本書的主要目的是要拓展原版《人是如何學習的》的內容，探究如何把對學習研究發現應用到課堂實踐中去。以下的研究議程包括對原版的建議以及關注研究與實踐相結合的大範圍的項目研究領域。
圖11.1 研究影響課堂實踐的路徑
研究對實踐的影響途徑見圖11.1。在有限的程度上，當教師和研究者合作設計實驗或感興趣的教師把研究得出來的觀點應用到他們的課堂實踐時，研究會直接影響到課堂實踐。參見圖11.1，這是研究與實踐直接連接的唯一線路。更具有代表性的是，通過教育材料，通過職前和在職教師和管理人員的教育項目，通過國家、州、校區層面的政策，通過從傳媒和自己在學校的體驗而得來的對學習與教學的大眾觀念，使研究的觀點得以過濾。這是中介圖11.1中研究與實踐聯繫的四個領域。大眾包括教師（他們的觀念受研究普及程度的影響），也包括父母（他們的學習與教學觀念受課堂實踐的影響）。
圖11.1有幾個方面值得注意。首先，研究四個中介領域的影響力——教育材料、職前和在職教師和管理者的教育項目、國家政策、輿論和媒介——因多種原因已經被削弱了。教育家並不指望研究能給他們帶來什麼指引。研究者所關心的是研究的效度和強度，他們也關註解釋學習的基本概念。他們的觀念與教育家的觀念不同，教育家所關心的是在學生眾多、時間有限、要求不同的真實課堂情景中如何應用這些觀念。即使研究者所使用的語言也與教師的不一樣。教師的時間表排得滿滿的，沒有時間驗證和拜讀研究。這些因素導致教師表達這樣的一種態度，即研究與他們所從事的工作沒有多大的聯繫（Fleming，1988）。如果對基於研究的學習和教學理論沒有清晰的瞭解和溝通，不同利益相關者所持有的操作理論（operational theories）是不相容的。教師、管理者和父母之間在學習的本質及其對有效教學的啟示方面的看法常常相左。
其次，教師與研究者在實驗設計方面合作的例子相對較少，圖11.1的這些標示研究和實踐關係的箭頭都是單向的。這反映了從業者很少有機會制定研究議程，並對形成學習和教學的知識基礎有所為。連接研究與實踐的任務需要一個議程，讓信息、觀點、研究問題雙向流動；需要一個議程，來鞏固知識基礎，強化知識基礎與影響實踐的每一個成分的連接。
唐納·德斯特羅克思（Donald Strokes）在他的《巴斯德的象限》（Pasteur』s Quadrant, 1997）—書中提出了連接理論與實踐的潛在好處。他觀察到許多科學的進步都是與探究解決實踐問題的方法相聯繫的。巴斯德之所以出現在該書的標題上，這是因為他明白科學理解的重要性，同時又關注實踐問題。這樣的研究是「使用驅動」（use-inspired）的。正如巴斯德的例子所述，當進行這樣的研究，並使之成為系統的、策略性的調查項目的一部分時，研究可以支持人們在最基礎和基本的科學層面上的新理解。
斯特羅克思論點的中心主題是：作為從基礎到應用序列的典型線性研究概念是對大多數研究特徵的不準確描述，它極大地限制了人們對研究議程的想像力。他提出了兩維空間象限，在此人們既要思考應用問題，又要探究基本的理解，這樣就規定了各自的水平和垂直軸線。象限使研究的基礎價值和應用價值得到提升。
從這一點來看，人們可以想像出，他們需要使用驅動的策略性研究和開發的綜合性項目，其關注點在於改進課堂學習與教學的問題。事實上，學校和課堂是人們的關注點，促進學習和實踐是理想的目標。在完善「人是如何學習的」的理論基礎時，這些事實使研究項目顯得尤為重要。確實，本書所描述的許多變革都是由使用驅動的研究與發展的結果，強調解決課堂實踐問題。
值得注意的是，來自行為主義和社會科學的大批質性和量性研究方法也被運用到教育研究上。這些研究方法因學習本質、所研究的教學問題以及問題研究的精細程度而異。教育的問題是複雜的，在真實的情景中人們很難控制變量，因此這種「使用驅動」的研究必須運用不同的方法，包括個案研究的控制設計、得出結論和推論的分析法（包括質性和量性研究步驟）。要使研究與實踐有效地連接，研究方法的多樣性不僅是合理的，也是必備的。任何一種單一的研究方法都是不夠的。
主題
關注課堂學習與教學問題的使用驅動的策略性研究和開發，這是一種組織和判斷以下所描述的具體項目領域的強有力方法。五個主題可作為我們的指引，來理解這種有效連接研究與實踐所需的變革。其中三個主題指向有助於鞏固研究與實踐連接的知識。
1. 詳細描述本書的觀點和內容，使它們對教育者和政策制定者有用。
在前面章節中呈現的結果和發現以及它們的啟示需要更加詳細的描述，在它們對課堂的影響產生之前，首先使之與課程、教具和評價工具結合起來。如果目標是透徹理解和學習遷移，瞭解學科信息必須與相關概念相聯繫還是不夠的，教師必須意識到具體概念與他們所教授的學科的密切相關。他們需要課程材料來支撐信息與概念的聯繫。同樣，政策制定者需要具體知道如何把這裡所提到的原則與州際標準聯繫起來。在這一意義上，議程的發展方面是關鍵。
2. 更加有效地交流本書的觀點和內容，使每一個讀者都能影響教育實踐。
採用不同教學方法的教師以及支持不同教學模式的管理者和政策制定者，需要有機會瞭解所介紹的變革，需要理解變革的目的。研究的方法必須有效，即與教師、管理者和政策制定者交流這些觀點和看法，他們中的每一個人都有不同的信息需要，不同的學習方法。同樣，參與本研究的教師、管理者和政策制定者都強調，公眾對教育的看法會影響他們的工作方式。他們建議，研究如何向公眾交流本書的關鍵觀點。
3. 把本書的原則作為一面鏡子，來評價現有的教育實踐和政策。
如前所述，許多現有的學校實踐和政策與人們對學習的理解是不一致的。教育的前景由改革的努力、產生新觀點和新教材的機構和中心所點綴。教育者、管理者和政策制定者在梳理已有的東西時急需幫助。他們想知道當前實踐、訓練項目和政策中的哪些與本書所提的原則相一致，哪些明顯地違反了這些原則。
此外，參與這一研究的教育者強調，要把新觀點介紹到每一個學校，而教師對任何新的改革嘗試都優於原來的這種想法感到厭倦，表示懷疑。過分提升最新的觀點常常會忽略現有實踐的成功一面。確定這類實踐將會給予長期參與理解教學的教師以支持。
這三個主題表明，研究與實踐的有效連接需要一個學習與教學所建構的或長期積累的牢固知識基礎。在圖11.1中對概念進行了詳細的描述，這一知識基礎凸顯在圖11.2的中心位置。知識基礎是由研究支持的，它是以容易存取和有效學習的方式組織、綜合、理解和交流研究發現的。關注知識基礎與模式的每一個成分之間的交流和信息連接增強了研究觀點與實踐結合的希望。
圖11.2 強化研究與實踐聯繫的建議模式。
4.以研究者的專業知識與從業者的智慧結合的形式進行研究。
連接研究與實踐的工作重點是教師教育和職業發展、課程、教學和支持教學的評價工具、確定教學環境的政策。在這些領域中，從業者擁有大量的知識和經驗。因此，重要的是讓教育者和研究者合作參與這些研究項目。這種夥伴關係使教師的觀點和知識得以開發，使他們關注課堂環境狀態和需要的研究。由於這種夥伴關係對許多研究者來說還很陌生，因此需要開發一些範例和指導原則，使研究團隊夥伴關係的項目和行動獲得成功。
