疫情之下的中小學在線教學：現實、改進策略與未來重構

梁林梅 蔡建東 耿倩倩

[摘? ?要] 對新冠肺炎疫情這一特殊時期的中小學居家在線教學實踐進行及時總結和反思，可以為未來技術支持、引領的學校教學方式變革提供有益的借鑒和啟示。文章首先從腦與神經科學研究和學習科學研究的視角，對疫情之下中小學“停課不停學”之學習本質與特性進行解讀，接著分析了引發現實中在線教學問題及困境的主要原因;提出了在線教學改進的基于資源的自主學習策略、激勵學生主動參與的策略和基于智能化學習技術的個性化作業推送策略;最后，在學習科學已有研究的基礎上，結合疫情期間在線教學的新探索，構建了“后疫情時代”智能學習環境下的“學習—教學—評估”一體化中小學在線教學應用體系。

[關鍵詞] “停課不停學”; 中小學; 在線教學; 居家學習; 學習科學; 智能學習環境

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 梁林梅（1969—），女，河南林州人。教授，博士，主要從事教育信息化與學習變革研究。E-mail：50468167 @qq.com。蔡建東為通訊作者，E-mail：ndcaijd@163.com。

一、引? ?言

自2020年1月底教育部為了應對新冠肺炎疫情（以下簡稱疫情）的肆虐提出“停課不停學”應對政策以來，各省市紛紛推出了自己的指導意見和實施方案，一個多月以來全國范圍內幾乎所有學校、師生及家庭都投入到了這一場世界上規模最大的居家在線教學“大實驗”之中。

這一次大規模、普及性的在線教學實踐探索，可以說是“全世界在線教育發展過程中里程碑式的事件”[1]，同時也是一場全員性的教師信息技術應用能力實戰性培訓。雖然作為一種被迫的應急性舉措無前例可循，無參照可依，實踐中尚存在許多的問題和困惑，但這一場史無前例的新探索已經大大推進了中小學在線教學的發展速度和應用覆蓋面，“為在線教育的發展按下了快進鍵”。及時總結和反思這一段非常時期的獨特經驗，可以為未來學校人才培養目標和價值追求的選擇，為未來課堂教學方式及學習方式的變革等提供有益的借鑒和啟示。

本文嘗試從學習的視角，對疫情之下“停課不停學”之學習本質、教學問題、教學改進及未來重構等關鍵問題進行系統分析和反思。

二、“停課不停學”之學習本質與特性解讀

無論任何時期、任何形式的教學，其最終目的一定是為了促進學生的學習。“停課不停學”作為一種特殊時期的教育政策，核心也應該是為了支持和促進學生的學習。但是由于現實中教育政策制定者、教育管理人員及教師對于“學習”的理解和認識不同，必然會影響到疫情期間在線教學的政策制定、教學方法的選擇及媒體技術的應用（例如直播）等。因此，認識和厘清學習的本質，是在線教學有效實施的基礎和前提。

1. 腦與神經科學研究揭示的學習本質

近百年來，人類對于學習的研究和認識經歷了一個由簡單到復雜、由單維到多維、由經驗到科學的逐步深入的過程。其中近20年來，隨著在腦研究技術領域的突破性進展，腦與認知神經科學關于學習的研究取得了一系列新成果。例如，新的科學研究向教育研究者和教師揭示了“神經元是學習開始的地方”[2]，學習的基礎就在于神經元之間相互聯系的改變，學習的過程是新的突觸不斷形成的過程，學習的本質是構建神經元之間的聯結。因此，教育神經科學家從細胞層面給出了學習的定義：“學習是大腦對刺激做出反應、建立神經聯結，以形成神經網絡和信息存儲裝置的過程”[3]。

