儿童的学习有怎样不为人知的秘密？
在2015年芝加哥举行的AERA大会上，学习科学发展委员会宣布了新一届委员会的组成，以及研制新一版《人是如何学习的》（How people learn, HPL）的宏伟计划。
在这一宏伟计划中，研究者们超越第一版中只关注认知科学的局限，跨越整个人生发展阶段，整合认知与社会性、情绪、非正式学习、学习技术、文化情境等多个领域，重新刻画人类的学习图景。
儿童学习的秘密正在逐步被揭开。
这一举动暗含了在学习科学研究领域的一股潮流，将认知与非认知，将学习的生理、心理、情境设计联合起来进行统合性的思考。
这一思考在人生阶段的前10年尤其必要，早期的认知能力和非认知能力的协调发展对维持大脑功能的长期健康有非常重要的作用。
这些知识基础有助于我们从毕生发展的长程视角理解儿童的学习，进而思考这些学习对于学校教育具有怎样的意义。
儿童具有天生的学习能力
在过去的30多年中，神经科学、人类学、语言学、发展心理学、计算机科学和社会认知等组成的学习科学领域，都致力于儿童和青年学习研究，并积累了大量关于学生学习的知识基础。
一个令我们惊讶的事实是，儿童，即使是婴儿，在某些方面也会表现出极强的先天认知能力。
哈佛大学的Spelke教授所进行的一系列关于儿童早期学习的系列研究表明，刚出生的婴儿就表现出对数字的敏感性，到6个月大的时候，就会进一步判别比例的关系。
这些是在儿童无意识的情况下发生的，虽然这些能力非常原始，又很基础，但它们却奠定了成人学习的根基。
近期的一系列研究证据表明，大脑并不是天生一张白纸，在出生的时候人们已经具有了一些认知能力。
一系列的相关研究表明，这些先天的能力体现在数字、因果关系、推理、语言、视觉记忆等各方面。即使是比较高级的策略能力、元认知能力，在研究中也发现儿童是具有这样的先天基础的。
这些是后天学习中高阶思维与深度学习的根基。儿童正是依赖这些能力进行持续的学习。
从生命的开始，它们就是能力的基石。在斯佩尔科看来，这些能力是后天学校课程设计的基础。
我们需要找到这些能力，了解儿童是如何运用这些能力发展新的学习策略的。
比如，儿童在早期就具备学习语言的机制，区分非言语刺激和言语信息，区别语言的变化，注意到口形与声音之间的协调性，这些语言发展的先天能力使得儿童在3岁时就能够流利地使用语言，形成概念，发展他们关于世界的常识性知识。
那些在入幼儿园时就已经掌握了丰富词汇的儿童在进入小学后，对学校学习生活有更充分的准备，他们也将会以更具有自我调节能力的方式去运用学校里传授的各种策略，学业发展也可能更顺利。
但问题是，不能将这些知识以纯粹讲授的方式教给儿童，更不能通过补习班的方式突击，这反而会起到反作用。
因为这一时期的儿童虽然会有意识的记忆一些内容，更真正的记忆附属于儿童的身体运动和经历。
近年兴起的具身认知（embodied cognition）理论进一步强化了这一观点，身体构造、神经结果、感官和运动方式都决定了我们如何认识世界，认知是身体的认知，心智是身体的心智，离开身体，儿童的记忆、认知是不存在的。
真正科学而有效的方式在于儿童的亲身经历，以及与父母分享这种经历的机会。父母向子女提问并对孩子的话进行复述，鼓励他们谈论生活中发生过的事情，儿童就会扩大自己关于世界的常识性知识库。
这些交流的经验将深刻的影响儿童对将来可能出现的各种挑战，如学校学习的准备程度。因此，我们应该教会父母、教师们学会如何与儿童进行互动式的交流，鼓励儿童拓展关于世界的常识性知识。
儿童运用这些能力去学习的过程并不是一个容易的过程，为此，我们要更有耐心。