5.通過擴大課堂實踐研究，來拓展學習研究的前沿。
正如前面對斯特羅克思的研究的討論所示，研究始於對發生在課堂中的學習觀察，會以重要和有用的方式推進學習科學的理解。
後兩個建議表明，研究與實踐的連接應該是雙向的。研究者的智慧有助於從業者理解的形成，而從業者的智慧有助於研究議程和研究者智慧的形成。此外，每個領域與知識基礎的聯繫都是雙向流動的。把教材、教師教育、管理、國家政策、輿論與知識基礎整合一起，這是正在並反覆進行的研究的一部分，研究的主題是新觀點的實施、教學方法以及交流形式等。
以下的議程指出，研究和開發有助於鞏固知識基礎，能夠建構知識基礎與影響實踐的每一個領域間的雙向聯繫。但是，這一知識基礎是由一般性的學習研究和課堂實踐所支撐的。建議議程包括附加研究，這些研究能強化人們對本書以外領域學習的理解。
最後，既然交流和獲取知識是聯繫的關鍵，人們提出了一種新的建議，採用互動技術來促進源自研究和開發項目的各種結果和發現的交流。
在許多建議研究和開發的領域，研究工作已經在進行中。我們提到議程中所包括的內容並不是要忽略其他已經完成或進行中的研究。相反，議程是包容性的，目的是要表明研究發現需要綜合和整合到知識基礎中，它們的啟示需要通過不斷反覆研究來測試。
教育材料的研究和開發
在本領域中建議研究和開發的目標是：以本書的發現為基礎，詳細描述這些發現，使之處於「就緒應用」狀態，可供開發課程、教學和評價材料的人使用。其意圖是完成三個內相關的目標：（1）確定符合以上章節建議的學習原則的教育材料，開發和檢測需要領域的新材料；（2）把這裡所描述的研究拓展到需要詳細分析的課程、教學方法和評價等附加領域，通過這種方法推進知識基礎；（3）通過各種技術（如，文本、電子數據庫、互動網站）以適當的方式向教育材料設計者和教師交流本書內容。本節所描述的建議研究包括七個項目領域。
分析現有的實踐
1. 分析符合本書所論述的原則的當前課程、教學方法和評價的樣本。
建議設計具體原則的專家團隊、教育學和認知科學研究者、教師分析廣泛使用的課程樣本，以及在理解性教學方面享有盛名的課程。預設的研究包括兩個階段，可在一個項目或序列項目中進行。
第一階段：這些課程以及它們的教學方法和評價應該仔細評估，重點關注它們與這裡提到的學習原則的一致性問題。分析包括課程內容的深度在多大程度上超過其寬度；提供掌握學科主要概念機會的效度；課程所提供探究學科前概念機會的程度；課程所提供的事實知識基礎的份量；建構在課程中的形成性評價過程的程度；測試理解和能力遷移而非事實記憶的累積性評價的程度。
支持學習的特徵應該突出並加以解釋，衝突的特徵也應如此。本研究報告應該完成兩個目標：第一，確定與學習原則相符的課程成分例子、教學方法和評價。第二，提供支持或牴觸學習原則的特徵的闡述，闡述應該充分，能使報告作為教育領域選擇和使用教學與評價工具的人的學習設備。這樣，在思考新課程和評價時,就可以作為參照文件。
第二階段：前景看好的課程在實踐中應用之前應該進行評價，以決定它們的有效性。在論文中高度評價的課程也許對教師來說很難使用，或在課堂實踐中不能達到課程設計的理解水平。對學生成績的測量是核心階段。成績不僅僅反映學生對事實知識的掌握，而且反映學生對學科概念的理解以及把這些概念運用到新的、相關材料上去的能力。如果現有的評價不能測量概念的理解和知識的遷移，那麼本階段就需要改進和測試這些測量。除了學業分數之外，來自使用這些材料的教師和課程主管的反饋為第二階段提供附加的輸入。
課程的分析可在幾個層面進行：課程單元層面，需要幾周的教學時間；一學期和一學年的單元序列層面；多年級層面，使學生有機會在幾年的時間裡不斷加深理解。課程分析不應該僅限於印刷的材料。作為它的一個子集，應該進行多媒體課程分析。學校計算機數目正在迅速增加，學校要用這些設備來支撐學習，就必須確定能夠提升課堂教學和任務的基於計算機的項目。
確定與理解學習原則一致的技術項目或基於計算機的課程。確定的項目應該超越事實信息的堆積或只是以娛樂的方式提供信息。這種研究應該探究如何把項目作為工具來支撐研究單元中的知識建構，以及如何才能進一步提升對單元的主要概念的理解。研究也應該探究如何為項目學習以及對在課堂情景中使用項目給予支持兩個方面提供足夠的機會。
通過實驗研究項目對成績和其他期望結果的特殊貢獻，評估作為與教授/學習工具相一致的項目。
研究計算機項目，這些項目似乎是有效的教學設備，但與學習原則並非明顯一致。
通過開發和測驗新的教育材料來拓展知識基礎
2. 在課程開發薄弱領域，設計和評價新課程，提供評估工具，教授和測置深層理解。
作為項目1的一種拓展，或在某些情況下作為一種替代，應該對反映學習原則的新課程和評估材料的開發和評價進行研究。這種開發應該由學科專家、認知科學研究者、課程開發者和專家教師來完成。理想的是，這一範疇的研究始於原有的課程，並進行必要的修改，使之更好地反映主要的學習原則。然而，在某種情況下，特殊學科的範例課程也許不存在，因此需要團隊創造出來。這種研究和開發要與國家科學基金所進行的努力協調，確保研究的互補性而非重複性。
課程設計應該是支持理解性學習。它們大致強調課程的深度超過寬度。這些設計應該讓學生參與原創理解，促進他們在一般概念框架的情景中建構事實知識基礎，鼓勵他們發展元認知技能。
課程的教師手冊應該包括「元指導」（meta-guide），即解釋它與學習原則的聯繫，反映與課程相關的教育學內容知識，有利於教師靈活使用課程。指導包括對原有知識的討論（包括典型的前概念），對要求學生達到的能力的討論，也包括進行形成性評價的方法的討論。如果使用課程的教師沒有得到充分的支持，潛在的優秀課程也會失敗。儘管教學指導不能替代教師培訓，元指導作為一種補充應該是全面的以及教師容易掌握使用的。最後，對學習和遷移的形成性累積性測試也應該提出。
一旦開發，應該進行課程實施的現場試驗，以收集學生學習和教師滿意度的數據，確定要改進的地方。顯然，短單元的現場試驗要比長單元的容易實施。不同的研究小組研究不同年齡層的相同話題（如，小學、初中、高中的代數），這樣他們就可以探究每一部分是如何形成一個連貫的整體。
再者，應該特別關注評價學習的標準，這種學習是由材料以及連帶教育支撐的。應該通過測試概念的理解和把學習遷移到新的相關領域的能力來確定學生的學業成績。
3. 進行形成性評價的研究。
建議對形成性評價進行不同的研究。本書以及以上的建議強調，重要的是經常給學生評價、反饋、修改的機會，以及教導學生參與自我評價，通過這些方法使學生的思維可視化。但是如何才能有效地做到這一點的知識基礎還是非常薄弱的。為了促進形成性評價的理解，使之能夠更有效地進人課程，本研究應該：
制定形成性評價的原則，促進連貫的、組織良好的知識的開發。這些評價的目的是增進理解而非對過程和事實的記憶。
試驗拓展學生和教師形成性評價和自我評價觀點的途徑,並把評價作為提供能夠增長有用信息的機會，而非把評價看成測量成功或失敗的結果。
