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先看例子还是先解决问题?哪种学习策略更好?

来源:晰数塔互联网快讯 时间:2022年06月10日 15:04

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编者按:关于学习的策略,长期以来存在着两条路线。一条是示例优先,一条是问题优先。孰优孰劣,一直都未有定论。但在一位长期研究学习方法的博主看来,其实谁先谁后并不重要,要想学得好,教学、练习和反馈缺一不可。文章来自编译。

划重点:

先看例子或者先解决问题都没有关系

对于好的学习来说,教学、练习和反馈缺一不可

假设你正在学习代数、编程或画画等技能,不妨思考以下这两种不同的学习策略:

例子优先。在尝试任何事情之前,先研究其他人的例子,看看别人是如何解决类似问题的。

问题优先。在看任何例子之前,先尝试独立解决问题。如果尝试失败,或没能走得很远,那就学习其他人是如何解决的。

那到底哪种策略效果更好一些呢?

尽管问题听起来似乎很简单,但却引发了激烈争论。两边都有研究人员用一整本书来论证自己的效果更好。我相信你和我一样,对这个问题有自己的直觉——毕竟,你已经花了很多时间去学东西了。那你觉得哪一种更好呢?

例子优先:直接教学的力量

为什么要先看看例子的原因很显而易见:如果有人先向你展示如何解决问题,几乎每个问题都会变得更容易解决些。

有两种研究体站在这一方。第一种是直接教学法(Direct Instruction ,简称 DI),这是由齐格弗里德·恩格尔曼(Siegfried Engelmann)等人开发的一种教学方法。 DI 首先将复杂的技能分解为原子组件,然后用例子对这些组件做出详细说明,然后再让学生大量练习这些组件。如果学生还是学不会,DI 会假设问题往往出在课程上,而不是学生身上。

直接教学法的研究基本上算是积极的:

提高计划(Project Follow Through)是美国有史以来开展的规模最大的教育实验,在这个计划里,研究人员比较了各种教学计划,发现直接教学法的效果最好。

从那时起,有无数的研究发现了直接教学可以提高学生的表现,对能力较弱的学生的效果尤其出色。

约翰·哈蒂(John Hattie)的可见学习(Visible Learning)曾经对教育研究的 800 多项荟萃分析进行评估,结果发现,在已被系统研究过的干预措施当中,直接教学的积极影响是其中最大的干预措施之一。

这种方法的另一个重要证据是认知负荷理论,我在这里对其进行了深入回顾。解答样例效应(worked-example effect)发现,新手从研究解决方案当中学到的东西,要比自己研究如何解决问题学到的东西多一些。

在学习的开始阶段,样例优先这种方法带来的价值是最高的。随着学生掌握的经验越来越多,他们从自行练习获得的好处也越来越多。这种知识反转效应(Expertise Reversal Effect)意味着哪种方法最有效在很大程度上要取决于学生的先前经验。出于这个原因,随着课程的进行,像直接教学法这样的策略就要逐渐从给出示例转变为提供练习。

问题优先:失败可以是有效的吗?

为什么要先试着解决问题的原因也不言而喻:如果老是有人告诉你该如何解决问题的话,你又怎么能学会自己解决问题?

研究员马努·卡普尔(Manu Kapur)认为,如果学生首先有了“有效失败”(productive failure)的经历的话,他们会学得更好。其想法是让学生分组解决一个难题。如果学生不知道如何解决问题的话,他们很可能就会失败。在经历了这次失败体验之后,再提供示例和指导给学生,然后给机会他们再试一次。卡普尔的研究发现,在一系列实验中,有效失败是有好处的。

同样地,迪恩·施瓦茨(Dean Schwartz) 和约翰·布朗施福特(John Bransford)也主张在告诉学生最佳方法之前,先让学生尝试自行发明解决方案。他们认为,通过让学生先体会一下尝试解决问题的感觉,然后再教导他们最好的方法,这种体验有助于更好的学习迁移。

理论上,出于以下这几种原因,我们可能会认为问题优先法在某些情况下效果更好:

激活先验知识。如果你已经掌握了一些关于如何解决问题的知识,那么直接尝试解决问题会迫使你试着找回相关知识。这样再结合教学解决方案也许可以更容易些。

概念理解。先看到问题也许有利于理解解决方案的适用条件,也有助于之后迁移到不同上下文环境下的类似问题中。

激励和参与。如果学生只是学习样例(不解决问题)的话,他们也许会听不下去。相反,如果在认知上不重视学习材料的话,就不可能解决问题。主动学习有利于控制注意力。

哪一边才是对的?或者这重要吗?