在数学学习中，我们常常会发现，儿童并不是很快就习得一个新的策略，比如，在5+3中运用从大数开始数的策略，在加法过程中，是使用从1开始数的策略，有些儿童还是会运用从1开始数的策略，而不是采用更方便的接着数的策略。
这是因为儿童新策略的习得要经历一个“丢掉、捡起，再丢掉、再捡起”的过程。起步是最难的，因为新策略的运用要占用更多的心理资源，效率低下，一段时间后的再次练习是有必要的，而一旦儿童第二次发现这个策略，就会越来越快。
学习品质需要尽早奠基
除了上文所述的学习能力，还有什么核心成分有助于儿童在学校中的成功？
学习不仅涉及学生学习内容的掌握，有没有运用学习能力去掌握新的知识与技能，还涉及学生是怎样学习的，他是快还是慢，是有序还是无序，是遇到难题就放弃还是会坚持不懈。这些学习的方式、过程就是学生的学习品质。
这种好奇心和探索欲就是一种典型的学习品质。
在我看来，学习品质可以大致分成两大类，一类表现为好奇心、探索欲、想象与创造等，引发主动性的学习品质，另一类是以自我控制为核心的，以执行功能为生理基础的学习品质，表现为以自我控制为核心的专注、坚持性、计划性、独立性等。
在不同的学习任务中，所需要的学习品质是不同的，这两类学习品质需要富有张力的在孩子学习中发挥作用。
学习品质提供我们看待每一个孩子如何运用自己的学习能力“有效”处理不同类型的学习任务的独特视角。
诚如HPL新研究计划中所揭示的，近期的研究越来越关注社会性、情绪、性格、动机、态度等非认知因素等对学习和人生的作用，这些研究中的核心要素转化到3-12岁的儿童学习中，就体现为学习品质！
学习品质需要尽早奠基。
认知神经科学的研究表明，幼儿期如果让大脑尽早体验到涌流的经历,也就是一种专注或沉浸其中的高度投入的状态和学习的快乐，大脑就会去追随这种理解式的学习，儿童就会有更充分的好奇心和探索欲，在后续的学校学习中，会更容易用内在动机而不是外在动机来驱动学习。
3-12岁正是这些学习品质萌芽、奠基的重要时期。
比如自我控制，在幼儿期如果有良好的延迟满足(delay of gratification)、专注、坚持性的发展，在上学时就体现为更自觉的自我调节（self-regulated）的学习，在未来的工作中就更可能表现出谨慎(conscientiousness)负责做事的态度和倾向性，表现为对自我进行良好管理的能力。
学习品质是可以在学校教育情境中得以发展和培养的。
儿童要学会安静地控制自己的行为来更好的坐、听、看，要有灵活的注意分配能力和转换能力，要学会分享、学会等待，了解与他人交往的规则，更好地进行时间管理，学会在遇到困难的时候调整自己的情绪和策略等。
这些能力都需要相当多的时间，在大量的不同任务情境中，在与他人的合作互动中习得。
在小学低年段，确实比幼儿园更需要儿童的自我控制，很多的学习习惯都强调儿童的专注的听、读、看等等。但是，这种自我控制需要“度”的把握，以避免抑制儿童的主动性。
2015年，上海市对所有的一年级家长进行了学习基础素养的关注度报告，数据表明，在学前阶段，家长对儿童学习好奇心的关注还排在第5位，但到了小学阶段，好奇心就变成了倒数第3位。
为什么好奇心这一重要的学习品质没有得到一年级家长的重视？在这一年段的家长开始更关注以注意力等为核心的学习品质和计算、拼音、识字等学科内容。
理解学生的学习品质是有效教学很重要的一部分，有效教学不仅包括有效的传递、让学生理解学习内容，更重要的是改进学生的学习品质，让学生更投入的学习，更有计划性的学习，更专注的学习，渐渐凝练形成一种对学习的倾向性。
在大量研究中都表明，学习品质的高低差异性会对儿童的学业学习产生极其重要的影响。Duncan等人基于ECLS- K等6个大型纵向研究的数据发现, 控制了入学前的语言、数学能力后, 入学前的学习品质仍显著预测儿童一年级、三年级的语言和数学成就。
