美國Los Altos學區視頻教育案例分析及其啟示 *

關 博，張楠楠

(1.東北師范大學 體育學院，吉林 長春 130024；2.東北師范大學 計算機科學與信息技術學院，吉林 長春 130117)

美國Los Altos學區視頻教育案例分析及其啟示 *

關 博1，張楠楠2

(1.東北師范大學 體育學院，吉林 長春 130024；2.東北師范大學 計算機科學與信息技術學院，吉林 長春 130117)

該文以美國加利福尼亞州Los Altos學區為例，對可汗學院在數學課堂教學中的實踐應用進行了研究。文章首先對Los Altos學區數學視頻教學試驗的實施背景、實施過程、實施效果三方面進行了案例分析，最后總結出試驗現存的一些問題與不足之處，進而為可汗學院在我國課堂教學中的創新性應用提出可借鑒的經驗與啟示：改進視頻錄制方式，將學科體系化整為零，建立具有內在邏輯關系的知識結構網絡圖；建立學習進程數據庫和分析評價體系，對學習過程進行跟蹤對比，從而給予學習者有針對性的指導；視頻課程需要為學習者提供反饋及相應交互活動，實現雙向交流與互動。

可汗學院；Los Altos學區；視頻教育

美國可汗學院作為一個教育性非盈利組織，正對全世界范圍內的網絡教育領域產生著重大影響。不到幾年時間，可汗學院從Youtube上的簡易視頻發展成為一個功能齊全，學生可以自我學習和自我評估的互動式教學系統。它從家庭走進了學校，在學校課堂實踐中發揮了獨特的作用，被認為引領了教育的未來。在美國，越來越多的學校在利用可汗學院的數學視頻及教學工具來開展教學試驗，取得的效果也是顯著的。

美國可汗學院利用視頻進行教學，受到了全世界數以億計學習者的熱捧，使很多學生獲得學業上的成功。開辦以來：可汗學院用12種語言教學；制作教學視頻3250個；生均每天作業超200萬份；學生累計完成作業6億份；有15，000個課堂使用其視頻；全球每個月有500多萬特定用戶；從2006年至2013年，1.6億的錄像被觀看；全世界234個國家和地區使用其視頻；其中細胞代謝的視頻被點擊超過675，000次。月受助學生數是哈佛建校至今畢業生數的10倍。它的快速成長也吸引了一些名人如比爾·蓋茨的注意，并在國內數百所學校以各種方式所使用。蓋茨給可汗的評價是：“他是一個先鋒，他借助技術手段，幫助大眾獲取知識、認清自己的位置，這簡直引領了一場革命！”

美國加利福尼亞州的Los Altos學區是最早與可汗學院合作來開展數學視頻教學試驗的學區，也是使用可汗學院的范例，因此有必要對其實施背景、實施過程、實施效果及現存的一些問題與不足之處進行系統的案例分析與探究，挖掘可汗學院應用于課堂教學的優勢及特色，為我國在課堂教學實踐中開展視頻教學試驗提供可借鑒的經驗。

一、Los Altos學區數學視頻教學試驗的實施背景

2011年3月，薩爾曼·可汗在美國加州舉行的“TED”(即技術、娛樂、設計的縮寫)大會上的演講“視頻重塑教育”引起全球教育者的關注。在這場演講中，薩爾曼·可汗分享了“可汗學院”的成長故事，并著重介紹了可汗學院在Los Altos學區進行的數學視頻教學試驗的實施理念與實施狀況。

在傳統教學模式下，老師將大部分時間都花費在備課和評級上，而用來和學生相處、輔導他們學習的時間也許只有5%，而且在課堂上，老師面對著全班學生進行課程的講授，不許他們講話，留給學生相互配合、協作討論的空間與時間也很少，無法滿足學生的個性化學習需求，不利于學生內化所學知識。而可汗學院所推行的教學模式使得學生能夠先通過在家學習其視頻，在課堂上學生主要進行討論、練習、解疑，教師百分之百的時間都和學生在一起，為學生提供個性化指導，以此來顛覆傳統教育中教師與學校的職能，課堂由此變成了利用科技的力量進行人性化教學的場所，變得生動有趣。

