一 引论
每一代人对于如何设计他这一代人的教育，都有一种新的愿望。正在形成作为我们这一代标志的，可能是广泛地重新出现的对教育质量和智育目标的关切，但又不放弃这样的理想，即教育应作为训练民主社会里平衡发展的公民的手段。说实话，我们美国的公共教育已达到这样的水平，能使我国人口中相当一部分人对于直至最近只为专家们所关心的问题产生兴趣，这些问题是：“我们将教些什么？达到什么目的？”这种新的精神或许也反映着我们这个时代的深刻的科学革命。这一趋势的加强是由于国家安全中几乎必然长期存在的危机，而这种危机的解决将有赖于受过良好教育的公民。
这种对教育质量和智育目标重新出现的关切的一个表现，就是中小学的课程设计。这项工作在几个方面取得了显著的进展。许多人文学的学者、科学家和在各自学科里作出卓越成绩的知名人士，空前规模地参与到课程的发展工作中来了。他们为中小学准备的教程，不但反映了自然科学和学术上的新成就，而且也体现了对教育工作的性质的大胆设想，其中发展水平最高的一门课程，恐怕要算物理科学研究委员会给中学生准备的物理学课程，这门课程的教科书、实验室实验、影片和专门的教学手册都已经准备好，甚至训练教师用的教程也都已准备齐全。大约有两万五千名中学生在学习这门课程，它的效果目前正在研究。在中小学数学研究小组、数学委员会、伊利诺伊大学中小学数学委员会以及其他团体的指导下，数学领域亦有类似的计划。生物学课程研究小组正在编写中学生物学教程。在化学和其他领域里也在进行类似的工作。
这种工作的主要目的在于编写出有效的教材，也就是既重视内容范围，又重视结构体系的教材。在这项工作中所表现出来的大胆和想象，以及它初步取得的非凡成果，激励了关心学习本质和知识传授的心理学家们。伍兹霍尔会议召开的背景和进程已在序言中叙述过了，这次会议就是对这种激励的一个反应。物理学家、生物学家、数学家、历史学家、教育家和心理学家聚集一堂，重新考察学习过程的本质及其与教育的关系，并且考察当前课程研究在哪些方面对我们的学习和教学的概念引起了新的问题。我们将教些什么？什么时候教？怎样教？哪种研究与调查可能促进课程设计工作的日益发展？强调学科的结构（数学也好，历史也好），以便尽快地使学生理解一门学科的基本思想，其含义究竟如何。
要了解变动着的教育舞台上目前在课程工作方面所作的努力的意义，需要谈一下历史背景。在过去半个世纪里，美国大学、研究院的兴起，非常强调高深的学习和研究。这样发展的一个结果，乃是第一流的学者和科学家们同中小学各门学科的教学，甚至同大学生的基础课程的教学出现日益脱节的现象。中小学学生同学术新领域科学家的主要接触，是经由像密立根[2]这样著名的科学家或者像比尔德[3]和康马杰[4]这些有声望的历史学家偶尔给中学编写的教科书来达到的。然而，站在学术最尖端的学者，虽然他们能对他们各自从事的学术领域的实质性改革作出极大的贡献，但通常都不参与中小学课程的发展工作。结果，在中小学教学大纲里经常不适当或不正确地处理当代的知识，我们也就无法从杰出的学者、聪明而熟练的教师以及对教学有专门研究的人们三方面的共同努力中获得好处。现在，这种趋势似乎颠倒了过来。美国许多最有声望的科学家重新投入到他们各自领域里中小学课程的设计、准备教科书和实验演示、制作影片与电视节目等工作中来了。
就在这半个世纪里，美国心理学离开了它早期关心的对在中小学里发生的学习的性质的研究。学习心理学倾向于研究非常简单的短期情境中的精确细节，因而大大失去了和学习的长期教育效能的接触。至于教育心理学家，他们非常有效地把注意力转移到研究能力倾向和成就以及教育的社会方面和动机方面。可是，他们自己不直接关心课堂活动的智育结构。
