(xí)者的內(nèi)在腦機制對特定知識技能的支持（根據(jù)關(guān)鍵詞在數(shù)據(jù)集DM中的中心性和被引頻次排序，排在前20名的是：大腦、語言、工作記憶、童年期、表現(xiàn)、兒童、習(xí)得、科學(xué)、認(rèn)知、行為、系統(tǒng)、知識、單詞、年輕、數(shù)學(xué)、教學(xué)、功能磁共振成像、干預(yù)、理解、成績）。從這些高頻關(guān)鍵詞來看，學(xué)習(xí)的腦機制研究仍占據(jù)研究熱點的大頭，比如大腦（brain）、工作記憶（working memory）、認(rèn)知（cognition）和功能磁共振成像（fMRI）等；此外，與特定知識習(xí)得相結(jié)合，也是該時期研究的一大特色，如語言（language）和數(shù)學(xué)（mathematics）的知識習(xí)得過程的腦機制研究，為更科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃提供了重要依據(jù)。

突現(xiàn)關(guān)鍵詞表示的是在一段時期內(nèi)被高度關(guān)注的研究熱點，也是該時期具有較大發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠较?。本研究在上述關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，使用引文突現(xiàn)功能獲得突現(xiàn)關(guān)鍵詞，其中DJ&C中有 10個，而DM中僅有1個。

相比而言，第二個時期的學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域在未來發(fā)展趨勢上更為清晰——從開始以狹窄的知識傳遞觀研究學(xué)習(xí)，到后來以真實情境下的知識建構(gòu)觀重新審視學(xué)習(xí)過程，從研究知識表征到關(guān)注學(xué)習(xí)過程的互動參與。對于第三個時期，可能受到實際發(fā)展年限以及文獻數(shù)據(jù)數(shù)量的限制，只有一個符合條件的突現(xiàn)關(guān)鍵詞“認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)”（cognitive neuroscience），不過這也說明，目前該領(lǐng)域尚處于發(fā)展初期，研究方向的深化和細分還未呈現(xiàn)出明確形態(tài)，但可以肯定的是，該領(lǐng)域始終以認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)作為一貫的研究基礎(chǔ)，在持續(xù)發(fā)展的過程中，一些新的研究方向已經(jīng)開始嶄露頭角并逐漸獲得學(xué)界的關(guān)注。

以上的數(shù)據(jù)變化，在一定程度上揭示了未來學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，在真實情景中以復(fù)雜系統(tǒng)的視角來審視學(xué)習(xí)過程中各相關(guān)因素（包括外部的學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建以及內(nèi)部的學(xué)習(xí)腦機制探索）的相互作用及結(jié)果，將會繼續(xù)成為學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的研究核心。

（三）熱點研究小結(jié)

結(jié)合美國國家科學(xué)基金會（NationalScience Foundation，簡稱NSF）對學(xué)習(xí)科學(xué)研究的取向劃分，以及上面對學(xué)習(xí)科學(xué)三大發(fā)展時期關(guān)注的主題熱點以及發(fā)展趨勢分析，本研究認(rèn)為，未來學(xué)習(xí)科學(xué)主要有3大研究方向：

第一，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機制研究。此類研究與學(xué)習(xí)科學(xué)第三個發(fā)展時期的出現(xiàn)密切相關(guān)，大致與“整合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、醫(yī)學(xué)與教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)科學(xué)”這一研究取向相對應(yīng)。借助先進的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究技術(shù)，研究人員可以從微觀的神經(jīng)聯(lián)結(jié)層面研究真實情境中的教與學(xué)過程，從認(rèn)知功能與結(jié)構(gòu)相結(jié)合的綜合視角，研究特定教育干預(yù)對學(xué)習(xí)過程的影響。區(qū)別于當(dāng)前認(rèn)知心理學(xué)對腦認(rèn)知機制的實驗室研究，學(xué)習(xí)科學(xué)視野下的腦認(rèn)知機制研究，更強調(diào)真實的學(xué)習(xí)情境與教育干預(yù)方案，如何在準(zhǔn)實驗條件下應(yīng)用神經(jīng)科學(xué)的技術(shù)工具，這將會成為教育科學(xué)領(lǐng)域中的一個新挑戰(zhàn)。

