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《地平线区域报告·中国》:未来五年的九大关键教育趋势

作者:北京师范大学智慧学习研究院 发布时间:

《地平线区域报告·中国》:未来五年的九大关键教育趋势

作者:北京师范大学智慧学习研究院 发布时间:

摘要:权威机构预测教育的未来

future.png《2016新媒体联盟中国基础教育技术展望:地平线项目区域报告》是美国新媒体联盟(NMC)与北京师范大学智慧学习研究院合作研究的成果,旨在帮助中国中小学学校领导及相关决策人员及时了解有利于促进全国基础教育阶段教学、学习以及创造性探究的教育技术领域重大发展态势。

据介绍,本报告中所有研究均采用新媒体联盟的德尔菲(Delphi)研究方法,以便于专家组在观点上达成共识。在本报告中,专家组围绕未来五年内有望对中国基础教育的教学、学习及创造性探究产生影响的新兴技术展开研究。新媒体联盟地平线研究项目始于十四年前,至今仍在持续进行中,其宗旨在于对有可能给全球教育带来重大影响的新兴技术进行系统的确认和描述,其中最为显著的成果就是颇具盛名的《新媒体联盟地平线报告》系列。本报告的撰写过程也遵循了地平线系列报告的基本程序。

《2016新媒体联盟中国基础教育技术展望》目的在于探究中国在教育技术方面的重大发展,并针对中国具体情况,预测它们的潜在影响。作为项目前期准备工作的一部分,2015年7月至10月间,遴选的专家组应要求对数百篇相关文献、新闻报道、博客、研究课题及项目进行了深入分析考量,并最终选定了中国基础教育领域未来五年内有望面临的最为显著的技术议题、其发展趋势以及面临的挑战。

项目专家组名为“2016年地平线项目中国专家委员会”,这个思想领袖荟萃的团队,所有成员均为学识渊博的精英,在各自领域享有极高声誉。团队成员背景各不相同,代表了基础教育领域各种不同的视角和观点。项目执行过程始终遵循数据开放的理念,所有阶段性项目、二手研究资料、研讨以及排序工具均可通过china.nmc.org网站查阅。报告形成过程中所采用的具体研究方法可参见本报告结尾部分的特别章节。

专家组确定了教育技术方面的九大关键趋势、九大重大挑战以及十二项重要进展。其中,报告将十二项重要进展的每项另起一页,对其所涉及的教育技术进行相应的定义和描述,并按照未来“一年”、未来“两至三年”以及未来“四至五年”三个不同的时间段,将这些对中国基础教育极具重要影响潜力的技术进行了归类和排序。

在这部分报告中,每项技术均先对其进行准确严谨的定义,随后概括该技术与教育的相关性,并列举其当前在现实生活中所运用的实践案例,最后提供了一个简短的拓展阅读书目,以满足有意了解更多相关信息的读者之需。而之前的几个章节则分别详细介绍专家组所确定的重大趋势和挑战,并阐释了专家组认定它们构成中国学校未来五年内教育技术运用情况显著影响因素的原因。

对教师、学校领导、教育行政人员、决策者以及技术人员而言,本报告的三个部分均可作为可信的参考资料和直观的技术规划指南。我们衷心希望,本研究能够对教育机构的技术相关决策提供借鉴,从而提升、支持或拓展中国基础教育阶段的教学、学习及创造性探究成果。世界各地的教育专家、主管机构都将新媒体联盟地平线项目及其区域性、全球性报告视作制订各自教育技术相关关键性战略规划的重要参考。也正是基于同样目的,我们在此竭诚撰写并发布这份地平线项目区域报告:《2016新媒体联盟中国基础教育技术展望》。 

加速技术应用进程的关键趋势

新媒体联盟地平线项目所关注的技术发展根植于当代背景下,反映教育领域以及宏观世界的当前现实。为确保项目切实秉持这一视角,专家团队中每位成员分别确定了当前对中国学校的教学、学习以及创新性探究产生影响的关键趋势,然后对这些趋势进行排序,并以此作为观察的棱镜,来预测这些新兴技术获得广泛应用所需的时间。专家组认为,在未来五年内,这九大趋势很有可能会在驱动技术规划、决策制定中发挥巨大作用,并可分为三类:长期趋势、中期趋势以及短期趋势。长期影响趋势是指对基础教育已有重要影响,并将在未来五年或更长时间内持续广泛应用于基础教育的趋势;中期和短期趋势则指最近才刚刚开始出现,且影响周期相对较短的趋势。

