以下文章来源于全球教育展望摘要：季清华教授的ICAP学习方式分类理论在全球教育领域产生了深远影响。ICAP理论将学习活动分为交互学习、建构学习、主动学习和被动学习四种方式，在新课改的变革节点为学术界提供了有效学习的新视角，并为教育实践带来了针对性的深度学习框架。本研究通过对ICAP框架的发展历程及其在实践中的应用进行综述，揭示了其在促进学习者的深度学习，为教育者提供研究、教学设计和评估学习成果的指导，以及在线教学和教师发展等方面的实际应用现状。研究表明，ICAP框架有效提高了学生的学习效果和教育质量，为学术界提供了一个全新的学习框架，为实践者提供了有力的工具，并为推进教育改革和探索有效学习的路径作出了杰出贡献。关键词：ICAP框架;学习方式分类;有效学习作者简介：张馨元，上海师范大学国际与比较教育研究院博士研究生(上海200234)张民选，联合国教科文组织教师教育中心主任(上海200234)随着2022年教育部发布《义务教育课程方案》,我国义务教育迎来了课程与教学改革的新阶段。这一方案主张强化学科知识的融合，重视学生在真实情境中运用知识解决问题的能力。然而，真正实现这一目标需要对学习方式进行深入的探讨和研究。如何确保学生能够有效地学习并将知识与实践相结合，成为了当前教育界关注的核心问题。[1]值此新课改的变革节点，转变学习方式的呼声日益高涨，从被动式学习向主动式学习的转变被视为提高学生学习效果的关键。为了实现这一目标，我国教育界积极借鉴和引入国际先进的教育理念。其中，季清华(Michelene T. H. Chi)教授提出的“ICAP学习方式分类理论”作为一项国际教育心理学界广泛认可的创新研究，为我国的教育改革提供了宝贵的参考。ICAP理论将学习活动细分为交互学习(Interactive)、建构学习(Constructive)、主动学习(Active)和被动学习(Passive)四种学习方式。这种分类不仅为学术界提供了一个重新审视学习本质的新角度，更为教育实践者提供了一个针对性地促进学生有效学习的实用框架。季清华教授在课程与教学理念从“以教为中心”转向“以学为中心”的变革中作出了重要贡献。2008年，季清华加入美国亚利桑那州立大学，并在2016年被评为美国艺术与科学院院士。目前，她担任亚利桑那州立大学学习与认知实验室主任及玛丽·卢·富尔顿教师学院教授，专注于学习机制的研究，致力于揭示学生自主学习与教师有效教学的方法。2023年9月，季清华因其在教育与认知科学领域的卓越贡献，荣获“一丹教育研究奖”。这一奖项被誉为“教育界的诺贝尔奖”,旨在表彰和支持对教育研究和发展作出重大贡献的个人或团队。此次获奖不仅是对其学术贡献的高度认可，也彰显着ICAP理论对全球教育的深远影响。ICAP理论在教育领域的广泛应用及其有效性得到了国内外多项研究的支持。威金斯(Wiggins)等人对ICAP理论框架在STEM课程中的应用进行了实证研究，研究显示交互式课堂能显著提高学生的学习成果。[2]利姆(Lim)等人的研究聚焦于医学教育，发现自学和提问前的讨论相比传统讲授和总结方法更能提高学生的学习成绩。[3]安东涅蒂(Antonietti)等人基于ICAP理论，开发了《ICAP技术量表》(ICAP Technology Scale, 简称ICAP-TS),用于评估教师将技术融入学习活动的程度[4],通过对瑞士中学教师的样本分析，验证了ICAP理论在教育技术领域的适用性。熊媛等人探讨了ICAP理论对人工智能神经网络设计的影响，指出ICAP的四种学习方式与人工智能神经网络的进化相一致，可以用于算法和模块的分类拆分。[5]李丽琴和许锋华研究了基于ICAP理论的初中物理习题教学模式变革，探讨了四种不同类型的参与活动方式带来的潜在知识变化过程及学习结果。[6]崔佳等人的研究则聚焦于高校学习参与度的影响模型，从教师、学生和交互式教学活动等方面来论述提升高校学生学习参与度的策略，进一步展示了ICAP理论在高等教育阶段的有效应用。[7]综上所述，ICAP理论在不同学段、背景和学习场景中展现了其广泛的适用性，特别是在设计教学活动和评估学习投入方面表现出显著效果，为学习者提供了多角度的学习路径，推动了深度学习的发展。在中国新课改背景下，本文对季清华教授的ICAP理论进行了深入研究，分析其分类框架的构建与发展，探索了季清华如何将ICAP理论成功应用于教育实践中的方法，以期为我国课程与教学改革提供参考。一、 从自我解释到深化学习：建构与交互的视角在学习方式的研究领域中，学者们最初普遍认同传统的被动学习方式，即老师讲、学生听。随着人们对学习效能的关注，学者们对学生的主动回应性学习行为进行了更多的探索。然而，关于建构性学习和交互性学习的具体内容及讨论仍较为粗浅。为此，季清华对“自我解释”(self-explanation)展开深入研究，并在1989年发表了《自我解释：学生如何研究并利用示例来解决问题》一文。季清华在文章中明确指出，自我解释是建构学习的一个重要方式。