另一方面，研究還揭示了“學習是一個復雜的、受到多種因素同時影響的過程”，是“在認知、情緒和生理層面進行多層次信息交流的過程”。尤其是呈現了腦內的認知和情緒在大腦結構和功能上都是密切相關的，共同支持或抑制學習[4]。這一研究成果告誡學校管理者及教師在教學中不能再把學習和情緒分開來考慮，更不能把情緒作為一種破壞性、干擾性的力量，有效的教學應該將情緒與正在建構的認知知識結合起來[5]。

與此同時，腦與神經科學的研究還揭示了運動對于學習和記憶的重要作用。因為運動能夠激活更多的長時記憶區域，從而幫助學習者在已有經驗與新的學習之間建立更多聯系[6]。已有相關研究表明，“每天參與體育運動的孩子和那些沒有每天參與體育運動的孩子相比，學習成績更好，對學習的態度也更加積極”。因此，這一研究結果極大地挑戰了“讓學生一直坐著聽課”的傳統課堂設置。

2. 學習科學研究揭示的學習本質

近年來在認知科學基礎上誕生的研究教與學的新興跨學科領域“學習科學”，也為實踐者提供了新的關于學習本質和學習過程的理解與解釋。學習科學共同體認為“學習的本質是一個積極主動的理解意義、形成聯系的建構性過程”。這里的“意義”，指“學習者附加到新的學習中的關聯性，是學習者將新的學習與過去的學習和經驗聯系在一起的結果”。

丹麥學習實驗室研究者克努茲·伊列雷斯（Kund Illeris）整合了關于學習研究的眾多已有成果，提出了一個理解學習的綜合性框架：“全視角學習理論”（如圖1所示）。該框架包含了內容、動機、互動及社會（環境）四個維度，內容維度尋求的是建構意義和掌握知識與技能，動機維度尋求的是維持人的心智和身體（包括情緒）平衡，互動維度關涉到個體與其所處社會、物理及文化等環境之間的互動，而社會（環境）維度旨在發展人的社會性。與過去的學習理論幾乎都局限于學習的個體水平相比，近年來建構主義及學習科學的研究更加強調學習的個體和社會雙重屬性[7]。

3. “停課不停學”之學習特性解讀

除了遵循上述腦與神經科學及學習科學研究所揭示的關于學習的本質及一般規律之外，疫情期間的中小學居家在線學習是一種與傳統的班級面對面同步教學非常不同、以學生為中心的教學方式，要符合所有遠程教育都具有的“教—學分離、時—空分離和師—生（生—生分離）分離”的根本特征。另外，又要考慮到青少年群體不同于成年人的身心及認知、學習特點和學生所處居家學習的特殊環境。

“停課不停學”之“學習”是一種內涵廣泛、內容豐富、形式多樣的、以學生為中心的、促進學生全面發展的學習，對學生的自我管理和自主學習能力提出了更高的要求，更容易受到居家學習環境及疫情期間特殊社會心理的多重影響。在一些地區出臺的相關教育政策中已經充分考慮到了疫情期間學生學習的獨特性，提出“各級教研部門、各學校要深入研究線上教學的規律、特點及實施策略，不要簡單將線下課堂教學直接搬到線上進行教學，學習任務和學習內容要體現三個有利于：有利于居家學習，有利于學生主動參與，有利于學生自主進行”[8]。在本研究于2020年3月12日—16日針對河南省中小學師生的居家在線教學現狀及滿意度的調查①中可以看到，疫情期間已經有94%的教師將現實生活、身心健康、生命教育及安全教育等內容融入了教學;有75%的學校堅持開設了音體美和綜合實踐學科的線上教學活動等課程;有51%的教師組織學生開展了居家運動或居家活動。

三、“停課不停學”之教學困境與原因分析

“停課不停學”作為疫情防控特殊時期的應急之舉，無論對于教育政策制定者、教育管理人員，還是對于一線教師、學生及家長，都是一場前所未有的巨大挑戰，實施的過程中必然會面臨許多的新問題。

