諾貝爾物理學(xué)獎得主Carl Wieman：什么才是最有效的學(xué)習(xí)方式？

　　多知網(wǎng)11月25日消息，在今天舉辦的2019 GES未來教育大會上，諾貝爾物理學(xué)獎得主、斯坦福大學(xué)教授Carl Wieman基于過去30年當(dāng)中我對教學(xué)、科學(xué)方面的一些觀察，對現(xiàn)有的一些思維方式研究成果進(jìn)行分享。

　　Carl Wieman指出：

　　1、之前填鴨式的、演講式的教學(xué)，跟現(xiàn)在全新的教學(xué)方法相對比，能夠精確地反映出不同的學(xué)習(xí)上差別。例如，對所有的學(xué)生而言，不同的教授方式會帶來不同的能力改善情況，有效的教學(xué)方式對于人類大腦也是非常有幫助；

　　2、新的教學(xué)方式，幫助學(xué)生能更多地參與決策過程、解決問題；

　　3、科技在教育當(dāng)中的角色就是讓溝通更便利，并因此找到更好的答案。

　　以下為現(xiàn)場實錄，經(jīng)多知網(wǎng)編輯：

　　今天給大家講的內(nèi)容與我得的物理學(xué)獎無關(guān)。

　　我要講的是，過去30年當(dāng)中我對教學(xué)、科學(xué)方面的一些觀察，尤其是關(guān)注一些專家教學(xué)的方式，或?qū)Ｗ⒂谌绾文軌驇椭鷮W(xué)生獲得更好地解決問題的能力。在過去的幾十年當(dāng)中，上述領(lǐng)域的研究進(jìn)展是非常明顯的，教學(xué)或者是復(fù)雜的思維邏輯、工程思維、學(xué)科思維、解決問題的思路等都在不斷地改進(jìn)。

　　這可能跟大腦學(xué)科有關(guān)，一些基本的大腦層面的研究在深化——學(xué)習(xí)的架構(gòu)是什么，以及大腦的運(yùn)作機(jī)制。通過把跟大腦學(xué)科有關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)引入到教學(xué)當(dāng)中、課堂教學(xué)當(dāng)中，同時改進(jìn)考試體系，包括教授在科學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)研究，也會想一想如何在高等教育當(dāng)中輔助學(xué)生有更好的學(xué)習(xí)效果。

　　這個概念相當(dāng)新，北美對于課堂教學(xué)的研究正在進(jìn)行當(dāng)中。所以今天跟大家做一個有關(guān)思維方式研究成果的分享。

     找到真正有效的方式

　　在一些復(fù)雜的思維模式之下，學(xué)習(xí)是如何發(fā)生的？

　　之前的教學(xué)過程是非常傳統(tǒng)的，如果把它們放到一種知識的海洋當(dāng)中，你可以看到傳統(tǒng)的教學(xué)思維實際上取決于你的思維起點是什么，當(dāng)你使用這種模式的時候，基本上最主要的關(guān)注點是：你要烹飪的知識菜肴當(dāng)中，應(yīng)該包括哪些元素？其次，就是要選擇擁有最好、最佳的大腦的學(xué)生，能夠促進(jìn)他們?nèi)ビ行У匚諏I(yè)知識。

　　這其實是一個之前就有的方式，全球可能都是依照這樣的一種模型在進(jìn)行教學(xué)活動。但是最近的一些研究，給我們描述的是另外一種不同的學(xué)習(xí)場景，還是這些學(xué)生的大腦，沒有太大的差別，但是方式是很靈活的。通過對教學(xué)過程進(jìn)行一些改變、或者是進(jìn)行一些更新，改變了大腦傳播的方式，然后大腦的一些重要節(jié)點或者神經(jīng)元，便能夠得到激發(fā)、幫助學(xué)生提升解決問題的能力。

　　從研究的角度，我們還有其他的一些結(jié)論。

　　實際上，教學(xué)方法要考慮教學(xué)內(nèi)容是什么？有可能跟這個模型會有完全相反的結(jié)果。為什么是這樣呢？教學(xué)實踐能夠決定你的大腦是如何運(yùn)作的，它的強(qiáng)度有多少，在一些變化的環(huán)境當(dāng)中，一些不同的神經(jīng)元連接中，它產(chǎn)生的反應(yīng)也不同。這是整體大的原則。