探究新技術的潛能，提供實用、有效且容易掌握的方式把形成性評價整合到教學中去。
這種研究也應該考慮形成性評價和累積性評價的關係。如果學習的目標是為了獲得深層的理解，那麼形成性評價應該確定達到目標的問題和進展，而累積性評價應該測量達到目標的成功水平。顯然，它們的過程相同而階段有別，應該通過設計和目的把它們緊密聯繫。
4. 為K-12教育體系中廣泛教授的普通課程單元，開發和評價錄像示範課。
在美國，許多課程和單元學習幾乎都是以傳授的方式教給學生的。例如，科學課中的雨帶、物理課中的地心引力、歷史課中的內戰和英語課中的麥克白（莎士比亞悲劇《麥克白》主人公）。應該選擇相同教學話題的例子來說明與本書發現相容的教學方法。這種研究和開發應該由學科專家、教育學專家、老教師、錄像專家團隊參與。由委員會構想的示範課應該：
闡明一種獲得和研究學生前概念以及評估理解能力提高的方法。
呈現理解和組織新材料的概念框架。
提供明確的機會把知識遷移到相關的領域。
提供元認知技能使用方面的指導。
包括在培養理解力方面共同使用的例子，闡明獲得課堂共享專業知識的本質（和潛在優點）。
示範單元要有前言和大量註釋，以指導讀者的理解。註釋包括學科內容和教學技巧。應該開發配套的評價工具，以測量學生對課程中所教授的核心概念的理解。建議在不同學校情景中教授同一單元時採用多元模式。首先，錄像模式的目標是要體現大眾化的有效教學途徑，而非僅僅局限於具體單元的教學。這種學習更有可能發生在允許採用不同形式教授課文的多元例子中，使有效教學的重要原則保持不變。
其次，課程狀態和學生的準備水平在不同的學校差別很大。教師很難在一個與他或她所教授班級不同的錄像課裡發現相關的教學。最後，教學藝術要求教師在回應學生詢問和反應時要有靈活性。許多例子可以展示教師對具體學生作出反應時的靈活性。
提供多元模式是否真的能夠達到目的，這還是一個值得探究的問題。這種研究應該測試所提供的每一個附加模式在理解關鍵學習和教學概念層面上的效果，以及測試使觀眾取得彈性理解的模式間的變化程度。
—旦課程的實驗版設計出來，就要進行嚴格的現場試驗（研究項目包括修改和再試驗的時間）。作為國家職業教學標準機構（National Board for Professional Teaching Standards）培訓和評價發展過程的一部分，錄像材料已經開發和使用，我們應該把這些材料看作進一步研究這一過程的可能的候選材料。
示範課應該以大眾能廣泛接觸的電視錄像形式和多媒體圖書館形式組織，其目的是：
可以把課作為職前和在職教師和管理者討論的錨，因為他們設法理解和掌握伴隨本書所述的新學習形式的教學法。
在管理培訓項目中，課要有教育性。負責招聘和評價教師的學校管理者需要好的實踐模式，讓他們熟悉評價。
加上一些已修改的註釋，課能夠讓家長瞭解促進理解性學習的教學技巧。如果新方法與家長對學習過程的感知背道而馳，那麼改變課堂教學就是有問題的。示範課有助於家長瞭解所支持的教學方法的教學目的。
5. 通過小範圍的研究和大範圍的評價，拓寬評價研究，以確定目標、設想、課堂中技術的應用以及這些應用與學習原則和學習遷移之間的匹配或不匹配性。
因為許多基於計算機的技術相對課堂來說還很陌生，使用這些工具來學習的基本前提需要根據本書所描述的學習原則進行分析研究。
通過對主要研究發現的詳細_述和開發，拓寬知識基礎
6. 對K-12教育中教授的學科單元的主要概念框架進行研究。
在本書所分析的研究中，有一個主要的發現：深層理解——遷移學習是它的特徵之一——需要教授的學科要與理解學科所使用的關鍵概念和組織原則相聯繫。某一主題的教學目標不僅僅是傳遞事實信息，儘管信息是必要的成分。與學科基本概念相關的信息意義、與回答「你怎麼知道」問題相關的分析方法、學科領域中的術語都是能力發展的成分。
為了便於舉例說明，讓我們分析小學低年級所教授的海洋哺乳動物的話題。這一單元可能包括對不同海洋哺乳動物的辨認、有關海洋哺乳動物與魚類的區別特徵的信息、或有關鯨魚的不同類型和大小以及雄鯨魚與雌鯨魚體型的詳細信息等等。對海洋生物學家來說，這些信息是更長的故事的有趣細節，以這樣的問題開始:「為什麼海洋有哺乳動物? 」圍繞這一問題所組織的單元把學生吸引到進化故事上，把海洋動物適應陸地生活作為跌宕起伏的故事：現在陸地哺乳動物適應海洋生活。生物學中的核心概念「適應性」和「物競天擇」成了故事的中心。學生可以理解使科學家困惑不解的海洋哺乳動物難題：海洋動物是否能夠進化成生活在陸地的哺乳動物，然後再進化成生活在海洋的哺乳動物？他們會理解科學圈子裡的爭論以及發現有關證據。他們會挑戰那種廣為流傳的誤解，即進化是一個單向的過程。
把海洋哺乳動物的信息與在科學的這一分支裡的概念、語言以及認識方法聯繫起來的方法可以運用到其他科學領域、其他學科。但是，為具體學科提供框架的概念和組織原則只是容易被學科專家理解。學科取向的研究應該在歷史、數學、自然科學和社會科學中進行，系統分析在K-12課程中出現的學習單元，指定單元應該結合的概念框架。這樣做的結果是教師和課程開發專家可以觀察到一般概念基礎是否在不同的學習單元中存在。明確主要概念有助於學生建構促進遷移的理解模式。
值得一提的是，學科專家組評述每個學科的研究工作，目的是確定意見一致和引起爭議的地方。在某種程度上，如果在一個學科中應用到課堂學習單元的組織結構高度一致，該研究的結果就會對設計和評價課程，以及教授課程的人非常有用。
7. 確定和強調學科領域的前概念。
本書所評述的研究證明，新學習是建構在對學習科目的原有知識和先人之見的基礎上。引發先前的理解，就能促進學習。如果這些理解準確，新知識就可以直接與已知知識建立聯繫。如果這些理解準確，就要讓學生意識到他們原有概念的不足，並為他們提供更牢固的選擇。教師和課程設計者能夠把學習體驗融入到課程中去，這種課程挑戰傳統的錯誤概念，引發和作用於無法預測的前概念。所建議的學科領域研究如下：
確定在不同的教育水平上學生帶到課堂中去的一般前概念。
確定學習者現有的理解與學科知識可能存在的聯繫，如果它們相一致的話。
確定積累性學習的順序，讓學生建立學科生疏理解與成熟理解之間的聯繫。
分別進行數學、自然科學、社會科學和人類學的研究。研究小組由學科專家與認知科學家、專家教師和課程設計者組合。每一個學科領域的話題範圍應該能夠讓學生探究該領域的主要概念，正如在K-12課程中所覆蓋的課程話題一樣。
在某些學科（如物理），確定錯誤概念的研究已經完成。該項目應該建立在這些錯誤概念的基礎上，通過開發和測試前概念的策略加以拓展，為教師提供課堂教學的工具和技術。
該研究應該包括幾個階段：
第一階段涉及學習領域和主要概念的確定，這些概念是學生瞭解每一個學科領域所必須理解的。測試學生對這些概念理解程度的評價工具，包括學生對支持新學習（遷移）的理解程度的測試，也在這一階段開發。
第二階段是對現有研究（這些研究探究學生帶到學科領域的前概念）的評述，以及把研究擴展到沒有充分涉足的領域。.
