学习科学的两次重大转折与学习研究的工程转向：基于学术思想史的考察

刘三女牙 周子荷 郑旭东 李卿

摘要：该文从学术思想史的视角出发，提出自学习科学创建以来，学习研究在三十年间经历了三次重大转向。第一次是让学习研究“立地”的“方法学转向”，以“基于设计的研究”的提出为标志，缓解了百余年来教育学与心理学之间的紧张关系，为学习研究走向统一提供了一个“脚手架”；第二次是让学习研究“顶天”的“基础研究转向”，以教育与认知神经科学崛起为标志，向基础研究下沉，并对实践产生了正反两方面影响。现在即将迎来第三次重大转折——学习研究的“工程转向”与学习工程的崛起。该研究提出，要从前两次重大转折中把握学习研究的未来走向，推动学习工程的崛起和可持续发展，既要基于“基于设计的研究”的工程隐喻，实现科学思维向工程思维的转换，促进学习研究中科学、技术与工程的一体化发展，又要直面学习研究从基础科学向应用实践转化面临的挑战与伦理问题，利用人工智能技术赋予的力量跨越二者之间“过于遥远的桥”，从而缓解“顶天”与“立地”之间重新浮现的巨大张力。

关键词：学习科学；基于设计的研究；教育与认知神经科学；学习工程

中图分类号：G434 文献标识码：A

学习科学的诞生深刻改变了20世纪初心理学家转向教育以来教育研究的力量格局，并在很大程度上塑造了21世纪初教育与心理研究的基本景观。自20世纪90年代初正式登上历史舞台，学习科学已走过了三十年历程。对三十年来创新发展的重大历史经验进行总结和反思，对于把握新时代教育与心理研究的历史脉动，更好地推进学习科学这一新兴学科领域可持续发展，具有重要的现实和未来意义。三十年来，学习科学先后经历了两次重大转折，实现了两个重大突破。从学术思想史的视角出发来审视这两次重大转折，或许可以获得更多面向未来的历史教益，使我们更好地应对即将到来的第三次重大转折——学习工程的崛起。

一、再思“基于设计的研究”：我们是否真正理解了学习科学第一次重大转折的历史意义

“基于设计的研究”原创于学习科学，但影响所及却不仅限于学习科学。作为一种研究方法论，它不仅以其创新性使学习科学卓然而立，还有效缓解了20世纪初以来教育学和心理学之间的紧张关系，对未来发展具有重大战略意义。

（一）捉摸不定的科学：教育研究的百年历史纠葛与现实困境

拉格曼（E. Lagemann）曾指出：20世纪初，心理学家转向教育，征服了教育学的新世界，带来了正反两方面的历史后果——“专业化”与“孤立化”[1]。专业化是指心理学家的加盟使教育研究在短时间内成为一种专门职业。孤立化是指教育研究远离了教育实践。这导致了一系列严重负面后果：教育研究困扰不断，教育学成为“一门捉摸不定的科学”[2]；更重要的是，教育研究成果在改进实践上效果不彰，让教育学在某种程度上沦为了中看不中用的“黑板教育学”。学习科学正是在这种背景下登上了历史舞台，其首要目标之一就是弥合教育领域内横亘在理论与实践之间的巨大鸿沟[3]。自20世纪80年代起，历经十余年探索，学习科学旗帜鲜明地提出了“人是如何学习的”这一新的研究纲领，明确以人类学习作为研究对象[4]。这必然带来研究场景的转换，即从原来的实验室转向人类学习发生的课堂[5]。研究场景的转换给学习研究带来了前所未有的复杂性挑战。为应对挑战，必须对传统的实验室研究范式进行改造，学习科学由此在学习研究的方法论上实现了20世纪后半叶以来的最重大突破，开创了学习研究的新范式——“基于设计的研究”。

（二）“基于设计的研究”是学习研究走向统一的“脚手架”

