關於學習規律的研究，是教育規律研究的起點，並始終是最重要的主線。
基於現代科學發展的教育規律研究至今只有100多年的歷史。
從赫爾巴特威廉•馮特、巴甫洛夫；從霍爾到量化智力測量的比奈、桑代克；從「教育即成長」的杜威到「八年研究」的泰勒；從皮亞傑的「發生認識論」到今天結合大數據、人工智慧的未來教育研究……
雖然直至今天，人類對教育規律性的研究還有很多局限，但隨著科學技術的整體性突破，可以預期，未來幾十年關於學習規律的研究將會取得重大突破，並將引發教育教學活動的革命性變化。
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教育規律是社會活動規律的一種形態
教育是社會活動的一個重要組成部分，教育規律是社會活動規律的一種形態。
教育作為培養人的社會實踐活動，有四個基本要素：教育主體，教育客體，教育內容，教育形式。
社會生產力特別是科學技術的發展，社會組織形態的變化，關於教育功能和教育理想的觀念，關於主客體關係的認識，不斷為這些要素注入新的內涵並影響要素之間的關係。
舉例來說，「教」，根據《說文解字》，在中國古代是成人拿著小木棍對待學習的孩子，而現在教師和學生無論在人格關係還是在教學方法上都發生了根本變化。
再比如教育形式，方法和手段隨著信息技術以及未來人工智慧的發展，同樣可能導致教育形式發生根本性變化。這種變化使得教育規律同樣充滿了概率性、特殊性，體現著個人的意志作用以及內在必然性與外在約束性的統一。但是，這些並不妨礙我們對教育總體規律和具體規則的研究與揭示，相反，它們豐富了人們對教育規律的認識。
關於教育和教育規律的研究，從時間上說，有一個很長的過去和不長的現在，從內容上說，可以分為學習、教學、事業發展等不同層次。
中國古人在長期的實踐中總結了豐富的教育經驗，揭示了教育的許多真諦。比如，溫故知新、學思結合、知行合一、手腦並用、博學明辨審問慎思篤行，這些涉及學習的規律；比如，禁於未發、藏息相輔、循序漸進、因材施教、循循善誘、長善救失、舉一反三、教學相長、不陵節而施、不拔苗助長，這些涉及教學的規律；比如，尊師重道、建國君民、教學為先、富而教之，這些涉及教育發展的規律。這些都是我們探索教育規律的寶貴財富。
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學習研究打開了教育規律研究的大門
基於現代科學發展的教育規律研究發生於18世紀以後。第一個明確提出要把教育規律研究建立在科學基礎上的是德國的赫爾巴特（1776—1841年），他的《普通教育學》被認為是第一部具有科學體系的教育學著作。
他說：「教育學是教育者自身所需要的一門科學，但他還應當掌握傳授知識的科學。」「教育者的第一門科學，雖然遠非其科學的全部，也許就是心理學。」關於教育規律的研究從一開始就和心理學結下了不解之緣。
關於學習規律的研究是教育規律研究的起點，並始終是最重要的主線。因為學習是教育的基礎，沒有學習，再好的教育都是對牛彈琴。不過赫爾巴特所說的心理學還不是真正意義上的科學心理學，1879年威廉•馮特（1832—1920年）在萊比錫大學創立了第一個心理學實驗室，從此心理學才走上了成為獨立學科的道路，科學的教育學也才隨之起航。
最早為學習研究奠定科學基礎的是俄國生理及心理學家、高級神經活動學說創始人巴甫洛夫（1849—1936年）。
第二位對學習和兒童研究產生重要影響的是美國心理學家霍爾（1844—1924年），他也是從萊比錫大學實驗室走出來的心理學家。
從19世紀末到20世紀初，美國開展了一場持續30多年的兒童研究運動。這場運動運用了多種方法對兒童進行研究，旨在對兒童的學習、教育等方面的普遍問題給予科學的解釋。霍爾在這場運動中發揮了重要作用。