　　給大家分享一些在教學(xué)環(huán)境中的具體的例子。一個教室當(dāng)中，不同學(xué)科的學(xué)生在學(xué)相同的內(nèi)容，完全一樣的內(nèi)容。它運(yùn)用兩種不同的方式來教學(xué)，第一個是控制組，控制組由一個有豐富的教學(xué)經(jīng)驗的教授來講課，教學(xué)方式就像傳統(tǒng)課堂一樣，教授來上課，學(xué)生豎起耳朵來聽。

　　實驗組是用同一個老師來教學(xué)，但這組學(xué)生以教學(xué)的方法來學(xué)習(xí)。采取相同的課程教材，但不同的教學(xué)方式，就可以看到兩者之間對比后，有多少學(xué)生得到改善。

　　大家可以看到這是我們測試的基礎(chǔ)結(jié)果?？吹讲煌瑢W(xué)生的數(shù)量，以及對于不同的學(xué)習(xí)層級的差別，他們在試驗中有三天時間來學(xué)習(xí)，我認(rèn)為效果是非常顯著的，學(xué)習(xí)狀態(tài)也是非常緊湊的。

　　對所有的學(xué)生而言，不同的教授方式會帶來不同的能力改善情況，有效的教學(xué)方式對于人類大腦也是非常有幫助的。

　　通過這個試驗，我們可以看到教授方式之間的一些區(qū)別以及對比。這是在加利福尼亞圣地亞哥所完成的一次電腦科學(xué)的實驗，對于標(biāo)準(zhǔn)的、研究型的一些教學(xué)方法，通過使用這樣教學(xué)方法來學(xué)習(xí)，可以看到整體的學(xué)習(xí)能力得到很大的改善。所以說，通過使用相同的教師，但是采取更好的教學(xué)方法，他們有更好的表現(xiàn)。

　　我還需要更多的案例，涉及到上千個研究成果，以及演講和研究等等。之前填鴨式的、演講式的教學(xué)，跟現(xiàn)在全新的教學(xué)方法相對比，能夠精確地反映出不同的學(xué)習(xí)上差別。

　　產(chǎn)生巨大差別還有一個非常重要的原因，就是教師的特性的改變。之前他們完全是課堂的主導(dǎo)者，但現(xiàn)在教學(xué)方法已經(jīng)完全改變了。過去填鴨式的教學(xué)、教師講述性的教學(xué)，沒辦法知道能夠給學(xué)生的大腦帶來哪些信號，學(xué)生在想什么？而現(xiàn)在我們開始關(guān)注為什么學(xué)生取得了如此大的改變，秘密是什么？

　　基本上，我們可以看到在新的教學(xué)當(dāng)中，并不是讓教師告訴學(xué)生信息，而是讓他們有更多實踐來自己做出決策、來解決一些問題、教師跟學(xué)生坐在一起共同來解決這些問題?？梢钥吹?，在新的教學(xué)方式中，學(xué)生在學(xué)習(xí)和決策過程當(dāng)中有更多實踐機(jī)會，而且這種方式能夠讓學(xué)生的大腦得到更加完全的訓(xùn)練。

　　這些結(jié)論可能是非常簡單的，而且需要有更多的時間來做出研究以進(jìn)一步證實。事實上大家可以看到，在決策層當(dāng)中，需要有一些更好的反饋，而且學(xué)以致用，就會有更好的訓(xùn)練，同時我們需要知道，怎么來改變表現(xiàn)，相比早期我們?nèi)狈嵺`，現(xiàn)在我們有更多的實踐案例進(jìn)行研究。

　 讓學(xué)生樂于參與決策、解決問題

　　而且對于這樣一種測試，能夠來尋求更多的匹配度，比如涉及到不同的知識，以及動機(jī)和機(jī)理機(jī)制，這些都是非常重要的。因為在長時間的學(xué)習(xí)中，機(jī)理機(jī)制能夠確保大腦不斷改變學(xué)習(xí)的進(jìn)程，釋放更多的積極信號，同時也需要關(guān)注到很多其他的細(xì)節(jié)內(nèi)容，比如大腦的構(gòu)成，以及大腦的極限。事實上，我們已經(jīng)在學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中做出了更好的改變，我們進(jìn)行了一個設(shè)計，測試幫助學(xué)生解決問題、以及展開社會學(xué)習(xí)的提高程度。

　　我們也需要有很多不同點，必須要能夠產(chǎn)生最好的結(jié)果。基于此，我認(rèn)為，首先能夠來解決這些問題的，是找到專業(yè)知識的講述。我們可以看到，哪些是對學(xué)生有益的，對此大家可以持續(xù)性的改變。同時，我們需要知道這些都是非常重要的，需要思考教學(xué)的方式，思考一下一個教師應(yīng)該做什么？