[8]随后，她又在自我解释研究成果的基础上，进一步探索和讨论了建构学习和交互学习的相关内容。(一) 自我解释与知识的建构“自我解释”是一个关键的知识获取方法，自季清华于1989年首次提出以来，已经成为学术领域的核心研究话题。季清华的研究揭示了学生学习和解决问题的策略与他们的知识编码方式之间的紧密联系，表明了学生在学习过程中如何通过自我解释来理解和深入探索学习材料，从而更好地融合新知识与既有知识。研究分析了学生在学习力学问题时的自我解释策略，并探讨了其依赖于示例的问题解决方法，发现成绩优异的学生通常展现出更高级别的自我解释能力，有助于他们细化解决方案并与理论知识相结合。季清华强调，学习是一个主动建构的过程，学生需将外部信息(如教师指导或课本示例)转化为个人技能和知识。研究表明，优秀学生能够自主识别理解缺陷并进行推理，而成绩较差的学生则倾向于被动接受，缺乏推理。[9]季清华及其团队进一步研究发现，自我解释可跨不同领域、任务和年龄段促进技能获取，尤其是在心理模型构建和深层理解方面。[10](二) 自我解释与认知的互动2000年，季清华对其早期的研究成果进行了比较分析，系统地区分了四种先验知识的类型：领域特殊性知识、领域相关性知识、误解性知识(又称错误知识)以及领域一般性知识。为了保证实验的公正性，她选取了拥有相同领域特殊性知识的被试。研究中，学生的领域一般性知识水平是通过其学习成绩平均分和“加利福尼亚成就测验”(California Achievement Test, 简称CAT)结果来评估的。评估结果表明，相比高自我解释组，低自我解释组产生了更多误解性知识，但统计差异不显著。这一发现意味着自我解释能力的增长并不能直接反映参与者的先验知识丰富性或认知能力，而更可能促进其积极的学习行为。研究进一步探讨了教师引导学生构建自我解释的理想互动模式，发现比起传统的“单向”教学方式——教师提出问题、给予反馈、再评估学生的理解程度，“双向”交互方式——教师与学生共同参与解释构建过程更为有效。这表明自我解释不仅与先验知识和认知能力相关，还受到教学策略、师生互动和激励机制的影响。这些要素相互作用共同决定了学生的学习效果，也为ICAP框架的提出奠定了基础。[11]二、 构建理论体系：ICAP框架ICAP框架的确立经历了一个系统的演进与完善过程。季清华初步从自我解释的角度分析学习过程，进而深入挖掘建构学习和师生双向互动机制。她的早期研究明确了“主动学习”(Active)、“建构学习”(Constructive)和“交互学习”(Interactive)三种方式，并阐明其与“被动学习”(Passive)方式的差异性。为了完善这一框架，她采用了三种验证手段，细化了从被动学习到交互学习的层次递进，最终确立了ICAP框架的雏形。到2014年，她对框架进行了修订，详细描述了四种学习方式的层级关系，并展示了ICAP假设在教育实践中的应用效果。(一) ICAP框架的基本轮廓在教育和心理学领域，学习方式的定义和分类一直是学者们关注和探讨的焦点。季清华在其2009年的文章《主动—建构—交互：区分学习活动的概念框架》中进行了深入的分析和梳理。[12]她指出，在众多文献中，“主动”、“建构”和“交互”这三个术语被频繁地引用和讨论，然而，这些术语的定义和区分却不尽明确和统一。特别是“建构”这一概念，在学术文献中得到了广泛的关注和较明确的描述。例如，梅耶(Mayer)和维特罗克(Wittrock)在研究中明确指出，学习者在积极构建系统的心智模型时，学习过程被赋予了深远的意义。[13]但“主动”和“交互”这两个术语的定义却相对模糊，它们经常与“建构”学习的概念混用，从而导致了术语混淆和定义不清的问题。为解决这一问题，季清华对学习方式的分类进行了重新定义和梳理。她通过对“被动”“主动”“建构”“交互”的成对对比，明确了它们之间的关系和区别。首先，“被动”方式指的是学习者主要扮演观察者或信息接收者的角色，而没有进行明显的互动或实际操作。这是一种常见的学习现象，普遍存在于各种学习情境中，其核心特征是学生与学习材料之间缺乏明显的互动，这可能导致学生容易分心或“走神”。相比之下，“主动”方式则强调学习者的积极参与，不仅仅是接受信息，还需对信息进行处理和反应。而“建构”方式则更要求学生不仅要参与，还要产出超越原始学习材料的新内容。这些产出可能包括自我解释、绘制概念图或做笔记等。这种方式加强了学生对材料的理解，并且可以通过各种方法，如使用不同的工具或资源记录材料以及进行演绎和推理等，强化学生的创造性思维和深层次的知识构建。最后，“交互”方式涉及学习者与其他人或物体的实际互动，尤其是通过对话形式，如自我建构、引导式建构和顺序(或协同)建构。这些交互方式在学习结果上各有特点，如与教师或专家互动的目标是建立共同认知，而与同伴对话则旨在促进超出教材内容的新知识的产生。季清华提出，该理论的核心假设是学习效果呈阶梯式增长：主动优于被动，建构优于主动，而交互则优于建构，即I>C>A>P。