從2006年開始，薩爾曼和他的可汗學院開始將其教學視頻從線上推廣到線下，嘗試將視頻資源應用到學校數學課堂的教學實踐中，探索利用科技影響教學過程，變革教學結構，實現人性化、個性化教學的混合式教學模式，由此Los Altos學區成為最早參加可汗學院數學視頻教學試驗的試驗點。

二、Los Altos學區數學視頻教學試驗的實施過程

(一)試驗的實施現狀

為了研究可汗學院的教學視頻在學校課堂實踐中如何個性化支持教師和學生的教與學，可汗學院于2010-2011學年，首先與Los Altos學區的三位老師合作，在當地五年級的兩個班級和七年級的兩個班級開展數學視頻教學試驗。2010-2011學年的試驗效果是令人興奮的，因此，Los Altos學區在2011-2012學年將試驗擴展到了學區五年級和六年級的所有班級及七年級和八年級的部分班級。隨后，越來越多的學校加入了試驗，包括Summit Prep，Eastside College Prep,Oakland Unity和Marlborough。目前，Los Altos學區已經在全區范圍內五年級至八年級的所有班級課堂中開展這種混合式學習試驗，另有至少15000個班級在沒有可汗學院的直接干預下使用其免費開放的學習資源。

(二)試驗的實施模式

在這種翻轉式的教學體系下，學習模式實現了顛倒(如圖1所示)：在課堂外，學生們先通過自主觀看可汗學院的數學教學視頻來進行學習；在課堂上，學生則主要是在老師的指導下做練習題、寫作業。學生在課堂上如果遇到不懂的問題，老師可以給予一對一的輔導，學生之間也可以互相討論、互相幫助。在學生利用可汗學院的視頻進行學習的過程中，老師們會通過軟件監控學生們的學習狀況，給予學生及時、準確的反饋信息。

在這套新的教學系統里，學生和老師可以共同使用這個網站。學生登錄可汗學院網站看視頻，做練習。老師作為“教練”，可以在后臺察看全班學生的學習進度數據。如下表所示，某個班級每一位學生對于某一知識點的掌握情況都會在進度報告中展示出來，不同顏色的進度條代表不同的掌握情況。淺藍色表示學生剛開始學習某個知識點，深藍色則表示學習者已精通該知識點，紅色表示學習者在學習該知識點的過程中產生了困難，橙色表示學習者正在復習該知識點。白色表示學習者尚未開始學習該知識點，綠色代表學習者已經初步掌握了某個知識點。例如，以學生1的學習情況為例，通過進度條顏色的文字表述可以看出，該學生已經初步掌握了知識點1，正在對知識點2進行復習，但還沒有著手學習知識點3，已經精通知識點4。而指導者根據這一數據，可以清楚地掌握學習者的學習進度，學習上有哪些困難，便于對學生進行有效的個性化指導[1]。

圖1 翻轉式教學模式[2]

學生學習進度跟蹤表

(三)試驗的評價模式

可汗學院采用“滿十分前進”的評價模式，在傳統的考試測評中，即使是拿到了95分的學生，也很可能不知道自己5分的缺漏到底在哪兒就被迫進入下一章節的學習[3]。“滿十分前進”的評價理念讓學生們循序漸進地進行學習，學生可以自定步調、按照自己的節奏進行學習，但只有在掌握了某個知識點之后，才能開始對下一個知識點的學習。可汗學院設計了一種基于自動生成問題的Java軟件，只有當學生全部答對一套十道題后，才會提供更高一級的題目。如果學生不知道怎樣解決某一個問題，會得到提示，系統會為其提供實際解決問題的步驟。做到某一步，系統還會頒發給學生一枚榮譽徽章，另外，系統里還有能量點數作為激勵措施，這種游戲化攻關的評價方法讓學生重拾學習新東西的成就感，激發學生學習的興趣與動力。傳統的教學方式總是懲罰學生的嘗試和失誤，但不會期望學生能夠精通它。而可汗學院的數學視頻教學試驗鼓勵學生去嘗試和失敗，同時要求學生對所學知識達到精通。

可汗學院采用的徽章及能量點體系能夠在一定程度上激發學習者的學習興趣。在這種體現游戲化攻關評價機制的激勵措施下，他們會不斷嘗試，做更多的練習，尋求獲得更多的徽章與能量點。

