学习中心,怎么学
朱永新
学习中心,怎么学?答案很简单,无非就是线上线下相结合,个人与团队相结合,时间和空间被打破。
以前,我一直觉得,几句话就能说完的事情,还有必要展开说吗?
跟一些朋友,特别是教育界之外的朋友交流之后,我觉得很有必要,因为大家不理解为什么要这样学,这样学到底有什么好处。
一、学习到底以什么为中心
以学生为中心,不是以知识为中心
以学生为中心,其实是对以知识为中心的反动。
(PS: The term dispositions refers to belief, attitude and value in NCATE Glossary.)
之前,我已经说过了,二十世纪五六十年代之前,教育是以知识为中心的。
959 Intravenous thrombolysis for acute ischemic stroke: new evidence and focus
在世界范围内来看,从二十世纪七八十年代开始,教育中对“素养”“能力”的说法日益成为主流。其根本原因,是过去以传授知识为主要目标的教育,在信息革命摧枯拉朽的攻势下束手无策,因此把原有的教育目标调整为学会学习、加强素养的新目标。这是信息时代促使教育的改变,也是教育对信息时代的回答,是对以学生为中心的呼唤。
当时家中没有其他人,我在鞋柜旁脱鞋套的时候,袁缺就站在我身边,在帮我提着单肩背包。他突然问我:“廖哥哥是要去北京上大学?”
1979 年,罗马俱乐部发布了《学无止境》的报告,提出人类存在“维持性学习”和“革新性学习”两种类型。前者是以知识的学习和积累为特征,后者则以学生的能力和习惯的养成为特征。
由此开端,世界各国普遍开始重新审视学习与教育的问题,关注学习力(核心素养、技能培养与习惯养成)等问题,在不同历史时期的不同国家和机构,出现了许多卓有成效的探索。
1996 年,联合国教科文组织部21 世纪委员会发布了德洛尔报告《学习:财富蕴藏其中》,提出了学习的“四大支柱”问题,认为教育仅从数量上去满足那种无止境的“知识和技能”需求,既不可能也不合适。教育应围绕四种基本学习加以安排,它将成为每一个人一生中的四根“知识支柱”。
活动现场,专家结合临床案例为家长们详细介绍了0~3岁宝宝口腔发育的三个阶段,指出了每个阶段的口腔特点、常见问题以及喂养和护理方法。专家特别指出,给孩子选择更贴近母乳喂养的奶瓶,以及正确使用安抚奶嘴,对孩子口腔发育都是有帮助的。专家还提到,很多病例是因为家长缺乏必要的知识,采用了错误的喂养方式导致的。活动中,主办方安排了“口腔工具连连看”“口腔知识抢答赛”等游戏环节,家长们在愉快的气氛中巩固了所学知识。
在登月探索中和在爱情中一样,时机是关键。理论上来说,如今对于iSpace公司来说是个证明技术能让“月球谷”成真的好时机。最近,该公司的登月航天器设计图通过了初步设计审查,接受26位专家组成的小组的详细检查。该公司计划在2019年夏天开始组装硬件。他们的月球车设计图正在接受升级和更新,而且是基于iSpace公司为了X奖早已研发和建造起的架构。
学会求知(learring to know),包括学会如何学习,提升专注力、记忆力和思考力;
学会做事(learring to do),包括职业技能、社会行为、团队合作和创新进取、冒险精神;
学会共处(learning to live together),包括认识自己和他人的能力、同理心和实现共同目标的能力;
学会发展(learning to be),包括促进自我实现、丰富人格特质、多样化表达能力和责任承诺;
2.1 两组患者临床疗效比较 治疗后,A组显效20眼、有效31眼、无效33眼、有效率60.7%(51/84),B组显效36眼、有效41眼、无效11眼、有效率87.5%(77/88),两组间有效率比较,差异有统计学意义(χ2=16.197,P<0.05)。
学会改变(learning to change),包括接受改变、适应改变、积极改变和引导改变。
五大支柱,就是以五个“学会”命名的。