为验证这一假设，她采用了三种检验方法：一是通过成对对比预测的分解，分析不同认知参与方式之间的学习效果差异；二是假设在同一认知参与类别内，例如均为建构或均为交互的活动，其学习效果应该相等；三是选择特定的学习活动，根据其对比条件进行预测，以解释可能出现的不一致结果。这三种方法均验证了以上假设。[14]这一理论提供了一个框架，帮助教育者和学习者更好地理解和实施有效的学习策略，以促进更深层次和更高质量的学习(见表1)。表1 从学习者的角度来看，主动、建构和交互活动的特征、显性活动和认知过程[15](二) ICAP框架的正式提出在2014年，季清华与怀利(Wylie)联合发表了《ICAP框架：将认知参与与主动学习成果相联系》。该研究对原有框架进行了完善，详细地描述并加入了被动学习，清晰地刻画了被动学习、主动学习、建构学习、交互学习的层次结构，从而正式阐述并命名了ICAP框架，并强调学习方式的不同类型对学习成果的影响。[16]季清华在2009年的初步研究主要专注于实验室的实验，针对不同的学习任务展现形态及其效果进行评估；而2014年的研究范围更为广泛，它不仅引用了实验室的实验数据，还结合了对真实课堂的研究结果，充分体现了ICAP理论的假设在实际教育中的应用与成效。基于此，ICAP框架从定义、知识的变化过程、学习成果的假设和实证性验证等多角度，详细描述了学习方式分类的结构，为研究者和教育者提供了一个宏观而系统的理论视野。1. ICAP框架的概念化分类(1) 被动学习2014年，季清华将“被动学习”置入其ICAP框架中，从而使该框架更加完整，能够更为全面地描述学习行为，呈现出不同学习方式在学习效能上的递进关系。季清华指出，被动学习指学习者仅从教学内容中获取信息，而不与之进行任何形式的显性互动。[17]例如，单纯地聆听讲座或观看教学视频即构成被动学习。尽管从外部观察，学习者似乎仅在被动地接收，他们仍可能在认知上深度加工这些信息。关于学生与计算机学习环境的互动的相关研究，常常从二分法的视角考察学生的参与度。在此类研究中，“参与”这一行为与ICAP框架中的“被动学习”相符，代表着该框架中最基础的参与层次。(2) 主动学习在2009年的模型中，季清华描述了“主动”方式，即学习者在学习过程中对信息进行输出，如做练习或回答问题。尽管这表示学习者在接收信息的同时也有所输出，但输出的内容很可能只是对接收信息的直接反馈或应答。而在2014年的框架中，季清华进一步明确了“主动学习”行为，即对已知信息的重复或回应，而非新知识的建构。[18]与建构学习和交互学习相比，主动学习的深度和复杂度均较低。如果学习者对教学材料的参与涉及某种明确的运动行为或物理操作，那么可以将这种参与操作化为“主动学习”。例如，旋转物体以更仔细地检查它的某个部分，根据描述在环境中寻找物体等。从多种性能的测量来看，主动行为超越被动行为；在学习测量的背景下，进行主动活动也被证明超越被动活动，季清华将主动活动限定为那些需要专注进行操作的活动。[19](3) 建构学习在2009年的模型中，季清华提出“建构”方式指的是学习者主动构建新知识。2014年的ICAP框架依然强调了学生主动构建、组织并整合新知识的过程，但“建构”与“主动”层次有了更明确的划分，使得教育者能够更准确地识别学生是在简单地重复知识，还是真正地进行了知识的构建。季清华将“建构学习”定义为学习者生成或产出超出学习材料所提供内容的外部化输出的活动。“建构学习”的特征描述词是生成性的。[20]例如，在自我解释的建构行为中，学习者通过推理出文本中未明确提到的内容来阐释文本句子或解决方案对他们的意义。其中，建构活动包括绘制概念图、做笔记、提问、比较、对比案例等。这些行为则被归类为“建构学习”,因为它们符合学习者生成超出原始学习材料的外部输出的标准。(4) 交互学习“交互”这一术语在文献中被广泛使用，既指人与人之间的活动，也指人与计算机系统的特定活动。季清华在2009年模型中的“交互”方式主要强调的是学生与其他人或物体的交流与互动，但并没有对具体的交互目的和方式进行深入描述。2014年的ICAP框架中，季清华将“交互学习”定义为满足以下两个条件的对话：一是双方的话语主要是建构的；二是双方必须有足够频率的轮流发言。“交互学习”要求每个组内成员都作出建构的贡献，对话只有在每个发言者的话语都超越了原始学习材料和伙伴所说的内容，从而产生了一些新的知识，才是真正的交互。[21]她强调“交互学习”是学生与他人一起积极参与对话、讨论，旨在理解彼此并给予回应。这种双向的交互使得知识的吸收和应用更为深入和持久。在探索学习理论的过程中，季清华对学习活动的性质和结构进行了深入研究，从而辨识出四种显著的学习方式。季清华将这四种学习方式建构成ICAP模式，为教育研究者和实践者提供了一个系统的理论框架，以更好地理解和指导学习过程。ICAP模式的提出无疑为学习科学领域带来了重要的理论创新和实践指导价值。