从目标到成功：学习目标与相关知识激活如何促进先于教学的问题解决学习

《EDUCATIONAL PSYCHOLOGY REVIEW》：From Goal to Success: How Learning Goals and Relevant Knowledge Activation Promote Learning from Problem Solving Before Instruction

本研究探讨了在"先于教学的问题解决"(PS-I)教学范式中，目标制定如何影响学生的先前知识激活和学习效果。研究人员通过2×2实验设计，比较了问题解决目标与学习目标、明确目标与不明确目标四种组合对学生概念学习的影响。研究发现，明确目标能提高解决方案的相关性，而学习目标比问题解决目标更有利于概念知识的获得，特别是对于具有掌握目标导向的学生。该研究为优化PS-I教学设计提供了重要理论依据。

　　

在教育心理学领域，如何设计有效的教学序列一直是研究者关注的重点。"先于教学的问题解决"(Problem Solving Prior to Instruction, PS-I)作为一种复合教学设计，通过让学生在正式教学前尝试解决复杂问题，已被证明能促进深层次的概念理解和知识迁移。然而，尽管PS-I的效果得到广泛验证，其内在学习机制仍不甚明确，特别是问题解决阶段如何最佳地准备学生以从后续教学中获益。

目前存在的主要问题在于，传统的PS-I设计多采用问题解决目标，要求学生寻找特定问题的解决方案，这可能限制了知识激活的广度和深度。同时，目标制定的特异性(明确vs不明确)对学习过程的影响也缺乏系统研究。这些问题制约了PS-I教学效果的最大化，亟需深入探讨不同目标制定方式如何影响学生的学习过程和结果。

为解决这些问题，Charleen Brand等研究者在《Educational Psychology Review》上发表了一项创新性研究，系统探讨了目标类型(问题解决目标vs学习目标)和目标特异性(明确vs不明确)如何影响学生在PS-I中的先前知识激活和概念学习。该研究基于复合教学设计认知分析框架(Cognitive analysis of composite instructional designs, CID)，通过精细的实验设计揭示了目标制定在PS-I中的关键作用。

研究人员采用2×2 between-subjects实验设计，将206名中学生随机分配到四个实验条件：明确学习目标(L+)、不明确学习目标(L-)、明确问题解决目标(PS+)和不明确问题解决目标(PS-)。研究使用经过验证的均值绝对偏差学习材料，通过量化分析学生生成的解决方案数量(广度)和相关性(与目标概念的关联程度)，并结合概念知识后测，系统评估了不同目标制定方式的学习效果。

研究主要技术方法包括：1)实验设计采用2×2因素设计确保组间可比性；2)使用经过多研究验证的均值绝对偏差学习材料和知识测试工具；3)通过系统编码分析学生生成的解决方案特征；4)采用多种心理测量工具评估认知负荷、学习动机等中介变量；5)运用多元方差分析和调节效应分析处理数据。

目标类型的主要效应

研究发现，与预期相反，目标类型并不影响解决方案的数量，但显著影响概念学习效果。学习目标条件下的学生概念知识得分显著高于问题解决目标条件。这一结果表明，学习目标促进了更深层次的知识加工，尽管这种优势并未体现在解决方案生成的广度上。

目标特异性的主要效应

明确目标显著提高了解决方案的相关性，学生生成的解决方案更多包含目标概念的关键成分。然而，与预期不同的是，目标特异性并未直接影响最终学习效果，说明解决方案相关性可能在目标特异性与学习效果之间起中介作用。

目标类型与特异性的组合效应

明确学习目标条件在概念学习上表现最佳，特别是与不明确问题解决目标相比具有显著优势。值得注意的是，不明确学习目标条件的学习效果与明确学习目标相当，表明学习目标可以克服不明确目标可能带来的不利影响。

掌握目标导向的调节作用

对于具有中高程度pre-existing mastery-goal orientation的学生，学习目标比问题解决目标带来更好的学习效果。这一调节效应揭示了动机因素与教学设计的重要交互作用，为个性化教学提供了依据。

探索性分析结果

任务掌握的掌握目标导向与学习目标存在交互作用，中高程度任务掌握目标导向的学生在学习目标条件下表现更佳。解决方案相关性中介了目标特异性对学习效果的影响，解释了为什么目标特异性没有直接效应。学习目标条件下学生报告了更高的外在认知负荷，说明学习目标任务更具挑战性。

研究结论表明，在PS-I教学中，目标制定方式显著影响学生的学习过程和结果。明确目标通过引导注意力到相关概念成分，促进了更有针对性的先前知识激活；而学习目标通过鼓励对解决方案有效性的深入思考，促进了更深层次的知识加工。特别是对于具有掌握目标导向的学生，学习目标能带来更大的学习收益。

该研究的重要理论意义在于深化了对PS-I学习机制的理解，特别是明确了先前知识激活这一关键机制如何受教学目标的影响。实践上，研究结果为教育者设计更有效的PS-I教学提供了具体指导：在传统问题解决目标设计中应确保目标的明确性以引导相关知识激活；而采用学习目标则能带来更稳健的学习效果，尤其适合不同能力水平的学生。未来研究可进一步探讨如何在不同教学情境中优化目标制定，以及如何通过支持性策略帮助学生更好地从问题解决经验中学习。