学习科学作为一个跨学科领域，旨在研究人类的学习过程，并将这些研究成果应用于教育实践。其目标是通过科学的方法来提升教学质量，从而在科学发现与实际教育之间架起一座桥梁。
联合国教科文组织发布的《学习科学对教育的启示：利用科学知识推动教学与学习创新》报告认为：全球教育系统在提供公平和有质量的教育方面存在诸多不足。贫困、战争、气候极端事件以及许多国家尤其是中低收入国家的结构性障碍，导致了不平等现象的加剧。此外，知识的快速更新和颠覆性技术的发展要求我们在教育政策和教学方法上进行革新，以适应不断涌现的文化和实践创新。
报告提出，当前面临一种“全球学习危机”，它的是尽管儿童入学率有所提高，但仍有大量儿童未能获得必要的教育。据估计，超过70%的10岁儿童无法阅读和理解简单的文本，同时，全球有超过2.51亿儿童和青少年失学。这一现象揭示了当前教育系统未能有效满足学习需求的严峻现实。此外，2022年联合国教育峰会和可持续发展目标4高级别指导委员会均强调了教育系统亟需转型，以应对21世纪的挑战。这表明，现有的教育模式已不再适应快速变化的世界，无法为学生提供必要的技能和知识，以应对未来的挑战。
全球学习危机不仅涉及儿童失学的问题，更在于那些在校儿童亦未能获得有意义的学习体验。这一危机要求我们重新思考和改革教育系统，以确保所有儿童都能获得高质量、公平且包容的教育。
正如萨米尔·可汗在其《教育新语》中所言：
如果每个人都能接受真正优秀的教育，得有多少亿人能实现他们的人生目标和意义。
《学习科学对教育的启示：利用科学知识推动教学与学习创新》报告认为：学习科学在这里可以发挥关键作用。它不仅能够帮助我们更好地理解儿童、青少年和成人是如何学习的，还能开发出有效的工具，确保未来的公民具备必要的创造力、同理心、社会责任感和知识，成为积极的社会参与者。
报告指出，尽管当前已经取得了一些进展，但要实现联合国 2030 年可持续发展目标4（SDG 4），即确保包容和公平的优质教育，促进所有人终身学习的机会，仍有许多工作要做。这一目标的实现需要我们弥合科学发现与教育实践之间的差距。
一、什么是学习科学
学习科学（Learning Science）是一个跨学科的领域，旨在深入理解学习的本质、过程和效果。它通过整合心理学、教育学、认知科学、计算机科学、神经科学等多个学科的理论和方法，优化教学设计、学习环境和技术工具，以提升学习效果和教育质量。
与教育学相比，学习科学在研究重点和方法上存在显著差异。教育学主要关注教育系统、教学方法、课程设计和教育政策等宏观层面的问题，探讨如何组织和管理教育活动以实现教育目标。相反，学习科学则更专注于学习者如何获取、处理和应用知识，研究学习的认知、情感和社会过程，注重微观层面的学习机制和学习环境的优化。
此外，学习科学具有高度的跨学科特性，融合了心理学、认知科学、计算机科学等多领域的知识，以科学的方法深入理解学习过程。而教育学通常属于人文社会科学范畴，侧重于教育理论和实践。在研究方法上，教育学多采用定性研究和案例研究，关注教育现象的描述和解释；而学习科学则倾向于使用实验研究、数据分析和建模，追求对学习过程的精确理解和预测。
学习科学能够解决教育学在某些方面难以触及的问题。
首先，学习科学通过实验和模型深入揭示学习的认知和心理机制，填补了教育学在理论深度上的不足。
其次，学习科学利用大数据和分析技术，提供基于证据的决策支持，帮助教育工作者精准识别学习中的问题和需求，从而制定更有效的教学策略。
学习科学不仅关注教育技术的应用，还研究技术如何影响和促进学习过程，确保技术工具能够真正提升学习效果。