其網站目前也開發了一種練習系統，記錄了學習者對每一個問題的完整練習記錄，教學者參考該記錄，可以很容易得知學習者還不懂哪些概念。如今，可汗學院的程序員們把這套練習系統做了改進，它能生成一個知識地圖(如圖2所示)，幫學生做分析，教師可以據此察看每個學生的練習進步曲線，同時讓學生知道自己在哪個部分的概念基礎比較薄弱，并用圖表方式反饋給學生。

圖2 “三角函數的單位圓定義”講解視頻截圖[4]

可汗學院制作的數學視頻長度一般在10分鐘以內，圍繞某個重要知識點進行講解，學生在觀看完某個知識點的視頻后可以做相應的練習題，回答正確與否會得到網站及時的反饋，在解題遇到困難的時候，可以在線請求輔導老師的幫助或者重新觀看視頻來嘗試再次解決問題。

當學生觀看視頻發現不懂的地方時，隨時可以發郵件進行提問，可汗學院上的輔導老師會在線回答問題，每秒鐘可以回答15個[5]。利用Khan學院所設計的評估檢測系統，教師能夠實時掌握學生的學習情況，透過數據、曲線與表格，老師們可以了解他們每天花多長時間看視頻，在什么地方暫停，在哪個部分停止觀看，從而挖掘學生的真實水平，以便為他們提供更有效、更具有針對性的學習指導[6]。可汗學院招募了大量程序員，跟蹤學生的學習行為，幫助老師改進教學策略。這種教育模式也為教師節省了備課與評級的時間，從而留出更多的時間與學生在一起，建立良好的師生關系。

通過一系列類似的學生學習活動分析圖，教師可以實時了解每個學生每天看了哪些視頻，做了哪幾個練習，花費了多長時間，獲得了哪些成就，精通了哪個知識點，在哪個知識點上還存在學習困難。數據分析圖是實時更新的，指導老師可以清楚地掌握學習者的學習情況。

三、Los Altos學區數學視頻教學試驗的實施效果

可汗學院在Los Altos學區的試驗效果是十分顯著的，對提高學生的成績和對所學內容的理解上，效果尤其明顯。目前，美國越來越多的學校和老師借鑒Los Altos學區的試驗經驗，開始在課堂實踐中引入可汗學院。據Classroom Window 2012年6月發布的一項調查報告顯示，67%的受訪者表示考試成績得到提高，80%認為學習態度得到改善，99%表示下一年將繼續采用可汗學院與課堂教學相結合的混合式學習模式[7]。其中,參加試驗的山景中學七年級學生，在使用了可汗學院一個學年的服務后,在全州考試中進步明顯，取得“先進”或者“精通”成績的學生比例從23%躍升至41%。具體表現在：

(1)學習者，尤其是長久以來表現不佳的學生發生了顯著變化。他們的課堂參與度極大提高，變的更有自信，對自己學習進程的掌控力也得到了明顯改善。因此，個性化學習不一定最適合于學習動機強的高成就學生，以往表現不佳的學生的學習習慣和整體自信感也會因這種混合式學習體驗而獲得極大改變。

(2)應用可汗學院作為一種教學工具的教師在數學課上將更多的時間用于有效改變學生的學習體驗，對于教學過程與師生關系有了更深層次的思考，這對于教師專業成長起到了極大的促進作用。

(3)在試驗進行過程中，學生學習數學的動機越來越強，并且樂于接受新的學習挑戰，這與學區培養終身學習者的教育使命是一致的，Los Altos學區與可汗學院合作進行教學試驗的初衷正是看到了探索與教學相關的新工具、新策略的價值，因此試驗的實施對于學區重新評估舊的教學模式、檢驗新的教學模式的有效性來變革學生的學習產生了極大的影響。

四、Los Altos學區數學視頻教學試驗對我國開展翻轉課堂教學試驗的啟示

自Los Altos學區實施可汗學院教學試驗來檢驗其應用于學校課堂教學的有效性以來，試驗教師在學生使用視頻來學習的過程中也發現了現存的一些問題：

(1)可汗學院的視頻更適合用于對已經學習過的概念的復習，當要學習的某個數學概念對于學生來說是全新的知識點時，可汗學院的視頻效果并不明顯，甚至有時被認為是令人厭煩或困惑的；

