为什么 EdTech 有效(以及为什么有些无效):一个三层次的学习模型
「教育」看似是一个简单的词汇,但任何曾尝试设计学习体验的人——无论是课程、课堂、教案,还是数位产品——都知道它其实极为复杂。
多年来在第一线打造教育产品,并深入思考「学习者究竟如何真正学会」之后,我逐渐形成一个既实用、又有科学基础的视角来理解教育:
有效的学习,取决于三个关键历程:
- 资讯传递(Information Transmission)
- 参与感与动机(Engagement and Motivation)
- 神经连结形成(Neural Linkage Formation)
只要其中任何一个环节缺失或设计失当,学习就会停滞;而当三者彼此协调一致,学习才能真正「留存下来」。
以下是这个模型的核心意义,以及为何它在当今的 EdTech 环境下,比以往任何时候都更为重要。
一、资讯传递:正确地编码知识
最基础而言,学习始于资讯。你无法内化从未接触过的内容。但资讯本身并不等于学习——资讯如何被组织,以及学习者如何在认知层面处理它,才真正决定知识能否被理解与吸收。
在这个领域中,最具影响力的理论之一是「认知负荷理论(Cognitive Load Theory)」。该理论指出,人类的工作记忆容量有限,教学设计必须妥善管理认知负荷,才能让新资讯转化为稳定的长期记忆(Sweller, 1988)。
有效的教学设计包括:
- 依照先备知识循序编排学习内容
- 运用范例(worked examples)来辅助理解
- 移除与学习目标无关的干扰元素
这些做法都能显著提升学习者吸收与整合资讯的能力。
这也是为什么经过良好设计的教材——不论是文字、数位内容,还是由教师引导——都不可能被「随机接触内容」所取代。
二、参与感与动机:让注意力持续停留
资讯传递只是让内容「出现在眼前」;参与感与动机,则决定内容能否「停留在心中」足够久,进而产生意义。
研究显示,学习参与感至少包含三个层面:
- 行为层面(学习者实际做了什么)
- 认知层面(思考的深度)
- 情感层面(对学习的感受与态度)
长期且稳定的参与感,是学习成效的重要预测指标,而它与「动机」密不可分——动机驱使学习者在遇到困难时仍能持续投入(Fredricks, Blumenfeld & Paris, 2004)。
教育神经科学亦指出,主动、参与式的学习会启动与注意力、好奇心及奖励相关的神经系统,这些机制支持更深层的资讯处理与持续投入(Immordino-Yang & Gotlieb, 2017)。
真正有效的参与感与动机,来自于:
- 学习内容的相关性
- 清晰的目标与回馈
- 社交互动与责任感
- 难度适中、既不无聊也不令人挫败的任务设计
因此,将「参与感」简化为表层的游戏化(gamification)往往是种误解。这里所指的参与感是神经层面与行为层面的,而非装饰性的。
三、神经连结形成:建立可持续的记忆
第三个、也是最常被忽略的步骤,是神经连结形成——将短暂的接触,转化为长期、可随时调用的知识。
神经科学研究指出,真正的学习与「突触可塑性(synaptic plasticity)」密切相关:也就是神经元之间的连结,会透过反复且有意义的活化而被强化(Kandel, 2001)。
这正是为什么:
- 间隔重复(spaced repetition) 能提升长期记忆
- 提取练习(retrieval practice) 能巩固学习
- 应用与回馈循环 有助于将知识迁移到新情境
这些效果在心理学与神经科学中皆有高度一致的实证支持。
因此,学习者若只是被动滑动手机或观看短影音,往往很快遗忘;只有透过练习、回忆与强化,知识才能真正留存。
为什么这个模型对 EdTech 至关重要
太多关于 EdTech 的讨论,聚焦在形式——线上或线下、App 或课堂——而忽略了真正促发学习的机制。
你的产品或许有最华丽的动画、最流畅的介面,但只要上述三个历程中有任何一个失效,用户留存率就会崩跌,产品影响力也随之消散。
这也解释了产业中一些反复出现的现象:
- 单纯的资讯传递(如静态影片库)提高曝光,却无法确保理解
- 以新奇感为核心的参与设计,带来短期数据亮点,却迅速导致用户流失
- 忽略间隔练习、提取测验或有意义回馈的系统,难以将早期成效转化为长期理解
从学术角度来看,这个模型正好对应数十年来关于认知负荷、动机与参与感,以及神经可塑性的研究成果。
重新思考什么是「EdTech」
在这个框架下,EdTech 并不只是「把科技放进教育」,而是:
任何能实质改善以下三个历程的工具,都是 EdTech:
- 资讯传递: 让知识更容易被理解与吸收
- 参与感与动机: 启动并维持学习者的投入
- 神经连结形成: 支持长期记忆与灵活应用的形成
能降低不必要认知负荷的 AI 自适应系统,是 EdTech。 能深化参与感的互动式课堂工具,是 EdTech。 能促进提取与间隔练习的练习系统,也是 EdTech。
这些工具并非仅改变「交付形式」,而是改变学习实际发生的方式,并与人类大脑的学习机制对齐。
一个简单框架,一个真实的基础
「资讯传递 → 参与感与动机 → 神经连结形成」并非最终的分类体系,也不是一个正式的学术理论;但它直接映射了数十年来横跨认知科学与教育实务的研究成果。
如果教育工具希望带来真正的影响——而不只是表层参与或短暂采用——它们必须以这三个历程为设计核心。
因为,如果资讯无法留存下来,学习就从未真正发生。
📌 参考文献(节选)
Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. 认知负荷理论的奠基性研究,说明工作记忆限制如何影响教学设计。
Fredricks, J.A., Blumenfeld, P.C., & Paris, A.H. (2004). School Engagement: Potential of the Concept, State of the Evidence. Review of Educational Research, 74(1), 59–109. 关于学习参与感(行为、情感、认知)与动机的经典综述。
Immordino-Yang, M.H. & Damasio, A. (2007). We feel, therefore we learn. Mind, Brain, and Education. 说明情感与认知如何在学习中交互作用的神经科学基础。
Kandel, E.R. (2001). The molecular biology of memory storage. Science. 关于记忆形成与突触可塑性的里程碑研究。