Ⅱ．如何運用類比來促進學習

在學習情境中運用類比的方法主要有兩種（見圖A.2）。

 

（1）在解釋新的事物或觀點時，把它類比成一個人們熟悉的例子；

（2）提供兩個或更多的類比事例，讓學習者探索其中共存的深層結構。

 

舉個具體的例子，人們常常把血管類比為高速公路來輔助理解，或者把地球地層的結構類比為桃子的結構來進行闡釋，等等。同樣，在科研領域的最前沿，人們也常會用已知事物來類比新發現。科學史上最令人印象深刻的例子莫過于開普勒的萬有引力定律，這一概念成功地解釋了行星按橢圓形軌道運行的原理（Gentner et al.,1997）。他從太陽光芒強弱程度變化的類比中獲得啟發：光線照得越遠，強度就會越弱，以此類推，萬有引力亦是如此。雖然這個思路現在看來非常容易理解，但在當時可不是一拍腦袋靈光乍現得來的。事實上，開普勒經過多年研究才逐漸將光線與萬有引力之間的類比關系勾勒出來，用來解釋行星的橢圓軌道。由此可見，一個好的類比需要經過設計者仔細推敲，從而讓學習者能夠由已知事物出發，自然地構建起通向新事物的橋梁。

類比的第二種應用方法是為學習者提供至少兩個類比事例，然后要求他們從其中推理出共通的深層結構。研究證明這種方法的學習效果極佳。讓學習者自行發現其中的規律，遠比提供現成的、“喂到嘴邊的”規律說明，外加一個實例要有效得多！這一點需要特別注意，因為作為學習的組織者或是知識的傳授者，我們很容易忍不住提前揭曉謎底，心急火燎地把其中的奧義和盤托出，結果就是很遺憾無法為學習者留下充足的探索空間與思考時間。比方說，美國的中小學中，“先展示一個例子再講解其原理”就是一種極為常見的教學方法（Richland, Zur, & Holyoak,2007）。但是如果我們從學習效果的角度出發，老師們可能就需要在教學方式上進行一些積極的調整。從下面這項經典的研究中我們就可以明顯地看出，學習者自行總結類比規律的優勢顯著。在該研究中，研究人員希望了解人們思考解決鄧克（Duncker）放射治療問題的過程（Gick & Holyoak,1983）。該問題如下：

 

一位腫瘤病人需要進行放射治療。如果醫生要想消滅深藏在體內的腫瘤細胞，就需要使用高強度射線，但是被射線穿透的健康細胞也會被一同殺死。而如果為了保護健康細胞而減弱射線強度，卻又殺不死腫瘤細胞。請問醫生該怎么辦呢？

 

為了探究如何輔助參與者依靠自己的力量得出答案，研究人員為該問題設計了幾個不同的類比案例作為參考。例如，其中一個例子是：

 

一位將軍要率領軍隊攻下一座城池，他必須兵分幾路從不同方向進攻，因為如果讓全部兵力從一個方向進攻，就會壓垮護城河上的大橋。

 

另一個用來類比的例子則與救火有關：

 

消防員們想要撲滅一場大火，如果讓所有水槍都從同一個方向噴射，那么水槍巨大的反作用力會使消防員難以控制；因此消防隊員們用好幾把水槍從不同方向噴水，保證滅火水量的同時又把反作用力控制在了合理的范圍之內。

 

除了提供類比案例，研究人員還將其中的規律總結出來寫成原理描述：

 

先分散力量，再集中解決目標。

 

看到這里，想必你一定知道問題的答案了：醫生可以從幾個不同的角度同時用幾束強度較弱的射線集中照射腫瘤細胞。

基于上述兩個例子和一段原理描述的素材，研究人員搭配出6種不同的條件組合，希望了解其中哪種組合最有利于參與者自己解答出放射治療的問題（見圖A.3）。首先，參與研究的大學生都會拿到一本資料冊。每個人的資料冊最后一頁都會印著放射治療問題，但并不會提示該問題與資料冊中的其他內容有關。各條件組的不同之處在于資料冊里面的內容，其中“例子”有三種可能性：沒有類比案例、一個類比案例、兩個類比案例（攻打堡壘和滅火問題），同時“原理講解”有包含和不包含兩種搭配。下表展示了一共6種不同的條件，以及各條件組中能自己解答出放射治療問題的學生數比例。

通過兩個類比例子進行推理而得出答案的學生人數（62%,52%），要比沒有參考任何類比的學生數（28%,18%）高出一倍多；同時，參考了兩個類比例子卻沒有讀到規律講解的學生數（52%），也比讀過規律外加一個類比例子的學生表現得好（32%）。這有點讓人摸不著頭腦，畢竟講解原理再搭配一個例子是大家普遍采用的學習和教學方法，然而實際效果卻并不那么理想。這是為什么呢？

問題出在學會了某個概念并不代表真正懂得該何時應用它。之所以原理加單一例子的組合效果不盡如人意，是因為學習者并沒有領悟到該原理適用場景的多樣性。例如，那些讀到兵分幾路攻打堡壘案例的學生，雖然學習了相應的規律原理，但是卻無法舉一反三地將這一原理應用于其他情境，反而是看過兩個不同情境例子的學生更能切身體會這一點。因此，我們要盡可能展示出某一原理應用場景在表面特征上的多樣性，來幫助學習者打開思路，提升應用的靈活性。