(2)有些視頻里的學習材料會忽然從小學水平跳轉到初中或者高中水平，知識過渡超越了學生的認知能力會使小學高年級和初中學生產生一種學習挫敗感；

(3)視頻中列舉的許多題目缺乏例題應具備的多樣性，因此不利于教師在課堂上與學生開展針對典型例題的探究活動；

(4)如果學生沒有被教以有效的視頻聽課技能，會很容易在觀看視頻的時候走神，注意力無法長時間保持集中，這很大程度上降低了學生的學習效率；

(5)相對于小學生和初中生，高中生可能更有能力來跟上10分鐘視頻的學習節奏，更容易掌握視頻中所講解的知識點的內容；

(6)某些時候，與觀看提前錄制好的視頻相比，學生可能更傾向于面對面地與老師進行交互，而不喜歡在虛擬的網絡環境中進行自主學習；

(7)教學視頻對于在語言方面需要額外支持或在課外學習某個概念有困難的學生來說是一種很好的資源，但并不是對于所有學生都有很好的教學效果。

教育領域的探索將是一個長期的過程，現在只是序幕而已。互聯網已然成為教育界革命的利器，而薩爾曼和可汗學院則是目前發揮其最大能量的領頭羊[8]。因此，我們需要從可汗學院的成功現象及其現存的問題中尋找其中的規律，為我國開展翻轉課堂教學試驗提供可參考的實際經驗。而Los Altos學區的數學視頻教學試驗無疑會為我國開展翻轉課堂教學試驗提供一定的啟示：

(1)改進視頻錄制方式，錄制高質量的教學視頻。國內的微課也將學科知識內容化整為零，把大的知識塊拆解為一個個小的知識點，然后再逐一錄制成為短視頻。但相比于可汗學院，國內的微課在知識點的內在邏輯關系方面做得還不夠，我們可以把整個學科體系按照內在邏輯聯系劃分為一個個相互關聯的知識點，建立一個學科知識結構網絡圖。然后再對每一個具體知識點進行單獨講解并錄制視頻。學習者通過學習這些具有嚴密內在邏輯關系的視頻，學習便具有了很強的針對性，這也有利于學習者構建自己的知識體系結構。我們也可以根據視頻內容在視頻某一特定幀上添加內容提示，使學生可以直接了解視頻內有哪些內容，再按照自己的學習進度決定從何處開始觀看。

(2)建立學習進程數據庫和分析評價體系，對學習過程進行跟蹤對比，從而給予學習者有針對性的指導。我國目前的網絡視頻公開課建設存在一個比較大的問題是缺乏記錄學生學習情況的數據庫，也沒有建立起對學生學習成效進行評估的評價體系。因此，這樣的視頻課程與傳統的電視課程并無很大差異，沒有體現出在線視頻學習的特點，只不過是存儲方式的轉變而已。我們可以建立一個記錄分析學生學習過程的數據庫，對學習過程進行跟蹤對比，利用數據分析工具得到實時的學習進度數據，了解每一位學習者的學習情況從而給出有針對性的指導。

(3)視頻課程需要為學習者提供反饋及相應的交互活動，實現雙向交流與互動。只提供視頻資源的單向傳播并不利于提高學生的學習效率，學生也不會保持長時間的學習興趣。因此我們可以借鑒可汗學院的實踐經驗，招募受過良好教育、教學經驗豐富的學科領域專家、名師等為學生提供在線實時的交流與互動，在學生遇到困惑時及時給予解答，實現個別化、有針對性的指導。

教師除了熟悉技術操作外，更需要高超的教學講解技能，短視頻只是一種載體、一種技術，本身不會提高教學質量，重要的是技術背后教師的專業素養。因此，短視頻課程和教學質量的高低，根本在于參與教師自身的教學水平。我們必須尋找最優秀的教師參與設計與授課錄課，參與的教師要知識淵博，能夠融會貫通；教學方法要獨特、有效；教學過程需要極富親和力[9]。在教師素質得到保證的基礎上，我們再充分發揮短視頻教學和網絡播放的優勢，如10分鐘短視頻所容納的刪繁就簡的知識點比較精煉、學生可以自定進度進行個性化自主學習、視頻在網絡上可以保持活力及教育人性化有所體現等。