1880年，霍爾在波士頓調查了當地入學兒童。他先通過問卷進行預測，確認兒童的理解水平，繼而開發了問卷，並制定測試程序、訓練測試老師。他調查了400名當地新入學兒童，結果發現，兒童對常識性知識的了解非常有限，80%的兒童不知道蜂箱，93%的兒童不知道皮革製品來自於動物，92%的兒童不知道三角形是什麼（郭法奇，2006）。這一調查報告於1883年公開發表，拉開了美國兒童研究運動的序幕。隨後，關於兒童研究的會議、研究項目、研究機構如雨後春筍般發展起來，並影響到世界其他地方。
這場運動第一次廣泛地將心理學與教育學結合起來，加深了人們對兒童的認識，開拓了科學研究的新領域。兒童研究運動使社會形成了一個重要認識：現代教育的基本任務就是根據兒童發展各個階段的不同需要為他們提供有利的環境，並給予適當的幫助。
比奈
1905年法國實驗心理學家比奈（1857—1911年）和他的助手西蒙首次開發了智力測量量表。他們的研究發現了人的智力與學習成績的內在聯繫。智力測量運動使人們相信，人的智力水平是可以測量的，利用智力測量的成果可以改進教學方法和課程編制，從而提高教學效率。
在此基礎上，被稱為教育心理學之父的桑代克（1874—1949年），使用更加規範的方法將對學習規律的研究提高到一個新的層次。
桑代克認為，在生命形成之初，人的頭腦中各神經元就形成了許多「原本聯結」。這是「人的本性」，它決定了後天聯結的趨向。由此桑代克認為，所謂「學習」，就是在一定情境的影響下，喚起「原本聯結」中的一種聯結傾向並使之加強的過程。在大量實驗的基礎上，他提出了著名的學習律：效果律、準備率和練習律。在他的影響下，智力測量的工具和數量化方法得到廣泛運用，標準化測量和確定常模成為教育心理學的普遍方法，極大地提高了教育研究的科學性。
霍爾、桑代克在兒童心理、教育心理的研究上取得了巨大成績，他們的研究使人們確信：兒童的發展、人的學習是有規律的，並且這種規律是可以掌握的；掌握了這種規律可以極大地提高教育效率，從而有利於兒童成長。他們的努力使得關於學習和教育規律的研究成為一項系統的社會工作。但他們的研究的局限性也是顯而易見的：第一，把人的學習建立在生物學基礎上，忽視了人的學習與動物學習的根本區別；第二，把複雜的學習過程簡單化和機械化了，忽視了學習的目的性和能動性；第三，把人的學習活動限定於人為的場景，與人的學習的真實場景相去甚遠，其適用性自然就要大打折扣。
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教育實驗從人為場景走向真實場景
杜威尖銳地批評了把人的學習和社會環境割裂開來的做法，他指出，如果忽視社會環境對兒童的指導性影響，就是放棄教育的功能（杜威，2001，第83頁）。
杜威身跨哲學、心理學和教育學三大領域。
在哲學上，杜威批判了赫爾巴特把學生看做被動受教對象的傳統教育學思想，強調學校生活應該以學生為中心，一切必要的教育措施都應該服從於學生的興趣和經驗的需要，都應該有利於促進學生的生長。
在心理學上，杜威是機能主義心理學派的創始人，1886年出版了美國第一部心理學教科書《心理學》，1899年當選為美國心理學會主席。他主張學習是機體與環境的相互作用，強調心理與外部環境的不可分割，強調心靈、機體等因素的積極作用。他認為，有機體並不只是被動的適應環境，同時也在某種程度上改造環境。
在教育學上，他認為哲學是教育的最一般的理論，教育是檢驗哲學理論最重要的陣地，是「使哲學上的分歧具體化並受到檢驗的實驗室」（杜威，2001，第348頁）。他親自披堅執銳，把教育實驗研究提高到了一個新水平。