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长期趋势——在未来五年或更长时间内推进中国基础教育的技术应用

01. 推动文化变革与创新

为培育创新精神,适应经济需求,学校必须进行结构调整,激发创造性和创业精神。教育专家们致力于开发新型教学方法和程序,以此促进自上而下的变革,使其能够广泛适用于各类教育机构。技术是推进校园文化创新的催化剂,其适用范围广泛,且投入低、收效好。在国家层面,中国教育部认识到高考制度可能阻碍了创新教育实践的实施以及信息技术的普及。近年来,教育部已经提出了一系列高考以及大学招生体系的改革方案,旨在提高学生综合素质,并鼓励为教育技术的应用提供更多机会。

02. 学生从消费者转变为创造者

在全世界范围内,越来越多不同学科的学生不再仅仅简单消化和吸收教学内容,而是通过实践和创造来学习,学校教学实践的重心也正在发生转变。创造力日益成为主动学习、实践性学习的主旨,这一点可以通过过去几年中日益增多的学生原创视频及越来越多的创客群体体现出来。

03. 转向深度学习方法

目前,课堂教学日益关注深度学习。所谓深度学习,是指以创新方式向学生传递丰富的核心内容,供其学习并学以致用。 项目式学习、挑战性学习及其它类似方法能够促进学生主动学习,且使教学更加以学生为中心。对于阅读这样的日常活动,新疆生产建设兵团第二师华山中学(小学部)以学生深层阅读为目标;他们利用学习元平台组织学生进行四个阶段的阅读,分别为:共同初读、个性化细读、群体研读和反思回读,促进学生的深度阅读和学习,并从共同阅读经典著作中受益。

中期趋势——在未来三至五年时间内推进中国基础教育的技术应用

01. 日益注重学习的测量


目前,人们对于使用新数据资源的兴趣与日俱增,以获取个性化学习经验、实行持续的形成性学习评价和绩效评估;对于新数据资源的兴趣推动了一个相对较新领域的发展——数据驱动的学习和评估。这一趋势的关键要素是“学习分析”技术,也就是网络分析系统的具体运用。网络分析技术常用于企业分析商业活动,利用大数据确定消费趋势进而预测消费者行为。教育领域也正在着手探索数据科学方面类似的应用,从而进行学习者特征分析,即收集和分析每一位学生在网络学习活动中交互的大量细节。其最终目标是为了构建更好的教学法、使学生主动参与学习、识别高风险学生群体(即存在学习困难的学生群体)、评估影响学生学业和成功的因素。

02. 重设学习空间

一些思想领袖认为,新的教学与学习形式需要新的教学与学习空间。中国基础教育逐渐从以讲授式为主的传统模式转向更多学生动手参与的新模式,教室开始模拟真实的世界和社会环境,以促进学生间有机互动并解决跨学科问题。以北京史家小学为例,它一直遵循STSE (科学、技术、社会和环境)教学框架,为每一学科设计了四个不同且具有探究性的空间,并允许学生动手操作。

03. 新形式跨学科研究兴起

根据塞奇出版资料,跨学科研究是指融合两个或多个不同学科的教育活动,例如工程与艺术的结合。 在现实世界特别是在工作领域中,需要一种能够反映对不同领域综合理解的技能。在我国,更多的学校正在寻找有意义的方法,能够让学生体验学科间的交叉点,参与到一种融合了批判式思维、想象力和实际应用的活动中去。

短期趋势——在未来一至两年的时间内推进中国基础教育的技术应用

01. 发现式学习日益增多

发现式学习方法是探究式学习的一个方面,即学生利用学习资料和自身的生活经验解决问题。在这个模式中,学生利用批判式思维,有时还通过开展实验来解决开放性问题。发现式学习的一个重要方面就是为学生创造与周围环境交流互动的机会,这通常需要他们在现实世界中进行课外实践。

