未來(lái)五年K12學(xué)校發(fā)展的方向

岳培锫 張渝江

未來(lái)五年內(nèi)，基礎(chǔ)教育學(xué)校會(huì)呈現(xiàn)什么樣的景象？有哪些趨勢(shì)和技術(shù)推動(dòng)著學(xué)校的變革？還將面對(duì)哪些挑戰(zhàn)？應(yīng)對(duì)的策略是什么？新發(fā)布的《2016年地平線(xiàn)報(bào)告》（基礎(chǔ)教育版）將給出答案。

● 推動(dòng)學(xué)校采用技術(shù)的關(guān)鍵趨勢(shì)

1.遠(yuǎn)期趨勢(shì)

（1）重新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)空間

一些思想引領(lǐng)者認(rèn)為新形勢(shì)的教和學(xué)需要新空間做支撐。很多學(xué)校正在為促進(jìn)新興教育模型的實(shí)施提供幫助。例如，翻轉(zhuǎn)課堂，通過(guò)重新安排學(xué)習(xí)環(huán)境適用于更主動(dòng)的學(xué)習(xí)。越來(lái)越多的教育環(huán)境設(shè)計(jì)關(guān)注流動(dòng)性、靈活性和多種設(shè)備的使用，并以此來(lái)促進(jìn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)交互。學(xué)校的無(wú)線(xiàn)寬帶正在被升級(jí)，用于創(chuàng)建智慧教室以支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)會(huì)議和遠(yuǎn)程互動(dòng)、協(xié)作通信。大屏幕顯示設(shè)備正在被安裝，并用于數(shù)字項(xiàng)目和協(xié)作非正式演講。當(dāng)K12持續(xù)從傳統(tǒng)以教師為中心的環(huán)境中遠(yuǎn)離，走向?qū)嵺`性場(chǎng)景時(shí)，教室將有更多類(lèi)似真實(shí)世界的工作和社交環(huán)境，以促進(jìn)有序的互動(dòng)和跨學(xué)科的問(wèn)題解決。

（2）重新思考學(xué)校的運(yùn)作

這里主要關(guān)注改造學(xué)校過(guò)去的課堂范式和重新整理整個(gè)學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)——這一趨勢(shì)主要是由創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法的影響而驅(qū)動(dòng)。例如，基于項(xiàng)目和基于挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)方法，要求學(xué)校結(jié)構(gòu)能更靈活有序地使學(xué)生從一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)，以消除各學(xué)科間的界限。這些當(dāng)前具有跨學(xué)科屬性的方法已經(jīng)推廣到技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用和制度模型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)上，并用以連接一個(gè)又一個(gè)的課堂和主題。當(dāng)學(xué)習(xí)變得更流暢及以學(xué)生為中心時(shí)，一些教育領(lǐng)導(dǎo)者相信更靈活的學(xué)校時(shí)間表安排能創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)，使真正的學(xué)習(xí)發(fā)生，并為獨(dú)立研究營(yíng)造足夠的空間。總之，要改變教室內(nèi)的學(xué)習(xí)就需要轉(zhuǎn)變學(xué)校的運(yùn)作模式——變得更加敏捷，樂(lè)于嘗試新方法。

2.中期趨勢(shì)

（1）增加協(xié)作學(xué)習(xí)方法的使用

協(xié)作學(xué)習(xí)是基于“社會(huì)建構(gòu)”這一基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，指的是學(xué)生或教師通過(guò)一對(duì)一或小組活動(dòng)的形式互相合作。這樣的學(xué)習(xí)方式一般以學(xué)習(xí)者為中心，強(qiáng)調(diào)互動(dòng)和動(dòng)手能力；以小組為單位，研究現(xiàn)實(shí)世界真實(shí)存在的問(wèn)題。協(xié)作學(xué)習(xí)模式是通過(guò)提高學(xué)生的參與度和成就感來(lái)提高學(xué)習(xí)成效的，對(duì)于弱勢(shì)學(xué)生來(lái)說(shuō)特別有效。同時(shí)，教育工作者也可以通過(guò)小組協(xié)作促進(jìn)職業(yè)發(fā)展和跨學(xué)科教學(xué)并從中獲益。協(xié)作學(xué)習(xí)的發(fā)展趨勢(shì)之一是走向全球網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)協(xié)作，即通過(guò)數(shù)字工具的使用讓世界各地的人共同支持課程目標(biāo)以及跨文化的互相理解。