從1896年到1904年，他在芝加哥大學任教時創建了芝加哥實驗學校，史稱「杜威學校」。他按照科學實驗室的思路來建設實驗學校：對某種理論、陳述和原則予以說明、試驗、證實及批判；在特定的路線之內，做某些事實和具體原則的量的補充，使路線本身更加完備豐滿。這個學校1896年開學時只有16個學生，到1902年，學生達到140人。後來因為杜威辭職而停辦。
杜威創辦實驗學校，是為了驗證與豐富「教育即生長」的理論。他編制與試行了一整套新的課程系統，創造了一種新的教學模式，構建了一種新型的師生關係。他主張通過學習和重演家務、農業生產、冶鐵、畜牧、運輸、商業交換，甚至重演石器時代、鐵器時代、希臘社會、印第安部落、殖民時代等歷史場景，來幫助孩子學習各種知識。杜威學校的孩子基本上都在活動，不是出去郊遊，就是手工製作，或者表演和討論。杜威希望通過這些活動，來滿足孩子的固有衝動，讓他們學會自己探究，自己解決問題，從而使他們的智慧和人格得到全面發展。
杜威
20世紀30年代另一項值得提及的基於科學假設進行綜合教育改革的實驗是「八年研究（Eight-Year Study）」。
「八年研究」是美國進步教育運動史上規模最大的一次研究實驗，對美國的教育乃至整個世界的教育都產生了重要的影響。針對當時美國的社會需要和社會上對教育的不滿，「進步教育協會」組織了一場大規模的教改實驗，實驗從1933年到1941年，歷時八年，故稱「八年研究」。改革確立了6個目標：更好地掌握知識，學習更有連貫性，發揮學生的創造力，對現代文明的問題有清楚的了解，更好地個別指導學生，有更好的教材和更有效的教學方法（楊光富，2003）。
實驗結束時，以泰勒為首的追蹤研究組對「八年研究」的結果進行了評價。評價所採用的方法是挑選1475組大學生，每一組兩個學生，一個是實驗學校的畢業生，一個是其他學校的畢業生。
在挑選時儘可能地考慮到這兩個學生在性格、年齡、學習能力、家庭狀況及社會背景等方面的相似性。經過對照研究發現，參加實驗的30所中學的畢業生在11個方面具有明顯優勢：學年平均總分稍高；在大學學習期間，更容易獲得學術上的榮譽；在學術上似乎具有更強的好奇心；似乎具有更正確、系統和客觀的思維能力；似乎對教育的涵義有更清楚的認識；在遇到新的環境時，往往表現出更高的智謀；與對照組一樣，具有相同的分析問題的能力，但是他們解決問題的方法更為有效；越來越多地參與學生組織；在獲得非學術榮譽方面有更高的比率；在職業選擇上有更好的傾向性；積極關心國內和國際事務。對於這項實驗，泰勒在晚年依然津津樂道。
1986年他在《20世紀最有意義的五項課程成果》中總結了「八年研究」的四大成就，並特別強調：「對當今的課程開發實踐意義最大的是人們普遍接受了這樣一種觀念，即學校能夠開發出使大多數感興趣，有助於滿足一些學生的需要，同時也為學生在學院裡獲得成功提供必要準備的教育計劃。」
「八年研究」不僅對美國大學入學要求和中學課程產生了深遠的影響，而且還孕育了泰勒的課程理論。1949年，泰勒出版了《課程與教學的基本原理》一書，總結了他在「八年研究」中的成果。在該書中，泰勒把課程編制的主要步驟對應於對四個問題的回答：
1.學校應該達到哪些教育目標？
2.提供哪些教育經驗才能實現這些目標？
3.怎樣才能有效地組織這些教育經驗？
4.我們怎樣才能確定這些目標正在得到實現？
概括地說，課程應分為教學目標、學習活動、課程內容的組織和教學、評價四個基本要素，它使教育研究從形式的有效性上升到內容的有效性。
瑞典學者胡森（H.Husen）評價說：「泰勒的課程基本原理已經對整個世界的課程專家產生了影響。……不管人們是否贊同『泰勒原理』，不管人們持什麼樣的哲學觀點，如果不探討泰勒提出的四個基本問題，就不可能全面地探討課程問題。」
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思想、方法、技術的統一