02. 更多应用混合式学习设计

将线上学习与线下面对面学习相结合的混合式学习方法在学校中的应用不断增加。混合式学习的益处显而易见,其灵活性、易于操作性、集多媒体与科技于一身的特性使其广受欢迎。近期学校教育运作模式正在加大数字环境下的创新投入,而这些环境被广泛认为是成熟的、有利于新的理念、服务和产品的产生。上海普陀区教育局创建了一个微视频学习平台,能够分析每个学生的学习轨迹。 这种学习分析技术的进步,伴随着尖端的同步与异步工具的结合,将继续推动在线学习的发展。

03. 开放性教育资源的快速增加

开放性教育资源(OER)指“存储于公共领域中,或经知识产权许可授权、可供他人免费使用或再利用的教学、学习和研究资源。” 学校教育若想跟上这一趋势,则必须正确理解“开放”一词。开放往往被错误地简单理解为“免费”,但其倡导者们则将“开放”定义在一个更广泛的范围——不仅仅指经济意义上的免费,还包括所有权及使用权的开放。中国国家教育资源公共服务平台利用云计算技术,促进各区域教育资源平台和企业资源服务平台在各阶段教育中的互联互通,以便更好地分享和应用。

阻碍技术应用的重大挑战

结合前一节所讨论的发展趋势,专家组指出,中国学校面临着许多重大挑战,阻碍着新兴技术的发展。本文根据挑战的难度以及是否有解决方案将其分为三类。新媒体联盟地平线项目是这样对其进行定义的:一是可应对的挑战,即我们既了解,又知道如何解决的挑战;二是有难度的挑战,即那些我们大致了解,但是解决方法尚不明确的挑战;三是严峻的挑战,是指那些最为困难的、被归类为复杂到无法对其界定,因此需要更多的数据和洞察分析,才有可能寻求到解决方案的挑战。

可应对的挑战——我们既了解,又知道如何解决的挑战

01. 提升数字素养

随着互联网、移动设备及其他日前已在教育领域普及的技术的迅猛发展,传统意义上读写素养的概念已扩展至包含对于数字工具及信息的理解。这一新型能力已经开始影响中国学校在课程目标和师资发展规划方面处理读写问题的方式。哈尔滨香槟小学早已着手解决这一问题,他们日前建立了一个数字学习环境,也称“智慧教室”。在这样的环境下,学生的任务就是创造性地理解并使用技术。

02. 将技术与教师教育相融合

尽管数字能力的重要性已为大家所广泛认同,但教师教育和教师培养中对于相关技巧和技能的培训却依然极为罕见。教师们开始意识到,不培养学生的数字技能等同于制约了学生的发展,因此教师的专业发展将有利于弥补他们在这方面正规训练不足的缺陷。浙江省杭州市拱墅区教育局建立了教师网络学习工作室,以通过在线和亲身参与的方式,拓展教师接受高质量、以技术为重点的专业发展机会。 同时,河北省辛集市教育局正在构建一个信息技术平台以加强教师培训。英特尔等一些企业也已经创建了在线教师培训平台。

03. 重塑教师角色

人们越来越多地期待教师能够善于运用各种基于技术的方法或是其它方法传授内容、帮助学生及进行学习评估;能与校内外专家、老师合作,将数字化策略运用到日常学生工作中去;能充当向导和导师,促进以学生为中心的学习;并能安排好自身工作、遵守行政性文件与报告的要求。学生则需要在日常社交、组织和非正式学习中应用相关技术,这也使得对教师的上述期望有所增加。

有难度的挑战——那些我们大致了解,但解决方法尚不明确的挑战

01. 平衡互联与非互联生活

随着学生可选择的学习内容、技术及全面参与的方式日益丰富,教学机构需要帮助学生在互联与非互联生活间寻找到一个平衡点。如今,技术成为许多日常活动的核心,对于学生而言,了解如何在互联与非互联生活中找到平衡至关重要。学校和教师们应对其加以引导,确保学生们不会在极大丰富的信息与技术世界里迷失自我,同时鼓励学生审慎合理地使用技术,对自己的数字足迹保持清醒理性的认识。