第三階段涉及學習機會的創設以及基於或挑戰前概念的教學策略的開發。這些包括與原來理解不符的物理實驗或歷史研究的任務，這些任務從多維的角度來看待同一事件，挑戰好人與壞人的舊框框。
第四階段涉及對新開發的學習工具和教學策略的實驗測試，以在第一階段開發的評價工具為測量理解的工具。
每一學科領域的研究成果包括研究結果報告，以及對已經測試過的處理學生前概念的教學技術的描述。這些發現應用到錄像示範課（見以上項目領域4），或者（項目領域15所提到的）實驗室示範課上。
開發有效交流學習原則（即應用於教育材料設計的學習原則）的工具
8. 拓展交流平台，提供學科領域課程信息。
研究的參與者對選擇和評價課程的任務感到十分困惑。課程信息的核心資源及其主要特徵會受到高度評價。滿足這種需要的方法是拓展與維護相互交流的平台，為有效的課程設計原則提供必要的信息，並把這些原則與學科領域中的具體課程相聯繫。以上課程評述與開發為創立平台奠定了堅實的信息基礎。
比較和評價課程是一項艱巨的任務。好的課程需要平衡信息的覆蓋面與探究概念的深度。但是不存在奇妙的平衡點。某個課程也許會提供探究有趣科學故事的機會，而另一課程為有價值的試驗提供更多的機會。但是如果評價課程的難度意味著從比較和評價中完全退縮出來，那麼那些必須選擇課程的人所面臨的信息就會減少。成千上萬所學校和教師就必須承受更重的負擔。
提倡採用一種綜合的評價過程，課程不分等級排列，只是根據相關特徵進行評價。本書所選擇的包含這些特徵的範例涉及由課程所引發的前概念的程度；課程是否包括嵌入評價（形成性和積累性評價），課程把信息放置到相關概念框架的程度；課程模塊重新配置，使教師能夠達到目標，滿足需要的程度；促進元認知技能發展的程度。其他有關課程的有用信息包括實施現場測試的程度和結果、所用時間、採納的學校或校區數、教師學習機會、使用課程的教師能夠獲得的支持度和種類。有關學生對課程的反應和興趣的信息也非常有用。
在相關特徵與本書所提到的原則的一致性方面，對課程的評價正在大規模進行。成功與否，這些評價需要反映來自不同領域專家的意見，包括學科老教師、學習和教育專家、課程開發者。使用發表這些意見的相互交流平台的人可以掂量一下，在指導課程選擇方面哪些專業知識最有用。平台歡迎使用課程（這些信息導致他們作出選擇）的經驗反饋。交流平台使教師容易獲取直接與他們的具體目標和需要相關的信息。
成功需要大批支持者和專家的支持，他們能夠用本書所提到的這些原則來評價課程。
對職前和在職教育的研究
本節所提出的研究和開發設計要達到三個目標：（a）首先從本書的視角分析現有的實踐，（b）通過教師的職前準備與學習原則的結合，提高他們的理解水平，（c）使本研究的發現更容易獲得和理解。所提議的研究包括七個項目領域。
從本書的視角分析視有的實踐
9. 分析與學習原則相結合的教師教育結構和實踐。
結合學習原則的教師教育和職業發展項目（program）需要培養教師思考教學職業，把它建立在現有的知識基礎和學生的前概念基礎之上，教授一些能引發和作用於現有理解的技能，在深層理解目標上不斷評價學生的進步。項目需要為學生提供開發自己對將要教授的學科的深層理解機會，培養學生把知識遷移到相關領域的能力。項目需要讓教師意識到和直接教授元認知技能。項目需要傳遞作為學生的教師模範，不斷開發彈性和適應性的專業知識。
這些是學校教育和職業發展應該教授的內容。在這些項目中，如果是根據這些原則去教授他們的話，學生的學習會更有效。因此，本書的原則和發現對學校教育如何運作有啟發意義。那些學校有反映這裡提到的學習原則的項目結構和實踐嗎？
建議評價研究應該從本書的角度分析學校教育當前的項目結構和實踐。不僅僅是綜合已知的教師培訓項目，而且要進行新的評價。選擇學校的樣本應該反映寬泛項目模式（包括大學生和研究生項目設計），以及差異性大的入學人口統計（包括超過100所能提供教師認證書項目的高等院校）。本研究的目標基本上是描述性的：為了更好地理解與當前對學習、教學和專業知識發展理解相關的教師受訓方式；當今教師教育項目的差別以及造成這種差別的因素。特別需要關注的是，與本書的原則相衝突的項目結構、課程內容、教學實踐。建議研究也應該關注與學習原則相符的以及提高未來教師把原則運用於實踐能力的教師教育項目特徵。
10. 分析職業發展項目，結合學習原則，相對有效地改變教學實踐。
教師的準備性很快就成為政策領域重點關注的問題之一。專業發展項目是有關法律制定者的重要政策工具。但是專業發展模式差異很大，而人們對明顯改變教師行為表現和學生學業成就所需的數M和類型知之甚少。關於這些方面的現有研究需要拓展和建立。
建議專業發展的其他模式需要與學習原則聯繫起來進行評論。推進和違背原則的特徵必須加以強調。研究應該檢查專業發展培訓的其他類型和數量在教師行為表現和學生學業成就上的效果。正如展望那樣，研究可以：
界定少量專業發展的一般模式，包括個人工作坊、長時間的在職項目和大學課程。它們應該包括某一具體課程的培訓和教學技能的培訓。
評論那些項目特徵是否支持學習，包括提供以下的機會：探究教師前概念，評價教師教學過程中所學習的東西，在課堂環境中應用所學的知識時教師提供反饋和不斷接受支持。
界定教師知識和行為表現的測評，預計這些知識和表現會隨學習機會的結果而發生變化。
界定學生學業成就的測評，預計這些學業成就會隨教學變化的結果而發生變化。
估計培訓量和類型對教師行為表現和學生學業成就的影響。
預計研究需要收集的主要數據。要取得成功，需要研究者與校區進行長期密切合作。在各州和校區都增加了職業發展費用，因此合作條件已經成熟。
這一研究的結果需要分別向三個團體進行詳細描述，他們有可能發現這些東西有用：（a）提供專業發展項目的人，這些結果應作為反饋來改進他們的項目設計；（b）管理者和政策的制定者，這些結果應為評價專業發展項目提供指引；（c）研究者，這些結果應該詳細報告以支持今後的元分析研究。
11. 探究涉及學校管理者的不同類型專業發展活動的功效。
在個別學校和校區層面的管理者有責任促進教師學習，評價教師的行為表現。如果他們要支持教師把學習原則應用到課堂教學實踐，他們需要專業發展機會來理解學習原則以及在課堂環境中的行為規範。
建議研究確定培養管理者能力（即區分能夠和不能夠與人是如何學習的知識結合起來的教學實踐能力）的專業發展數量和類型。研究應該超越這種努力，即確定某一具體的專業發展機會是否有效地改變管理者對教師行為表現的評價。應該變動這種培訓的數量和培訓所採用的模式（精細的工作坊、一年時間每月一次的討論會等等）。應該在培訓之前，在項目完成時以及在項目完成一年之後，測量管理者對教學的理解程度，以確定時間變化的影響以及前理念對後培訓（post-training）行為表現的影響。
通過詳細闡述和開發關鍵成果來拓展知識基礎
12. 進行有關教師學習過程的前概念研究。
成年人和小孩都有前概念，這歸咎到他們理解觀點和現象的方式以及對所承擔的任務所作的決定。因為，在思考和執行教學過程中，教師存在著差異，他們需要學習，而學習原則就可以起到指導的作用。因此，建議：
