数字时代的心智开发：面向21世纪教育的学习科学

本书是经济合作与发展组织（OECD）组织编写的聚焦数字时代学习科学最新研成果的著作，包括从神经科学、社会、认知和行为科学、教育、计算机和信息科学、人工智能/机器学习、工程技术等跨学科视角的研究成果。书中汇集了学习科学几个主要方向（神经科学与教育、种族与教育、焦虑和动机对学习的影响、技术与学习、数字媒体与学习等）上的前沿研究，这些研究与教育实践结合密切。本书从研究方法到教育实践变革方面，对我国学习科学的研究和发展都有借鉴意义。

作者 帕特里夏？K.库尔（Patricia K.Kuhl） 博士，教授，美国华盛顿大学学习与脑科学研究所联合主任。贝佐斯家庭基金会早期儿童学习部门特聘主席，语言和听力科学方面的教授。在早期语言学习和人脑双语发展方面的研究、对幼儿脑部测量的开创性研究以及展示幼儿学习方式的研究均获得国际认可。在克林顿、布什和奥巴马等历任总统任职期间，向白宫介绍了其研究。系美国国家科学院、美国艺术与科学学院、罗丁学院以及挪威科学与文学学院成员，美国科学促进会、美国声学学会、美国心理协会和认知科学学会会员。曾被授予美国声学学会金奖、IPSEN基金会的吉恩？路易斯？西格诺神经心理学奖、威廉？詹姆斯终身成就奖、认知神经科学领域的乔治？A.米勒奖以及美国心理学会杰出科学贡献奖。 林姒祥（Soo Siang Lim） 博士，美国国家科学基金会社会、行为和经济科学项目主任。自2004年第一批学习科学中心成立以来，一直担任学习科学中心协调委员会项目的首席项目主任和主席。在担任学习科学中心协调委员会项目的领导之前，曾在美国国家科学基金会的生物科学部工作，担任六个神经科学项目的组长。加入美国国家科学基金会之前，曾担任印第安纳大学医学院副教授。 索尼娅？奎列罗（Sonia Guerriero） 博士，联合国教科文组织总部高级教育专家，负责指导研究、战略发展和国际项目的实施。在加入联合国教科文组织之前，领导过OECD教育研究与创新中心的高效学习创新教学计划，在领导该计划时加入学习科学项目（本书即出自该项目）。发表了一系列作品研究教育和社会政策问题，例如教师的招聘和留用、成人学习、社会融合和经济机会、教育水平的性别差异、数学焦虑以及儿童和青年的幸福感。在麦吉尔大学获得博士学位，研究领域为学习、认知和发展心理学。 德克？范达默（Dirk van Damme） 博士，OECD位于巴黎的教育与技能司的高级顾问。拥有根特大学教育科学博士学位，为根特大学教育科学教授（自1995年起）。曾在布鲁塞尔自由大学（1997—2000）和美国新泽西州西东大学（2001—2008）担任学术职务。其学术工作主要集中于教育史、比较教育、终身学习和国际高等教育。还曾在比利时荷语区的教育政策领域担任过各种职务，包括荷语区多任教育部长下的副主任和主任。2008年加入OECD，担任教育研究与创新中心的负责人。目前致力于研究教育创新、学习科学、教育系统的比较分析和开放式教育 翻译组织者 窦卫霖，华东师范大学外语学院教授，博士生导师。跨文化交流学科带头人，教学、科研骨干教师，英国剑桥大学英语学院和美国佛罗里达州A&M大学商学院的访问学者，曾任北京市朝阳区第十三、十四届政协委员，民盟区委委员及其教育专委会副主任等职。主要讲授跨文化研究专题博士课程，跨文化（商务）交际导论、跨文化商务沟通、国际商务环境等商务英语专业本、硕课程以及培训课程。主要研究方向为跨文化交际、跨文化商务沟通、话语分析、对外传播等。