2005 年,欧盟发表了《终身学习核心素养:欧洲参考架构》,正式提出终身学习的“八大素养说”。八大核心素养分别为:母语沟通,外语沟通,数学能力及基本科技能力,信息处理能力,学会如何学习,人际、跨文化与社会能力及公民能力,创业家精神和文化表达,同时提出贯穿于八大核心素养之中的共同能力,如批判性思维、创造力,等等。这里的共同能力就是学习力的另外一种表述。
近年来,个性化教育与个性化学习的梦想在以物联网、云计算等技术的成熟为基础的大数据时代得以实现的可能。在大数据时代,教育过程中的一切行为都可以转化为教育大数据,通过对教育大数据的采集、处理和分析,可以构建学习者学习行为相关模型,分析学习者已有学习行为,并对学习者的未来学习趋势进行科学预测,为学生的自我学习监控、教师的教学决策和教育机构的教育决策提供更精细化的服务。
2016 年,北京师范大学发布了一份报告,主题是“中国学生发展核心素养”。这份总体框架性质的报告,是受教育部委托研制的。
我们看看这份报告提出了什么。
核心就是培养“全面发展的人”。
内容分为文化基础、自主发展、社会参与,综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大素养,具体细化为国家认同等十八个基本要点。
耽误大家这么多时间,说了这么多国家,这么多年的思考,概括起来,只想说一个问题:教育在信息时代下的新目标,希望将“教育”一词中更多泛指传授知识技能的“教”,向更多实指学生成长的“学”转变。这是教育进入以人为本阶段的共同选择,也是世界教育改革的大势所趋。
学力重要,学历不重要
学历,文凭,分数,是在一个社会还没有更好的高效率识别人才的方法的情况下不得已而为之的依据。其实,两个具有同样的学历、同一个学校的文凭,甚至同样的考试分数的人,可能在基本素质方面是完全不一样的。
国际上已经开始对过于重视学历、文凭和分数进行反思,2018 年美国年度招生官大会决定,未来美国大学招生不再看考试的分数。而此前美国已经有著名的企业宣布,招收员工时不得提交有关学历证明。
可以想见,在未来的社会,“学力”将比学历更重要。学历只证明着过去,“学力”才意味着未来。如果我们不能够成为一个善于学习的人,将会被时代淘汰。
“当然考虑到了,我怀疑夏冰已经从公厕看守那里知道了车祸的真相,所以,我最不希望他被警方抓到,但是,婚礼上,我派去的人还是输给了警方。不过,现在那个守厕所的老头儿已经死了,死无对证。”
现在国家倡导“大众创业、万众创新”,但真正的创造、真正的创业创新,绝不是空穴来风,不是拍拍脑袋想几个新鲜词、毛毛糙糙开几家公司就能实现的,而是要广泛汲取前人的智慧,审时度势应对今天的挑战。没有良好的学习,就不可能有真正的创造;没有丰沛的“学力”,就不可能有蓬勃的创造力。
二、以学定教的个性化学习
未来的学习中心,无疑会采取一种以学定教的个性化学习。
所谓以学定教,就是依据学生的具体情况(学情)来确定教学的起点、方法和策略。
这里的学情包括学生的知识、能力基础,学生的年段认知水准,学生课前的预习程度,学生对新知的情绪状态等学习主体的基本情况。
根据上述分析,分别针对人员为主和设备为主的组织能力水平度量模型,按照基本单活动的制造能力定义,该模型建立如下:
而“定教”,就是确定教学的起点不过低或过高,在恰当的起点上选择最合适的教学内容,最优化的教学方法,让每一位学生达到最大可能的发展。
可见,以学定教其实就是一种个性化教育。其实,以学定教,也可以说是以教助学,是以学生的学习为中心的教学。
新世纪以来,个性化教育与个性化学习已经成为世界范围内一种强劲的教育思潮。2006 年,经合组织发表了《面向明日之学校教育:使教育个性化》的报告,将个性化教育作为应对变革时代的重要教育议程,认为“一刀切”的学校知识和组织安排既不适合个人需要,也和知识社会的发展格格不入。
2010 年,我国颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020 年)》也明确提出,要“关注学生不同特点和个性差异,发展每一个学生的优势潜能”,为每个学生提供“适合的教育”。
