未來五年K12學校發展的方向

岳培锫 張渝江

未來五年內，基礎教育學校會呈現什么樣的景象？有哪些趨勢和技術推動著學校的變革？還將面對哪些挑戰？應對的策略是什么？新發布的《2016年地平線報告》（基礎教育版）將給出答案。

● 推動學校采用技術的關鍵趨勢

1.遠期趨勢

（1）重新設計學習空間

一些思想引領者認為新形勢的教和學需要新空間做支撐。很多學校正在為促進新興教育模型的實施提供幫助。例如，翻轉課堂，通過重新安排學習環境適用于更主動的學習。越來越多的教育環境設計關注流動性、靈活性和多種設備的使用，并以此來促進項目式學習交互。學校的無線寬帶正在被升級，用于創建智慧教室以支持遠程網絡會議和遠程互動、協作通信。大屏幕顯示設備正在被安裝，并用于數字項目和協作非正式演講。當K12持續從傳統以教師為中心的環境中遠離，走向實踐性場景時，教室將有更多類似真實世界的工作和社交環境，以促進有序的互動和跨學科的問題解決。

（2）重新思考學校的運作

這里主要關注改造學校過去的課堂范式和重新整理整個學校的經驗——這一趨勢主要是由創新學習方法的影響而驅動。例如，基于項目和基于挑戰的學習方法，要求學校結構能更靈活有序地使學生從一個學習活動轉移到另一個學習活動，以消除各學科間的界限。這些當前具有跨學科屬性的方法已經推廣到技術的創新應用和制度模型的創新設計上，并用以連接一個又一個的課堂和主題。當學習變得更流暢及以學生為中心時，一些教育領導者相信更靈活的學校時間表安排能創造更多的機會，使真正的學習發生，并為獨立研究營造足夠的空間。總之，要改變教室內的學習就需要轉變學校的運作模式——變得更加敏捷，樂于嘗試新方法。

2.中期趨勢

（1）增加協作學習方法的使用

協作學習是基于“社會建構”這一基礎的學習認知理論，指的是學生或教師通過一對一或小組活動的形式互相合作。這樣的學習方式一般以學習者為中心，強調互動和動手能力；以小組為單位，研究現實世界真實存在的問題。協作學習模式是通過提高學生的參與度和成就感來提高學習成效的，對于弱勢學生來說特別有效。同時，教育工作者也可以通過小組協作促進職業發展和跨學科教學并從中獲益。協作學習的發展趨勢之一是走向全球網絡在線協作，即通過數字工具的使用讓世界各地的人共同支持課程目標以及跨文化的互相理解。

（2）轉向更深層次的學習方法

威廉與佛洛拉·休利特基金會（the William and Flora Hewlett Foundation）認為隨著學習內容的深入，要求學生要具備批判性思維、解決問題的能力以及協作和自主學習能力，因此，K12階段的教育需要更加深層次的學習方式。為了保持學習的主動性，學生需要與真實的世界保持聯系，才能了解新知識和技能，并使其影響到自身。因而，項目式學習、挑戰式學習、探究式學習以及其他類似的學習方式會帶給學生課內外更加積極的學習體驗。隨著技術在學習中所扮演的角色越發清晰化，教育者正利用這些技術工具將課程與真實生活應用相結合。因此，這些學習方式將更加以學生為中心，讓學生控制自己參與學習的方式，甚至進行頭腦風暴來解決全球性的緊迫問題，并在自己所在地區展開實踐。

3.近期趨勢

（1）提高編程能力

許多教育者認為將編程納入課堂將有助于培養學生的計算思維：要求在學習編程中把深層計算機科學知識與創造力和問題解決能力相結合。2015年，Code.org預計到2020年將會有140萬份與計算機相關的工作，然而事實上只有40萬計算機科學的學生。因此，越來越多的學校領導人成功地把編程與K12課程相結合，并以這種方式來從小培養學生復雜的思考能力。世界各地許多學校已經開設了編程課程和項目，讓學生通過協作設計網站，設計教育游戲和應用，并通過新產品的建模和原型開發來為當地實際問題設計解決方案。此外，用戶友好工具如Scratch和LegoNXT使得學生學習編程較之以前更加容易。

（2）讓學生從消費者轉向創造者

全世界學校的教學實踐正在悄悄地發生變化，學生在各科學習中漸漸通過親自嘗試和創造去學習，而不再是簡單地內容消費式學習。過去幾年，諸如用戶創建視頻、創客社區以及眾籌項目等創新項目的發展，意味著主動性和實踐性學習日趨增多。