促使心理学家忽视课程问题，还有别的因素。美国教育哲学时刻变换式样，在这件事情上同样发生作用。在我们的教育理想中总是存在着二元论，总是在本杰明·富兰克林所谓“有用的”（useful）知识和“装饰的”（ornamental）知识之间追求平衡。富兰克林在18世纪中叶时提出：“如果能把一切有用的知识和一切供装饰用的知识都教给学生，该多么好啊！可惜知识是无穷的，而学生的时间却是有限的。因此应该向他们建议，要学习那些多半是最有用的和最装饰性的知识。”富兰克林的所谓“有用的”和往后美国教育理想中涉及的“有用的”这个概念，具有双重意义：一方面，它含有特种技能（skills）之意；另一方面，它是指一般理解力（general understanding），也就是使人们能把生活事务处理得更好一些，技能是与个人的职业有密切关系的。早在18世纪50年代，我们就发现富兰克林力劝未来的商人接受法文、德文和西班牙文的教育，并鼓励学生接受农业教育，参与参观农庄等活动。一般理解是通过历史知识，加上因努力学习数学和逻辑学以及练习仔细观察周围的自然界所获得的训练而达到的。它要求有一个训练有素和具有丰富知识的头脑。
美国的中等学校试图求得有用性的两个概念间的平衡，同时也相当重视装饰性知识。但因中等学校注册人数的比例增大，学校总人数中新的美国人的比例上升，所以教授有用的技能和教授有训练的理解间的平衡也就更难维持。科南特博士[5]新近为综合性中学辩护便是针对那种平衡问题提出的。
在19世纪末，心理学所描述的学习过程这个概念，逐渐从强调一般理解的产生转移到强调特殊技能的获得，这是耐人寻味的。“迁移”（transfer）的研究提供了典型事例——关于从掌握某一特殊学习任务中所取得的成果对其他活动的掌握有所裨益这一课题。早期的研究工作，着重研究形式训练（formal discipline）的迁移，即研究从分析、判断、记忆等这些“官能”（faculties）的训练中所获得的价值，而后来的工作则倾向于探究相同因素或特殊技能的迁移。结果，在20世纪头四十年间，美国心理学家就较少从事那种能训练学生掌握复杂知识的基本结构或意义的研究工作。实际上，关于学习和迁移的本质，近二十年的全部实验证据已经表明，虽然原始的形式训练理论是拙劣地依据官能训练来说明的，但适当的学习能造成大量普遍的迁移，甚至达到如此程度，即在最适宜条件下恰当地学习可使人“学会怎样去学习”，这确实是事实。这些研究重新激起人们对学校里那类复杂学习——试图对教材结构产生一般理解的学习——的兴趣。结果，在研究学习过程的心理学家中间，再度产生了对一般课程问题的兴趣。
学科的结构是什么意思，需要在这里稍微详细地解释一下，因为在后文中我们将常有机会再回到这个概念上来。我们从生物学、数学和语言的学习中举三个简单的例子，来把这个概念解释得更清楚些。先以对尺蠖爬行的观察为例。将坐标纸贴在平板上，让尺蠖在坐标纸上爬行。当平板的位置是水平的时，这个动物沿垂直线前进。当我们把平板向上倾斜30度时，可以看到，这个动物不是向上直走而是沿着与垂直线成45度角的方向前进。然后，我们再把平板倾斜到60度，这个动物会沿着与垂直线成什么角度的方向行进呢？比如说，它沿着与垂直线成75度角的路线行进。根据这两个测定，我们可以推断，尺蠖如果不得不向上爬的话，它“情愿”沿15度的倾斜面行进。我们在生物学上，已经发现了“向性”这个东西，实际就是向地性。这不是个孤立的事实。我们能够继续证明，在低级生物中，这种遵照固定的准则来调整运动的现象是一个规律。低级生物趋向于某种喜爱的光度、喜爱的咸度、喜爱的温度等。学生一旦领悟了这个介于外界刺激与行动之间的基本关系，他就很好地走在处理许许多多看似生疏但实际密切关联的知识的道路上了。蝗虫被迫成群飞行的时候，它们飞行的密度是由温度决定的。在不同海拔山区各种昆虫物种的保存，是由于每种昆虫只在它所喜爱的氧气浓度区域飞行的倾向阻碍了它们间的杂交。这些现象以及许多其他生物学的现象，都能根据向性来理解。掌握事物的结构，就是以允许很多别的东西与它有意义地联系起来的方式去理解它。简单地说，学习结构就是学习事物是怎样相互关联的。
