教育学的心理生物学
“教学”一词，当然是用于特定目的的人类文化的人工制品。它反映了人类文化的典型的物种特性，也反映用遗传学以外的手段提出的对那个文化的要求。如果一个人同意文化是人类生物特性所反映的结果，那就必然认为，“教学”是受专供文化用的神经系统之性质约束的。教育学原理能够从我们人类作为人种的知识（关于他特有的成长和依赖性的知识、关于他的神经系统特性的知识、关于他处理文化的方式的知识）推导出来，是不是这样的呢？
这一探索的中心问题，首先涉及文化上用以帮助人类发展的独特方法。这个方法与其他物种向它们的幼儿提供帮助的手段大不相同。而这就要求考察人类文化为了增进和扩充它的成员的力量而向他们提供的装备，和它怎样使这些装备世代相传。同时，为了更好地理解可教育性（educability）的机会和限度，我要再考虑人类神经系统的一些内在约束力。至于个人是不是教育的适当而唯一的焦点，或者人种的某一较大的群体是不是焦点，对于这个真正争论未决的问题，我除了偶尔思索以外，将不在这里考虑。这个问题和教育中任何一个问题一样重要。显然，在社会之中，只要有劳动分工，问题就不再是在孤立状态下培养的孤立的个人技能，而是需要共同培养的某种在人群中和谐地结合起来的技能。在结束时，在讨论了其他一些问题之后，我将回头讨论这个问题。
对照灵长目在别处的发展来考虑人类的发展，必须记住的要点是：由外向内同由内向外能在多大程度上表现得一样。有两个现象足以把这点弄清楚。第一个是语言和其他形式的符号的作用；人类掌握了它，就具有决定性地超越那些缺乏这种助力的动物所能获得的力量。语言、数学或其他构造知识的理论方式是利用天生的能力。这些技能虽依赖天生能力，但发源于有机体之外，并记录该文化的成员一代又一代的经验。在人类中利用“由外向内”发展的方式，依赖模仿（imitation）和造型（modeling）。真的，黑猩猩（见J.Gooddal 1959年文）甚至日本猕猴（见J.Itami 1958年文）也显示“文化传递”（cultural transmission）的迹象。但可以说，它只在人类中才明显达到登峰造极的质量。
关于促进人类利用外部的文化和技术的能力的进化步骤这个问题的看法，可能总是停留在臆测上。达特、沃什伯恩和豪威尔、克拉克和其他人已着手重新构造复合的图像（见R.Dart 1960年文，S.L.Washburn和F.C.Howell 1960年文，Gros Clark 1959年文），我们这里只能谈其中几点。说来非常可能，灵长目当中朝工具使用、文化及灵长目的交往性格而进化的趋势，且随两足行走和随后很原始的技术社会的生活模式之首次出现而加速。当两足行走使双手能摆脱行走功能时，某种简单而适宜的工具使用同它大致相配合。选择原始然而有效的工具使用者的过程，与此同时也将选择像较大脑子和由于缩小坚硬的颔骨和头颅中的支撑脊骨而扩大的脑壳这种特性。还可以进一步提出，选择这样头脑灵巧、不甚高大的变种，通常有助于形成驯良的特性；粗犷则常在较高级哺乳动物中同较大的上眼窝骨及较突出的颔骨有联系。最后，情况还可以是：两足行走也导致支承的骨盆带的加强和它的中心隙孔或生殖道的缩短。可以猜想，如果脑子较大的变种已被环境的条件选定，而出生时又不得不通过较短的生殖道，那么，明显的折衷解决办法只能是，人脑出生时是未臻成熟的，容积由原来才300立方厘米，到后来成长为大约1200立方厘米。人生下来的脑容积略小于最后脑容积的四分之一。这与猕猴和长臂猿之接近四分之三形成对照。照沃什伯恩所说，如果没有文化和工具，人类恐将归入“生态学上不重要的灵长目”之列（见S.L.Washburn 1951年文）；奥克利甚至更加强调，如果没有补偿的文化因素，在初次出现的空旷草原和无树平原上，两足行走从生物学上说来是不利的（见K.P.Oakley 1960年文）。沃什伯恩则简明地提出了进一步的论点（见S.L.Washburn 1968年文）。