课堂学习是一个真实、具有高度复杂性同时也蕴含着丰富文化要素的系统。为了驾驭这一新的复杂研究场景，学习科学家提出了“设计实验”的新思路。“设计实验是以整体思维来综合把握学习实践的一种研究范式，通过创建有效的环境，以系统工程的方式处理各种复杂变量”[6]。“设计实验”后来以“基于设计的研究”广为人知，开启了学习科学这一新学科自诞生以来的第一次重大转折，为20世纪末以来的学习研究提供了新的认识论基石和方法学框架。2000年出版的《人是如何学习的——大脑、心理、经验与学校》被公认为学习科学的宣言书[7]。学习科学家在其中不仅正式提出了以“人是如何学习”的这一新的命题为核心的一整套进步的科学研究纲领，而且雄心勃勃地要把对大脑、心理、经验的研究统一起来。对大脑、心理和经验的研究是在截然不同的场景和时空尺度中展开的。要把它们统一起来谈何容易？！如果没有“基于设计的研究”这一新的科学研究方法论，我们很难想象学习科学家何以可能把研究大脑的认知神经科学、研究心理的心理学和研究经验的教育学围绕“学习”这一核心主题统一起来。21世纪以来学习科学的历史发展也表明，学习科学家立足于课堂这一真实场景，正是运用“基于设计的研究”这一新的方法学框架，才开启了让原本散落在各学科领域中的学习研究走向统一之学习科学的新征程。

（三）“基于设计的研究”是一种研究的方法论而不是方法

长期以来，论者在对“基于设计的研究”的理解上，存在着重大误解或迷思。它往往只是被作为一种研究方法来对待。回望学习科学的三十年历史，首先需要澄清的一个认识是：“基于设计的研究”不是具体的研究方法，而是一种研究的方法论。这种方法论有效突破了传统学习研究从心理学舶来的实验室研究取向，在对其进行改造的基础上，拓展了应用场景，实现了對杜威传统和桑代克传统的融合乃至超越[8]，开辟了学习研究的第三条道路。借用斯托克斯（D. Stokes）在《巴斯德象限——基础科学与技术创新》一书中的科学研究分类框架[9]，“基于设计的研究”开创的学习研究新路向，整合集成了以知识发现和理论建构为取向、由好奇心驱动的纯粹的基础研究（就一般科学来说以玻尔为代表，就学习研究来说以桑代克为代表）和以实践应用和绩效改进为取向、由实用驱动的应用研究（就一般科学来说以爱迪生为代表，就学习研究来说以杜威为代表），属于学习研究的“巴斯德象限”——由应用激发的基础研究[10]。更为重要的是：“基于设计的研究”作为一种研究的方法论，历经多年发展，其影响所及早已超越了学习科学这一单一领域，成为更为宏阔之教育研究的新范式，推动了20世纪末以来教育研究的革命，有效缓解了教育研究的百年历史纠葛与现实困境[11]。

二、教育与认知神经科学的崛起：如何评价学习科学第二次历史转折的是非与功过

在提出并发展了“基于设计的研究”这一新的研究方法论之后，学习科学家便开始了让学习科学“顶天立地”的新努力。“立地”是指重新回到现实课堂运用“基于设计的研究”研究真实的学习并改进学习绩效。“顶天”是指不断向基础研究挺进，在细胞、基因乃至分子的水平上揭示学习的机制。学习科学由此也迎来了第二次重大转折，即基础科学转向，其标志性成果便是教育与认知神经科学的异军突起。

（一）以认知科学为中介学习研究与神经科学联姻的三部曲

将神经科学融入学习研究的努力迄今经历了三个阶段。早期，以桑代克为代表的教育心理学者便提出“构成神经系统的神经元及其附属器官的结构和活动是个体智力、个性和技能的生理学基础”[12]。但整个20世纪上半叶，年轻的学习研究与同样年轻的神经科学之间并无太多实质性联系。20世纪60年代后，功能性核磁共振等技术的蓬勃发展，细胞神经科学、分子神经生物学的进步，让认识人脑认知活动的机制成为可能。心理学家米勒（G. Miller）于20世纪70年代首次提出了“认知神经科学”的概念，将认知科学与神经科学结合，旨在回答人类大脑如何调用各层次的组件包括分子、细胞、脑组织和全脑去实现人类的认知或学习活动，揭示神經系统的不同结构如何联结或组织而影响人类的行为，探索自我意识、思维、想象和语言等涉及人类认知活动的神经机制[13]，建立心智、行为与大脑三者的联系。在这一时期，认知神经科学对脑内部的功能及认知机制的关注[14]，极大丰富了学习研究的视野与内涵，推动了学习研究进一步的整合与发展，并为教育与认知神经科学的崛起铺平了道路。