第二，學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究。此類研究與學(xué)習(xí)科學(xué)第二個發(fā)展時期的絕大部分研究內(nèi)容類似，與“整合認(rèn)知心理學(xué)、教學(xué)設(shè)計、計算機信息技術(shù)、智能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)科學(xué)研究”這一研究取向吻合，早期也稱為學(xué)習(xí)技術(shù)研究。區(qū)別于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機制的研究，這類研究更關(guān)注如何在已有的基礎(chǔ)研究成果上，將這些成果轉(zhuǎn)化為可以直接應(yīng)用于真實教育情境的干預(yù)方案，如學(xué)習(xí)媒介設(shè)計、物理環(huán)境設(shè)計、學(xué)習(xí)交互設(shè)計。在設(shè)計研究方法所獨有的迭代思想影響下，這些在試驗階段經(jīng)過反復(fù)更新升級的干預(yù)方案將有可能成為推進教育變革的有力落腳點。

第三，學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究。此類研究與學(xué)習(xí)科學(xué)第二個發(fā)展時期的“對話分析技術(shù)”、“視頻分析技術(shù)”等研究內(nèi)容同源，歸入“整合機器學(xué)習(xí)、工程技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的學(xué)習(xí)科學(xué)”這一研究取向更為合適。隨著智能學(xué)習(xí)軟硬件環(huán)境體系的構(gòu)建，教育過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出數(shù)量大、種類多的新特點，若仍采用傳統(tǒng)的測量技術(shù)，已無法釋放教育大數(shù)據(jù)本應(yīng)具有的巨大能量，會阻礙對學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機制的深度挖掘以及對學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的有效評估。因此，未來大數(shù)據(jù)和人工智能的新一代學(xué)習(xí)分析技術(shù)將會成為教育當(dāng)前亟待攻關(guān)的新挑戰(zhàn)，這種對技術(shù)的迫切需求，不僅體現(xiàn)在對智能分析算法等軟技術(shù)上，還體現(xiàn)在收集學(xué)習(xí)指標(biāo)數(shù)據(jù)的硬件技術(shù)上，以軟硬結(jié)合為特征的學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究，將為前兩類研究的順利開展開創(chuàng)嶄新的平臺。

四、未來發(fā)展

（一）提高學(xué)習(xí)科學(xué)在教育科學(xué)研究中的地位

蓬勃發(fā)展近30年，學(xué)習(xí)科學(xué)不僅有力推動著教育研究科學(xué)化的進程，也時刻引領(lǐng)著世界教育教學(xué)模式的變革方向。在此形勢下，越來越多的國家開始在高校設(shè)立學(xué)習(xí)科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)點，甚至籌建專門的學(xué)習(xí)科學(xué)研究組織和機構(gòu)，從而提高國家對教育未來發(fā)展趨勢的預(yù)測和把控能力。時至今日，學(xué)習(xí)科學(xué)已經(jīng)逐漸形成了“以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機制研究為根本、以學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究為主體、以學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究為保障”的良性研究態(tài)勢，并且后兩大研究取向經(jīng)過更長足的發(fā)展，已經(jīng)積累了很多兼具研究和實踐價值的優(yōu)秀成果，而學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機制研究相較于后兩者，由于起步較晚且對高精尖技術(shù)和人才的依賴度還很高，目前尚未得到大范圍普及和認(rèn)可。

值得高興的是，從2018年開始，我國國家自然科學(xué)基金委正式設(shè)立了項目代碼（F0701）專門資助教育基礎(chǔ)科學(xué)研究，希望各界專家圍繞學(xué)習(xí)亟待解決的基礎(chǔ)問題展開深入研究。除了在研究課題上支持學(xué)習(xí)科學(xué)研究外，國家還應(yīng)從學(xué)科建設(shè)、教師培養(yǎng)等多個環(huán)節(jié)，確保學(xué)習(xí)科學(xué)形成長效發(fā)展機制。一方面，應(yīng)該集中力量加強學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)科建設(shè)工作，為該領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)人才，但各高校在學(xué)科建設(shè)上應(yīng)該兼顧自身特色，各有側(cè)重，比如綜合類院?？梢詡?cè)重學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)機制研究，師范類高?？梢詡?cè)重學(xué)習(xí)科學(xué)的應(yīng)用研究，如到校指導(dǎo)教學(xué)等，這樣可以充分發(fā)揮高校的優(yōu)勢，互補發(fā)展；另一方面，在教師培養(yǎng)上也應(yīng)該增加學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)的知識技能，提高一線教師的學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)，保障學(xué)習(xí)科學(xué)在實踐中真正落地。