值得注意的是，ICAP框架为深度与浅度活动提供了一个重要的界定：建构和交互活动都包括推断的过程，而被动和主动活动则不包括，因此，季清华认为建构和交互与被动和主动方式之间存在较大的差异。这一差异也似乎对应于“动手”与“动脑”的区别，但二者在ICAP框架中都涉及认知过程的变化。[22]图1 ICAP学习方式分类框架[23]2. 知识变化的过程不同的学习方法导致了知识变化上的显著差异，这种变化是由“认知过程”所驱动的，进而影响学习效果的异质性。具体来说，与被动、主动、建构和交互这四种学习方式相对应的知识变化过程分别为：储存、整合、推断和协同推断。(1) 储存“储存”是指新信息以孤立的方式存储。这是学习者最基础的接受和储存信息的过程，与被动学习相对应。在被动学习下，知识变化过程可以被假设为以封闭的方式“储存”收到的信息。孤立地存储信息意味着新知识没有与现有或先前的知识进行整合。[24](2) 整合新信息激活先前的相关知识，并在存储时与已激活的先验知识进行“整合”,与主动学习相对应。当学生以主动的方式参与时，如在计算机屏幕上阅读时突出显示关键句子，这样的操作可以被解释为强调学习材料的某些部分，使学习者激活与被突出的句子相关的知识体系。(3) 推断学习者通过“推断” (例如，归纳、演绎和引导)过程中的深入思考和推理，将新信息与激活的先验知识整合，从已激活和整合的知识中推断得出新知识，与建构学习相对应。推断还包括修订、修复、重组和反思，通常被认为是一种扩展的过程，例如添加更多的细节或限定条件。(4) 协同推断协同推断是指每个学习者从激活和整合的先验知识中推断出新知识，并与对话伙伴提供的新输入进行合作和迭代推理，与交互学习相对应。参与对话的个体可以参与单独或联合对话，但只有联合对话才是真正的交互。在这些交互的联合对话中，对话组的每个成员在互动时都必须是建构的，从而协同参与激活、整合和推理的认知过程。这些知识变化的过程带来的不仅仅是个人的认知体验和历练，更进一步导向了知识的“积淀”和“收获”,影响知识变化的结果。具体来说，四种知识变化的结果分别为：记忆、应用、迁移和共创。在被动学习阶段，学生的主要任务是对知识信息进行储存和记忆，而无需进行深度的思考和处理。而当学生开始能够对所记忆的知识进行整合和应用时，他们便进入了主动学习的阶段。更进一步，当学生能够基于所学知识进行推断和知识的迁移时，他们便达到了建构学习的层级。最后，在交互学习层级中，学生可以与同伴进行共创，相互促进知识的生成和理解。这四个学习层级不仅揭示了学生在知识吸收和处理过程中的逐步深化，而且也在教学实践，例如翻转课堂等活动中得到了体现。[25]图2 学习方式体现知识变化的过程和结果3. 学习成果的假设：I>C>A>P基于不同的学习行为方式和其所引起的知识变化过程，季清华提出了一个有关学习成果的假设。这一假设指出，学习方式不仅存在层次结构，而且每一种高级方式都吸纳了其下级的特点。具体而言，该假设强调当学习者通过更高层次的学习方式(如交互)进行学习时，其学习成果往往优于通过较低层次的学习方式(如建构、主动、被动)所达到的成果。季清华的这一假设表述为：学习方式的不同层次代表了知识变化过程的连续体系，其中交互学习(I)在这一连续体系中占据最高层级，其后是建构学习(C),而建构学习又高于主动学习(A),最后是被动学习(P)。这种层次结构不仅描述了学习活动的深度，还预示了学习效果的高低差异。综合所有学习活动，可以得出一个从高到低的学习效果排序，即交互>建构>主动>被动(I>C>A>P)。[26]4. ICAP理论假设的实证性验证为了验证其提出的ICAP框架的合理性，季清华进行了一系列实证研究方法来检验ICAP理论有关学习成果的假设。(1) 四种参与方式的研究季清华及其团队在实验室进行了一项材料科学领域涵盖四种参与方式的研究。除了读取简短的背景知识文章外，四种方式分别为：单纯的文本阅读(被动);阅读并标注文中关键句子(主动);在未完整阅读文本的情境下，解释描述该文中所包含信息的图表(建构); 在未完整阅读文本的前提下，与伙伴共同探讨和解释相同的图表(交互)。通过对每种模式的前后测进行对比，季清华团队验证了ICAP理论假设(如图3所示)。研究结果显示，在四种学习方式下，学习效率均得到了显著增强，提高幅度为8%—10%。[27]图3 四种参与方式的前后测实验室研究[28](2) 三种参与方式的两项研究季清华检验了两项教育心理学领域的研究，基于ICAP框架来解释其教学条件跨越了三种学习方式。第一项是在进化生物学领域进行的实验室研究，该实验设定了三人学习情境，学生轮流扮演三种不同的学习角色：仅听讲(被动)、进行内容总结(主动),以及对给定材料进行解释(建构)。[29]为了深入分析数据，季清华将学生的自我概括和他人概括的评分取平均值。在实验设置中，三名学生逐一向自己或他人进行解释，结果揭示了学生在三种不同角色下的表现：在两种情境下为近迁移学习，而在另一种情境下为远迁移学习(见图4)。