02. 竞争性的教育模式

新型教育模式,如大规模开放在线课程,给学校带来了前所未有的挑战,对于那些当前教育体系已无法满足其需求的学生而言更是如此。学校领导者和管理者必须正面应对这种挑战,为有需求的学生提供高质量的替代性学习方案。随着新型学习平台的兴起,学校更需要对教育模式进行坦率评估,并决定如何才能更好地支持协作、互动、深度学习体验及大规模评估。

03. 创造真实性学习机会

真实性学习,尤其是将现实生活体验引入课堂学习,在学校当中仍是少之又少。真实性学习被视为一种重要教学策略,有望促进学生更多地寻求与学校以外的世界联系,并通过校内经历为适应校外世界做好准备;运用融入了学生所熟悉的现实生活经验、技术和工具的学习策略,及与社区成员进行互动等,都是将真实性学习带入进课堂的方法实例。北京仕达德教育科技有限公司为学生创建了多样的学习模式,通过多媒体资源和大数据管理评估工具模拟众多互动式在线情景英语对话,给学生提供了更多的在真实语境中学习英语的机会。

严峻的挑战——那些复杂到难以对其界定,较少受到关注的挑战

01. 在线教育机构面临的问题

随着学习虚拟化程度不断增强,教育机构在在线学习平台、软件、学习管理系统的制作过程中发挥着愈加重要的作用。然而,中国教育领域的思想领袖越来越担心,由于政府疏于监管这些产品和服务,将导致其不能完全符合国家教育项目的目标。此外,教师们通常不会参与在线学习资源的开发,人们会担心新研发的工具不能确切满足学校的需求,不能切实提升学生的学习成果。

02. 促进教学创新

中国的学校尚不善于将教学创新引入主流实践。创新源于自由地以全新的方式将各种思想和观念相融合。学校通常仅允许教师按规定方式交流思想,这么做有时可能会引发新的思考,但更多时候可能导致生搬硬套的学习。传统的学校晋升机制并不总是奖励教学和学习方面的创新与改进,也不总是有助于将成功案例在全校或全区予以推广。对变革的普遍回避和抵触不仅限制了新思想的传播,而且往往还会遏制探索尝试的动力。

03. 培养复合性思维能力

对于年轻人来说,做到以下两点至关重要:既要了解自己所处的网络世界,又要通过计算思维理解人类与人工智能之间的区别,要学会运用抽象、分解等方法处理复杂任务,展现出用启发式理性思维应对繁杂问题的能力。仅仅掌握复合思维能力是无法独立发挥作用的,学生还需要同时掌握相应的沟通技能,以便能够将复合思维运用得恰到好处。

教育技术的重要进展

适用时间:一年之内

  • 云计算

云计算技术是指通过互联网,从专门的数据中心,向用户提供可扩展的定制性服务和工具。这一技术几乎无需本地进行数据处理,也不消耗本地存储资源。云计算支持协作、文件存储、虚拟化,并可定制使用时长。依托于云计算技术的应用程序增长迅速,几乎所有教育机构都在或多或少地使用云,即使还没有相应的政策要求。在过去几年里,云计算作为一种有效方式,已在保护数据、开发应用程序、提供软件和网络平台以及协同作业等方面获得企业界的青睐。中国拥有世界上最庞大的互联网用户群体,其中手机成为用户首选上网方式。因此,云计算已经成为国家技术策略的重要组成部分。2014年,据国际性组织“云标准用户委员会”预测,两年内云交互基础设施将增加两倍,预期将在提高云服务的效率和灵活度方面进行更多革新。 许多中国大型企业,包括阿里巴巴在内,正在云计算领域向亚马逊网络服务系统的领导地位发出挑战。 中国的很多学校也正在部署类似的基于云的战略措施,以促进教学与学习方面的协作性、生产力与移动性。

[与教学、学习及创造性探究的相关性]

在学校层面,可灵活选择供应商所提供的电脑运算能力、网络带宽及存储功能,而且可以动态地对其进行重新配置。在大多数情况下,使用云计算技术要比建设和运营专用数据中心的成本低廉很多。