應該進行這樣的研究，即探究教師以及將要成為教師的那些人的前概念和理念，確定現任教師和未來教師所使用的普通教學模式。
開發學習機會挑戰有關人是如何學習的錯誤概念，支持根據學習研究開發的新模式。
評價那些改變理解和概念實踐的學習機會的效度。
研究的結果應包括描述關於學習的一般前概念，研究前概念的測試技能，這些技能可以應用於學校教育課程和職業發展項目。
13. 在小學、中學和高中教授該學科所需的教育水平和類型方面，進行具體學科的研究。
本書清楚表明，要在任何學科進行有效的教學，教師必須把要教授的信息與該學科主要的組織原則聯繫起來。為了實現這一目標，必須給教師提供具體的學科培訓，讓他們能夠深入瞭解那些原則。這種教學現在並非教師培訓項目的一貫特徵。
建議進行具體學科研究，研究內容知識培訓的數量和類型，為了理解教學，教師在不同學校教育（小學、中學和高中）層面需要這些知識。提供這樣培訓的挑戰是，給未來教師配備內容知識以及瞭解孩子在不同的發展階段的學科領域思維。每一個方面都是學科領域進行有效教學的關鍵成分。根據這種雙重要求，內容知識可以在學科課程中很好地獲得，這些課程是服務於學科專業呢，還是服務於學校教育課程，或是強調對學科內容進行有效教學的聯合課程？當內容和教學方法分別教授時，教師是否能夠把兩者相聯繫？當一起來完成時，是否對學科內容給予足夠的關注？
進而建議具體學科研究團隊評價用來評估教師內容知識和具體學科發展軌跡知識的現有工具，使建議得到充分的體現。
開發教師教育中有效交流學習原則的工具
14. 檢查職業發展活動的功效。
大多數傳統的正規教師職業發展的途徑是與促進教師教學培訓相對立的。
人們需要通過研究來確定不同類型的職業發展活動的功效，包括職前和在職研討會、工作坊和暑期學校。研究應該包括職業活動，這些活動隨時間而拓展，貫穿教師學習共同體，目的是要確定教師學習共同體發展的過程和機制。
15. 開發典型教學實驗室。
在許多領域，科學原則必須應用於實踐，實驗室體驗提供了應用一般和具體原則的實驗機會。實驗室的費用是正當的，因為實驗室使質量不同的體驗成為可能，當一個觀點的界限可以測試，以及與實驗室或基於領域的情景中發生聯繫時。
在學校教育中，為了培養學生學習人是如何學習的科學原則，實驗室體驗可以提供機會去測試原則，熟悉原則的界限，以及學習如何使原則變得可操作。建議開發導向性教學實驗室。
參與這項研究的教師強調，首次課堂體驗勝過一名教師，以至於在預備項目中所學的東西很快就被遺忘。學校的操作規範能夠很快被用作生存的技能，不管這些規範與學習原則的分歧如何。實驗體驗可以提供實踐的機會，以及觀察和診斷事件的機會，這些事件可能在課堂情景中發生，可以使課堂過渡更加平緩，使基於學校的學習更容易向教師實踐遷移。
正如展望的那樣，實驗室具有多種目的，最重要的目的就是提供教學實踐。實驗室需要與學生群體不斷發展聯繫（如與當地學校或週六學習班發展夥伴關係）。這種關係是如何建立和維護的，我們應該給予密切的關注，為這樣的實驗室提供建議。充當實驗室職員的專家教師給教師所上的課提供反饋和診斷意見。在這一過程中，可以通過錄像把整個教學錄製下來，也可以分析其他教師的錄像教學。培訓教師可以通過不斷反覆的反饋和修正來改進課堂教學。
實驗室是幫助教師發展形成性評價技巧能力的理想場所。教師必須能夠說明和分析學生的前概念，評估他們在理解上的進步。在有指導的教學下，實驗室給他們提供發展這些技能的機會。
正如展望的那樣，實驗室不提供教學實習基地或充當職業發展學校。相反，它為初為人師的教師提供機會，讓他們實驗與教學實踐相關的學習原則。目標不是去情景（decontextualize）的教學，而是營造這樣的一個環境：課堂的直接需要不會妨礙教師對學習過程的反思或探究。可以為實驗室設計練習，這些練習涉及與教學相關的認知科學發現：記憶、信息的組織、元認知策略的使用、支持和不支持遷移的知識檢索。除了建構學習科學的深層理解外，這些機會要求教師像科學家那樣思考，像科學家那樣觀察和反思學習。而就這些技能遷移到課堂的程度來看，繼續學習和反思實踐的目標得到很好的滿足。
實驗室也可以作為受訓教師、共同體從業教師、學習科學研究者獲取信息的場所。「記錄材料」或診斷和理解材料可以存放在這裡。這些材料包括示範課或單元（項目領域4），可以把它們融入診斷和理解能力的教學中去。它們也包括學生創造性的科學思維、見解、新手與專家的推理、遷移失敗、負遷移、分佈認知、在課堂中使用父母親的知識儲備、具體的和操作性的思維、因果關係的推理等。這些記錄材料提供了教與學的生動例子和案例。（由第三屆國際數學和科學研究項目製作的其他國家的教學錄像課也可以隨時提供。教師導向的課程項目根據學習原則開發課程評價體系，並把它們放到互動交流網上（如上項目領域8所述）讓更多的人使用。）
技術中心也可以設在實驗室裡。支持課堂學習和基於技術的課程的計算機程序可以提供用於這一場所的探究。人們也可以探究連接教師和研究者共同體與網絡的機會。從這些項目畢業的學生被派到學校，在那裡他們教授一種與校外共同體聯繫的能力，這些共同體擁有許多校區沒有的相關知識。
裝備良好的實驗室是職業發展活動和職前培訓的有用資源。因此，實驗室可以一年到頭使用。
16. 開發在職教育的工具，促進本書所提到的學習原則交流。
為了把學習原則應用到課堂實踐，從業教師是主要的觀眾，也是非常忙碌的觀眾。要面臨的核心挑戰是設計與教師有效進行交流的方法和途徑。建議對本書為教師所提供的信息內容以及與課堂場景相關的例子進行研究和開發。這些信息內容應該以不同的形式（包括文本、錄音帶、錄像帶、CD-ROM和基於網絡的資源）交流。
研究者應該設計和研究不同媒體在交流主要觀點方面的有效性，以及教師對不同媒體和後續實踐變化的滿意度。這樣的研究也應該關注材料的形式。例如，案例可以採用課本和講座等經常使用的啟髮式教學方法。
教育政策研究
本書建議對教育進行更深遠的改革。這對以下幾點很有啟發：課堂教學內容、教學方式、師生關係、評價內容和作用、對從事令人生畏的課堂教學教師的培訓。然而，這並非是重新設計學校的藍圖。
設計該研究的政策制定者對這裡提到的關鍵變革成分，以及相關的費用饒有興趣。假如他們面臨這一任務，這種關注是能夠理解的。但是正如醫生建議健康飲食、減少壓力、運動、足夠休息卻不能說哪樣對健康至關重要一樣，研究者也不能確定哪些教育變革至關重要。體系的各個部分不能割裂，它們之間的相互作用對結果產生重要的影響。
正如運動要求沒有單一的附屬價值——運動可以是超越公園的跑步或在豪華的網球俱樂部進行室內網球比賽——一樣，理解性教學也沒有明顯的附加價值。小班比大班教學更容易引出和處理學生的觀點和前概念，正如在運動俱樂部裡運動比在惡劣的天氣下戶外運動更加容易。但是對不同的客戶，醫生盡可能把關注點放在提高一段時間的心跳率的原理上，而不是放在傳授達到目的的方法上。同樣，我們關注理解性教學的原則，承認在不同的學校教育場景中，這些原則的展示不盡相同。這並不是說要削弱我們確切知道的東西：理解性教學有清楚的目標，以及幾個定義明確的成分（在第一章中有討論）。