近年来，生命科学的飞速发展、神经影像等技术工具的进步，初步揭示了神经系统中的生物进程对学习的影响机制。但神经科学精细实验的研究成果往往难以明确应用于可变因素较多的复杂教育场景，无法真正给教育实践改进及教育政策制定提供指引[15]。为了让教育学更科学，同时也为了让神经科学更有用，以认知科学为中介与桥梁，以学习科学家为主力，教育与认知神经科学这一交叉学科便应运而生，并成为21世纪以来学习科学最重要的历史进展。卡鲁（T. J. Carew）和马格赛门（S. H. Magsamen）将其定义为“一门整合神经科学、心理学、认知科学和教育的共同领域，针对学习与教学中的诸多问题，通过脑成像等技术手段，从生理、心理、行为等角度更全面地了解学习过程，从而将有关学习神经机制的研究成果转化为更有效的教学方法、课程和教育政策”[16]，以基础科学的眼光来审视教育这门“艺术”[17]，在自然科学的意义上奠定教育发展的科学基石。从这一意义上讲，神经科学的加盟、教育与认知神经科学的崛起，进一步延长了学习研究的战线，使学习研究进一步向纵深推进，人类离打开大脑这一学习实践中最后的黑箱又进了一步。

（二）好的、坏的和烂的：教育与认知神经科学的是与非

然而，教育与认知神经科学自诞生以来便面临着争议，在实践中也产生了“好的”“坏的”和“烂的”教育与认知神经科学。总体来看，教育与认知神经科学以学习研究这一主题为枢纽，对教育学、心理学和神经科学进行高度整合，推动了人类对学习与大脑机制的全面探索，对学习这一复杂系统做出了更深刻解释，有力推动了学习科学发展，特别是促进了学习研究的基础科学化，从而使学习科学的根扎得更深、更牢。对学习的科学研究自此由宏观走向微观，从使用交互分析、话语分析、教育数据挖掘等方法关注显性学习行为改变过程，到应用脑成像、脑电、心率等技术测量隐性大脑活动变化状态[18]。“好的”教育与认知神经科学在清晰解读人类学习的基础上，致力于打通神经科学、心理学和教育之间的界限[19]，实现神经知识向学习实践的成功转译，从而产生明确的教育实践价值[20]。

与此同时，大量“神经神话”也涌入教育领域[21]，从而产生了“坏的”和“烂的”教育与认知神经科学。例如，男性脑和女性脑、大脑只开发了小部分、将儿童区分为左脑和右脑学习者等话语体系在教育界和社会公众中拥有很大市场，并由此衍生出了所谓“基于脑的教育”，甚至提出神经科学与教育之间产生联系的原因是由于学习者都有大脑[22]。“神经神话”看似以神经科学为基础，实际上缺乏可靠的实证研究基础，常常将不科学的知识与无效的、未经评估的课堂教学方法生硬联系在一起，在课堂中运用、传播，严重违背了教育与认知神经科学发展的初衷，也会让致力于向基础研究下沉的学习科学误入歧途。为了教育与认知神经科学的可持续发展，为了学习科学在向基础研究下沉的道路上走得更稳、更远，必须剔除毫无根据的“神经神话”，坚持对学习的神经机制、遗传特征、认知过程等方面进行全面的基础分析[23]，为情境化环境中的教与学提供扎实的研究支撑，为教育领域创造科学的知识[24]。

三、汲取历史的经验与智慧：从两次重大转折中把握学习科学的未来走向

（一）科学、技术与工程的一体化发展：“基于设计的研究”的工程隐喻及其未来意蕴

在“基于设计的研究”中，“设计”与“迭代”这两个工程学的核心概念占据着重要地位。“基于设计的研究”因此而成为一种具有整体性系统思维和工程视角的学习研究方法论，集干预性、迭代性、过程性、效用性与理论性于一体[25]，对学习科学可谓影响深远，其集中表现为使后续的学习研究展现出浓郁的工程学色彩。进一步丰富和发展“基于设计的研究”这一理论与实践一体化的研究方法论框架，使科学、技术与工程之间形成稳定的耦合结构，相互推动，一体发展，才能把学习研究不断往前推进。学习是一个复杂系统，变量元素的不确定性使得在学习研究过程中的每个环节无法被严格控制，因此学习实践结果的未知性对整个系统的调整与优化提出了更高要求。“基于设计的研究”提供了一套完整框架，通过层层递进的评估与分析、渐进式的迭代与反馈及持续不断的设计与优化，可以适应复杂的学习场景。如果三十年前，它可以有效弥合当初主要是心理学层面上的学习研究与教育实践之间的巨大鸿沟，今天它同样可以以认知科学为中介与桥梁有效缓解神经科学层面上的学习研究与教育实践之间的紧张关系，并在这一过程中开辟出一个科学、技术与工程一体化发展的学习研究新天地。

