随着社会的发展，几千年来的传统学习情境受到了挑战，人们的学习有可能出现在各种随机情境中。学习科学的相关研究使教育理想的实现成为可能，为教育促进社会和谐和进步提供了解决方案。
在繁杂的地铁、空旷的郊野、人流攒动的街道等不可预测的情景中，在各种零碎时间中，如何进行有效学习？又如何使参与者真正体会到自己的学习成了社会实践的一部分？
随着社会的发展，几千年来的传统学习情境受到了挑战，我们的学习有可能出现在各种随机情境中，如何在这种情境中进行有效的学习成为学习科学研究者近期比较感兴趣的话题。
学习科学（Learning Sciences）是国际上近10年中发展起来的关于学与教的交叉学科。它不仅研究正式的课堂学习，而且研究发生在家庭、工作岗位及同伴之间的非正式学习。学习科学的主要目的就是要更好地理解有效学习，并运用该学科的知识重建课堂及其他学习环境，使人们的学习更为深入、更为有效。
研究真实世界中的认知如何发展
学习科学是站在认知科学肩膀上发展起来的新兴学科。在上世纪80年代，一些原本从事认知科学研究的学者“对当时的认知科学感到沮丧”，因为认知科学的关注对象和研究方法过于远离人在真实世界中认知发展的实际状况。学习科学工作者充分认识到，脑科学和计算神经科学的发展对学习科学的发展产生了重大影响，也充分认识到，人工智能、虚拟现实和普适计算（普适计算是一种无所不在的、随时随地可以进行计算的方式。----编者）这三个方向的发展，从技术层面上为学习提供了许多可具操作的可能性和现实性。
学习科学研究“为应用而学习”是什么样子，包括研究学习对象的发展轨迹，学习者理解和能力不同等级的表现，最终的“成品”是学习者，而非他物。学习者能富有成效地运用他们正在学习的概念、技巧和行为，学习科学力图发现一些促进深入持久学习的方式，包括复杂技巧、行为和内容的学习；在教室里、在工作中，非正式地点以及作为终生努力的学习；亲身学习和远程学习。学习科学要找到影响人们怎样学习的环境因素（大或小），包括谁、什么将会起作用，将起什么作用等。学习科学研究在生动情境中的学习设计方法论，即创设情境，包括设计软件、课程材料、教师专业发展等。这些情境因素应该说都带有主观性，是我们在一定物质条件下可以动脑、动手去营造的。
犹如150年前临床医学的诞生给医学带来巨大变革一样，学习科学的出现将给教育和学习带来同样的变革。
人们如何在各种环境中有效学习
学习科学工作者认为，技术能有力地促进学习，但它需要被仔细设计，需要把学习者的需要和他们所处的社会体制和环境考虑进去。如果我们想了解学习怎样在复杂环境中发生，我们就应该按学习在环境中出现的情况去研究学习。
比如，对人们在零碎时间中的学习，斯坦福大学学习实验室已经在这方面作了些有益的尝试。他们的研究表明，人在“移动”中，注意力是高度分散的，学习者在一定零碎时间中进行学习，其移动所带来的各种新的背景关联也与固定、大容量等学习方式是不同的。因此，移动学习这种碎片式的学习经验要求零散化的学习材料。所以，在学习过程中，有利于学习者利用视听材料、充分利用琐碎时间、受外界干扰较小的学习内容应该成为资源开发的切入点。因此，从语言学习入手，他们开发出了适用于外语学习的移动学习模块，模块包括了生词训练、测验、单词和词组翻译等功能。同时，研究人员发现，移动学习者很容易受到外界的影响，他们无法长时间保持注意力的集中。针对这一问题，他们在设计学习模块时从时间上加以把握，每个学习模块持续的时间被控制在30秒到10分钟之间。
学习科学研究者在深刻理解“人是如何学习的”基础上，全方位地展开了对当前的学与教的研究。比如，他们的研究除了涉及传统的课堂教学外，还涉及学前教育与特殊教育、远程学习和培训、非正式学习、终身学习特别是老年学习和学龄前儿童学习等。他们对技术设计的应用更是深入到很多新领域，比如，用网络游戏软件改造科学教育，把信息技术与统计方法结合起来进行大范围学生素养调查，对提升大量非优秀生的科学素养进行实验以及对不同文化种族背景学生的共同学习和生活进行研究等。
学习科学对教育教学有什么启示
通过上面的论述，我们发现学习科学在研究的理念、方法、技术、对象等方面都给我们很多启示，而更为关键的启示在于，学习科学的基本研究指向真实世界的需要。
学习科学的研究使教育理想的实现成为可能，为教育促进社会和谐和进步提供了解决方案。全纳教育和全民教育作为理念已经被越来越多的人所认同，但在现实中受制于具体条件，还仅仅是尚待实现的理想。学习科学关注全人的学习，研究的是所有人在各种状态下的学习活动，特别是老龄、学前、残障、超常等特殊人群的学习，其相关研究为教育理想的实现提供了技术可能性，让千差万别的个体都能进行适合自身的学习活动。比如，从学习对象上看，所谓全纳教育和全民教育就是从“学校内的青少年”走向了接纳“所有人群”；从学习内容上看，从“书本学习”走向了接纳“日常学习”；从学习方式上看，从“正式学习”走向了接纳随时随地的“非正式学习”；从学习目的上看，从“学历教育”走向了接纳以“和谐生活”为终极目的的学习；从学习环境看，从“学校、课堂”走向了接纳“社会”环境。而这些都是学习科学正在研究的内容。
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