這裡我們關注那些對達到目標有直接影響的政策。已經建議的許多研究有助於人們對政策的瞭解。例如，對職業發展項目的效度研究有助於政策制定者提出為此獲取基金的要求。在政策制定者和參與這項研究的教育家的迫切要求下，提出了進一步研究的設想：評論國家層面的標準和評價，檢查州一級和國家層面的教師資格要求。
在地方層面，要實施或推進改革有相當的難度。為了確定政策是否有利於或妨礙新教學實踐的應用和推廣，建議對成功實施改革的學校和校區進行案例研究。儘管我們不能展望藍圖，但是這些學校都有組織特徵、運作政策或獎勵機制，能夠營造有利於變革的氛圍。
所建議的研究在五個項目領域有描述。
州級標準和評價
17. 從本書的視角評論州級教育標準和測量要求的評價工具。
目前，49個州都有一套學校的教育標準，大部分州已有或正在開發評價工具，讓校區對實施標準負有責任。標準在以下兒個方面存在一定的差異：對所教內容的控制程度、要求的內容以及他們提示的學習模式。建議為以下目的從本書的視角評論一個州立標準的樣本：
確定支持和違反學習原則的標準特徵。
評價州立標準的滿意特徵與用來測量要求的評價工具的一致性。
評價支持和違反學習原則的評價特徵。
確定支持有效教育目標和削弱目標的獎罰措施。
18. 進行學生學業成就測量方面的研究，以反映本書的原則以及能夠被各州用來為績效責任服務。
對學生學業成就的測試可以在不同的學校大範圍均勻地實施，這些測試是政策制定者讓學校承擔責任的關鍵機制。本書對測量學生學業成就有普清晰的啟示。例如，認為僅把對事實信息的記憶作為測量學生的深層理解或把學習遷移到新情景或問題作為能力的標示是不夠的。
傳統心理學和教育學測試是上世紀初能力和智力理論的產物。心理測量學在測量方面變得越來越複雜，然而它未能觀察到大腦「黑盒子」裡面的東西。既然更新的認知發展科學改變了我們對學習和專家知識發展的理解。測量理論與實踐需要重新思考。傳統的方法也有許多有價值的東西，包括對測量的客觀性和信度的關注。問題是 測量什麼？
作為重新考慮教育測試過程的第一步，委員會建議設計和測試評價，目的是測量深層理解和事實知識的習得。這既是謹慎的開始也是一項具有挑戰性的任務。為了對政策有用，這些評價應該以這種形式出現：實施面廣，評分客觀，符合效度和信度的標準。這些要求可能與深層理解的測量不一致，至少從當前技術水平來看。但是重要的是人們開始發現解決的辦法來達到理解評價與客觀評分之間的平衡。我們需要進行各種實驗，如對新型標準化測試的實驗（包括允許基於計算機的「虛擬」實驗教學）和其他評價的實驗（檔案袋評價），這些在最近幾年十分流行。
建議對不同的評價工具進行研究，以確定：
測量學生學業成就的其他評價是否可以產生完全不同的結果或高度相關的結果。
如何結合其他評價測量以提供學生學業成就的平衡觀點。
19.評述教學資格和重新獲取資格的要求。
目前，50個州中的42個州把教師評價作為資格和認證過程的一部分。但是，各州在標準的使用和要求評價的數量和類型上存在著很大的差異。聯邦政府還對高級資格評價過程提供支持，這是由國家職業教學標準理事會開發和管理的。建議對州的一個範例（範例的選擇反映差異性）中的教師資格要求進行研究。具體關注當前在教師發展統一體中使用的評價類型，從初級證書到高級身份。這包括標準測試、開發中的基於行為表現的評價（州際新教師評價和支持協會）和全國委員會評價。應該努力確定：
與本書原則一致和對立的資格特徵。
擁有數據的程度、資格與學生學習增加之間的關係。
如果恰當的話，這個項目也應該能提供改革資格過程的策略方面的建議，從而為理解性教學任務提供教師準備方面的信號。
研究地區層面上的政策
20. 進行成功擴大新課程應用方面的案例研究。
校區制定各種影響教師工作環境的政策。即使一門新課程的試行測試結果是正面的，也很難把該課程應用到該地區的其他學校，有時甚至是同一學校的其他班級。建議進行成功擴大課程應用方面的案例研究，以確定哪些地區層面和學校層面的政策有利於改革。案例研究應該包括教師認為阻礙改革的特徵方面的信息：
教師在其工作日中有多少預定時間（不是課堂時間）能夠用來反思、學習或與其他教師討論？
採用新課程需要給教師提供多少培訓？是否為那些在實施新課程期間遇到問題的教師不斷提供支持？在實施的過程中是否對教師的成功進行評價？
學校內或外是否有共同體，能提供支持、反饋和教師間討論的機會？現有的研究認為，作為校園文化的一部分，職業共同體的發展是學校成功重構以實施更富挑戰性課程的決定因素（Elmore，1995； Elmore and Bumey，1996）。這些研究應該關注把共同體組合在一起的特徵。有沒有關鍵的表演者？我們從這些成功中學到什麼（即通過使用因特網工具促進教師加人學習共同體的機會）？
學校是否嘗試讓家長和其他共同體成員參與這場變革？
一些此類案例研究已經完成或正在進行中。擴大這一領域知識基礎的嘗試應該與綜合研究結果的嘗試結合，讓對改革感興趣的共同體更容易接觸這些東西。
開發有效地向政策制定者交流本書原則的工具
21. 進行有效地向政策制定者交流研究結果的研究。
政策制定者不是按部就班地把研究看作是信息和觀點的資源。在政策制定過程中存在著研究機遇之窗。研究這一問題的研究者認為，在危機期間，當面臨新問題而政策制定者還沒有做好充分準備時，或當問題陷人僵局時，機遇之窗很有可能向他們敞開。當機會到來時，必須向政策的制定者交流信息，以優化機會使他們能夠從研究結果中學習。建議進行以下研究：
評價教育政策制定者關於K-12教育目標和達到目標的策略的前概念。這些前概念與本書學習原則是否一致？
確定涉及政策制定者前概念的例子（如果這些前概念與研究人是如何學習的發現不一樣的話），測試它們改變原有理解的效果。
確定交流的方法，這些方法有可能送達和傳授給政策制定者。
比較其他途徑的效度，包括簡明的書面材料、個人接觸、簡報和研討會。
該研究的成果應該是關於政策制定者有效學習的發現報告，以及能夠用來向政策制定者交流的簡明書面材料。
輿論和媒體
通過媒體向大眾交流的信息能夠在兩個方面影響實踐。一方面，公眾意識到學習研究對課題實踐啟示的程度，教師、管理者和政策制定者得到更多對本書所提出的變革形式的支持。一方面，許多教師、管理者和政策制定者受大眾媒體觀點的影響。本書並不是一份眾多教育家和政策制訂者都能讀到的文件。建議以更加通俗的形式呈現信息，使之更好地傳到這些讀者那裡。
22. 為家長和公眾撰寫本書的通俗版本。
每個人都有學習過程的前概念和教育的有效方法。當我們規範小孩的行為，或給合作者提供指導或向朋友解釋問題時，這些理論在日常生活中發揮作用。這些模式可能受到個人經驗的影響。
這些基於經驗的模式向課堂教學評價遷移會導致期望與研究得出的學習原則發生衝突。例如，習慣於直接法教育小孩的家長會對數學作業感到困惑，因為作業要求小孩找到五個兩位數相加的方法，而不是指導小孩學習將這些數字縱向排列，依次相加這一縱列數字。重要的是，抓住問題，尋找解決辦法，這種抓住問題的做法鮮為家長所知。