这不是我们凭感觉拍脑袋得出来的结论。2013 年,美国非营利性研究机构兰德(RAND)在比尔及梅琳达·盖茨基金会的委托与资助下,对个性化学习进行了至今为止最大规模的研究,并于2015 年发布了研究结论,证实了这个结论。
这份报告通过对全美62 所K-12 学校、近1 万名学生的研究发现,在实施个性化学习的学校,学生平均阅读与数学能力显著提升,且平均提升程度显著高于没有实施个性化学习的学校的学生。很多起始表现低于国家平均水平的学生,经过两年的个性化学习,阅读和数学能力都超过了国家平均水平,且比同龄人表现出更大的进步,尤其是在数学方面。
之后,美国21 世纪技能联盟、新加坡教育部、韩国教育部,接连发表了几份报告,名称不同,提法不同,你说“三层技能”,他说“六大素养”,方向都是一致的,都是对知识为中心的纠偏。
改变大班学习的毛病
从学校规模来说,我们的学校都是大规模,6000 人左右,甚至万人以上的学校比比皆是。我们的行政管理部门,甚至我们的校长教师,还美其名曰“规模出效率”。
我们知道,这种思维是现代学校制度胎里带来的毛病。最早的西方义务教育制度,就是伴随着工业革命规模化生产的要求而出现的,它强调的是效率,强调的是规模,要用最少的投入去实现教育效率的最大化,自然对个性重视不够。我一直主张,不应该办大规模学校,因为大规模学校是把人作为机器在制造。
前些年我到俄罗斯考察的时候发现,俄罗斯的学校,从幼儿园到高中,平均规模只有600 人左右。校长、老师、学生彼此宛如家人,学校气氛宽松而亲密。学生在家门口上学,无须择校,无须校车。
2016 年我考察位于美国硅谷地区的ALT school,从幼儿园到初中,在一栋楼里上课,学校规模大约150 人左右,据说ALT school 体系的其它学校,平均也只有200 人左右。我认为只有小规模才能实现人性化,大规模是无法实现人性化的。
改变统一课程的毛病
多样化应该是未来教育一个非常重要的特征。现在的学校千人一面,统一的标准,统一的考试,统一的课程,统一的评价,统一的服装,统一的教材,把本来千姿百态的教育变成了一个色彩,把本来具有无限发展可能性的学生变成了“单向度的人”。
特色就是卓越。能不能把每一所学校办出特色?能不能把每一间教室都办得与众不同?能不能把每个孩子的个性充分张扬?能不能不以分数成败论英雄?能不能让每个学生自己选择一些他最需要的课程?这是每个教育工作者需要认真思考的问题。
今后,我们现在所有的学校,都应该变成一个一个各具特色的学习中心。学生可以今天在这个学习中心学这门课程,明天到另外一个学习中心去学习另外一门课程,所有学习中心都是充满个性的,有着自己的“绝招”的。
许多地方现在搞“多校划片”,让许多买了学区房的人叫苦不迭。那么,在同一个大学区里,有没有可能把每一所学校(学习中心)办得更有特色?这个学校(学习中心)的这门课程特别棒,那个学校(学习中心)另外的课程特别棒,这样学生可以今天在这儿学习这门课程,明天在另外的学校(学习中心)里学习另外一门课程。学生的文凭也不再是某个学校的文凭,而是整个学区的文凭。
改变统一难度的毛病
自由创造是游戏精神的最重要特点。有一位中学生游戏玩家把游戏视为一种“新型的故事讲述方式”。他介绍自己玩游戏的体验时说,在书籍、影视这些传统的故事讲述方法中,观众更多时候是被动接受故事而非主动参与。但是在游戏中,故事在玩家和场景、游戏角色的互动之间展开。虽然游戏剧本同样是事先固定好的,但做出抉择、决定故事走向的那个人往往也是玩家本人。“玩家不再是像隔岸观火一样静静地看着故事在自己无能为力触及的地方开始又结束,而是成为创造故事进程的主体之一。”这种参与感是其他故事讲述方式提供不了的。也就是说,在游戏中需要充分发挥人的想象力和创造性,这对于未来社会对人的要求是一致的。
我一直主张,对于大部分学生而言,学业标准的难度要大幅降低。因为大部分的人是没有必要学得那么难的。有人会担心,降低难度以后,我们国家的竞争力从何而来?我们的科技发展从何而来?其实根本不用担心,因为按照正态分布曲线,总会有一些人是对科学抱有崇敬的心理,总有一些学生有学术的追求,对于这样一些人,我们给他更高的标准、更高的学术要求就可以了,没有必要让大部分的人都达到那样的标准。