生态学已被强调为工具使用的起源中的重要因素。我想强调社会的环境和奖励善于使用实物的社会制度的进化。例如，在提倡掷梭标的文化中，儿童游戏时就练习这个技艺。儿童看出这个行动在他们父母的生活中的重要性，而且在人类整个延长的童年期内，在成年人的鼓励之下进行这方面的练习。劳克林曾描述亚楞特（Alent）儿童必须这样教，而他们为了能够从皮船上掷梭标，必须这样从童年早期就开始练习（见W.H.Laughlin 1966年文）。人类以外的灵长目缺乏训练和社会奖励，永远不会有使用工具的潜力。如克拉克曾经指出的，黑猩猩可以训练得能完成它们不能独立完成的任务（见Le Gros Clark 1967年文）：换言之，人的脑子能支配黑猩猩的实践，并奖励它发展新的技能，但是，离开人的知觉、训练和奖励，黑猩猩的作业既受到它的生态的限制，又受到它的社交方式的限制。
不论这种重新构造的起源是否正确，这个过程的结果是产生了某一物种，这一物种具有较差的内在行为决断，更为驯顺，更加依赖靠运用符号活动的能力才能获得的技能和知识的外部资源。器官进化的新阶段开始了；在这个阶段中，DNA编码的教学特征减少了，教育学的重要性因之增长。利奇教授很重视人类承担上帝的作用（见Edmund Leach 1968年文）。这个论点，也许人们无法充分记取。人类不仅创造自己的环境，而且在创造中最后担负起规划和实现他自己的进化的责任——不管他对此怎样出于无心和怎样踌躇不决。
正是根据上述考虑，人们必须计划用以审定为下一代文化奉为经典的人类全部技能的办法，全部技能的范围广泛，包括从工艺到算账的方式和有条不紊地表现环境再发性的规律，以至编造神话和许多其他的技能。
一切效力大的人类技能，事实上全都涉及对一系列先决条件的掌握。人们为了下一步的学习，先要学习某些事物。人类教育学的一个主要机能是发展并提供某些手段，使得学生能迅速而踏实地处理好各种先决条件的系列，从而充分并及早利用文化和它的技术。但构造先决条件会有困难。首先，教学的步骤必须配合儿童本身的成长倾向。再者，必须使学生在结业时能独立思考，不致于始终依赖外来的教导。尽管如此，一旦获得技能，仍旧必须坚持进一步学习和进一步开拓既得技能的兴趣。人们怎样妥善安排教育学中的步骤，使之配合发展中的能力？怎样妥善安排教学致使学生具有独立性？怎样做好这两件事以确保进一步学习的热情？这些是不易得到解答的很复杂的问题。(https://www.daowen.com)
关于使先决条件依次配合发展中的智力技能的“自然”限度，绝大多数的研究成果表明：经常的做法，最好先用动作将原理具体化，继之用映象补充，最后再用符号形式。一个人不论是教动量和惯量的守恒这样确定不移的理论，或是教先于原理的表象概念，仍可以从要表演的具体动作开始，通过逼真的实例或范例，最后归纳为有条理的自然语言或数概念的描述。各式课程方案都是如此，即依赖动作、映象和符号这三种形式来创造适当具体化的观念而成功的。诸如平衡木、摆各式积木、精选节目或扮演角色游戏、动植物园或酵母细胞的适当培养、种族团体的研究等等可能是教育的技艺的大成就。总有一天，个人会反复考察同一普通的原理，使得它们越来越抽象而有条理，越来越精确，越来越有力量，越来越有生命力。正是在这些尝试中多次以多种姿态出现的论点。
关于使任何给定训练的深奥结构容易理解的问题，我认为下述法则仍然有效：即任何学科都能够按某种既忠实又有效的形式教给任何年龄的任何儿童。事实上，较复杂的抽象观念能够变成学生力所能及的直觉的、可使用的形式，来帮助他去掌握更为抽象有待掌握的观念。它是立足于这个事实的前提。总之，一个人在对于运用心智、眼和达到种种目的的手段上，能够变得机灵能干。
