魔法精靈出沒(méi)的未來(lái)教室

編 譯 喬頓

教育和科技之間的關(guān)系經(jīng)常會(huì)有磕磕碰碰——20世紀(jì)，當(dāng)個(gè)人電腦開(kāi)始出現(xiàn)在學(xué)校時(shí)，學(xué)生們使用起來(lái)往往會(huì)比他們的老師更加熟練。

但這一切都在改變，隨著新一代精通技術(shù)的教師掌握主動(dòng)權(quán)，他們開(kāi)始探索新的教學(xué)方式。同時(shí)，隨著科技愈發(fā)成為我們經(jīng)濟(jì)和日常生活的中心，它也正在改變我們教學(xué)的主題——如今在英國(guó)，兒童自5歲起就會(huì)接受編程教育。

當(dāng)然與課程一樣，課堂也正在發(fā)生變化。從虛擬現(xiàn)實(shí)到人工智能助教，也許只需要短短的10年，未來(lái)的教學(xué)設(shè)備就會(huì)變得和許多人所熟悉的白板及投影儀完全不同。日前英國(guó)科技企業(yè)Misco就請(qǐng)教了這方面的專(zhuān)家，探討有哪些科技會(huì)出現(xiàn)在明日的課堂之中。

智能黑板和智能課桌

如今課堂中已經(jīng)有了黑板、白板，但未來(lái)的顯示屏可能大到覆蓋整面墻壁，可以操縱顯示幾乎任何課堂需要的內(nèi)容，這種模式正在課堂中變得越來(lái)越普遍。同時(shí)，智能課桌將成為現(xiàn)代課桌的升級(jí)版本，有一個(gè)教師可以控制的插入式屏幕。

從視頻和圖表到教育游戲，這些聯(lián)網(wǎng)的平板也提供了與智能手機(jī)相同的在線(xiàn)資源，讓教師有機(jī)會(huì)指導(dǎo)學(xué)生在自己的時(shí)間里高效學(xué)習(xí)。

預(yù)計(jì)智能屏幕和智能課桌也將為計(jì)算機(jī)支持下的協(xié)作學(xué)習(xí)提供新的機(jī)遇，這種學(xué)習(xí)方法最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代。例如，協(xié)作作業(yè)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)優(yōu)缺點(diǎn)，以小組的方式解決問(wèn)題，互相幫助。在這種方法中使用智能屏幕的好處就是——信息傳遞可以針對(duì)個(gè)別學(xué)生或群體，以適應(yīng)那些通過(guò)視頻、圖表或文本能取得更快進(jìn)步的人。

GSTV1 London的執(zhí)行院長(zhǎng)特勞雷表示，教室將在布局方面進(jìn)行變革，隨著全新教學(xué)方法的實(shí)施，如何以及在何處進(jìn)行教學(xué)的概念將隨之發(fā)生變化。

人工智能助手

盡管這聽(tīng)起來(lái)可能有些牽強(qiáng)，但許多學(xué)生已經(jīng)使用諸如Siri和Cortana這樣的虛擬助理來(lái)在線(xiàn)研究信息，或者管理自己的學(xué)習(xí)和提醒設(shè)置。類(lèi)似Duolingo這樣的在線(xiàn)應(yīng)用表明，僅僅通過(guò)與電腦練習(xí)來(lái)學(xué)習(xí)語(yǔ)言是可能的。

隨著人工智能的發(fā)展，下一步很可能會(huì)出現(xiàn)被設(shè)計(jì)用來(lái)回答特定科目和概念的專(zhuān)門(mén)課堂AI，并能夠根據(jù)說(shuō)話(huà)者的年齡和能力調(diào)整答案。

此外AI也可以幫助教師。倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）最近的一個(gè)項(xiàng)目使用人工智能軟件分析了數(shù)百堂課程的音頻和書(shū)面數(shù)據(jù)，旨在確定哪種教學(xué)方法對(duì)學(xué)生最有效。

發(fā)起者認(rèn)為，在課程計(jì)劃上采用類(lèi)似的方法并導(dǎo)入學(xué)生成績(jī)的數(shù)據(jù)，有助于確定哪些地方個(gè)別學(xué)生可能有困難，并提出相應(yīng)的替代方案。

虛擬教育中心

虛擬現(xiàn)實(shí)在教育行業(yè)的機(jī)遇令人興奮。虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以讓學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)歷史遺址，參觀人體或穿越太陽(yáng)系，而不必離開(kāi)教室。曾經(jīng)非常昂貴的頭罩，現(xiàn)在可以像Google Cardboard配上智能手機(jī)一樣簡(jiǎn)單。

牛津大學(xué)賽德商學(xué)院目前已啟用英國(guó)首間虛擬教室——牛津國(guó)際虛擬教育中心，簡(jiǎn)稱(chēng)為Oxford HIVE（牛津蜂巢）。HIVE的實(shí)體空間安裝著27臺(tái)高清顯示屏組成的U形屏幕墻，看上去就像是一間高科技會(huì)議室。

虛擬教室采用并融合了機(jī)器人學(xué)、人臉識(shí)別技術(shù)以及4D高清投影等多項(xiàng)尖端科技，打造獨(dú)特的沉浸式教學(xué)體驗(yàn)。在這間虛擬教室里，可以有84位參與者同時(shí)通過(guò)Mashmo.io軟件加入到課程學(xué)習(xí)和討論中。