不妨把标准降下来,让大部分学生学那些对他将来发展真正有用的课程,帮他养成良好行为习惯,形成良好的人格。一句话,让我们的教育更有人性的光辉。
可见,对高血压患者给予贝那普利联合氨氯地平联合治疗有助于控制其血压水平,且用药安全性较高,适宜临床推广应用。
改变统一进度的毛病
与统一课程、统一进度的毛病一样,统一进度也是传统学校的一个明显的缺陷。每个人的学习能力是不一样的,每个人学习不同学科不同内容的特点与节奏也是不一样的。
统一进度完全不考虑学生的个性差异,不考虑学生的不同知识背景与学习基础,采取“一二三齐步走”的简单做法,结果造成已经远远走在课程前面的学生早已经掌握了学习内容,而远远落在后面的的学生则不知所云,跟不上课程的步伐。对于所有的学生用同样的进度,显然也是不能够适应个性化的学习需要。
三、未来的学习方式跟今天的学习方式有什么不同
过去,人们经常把游戏视为学习的敌人。因为总是担心游戏占用了学习的时间,殊不知游戏本身可以用来学习,“游戏化学习”或者“学习游戏化”已经成为国际教育的一个热门词汇。
突破时空限制的泛在学习
未来学习中心的一个重要标志,就是突破时空限制的“泛在学习”将逐步取代传统的固定时间、固定地点的学校学习。
泛在学习(U-Learning),顾名思义就是指无时不在、无处不在的学习,是一种任何人可以在任何地方、任何时间,用任何方式获取所需的任何信息。也有人将之称为无缝学习、普适学习和无处不在的学习等。
水下混凝土在灌注施工之前,需要对测锤以及测绳质量进行检查,确保搅拌机以及钻机各个部位能够有效运行。对混凝土拌和料质量进行检测,确保施工现场技术人员合理配备。在实际灌注施工之前,需要对孔底沉淀层厚度进行控制,如果厚度不满足施工要求,需要采取清孔措施。将钻头位置适度提高,保持慢速空转。采取性能较优的泥浆,对泥浆比重进行控制。在灌注混凝土时,需要对导管至孔底的距离进行控制,保持在30~40mm。对混凝土储备量进行控制,通过混凝土灌注冲击力能够起到清除沉渣作用[5]。
泛在学习的目标,就是创造让学生随时随地、利用任何终端进行学习的教育环境,实现更有效的以学生为中心的教育。
在泛在学习环境中,学生根据各自的需要,在自由的时间、多样的空间、以多样的方式进行学习,把所有的环境都变成学习的空间。
学习时间弹性化与学习空间多元化
泛在学习有两个最显著的特征:
苏州牧星智能科技有限公司虽然从成立到现在只有短短两年多的时间,但却拥有一批经验丰富的研发人员和完善的技术储备,在进入市场后迅速成为了行业内一支不可忽视的力量。在2018上海CeMAT展会现场,记者采访了苏州牧星智能科技有限公司CTO黄志明先生。
一是学习时间弹性化。学生不需要在固定的时间准时入学与上课,每天上学和放学的时间也是弹性安排,一方面不同的学习中心可以自主安排学习时间,一方面学习者也可以预约学习指导或者实验、交流时间。
二是学习空间多元化。学生也不需要到固定的教室学习,可以到学校或者社区的图书馆,也可以到科技馆、博物馆等地方学习,也可以到各种有特色的学习中心学习,也可以通过网络教育资源学习。
2017 年,成都七中在新生录取时就给学生发了一个该校的“泛在学习”通知。通知提出,“为了更好地帮助新生做好初升高衔接,减轻家长和孩子的负担,成都七中将在暑期免费为高一新生定期推送学习资源,包括七中老师制作的各学科系列精品微课、各学科学法指导、成都七中文化宣传片等相关微视频。请家长自备终端,按下列说明下载、安装软件,指导孩子学习并做好入学准备。”
后来,又补充完善为“五大支柱”:
《游戏改变教育》这本书就介绍了大量游戏化学习的案例。如基思·德福林研发的视频游戏《拯救小怪兽》,是一个学习数学的游戏,研究表明,只要每周三次,每次十分钟来玩这个游戏,坚持一个月,就可以非常显著地增强数学解题能力。
学习游戏化