在用户层面,使用安全的云资源要比购置正版产品更具价格优势,学习者可以更为便捷地获取存储空间、工具、媒体资源和其它教育资源。

云服务支持协作学习,支持学生同时学习一份教材,无论他们是同处一间教室,还是相隔万里之遥。

  • 翻转课堂

翻转课堂是指一种对课堂内外时间如何运用进行重新安排、从而把学习主动权从老师手中转交给学生的学习模式。在翻转课堂模式下,宝贵的课堂时间主要用于开展高认知性、高主动性的项目式学习,在这一过程中,学生可以共同研究解决当地或全球性挑战,将所学知识应用于现实世界,以便更深刻理解学科内容。教师不再利用课堂时间传播知识,取而代之的是学生在课后借助观看视频讲座、收听播客、阅读增强型电子书或者与网络社区同伴协作等形式学习知识。学生可以根据需要随时访问各种网络工具和资源。教师则可投入更多时间与每个学生进行互动交流。课后,学生自主管理其用到的学习内容、学习进度和学习方式,以及如何展示其所学知识;教师则改变教学和协作方式,以满足学生的学习需求及其个性化学习进程。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

翻转课堂的概念要求为中国学生提供更加多样化的学习资源,以支持他们的自我导向学习。

翻转课堂强调更为主动的学习:在家便可以观看讲座并展开在线讨论,而老师则可以利用课上时间让学生进行实际操作或带学生去户外体验。

翻转课堂的网络在线内容可以让学生按照其自身情况重复重要的学习活动,例如重复观看视频以及无限次地进行虚拟实验,以便于更好地掌握课程内容。

  • 创客空间

创客空间背后的驱动力来源于创客运动,追随者是艺术家、技术爱好者、工程师、建筑者、能工巧匠,以及其他热衷于手工制作的人士。这一运动肇始于2006年成功举办的“制汇节(Maker Faire)”,后来发展成为风靡全球的各种社区活动。21世纪初,人们对于何种类型的技能才对快速发展的世界具有真正应用价值的看法已发生了转变。在此背景下,随着越来越多的人开始接触和使用 3D打印机、机器人及3D网络建模软件,创造力、设计与工程技术正走向教育关注的最前沿。在中国,越来越多的社区创客空间在主要的城市和产业中心风靡起来,人们称之为“柴火”。 北京、深圳、上海等地至少活跃着130个创客空间,这些地区的领跑者相信他们正在引领一场全国范围的重大革新,因为他们促进了社区的开放以及思想的交流。 如何革新教室以满足未来的需要,创客空间为这一问题提供了答案——通过提供所需工具及学习体验,帮助学习者实现自己的想法。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

创客空间配备技术和设备,是一种多用途的工作间,代表了虚拟世界和真实世界的创造力。

创客空间可以在课外使用,为教师和学生提供了做自己想做东西的地方,或者参加课外训练营,运用多种多样的工具提高设计技能。

那些鼓励规划、构建和传递的教学法,如探究式学习和设计思维,均能在创客空间得以贯彻。

  • 移动学习

随着智能手机和平板电脑功能愈加强大、用户界面愈加自然,传统计算方法似乎更容易受到位置限制,也更缺乏直观性。人们愈发希望无论他们身在何处都能够上网、及时获取网络上丰富的知识,而大部分人只用一个移动设备便可达到这一目的。2014年,移动设备在中国成为人们上网的首选工具; 至今,中国已拥有近十三亿注册手机用户。 移动设备及其中运行的各类App应用发展空前,为无数用户打开了教育大门。全世界的学习机构都为自己的课程开发App应用软件,修改网站、教育材料、资源及工具,以便更好地适配于移动设备。对教学与学习而言,这类设备的最大意义在于它们有潜力满足几乎所有形式的学习体验,允许学生与全世界的伙伴召开虚拟视频会议、运用专用软件和工具、通过云端来实现分享文献和项目协作,如此等等。虽然仍有许多功能尚未实现,但在过去的几年中,移动学习已经快速地从概念变为现实,并得到了广泛应用。

[与教学、学习、创造性探究的相关]