“基于设计的研究”强调实践场景下的设计、反馈、修正及循环迭代[26]，十分符合当今科学、技术与工程在一个从理论到实践的连续统中耦合发展、交织前进的基本趋势。科学理论的发展建立在观察与归纳、推理与验证的基础上，是一个不断完善、修补与试错的过程，而“基于设计的研究”也是遵循这样一套循环迭代的邏辑，这样的研究模式有助于发展复杂情境下的学习理论。同时，“基于设计的研究”强调认知过程、学习过程及研究过程的清晰化和透明化，为科学演绎与验证提供了丰富材料。借助造物取向的工程隐喻，“基于设计的研究”超越了对世界的静观，深度参与到对研究境脉的系统性构造中，并以此促进新理论的产生、发展，并推动其向实践的无缝迁移和平滑应用[27]。从这一意义上讲，“基于设计的研究”还远远没有丧失自身的历史合理性。更重要的是，早在一百年前，杜威就曾指出，教育科学的源泉从根本上讲，不在实验室而在课堂[28]，“基于设计的研究”作为一种面向真实复杂场景的研究方法论，把学习研究真正扎根于鲜活的学校教育与课堂学习实践，这何尝不是历经百年之后对学习研究之本真的回归。

（二）跨越“过于遥远的桥”：学习科学从基础研究向实践转化面临的挑战与伦理问题

如果说教育神经科学在推进学习科学向基础研究的更深层次迈进上做出了突出贡献，让学习科学能够更加“顶天”，那么在“立地”这一层面上则仍面临巨大挑战。教育与认知神经科学在学习研究上的基础科学发现在向现实的教育与学习实践转化时尽管不乏成功例子，但更多的是遭遇质疑乃至失败。2001年，为了把教育实践建立在科学的基石上，美国国家科学基金会启动了学习科学中心项目。其中一个中心“认知与教育神经科学中心”便是由神经科学家加扎尼加（M. Gazzaniga）领衔，致力于认知神经科学与教育领域的融合，推动认知与教育神经科学的基础研究，促进神经科学家与教育工作者之间的对话与合作，基于神经科学的成果创建教学干预措施，提升学习绩效，深化教育改革。该中心仅运营一年时间便停止了，背后的原因令人深思。尽管教育学与神经科学目前自身的发展都已相对成熟，然而它们本身都已经形成了根深蒂固以及差异化的学科文化及研究方法。教育学的现象学视角强调学习者的个人经验，而神经科学的自然科学视角注重科学分析。此外，它们在科研成果的转化和运用上也存在不同的话语体系。二者之间的距离被布鲁尔（J. Bruer）称为“一座过于遥远的桥”[29]。能不能越过这座桥，决定了学习研究最终是否能够达到一门统一的学习科学这一彼岸。

此外，还需要关注的一个重大议题是学习科学的基础研究成果在向实践转化应用中的伦理问题。不恰当地使用神经科学相关技术可能会干预人类的自主权利，影响人类的自由意志和自我意识[30]。教育神经科学研究的大脑是人体最复杂、最特殊的器官，若对其进行神经层面的干预，则会直接影响人类的思维与意识，这样的操作在教育实践中有着极大伦理风险，若不加以控制与引导，将对学习者产生严重不良后果。针对教育与认知神经科学实践中的种种伦理问题，树立以人为本、尊重人、保护人、发展人的教育与认知神经科学实践价值观，保护学习者的个人权利，显得尤为重要。为了避免教育与认知神经科学的错用和误用，神经伦理学，一门“从哲学视角研究人脑治疗和增强以及对人脑的干预的对与错，好与坏”的学科，为神经科学的知识在教育领域的应用实践提供了伦理层面的初步指引[31]。然而，要让学习科学在教育与认知神经科学层面上的基础研究成果全面走向教育与学习的实践，仅有这些初步指引远远不够。新生的教育与认知神经科学需要构建一套完整的伦理准则，才能为日后自身的发展乃至整个学习科学的进步保驾护航，指明方向。