此项研究的结果表明，随着学生的学习方式从被动到主动再到建构的转换，他们的学习成果逐渐提高。[30]图4 三种参与方式近远迁移后测表现[31]第二项研究在板块构造领域进行。在这项研究中，学生被分为三组，其中一组根据文本内容绘制图表(建构),第二组根据文本内容进行摘要总结(主动),而第三组则只是简单阅读文本(被动)。[32]研究结果与ICAP理论假设所预测的一致：绘制图表组在知识掌握和空间学习方面比其他两组都要出色，而总结摘要组又比阅读文本组做得更好。[33]这两项研究都支持了ICAP理论假设，即不同的参与方式会导致不同的学习成果。从被动、主动到建构方式，学生的外显学习活动逐渐加深，这对其学习成果也产生了正向的影响。(3) 两种方式下三种参与活动的两两比较季清华重点分析了三种常见的学习策略：记笔记、概念绘图和自我解释。不同策略的应用在不同的学习方式下都有其学术意义和效果。一是记笔记。记笔记是学生在文本学习中经常采取的策略，但其形式和效率取决于如何应用。逐字誊抄笔记的方法可视为被动学习，因为学生仅进行表面性的记录而没有深入内容。相对地，选择性地摘录关键信息为主动学习，而以自己的语言进行整理和总结则为建构学习。理查兹(Rickards)和弗里德曼(Friedman)的实验研究显示，相对于被动阅读，使用主动策略如给重要句子划线的学生，更能有效地理解和记忆信息。[34]金(Kam)等人的研究发现，与单独记笔记相比，学生通过协作记笔记能够得到更高质量的笔记，如更倾向于包含对材料的反思和提问(见表2)。然而，由于样本量较小，该研究未能观察到在互动与建构条件下学习成效的显著差异。[35]注：浅灰色阴影表示以同一种学习方式进行活动；深灰色阴影表示冗余研究。表3—表5同。表2 记笔记活动中不同学习方式的学习效果之两两比较[36]二是概念图。概念图为学生提供了一个结构化的方式来组织知识并将其可视化。简单地模仿和复制已有的概念图被视为主动学习，而创建或修订概念图则为建构学习。研究显示，通过建构方式学习的学生比那些仅仅阅读和复制概念图的学生有更好的学习成果。[37]当学生合作创建概念图(交互)时，其效果也优于单独完成任务。此外，通过重新绘制或修订概念图，学生可以更有效地对知识进行整合和推断。[38]表3 概念图活动中不同学习方式的学习效果之两两比较[39]三是自我解释。自我解释是一种深化学习理解的策略，通常归类为建构学习方式，因为学生在这个过程中生成了新的理解或知识。近20年的研究一致支持，当学生自我解释学习材料时，他们的学习效果更好，这种效果被称为自我解释效应。例如，奥莱利(O'Reilly)等人的研究测试了大学生通过自我解释和重复阅读两种方法学习人体循环系统知识的效果，发现自我解释组在记忆和识别方面优于重复阅读组；克拉玛斯基(Kramarski)和杜达伊(Dudai)对比了九年级学生在数学问题解决中自我解释的交互性和建构性形式，结果表明交互性条件下的学生表现更佳；皮洛(Pillow)等人的研究则聚焦于4—5岁儿童如何解释对模糊图片的误解。[40]表4 自我解释活动中不同学习方式的学习效果之两两比较[41](4) 课堂观察研究季清华整理了多项课堂观察研究，为ICAP理论提供了坚实的实证支持。拉塞尔(Russell)等人的研究揭示，学生在利用部分提纲进行笔记记录时，无论是在短期还是长期记忆测试中，其表现都显著超越了被动接受与课堂内容一样的完整讲义的学生。[42]这一发现与ICAP框架所预测的被动学习与主动学习差异一致。此外，学生在创建概念图(建构)时表现出的学习效果优于仅参与全班讨论(被动)。亨德里克斯(Hendricks)的研究进一步证实，相较于单纯听取教师讲解，与同伴的互动讨论方式更能促进学生的学习。[43]另有实验对比了交互和主动学习策略：第一种策略是学生共同绘制分子结构的图像，而第二种策略是学生共同选择代表正确分子结构的图像。[44]尽管两者都涉及合作，但只有第一种策略满足了ICAP框架中对于交互学习的定义，因为它要求学生超出给定的材料进行建构。该实验结果表明，交互学习相较于主动学习策略展现出了更大的学习增益，这一点与ICAP框架的假设一致。表5 四种参与方式两两对比的课堂观察研究[45](5) 关于幼儿学习的研究为增加ICAP框架在不同年龄层的适用性，季清华还整理了两项幼儿学习的实验研究来验证ICAP的假设可否应用在早期儿童发展阶段。一项是关于新兴读写能力的经典研究发现，父母不仅给幼儿读书，还与其进行“非即时对话”(nonimmediate talk)。[46]这种对话可视为建构活动，它超越了书本的信息，与儿童的既有经验、现实信息或其他书籍等建立联系。研究表明，相较于仅仅听故事的被动方式，采用这种非即时对话方式的幼儿在读写能力上的表现更好，这一结果支持了ICAP理论中的C>P假设。另一项是由莱加雷(Legare)和隆布罗索(Lombrozo)进行的研究。