（二）促進學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)課題研究的跨學(xué)科合作

作為跨學(xué)科研究的典型代表，學(xué)習(xí)科學(xué)研究不僅需要跨學(xué)科知識，還需要漫長的時間跨度保證，單一學(xué)科背景的研究團隊很難獨立承擔(dān)。美國國家科學(xué)基金會從2004年開始撥款1億美元在全美創(chuàng)設(shè)7個學(xué)習(xí)科學(xué)中心（Science of Learning Centers）[18]，這一資助計劃一經(jīng)批準(zhǔn)就持續(xù)五年，其目的就是打破學(xué)科邊界的限制，為跨學(xué)科視野下的學(xué)習(xí)科學(xué)研究提供完備的條件保障。這一帶有探索性質(zhì)的專項資助方式，快速推動了美國在學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。在專項資助獲得階段性成功后，基金會于2015年開始，正式設(shè)立了學(xué)習(xí)科學(xué)的常態(tài)性資助項目。

我國在學(xué)習(xí)科學(xué)的跨學(xué)科合作上目前尚未形成成熟的體系，已建成的學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)研究機構(gòu)主要有北京師范大學(xué)腦與認(rèn)知科學(xué)研究院、東南大學(xué)兒童發(fā)展與學(xué)習(xí)科學(xué)教育部重點實驗室、華東師范大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心、華南師范大學(xué)未來教育研究中心等[19]，北京大學(xué)教育學(xué)院也于2015年牽頭成立了學(xué)習(xí)科學(xué)實驗室。由于教育技術(shù)和認(rèn)知心理這兩類學(xué)院之間缺乏統(tǒng)一的理論基礎(chǔ)，且長期處于彼此獨立研究的狀態(tài)，實現(xiàn)跨學(xué)科研究合作比較困難。未來，如何在國家層面促成跨學(xué)科學(xué)習(xí)科學(xué)研究共同體的出現(xiàn)，如何建立制度措施保障共同體的可持續(xù)發(fā)展，將是我國學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域建設(shè)與發(fā)展面臨的緊迫議題。

（三）深化學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)理論體系的轉(zhuǎn)型與升級

學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域目前依然處在以情境認(rèn)知和建構(gòu)主義為主導(dǎo)理論的時代，研究人員更多的是從靜態(tài)發(fā)展視角解讀真實情境對個體學(xué)習(xí)的促進作用，研究往往采用對照實驗，基于同一個時間橫截面和大量的同質(zhì)研究被試，試圖得到一個類似公式①的數(shù)學(xué)模型[20]，以分析情境中的某個或某些因素對學(xué)習(xí)結(jié)果的影響。然而，這種思路在實際研究中卻經(jīng)常遇到令人尷尬的結(jié)果——當(dāng)同樣的學(xué)習(xí)情境設(shè)計在不同被試群體中得到截然不同的影響結(jié)果時，研究往往會將其歸因為被試選擇的問題，但這種解釋對于學(xué)習(xí)科學(xué)這一定位在講求證據(jù)和實踐的科學(xué)來說，就顯得太過蒼白和敷衍。

…… …… ①

因此，學(xué)習(xí)科學(xué)迫切需要新的解釋理論，第二代認(rèn)知科學(xué)的動態(tài)系統(tǒng)理論或?qū)⒊蔀榻鉀Q這一問題的突破口。在該研究范式下，影響學(xué)習(xí)結(jié)果的不僅僅是某個或某幾個因素作用的結(jié)果，而是將學(xué)習(xí)視為一個非線性的動態(tài)變化系統(tǒng)，其中影響學(xué)習(xí)結(jié)果的是不同因素之間的相互作用。也就是說，在這個系統(tǒng)中，結(jié)果和原因是不成比例的，原因未必會導(dǎo)致結(jié)果，與此同時，外部的輸入會與學(xué)習(xí)內(nèi)部已有的系統(tǒng)進行交互作用，并通過自組織重新形成某個暫時平衡的狀態(tài)，這一狀態(tài)仍會被未來輸入的內(nèi)容重新打破重建。這樣一來，學(xué)習(xí)將變?yōu)閭€體在連續(xù)學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)狀態(tài)的改變，基于一個研究個體就可以獲得充足的過程數(shù)據(jù)來構(gòu)建學(xué)習(xí)模型[21]（如公式②）。然而，若要從中找到影響學(xué)習(xí)結(jié)果的關(guān)鍵因素和路徑，還需要大量樣本的分析，這一點與現(xiàn)在基于大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)原理十分類似[22]。相信，隨著未來技術(shù)的快速發(fā)展，這一切將會成為現(xiàn)實。