在看过了太多关于这场辩论的材料之后,我可以很自信地说,我不知道哪种方法更好。不过,谁是赢家这个问题并不像某些人想象的那么重要。

对于初学者来说,很明显,练习和指导都是有效学习所必需的。在看完示例后,直接教学法的倡导者也为联系提供了充足的空间。支持问题优先法的研究也仍然要求最终要向学生展示正确的答案。

因此,我们可以马上排除掉极端情况。纯粹的发现式学习,也就是从来都不向学生展示说明或示例的,会败得很惨。有这么一个典型的例子,学生花费大量时间进行 LOGO 编程练习,但没有老师的指导,结果就算很简单的问题也仍然表现不佳。鉴于这些结果,研究员理查德·迈耶(Richard Mayer) 认为,针对没有指导的学习,应该制定一条“三振出局”的规则。

同样地,学习需要练习。正如心理学家赫伯特·西蒙(Herbert Simon)、约翰·安德森(John Anderson)以及林恩·雷德(Lynn Reder)所说那样:“对于过去 20 年的研究来说,没有什么比断言练习是不好的说法更冒犯人的了。”

要么先看例子,然后再练习一下,要么先尝试解决方案,然后再看看例子——不管最佳的程序该怎么走,但例子和练习这两种成分都必不可少。

设计好练习循环

最近我分享过一篇文章,在里面我主张将“一看二做三反馈”作为任何学习策略的支柱。但后来我收到了一些读者的反对意见,他们认为,如果自己没有先自行尝试解决就看示例的话,就相当于走捷径,认为缩短了与难题作斗争的过程。与难题作斗争难道不是学习所必需的吗?

但其实,“一看二做三反馈”与“一做二看三反馈”之间的差别未必有那么大。如果这样一个过程确实是个循环的话,那其实你就得在看示例和亲自尝试之间不断地反复循环。时机和顺序你随时都可以调整。

在早期,与困难作斗争也许可以帮助你了解问题,但你不大可能自发得出最佳答案。在这种情况下,困难也许会不受欢迎。哪怕你自己就可以弄清楚如何解决问题,但依然可以从示例中受益。认知负荷理论的研究工作表明,研究“正确”的例子是有好处的,因为它可以帮助你学习解决这类问题的一般模式。

但到了后期,随着材料变得更容易管理,而且你对那些材料也更加熟悉了,通过解决问题来学习的好处开始越来越多。你的脑子里已经积累更多的知识,因此,在制定解决方案时,你将获得找回这些知识的优势。此外,要想提高解决问题用到的子技能的熟练度,练习是唯一的办法。

学习:供给与需求

我认为,我在这里评估过的一系列研究都支持这样一种观点,也就是学习有两个不同的难点:

教学失败。如果疏忽了教学或者教得不充分时,学生就会遇到困难。

主动性失败。如果没有学生的积极参与,课程可能会被浪费掉。

我喜欢把它想象成供给与需求的见面。为了促成学习的发生,必须有足够的知识供给,这样才有可能成功获得技能。同时,如果没有需求,学习到的知识往往是肤浅的。

知识供应的问题是,当你感觉自己没有得到正确的培训时试着“即兴发挥”,尝试为问题找到合理的解决方案时就会出现。在这些情况下,如果你的目标不仅仅是“足够好”,那么找到优秀的导师、同行甚至结构化的课程可能都会很有效。

当你光消费信息但从不应用时,就会出现知识需求问题。光收集菜谱而不做饭。光买语法书而不是说外语。光看 YouTube 的视频,但却不自己做。

如何改善学习?你可以做的最好的事情是所有这三个要素都要有:教学、练习和反馈。如果你缺少其中之一,那就问问自己,怎么才能补回来,然后将其融入到自己的学习过程当中,让自己变得越来越好。只有当你这三样东西都具备时,对学习的某些环节做一下微调才有意义。

译者:boxi。

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