该研究让幼儿在两种实验条件下观察一个复杂的齿轮装置，其中一组幼儿仅作为观察者，另一组则需向实验者解释装置如何工作。结果显示，解释组在阐述齿轮间因果关系以及识别无关零部件方面的表现显著优于观察组。[47]这再次证明了在观察的同时进行解释(建构)优于单纯的观察(被动),进一步支持了ICAP理论中的C>P假设。季清华对其提出的ICAP框架进行了广泛的实证性验证，从实验室到实际课堂，从学生到幼儿，这一系列研究都为ICAP假设提供了有力的支持。这些研究的共同结果显示，从被动、积极到建构，再到交互，学生的学习活动不断加深，他们的学习成果也相应地显著提高。特别是当学生参与交互性和建构性更强的学习活动时，他们的学习效果显著优于其他方式。这些发现对于教育者和研究者都有重要的指导意义，强调了促进学生深入学习、积极参与的重要性，并为未来的教育实践和学术研究提供了方向。三、 基于ICAP理论的在线教学与教师发展模块开发(一) 基于ICAP理论的在线教学模块ICAP框架不仅可用于描述学生的学习参与，还可以作为教学指导理论，帮助教师更有效地促进学生的认知参与。为了实现这一目的，教师应当理解并掌握ICAP理论定义的认知参与，学习如何设计融合高度认知参与活动的教学计划，掌握如何构思深度问题以评估学生学习，并在实时课堂中适当执行基于ICAP框架的设计活动。[48]为了满足这些需求，季清华及其团队采用了在线教学模块来协助K-12年级的教师理解和应用ICAP理论。此模块详尽地描述了各种参与方式下学生的行为特点，并为教师提供了如何优化课堂和作业活动的案例，帮助教师评估学生的课堂参与情况。1. ICAP在线教学模块的开发经过三年的迭代，ICAP在线教学模块为教师提供了关于学生参与行为的具体信息，帮助他们更好地理解ICAP框架。模块展示了常见的课堂活动案例，设有练习环节，要求教师根据ICAP框架优化样本课堂和作业活动，并提供反馈。在线模块分为四部分，前三部分都含有理解性问题：第一部分详述了ICAP理论对学生参与行为的分类及其背后的知识转变机制，并要求教师根据ICAP框架分类学生活动。第二部分展现了笔记、概念图和工作表三种常见活动，并解释了如何在不同的ICAP班级模式下应用它们。第三部分介绍了如何创建对建构和交互学习方式的深度理解，以进行项目评估。第四部分提供了一些经典案例。模块还设有前测和后测以评估教师对整个模块内容的掌握程度。2. ICAP在线教学模块的研究方法为评估模块效果，季清华团队将其应用于一所特许学校的K-12教师培训中。135名教师参与了此次培训，其中102名完成了部分课程，43名完成了全部课程。该模块分为四部分，总共需要约3小时完成。在完成全套课程的43名教师中，13名自愿参与了后续的实践研究，他们根据ICAP理论设计了32个主题的教学方案，并获得了研究团队的反馈和建议。3. ICAP在线教学模块的研究发现研究发现，尽管教师已经为ICAP框架下不同的学习方式设计了对应的课堂活动，但在实际课堂中，教师为独特活动所投入的时间(42.4分钟)约是共享活动(7.4分钟)时长的6倍。在考试题目的设计方面，教师表现出了较高的准确性；但对教师设计的工作表等具体活动的指令进行深入分析后可见，教师在某些方面的表现仍存在不足。图5呈现了不同的ICAP班级模式下，工作表活动指令中嵌入的操作性与生成性问题的比例。值得关注的是，尽管教师意图设计建构或交互式的教学，但在工作表活动的指令中，他们主要采用的还是主动方式。实际教学中也呈现出相似的倾向。例如，当教师的教学目标是建构课堂时，学生的回应在总体上只有约17%是生成性回应(建构),而约82%是操作性回应(主动),如图6所示。图5 ICAP班级模式下工作表活动指令中嵌入的问题模式[49]图6 ICAP班级模式下工作表活动中的学生回应[50]在研究中，当教师针对性地引导学生进行生成性回应时，观察到学生生成性回应的比例从17%提升至42%。[51]然而，该比例并未完全达到100%,显示出实施过程中的某些局限性和偏差。尽管存在这些局限，研究结果依然证实，在建构课堂中，学生的学习成果显著优于主动课堂。此研究为我们展现了ICAP理论在实际教学环境中的应用情况，及其对促进学生深度学习的潜在价值。(二) 基于ICAP理论的教师专业发展模块ICAP框架作为一种评估课堂活动与问题的工具，其核心在于聚焦三个关键的定性转折点：一是从仅仅听取材料到与材料互动；二是从与材料互动到超越材料；三是从独立超越材料到与同伴共同推断。[52]对于常在课堂上提问的教师来说，至关重要的转变在于鼓励学生从浅层次的思考转向更深层次的推理。在ICAP理论的视角下，这种转变被描述为从主动性问题向建构性问题的演进。采用ICAP框架促进学生认知参与的研究表明，尽管教育者对于建构性问题的理解有所增进，但他们所设计的教学活动及问题未能成功激发学生的高阶思维。因此，季清华提出要对教师进行系统的专业发展培训，特别是要关注教师的提问技巧。1. ICAP教师专业发展模块开发针对先前研究的反馈与教师的误区，季清华构建了教师专业发展模块。