 …… …… ②

（四）注重學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)研究成果的發(fā)表與推廣

學(xué)習(xí)科學(xué)是一門從實踐角度研究學(xué)習(xí)的科學(xué)，這一定位就要求該領(lǐng)域的成果不僅是嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的研究報告，還要有與研究相關(guān)的產(chǎn)品原型設(shè)計。對于產(chǎn)品原型設(shè)計類成果，尤其是那些經(jīng)過多輪研究實驗被證明有效的學(xué)習(xí)產(chǎn)品或環(huán)境設(shè)計，應(yīng)該更進一步做好成果的市場轉(zhuǎn)化和推廣，使研究成果可以無縫接軌教育實踐。在美國，成功項目在學(xué)校里推廣十分常見，但反觀國內(nèi)，學(xué)習(xí)科學(xué)大多以基礎(chǔ)理論研究為主，應(yīng)用性研究很少，能在全國得到大范圍推廣示范的項目更少[23]。因此，增加我國學(xué)習(xí)科學(xué)研究中產(chǎn)品設(shè)計類成果的比例，同時建立經(jīng)費保障制度，支持此類成果后期的市場轉(zhuǎn)化，非常值得關(guān)注。

另外，在國外已經(jīng)有多本專門的學(xué)習(xí)科學(xué)期刊，比如本文中提到的三本期刊，影響力都比較大。在國內(nèi)，雖然現(xiàn)在教育類（含教育技術(shù)類）和心理類期刊也會發(fā)表學(xué)習(xí)科學(xué)的相關(guān)文章，并且也有期刊開始開設(shè)學(xué)習(xí)科學(xué)專欄，但是目前還沒有專門的學(xué)習(xí)科學(xué)期刊，為了更好地推動學(xué)科發(fā)展，希望在國家相關(guān)部門的支持下，能夠盡快開辦專門的學(xué)習(xí)科學(xué)期刊。此外，因為學(xué)習(xí)科學(xué)論文通常需要詳細陳述研究設(shè)計的每個環(huán)節(jié)及其之間的內(nèi)在聯(lián)系。然而，對比國內(nèi)外學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域已發(fā)表的論文發(fā)現(xiàn)，國外在論文篇幅上要遠遠超過國內(nèi)，國內(nèi)的學(xué)習(xí)科學(xué)論文一般僅在十頁左右，而且在格式上大多缺乏完整的研究結(jié)構(gòu)，對研究中的具體設(shè)計細節(jié)和結(jié)果缺乏充分的描述與分析[24]。所以，在學(xué)術(shù)研究論文的發(fā)表上，我國還需要進一步加強規(guī)范性并逐步放寬篇幅限制。

當(dāng)前，人工智能、大數(shù)據(jù)、VR/AR等新技術(shù)層出不窮，人們希望借助這些新技術(shù)提升教學(xué)質(zhì)量、促進教育公平、拓展教育服務(wù)，實現(xiàn)教育領(lǐng)域的“消費升級”。而教育要想從根本上實現(xiàn)升級換代，必須加強教育的基礎(chǔ)研究。在教育科學(xué)的諸多基礎(chǔ)研究中，學(xué)習(xí)科學(xué)可以說是重中之重，甚至可以說“教育發(fā)展急需加強基礎(chǔ)研究，基礎(chǔ)研究可從學(xué)習(xí)科學(xué)開始！”。相信在國家相關(guān)部門的大力支持下，學(xué)習(xí)科學(xué)的發(fā)展必將走上快車道，并給中國教育事業(yè)的科學(xué)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)，提供有力的支撐。

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號“俊杰在線”，全文發(fā)表于《教育研究》2018年第3期，作者：尚俊杰，裴蕾絲，吳善超。引用：尚俊杰,裴蕾絲,吳善超.學(xué)習(xí)科學(xué)的歷史溯源、研究熱點及未來發(fā)展[J].教育研究,2018(03):136-145+159. 

文章為作者獨立觀點，不代表芥末堆立場。