可以更扼要地从数学中举一个例子。代数学就是把已知数同未知数用方程式连接起来，使得未知数成为可知的一种方法。解这些方程式所包含的三个基本法则，是交换律、分配律和结合律。学生一旦掌握了这三个基本法则所体现的思想，他就能认识到，要解的“新”方程式完全不是新的，它不过是一个熟悉的题目的变形罢了。就迁移来说，一个学生是否知道这些运算法的正式名称，比起他是否能够应用它们来，是次要的。
学习结构经常是无意识的。这个性质，也许能在人们学习本族语中得到最好的说明。儿童在掌握了一句话的微妙结构之后，他就能根据这个句型，很快地学会说出许多其他语句，虽然在内容上与原来所学语句不同。再者，儿童弄懂了变换一些句型而不改变它们的意义——“狗咬人”与“人被狗咬”——的规则之后，他就能更广泛地变换他的语句了。但是，儿童尽管有使用语言结构规则的能力，他们肯定还不能说出这些规则是什么。
编制物理学和数学课程的科学家们已经非常留意教授这些学科的结构的问题，他们早期的成功，可能就是由于对结构的强调。他们强调结构，刺激了研究学习过程的人。读者将发现在后文中多次反映了对学科结构的强调。
无疑地，人们先要正视一般的问题，然后才能考虑课程、顺序等特殊问题。任何人只要一开始问到关于各专门课程的价值问题，他就是在问关于教育的目标问题。课程建设是在这样一个世界中进行的，那里，变动着的社会、文化和政治情况不断地改变着学校和学生的周围环境，改变着学校和学生的目标。我们关心为美国人，为他们在复杂世界上的生活方式和需要而设计的课程。美国人是变动着的人民；他们在地理上的流动性，迫切需要在中学和小学里有一定程度的一致性。可是，美国社会和美国生活的多样性，大体说来，又同样迫切需要课程具有一定程度的多样性。同时，不管多样性和一致性的要求给教育规定什么限度，还要满足产量的要求：我们是否生产了足够多的学者、科学家、诗人、法官来满足我们时代的需要？再者，如果学校履行它们为民主社会的生活和良好的家庭生活做准备的教育职能的话，它们还应致力于儿童的社会和情感的发展。如果说后面讨论的主要是智育方面，这并不意味着教育的其他目标不那么重要。(https://www.daowen.com)
我们也许可以把追求优异成绩作为教育的一般目标；但是，应该弄清楚追求优异成绩这个说法指的是什么意思。它在这里指的是，不仅要教育成绩优良的学生，而且也要帮助每个学生获得最好的智力发展。强调学科结构的良好教学，对能力较差的学生比起对有天赋的学生来，可能更为宝贵，因为最容易被质量差的教学抛弃的，正是前者而不是后者。这并不是说所有的学生需要同样的课程内容或步调——虽然，正像一位参加会议的成员指出的，“当你教得好时，总好像有百分之七十五的学生超过中数似的”。仔细的调查研究会告诉我们，在什么地方应该区别对待。有一件事情是清楚的：如果促使所有的学生充分利用他们的智力，就将使我们这个处于科技和社会异常复杂的时代的民主国家，有更好的生存机会。
后面各章将使人感到，它们或多或少是在专门叙述数学和自然科学以及怎样把这些学科教得更好。不应该把这当作偏重自然科学和数学训练。说得更恰当一些，它是近十余年来历史发展的一桩偶然事件：仅仅因为有较多的机会来考察这些领域里的进步，因为正是在这些领域内曾经编出了大部分实验性课程。至于在社会科学、人文科学和语言教学诸方面，加倍的努力是不可缺少的。对一个新时代的人来说，通过历史和文学的研究所形成的悲剧和胜利的感受，同通过物理学的研究所获得的物质结构的感受相比较，确是同样重要的。如果人文科学、社会科学以及自然科学都能够对教育新生一代作出它们自己的贡献，它们就都同样地需要富有想象的努力，这一点该是再清楚不过了。