游戏是儿童天性。杜威说:“游戏是儿童的精神态度的完整性和统一性的标志。”美国学者詹姆斯·约翰森等在《游戏、儿童发展与早期教育》一书中曾经论述过游戏对于儿童成长的三个重要方面:一是对儿童的认知发展具有积极意义,如想象游戏能够预示发散思维能力。二是能够使个人获得独特个性,因为游戏是一种表达个体品味和兴趣的方式。三是能够通过游戏与他人建立联系,也是获得自我意识和成为群体一员的手段。
其实,游戏也是人类的天性。从牙牙学语的婴儿,到白发苍苍的老人,玩游戏的经历贯穿我们的一生。小时候的过家家、捉迷藏、荡秋千、下军棋,青少年的篮球、足球、“密室逃脱”,成年人的象棋、围棋、“掼蛋”(一种扑克游戏)、桥牌、麻将,一直到适合不同年龄的各类网络游戏,让多少人乐此不疲、废寝忘食?
据统计,2016 年我国数字游戏用户规模达5.66 亿人,有接近四分之三的玩家在游戏内进行了付费,消费1500 元及以上的达到付费玩家的26.1%,这就意味着,有超过1 亿人每年在游戏上的付费超过了1500 元。(中国音数协游戏工委,2016)
来自美国的数据也发人深省。美国人从儿童时期到21岁时,平均阅读时长大概是2000~3000小时,但是他们玩数字游戏的时间大约是10000 小时。也就是说,这相当于他们从小学五年级到高中毕业期间,在课堂上花费时间的总量。同时,游戏时间是阅读时间的五倍左右。
2016年8月,新的北辰基督教堂建成启用。新教堂建筑面积12000平方米,最高处24米,阶梯式大厅可容纳2500人。
在中国,网络游戏一直是争论非常集中的问题。最近腾讯开发的《王者荣耀》就引发了一场“电子游戏与青少年成长”的大讨论。这款游戏已经拥有超过2亿的注册用户,其中中小学生占了很大比重。有报道称,有儿童盗刷父母信用卡10 余万元打游戏,有中学生连续40 小时打游戏诱发脑梗等。
电子游戏在儿童和青少年学生的成长中究竟扮演着怎样的角色?网络游戏和所有其他游戏对青少年学生的价值何在?它们到底是“荣耀”还是“毒药”?在未来社会,游戏究竟能否成为教育的重要内容和途径?这是一个无法回避的问题。
从世界各地的探索来看,游戏完全可以成为未来学习的一支生力军。尽管人们对网游或者数字游戏有着不同的看法,但是,对于游戏蕴含的追求自由与创造、勇于挑战与闯关、遵守规则与约定、享受愉悦与幸福等特有的功能是没有异议的,这就是游戏精神的本质。
从学业标准来看,现在我们国家的学业标准(学科学习标准)定得太高,我们的学校对学生的学业要求太高了。学生的学习内容太深太难,广度不够而深度有余,生活常识不够而学术知识有余。这就可能造成学校中大部分学生都是失败者,大部分人是陪着少数人去读书的,在学校中没有成就感,在学校中被摧毁了自信心。
挑战勇气也是游戏精神的基本特征。游戏之所以吸引人,一个重要原因就是它能够激发人战胜困难的勇气。越是有挑战,挑战的难度越大,也越是能够激发勇者的斗志。匈牙利心理学家米哈里·希斯赞特米哈伊提出,游戏能够使人进入“心流”的状态,“当人们自愿尝试去完成某个困难而有价值的任务,且把个人的身体和心智发挥到极限时,那些最佳时刻常常会翩然而至。”这里说的心流,其实就是“精神高度集中,具备平衡匹配的高难挑战与高超技能,获得一种控制与满足之感”。
规则意识也是游戏精神不可或缺的。因为游戏往往伴随着竞赛,竞赛就要决胜负,决胜负就要有规则,遵守规则才能保证公平,这是游戏得以顺利进行的前提。所以,游戏者首先必须遵循规则,这是对游戏者的基本要求。
未来学习中心会打破传统的班级授课制与传统的课堂教学模式,会形成线上线下结合、集体讲授与小组学习结合、主动学习与认知外包结合等新型的学习方式,与今天的学习方式有许多差异。
虽然帮扶资金到位,但陇西县各个乡镇之间发展基础和条件各不相同,同时还受群众思想观念的影响,在产业发展的生产、销售等方面存在疑虑,群众接受程度也不同,导致存在个别项目推进不平衡的问题。虽然建成了108座简易日光温室,但在年底只有53座全面投入生产,其余处于闲置状态。
该校从2013 年开始探索基于移动终端和数据实证分析的未来课堂、翻转课堂教学实践,实现了信息技术与课堂教学的深度融合,积累了丰富的教育资源。把泛在学习与课堂教学结合起来,是他们的一个特色。