知识有个结构，有个层次，其中有些已知的东西，比起其余在生活或自然方面的已知的东西来，更有意义。之所以更有意义，是因为利用有意义的知识并利用理论及其运算把有意义的知识结合起来再获得新知识，人们才能够以合理的近似法重新构造意义较小的知识以及大量组成知识总体的零星项目。课程制定者和教师的任务是教导学生抓住这个潜在的结构，并对它的重要性有高度的识别力，从而把他从人类思维方面最普遍的困境（杂乱无章）中解放出来。
这个观点驳斥了对不相干的枝节问题所抱的宽容态度。这种态度不是无害的，而是致命的。可以这样说，我们的知识几乎不能用人的头脑作一次性处理。我们现在通过把人类同机械进行比较才知道的，人类注意的范围很有限。但这个情况既是它的实力，又是它的弱点。它要求人类，对牢记在心的东西要讲求效益。正是这一点使得理论成为必需品而不是奢侈品。一个概念或有联系的一批概念所构成的理论，是人类在狭窄的注意范围内一次纳入很多事物的唯一手段。没有这种手段的帮助只会是一堆杂乱的东西。
知识爆炸的说法确实是个骗局。从外表看，它像是爆炸。从内幕看，它似乎更像爆聚。知识不仅随时随地都有爆炸部分，经仔细审察，还显示过去未曾预料到的更广泛更密切的相互关系。换句话说，尽管存在着许许多多事实，仍有非常有效的理论，可以用来使它们简化或爆聚到能够理解的程度。
至于怎样帮助学生靠他自己成为能手而不致始终依赖他曾经学习过的根源，据我看，答案是双重的。一方面，有培养自主意识和最广泛的个人胜任力的问题，这里的问题则是，文化是否在个人内心培养这样有力量的感觉。更甚于此，还有个人学到的东西是否能使他有力量靠自己产生知识和见解的问题。只要把知识看成是无活动力的，是被揭露的，是对“超越给定信息”不提供基础的（参看J.S.Bruner 1957年文），那么，自信和自主便不会代替理智上的胜任力。那么，请设想在失望和被动的气氛中养育的儿童，他把非个人知识看成是任意而偶然发生的，而你就能够把这个从属者（the dependent）描述为，要么是受挫折者，要么是反应上具有破坏性的对抗者，他逃避挫折的唯一方法是摧毁那个保障挫折的制度。
兴趣的激活和学习的动机是个模糊的题目。它的简单概念是：你为反应提供强化，就会学到反应。请相信，强化根本不是一种明显的现象。即使强化的原理有效，从不同来源的强化当中，还有竞争问题。什么得到强化？从什么得到强化？而且，把智力学习说得好像是包含可强化的反应的某种线性顺序，这把问题搞混了。最后，动机还是异常难以控制的，在获得知识或技能的先决条件的场合中，尤其如此。
然而很明显；受教育的过程，在学生看来，对他一定有点最后的价值；学生重视胜任力在学习“学校科目”中的功绩。知识和技能本身可以受到很高的奖赏。但是，除非个人感到它们可以导致产生超越其本身以外的东西，我觉得，甚至会由于这种喜悦而招致腐蚀。然而知识和技能应当导致什么呢？
我喜欢按照斯特劳斯关于人类文化交互模式（reciprocal patterns）的概念来考虑问题。他提出，交换的三个基本珍贵商品是：用符号编码的信息、交往关系、资料与劳务——符号学系统、亲属系统和经济、技术系统（见Lévi Strauss 1963年文）。积极参与某文化的含义不是仅仅卷入这些系统之中（这是不可避免的），而且要觉察到在其中有适当的权益（equity）。就是这个权益感激发内驱力，使学生要去掌握文化上适宜的技能。学生必须把教育看成是适于获得那个权益的过程。但是，一旦使教育脱离活动的范畴，像现在学校实施的那样，教育与个人的权益感的适合性便变得更难看出来。的确，儿童的文化发展脱离了整个社会，技能之必须逐步掌握便变成令人更加烦恼的任务。而且总有一天，教育过程变得似乎是赘疣，结果事实上也就毫无鼓舞作用。