该模块首先剖析了教师关于建构性实践的理解，并针对学习的常见概念进行探讨。为确保其内容与教师的教学资源和课程设计相契合，模块特别强调了ICAP理论与当前教育趋势(如探究性学习在科学教育中的核心地位)的紧密联系并提供了具体策略和实例，旨在推动学生的建构学习和交互学习。在实施过程中，该模块与某区域内的教师深度合作，以进一步加强理论与实践的结合。最后，教师在模块中不是孤立地设计课程，而是通过研究者提供的教案进行集体讨论，探讨如何更有效地将建构学习和交互学习方法融于教学中。2. ICAP教师专业发展模块研究方法有关专业发展模块的研究旨在探究能否通过专业培训来增强中学教师在课堂中进行建构提问和交互提问的能力。研究团队选取了两名七年级科学教师参与为期两天的ICAP框架专业发展培训。培训内容涵盖ICAP框架概述、如何鼓励学生的建构学习和交互学习，以及目标课程的指导方法。参与培训的教师在培训前需选择一节课作为教学基准课程(baseline),记录其常规教学活动和提问类型，用于评估培训效果。在接受专业培训后，两名教师分别教授了关于遗传学和适应性的课程，其中一节课采用建构方式，另一节课则采用更加交互的方式。为了评估教师教学中的提问策略变化，研究团队对课程进行录音转录，并基于ICAP框架对教师提问策略进行编码分析，比较其在培训前后的变化。此外，研究团队还通过采访了解教师对ICAP框架的实际应用情况。3. ICAP教师专业发展模块研究发现通过对ICAP教师专业发展模块的实施及效果的深入研究，季清华团队得出了引人注目的研究成果。表6揭示了基准课程与两种特定课程中教师提问的比例分布。每个问题均被编码为“被动”、“主动”或“建构”类别。基准课程反映了教师在接受专业发展前的教学情况，而“建构”与“交互”课程则分别针对激发更多建构学习与交互学习活动。注：引用时有所修改。表6 两位七年级教师在不同类型课程中的提问情况[53]表7进一步展示了教师后续提问的细节，仅包括了被编码为“主动”和“建构”的问题，而没有“被动”或“交互”问题。在基准课程中，教师1频繁采用回忆性提问，占比达55%,主要目的是检查学生对教学内容的掌握程度。例如，该教师可能通过伪问题来复习某一地质学原理。与此相对，教师2的提问更倾向于评估学生的知识理解，并与教学内容高度整合，其占比高达87%。最为显著的发现是，经历专业发展模块培训后，两名教师在教学中对被动性问题及主动性问题的使用显著减少，而建构性问题明显增多。此外，他们在课堂教学中创造了更多学生互动的机会。这些变革不仅体现在教师提问的初始阶段，而且延续到了后续的教学互动中。研究结果表明，专业发展模块有助于优化中学教师的提问策略，增强其运用建构性问题的能力，进而促进学生的学习效益。未来的研究仍需要进一步验证这些发现，并探讨其在更广泛的教育背景下的适用性。注：后续提问不包含表6的问题。表7 按教师和课程划分的后续提问[54]四、 ICAP框架在教学中的应用与局限性在新课改背景下，教育改革注重学生的全面发展与能力培养，强调启发式、探究式、情境式教学。ICAP框架与这一背景高度契合，它不仅有助于提高学习者的学习效果，而且为研究者提供了一种理解和解释现有学习研究中不一致结果的工具。通过这一框架，教育实践者能够更加系统地理解和应用其原理，为教育方法和策略的优化提供有力支撑。(一) 使用ICAP框架提高学习有效性在新课改的背景下，如何提高学习活动的有效性成为教育领域关注的重要议题。ICAP框架提供了从学习者参与视角来看待学习的方法，展现了学习者的交互方式是如何通过其内部行为和思考过程决定的，而非仅仅由外部教学方式所决定。它帮助我们明确区分了教师和学生的角色，指出学生的学习行为与方式在很大程度上是可以独立于教师的教学策略进行的，改变了传统认为学习效果取决于教师教学方法的观念，强调了学生的学习行为和认知参与在教学中的重要作用。这为教育者提供了明确的方向，使他们有意识地设计教学活动，引导学生进行更高级别的学习互动，从而提高学习效果。(二) 使用ICAP框架指导研究设计在教育研究中，如何选择并设计对照条件经常是研究者面临的一大挑战。在这一方面，ICAP框架为研究者提供了明确的方向。特别是在《义务教育课程方案(2022年版)》强调创新、多样性和实效性的背景下，ICAP框架的这一作用显得尤为宝贵。在设计学习研究时，通过ICAP框架，研究者可以确保所选的对照条件与实验条件在认知参与度上保持一致，从而避免因选择不当的对照条件而产生偏见和误差。[55]例如，如果一个研究的实验条件采用了交互学习策略，那么对照条件也应该选择一个认知参与度相近的学习策略，如建构学习，而不是选择一个被动学习或主动学习策略。这样的比较才能确保实验设置和对照条件之间的差异仅仅是由于研究中的特定干预，而非因为基础学习方式的差异。这种对照设计，可以更为准确地得出关于特定干预或教学策略有效性的结论，减少外部变量对研究结果的干扰。