美国还有一款题为《美国任务》的历史教学游戏,该游戏邀请孩子们通过角色扮演,化身为生活在那些历史关键时刻的青少年,从而学习美国的历史。这款游戏的第一部《为了王冠还是殖民地》塑造了一个身赴美国革命战争时期的波士顿年轻人,他必须在冲突双方中选择一个阵营。游戏第二部《飞向自由》的主角是一位年轻女奴,她身处1848 年肯塔基州的一家种植园。游戏进程中她必须逃亡到俄亥俄州去。这个游戏,对学生们掌握美国历史起了很大的作用。
游戏也可以用来帮助阅读。美国志愿者开发的《游戏:瓦尔登湖》,就是一款邀请人们阅读并思考《瓦尔登湖》的学习游戏。这个游戏没有不同关卡,只有阳光灿烂的白昼、星光闪耀的夜晚、泾渭分明的四季,以及一本记录着梭罗警句的日志。游戏中也没有武器,可以向朋友兼资助者爱默生借斧子,但斧子不能用来杀戮,只能用以劈柴。
此外,帮助阅读《傲慢与偏见》的游戏《遨游于偏见》,帮助阅读《尤利西斯》的游戏《在尤利西斯中》,帮助阅读《爱丽丝漫游奇境》的游戏《虚拟爱丽丝》等,也非常受师生的欢迎。这些游戏,让学习变得更为轻松有趣,学习的过程也充满乐趣。(游戏改变教育,华东师范大学出版社,第九章)。
我国在游戏化学习方面也有许多成功的探索。如深圳宝安区天骄小学一年级,在“互联网+游戏化”全课程“小蜗牛主题学习”中,孩子们跟着小蜗牛认识了动物世界昆虫、植物;在小蜗牛的陪伴下闯关,除了识字、阅读,还在活动模式下开展音乐、美术、体育学习,一个个游戏将学习任务串联起来,学科知识相互融合,学习不再枯燥无味,而是生动活泼,兴趣盎然。(黄蔚等:《游戏化学习:以生为本的“催化剂”》中国教育报,2017 年2 月18 日)所以,未来学习中心不会把游戏作为学习的敌人,而是尽可能把学习与游戏结合起来,尽可能使游戏成为学习的助推器。
当然,我们说游戏化学习将成为未来学习的一个重要方式,并不意味着未来的学习就能够完全像游戏。北京大学教育学院副院长尚俊杰博士认为,目前,游戏化学习面临三个方面的困难和障碍:
一是表层的困难和障碍,主要是教师无法拿出大量时间来组织游戏的进行、引导学生的反思和总结,不明白自己在游戏中到底担任什么角色;学生也缺乏正确的学习策略或方法,这是人的因素。
二是深层的困难和障碍,体现在动机、行为与成效方面,游戏与学习追求的是不同目标和境界,如游戏强调的是情感的沉浸,而学习追求的是理智的沉浸,两者时常会有冲突。
三是游戏自身的困难和障碍,游戏具有自愿性和自由性,而学习化游戏进课堂后,成为正式课程的一部分,学生就无法自由选择,自愿与自由也就无从谈起。这是两者本质上的差异造成的困难与障碍。所以,游戏化学习仍然是任重道远。
用虚拟现实技术,实现沉浸式学习
虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR),是指利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让用户如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。
虚拟现实技术集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,具有多感知性(除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知,甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能)、存在感(用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境可以达到使用户难辨真假的程度)、交互性(用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度)和自主性(指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度)。
虚拟现实技术在教育上有着广泛的应用,如在医学院校,学生可在虚拟实验室中,进行“尸体”解剖和各种手术练习。用这项技术,由于不受标本、场地等的限制,所以培训费用大大降低。