五、結束語

可汗學院與Los Altos學區合作開展數學視頻教學試驗始于2010-2011學年，到現在已開展了近四年的時間，試驗取得顯著成果，引起全球教育界的普遍關注。這項試驗為學生利用可汗學院的視頻資源開展個性化學習提供了一個良好的平臺，滿足了學生的個性化學習需求。學生的自主學習與協作學習能力在很大程度上得到了提升，培養了學生的批判性學習思維與良好的學習習慣，體現了差異教學的重要性。

在這種混合式教學模式下，師生關系也得到極大改善。教師在課堂上有更多的時間與學生進行面對面的互動，能夠一對一地協助、輔導學生來發現問題，解決問題，持續激發學生的學習興趣與動機，讓學生重拾學習的成就感。對于學生來說，教師更像是“教練”，而非單純的知識灌輸者[10]。師生關系更加緊密，更具有親和力。師生互動也因此更有意義、更有成效，展現出教學過程中的人性化。

雖然這項試驗在實施過程中不可避免地存在一些問題，但隨著試驗在美國越來越多的學校持續開展，經驗會不斷得到積累，相關問題也會在一定程度上得到解決。我們有理由相信，可汗學院會被引入更多的課堂實踐之中。我國也應結合學習者在認知風格、學習觀念、技術支持等方面的實際情況，在課堂實踐中勇于嘗試引入可汗學院的視頻資源或者自主開發優質的短視頻教學資源來開展這種混合式教學試驗，探索這種全新的教學工具與教學策略的價值，為我國教育信息化進程服務，全面提升學習者的綜合素質[11]。

[1]胥果.可汗學院對我國中小學視頻課程建設的啟示[J].軟件導刊，2013，(5)：166-169.

[2]李小剛,靳素麗,王運武.教學視頻支持下的網絡時代個性化學習研究[J].中國遠程教育，2013，(7):38-42.

[3]王星磊,喬愛玲.美國可汗學院對我國網絡教育的啟示—以高校教師網絡培訓為例[J].軟件導刊,2013，(5):161-163.

[4]可汗學院網站[EB/OL].http://www.khanacademy.org，2014-09-25.

[5]華琪.全世界只需要一個教師[J].教師博覽,2012，(8):14-16.

[6]Noer M.One man,one computer,10 million students: how Khan Academy is reinventing education[DB/OL].http://blog.sina.com.cn/s/blog_9c8cec670101bj3l.html,2014-07-15.

[7]官芹芳.可汗學院翻轉課堂[J].上海教育,2012，(17):27-31.

[8]嵇成中.薩爾曼·可汗:視頻重塑教育[J].素質教育大參考,2013，(4):55-57.

[9]Khan S,蔚藍.用視頻教學課程重塑教育[J].中國教育技術裝備，2012，(5):122-124.

[10]Thompson C.How Khan Academy is changing the rules of education[J].Wired Magazine,2011,(7)：126-128.

[11]袁磊，陳曉慧,霍娟娟.港臺地區媒介素養教育現狀及其啟示[J].中國電化教育，2010，(7)：33-36.

關博：副教授，碩士生導師，研究方向為教育學原理、體育人文社會學(guanbo443@126.com)。

張楠楠：在讀碩士，研究方向為計算機教育應用(tooth0210@126.com)。

2014年7月28日

責任編輯：宋靈青

Case Analysis and Enlightenment of Video Education in American Los Altos School District

Guan Bo1,Zhang Nannan2
(1.College of Physical Education,Northeast Normal University,Changchun Jilin 130024; 2.College of Computer Science and Information Technology,Northeast Normal University,Changchun Jilin 130117 )

This paper takes Los Altos school district of California in America for example and researched on the practicing application of Khan Academy in math classroom teaching.This article analized the background,process and effects of the implementation of the math video teaching pilot at Los Altos school district firstly and summarized the existing problems and deficiencies finally,then put forward referencable experience and enlightenment for the innovative application of Khan Academy in our classroom teaching:1,Improve the way of recording video,Break up the whole discipline system into parts to build up the knowledge structure network that has inherent logical relationship.Establish learning process database and analysis evaluation system to track and contrast the learning process,thus giving the learners targeted guidance.The video courses need to provide feedback and interactive activities for learners to realize the two-way communication and interaction.

Khan Academy; Los Altos School District; Video Education

G434

A

1006—9860(2014)12—0104—05

* 本文系中央高校基本科研業務費專項資金資助課題“中國武術教育的文化性研究”(項目編號：12SSXT128)階段性成果。