纲要1 学习者与环境之间的相互作用2 设计中的学习科学与学习技术的运用2 对教育研究、教育实践和教育政策的启示：机遇与挑战并存2 第一章 引言5 为什么要研究学习科学？为什么要现在研究？6 本书框架概览6 关键主题与发现8 对教育研究、教育实践和教育政策的启示：机遇与挑战并存10 第一部分 学习者与环境之间的相互作用 第二章 神经科学与教育：早期大脑发育对学校的影响15 基础科学：婴儿是语言天才17 基础科学：婴儿如何学习语言18 基础科学：语言输入19 双语大脑科学20 干预措施：利用基于实证的实践加强早期语言学习21 干预科学：在敏感期培养双语儿童22 政策启示和儿童未来的成功24 参考文献25 第三章 成见如何影响儿童的STEM身份和学习29 建立概念框架30 小学阶段儿童数学成见和自我概念的发展33 关于儿童数学成见与自我概念的跨文化研究：新加坡34 我们能做些什么？构建心理科学与教育之间的桥梁36 转化影响37 参考文献38 第四章 种族与教育：不公平问题对学习的影响43 校园中的种族不平等问题45 研究实例47 维护和破坏不公平种族化学习通道的机制48 结论50 政策启示50 参考文献51 第五章焦虑与动机对学生数学及科学成绩的影响55 表现焦虑56 动机58 教师和父母对学生态度与表现的影响59 减少表现焦虑与强化动机的干预措施60 未来方向62 政策启示63 参考文献64 第六章 设计有效数字输入：认知科学的经验教训69 早期输入的作用71 干预措施73 功效研究：受控实验室环境中的干预74 有效性研究：在自然情境下的干预措施75 政策启示77 参考文献77 第七章 学习科学的窗口——手势83 研究背景84 手势与学习84 用实验操纵手势86 手势的机制87 政策启示90 参考文献91 第二部分 技术学习 第八章 空间学习技术99 研究背景100 空间技术100 草图理解101 地理信息系统105 结论109 政策启示110 参考文献110 第九章 数字媒体——联合注意与学习的催化剂115 全球获取数字内容和联网设备的现状116 技术在联合参与和学习中的强大应用118 政策启示121 参考文献123 第十章 设计媒体联合参与支持儿童的科学学习127 研究背景128 早期的科学和教育媒体128 支持早期科学学习的可能性与挑战129 将教育媒体和技术用于早期学习130 DJEM在课堂中的落实132 技术和研究的影响133 政策启示134 参考文献135 第十一章 技术的社会组成部分以及社会互动对学习的影响139 引言140 学习和行为中的技术的社会组成部分140 设计人与“物”之间的关系142 以教促学中的递归反馈143 教育领域的机器人编程145 政策启示146 参考文献147 第十二章 借助智能导师指导基本实验设计151 引言152 科学实验支持155 TED 156 政策启示158 参考文献160 第十三章 大规模实践性学习研究163 实践性学习科学的挑战165 反馈式学习的规模化应用166 知识学习教学框架167 调整实践性学习研究的规模169 调整深度内容分析的规模170 调整迭代工程改进工作的规模172 政策启示172 参考文献173 第十四章 扩大费时性学习模式的规模177 引言178 历史视角179 技术辅助协作181 展望未来：利用慕课加强协作183 结论及当前的方向184 政策启示 185 注释185 参考文献186 第十五章 音乐、认知与教育189 教育中的音乐190 迁移问题190 通用语言？194 音乐教育与社会文化环境195 音乐与STEM教育195 政策启示195 参考文献196 第十六章 图形、积木、拼图和折纸：从空间游戏到STEM学习201 图形、积木、拼图和折纸：从空间游戏到STEM学习202 空间技能与STEM 203 改善空间学习204 寓教于乐——前景良好的教育方式 204 未来方向 20910 总结：让空间游戏的效果最大化209 政策启示 209 参考文献210 第十七章 STEM非正式学习环境中的研究—实践伙伴关系215 非正式学习环境的重要性216 非正式学习环境中的研究—实践伙伴关系模式217 科学中心以外的STEM学习220 研究—实践伙伴关系中的反馈循环221 需要用什么来鼓励更多的研究—实践伙伴关系？221 政策启示222 参考文献223 第十八章 学习科学正如何改变着科学知识评估227 测试实践的起源228 学习科学视角：科学专业知识的本质228 对评估科学知识掌握程度的影响230 技术进步的重要性230 基于技术的科学知识评估任务实例231 基于技术的学习环境在支持学习和评估中的作用233 对大规模测试和评估系统的影响234 挑战依然存在235 新机遇236 政策启示237 参考文献237 第三部分 从国际视角看学习科学的全球融合 第十九章 中国香港大学学习科学的战略性研究主题243 引言244 教育政策和实践的需求应以教育科学以外的跨学科研究为基础244 一个复杂、多层面且相互联系的学习系统模型245 基于学院和大学优势的研究子主题247 利用国际、国内和本地机遇的策略248 迄今为止取得的成就250 展望未来251 注释252 参考文献252 第二十章教育科学网：巴西提案253 概念基线：现在254 前方新图景：未来257 结论261 注释261 参考文献261 第二十一章 澳大利亚学习科学研究中心265 引言266 教育研究的历史26611 澳大利亚学习科学研究中心267 留意差距267 结论272 参考文献273 第二十二章 学习科学重要吗？277 学习科学：为什么是现在？278 教育与学习280 学习的要点283 结论：扩大规模287 译后记 288