（2）轉(zhuǎn)向更深層次的學(xué)習(xí)方法

威廉與佛洛拉·休利特基金會(huì)（the William and Flora Hewlett Foundation）認(rèn)為隨著學(xué)習(xí)內(nèi)容的深入，要求學(xué)生要具備批判性思維、解決問(wèn)題的能力以及協(xié)作和自主學(xué)習(xí)能力，因此，K12階段的教育需要更加深層次的學(xué)習(xí)方式。為了保持學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，學(xué)生需要與真實(shí)的世界保持聯(lián)系，才能了解新知識(shí)和技能，并使其影響到自身。因而，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、挑戰(zhàn)式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)以及其他類(lèi)似的學(xué)習(xí)方式會(huì)帶給學(xué)生課內(nèi)外更加積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。隨著技術(shù)在學(xué)習(xí)中所扮演的角色越發(fā)清晰化，教育者正利用這些技術(shù)工具將課程與真實(shí)生活應(yīng)用相結(jié)合。因此，這些學(xué)習(xí)方式將更加以學(xué)生為中心，讓學(xué)生控制自己參與學(xué)習(xí)的方式，甚至進(jìn)行頭腦風(fēng)暴來(lái)解決全球性的緊迫問(wèn)題，并在自己所在地區(qū)展開(kāi)實(shí)踐。

3.近期趨勢(shì)

（1）提高編程能力

許多教育者認(rèn)為將編程納入課堂將有助于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維：要求在學(xué)習(xí)編程中把深層計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)與創(chuàng)造力和問(wèn)題解決能力相結(jié)合。2015年，Code.org預(yù)計(jì)到2020年將會(huì)有140萬(wàn)份與計(jì)算機(jī)相關(guān)的工作，然而事實(shí)上只有40萬(wàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)生。因此，越來(lái)越多的學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)人成功地把編程與K12課程相結(jié)合，并以這種方式來(lái)從小培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜的思考能力。世界各地許多學(xué)校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了編程課程和項(xiàng)目，讓學(xué)生通過(guò)協(xié)作設(shè)計(jì)網(wǎng)站，設(shè)計(jì)教育游戲和應(yīng)用，并通過(guò)新產(chǎn)品的建模和原型開(kāi)發(fā)來(lái)為當(dāng)?shù)貙?shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)解決方案。此外，用戶(hù)友好工具如Scratch和LegoNXT使得學(xué)生學(xué)習(xí)編程較之以前更加容易。

（2）讓學(xué)生從消費(fèi)者轉(zhuǎn)向創(chuàng)造者

全世界學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐正在悄悄地發(fā)生變化，學(xué)生在各科學(xué)習(xí)中漸漸通過(guò)親自嘗試和創(chuàng)造去學(xué)習(xí)，而不再是簡(jiǎn)單地內(nèi)容消費(fèi)式學(xué)習(xí)。過(guò)去幾年，諸如用戶(hù)創(chuàng)建視頻、創(chuàng)客社區(qū)以及眾籌項(xiàng)目等創(chuàng)新項(xiàng)目的發(fā)展，意味著主動(dòng)性和實(shí)踐性學(xué)習(xí)日趨增多。

● 影響學(xué)校應(yīng)用教育技術(shù)的重要挑戰(zhàn)

1.可解決的挑戰(zhàn)

（1）創(chuàng)造實(shí)境學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)

實(shí)境學(xué)習(xí)，特別是將真實(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)帶入課堂在學(xué)校仍然不夠普遍。對(duì)于正在尋找校外真實(shí)世界和校內(nèi)學(xué)習(xí)體驗(yàn)的結(jié)合點(diǎn)，并為進(jìn)入社會(huì)做準(zhǔn)備的學(xué)生來(lái)說(shuō)，實(shí)境學(xué)習(xí)是一種非常重要的教學(xué)策略，它對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度有著深遠(yuǎn)的影響。使用包含真實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)策略、技術(shù)以及學(xué)生熟悉的工具，再配合社區(qū)成員交流是很好的實(shí)現(xiàn)實(shí)境教學(xué)的方法。同時(shí)，這樣的實(shí)踐將會(huì)有助于學(xué)生留在學(xué)校，并為他們的后續(xù)教育、職業(yè)及公民身份做好準(zhǔn)備，這是傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法做到的。

