魔法精靈出沒的未來教室

編 譯 喬頓

教育和科技之間的關系經常會有磕磕碰碰——20世紀，當個人電腦開始出現在學校時，學生們使用起來往往會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的教師掌握主動權，他們開始探索新的教學方式。同時，隨著科技愈發成為我們經濟和日常生活的中心，它也正在改變我們教學的主題——如今在英國，兒童自5歲起就會接受編程教育。

當然與課程一樣，課堂也正在發生變化。從虛擬現實到人工智能助教，也許只需要短短的10年，未來的教學設備就會變得和許多人所熟悉的白板及投影儀完全不同。日前英國科技企業Misco就請教了這方面的專家，探討有哪些科技會出現在明日的課堂之中。

智能黑板和智能課桌

如今課堂中已經有了黑板、白板，但未來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容，這種模式正在課堂中變得越來越普遍。同時，智能課桌將成為現代課桌的升級版本，有一個教師可以控制的插入式屏幕。

從視頻和圖表到教育游戲，這些聯網的平板也提供了與智能手機相同的在線資源，讓教師有機會指導學生在自己的時間里高效學習。

預計智能屏幕和智能課桌也將為計算機支持下的協作學習提供新的機遇，這種學習方法最早出現于20世紀90年代。例如，協作作業鼓勵學生根據優缺點，以小組的方式解決問題，互相幫助。在這種方法中使用智能屏幕的好處就是——信息傳遞可以針對個別學生或群體，以適應那些通過視頻、圖表或文本能取得更快進步的人。

GSTV1 London的執行院長特勞雷表示，教室將在布局方面進行變革，隨著全新教學方法的實施，如何以及在何處進行教學的概念將隨之發生變化。

人工智能助手

盡管這聽起來可能有些牽強，但許多學生已經使用諸如Siri和Cortana這樣的虛擬助理來在線研究信息，或者管理自己的學習和提醒設置。類似Duolingo這樣的在線應用表明，僅僅通過與電腦練習來學習語言是可能的。

隨著人工智能的發展，下一步很可能會出現被設計用來回答特定科目和概念的專門課堂AI，并能夠根據說話者的年齡和能力調整答案。

此外AI也可以幫助教師。倫敦大學學院（UCL）最近的一個項目使用人工智能軟件分析了數百堂課程的音頻和書面數據，旨在確定哪種教學方法對學生最有效。

發起者認為，在課程計劃上采用類似的方法并導入學生成績的數據，有助于確定哪些地方個別學生可能有困難，并提出相應的替代方案。

虛擬教育中心

虛擬現實在教育行業的機遇令人興奮。虛擬現實環境可以讓學生訪問歷史遺址，參觀人體或穿越太陽系，而不必離開教室。曾經非常昂貴的頭罩，現在可以像Google Cardboard配上智能手機一樣簡單。

牛津大學賽德商學院目前已啟用英國首間虛擬教室——牛津國際虛擬教育中心，簡稱為Oxford HIVE（牛津蜂巢）。HIVE的實體空間安裝著27臺高清顯示屏組成的U形屏幕墻，看上去就像是一間高科技會議室。

虛擬教室采用并融合了機器人學、人臉識別技術以及4D高清投影等多項尖端科技，打造獨特的沉浸式教學體驗。在這間虛擬教室里，可以有84位參與者同時通過Mashmo.io軟件加入到課程學習和討論中。

這一科技讓在線教學完全互動——授課教師可以直接與個人對話，也可以給學生們分組，進行實時投票，而全部參與者可以像在現場一樣看到、聽到彼此的聲音和影像。同時，該軟件還能根據每個人的面部表情以及互動程度，判斷監督每個人的注意力是否集中。

“這一項目堪稱學校數字化進程中非常振奮人心的重大發展，”首席信息官馬克·布拉姆韋爾表示，“Oxford HIVE的應用將是非常多元化的——從課堂學習到類似于《龍穴》等創業節目中所呈現出的提案競賽，都可以在這里發生。特別令我們激動的是，日常工作繁忙的學生可以利用這項科技從世界各地跟教授和同學即時聯系，這將非常有利于我們進一步豐富學校可以提供的課程?！?/p>

眾所周知，VR在教育中的一個關鍵好處是學生完全沉浸在體驗中，這意味著分心的可能性變小。它也適合多種學習風格，并以一種書本無法體會的方式讓學生將對象和概念視覺化。

正如Oxford Open Learning的創始人史密斯（Nick Smith）博士所說：“教科書中的二維圖表或顯微鏡上的幻燈片都已經落伍了。未來的一代將真正去了解作為一個三維系統的一個細胞，而不是一本書中的一張二維圖片?！?/p>

除了虛擬學習，英國學生還打造了虛擬舞臺。英國考文垂大學和芬蘭坦佩雷大學創造了一個“星際之門”式的數字窗口，讓相隔1600英里的兩校學生一起表演與學習，共享虛擬舞臺。

如一堵墻般大小的“莎士比亞門”，將兩邊的學生帶到一個表演空間，無須支付高成本的全球旅行，還將虛擬劇院的規模擴大了一倍。

在虛擬排練室里，通過視頻會議將劇院設計、舞臺以及照明融為一體，在橫跨北海的兩個院校中形成鏡像。聲音定向發出，學生們還能進行目光接觸，所以很多人都可以在同一時間進行互動。由于幾乎沒有時間延遲，學生們完全可以做到像在同一個排練室里進行排練。如果這項技術100%完全可移植的話，那么世界上任意兩個機構都能一起分享專業知識和教學方法。

另外，英國還嘗試了虛擬實地考察。英國開放大學正通過課堂上的新技術將學生帶到大堡礁中去，通過名為“谷歌探險”的虛擬現實技術，學生們可以進行虛擬實地旅行，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，看看他們是如何生活的，并詳細了解早期埃及文明。

在英國，魔法4D教室也是正在進行的實驗之一。林肯郡波士頓的一所Pioneers Free School Academy就為學生準備了一間魔法4D教室。這間4D教室通過投影視頻設備在從地板、墻壁到天花板的四維空間里營造出各種畫面、聲音、燈光的效果，給學生們“身臨其境”的體驗。

在這魔幻4D教室里，學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……在同一個空間里探索到了無窮的世界。

無疑，科技正在塑造我們的生活和學習方法。令人興奮的是，在短短十年的時間里，學生們就可以利用從VR頭罩到人工智能等新潮科技來學習。在下一個十年里，教室只會變得更加令人期待。