這一科技讓在線(xiàn)教學(xué)完全互動(dòng)——授課教師可以直接與個(gè)人對(duì)話(huà)，也可以給學(xué)生們分組，進(jìn)行實(shí)時(shí)投票，而全部參與者可以像在現(xiàn)場(chǎng)一樣看到、聽(tīng)到彼此的聲音和影像。同時(shí)，該軟件還能根據(jù)每個(gè)人的面部表情以及互動(dòng)程度，判斷監(jiān)督每個(gè)人的注意力是否集中。

“這一項(xiàng)目堪稱(chēng)學(xué)校數(shù)字化進(jìn)程中非常振奮人心的重大發(fā)展，”首席信息官馬克·布拉姆韋爾表示，“Oxford HIVE的應(yīng)用將是非常多元化的——從課堂學(xué)習(xí)到類(lèi)似于《龍穴》等創(chuàng)業(yè)節(jié)目中所呈現(xiàn)出的提案競(jìng)賽，都可以在這里發(fā)生。特別令我們激動(dòng)的是，日常工作繁忙的學(xué)生可以利用這項(xiàng)科技從世界各地跟教授和同學(xué)即時(shí)聯(lián)系，這將非常有利于我們進(jìn)一步豐富學(xué)校可以提供的課程?！?/p>

眾所周知，VR在教育中的一個(gè)關(guān)鍵好處是學(xué)生完全沉浸在體驗(yàn)中，這意味著分心的可能性變小。它也適合多種學(xué)習(xí)風(fēng)格，并以一種書(shū)本無(wú)法體會(huì)的方式讓學(xué)生將對(duì)象和概念視覺(jué)化。

正如Oxford Open Learning的創(chuàng)始人史密斯（Nick Smith）博士所說(shuō)：“教科書(shū)中的二維圖表或顯微鏡上的幻燈片都已經(jīng)落伍了。未來(lái)的一代將真正去了解作為一個(gè)三維系統(tǒng)的一個(gè)細(xì)胞，而不是一本書(shū)中的一張二維圖片?！?/p>

除了虛擬學(xué)習(xí)，英國(guó)學(xué)生還打造了虛擬舞臺(tái)。英國(guó)考文垂大學(xué)和芬蘭坦佩雷大學(xué)創(chuàng)造了一個(gè)“星際之門(mén)”式的數(shù)字窗口，讓相隔1600英里的兩校學(xué)生一起表演與學(xué)習(xí)，共享虛擬舞臺(tái)。

如一堵墻般大小的“莎士比亞門(mén)”，將兩邊的學(xué)生帶到一個(gè)表演空間，無(wú)須支付高成本的全球旅行，還將虛擬劇院的規(guī)模擴(kuò)大了一倍。

在虛擬排練室里，通過(guò)視頻會(huì)議將劇院設(shè)計(jì)、舞臺(tái)以及照明融為一體，在橫跨北海的兩個(gè)院校中形成鏡像。聲音定向發(fā)出，學(xué)生們還能進(jìn)行目光接觸，所以很多人都可以在同一時(shí)間進(jìn)行互動(dòng)。由于幾乎沒(méi)有時(shí)間延遲，學(xué)生們完全可以做到像在同一個(gè)排練室里進(jìn)行排練。如果這項(xiàng)技術(shù)100%完全可移植的話(huà)，那么世界上任意兩個(gè)機(jī)構(gòu)都能一起分享專(zhuān)業(yè)知識(shí)和教學(xué)方法。

另外，英國(guó)還嘗試了虛擬實(shí)地考察。英國(guó)開(kāi)放大學(xué)正通過(guò)課堂上的新技術(shù)將學(xué)生帶到大堡礁中去，通過(guò)名為“谷歌探險(xiǎn)”的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生們可以進(jìn)行虛擬實(shí)地旅行，去參觀那些根本不可能去的地方，比如大堡礁、活火山或珠峰。又如，一堂歷史課，可以讓孩子們穿越古埃及王國(guó)，看看他們是如何生活的，并詳細(xì)了解早期埃及文明。

在英國(guó)，魔法4D教室也是正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)之一。林肯郡波士頓的一所Pioneers Free School Academy就為學(xué)生準(zhǔn)備了一間魔法4D教室。這間4D教室通過(guò)投影視頻設(shè)備在從地板、墻壁到天花板的四維空間里營(yíng)造出各種畫(huà)面、聲音、燈光的效果，給學(xué)生們“身臨其境”的體驗(yàn)。

在這魔幻4D教室里，學(xué)生們穿越回歷史參加了維多利亞女王的加冕儀式，乘坐神奇的飛行地毯，乘船前往澳大利亞，在北極躲避北極熊……在同一個(gè)空間里探索到了無(wú)窮的世界。

無(wú)疑，科技正在塑造我們的生活和學(xué)習(xí)方法。令人興奮的是，在短短十年的時(shí)間里，學(xué)生們就可以利用從VR頭罩到人工智能等新潮科技來(lái)學(xué)習(xí)。在下一個(gè)十年里，教室只會(huì)變得更加令人期待。