（2）重新思考教師角色

教育者越來(lái)越多地被期望能夠使用各種技術(shù)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容傳遞，為學(xué)習(xí)者提供支持和評(píng)估，與校內(nèi)外的其他教師協(xié)作，在日常工作中使用數(shù)字策略與學(xué)生互動(dòng)，作為向?qū)Щ蛘邔?dǎo)師促進(jìn)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)，組織自己的工作和完成管理文檔和報(bào)告。同時(shí)，學(xué)生在日常活動(dòng)中使用技術(shù)進(jìn)行社交、組織活動(dòng)和非正式學(xué)習(xí)等也增加了對(duì)教育者的要求。這些滲入學(xué)生每日生活的技術(shù)引起了教育管理層的思考，即學(xué)校是否應(yīng)該在傳統(tǒng)教學(xué)日以外，為學(xué)生提供可以繼續(xù)參與正式或者非正式學(xué)習(xí)活動(dòng)的途徑。隨著這一趨勢(shì)的持續(xù)發(fā)展，全世界的學(xué)校都開(kāi)始反思教育者的主要職責(zé)。另外，與此期望對(duì)應(yīng)的是教育者專(zhuān)業(yè)發(fā)展方式的改變，而這樣的改變與社交媒體以及網(wǎng)絡(luò)工具和資源有密切的聯(lián)系。

2.困難的挑戰(zhàn)

（1）數(shù)字鴻溝

數(shù)字鴻溝是指對(duì)信息和通信技術(shù)的訪(fǎng)問(wèn)、使用和影響的不平等，這是由于人們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位不同而形成的，從而逐漸導(dǎo)致了學(xué)習(xí)的不平等。同時(shí)，數(shù)字素養(yǎng)也漸漸地與學(xué)生的成功相關(guān)，因而這樣的不平等就會(huì)影響到教育成績(jī)。每所學(xué)校，部署在教室里的設(shè)備和寬帶連接可以支持學(xué)生學(xué)習(xí)，但是這些措施卻不足以彌補(bǔ)這樣的不平等。因而，最有效的手段則是通過(guò)教師的培訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)的支持來(lái)增加在教室中信息和通信技術(shù)的使用。另外，各學(xué)區(qū)也必須采取措施來(lái)解決學(xué)生回家后缺乏網(wǎng)絡(luò)鏈接的問(wèn)題。

（2）推廣教學(xué)創(chuàng)新

創(chuàng)新來(lái)源于以新的方式去自由地連接想法。我們的學(xué)校和大學(xué)往往習(xí)慣于允許學(xué)生用既定的方式去連接想法，雖然有時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生一些新的見(jiàn)解，但大多數(shù)都只是死記硬背。我們的組織不善于將教學(xué)創(chuàng)新融入主流教學(xué)，現(xiàn)有的促進(jìn)機(jī)制也很少獎(jiǎng)勵(lì)教學(xué)的創(chuàng)新和改進(jìn)。因此，人們對(duì)改革的厭惡限制了新思想的發(fā)展，阻礙了實(shí)踐的進(jìn)行。

3.嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)

（1）成就差距

成就差距是指可觀(guān)察到的學(xué)業(yè)成績(jī)的差異，主要存在于不同學(xué)生群體之間，同時(shí)也存在于不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位、種族和性別之間。一般來(lái)說(shuō)，環(huán)境因素如來(lái)自同輩的壓力、學(xué)生跟蹤、負(fù)面的成見(jiàn)和測(cè)試偏見(jiàn)等會(huì)加劇了這種差異的產(chǎn)生。而如今，大部分學(xué)校都會(huì)使用各種成功標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義學(xué)習(xí)期望，如成績(jī)、標(biāo)準(zhǔn)化考試分?jǐn)?shù)及畢業(yè)率等，并在學(xué)生個(gè)體或群體間進(jìn)行比較，最終導(dǎo)致成就差距的產(chǎn)生。然而，技術(shù)在對(duì)后進(jìn)學(xué)生個(gè)體和群體的評(píng)價(jià)上卻有著更加積極的作用，它可以幫助教育者和管理層理解成就差距產(chǎn)生的原因，并能夠啟用和調(diào)試有針對(duì)性的干預(yù)方案和參與策略來(lái)縮小差距。