作为1:1的解决方案,移动设备以其更低的造价、更大的便携性及更易使用App应用的特点,成为台式电脑和手提电脑的替代品。较之前两者,移动设备更为经济、灵活。

移动应用内置的社交功能可以让学生及时地分享生活中的问题及发现,例如,微信等功能性应用软件可以让学生相互交流想法、笔记、作业和视频。

学生们可以利用相机、麦克风等手机内置工具进行实地工作或者创造富媒体内容。尤其在室外教学时,学生可以更为方便的进行录制访谈、收集实验数据等活动。

采纳阶段:二至三年

  • 3D打印

工业界普遍将3D打印视作一种快速成型技术,它运用3D建模软件、计算机辅助设计工具、计算机辅助断层摄影技术(CAT)和X射线结晶学,将三维数字内容建构成为实际物品。3D打印机以电子文件为基础创建实体模型或原型,通过挤压法处理塑料和其他柔性材料,或使用喷墨法将粘合剂喷涂在一层很薄的凝固粉末上,一次创建一层。打印机生成的沉淀材料可精准地用于自下而上逐层构建物体;其分辨率非常之高,对于大量细节的展示绰绰有余。这种方法甚至适用于物体内部的移动部件。采用不同材料和粘合剂,可以为物体上色,并可提供塑料、树脂、金属、纸质、甚至是食物材质的部件。这项技术普遍应用于制造业,几乎可以构建出任何物体的3D实物雏形(当然,需要缩放到适合打印机的比例)。2015年夏,市场调研公司ResearchMoz曾预言,2016年中国3D打印市场市值将达到16亿美元。 随着越来越多的学校建立创客空间,他们也越来越多地将3D打印机作为一种鼓励实践学习和设计思维的工具。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

3D打印允许对一些学校不易得到的物品进行真实探究,包括动物解剖模型、古工艺品和有毒材料。

3D打印作为快速成型及生产工具具有很好的前景,让学生可以有机会亲手触摸和拿起他们自己创建的模型,甚至还可以把它们带回家去。

对3D打印物的探索, 从设计到生产的各个环节,以及展示和参与机会,赋予了学习活动新的可能。

  • 3D视频

3D视频并不是一项全新的技术,其在电影行业中已应用了几十年。然而,这种沉浸式的视频观看技术正在日趋完善。新型相机、更为优质的观看眼镜、投影系统、软件和显示器,正开始将3D视频推入至消费层面,进而催生新形式的创意表达与成像技术。3D视频要求同时捕获两个图像,捕捉方式与人眼捕捉图像的方式相同。捕捉完成后,两个图像必须以某种特定的方式显示或投影,从而使我们的眼睛和大脑能够在专用眼镜的帮助下将其充分分解、感受到逼真的效果。新的基于LED的系统,无需佩戴专用眼镜,发展前景十分广阔。装配3D技术的消费类显示器和电视机于2010年开始问世,且随着LG、东芝等公司相继推出了更为经济实惠的款型,这些产品得到广泛普及。许多时下流行的应用程序及软件使得各个年龄段的人群都能制作出3D视频。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

3D视频有望为学习者提供情境化、身临其境的学习体验,通过虚拟仿真让学习者获得如同在真实世界中探索般的感受。例如,它可以让复杂抽象的科学概念变得更加直观明晰。

在Eon Reality公司创新技术的支持下,3D学习技术的进步实现了将3D测试、文本及用来进行实时知识检测的插图符号整合嵌入视频中。

AutoCAD、SketchUp等工具的出现,使得低龄学生也能够很容易地创做3D视频,并在此过程中学会3D建模和动画制作等21世纪所需的技能。

  • 学习分析

学习分析是网络分析在教育领域的应用。网络分析是一门被商业机构所广泛应用的科学,主要用来分析商业活动、确认消费趋势及预测消费者行为。教育领域也在着手进行类似的数据科学方面的分析,其目标是通过收集和分析个体学生在网络学习活动中交互的大量细节数据,掌握他们的学习特征。学习分析的目的就是建构更好的教学法、让学生主动参与学习、定位困难学生群体、评估影响学生毕业及成功的因素。对中国的学习者、教育者以及研究人员来说,学习分析可以为促进学生进步提供重要且深入的意见,同时还可以用来指导学生与传递教学的在线文本、课件和学习环境之间的交互。学生们在使用移动和在线平台的时候,便开始体验学习分析带来的益处,因为平台能够通过追踪行为数据来为其创设响应式的和个性化的学习体验。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