● 影響學校應用教育技術的重要挑戰

1.可解決的挑戰

（1）創造實境學習機會

實境學習，特別是將真實的生活經驗帶入課堂在學校仍然不夠普遍。對于正在尋找校外真實世界和校內學習體驗的結合點，并為進入社會做準備的學生來說，實境學習是一種非常重要的教學策略，它對提高學生學習的參與度有著深遠的影響。使用包含真實生活經驗的教學策略、技術以及學生熟悉的工具，再配合社區成員交流是很好的實現實境教學的方法。同時，這樣的實踐將會有助于學生留在學校，并為他們的后續教育、職業及公民身份做好準備，這是傳統教學無法做到的。

（2）重新思考教師角色

教育者越來越多地被期望能夠使用各種技術和方法來實現內容傳遞，為學習者提供支持和評估，與校內外的其他教師協作，在日常工作中使用數字策略與學生互動，作為向導或者導師促進以學生為中心的學習，組織自己的工作和完成管理文檔和報告。同時，學生在日常活動中使用技術進行社交、組織活動和非正式學習等也增加了對教育者的要求。這些滲入學生每日生活的技術引起了教育管理層的思考，即學校是否應該在傳統教學日以外，為學生提供可以繼續參與正式或者非正式學習活動的途徑。隨著這一趨勢的持續發展，全世界的學校都開始反思教育者的主要職責。另外，與此期望對應的是教育者專業發展方式的改變，而這樣的改變與社交媒體以及網絡工具和資源有密切的聯系。

2.困難的挑戰

（1）數字鴻溝

數字鴻溝是指對信息和通信技術的訪問、使用和影響的不平等，這是由于人們的社會經濟地位不同而形成的，從而逐漸導致了學習的不平等。同時，數字素養也漸漸地與學生的成功相關，因而這樣的不平等就會影響到教育成績。每所學校，部署在教室里的設備和寬帶連接可以支持學生學習，但是這些措施卻不足以彌補這樣的不平等。因而，最有效的手段則是通過教師的培訓和課程設計的支持來增加在教室中信息和通信技術的使用。另外，各學區也必須采取措施來解決學生回家后缺乏網絡鏈接的問題。

（2）推廣教學創新

創新來源于以新的方式去自由地連接想法。我們的學校和大學往往習慣于允許學生用既定的方式去連接想法，雖然有時可能會產生一些新的見解，但大多數都只是死記硬背。我們的組織不善于將教學創新融入主流教學，現有的促進機制也很少獎勵教學的創新和改進。因此，人們對改革的厭惡限制了新思想的發展，阻礙了實踐的進行。

3.嚴峻的挑戰

（1）成就差距

成就差距是指可觀察到的學業成績的差異，主要存在于不同學生群體之間，同時也存在于不同的社會經濟地位、種族和性別之間。一般來說，環境因素如來自同輩的壓力、學生跟蹤、負面的成見和測試偏見等會加劇了這種差異的產生。而如今，大部分學校都會使用各種成功標準來定義學習期望，如成績、標準化考試分數及畢業率等，并在學生個體或群體間進行比較，最終導致成就差距的產生。然而，技術在對后進學生個體和群體的評價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生的原因，并能夠啟用和調試有針對性的干預方案和參與策略來縮小差距。

（2）個性化學習

個性化學習是指圍繞教育項目、學習體驗、教學方法和學術支持策略來滿足個體學生的不同學習需求、興趣、愿望或文化背景。目前，人們雖然對個性化學習需求強烈，然而現有的技術或實踐卻無法支持。因而，通過定制教學以滿足學生獨特的需求，驅使新技術的開發，為學生提供更多的選擇和差異化指導正得到越來越多人的關注，并且技術的進步（如在線學習環境和自適應技術）使得支持學生個人學習路徑成為可能。個性化學習的主要障礙是科學的、以數據驅動的方法來促進有效的個性化學習，而這一障礙最近才開始出現，如自適應學習仍在演進，對K12教育的吸引力與日俱增。另外，更加復雜的挑戰是技術本身而并非解決方案，個性化學習的成效必須包含有效的教學方法和教師的參與。