（2）個(gè)性化學(xué)習(xí)

個(gè)性化學(xué)習(xí)是指圍繞教育項(xiàng)目、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、教學(xué)方法和學(xué)術(shù)支持策略來(lái)滿(mǎn)足個(gè)體學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求、興趣、愿望或文化背景。目前，人們雖然對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)需求強(qiáng)烈，然而現(xiàn)有的技術(shù)或?qū)嵺`卻無(wú)法支持。因而，通過(guò)定制教學(xué)以滿(mǎn)足學(xué)生獨(dú)特的需求，驅(qū)使新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，為學(xué)生提供更多的選擇和差異化指導(dǎo)正得到越來(lái)越多人的關(guān)注，并且技術(shù)的進(jìn)步（如在線(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境和自適應(yīng)技術(shù)）使得支持學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)路徑成為可能。個(gè)性化學(xué)習(xí)的主要障礙是科學(xué)的、以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法來(lái)促進(jìn)有效的個(gè)性化學(xué)習(xí)，而這一障礙最近才開(kāi)始出現(xiàn)，如自適應(yīng)學(xué)習(xí)仍在演進(jìn)，對(duì)K12教育的吸引力與日俱增。另外，更加復(fù)雜的挑戰(zhàn)是技術(shù)本身而并非解決方案，個(gè)性化學(xué)習(xí)的成效必須包含有效的教學(xué)方法和教師的參與。

● 即將進(jìn)入教室的教育技術(shù)

1.一年內(nèi)采納的技術(shù)

（1）創(chuàng)客空間

21世紀(jì)為我們揭示了在高速發(fā)展的世界，哪些類(lèi)型的技能才是真實(shí)的、有實(shí)用價(jià)值的。如何革新和重建教室來(lái)滿(mǎn)足未來(lái)的需求？這個(gè)問(wèn)題正在被創(chuàng)客空間或工作室（提供工具和學(xué)習(xí)體驗(yàn)以幫助人們實(shí)現(xiàn)想法）回答。創(chuàng)客空間背后的驅(qū)使力量來(lái)自于創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)，由一批藝術(shù)家、技術(shù)愛(ài)好者、工程師、建筑師、工匠以及任何對(duì)做東西有激情的人匯聚而成。創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)源自一次成功創(chuàng)客嘉年華活動(dòng)（Maker Faire），一次發(fā)起于2006年的聚會(huì)已經(jīng)成為全世界多次舉辦的社區(qū)活動(dòng)。創(chuàng)客空間旨在吸引各個(gè)年齡層的人，參與開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行迭代和創(chuàng)造。在這個(gè)空間中，創(chuàng)意、設(shè)計(jì)和工程正在用自己的方式與教育前沿對(duì)接，3D打印機(jī)、機(jī)器人技術(shù)以及基于Web的3D建模等成為更多人使用的工具。創(chuàng)客空間教育的支持者強(qiáng)調(diào)通過(guò)動(dòng)手設(shè)計(jì)、構(gòu)建以及迭代，能促使學(xué)習(xí)者更具有創(chuàng)造力，并提高高階問(wèn)題的解決能力。

（2）在線(xiàn)學(xué)習(xí)

在線(xiàn)學(xué)習(xí)指的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的正式或非正式的教學(xué)。這個(gè)話(huà)題伴隨著2012年MOOC的出現(xiàn)而吸引了人們的關(guān)注，并與面對(duì)面教學(xué)互補(bǔ)形成混合式學(xué)習(xí)方法，或者作為獨(dú)立教學(xué)模式而獲得人們的廣泛認(rèn)可。隨著教育工作者對(duì)這一領(lǐng)域的更多了解，他們進(jìn)行了大量的在線(xiàn)學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在與已有課程不同層次的整合測(cè)試后，教育工作者也越來(lái)越自信。很多人相信在線(xiàn)學(xué)習(xí)對(duì)討論各種教學(xué)法實(shí)踐都是有效的催化劑。的確，開(kāi)放進(jìn)程中每一個(gè)維度的概念重建，都會(huì)使在線(xiàn)學(xué)習(xí)經(jīng)歷翻天覆地的變化。

2.兩至三年內(nèi)采納的技術(shù)

（1）機(jī)器人技術(shù)