倘若能够有效地运用学习分析,就能及早发现学生学习是否存在困难,这样一来,教师和学校也可以迅速解决存在的问题。

网络环境下学习分析技术背后的原理可用于开发符合学生个人实时学习曲线的自适应学习软件。

如若运用得当、解读合理,学习分析将有助于教师更加精准地了解学生的学习需求,进而适当调整教学。

  • 大规模开放在线课程(慕课)

2008年,当“大规模开放在线课程(以下简称为慕课)”一词被首次提出时,就被概念化为网络学习的下一次进化。起初,慕课这一概念的本质就是指网络课程,人们可以在世界上任何地方参与学习,潜在参与者数以千计。其赖以建立的基石是一套由特定领域的专家、教育者和教师们提供的数量庞大、题材广泛的内容,然后将它们汇入诸如网站之类的中央资料库。这套内容尤为与众不同之处在于其具有“可重组性”,也就是说材料不一定是为了放在一起而设计,而是通过慕课才彼此关联。最初关于慕课所设想的一个关键部分是:所有课程资料和课程本身都是开源免费的,但假如修读课程的学员希望获取大学学分,则会被收取相应费用。人们对慕课的兴趣自其推出早期便快速增长,而大众媒体对于Coursera、edX等高知名度慕课平台的关注则更增加了人们对其的兴趣。在这些新的例子中,“开放”通常被视为“免费”的同义词。归根结底,在支持大规模学习方面,慕课仍有许多挑战有待解决。尽管到目前为止慕课更多针对的是高等教育领域,在中国基础教育阶段尚未成为主流,但其最值得关注的方面是,它形成了针对在线学习的重要讨论,而这些讨论若没有实际的试验铺垫,可能根本不会发生。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

由于新教学法强调个性化学习,因此需要更多以学生为中心的在线学习机会。“慕课”有望在全国实现规模化。

慕课创造性地运用了几种教育技术和新兴教学方法,包括:混合式学习、视频讲座和数字徽章。

多样化的学习资源通过慕课上传至网上,教师可以轻而易举地获取这些学习资源,进行自主学习,获得免费职业发展机会。

采用时间:四至五年

  • 自适应学习技术

自适应学习技术是指适应个体学生学习需要的软件和网络平台。自适应学习是一种“复杂的、数据驱动的、很多时候非线性方法的教学与辅导。它根据学习者的交互及其表现水平而调整,并随之预测学习者在某个特定时间点需要哪些学习内容和资源方能取得进步。” 从这个意义上讲,当代教育工具已能获知人们的学习方式;借助于机器学习技术,这些工具可适应每个学生的学习进展,实时调整学习内容,或在需要时提供量身定制的练习。很多教育者将这些自适应平台视为富有耐心的辅导教师,可以大规模地为学生提供个性化的指导。自适应学习技术有两个层面——第一个层面对个人用户数据做出反应并相应地改编指导材料;第二个层面利用大样本用户聚合数据对课程的设计和改编提供参考。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

自适应学习系统通常提供非常直观的可视界面,因此,学习者可以更好地了解哪些习惯及活动有助于自己更为高效地学习。

自适应学习技术将某些特定的概念和技巧与学习者学习材料时的交互方式相关联,当学习者需要帮助以更好地理解主题内容时,自适应学习技术能够相应地选择合适的算法、为学习者提供更多的资源。

如运用得当,自适应学习技术可以促进学生更为个性化地学习,同时为教育机构提供关键性见解以促进其教学成效。

  • 智能评分技术

智能评分技术是指日益融入到虚拟环境中的学习评估工具。随着网上教学视频和教材的逐渐增多,学生可以随时进行学习,因此,自动反馈及评分功能有望增强学习内容,使其更具互动性及有效性。在最基本层面,佳能等公司已开发出智能评分解决方案,其本质上相当于一个考试题库,利用基于云的内容管理软件构建试题,因此教师可随时随地进入系统、组织测验、查看结果。 近年来,自适应学习平台的出现,如麦格劳•希尔集团开创的ALEKS,为智能评分技术开启了一扇新大门,教师们可以利用其互动性特点和测验模块持续评估学习效果,同时指出学生有待提高的部分。此外,由于学校越来越鼓励学生通过自己喜欢的方式展示新学的知识,关于如何最有效地评估学生学习效果的问题也随之显现。对于一方面倡导动手实践活动、一方面又要寻求对全班同学综合评估方法的教师来说,这一任务尤其棘手。虽然尚处于理想化的概念构想阶段,但下一代智能评分技术有望实现对创意性成果的自动评估。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