● 即將進入教室的教育技術

1.一年內采納的技術

（1）創客空間

21世紀為我們揭示了在高速發展的世界，哪些類型的技能才是真實的、有實用價值的。如何革新和重建教室來滿足未來的需求？這個問題正在被創客空間或工作室（提供工具和學習體驗以幫助人們實現想法）回答。創客空間背后的驅使力量來自于創客運動，由一批藝術家、技術愛好者、工程師、建筑師、工匠以及任何對做東西有激情的人匯聚而成。創客運動源自一次成功創客嘉年華活動（Maker Faire），一次發起于2006年的聚會已經成為全世界多次舉辦的社區活動。創客空間旨在吸引各個年齡層的人，參與開放性的實驗，進行迭代和創造。在這個空間中，創意、設計和工程正在用自己的方式與教育前沿對接，3D打印機、機器人技術以及基于Web的3D建模等成為更多人使用的工具。創客空間教育的支持者強調通過動手設計、構建以及迭代，能促使學習者更具有創造力，并提高高階問題的解決能力。

（2）在線學習

在線學習指的是通過網絡進行的正式或非正式的教學。這個話題伴隨著2012年MOOC的出現而吸引了人們的關注，并與面對面教學互補形成混合式學習方法，或者作為獨立教學模式而獲得人們的廣泛認可。隨著教育工作者對這一領域的更多了解，他們進行了大量的在線學習相關實驗，在與已有課程不同層次的整合測試后，教育工作者也越來越自信。很多人相信在線學習對討論各種教學法實踐都是有效的催化劑。的確，開放進程中每一個維度的概念重建，都會使在線學習經歷翻天覆地的變化。

2.兩至三年內采納的技術

（1）機器人技術

機器人技術指的是設計和應用機器人。機器人是指自動化的機器可完成一系列任務。第一批機器人被應用到工廠的組裝線以簡化和提高制造業的生產率，尤其是汽車產業。現在機器人被廣泛應用于采礦業、軍事以及交通運輸行業來代替人類從事危險或冗長乏味的工作。據推測，到2020年全球的機器人數量將會增加到400萬。這種變化將會重塑世界各地的商業模式和經濟。近幾年，關于全球經濟日益依賴機器人的影響的討論從未停止，特別是現在的機器人較之以前更加智能、安全和便宜。雖然機器人在教育主流領域的使用還需要至少4年的時間，但是它潛在的能力已經開始引起注意。機器人項目所關注的提升機器人技術和程序設計可延伸為多學科的STEM學習，使學生成為21世紀更好的問題解決者。

（2）虛擬現實

虛擬現實（VR）指計算機生成的環境，用于模擬現實的人或對象，并產生真實的感官體驗。就基本層面而言，這種技術采用了交互式的3D圖像，并讓用戶可通過鼠標和鍵盤操作來感受對象，而更多復雜的虛擬現實應用程序允許用戶通過手勢和觸覺設備來更真實地感受。虛擬現實能夠有效地激發人們濃厚的學習興趣，到目前為止，其在軍事訓練中的作用最為顯著。同時，VR也作為游戲和自然用戶接口，正在探索應用于課堂為學生提供更真實的學習體驗。例如，Oculus VR是一家專注于設計虛擬現實產品的公司，他們正在研究高預期值的頭戴顯示器，這款頭盔式的顯示工具能夠使游戲更加真實。

3.四至五年內采納的技術

（1）人工智能

在人工智能（AI）領域，計算機科學被用于創建功能上更像是人類的智能機器。其中知識工程使計算機能模擬人類感知、學習和決策，而類神經網絡能夠通過語音識別和自然語言處理提供更自然的用戶界面，它使人類與機器的互動更接近于人類之間的互動。人工智能在提高在線學習、自適應學習軟件及以仿真方式與學生互動方面都有巨大潛能。

（2）可穿戴技術

可穿戴技術指那些類似于服飾能夠被用戶所穿戴的計算機設備。可穿戴技術的好處是它可以方便地整合工具來跟蹤人們的睡眠、運動、位置和社交媒體互動，或者啟用虛擬現實。甚至有新的設備能無縫融入用戶的日常生活。例如，過去幾年，谷歌眼鏡就是被熱議的可穿戴設備之一，它使周圍的環境信息能夠真切地呈現在用戶眼前。蘋果、三星、索尼和Pebble的智能手表已經可以讓用戶通過微小的界面檢查郵件和執行其他任務。感謝自我量化運動，今天的可穿戴設備不僅可以跟蹤一個人去了哪兒，做了什么以及花了多少時間做此事，還能反映他們的愿望和實現時間。