学习品质不仅影响学生自己的学习，由于其外显化的特征，很容易被教师观察到，而教师所观察到的学习品质将影响教师对学生的看法，进而影响教师的行为，构成师生关系中最难以被改变的认知部分。
学习品质为早期学业能力发展奠定基础, 从而促进未来学业能力的获得, 而学业能力的提高反过来又影响学习品质, 这种相互影响使得学业能力的个体差异持续增大！
学习的发生在于学习情境的设计
不管是儿童的学习能力还是学习品质，都是在与人、工具、符号的互动中得以发展的。
当我们说，儿童的学习发生了吗？我们是期待儿童的先天能力能在环境中受到驱动，儿童成为不断实践的主动加工者而不是被动的依靠电视等外部强制性的信息输入。
到底怎样的工具、符号、成人行为所组成的环境可以激发孩子最大的潜能？这正是学习科学强调对“情境”进行“设计”所描绘的令人激动的前景，通过改变不同的教育情境的设计，激发儿童的学习品质，先天的能力在教育情境中会获得不同的发展可能性。
认知依赖于身体，而身体又是嵌入（embedded）环境的。认知、身体和环境组成一个动态的统一体。认知过程和认知状态扩展到认知者身体所处的环境中。
由纸笔所引发的认知、由身体上的手指所引发的数学认知、和由PAD上的游戏所引发的认知过程是不一样的。我们所认为的儿童“学业无能”的表现，不是儿童真正的无能，而是我们没有理解儿童学习能力所赖以发展的“情境”。
正如伯克利的Geoffrey Saxe做的一系列研究。他发现街头的孩童小贩，能够轻易地算出买卖中涉及到的非常复杂的换算、找零、凑整等算术任务，但把同样的东西放在数学课堂上，以数学算式的方法呈现，这些孩子就算不出了。
在我看来，这一研究值得我们深思还不仅仅是孩子的数学学习能力，而更重要的体现在这样两种不同的情境对儿童心智（mind）的重塑。
当这些具有高超的日常数学知识和能力的儿童进入到正规的学校教育学习中，他会认可自己的数学能力吗？
不会，他会怀疑自己的能力进而很有可能失去学习的信心，在学校教育情境中，他会重新发展出关于“心智”、“智能”的单一理解，认为只有胜任学校中的孤立情境中的数学运算才是具有了数学能力。
事实上，近期关于心智的大量研究确实表明，儿童在学校教育情境中往往会发展出几种阻碍学校学习的理解方式。
一种即使上文所提到的日常知识与学校正规知识间的关系，儿童将日常知识看做是错误的，是需要唾弃的。
一种是儿童会认为只有一种“智能”的方式，他们只是将运用抽象逻辑的学业学习能力看做是“智能”，而不会将运动、艺术表现、交朋友这些自己可能擅长的领域看做是“智能”，这种对智能的理解将会极大削弱儿童的自信心。
而第三种破坏性的理解是将“智能”看作是固定不变的，是很难通过自己后天的努力进行改进的。
但幸运的是，现有的干预研究表明，在对儿童获取到的信息等一系列情境性的干预下，儿童有极大的可能改变这些认知，从而增强自己在学业学习上的自信和表现。
问题的症结在于，现有的学校教育情境是适应于工业时代的劳动者标准设计的，强调孤立的知识、单一的智能、害怕出错与挑战，在这种情境下，大多数儿童都不可避免产生上述阻碍学习的理解方式。
呵护儿童的天性，激励儿童的潜能，我们需要重新设计学校教育的物理情境、语言情境、人际互动与文化情境，这样的情境旨在建立起儿童的日常朴素概念与科学概念之间的桥梁，增强儿童对多元智能的体验，更多的引发儿童的成长性思维。这种对学习情境的设计还需要更多的挖掘儿童学习能力、品质与情境间互动的规律。
而如果没有这种认识，原先在我们的知识背景中看起来是善意、有效的教学行为却可能伤害学生的学习。