进行了这么多的介绍之后，我们该着手讨论的问题是，人类神经系统在人类文化辅助下起作用时的性质对教育过程的约束是什么？
关于教育的约束
第一个约束是严格的。人类的神经系统，像任何其他物种的神经系统一样，能够一次处理的信息量十分有限。进行监察与加工处理有差别。从事剪辑业务的办事员能在文件中一次审视多达25个主顾的名字，并能完成甚至更为惊人的类似的加工技艺（见Shepard 1967年文）——假定没有比识别更难的事务要处理的话。一旦任务不止于“记认”（spotting），集中注意力的严格限制就起作用。关于诸如迅速衰退、干扰、检索问题和最后公共通道的阻塞限度等这些限制，有令人感兴趣的一些理由；对于这些，我们在这里不必多关心，可是，我们必须指出，它们既不能用技巧也不能用训练直接予以克服。
由于上述限制，学生必须避免过度紧张，并消除所接受、所处理的输入的潜在混淆状态。他是靠发展运用他有限能量的策略来做到这一点的。这个对学习很重要的形式表明信息处理各个级别的特色——从眼动（见N.H.Mackworth和J.S.Bruner 1970年文）、通过知觉构造（见U.Neisser 1967年文）到思考和问题解答（J.S.Bruner等1956年文、A.Newell等1958年文）。这些策略，不论在哪个级别上，都有以下几个共同的特征。
（1）我们是有选择的，我们注意某些事物而忽略其他。
（2）我们为了速度和避免过度劳累而节时省事，我们利用最少量的线索，对信息不迟疑不决。
（3）我们对稳定性是敏感的。最后选定的最少量的线索是我们注意到的事物的恒定特征。
（4）我们是注意联系的。把恒定特征集合起来，当作工作模型，当作完形，当作“因果”。
（5）我们警惕离差。我们对偏离我们的模型超过某种程度的事件有特殊的报警机制。
（6）我们是有推断的。我们通过像呼吸那样自然的推理过程，根据给定的信息，从已知推知未知。
请你们注意，有限的神经系统具有按通常的意义去创造和运用理论的策略——寻找处理大量信息而只须记住很少的方法。也请注意，这些理论所具有的性质，是可用映象的描绘或文字的叙述作为例子来解释的。理论、模型、神话、因果说明、察看方式以及思考方式，很可能都是主要的弥补工具，用以帮助神经系统超越它们明显的限度。就米勒的意见来说，它们提供的方式，是用黄金而不是用劣质煤粉来填充注意、记忆和思维的有限狭槽（见George Miller 1956年文）。所以，理论——这名词可能太夸张，但我宁愿假定人类的神经系统是无辜的——很快成为文化的宝贵财富，在艺术、神话以及在科学的形式论中不断经受修订和精练，成为更简洁的叙述而更加抽象化。
认知策略的这个观点有一个明显的含义是：“经验”与用来阐释它的编码有关系；它从来不是纯净而无倾向性的。自马赫以来的科学哲理中（见E.Mach 1914年文），这个当然是平凡之事，但在除了抨击相对性之外的教育的讨论中，却是个经常被忽视的问题。事实上，我们靠创造定标技术来克服相对性；这种技术为集体共同处理事件提供切实可行的基础，如推理技术、检验假设的技术、抽样检验的技术、探测并纠正矛盾的技术，等等。它们提供保护措施，防备人类神经系统固有的那种易犯错误的倾向性。可是，它们是受到不值得信奉的反理智论者的攻击的技术。
冯·霍尔斯特（Von Holst）与米特尔斯塔特（见H.Mittelstaedt 1950年文）、伯恩斯坦（见N.Bernstein 1967年文）、赫尔德（R.Held）与海因（见A.V.Hein 1958年文）以及其他人的工作，导出一个与教育学密切联系的法则。这个法则可以按最粗略的形式概括为：对某系统的感觉输入同直接接触它的动作有关系。同样的手的运动——一个是棍棒摇动手，另一个是手摇动棍棒——解释得不同。