公立学校里成绩最好的四分之一学生，我们要从中选拔出下一代知识界的领导人，可是这些学生恐怕直到最近还是最被我们学校忽视的一群人。自然科学和数学教学的改善，可能使已观察得出的天才生、中等生和迟钝生这三类学生在这些学科方面的差距更加扩大。即使像现在这样的差距，已经惹出问题来了。大家明白，一般来说，自然科学和数学的能力倾向，跟其他的智能相比，能够较早予以发现。按照理想，学校应准许学生在各门学科中尽快地向前进。可是，一旦要使这样的安排成为可能，行政上所产生的问题显然超出学校可用以处理这些问题的财力、物力之外。问题的答案或许在于：适当改变或废除某些学科（特别是数学）的分年级制度，同时充实其他学科的课程内容。关于为天才生充实课程内容和特殊处理的问题，无疑将说服比较开明、比较富裕的学校去改变当前的做法。可是，我们作为一个国家，当然不能允许由于地方财力的不足而压抑了出生在比较贫困的市镇或地区的儿童的发展。
下面数章将分述四个题目。第一个题目已经有所介绍：结构在学习中的作用以及它怎样才能成为教学的中心。这方面的探索是有实际意义的。学生对所学材料的接受，必然是有限的。怎样能使这种接受在他们今后一生的思想中有价值？对这个问题的回答，在已经从事新课程的准备和教学的人们中间，占优势的观点是：不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。这是在运用知识方面的最低要求，这样才有助于学生解决在课堂外所遇到的问题和事件，或者日后课堂训练中所遇到的问题。经典的迁移问题的中心，与其说是单纯地掌握事实和技巧，不如说是教授和学习结构。有很多事情属于这类学习，其中不少是对使人有可能主动地运用他所理解的材料的习惯和技能的支持。如果先前的学习能使往后的学习更为容易的话，那就得提供一个一般的图景，按照这个图景，把先前与往后所遇到的事物之间的关系尽可能弄清楚。
虽然这个题目很重要，但关于如何有效地教授基本结构或者如何提供形成基本结构的学习条件等问题，还是知道得太少。在专门研究这个题目的那一章里，有许多地方讨论如何达成这样的教和学的手段和方法，以及如何进行所需的那些研究工作，以帮助编制强调结构的课程。
第二个题目是关于学习的准备。过去十多年的经验指出这个事实：我们的学校也许以过分困难为理由，把许多重要学科的教学推迟，从而浪费了宝贵的岁月。读者将会发现，在专门研究这个题目的那一章里，一开始就提出了这样的命题：任何学科的基本原理都可以用某种形式教给任何年龄的任何人。虽然这一命题最初似乎颇令人吃惊，但其意图则是要强调一下在设计课程时常常被忽视的一个重点。这就是，处于一切自然科学和数学的中心的基本观念以及赋予生命和文学以形式的基本课题，它们既是简单的，又是强有力的。要统率这些基本观念，并有效地运用这些观念，就需不断地加深对它们的理解；而这种理解是通过在愈益复杂的形式中学习运用它们而获得的。只有当这些基本观念是用形式化的术语，如方程式或精心制作的言语性概念来表达时，它们才超越儿童力所能及的范围，倘若他事先从未直觉地理解过这些观念，也没有机会亲自尝试过它们的话。自然科学、数学、社会科学和文学的早期教学，应该在教学中做到所教的知识和所用的教学方法是经过慎重选择的、正确的，同时要强调观念的直觉理解以及这些基本观念的运用。一门课程在它的教学过程中，应反复回到这些基本观念，以这些观念为基础，直至学生掌握了与这些观念相适应的一整套体系为止。四年级学生能够玩受拓扑学和集合论原理指导的引人入胜的游戏，甚至会发现新的定理。他们能掌握悲剧的观念和神话里描绘的基本的人间困境。但是，他们不能像成人一样，用正式的词语表达这些观念或运用这些观念。关于循环往复到达较高水平的“螺旋式课程”（spiral curriculum），很多情况有待查明，仍待回答的许多问题将在第三章里进行讨论。