此外，学习科学提供了丰富的理论和方法，支持教育工作者进行教学创新，如基于认知负荷理论设计课程内容、利用游戏化学习提升学习动机等，这些都是传统教育学难以系统性解决的问题。
最后，学习科学的发展使得自适应学习系统成为可能，这些系统能够根据学习者的实时表现调整教学内容和策略，实现真正的个性化学习体验，这是传统教育学难以实现的。
总之，学习科学作为一个跨学科领域，通过科学的方法和理论，深入理解学习过程，优化教学设计和学习环境。与传统教育学相比，学习科学在理论深度、技术应用和数据驱动方面具有独特优势，能够解决教育学在个性化学习、技术整合和学习机制理解等方面难以触及的问题。
二、帮教师把学习科学的成果转化为教育实践
报告中Lent 和 Wise 提出了一个将学习科学成果应用于教育实践的转化研究框架，转化研究旨在通过科学家、教育工作者和政策制定者之间的合作。这一过程不仅涉及知识的生成与传播，还包括政策的制定与评估，以及在实践中的应用。
转化研究可以是前瞻性的，也可以是回顾性的。
前瞻性转化研究是指政策制定者从一开始就与科学家合作，共同设计和实施基于科学的干预措施。这种合作方式能够确保政策和教学方法从一开始就建立在坚实的科学证据基础之上，从而提高其成功实施的可能性。
回顾性转化研究则是在教育或政策干预措施已经实施之后，再进行科学评估以检验其效果。这种研究方法虽然有助于我们从已经进行的实践中学习，但由于这些干预措施最初并非基于科学证据，因此可能面临更高的失败风险。
将学习科学的成果转化为教育实践需要多方面的努力，包括教师培训、教学设计、教育技术应用、评估机制建立、跨学科合作和政策支持等。通过系统性地整合学习科学的理论和方法，教育工作者可以设计出更加科学、有效的教学方案，提升教育质量，满足不同学习者的需求，实现教育的全面发展和创新。
要将学习科学的成果转化为教育教学的实际方法，教师可以根据联合国教科文组织发布的《学习科学对教育的启示：利用科学知识推动教学与学习创新》提出教师将研究成果落地到实际课堂教学中的“旅程”或过程。
图中依次列出了几个关键阶段，每个阶段都对应了教师在接受、理解并最终持续使用研究发现时所经历的典型心理和行动变化：
Engage（接触）：教师最初会对研究成果感到陌生，甚至不知道“究竟是什么研究”。
Understand（理解）：教师开始探究“这到底是怎么回事？”
Value（认同）：教师会思考“我觉得这重要吗？”
Commit（承诺）：教师进一步反问“我真的会去做吗？”
Adapt（适应）：教师考虑“我该如何做？”
Sustain（持续）：教师的想法是“这已经成为我日常教学的一部分了。”
传统教育学在长期的发展过程中积累了丰富的理论和实践经验，但随着社会的发展、科技的进步以及学习者需求的多样化，传统教育学面临着诸多挑战和局限。学习科学作为一个新兴的跨学科领域，提供了许多前沿的理论和实证研究成果，能够有效补充和提升传统教育学的不足。
传统教育学向学习科学学习的核心在于深刻理解和应用学习者中心、认知优化、数据驱动、个性化学习、教育技术整合、激励机制、持续评估、跨学科合作、教学创新和教师专业发展等关键要素。通过优先掌握和整合这些学习科学的核心内容，传统教育学能够显著提升教学质量和学习效果，满足现代教育的多样化需求，推动教育的持续创新与发展。
传统教育学向学习科学学习，不仅是为了弥补自身的不足，更是为了适应现代教育环境的变化，提升教学效果，满足多样化的学习需求，推动教育创新和改革。通过借鉴学习科学的理论和方法，传统教育学能够实现自身的升级和发展，提供更加科学、有效和个性化的教育服务，最终促进教育质量的全面提升。