文藝復興以後，誇美紐斯（1592—1670年）、盧梭（1712—1778年）的自然主義，達爾文（1809—1882年）的進化論，以及科學心理學的誕生，推動了歐美教育學科學化的進程。特別是教育實驗水平的不斷提高，實驗場景的更加逼真，實驗理論的日益豐富，使得人們對學習規律、教育規律的認識不斷深化。
與此同時，弗洛伊德（1856—1939年）的無意識心理學、格式塔的整體心理學，特別是維果斯基（1896—1934年）的歷史–文化心理學蓬勃發展，影響巨大，來自它們的直接批評和間接挑戰，都使人們對建立在行為主義、機能主義、聯結主義等基礎上的對學習和教育規律的認識感到不全面、不深刻，學習和教育規律的探索麵臨著新的突破要求。
第二次世界大戰不僅改變了世界的政治格局，也完成了對傳統哲學的終結。促成了從叔本華、尼採的現代哲學向近代哲學的轉變。存在主義、解構主義、批判主義、認知主義以及科學哲學紛紛登臺，為人們建立新的世界觀和方法論提供了養料。
不負眾望，瑞士哲學家、心理學家讓·皮亞傑（1896—1980年），基於長期的生物學、心理學研究，致力於在真實情境下以科學的實證方法探索人的學習和思維規律，使關於學習的本質和人的發展規律的認識達到了一個新高度。
皮亞傑認為，影響人的發展的條件有四個，即成熟、經驗、環境作用和平衡化。前三者是發展的經典性因素，而第四個條件才是皮亞傑最重要的發現。
皮亞傑認為，心理既不是起源於先天的成熟，也不是起源於後天的經驗，而是起源於動作。動作是主客體相互作用的中介，是認識的源泉。
最早的動作是與生俱來的無條件反射，兒童一出生就以多種無條件反射反應外界的刺激，發出自己需求的信號，與周圍環境相互作用；隨之而發展起來的各種活動與心理操作都在兒童的心理發展中發揮著主體與環境的中介作用。
而平衡化促進了同化與順應之間的和諧發展，並使得成熟、實際經驗和社會環境之間保持協調。更為重要的是，平衡作為一個過程，總是把兒童的認知水平推向更高階段。當低層次的平衡被衝破以後，通過同化和順應，平衡能夠在高一級的水平上得以恢復，從而導致了認知能力的發展，因此平衡化是認知發展的最根本的因素。
皮亞傑的發生認識論在不同文化區域的大量重複性實驗中得到普遍驗證。皮亞傑的理論極大地豐富了人們關於學習和思維本質的認識：
1.人的學習、思維的成熟和發展，除了已經被前人認識到的三個因素之外，最重要的看不見的因素卻是第四個因素，即平衡化，這也就是亞里斯多德追問的「第一哲學」，是隱蔽於現象背後的根本原因、根本動力，這個發現在心理學、教育學上的價值在某種意義上堪比牛頓萬有引力定律在物理學上的貢獻。
2.與物理學不同的是，人的發展是主體與客體互相作用的過程，是相互影響、相互改造，是人的自我建構過程，它揭示了人的主觀努力的不可替代性。
3.皮亞傑的發生認識論使得心理學從傳統的研究知識掌握的過程，上升到研究能力形成的過程，使教育與學習的接觸面和作用面大大拓展，使學習規律與教育規律的研究在更廣泛、更深刻的層面上結合起來。
當然，皮亞傑的發生認識論也有局限：第一，它過分強調人的發展的階段性，對人的能力發展的無限潛能估計不足；第二，對社會環境方面的影響因素的豐富多樣性估計不足，對歷史文化的積澱與人的發展的關係更是很少涉及；第三，皮亞傑的「動作」概念與社會實踐還是有很大的不同，沒有認識到平衡化是社會實踐的結果。社會實踐既是個體的實踐，更是群體的實踐，是人類改造自我、改造社會的根本力量。
事實上，皮亞傑的發生認識論是個體的發生認識論，將其推廣到社會群體中去就會捉襟見肘。正是在這一點上發生認識論後來受到社會建構主義的批判。
但是，無論如何，皮亞傑的發生認識論是心理學和教育學發展進程中的一座裡程碑，它在思想的深刻性與方法的科學性、技術設計的精巧性上達到的統一程度，罕有其匹，可以說，發生認識論把教育規律的研究提高到了一個新水平。
