“主动失败”的学生可能学得更多,研究发现

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  • 一项新研究发现,当学生在概念讲解之前需要先解答练习题和问题时,学习效果更好。

  • 有效的失败体验实际上可以帮助你,因为在学习理论之前先练习某项技能,是一种更有效的教育方法。

  • 在考试前“有效失败”的学生,得益于此前的失败经历,成绩提高了20%。

研究人员已经证明了有效失败对学习成果的积极作用。

长期以来,教学领域的主流范式认为,我们在有人向我们讲解新知识时学得最好。先讲授,后练习:这一教学模式至今仍在无数课堂和大讲堂中被沿用。

新研究表明,情况恰恰相反。

“如果你想取得理想的学习效果,最好先就某个与主题直接相关的问题进行思考,然后再探究其背后的原理,”苏黎世联邦理工学院教授、该研究合著者Manu Kapur说道,研究发表于《教育研究评论》,合著者还有博士后研究员Tanmay Sinha。

失败可以帮助你学习。Image: 解决问题后再讲授的效果:有效失败的证据

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这一方法的关键在于体验有效失败——这是Kapur提出并发展的一种理论。

Sinha与Kapur的研究是对过去15年教育研究的元分析。作者考察了53项研究、166项比较分析,所有研究都围绕一个问题展开:哪种学习策略更有效,是先讲授后练习,还是先练习后讲授。

研究的主要关注点在于,学龄儿童和大学生在数学、物理、化学、生物和医学等学科中对概念的理解程度,以及他们成功运用这些概念的能力。该研究不包括阅读中的意义建构和读写能力等通用技能,也不涉及人文和社会科学学科的问题。

在所测试的学生中,近一半(45%)在研究时就读于6至10年级(中学阶段),即年龄在12至18岁之间。超过三分之一(37%)为在读本科生,六分之一(15%)仍在小学就读。近一半(43%)的学生来自北美,来自欧洲(26%)和亚洲(28%)的学生分别超过四分之一。

这些结果颠覆了过去几十年的教育研究:所有学生在概念讲解之前需要先解答练习题和问题时,都取得了更好的学习成效。不过,这一结论对中学生和本科生的适用程度高于小学生。

作者认为,这可以由多种因素共同解释:小学生往往在某一领域知识储备不足,难以有效解决问题。此外,他们的分析推理和问题解决能力可能尚不成熟。

尤其令人惊讶的是,这对学习成果的影响如此显著:“在学习理论之前先练习,其效率几乎是接受一位优秀教师一年教学的两倍,”Kapur解释道。此外,如果学生在练习阶段“有效地”失败,其学习成果可比一位非常优秀的教师一年所能取得的成果高出三倍。

但是,当学生有效地失败时,究竟发生了什么?

Sinha与Kapur表示,这里存在四种机制,对应四个“A”:首先,问题应当尽可能激活相关的已有知识。

“有效失败,”Kapur说,“需要一定的先备知识。例如,如果一个人想要有效地解决诸如求标准差这样的统计问题,那么他至少应当熟悉均值等最基本的概念。”

其次,学生应当认识到自己已知与未知之间的差距,这使他们产生自我认知。第三,这使他们更容易接受新概念,并激发其解决问题的兴趣,即改变其情感或心理状态。

第四也是最后一个阶段,是由教师或教学材料给出解释,将新概念应用于解决问题,并说明学生的解法为何偏离了目标。这可以被称为知识整合。

“学习成果取决于教学方式是否使这四种机制都发挥关键作用,”Kapur解释道。当学生面对那些可以凭直觉理解、但在未学习新概念之前仍缺乏解决问题所需知识的问题时,这一点尤为重要。

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但Kapur团队并未止步于元分析,而是在苏黎世联邦理工学院开设的最大型全年课程之一——线性代数课程中直接检验了其理论。该课程约有650名来自机械与过程工程系的学生。课程结构遵循传统模式:概念先在讲座中讲授,然后在习题中应用和探索。

在博士生Vera Baumgartner的带领下,并与数学教授Norbert Hungerbühler合作,Kapur团队设计了一组任务,学生可在每学期五次重点讲座前自愿尝试解答。这些练习的目标是有效失败。

大约60%的学生抓住了这一机会并完成了额外任务。结果令人印象深刻:历史上,学生平均通过该课程的比例略超过一半(55%)。在讲座前有效失败的学生中,通过率高出20%,成绩也明显更好。

作者认为,这清楚地表明,参与有效失败的人往往学得更多。

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