在当前义务教育阶段追求高质量教育的大背景下，对研究质量的保障显得尤为重要，它不仅为教育者提供了有力的研究支持，也为课程方案的实施和完善提供了坚实的理论基石。(三) 使用ICAP框架指导教学设计教育的核心目的是培养学生的全面发展和终身学习能力。ICAP框架以其深刻的理论影响为教学设计提供了独特的视角和深度。这一框架的核心优势在于，它能为教育者和课程设计者提供一个清晰的参考，使他们能够精准地选择、调整或构建适合的学习活动。例如，金(King)曾提供了关于“主动学习”参与方式的12种分类，这些分类在ICAP框架的引导下，可以为教学活动的设计和实施提供更为明确和有针对性的方向。[56]这表明ICAP理论不仅为单独的学习活动提供了框架，而且可以与其他教育理论和策略相结合，增强其实践效果。季清华通过实证研究揭示了ICAP框架在教学设计中的广泛适用性和巨大价值。她通过多次培训研讨，不仅提高了在校教师对ICAP理论的认知水平，更为他们的课程设计提供了实际的操作方法和技巧。[57]季清华的这些努力，为促进教育者在日常教学中更好地利用ICAP理论做出了不可或缺的贡献。同时，她对计算机辅助教学的创新探索，使ICAP框架在现代化教育环境下得以进一步拓展，满足更多教育工作者的实际需求。(四) 使用ICAP框架评估学习成果传统的评估方式往往重视学习成果，忽视了学生的学习过程，而ICAP框架正好弥补了这一短板，提供了一个从过程到结果的全面评估方法。ICAP框架作为一个对学习过程进行细致分类的模型，特别重视学习的计划与执行之间的差异性，为教育者提供了一个评估学生学习成果的独特视角，进一步分析学生的输出背后的认知过程。例如，绘制概念图这样的任务，传统的评估方法可能仅仅基于其完成度、准确性或复杂性来评价。然而，利用ICAP框架，教育者可以进一步探究这一输出是否是学生进行建构思考的结果，或者仅仅是被动或主动的知识再现。此外，《义务教育课程方案(2022年)》中，提倡教育者针对学生的个体差异进行有针对性的指导，而ICAP框架则可以帮助教育者识别学生的不同认知参与水平，从而为每位学生提供更为合适的学习资源和指导。教育者可以根据ICAP框架更为准确和具体地了解学生的学习状态，从而调整教学策略，确保学生能够在更高的认知层次上参与学习。因此，ICAP框架提供了一个全新的角度和工具，帮助教育者更为深入地理解和评估学生的学习成果，及其背后的认知参与过程，从而促进更为高效和有针对性的教学策略的制定与执行。(五) ICAP框架的局限性尽管ICAP理论在教育领域得到了广泛应用和认可，但也存在一些局限性，也出现了一些批判性观点。首先，ICAP框架在特定学习环境或某些学生群体中可能不完全适用。这意味着使用该框架时，教育者需要对学生的个体差异，如学习风格和先验知识等，应给予更多关注，以满足个性化的学习需求。其次，在实际教育环境中有时难以准确区分四种学习类型，这种不确定性可能对教育者的教学决策产生负面影响。在应用ICAP框架时，教育者需要更灵活地适应教学场景，而不是机械地应用理论。此外，瑟恩(Thurn) 等人认为ICAP框架简化了学习过程，未能充分考虑学习动机、情感因素以及社会文化背景的影响。它将学生的表面行为与认知参与度等同起来，但实际上表面行为并不能准确反映学生的认知活动。例如，观看视频时的认知活动可能因观看目的而有很大不同，但在表面行为上无法区分。同样，抄写板书可能看起来是积极的学习行为，但并不能保证学生在认知上有所参与。不同的学习情境下，这些模式的有效性可能有所不同。[58]需要注意的是，初学者更需要教师的指导，而不是ICAP框架中所倡导的高层级的学习模式。因此，在实际教育实践中，需要更多地关注和支持初学者的学习过程，以确保他们能够逐渐适应高层级的学习模式。综上所述，ICAP理论为现代教育提供了一种全面评估和提升学习效果的框架。然而，尽管如此，针对该理论的批判性思考揭示了其在具体执行时所面临的挑战，特别是在适应多样化教育背景和满足不同学习者需求方面。因此，在实际应用中，教育实践者需深入考虑学习过程的复杂多样性，不能简单地将理论直接应用于所有教育情境，而是要根据特定环境、学生群体特性及其文化背景进行灵活调整。这要求教育者在实施教学策略时，不仅要依据理论导向，还需要密切结合学生的具体情况和需求，以确保教学活动的有效性和针对性。参考文献[1] 中华人民共和国教育部.义务教育课程方案(2022年版)[M].北京：北京师范大学出版社，2022:5.[2] Wiggins,B.L.,Eddy,S.L.,Grunspan,D.Z.,et al.The ICAP Active Learning Framework Predicts the Learning Gains Observed in Intensely Active Classroom Experiences[J].AERA 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