英国剑桥大学White Bread教授主导了一个关于儿童学习的创新研究项目，并在一个幼儿园中进行实地的学习设计。
在这个幼儿园中，所有的情境都是游戏，各种操作性的情境、角色扮演的情境。
研究者认为，这种设计体现了儿童思维与学习的特点，成人可以在大脑中自由演练可能进行的操作步骤，而儿童一定要自己亲自动手尝试，儿童的这种即兴创造的性质事实上就是既体现了儿童的思维特点，同时也在不断发展他们的智能。
令人惊异的是，在怀特布莱特的跟踪研究中发现，与孩子的自由探索相比，当有教师参与指导的时候，儿童很容易放弃尝试，更重要的是，他们产生了一种挫折感，而这种累积的挫折感会深刻影响他的后续学习的好奇心和坚持性等学习品质。
在一些更微观的研究中，更进一步的研究了教师何种程度的教学行为会影响儿童的探究。研究者设计了一个森林场景，其中有很多的动物隐藏在里面。
研究者给出了三种程度不同的指示语，第一种只是描述情境与问题；第二种，在第一种的基础上再给出解决问题的示范；第三种，在前两者的基础上予以拓展，再提醒学生其他的可能性。
然后，研究者让教师做一个预测，看在哪种情况下可能学生可能会找到的更多，教师们认为第一种情况下儿童的探索最少，第二种其次，第三种最多。
但是，研究结果超出了我们的常识判断。在第一种没有任何提示的情况下，儿童们找到了最多的动物，而在教师们干预的第二、三种情况下，儿童们的表现都不如第一种。这种情况值得我们深思。
在我国的幼儿园和小学低段的课堂情境中，教师们使用较多的是后两种行为，出于对课堂效率的追求，同时也对儿童独立学习能力的不放心，教师往往会给学生做出示范，好一些的教师，也会鼓励学生想出其他的解法，但极少有教师在一开始就完全开放的鼓励学生自由的探索，所有的探索都是在教师的控制下“有条不紊”的展开的。
现在看来，我们需要重新思考，这种看似有序、方向明确的探究设计，是否反而抑制了学生的探究能力和坚持性的学习品质？儿童巨大的学习潜能需要教师怎样的任务设计与言行，这正是儿童学习基础素养项目需要着力探索的。
深度变革需要教师知识结构改变
当我们在一个更宽广的领域内看待当下儿童的学习与学校教育，我们会发现，当下师范教育体系中培育出的教师很可能还缺少了必要的知识基础，教师通常受到的学科知识训练和一般性的教学法训练仍是不足的。
教师需要关于儿童学习的知识，关于儿童作为“整体人”（whole person）的知识，还需要如何在大班、个体儿童身上运用这些知识进行任务设计的能力。
而这些知识和能力与PCK这种实践性知识不一样，在通常校内进行的教师交流、教研活动中无法获得的，它需要新的知识基础和思考儿童学习的新的心智模式。
同样，当我们回溯自2001年以来的课程改革，我们会发现，尽管课程改革强调关注每一个学生的学习与发展，采用了建构主义的学习理念，并提出了三维目标，但在其整个的知识理论基础中并没有涵盖关于儿童的学习与发展心理学、认知科学、社会性与情绪情感等方面的内容，学习科学的最新研究还没有与课程教学有机的融合。
在这些知识基础的跨界共融上，我们做得还远远不够，在对教师应具备的儿童学习的观念和技术的传播和转化上，还有待政府、研究者的共同努力。
跨界的必要性正在于打开心理、生理、教育之间的阀门，让智慧共同流淌，从而产生新的智慧。在一个领域内被看作是常识的内容，在另一个领域内却有可能是大家的盲点。
从这个意义上说，我们同时也期待用“儿童学习基础素养”研究为教师的教学观念与行为的转变奠定基础，推动上海市学与教行为的深度变革，形成儿童在未来学习的意识、能力、倾向性的萌芽，联接儿童学习与发展的当下与未来，实现与学生发展核心素养在科学性和价值观上的统一。
本文是学习基础素养项目组研究成果，转自公众号“第一教育”。