四、学习研究即将到来的第三次转折：学习工程的崛起与“顶天”“立地”之张力的消弭

自20世纪90年代以来，学习科学在“顶天”“立地”上实现了重大进展。然而“顶天”和“立地”是两个不同的发展方向。在这两个方向上取得的进展越大，理论和实践之间的张力便越大。如果说在前15年间学习科学通过“基于设计的研究”一度缓解了理论与实践之间的张力，鉴于后15年教育与认知神经科学的迅速发展及其在学习的基础科学层面上获得的众多发现，理论与实践之间的张力又重新达到了新的严重程度。

（一）“垂直问题”及其破解：学习研究中科学思维与工程思维的分野与转换

学习的基础研究与教育实践存在着很大差异。神经科学家从研究单个基因和蛋白质的作用到研究整个大脑，而教育研究往往从单个孩子的层面开展。在毫秒尺度发生的事件难以影响学习这一发生在中观时间尺度的事件，两者之间研究层次上巨大的差异被威林厄姆（D. T. Willingham）称为“垂直问题”[32]。此外，神经科学中大部分研究场景都是单一的、去情境化的，忽略了教育环境中教育工作者自身在内的各种社会和环境因素等所起的“扰动”作用[33]，很难实现基础知识向教育实践的直接运用与转化。因此，基础理论研究如何影响教育政策或实践，或如何推进一门新的、综合性的教育科学，具体机制和路径目前尚不明了[34]。一如学习科学诞生之初，伴随着“南辕北辙”的两次重大转折重新出现的这种巨大张力，既使学习研究陷入了巨大危机，同时也蕴含着新的突破性发展的战略机遇。如何克服在真实的课堂世界中的应用研究和在受控的实验室世界中的基础研究之间存在的哲学界限[35]，缩小理论与实践之间的巨大鸿沟，弥合“顶天”与“立地”之间的张力是目前教育领域亟待攻克的难关。

为了缓解这种重新浮现的巨大张力，推动学习科学新一轮创新发展，思维方式的转换迫在眉睫，即从面向理论构建的分析的科学思维转向面向实践发展的综合的工程思维。从已有的历史实践看，科学思维与工程思维之间存在着明显的分野。科学致力于理解和探索自然现象，以促进知识的增长。工程则着力于设计和制造人造物[36]，以提升实践的效能。科学家以单维、逻辑的思维方式为主，往往秉承一个立场，一以贯之。在这种思维的主导下，科学家构建的理论模型往往是封闭性的、理想化的、去情境化的，对模型的输入有着明确的规定和严格的控制，由此产生确定的、唯一的输出方案，这与现实世界相距甚远，很难与现实情境的多样性与复杂性兼容。工程师则面向实践背靠理论，面对现实的技术、经济等约束性条件，需要协调多种变量，强调综合思维，他们采用的模型具有很强的开放性，与真实场景密切相关，能够实现与现实场景的实时动态交互，根据反馈情况进行调整与改进，在此基础上形成不断优化的工程实践输出方案。为了应对学习研究的复杂性，弥合重新浮现的理论与实践之间的巨大张力，实现科学思维向工程思维的转换，刻不容缓。这种转换不但有其自身的内在逻辑和历史必然性，而且将催生一个崭新的学习研究领域——学习工程，进而改变既有学习研究的力量格局。

（二）学习工程是否可能及如何可能：学习研究引入工程思维的内在逻辑与技术支撑

学习是一项面向实践的复杂过程，需要不断探索、设计与优化，工程思维则是对学习过程进行探索、设计与优化的天然良方。学习工程基于学习理论，借助学习技术，在改造现实世界的造物实践中，对科学理论进行验证，为技术应用创造平台，最后达到最优化的学习效果。这意味着，学习工程的崛起，将促使学习研究在学习科学登上历史舞台之后迎来第三次重大转折，有力推动学习研究从“科学”向“工程”转向，更有效地打破学习研究中理论与实践之间的割裂。

为学习研究引入工程思维，推动学习工程的崛起，核心、首要和基本的任务是为学习工程构建一套不同于学习科学、也不同于学习技术的新方法论。这套新方法论以工程思维为内涵，基于过去的经验和分析的方法设计复杂系统，并综合科学和社会等条件限制以满足既定目标[37]，从而促进未知世界和约束环境中的最佳变化[38]，能够引领学习科学、学习技术在学习工程实践中的整合，有效应对学习实践的复杂性。学习工程的方法论既吸收了一般意义上的工程方法的合理内涵，又在认识论和实践论的高度上超越了它，具有工程性、系统性及最优化的特点。工程性意味着实践性强，对学习基础研究向实践的高效转化，学习技术在真实情境下的精准运用提供了明确步骤。系统性代表着系统内部的元素之间有着高度的相关性和整体性，强调不同学科之间的融合、组织与协调。最优化体现了学习工程方法论的高效性、适应性，通过循环迭代不断修正与完善，可有效提升学习实践的绩效，并以跨学科方式推动学习科学和学习技术的双向赋能。