我想论证，这个原则在高级神经系统中也有它的对等物。在普通经验中表现为：只能按照一个人所提出的假说，数据才可得到解释。这个实质上是知觉的“假说”理论（见J.S.Bruner 1951年文及F.H.Allport 1961年文），它的中心前提是：那是对产生意义的数据进行加工处理，不是给它们开个收条。在数据输入与个人的期望或假说之间，总有某种必然出现的配合。
就教育学实践来说，这个原则的一个含义是：教学必须兴起提出和检验假说的风气。当代教育学中最为成功的一个实验是科文顿、克拉奇菲尔德和戴维斯1966年在贝克莱进行的实验。他们采用一套漫画，画中描写一个物理学教师（扮作在月光下活动的私家侦探）和帮助他侦查罪犯的侄男和侄女在一起。画的目的，是鼓励儿童在公认信息不足的基础上，推测谁是罪犯的同伙。这项游戏不仅引进改善推理的类似游戏的表演水平，而且影响从社会学科到数学这些学校科目中的作业成绩。我不想多谈这个原则，因为导出假说以及进行这方面训练的观念，已经在关于理论的说法中，描述得像弥补性装置那样绝对。
由人类神经功能作用所施加的另一约束，同它管理的复杂性有关系。婴儿提供了好例子。如果我们向正在吸吮奶瓶上橡皮奶嘴的满月婴儿显示一件移动的物体，物体就会抓住婴儿的视线，并使之视觉集中，以至吸吮动作无力地停下来。后来，当营养物的吸吮组成很有节奏的、狂吮与暂停交替的模式时，在吸吮与注视之间开始显示新的插入原则。婴儿在狂吮期间停止注意，而在暂停期间又开始注意。行为的综合（behavioral integration）受抑制支配时的第一种形式，现在由受有条理的连续次序节制的系统所代替。
再迟些，接近四个月时，另一法则开始起作用。你们可能知道，吮吸能够分成有节奏的吻吮部分和自然吸吮部分。对发育较好的四个月婴儿显示活动的视觉刺激物，很可能促使婴儿停止吮吸，但他继续有节奏地吻吮，好像“占据地盘的”（place holding）活动，使他在较长时间注视吸引他的对象之后，又重行接受喂养。上述的“占据地盘”活动打开可自由选择的新范围，在不同的领域中协调动作。而且由于复杂的活动须依赖智力来完成，它必须有个顺序相继的模式，使得在整理各部分的同时，能够记住整体——例如在普通的语言中处理句子的句法结构。就婴儿来说，今后所有灵巧的活动，实际上都按照这个方式调节：这意味着，在当事人的心目中，先有个计划，用以控制顺序相继或连续发生的事件的观念。
实在奇怪之至，虽然这个是处置西蒙所谓“复合的建筑造型”（architecture of complexity）的关键性问题（见Herbert Simon 1962年文），但在组织供儿童学习的功课时，人们几乎没有考虑它。是不是本来就打算把“家庭作业”当作培养一个人的智力努力的自我创始的计划呢？一般说来，教育学大体上不甚注意几乎全部是问题解答的连续顺序，也几乎不鼓励心目中要有个计划，去控制一系列的事件。
这个促使我转到最后的约束，这就是指我们先前讨论过的，技能和知识依赖于必须预先具备的学习。我想简略地考虑一些最初期的先决条件。我一开头就要说，像人类成长中的关键时期那样的事——指要是某一种技能不在一生中某一特定的时期学习，以后便不能学会它——几乎没有证据。唯一的例外可能在语言的领域中：我们不知道，过了某年龄能不能学习语言，尽管我们知道，某种语言如果未在十一二岁时学习，那么对该语言的音韵，就将永远不能像当地人那样娴熟。不过，即使人类发展中没有富有戏剧性的可截然分割的阶段，事实似乎明显是，某种技能未能在早期学习，到后来就会变得难于学习。我们不明白这是由于技能本身的性质，还是由于为原来的短缺提供保证不败的支持而发展的补偿技能的作用——例如某些晚期治疗的白内障病例，是那样非常依赖病家的保护策略，以致当视觉恢复时，选取视觉目标仍会有很大的困难（参R.L.Gregory 1966年文）。