機(jī)器人技術(shù)指的是設(shè)計(jì)和應(yīng)用機(jī)器人。機(jī)器人是指自動(dòng)化的機(jī)器可完成一系列任務(wù)。第一批機(jī)器人被應(yīng)用到工廠(chǎng)的組裝線(xiàn)以簡(jiǎn)化和提高制造業(yè)的生產(chǎn)率，尤其是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)在機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于采礦業(yè)、軍事以及交通運(yùn)輸行業(yè)來(lái)代替人類(lèi)從事危險(xiǎn)或冗長(zhǎng)乏味的工作。據(jù)推測(cè)，到2020年全球的機(jī)器人數(shù)量將會(huì)增加到400萬(wàn)。這種變化將會(huì)重塑世界各地的商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)。近幾年，關(guān)于全球經(jīng)濟(jì)日益依賴(lài)機(jī)器人的影響的討論從未停止，特別是現(xiàn)在的機(jī)器人較之以前更加智能、安全和便宜。雖然機(jī)器人在教育主流領(lǐng)域的使用還需要至少4年的時(shí)間，但是它潛在的能力已經(jīng)開(kāi)始引起注意。機(jī)器人項(xiàng)目所關(guān)注的提升機(jī)器人技術(shù)和程序設(shè)計(jì)可延伸為多學(xué)科的STEM學(xué)習(xí)，使學(xué)生成為21世紀(jì)更好的問(wèn)題解決者。

（2）虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）指計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境，用于模擬現(xiàn)實(shí)的人或?qū)ο螅a(chǎn)生真實(shí)的感官體驗(yàn)。就基本層面而言，這種技術(shù)采用了交互式的3D圖像，并讓用戶(hù)可通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)操作來(lái)感受對(duì)象，而更多復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序允許用戶(hù)通過(guò)手勢(shì)和觸覺(jué)設(shè)備來(lái)更真實(shí)地感受。虛擬現(xiàn)實(shí)能夠有效地激發(fā)人們濃厚的學(xué)習(xí)興趣，到目前為止，其在軍事訓(xùn)練中的作用最為顯著。同時(shí)，VR也作為游戲和自然用戶(hù)接口，正在探索應(yīng)用于課堂為學(xué)生提供更真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，Oculus VR是一家專(zhuān)注于設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的公司，他們正在研究高預(yù)期值的頭戴顯示器，這款頭盔式的顯示工具能夠使游戲更加真實(shí)。

3.四至五年內(nèi)采納的技術(shù)

（1）人工智能

在人工智能（AI）領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)科學(xué)被用于創(chuàng)建功能上更像是人類(lèi)的智能機(jī)器。其中知識(shí)工程使計(jì)算機(jī)能模擬人類(lèi)感知、學(xué)習(xí)和決策，而類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理提供更自然的用戶(hù)界面，它使人類(lèi)與機(jī)器的互動(dòng)更接近于人類(lèi)之間的互動(dòng)。人工智能在提高在線(xiàn)學(xué)習(xí)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)軟件及以仿真方式與學(xué)生互動(dòng)方面都有巨大潛能。

（2）可穿戴技術(shù)

可穿戴技術(shù)指那些類(lèi)似于服飾能夠被用戶(hù)所穿戴的計(jì)算機(jī)設(shè)備。可穿戴技術(shù)的好處是它可以方便地整合工具來(lái)跟蹤人們的睡眠、運(yùn)動(dòng)、位置和社交媒體互動(dòng)，或者啟用虛擬現(xiàn)實(shí)。甚至有新的設(shè)備能無(wú)縫融入用戶(hù)的日常生活。例如，過(guò)去幾年，谷歌眼鏡就是被熱議的可穿戴設(shè)備之一，它使周?chē)沫h(huán)境信息能夠真切地呈現(xiàn)在用戶(hù)眼前。蘋(píng)果、三星、索尼和Pebble的智能手表已經(jīng)可以讓用戶(hù)通過(guò)微小的界面檢查郵件和執(zhí)行其他任務(wù)。感謝自我量化運(yùn)動(dòng)，今天的可穿戴設(shè)備不僅可以跟蹤一個(gè)人去了哪兒，做了什么以及花了多少時(shí)間做此事，還能反映他們的愿望和實(shí)現(xiàn)時(shí)間。