本書提出的許多概念和觀點，可以讓家長明白基於研究的學習模式，因而影響到家長判斷課堂實踐所使用的標準。但是這些觀點寫在報告裡，這些報告並不是專門為家長而設計的。因此建議撰寫本書的通俗版本。通俗版應該強調公眾對學習的一般前概念。應該用多個例子來表達研究發現，這些例子與家長觀察不同年齡層的小孩相關。應該幫助那些對理解和評價學校感興趣的家長表達問題，作出決定。
應該以某種方式突出一些特別有效的例子以及它們對教學的啟示，使他們更容易從文本中提取。在第一章提到的「魚就是魚」可以作為一個有效的例子。在故事裡，青蛙到陸地歷險，回來後描述所看到的。傾聽青蛙的描述，魚把每一個描述都與魚聯繫起來：把人想像為具有魚的軀體，能直立行走的人等等。視覺圖像反映了呈現新信息而沒有考慮學習者現有概念的問題。這樣的例子表明應讓大眾媒體向更多沒有讀到本書的公眾傳達這些重要的觀點。
本書的通俗版應該成為一個研究的主題。項目的第二階段應該涉及這樣的研究：評價通俗版本是否能有效地向家長傳達它的信息。
超出《人是如何學習的》範圍
到目前為止，所提出的研究和發展議程主要關注如何把本書的觀點與教育實踐相結合。《人是如何學習的》是集體合作的結晶，為學習科學提供了基礎。但是還需要許多工作來拓展這個基礎。
23. 在認知、學習和教學上承擔基礎性研究項目。
本書表明，投入以下話題的研究已得到了回報：學習者原有知識在習得新信息方面起著重要的作用；學習具有可塑性和適應性；社會和文化情景在學習中非常重要；瞭解學習遷移的條件；學科的組織結構是如何影響學習的；時間、熟悉度和探究是如何影響學習的以及其他話題。這些領域已經產生了大量的研究發現，然而研究還沒有完成。人們在先前的研究中已建構了框架；為了通過提煉原則來提升學習科學，現在還需要提供許多細節。
24. 在新的領域建立新的研究項目，包括技術、神經認知和中介學習的社會文化因素。需要研究學習與學習環境、教與學的相互關係。
該研究應該建立在以下領域的研究發現上：小孩在遇到新信息時是如何應用他們的能力的；早期的能力與後期的學校學習是如何聯繫的；支持知識支架的條件和經驗；新技術工具（如，可視認知）是如何挑戰表徵體系的以及其他符號思維。
25. 進行新的評價研究，重點放在改進和實施形成性評價。
研究結論顯示，教師需要各種支持和學習機會來使他們的課堂評價能夠支持學習。需要回答的研究問題包括：教師是如何使用評價的？為了能夠使用形成性評價來改進 他們的教學，教師需要哪些技能？學習和採用革新的評價過程，教師需要哪些支持？
26. 探究科學學習的基礎。
建議研究關注以下問題：
如何才能達到成功地展示研究性課程，使它們能夠在許多不同的場景中由不同的教師指導實施？
哪些因素影響我們在真實的場景中把研究轉化為有效的教學方法？
科學教育的策略能否用來改進其他學科領域的教學？
如何幫助學齡前的小孩發展表徵結構，從而在早期和後期學校學習中建立橋樑而不是壕溝？
如何組織合作學習環境，來抵消社會成見，把多元化作為學習的積極資源？
哪些評價可以有效地測量新的科學學習？
在課堂中，建構主義課程特徵是如何與其他社會因素相互作用的？
新技術是如何影響學校的行為表現的？
27. 強化學習科學的方法論。
與學習科學相關的研究領域很廣，包括認知發展、認知科學、發展心理學、神經科學、人類學、社會心理學、社會學、跨文化研究、學科領域（如科學、數學、歷史）學習研究和有效教學研究、教育學以及學習環境設計。我們需要評價學習的新技術，追蹤學習的進步，而不僅是事實的積累。開發有效的研究方法對不同學科方向的研究尤其重要。學習研究方法的進步是分析這類不同的複雜數據的關鍵。
政府機構和研究基金會應該建立一些支持機制，來加強學習科學方法論的支持力度。這些機制應該包括：跨領域的合作、實習制、訪問學者項目、對年輕學者進行多學科方法的培訓，以及其他促進合作學習和開發新方法的步驟，這些方法能夠導致學習科學的調查研究更加嚴謹。
我們也需要進行旨在開發新的測量和方法並使之標準化的研究。研究應該在不同的人群中進行和確認。應該開發新的統計技術來分析複雜的學習體系。我們也需要新的質性測量技術，這是一項新的研究，重點放在整合學習科學的質性和量化方法上。
28. 促進學習科學方面的合作。
本書強調影響學習者知識領域的寬度，以及跨學科合作研究所帶來的巨大進步。這種合作是進一步促進學習科學發展的關鍵。建議政府機構和研究基金會明確支持在學習科學方面進行各種跨學科合作。這種合作也包括教師。
學習研究領域需要整合重點，把相關的領域結合在一起，進行跨學科合作。在這方面，需要機制來造就新一代的學習科學家，支持跨學科培訓讓學生和科學家一起工作。重要的是要拓展研究範圍，使基礎研究者和教育研究者一起研究基礎的應用問題，推動教師和研究者的合作。通過共同的努力，在神經科學和認知科學領域已經取得了重要的進展，然而研究者在進行新研究之前必須學習每個學科的方法論和技能。為了促進這樣的跨學科學習，需要實施直接培訓項目。
建議建立鼓勵合作的國家數據庫，充分利用信息體系的新進展。不同學科的科學家應該聯合起來，教師應該包括進這些虛擬的對話中。除了通過電子聯繫之外，科學家應該一起分享數據庫，通過電子手段進入國家數據庫。
把物理研究者與物理課教學聯繫起來的數據庫，有能力把兩部分人吸引到該領域的核心問題上。基礎研究者的理解能力較差，不能理解為什麼學習者未能掌握該領域的基礎概念；教師常常未能發現核心概念之間的關係，如果從理論的視角來看能很好理解，這可能有利於教師。國家數據庫能夠促進跨學科合作和跨學科數據的使用；促進對跨數據可測試的問題進行廣泛的探究；通過保持準確和統一的記錄增加數據的質量以及通過分享研究數據促進經費的使用效率。加之，國家數據庫是根據變化中的學校人數的代表樣本建立起來的，存在著拓寬研究發現的範圍和能力的潛能。
29. 研究成功的、創造性的教育實踐。
有許多例外的教學個案，教育者常常不需要教育研究者的幫助也能創造革新和成功的課堂、項目、課程和教學技能。建議進行個案研究，探究成功教育實驗中的學習原則。本書所提供的概念框架可以作為觀察實踐的鏡頭，這些案例研究挑戰並豐富了學習科學。
該研究具有一些潛在的好處。它必須與可靠的理論革新結合，而那些革新常常是孤立存在的，不能用傳統的方法評價，也不能解釋其他的革新。這一研究有助於理解為什麼要革新，也許會對此有所改進。此外，它會刺激研究者探究新的認知理論問題。在革新的課堂裡，學生參與目前認知理論不能預測的各種形式和水平的學習。通過研究這些課堂和學習，研究者會修正他們的學習概念。
30. 研究合作學習在課堂中的潛在好處以及它對設計的挑戰。