教育學作為一門人文社會科學，它的發展歷程證明，社會、歷史活動的規律不是沒有或無法把握，而是要針對不同學科的特點找到適合的研究方法；而且，事實證明，教育規律認識的每一次深化，都是思想與實證互動、實證研究在方法上取得突破的結果。
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總 結
今天我們對教育本質、教育特性的認識，比起赫爾巴特時代已經不知深入了多少，但比起社會的變化和人們的期望又顯得十分薄弱。加快科學教育學的建設，從歷史的發展脈絡中我們可以得出一系列重要啟示。
1. 高級學習能力是人類進化的最重要能力。
關於學習規律的研究為教育規律的研究奠定了基礎並開闢了廣闊的道路，並將依然是教育研究的主線和動力源。隨著學習規律研究的深入，學習規律的研究從刺激反應到認知探究，從知識習得到能力提升，從個體性學習到群體性教學，從人為場景實驗到真實場景實驗，視野不斷拓展，內容不斷豐富，關聯面不斷擴大。
可以設想，隨著網際網路、大數據、雲技術特別是人工智慧的到來，學習的形式和內容又會發生新的變化，同時也會為更先進的研究技術和研究手段的使用提供更多的便利。屏幕文化，增強現實，自適應學習技術，將推動人類從大規模標準化教學向大規模個性化教學轉變，關於學習、教育教學規律的研究也將揭開新的篇章。
2.關於教育規律的研究隨著學科的分化和交叉融合不斷深化。
科學教育學的發展與心理學、生理學、統計學的發展相伴相生，相向而行。隨著認知科學、腦神經科學、信息技術科學的發展和滲透，一門在更高層次上研究人類學習和教育規律的科學—學習科學正在迅速發展起來。
雖然這門科學還比較稚嫩，思想也比較龐雜，不同學科的介入如何聚焦還處在探索之中，但其已經表現出一些鮮明特徵：立足於以學習者為中心，從以教定學向以學定教轉變；立足於人的發展的整體性，推進知識、能力、價值形成的一體化，推進認知能力與非認知能力的共同發展；立足於人的發展的綜合性，提高學生綜合運用所學知識解決複雜問題的能力；立足於核心素養的培養，塑造能勝任未來工作的關鍵能力和必備品質；等等。這些都體現了教育自身和社會發展的共同要求，前景廣闊。
正如香港大學程介明教授所說：「神經科學關注腦，心理學關注個體行為，組織學關注機構，社會學和文化研究關注小組和共同體，教育變革關注教育系統，人類學關注社會。各學科的學者從不同領域促進了對『學習』的研究，為教育學科的發展提供了更堅實的理論基礎。」
3.關於教育規律的研究是理性思維、思想洞察和實證研究相互促進、相互推動的結果，把它們對立起來的觀點既不符合事實，更不利於教育研究的有效開展。
皮亞傑的研究是一個典型：他的發生認識論，構造了研究人的認知和思維發展規律的基礎和框架；他的實驗研究原則和思路，邏輯化的程序性和結果的可檢驗可重複，保證了研究的結果具有普遍意義；他的精巧設計更是一把金鑰匙，突破了頭腦黑箱無法打開的障礙，幫助人們透過外化的動作表現觀察到了頭腦內部的運動秘密。皮亞傑持續幾十年的研究過程，是這三者相互滲透、相互補充、相互印證的最好見證。
在歷史上關於認知和思維原理的假設很多，但一項假設如果沒有被實證，它就永遠是一種假說；有些實驗研究也獲得了重要發現，但由於沒有能夠揭示本質性原因，就無法上升為具有普遍解釋性和預測性的理論。任何以為思辨不需要實證、實證沒有理論就可以獲得真知的想法都是片面的、不切實際的。
由於教育活動的複雜性和系統性，尤其需要把思想和方法、人為場景實驗和真實場景實驗、先進的技巧和精巧的設計結合起來。隨著腦科學、信息技術、人工智慧等技術的整體性突破，可以預期未來幾十年關於學習規律的研究將會取得重大突破，並將引發教育教學活動的革命性變化。