我们近来通常习惯于从“生活条件差的”或“丧失受教育权利的”儿童的观点，来考虑早期学习的作用。我在研究正常婴儿时，发现这是目光短浅的侧重。对注意、认知、感情、社交以及语言等方面的培养之具有开放性，是所有未成年人的常情。我极力主张更仔细地观察为培养未成年人早期非常一般的技能所提供的机会，开始探索为人类所特有的教育学的基础。为了解释得更清楚些，让我提供哈佛实验室的几个工作实例。我的同事和我曾经很关心婴儿怎样着手构造他们环境的模型或理论，以便在较早的时刻预期将发生的事情。我们不须关心实验的细节。我要提出其中的一个要点，涉及婴儿在预期发生熟悉的事情和预见可能新奇的事情时注意力的调度。1969年芒迪-卡斯脱（Mundy-Castle）和安格林（J.Anglin）指导的实验中，向一群10天到5个月的婴儿显示鲜艳的视觉对象，使之有规则地连续地一会儿在他们面前的一个窗口出现，一会儿又在他们面前的另一个窗口出现。婴儿很快就知道注视动作出现的窗口，然后不偏不倚地盯住每个出现的对象，只在它隐没时，才抛开它而盯住另一个；最后，他们虽然也追踪其他地点，以快速但不经常牢靠的眼运动看看还有什么事情在那里发生，但终于注视某一个对象。在这里，使我关心的，与其说是这个微不足道然而重要的、期待的技能之成就，不如说是婴儿对所掌握的反应的普遍性质。
首先，婴儿将长时间停留在这个任务上——他们被它吸引住了。他们的眼睛明显地持续地面对选定的方向，给人以机灵的印象。人们在几个实验中也注意到喜爱预测的迹象。我的同事，在布拉格的帕普雪克，有一些婴儿的照片，这些婴儿约三四个月，微笑着；当时，婴儿根据先入的信号，已能预测奶头出现的那一侧——微笑而不去吸奶头（见Hanus Papensek 1967年文）。我们在我们自己的实验室里确实看到过同样的情况（见Kalnins 1970年文），那时，婴儿知道怎样一面狂吮阻塞了的奶头，一面集中注意于影片。这个实验，将在下章充分讨论。
这个情况给我的启示是，在发展中，可能有一段时期（根据兴趣和意愿的迹象判断）应该给婴儿练习并培养某种机能的机会。只因还没进行过研究，我不能说它是否会影响后来的成长。不过，如果我不指出这个可能性，我就太粗心大意了。我也了解，麦克格劳30年以前著名的孪生儿研究（见Myrtle McGraw 1935年文）可以证实，有迹象表明，启动得迟的儿童后来会很快赶上来。但这些研究有使它们本身成为问题的两个限制。第一个是：儿童主要关心运动性的活动；这种活动与两足行走的充分实现有关，对于它，有一股已经存在的自然和社会的推动力量。但非常重要的是，它们是个一闪即逝的镜头。孪生儿中的一个，当他能够操纵的时候，就尽早教他溜冰或骑自行车，而让另一个等待到以后。这另一个在几个月或至多一年之内赶了上来。假如用所掌握的第一个技能去掌握以它为先决条件的第二个技能，将会怎样？再下一个技能，又将如何？我无意宣传，好像儿童期理该炫耀其早期技能的成就似的。我只是主张，我们不要忽视这种可能性，即人类充分潜力的成就有赖于利用异乎寻常的机智去照管幼儿。的确，就是人类这个奇怪的物种竟也不曾勾画出游戏理论的大纲，虽然我们当中有许多人知道，它的成员的童年期是由于某种良好的生物学的目的才明显延长的。
让我以我也许已经说得太频繁的要点来结束本章。人类不是裸体的类人猿，而是用文化装饰的人，不辅以文化，就会消沉无能。人类作为一个物种其特征的真正性质，提供了制定适当教育学的指南，他的神经系统的性质和这性质的约束，也提供了据以制定合理的即使不是必然的原则，去设计经得起检验的教育学的基础。我没有特殊的根据，主张把我们考虑过的神经功能的几个性质算作要考虑的关键性因素，也不认为我所引出的结论是非常合理的。但我的目的不是要建立详尽无遗的原理，而不过是主张，根据实践，有建立原理的需要罢了。