在課堂之外，大多數學習和問題解決是以個體與他人合作的形式發生的，個體咨詢那些擁有技能和專業知識的人，使用周圍環境中的資源和工具。可以在課堂中體現「分佈認知"（distributed cognition）的優點，當學生合作解決問題或研究項目，相互交流觀點，並通過表達意見和爭論來形成自己的看法時（Vye et al.，1998），一些研究表明，小組解決問題要優於個人解決問題（如，Evans，1989；Newstead and Evans，1995），認知的發展變化可以在同伴的爭論中產生（Goldman，1994； Habermas，1990； Kuhn， 1991； Moshman, 1995a, 1995b； Salmon and Zeitz, 1995； Youniss and Damon, 1992），在互動中產生（Dinant and Bearison，1991； Kobayashi，1994）。由於這些原因，第一章描述了共同體中心的課堂，在這樣的課堂中學生相互學習，受益良多。
但是，小組學習也會使學習退步，尤其是在低年級。社會成見和班級聲譽可以決定誰是領頭者，誰的觀點應該受到尊重或置之不理。氣質的差異可以產生領導者和追隨者。小組學習能夠增進每個成員對問題的理解，也可以掩蓋部分缺乏理解的現象。
建議由認知科學家、發展心理學家、課程開發者和教師組成的團隊研究課堂合作學習的潛在好處，以及必須強調的對所有學生都有利的問題。研究應該探究和現場測試其他設計策略。研究結果應該以學術研究的形式呈現，以及以討論的形式向那些對課堂合作學習感興趣的教師傳達。
31. 研究認知能力和動機因素的相互作用。
大多數學習研究是在課堂外進行的。在課堂裡，認知問題與學習動機問題常常糾纏在一起。當今世界的學習挑戰要求人們從低年級就要進行訓練學習解決問題。為了迎接挑戰，學習者必須有較強的聽課、完成作業和參與思考的動機。
認知心理學家長期以來一直強調學習與動機的關係，但是他們很少關注後者，儘管後者是教師所關心的問題。人們已經對動機進行了研究，但是沒有形成大家普遍接受的理論，亦沒有把已知的理論體系應用於教育實踐（National Research Coimcil， 1999b）。
建議研究說明學生的興趣、自覺性、自我調節、情感是如何與認知能力相互作用的。該研究應該把社會和發展心理學家與認知心理學家的努力結合起來，應該思考各種途徑，如對部分學生個體進行個案研究，對教師的課堂教學實踐進行研究，包括那些能提高一般學生學業成績的教師和那些容易失敗的教師的課堂教學實踐。
32. 研究知識的組織和表徵與學習這些知識的目的的關係。
認知科學的研究認為知識的組織因使用知識的不同而異。換言之，知識和記憶的結構以及提取知識的條件是與知識使用相適應的。同樣，所謂理解指的是過程而非目的本身。如同沒有完整的線路圖，只有執行具體任務和回答具體問題的有用線路圖一樣，也不會有完美無缺的理解，只有或多或少對具體任務和問題有用的知識組織。
例如，對黃金概念的膚淺認識，足以區分金錶和銀表。但卻不足把真金手錶與用金色金屬或合金製作的手錶，或冒牌手錶區分開來。
這種經驗見解對教育組織、教師教育和課程開發具有深遠的啟示。建議通過研究加深人們對支持具體活動的知識組織的理解。例如，需要瞭解植物保護的生物知識（如知道什麼時間、在哪裡以及如何在不同的氣候、土壤條件下種植）與遺傳工程所需知識是有差別的。
當考慮到教師教授不同學科需要內容知識的本質時，這類問題尤其重要。例如，對中學數學教師最有用的知識可能不是來自於傳統數學序列中的高級課程，尤其是如果這種課程是為數學和工程學生使用這些知識而設計的，他們用這些知識來解決那些學科研究活動的問題。相反，它是來自於把數學與涉及設計具體探究活動和其他任務的整合課程。
這些思考對課程設計也非常重要。研究調查可以產生更好的理解，指導我們的課程設計，這樣學習者在一門課程的體驗中學來的知識，可以在這類知識所使用的預期情景中很好地提取。例如，人們很少知道在哪類活動中受教育者——不是未來科學家——需要使用他們在科學課程中所學來的科學知識。
研究知識的交流
當人們思考研究對實踐的影響方式的複雜性時，所研究的不同類型觀眾和他們相去甚遠的需要是顯而易見的。正如前面所提到的，本卷把學習原則應用到實踐的方法給職前和在職教育、教育材料、政策和公眾（包括媒體）提出了獨特的問題。研究知識所經過的路徑和必須為每個觀眾所做的轉化是對交流設計提出的重大挑戰。為了有效性，這些交流不能僅僅作為研究知識的分發。為每個觀眾翻譯和解釋這些知識已經成了整個議程的主題。在最後一節裡，我們建議要使更多的人能夠接觸這些翻譯。
33. 設計和評價容易獲得積累知識基礎的方法。
強烈需要合適的學習科學交流，以滿足不同觀眾對出自於研究知識的需要。要使這樣的對話能在研究共同體與那些不同的支持者之間進行，就需要進行基於網絡的交流論壇的實驗。
網絡正在成為不同共同體活動的社交場所，不僅僅是供人瀏覽和下載信息的數字圖書館。目前擁有成千上萬成員的電子共同體（electronic communities）能夠分享信息並就廣泛的話題進行討論。需要使用學習科學方面的高質資源來活躍共同體的在線討論，並聽取有關如何使涉及學習科學的交流更好地滿足那些使用這些成果的人的需要（Pea，1999）。今天人們也許會發現更多的網站在為教育服務。但是，很少有網站為推進研究服務，更少的是網站沒有提供教育材料、實踐或政策方面的聯繫。
建議開發和不斷改進國家交流論壇，交流學習與教學方面的研究知識。這種新的媒體交流論壇可以通過網絡進入，提供說明性案例以及可用的信息，這些信息是有關本書所描述的研究和隨後研究不斷出現的新發現。在建立「虛擬地方」的在線方面，需要進行實驗，把那些地方不同的小組聚集一起，反思如何使這些研究進展能用來改進教育和學習實踐。這樣的一個「改進學習的大門"（learning improvement portal）可以提供必須的國家資源，指導改進教育的研究。
小結
這裡提議的研究努力體現了研究共同體的力量與從課堂實踐的智慧和挑戰中獲得的見解相結合的真誠努力。我們所建議的研究不是要表明，基礎研究應該首先單獨進行，然後交給從業者。相反，我們建議研究者和從業者一起合作去確定要探究的重要問題，界定最適合兩組人的研究種類和交流策略。
加之，人們也在研究和交流的結合方面做出了許多努力，兩者常常被分作不同領域考慮。但是交流的目標是學習，本書為有效交流提供指導。對每個觀眾來說，預期的理解必須通過交流來確認和強調。包含與這類觀眾相關的體驗觀點的例子至關緊要。
為提議項目整合專家知識將是一個挑戰。研究者作為夥伴與教師、管理者和交流開發者（拍攝示範課、開發網站、製作小冊子）一起工作的場所相對較少。但是，為了更有效率，改革教育的系統努力要求形成更多這樣的夥伴關係。研究和開發基金對現有的夥伴關係進行獎勵，鼓勵形成新的夥伴關係，這些基金提供了急需的動力支持。
最後，所提議的議程非常廣泛。許多提議項目需要集中時間，經過多年的研究才能完成。國家的分權教育體系非常廣闊。用《人是如何學習的》來評價該體系的不同方面本身是一項令人敬畏的任務。我們還提議開發和測試新的課堂教學工具，培訓教師和管理者的技能，進一步研究人的學習，以及應用技術。這些能夠提供動力機制，來 把人是如何學習和教學的研究進展融入不斷協調和改進的循環體系中。我們相信，從改進教育的利益出發，通過這些合力把研究和實踐結合一起。