例如,导管插入动脉的模拟器,可以使学生反复实践导管插入动脉时的操作;眼睛手术模拟器,根据人眼的前眼结构创造出三维立体图像,并带有实时的触觉反馈,学生利用它可以观察模拟移去晶状体的全过程,并观察到眼睛前部结构的血管、虹膜和巩膜组织及角膜的透明度等。这些技术能够使学习过程如临其境,达到沉浸式学习(Immersive Learning)的效果。
合作探究学习取代接受性学习
探究性学习,顾名思义,是一种以研究问题、解决问题为导向的学习方法。这是一种学生学习方式的革命性改变,因为传统的学生学习,主要是一种接受性学习,一般是从听教师讲授开始,从学科的概念、规律开始的学习方式,而探究性学习则是学生自己通过各种事实来发现概念和规律的方式。
检验接受性学习的效果主要是看学生掌握了多少,接受了多少,能否完整地复述和重现知识。而检验探究性学习的效果是看能否选择好的学习课题,能否有效地针对问题开展探究活动,能否通过假设、推理、分析,去找出解决问题的方向,然后通过观察、实验来收集事实,能否对获得的资料进行归纳、比较、统计分析,形成对问题的解释,能否有效地在探究中发现新的问题,对问题进行更深入的研究。
探究性学习是现代教学改革的趋势,因为它更符合科学发现与科学创造的规律,更能够发挥学习者自己的学习主动性、积极性,激发学习者的学习兴趣。
当然,由于难度也更大,往往需要合作者的参与,集思广益,共同探究。所以,合作探究(也叫自主合作探究)的新型学习方式,越来越受到师生的欢迎。
认知外包,方法论的学习
混合学习与合作学习将成为未来学习中心的主要学习方式。
借助于智能设备而生存与发展的时代已经来到,人机结合的学习方式会发挥更大作用,认知外包的现象会更加注重方法论的学习。
所谓混合学习,也就是说未来的学习主体是一个人机结合体。未来的学生将不是传统的完全借助于自己的手和脑来进行学习,而是借助于外脑,借助于人工智能,借助于大数据,借助于计算机技术,所以认知外包的现象会成为一个很重要的特征。也就是说,很多过去需要用传统学习方式来解决的问题,如查找资料、整理归纳等,就可以委托机器来完成。
所谓合作学习,也是未来教育的一个重要特征,即基于项目式、主题式学习的过程,同时也是团队合作共同完成学习任务的过程。团队学习、合作学习,对提高学习效率,对于调动学习积极性,对于共同去探讨研究问题具有非常重要的作用,所以学习方式会发生很大的变化。
2016 年我考察了位于美国旧金山的密涅瓦大学,这所大学就是一所具有多样化价值的学校。学校办在一个写字楼里面的第9层,第一年课程在旧金山完成,四门课程分别是理论分析、实证分析、综合系统分析和多元模式交流,主要是方法论,不学习具体学科内容。后面的三年,每学期由学生自由选择一个城市学习,让学生自己去挑选学习的主题。
通过互联网指导学生
教育和互联网的结合,远远早于商业。
上个世纪60 年代计算机开始出现的时候,人们就提出机器教学,就提出“学校消亡论”了。
互联网出现以后,利用网络改变教育的努力与投入,力度也远远大于商业。
但是,一直到今天,教育的变化也非常小,美国科罗拉多大学博尔德分校教育学院发布的《理解和改进全日制网上学校》报告表示,美国有25 万名中小学生在全日制网上学校上学。美国各州网上学校总共提供53.6 万门课程(每门课程都为一学期),有180 万名中小学生至少选一门网上课程。网上课程的增长也在一定程度上满足了不同群体和不同地区学生的教育需求,特别是满足了学生在家上学的需求。据统计,全美共有240 万名学生在家上学。无疑,这也只占了全部学生人数的很少一部分。
利用网络学习会成为未来学习的一个重要的特征。我们一直提出,要在国家开放大学的基础上,建立一个真正意义上的国家网络教育资源平台。这个平台应该采购全世界最好的学习资源,而不仅是我们中国的最优秀的课程资源。这个平台上的教育资源由国家统一采购,免费为所有的学习者提供,同时也提供基本的考试和评价等基本公共服务。各个学习中心可以研发自己独立的具有个性特征的课程,作为国家课程资源的重要补充。未来将形成一批各具特点的网络学习中心,通过网络来指导学生。