第三个题目讨论直觉的本质——研究不通过分析步骤而得出似乎是真实的却是试验性的公式的智力技巧，而这种公式要借助分析步骤才能发现其结论是否正确。直觉思维，即预感的训练，是正式的学术学科（formal academic discipline）和日常生活中创造性思维常被忽视而又重要的特征。敏锐的预测、丰富的假设和大胆迅速地作出的试验性结论，这些是从事任何一项工作的思想家极其珍贵的财富。我们能引导学生掌握这种天赋吗？
前面提到的三个题目，都是以一个中心理念为前提的，这个中心理念就是：无论在哪里，在知识的尖端也好，在三年级的教室里也好，智力的活动都是一样的。一位科学家在他的书桌上或实验室里所做的，一位文学评论家在读一首诗时所做的，正像从事类似活动而想要获得理解的任何其他人所做的一样，都属于同一类活动。其间的差别，仅在程度而不在性质。学习物理学的小学生就是个物理学家嘛，而且对他来说，像物理学家那样来学习物理学，比起做别的什么来，较为容易。所谓“别的什么”（something else），通常指的是掌握伍兹霍尔会议上所称的“中间语言”（middle language），即掌握谈论某一知识领域的结论的课堂讨论和教科书，而不是集中于探求知识本身。要是用那样的方法来学习，那么中学物理学往往看来很不像物理学了，社会学科就远离通常所讨论的生活和社会问题了；还有，中小学的数学也常常失去同该学科的核心——次序的观念——的联系了。
第四个题目讲到学习的欲望以及怎样才可以刺激这个欲望。按照理想，学习的最好刺激，乃是对所学材料的兴趣，而不是诸如等级或往后的竞争便利等外来目标。认为竞争的压力能有效地被消除，或者认为设法消除这些压力是明智的，这种设想肯定是不现实的；然而，怎样能激起对学习本身的兴趣，这个问题却是值得考虑的。在伍兹霍尔会议上，还有许多关于怎样能够改善中小学学习气氛的讨论，范围遍及如此不同的课题，诸如师资训练、学校考试的性质和课程质量的讨论。第五章就是专门讨论这一组问题的。
在伍兹霍尔会议上，相当多地讨论了教学装置：影片、电视、视听辅助器、教学机器以及教师在教学中可以采用的其他装置。可是，在这个问题上意见不完全一致。所有参加会议的人实际上都同意，教学的主导者是教师，而不是教学装置。不过，在怎么样去帮助教师这一点上，存在着意见分歧。这里的分歧也许能够用比较重视教师本人，还是比较重视教师所能采用的教学辅助工具这句话来概括，尽管这种概括未免过于简单。这两种相反的意见，说得夸大一点，便是：第一种意见认为，在如何讲述某一学科以及采用何种装置的问题上，教师必须是唯一的和最后的主宰者；第二种意见认为，教师应该是讲解员和注释者，去讲解和注释通过影片、电视和教学机器等装置而准备好的材料。前一种意见的含义在于：应该尽全力培养教师深刻地掌握他所教学科的知识，从而使他能据此尽量完成好工作，与此同时，应该提供最好的资料，以便教师进行选择，编出符合教学大纲要求的讲义。后一种意见则是指，要大力准备影片、电视节目、教学机器等，并教会教师如何凭借他所掌握的有关学科的知识来使用这些装置。这场辩论是很激烈的，对教育哲学的含义也是很重大的，所以最后一章准备专门讨论这个问题。
总体来说，我们将集中于四个题目和一个设想，即结构、准备、直觉和兴趣这四个题目，以及在教学工作中怎样最好地帮助教师这个设想。