　　而且基于專業(yè)知識、以及課程的設(shè)置、跟最近的一些研究發(fā)現(xiàn)，我們可以看到一些細(xì)節(jié)，以及解決問題的獨(dú)特方式。同時，我們需要知道在不同的課程當(dāng)中，會涉及到諸如30個相應(yīng)的決策。

　　我們在每個領(lǐng)域當(dāng)中展開教學(xué)，即使是獨(dú)立的大腦做出共同的決策，而且對于解決這些領(lǐng)域的問題的時候，都有相應(yīng)可預(yù)測性的模型，清楚地了解關(guān)于未來以及未來教育，大腦各大區(qū)域是怎么來相同協(xié)作的。

　　隨后大家可以看到更好的決策過程?？吹竭@樣一個相應(yīng)的框架，知道學(xué)生怎么來學(xué)習(xí)，得到更多的指導(dǎo)。同時解決問題的框架，對于評估學(xué)習(xí)非常有用，會比較專家和學(xué)生的問答，來進(jìn)行科學(xué)地指導(dǎo)改進(jìn)，同時通過反饋，制訂解決問題的策略。

　　在斯坦福大學(xué)，美國正在推動改變臨床推理教學(xué)方式，而且會有一些非常重要的能力決策的改變。我們知道斯坦福大學(xué)的醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)能力強(qiáng)到可以通過任何測試，但當(dāng)讓他們做出醫(yī)學(xué)決策的時候，他們并不知道什么時候使用他們的知識。未來會有更好的管控，事實上也改變了課堂，幫助學(xué)生做出帶有反饋和診斷的決策。

　　科技在教育當(dāng)中的角色到底是什么？

       大家知道，很多人認(rèn)為科技可以解決所有的問題，比如說科技改變了遠(yuǎn)古傳授至今的方式。到現(xiàn)在，再到未來，事實上這并不是科技來作出決定的。

　　我們真正需要做出的一大轉(zhuǎn)變，就是說科技怎么來促進(jìn)，如何助力發(fā)展。其中的一種方式，就是我們有更好的溝通，在學(xué)生和學(xué)生之間，以及導(dǎo)師和學(xué)生之間，導(dǎo)師和導(dǎo)師之間等等。

　　通過這些方式，我們會知道一些全新的能力，會有更好的溝通方式?？赡芪覀儠谕骐娔X的時候，看一看周遭世界發(fā)生哪些事情，學(xué)生可以在電腦上搜索信息的時候提出問題。如果說問題在電腦上有，就可以在互聯(lián)網(wǎng)上尋找答案，形成重點的思考。

　　我也參與到其中的一個項目：基于事實和推理的項目。而且我們每年會涉及到幾億次的推理，來促進(jìn)科技的發(fā)展。

　　我們跟很多科技公司來合作，促進(jìn)學(xué)習(xí)過程的改進(jìn)。這是其中的一些案例，會涉及到基礎(chǔ)的空間，像化學(xué)行業(yè)等等，對于學(xué)習(xí)目標(biāo)而言，能夠有高互動性，能夠共同來探索，在探索的同時進(jìn)行思考，通過這些方式設(shè)計出來案例和問題，讓學(xué)生了解到自己目前所處的環(huán)境。

　　同時，我們能夠提供更好的幫助，尤其對于專家而言，整體的設(shè)計也是非常重要的。在這里有一個短片給大家展示一下我們的一些探索情況，對于學(xué)生而言，怎么來理解天平之間的平衡度，同時怎么樣讓企，來尋找更好的平衡，還有電路的一些建造。

　　我們都知道，這是其中的一大表現(xiàn)方式，知道學(xué)生想要的是什么，幫助他們來進(jìn)行更好的決策過程，來改變一些模式。因為我們知道有的時候會過快、或者更亮等等一些情況，也能夠跟過去的工作做一些對比。

　　對研究者而言，口耳傳遞的知識傳授已經(jīng)有了數(shù)千年歷史，但這并不是最有效的方式。

　　所以，我們期待在不遠(yuǎn)的未來，對于大學(xué)而言的話，能夠意識到，擁有專業(yè)知識的教授、以及對于全校師生需要有更好的衡量標(biāo)準(zhǔn)與方式，進(jìn)而通過這些方式能夠不斷塑造我們的能力，同時來解決專家級的問題，同時未來的老師也能夠幫助K12的學(xué)生們。

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