目前,我们还没有类似于斯坦福网络高中那样的网络学校。在未来,不仅这样的网络学习中心会出现,而且更多的学习中心将采取线上与线下相结合的办法,帮助学生更便捷地学习。
大数据和人工智能实现精准学习
所谓大数据,不仅仅是指数据的数量之大,更主要是指通过对维度交错、来源多元、类型多样的大规模数据的深度挖掘与分析,寻求数据背后的逻辑关系,使人们可以脱离以往常依赖于小样本数据的推测或感性化偏好性选择,转向基于理性证据的决策。
所谓人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
“人工智能”早在二十世纪五十年代就有明确定义和应用探索,从图灵测试到专家系统、从图像识别到人机大战,人工智能在二十世纪就已声名鹊起。但是,人工智能的再度辉煌,却与大数据紧密相关。2012 年之后的“大数据”技术推广和“Web2.0+物联网”带来的互联网数据激增,直接释放了深度神经元算法的巨大生产力。人工智能在机器学习、自然语言理解和视觉处理方面高歌猛进,创造了许多新的传奇。
2017 年7 月,我国国务院印发了新一代人工智能发展规划,人工智能成为国家战略工程。规划提出,到2020 年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步,人工智能产业成为新的重要经济增长点;到2025 年,人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平;到2030 年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心。
规划对人工智能教育也提出了一些具体的要求,如利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用。开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教育平台。开发智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系统。建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,实现日常教育和终身教育定制化。这个规划,为大数据和人工智能在教育上的应用,也为未来学习中心描绘了一个美好的图景。
当然,大数据和人工智能运用在教育领域也有一些方面需要引起高度重视。
一是关于大数据背后的隐私与伦理问题。无论是小范围的班级和团队学习,还是大规模的在线学习,教育大数据的分析与利用过程中,涉及众多的参与主体,从个人到各级各类学校、教育行政部门和各相关大数据企业等,如果对数据的归属权、使用权、发布权等缺乏明确的规定,就可能导致以提供个性化服务为目的的海量数据采集分析过程中有大面积泄露数据隐私的风险。
二是关于只见数据不见人的问题。大数据和人工智能固然能够让教育与学习更加精准,但很容易陷入只见数据不见人、把活生生的人物化为简单的数据的误区。来自四川的俞献林老师就一直有这样的担忧。他说,教育本是人与人之间双向的交流活动,但在翻转课堂的教学中,有一部分被“人与电脑”或“人与数据”替代了。这中间会不会出现问题?天天和一堆“嗔不怒,不言不语”的数据为伴,久而久之,孩子们会不会变得理性有余而感性不足?数据的精准,会不会让我们的孩子精细、精明有余而不够大气?数据上的你来我往,会不会让人与人之间面对面真诚的交流减弱?这些问题,的确是我们在应用大数据、人工智能于教育时,应该认真思考的问题。
学生从知识消费者变成知识创造者
未来学习中心的学生将从知识的消费者变为知识的创造者,研究型学习将成为学习的主要方式。
也就是说,未来的学习的过程本身是一个探索的过程。在学习的过程中,学生不仅仅是验证已经发现的知识,同时可以在学习过程中创造新的知识。研究性学习将会成为未来学习的非常重要的学习方式。
(作者单位:中国民主促进会中央委员会、中国教育政策研究院、苏州大学)
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