智能评分技术使教师们无需亲手为每一份作业打分,使他们有更多的时间专注于推动实践性学习活动以及深入的课堂讨论。

智能评分技术使创造性学习实践的评估方式标准化,有助于学校及地区保持一致的评估体系。

将评估值入网络学习环境,有助于学生更好地了解自己在重大考试时段内的学习情况。

  • 虚拟及远程实验室

虚拟及远程实验室是教育机构一项新的探索,其目的是力图使学习者无论身在何处都能通过网络更加便利地使用实体科学实验室的设备和组件。虚拟实验室是一种网络应用程序,它可以模拟真实实验室的操作,使学生在使用真实的实体组件之前,在一个“安全”的环境中进行练习。通常,无论学生身在何处,都可以全天候访问虚拟实验室,并可反复进行同一实验。一些新兴的虚拟实验平台还包含填写实验结果报告的模板,使学生及教师可以更为便利地检验实验结果。另一方面,远程实验室提供了一个与现实实验室对接的虚拟接口。那些无法接触高精实验设备的机构,可以通过远程访问虚拟实验室的中央处理系统获得实验工具,从而开展在线实验和研究工作。用户可以通过网络摄像头,在计算机、手机等设备上远程操作并观看实验的运行情况。这使得学生可以真实地观察系统行为,并可根据需要随时随地访问专业的实验室器材。此外,远程实验室可以有效减缓教学机构的经济负担,学校无需购买特定设备,就可远程使用一些有使用权的实验设备。 

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

由于在虚拟实验室中不会接触到真实的器材或化学药品,这种完全安全的环境可使学生更为轻松地面对实验中可能会出现的错误。

教师可以回放学生在线操作实验的录像,精确找到有待提高或需深入讨论的部分,并表扬表现出色的学生。

虚拟及远程实验室使学生有更多机会通过无线网络或蜂窝网络使用科学工具。在学校环境下,它还有助于解决很多问题,包括避免让孩子接触存在潜在危险的材料和操作。

  • 可穿戴技术

可穿戴技术指的是能够被用户以配饰形式(例如珠宝首饰、墨镜、背包乃至鞋子或夹克等真实服装)所佩戴的计算机设备。可穿戴技术的优势在于它能够便利地整合睡眠监测、运动记录、地理定位和社交媒体等工具的交互;甚至还能在高清立体虚拟眼镜等装置的帮助下, 实现虚拟现实。某些新设备甚至能够无缝融入用户的日常生活和活动中。在过去的两年里,谷歌眼镜(Google Glass)一直将可穿戴技术作为研究重点, 它使用户可以看到视野内各种事物的相关信息。三星、索尼、Pebble等公司的智能手表已经允许用户通过微型界面收发邮件和执行其他任务。由于“量化自我”运动,如今可穿戴技术不仅能追踪一个人去了哪里、做了什么、耗时多久,甚至还可以捕捉到使用者当下的理想志向以及预期实现时间。 当前中国,最受欢迎的可穿戴设备Bong X、华为Talk Band和小米手环,可以监测人们的动作、训练及其它与健康相关的各类活动。 这对基础教育阶段(K-12)的体育教育、营养及健康等方面问题均有重大意义。

[与教学、学习、创造性探究的相关性]

高效的可穿戴设备俨然已经成为了佩戴者自我的延伸。佩戴者可以轻松地处理日常活动,诸如收发邮件,这可以保证学生和教师即使在活动之中也可以持续工作。

在正式的课堂情境中,学生们将时间花费在收集与自身或者与老师布置的作业相关的数据上。具有量化自我功能的可穿戴设备迎合了这一需求,使数据采集过程更为简单容易。

高清立体虚拟眼镜等可穿戴设备给用户提供了增强版的虚拟现实体验,使模拟活动更加逼真,更加身临其境。


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来源: 北京师范大学智慧学习研究院

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