如果说新方法论的构建为学习工程的崛起提供了可能，那么以人工智能为代表的新一轮信息科技革命则可以把这种可能转化为现实。在教育的意义上，人工智能与传统的信息通信技术具有根本区别。人工智能在教育变革中的关键性地位，与其以人类的学习机制为支撑的技术发展之路密切相关。人工智能科学家在研究人类智能的基础上，不但开拓了学习研究的新天地，还引领了新一轮信息技术发展的时代潮流。人工智能与学习研究同出一源。一方面，人工智能的研究以对人类智能、特别是人类学习机制的理解与认知为基础和前提。另一方面，对学习机制的科学探索又不断从人工智能的理论发展与技术创新中汲取灵感和力量。从这一点看，人工智能的教育应用，不需要经历像传统信息通信技术那样的整合转化，也不需要额外寻求学习理论的支撑，因为它本身就蘊含了对学习的科学理解，可以直接实现向教育实践的平滑迁移。人工智能这一领域内在地包含了学习的科学与学习的技术，其面向教育实践的工程化应用，不但将让学习工程成为现实，还将实现学习科学、学习技术在学习工程这一平台上的双向融合与一体化发展。

五、结语

心理学家艾宾浩斯曾说：“心理学有一个悠远的过去，却只有一个晚近的历史”。这句话用来评价学习研究也很恰当。学习研究的历史几乎和学习本身的实践一样悠久，但对学习的科学探索却是20世纪初叶心理学家转向教育才开始的，而严格意义上的学习科学的出现则是20世纪80年代的事情。自心理学家转向教育研究以来，一百年过去了，经由一代又一代学者坚持不懈、前赴后继的努力，学习研究早已越过前山，到了新的更高的境界。自20世纪80年代以来，两次重大历史转折，塑造了今日学习科学的现实景观，也孕育了学习研究创新发展的未来之路。面对历史的风云激荡，面对即将到来的第三次重大转折，面对学习工程的崛起，每一位教育工作者都应该思考的是：生逢百年未有之大变局，教育究竟向何处去？学习究竟向何处去？学习研究究竟向何处去？

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作者简介：

刘三女牙：教授，博士，博士生导师，研究方向为教育大数据、智能教育、教育技术。

周子荷：在读博士，研究方向为学习科学、教育技术、理论与国际比较。

郑旭东：教授，博士，研究方向为教育技术学基础理论。

李卿：副研究员，硕士生导师，研究方向为教育信息科学、教育大数据。

Two Returns of Learning Sciences and the Emergence of Learning Engineering： From the Perspective of Intellectual History

Liu Sannyuya1，2，3， Zhou Zihe1，3， Zheng Xudong3， Li Qing1，3

（1.National Engineering Laboratory for Educational Big Data， Central China Normal University， Wuhan 430079， Hubei； 2.National Engineering Research Center for E-Learning， Wuhan 430079， Hubei； 3.Faculty of Artificial Intelligence Education， Central China Normal University， Wuhan 430079， Hubei）

Abstract： This paper from the viewpoint of history of ideas， proposes that learning sciences has experienced three returns over the past thirty years. The first methodological shift was marked by the introduction of design-based research， which relieved the tension between pedagogy and psychology over the past hundred years， providing a scaffold for the unification of learning research； the second basic research shift was marked by the rise of education and cognitive neuroscience， which makes learning sciences focus on micro field， and brings about both positive and negative effects on practice. Now， we are about to facing the third great turning point of the engineering shift of study research and the emergence of learning engineering. The author puts forward that we should grasp the future trend of learning sciences from two major returns， which means it should be based on the engineering metaphor of designbased research to realize the transformation from scientific thinking to engineering thinking， promote the integrated development of science， technology and engineering in learning research， as well as face up to the challenges and ethical issues in the transformation of learning sciences from basic research to applied practice， so as to relieve the enormous tension that has re-emerged between the basic research and practice.

Keywords： learning sciences； design-based research； education and cognitive neuroscience； learning engineering

收稿日期：2021年10月14日

責任编辑：李雅瑄