1. 學生的自我管理和自主學習能力難以適應居家在線教學的需求

雖然自主學習、合作學習和研究性學習是新世紀以來我國基礎教育課程改革大力倡導的三種重要的以學生為中心的學習方式，但在現實的學校教學中，一些管理人員及教師仍然沒有將學生的學習能力及自我管理、自主學習能力納入教學的目標和內容之中。

在此次疫情期間“停課不停學”的實踐中，無論從教師的視角還從學生自身的視角，都反映和折射出一個突出性問題，也是當前基礎教育人才培養體系中的薄弱環節，即長期以來以“教師講、學生聽”為主的教學方式造成了部分學生缺乏學習的主動性，缺乏自主學習所必需的自律性和自我管理能力，導致了居家學習過程中課前預習不到位、學習過程注意力不集中、不主動參與教學互動、作業完成質量不高等問題，并引發了“網課學困生”的出現、不同學生群體學習結果兩極分化等現象。正如北京師范大學中國教育政策研究院的問卷調查結果顯示，“自覺性和自律性是影響居家學習和網絡學習的重要因素”[9]。

2. 教師的教學觀念和教學方式難以適應在線教學的新發展

雖然在教育部的相關通知中明確強調，要“統籌線上學習特點和學生實際需要，防止照搬套用正常課堂教學方式、時長和教學安排”[10]，但由于在“停課不停學”實施初期對于在線教學特性認識不足，一些學校管理者或教師的教學觀念陳舊，仍然沿用傳統班級面對面教學的思維來開展線上教學，甚至將在線教學等同于“用網絡上課”（俗稱“網課”或“直播課”）。而直播從教學方式上是一種最接近課堂上課的方式，是一種教師教學方式改變最少的線上教學方式，因此，便成了大部分教師的自然選擇。例如，浙江省教研室于2020年2月開展的線上教學情況調查發現，教師采用直播授課的課程比例達到89.1%，其中純直播又占到51.8%。然而現實中由于網絡環境所限等多種原因，學生滿意度最高的不是直播教學，而是基于資源包的自主學習。因此，浙江省教研室提醒廣大教師：“線上學習并不一定等于線上上課。”[11]

3. 已有的“數字鴻溝”引發了在線教學中新的不均衡

為了推動基礎教育信息化的均衡發展，各級政府和教育部門已經做了大量卓有成效的工作。但由于多種復雜原因導致“數字鴻溝”仍然存在，尤其是此次疫情之中在線教學的大規模、常態化應用需求，暴露出中西部經濟欠發達地區、部分農村地區及弱勢群體家庭中信息技術基礎環境及基礎設施不充分、在線學習準備不足等問題。例如，在本研究針對河南省師生的調查中，有近10%的學生家中沒有無線網絡，30%的學生在用家長的手機流量上網學習，有53%的學生疫情發生之前沒有任何的網絡學習經歷。為了解決這一問題，傳統的廣播電視媒體充分發揮了其覆蓋面廣、成本低的優勢，在“停課不停學”中起到不可替代的“托底”作用。

四、技術賦能學習：在線教學改進策略建議

“停課不停學”實施一個多月來，隨著教學實踐的進展，各地教育政策制定者、教育管理人員及一線教師也在不斷總結經驗，積極尋求符合中小學生居家在線教學特點和需求的多樣化教學方式，本文選擇當前居家在線教學中的三個關鍵教學策略進行分析。

（一）基于資源的自主學習策略

基于資源的自主學習是信息化教學的有效方式之一，但在傳統學校教學中并沒有引起足夠的重視，在此次疫情期間的大規模居家在線教學實踐中成了應用十分普遍的教學方式。該教學方式的有效實施涉及如下的三個關鍵因素：

1. 豐富的、多樣化的適合學生自主學習的優質在線資源支撐

為了支持 “停課不停學”的順利實施，國家中小學網絡云平臺中提供了豐富的教學資源，中國教育電視臺播出了“空中課堂”，國家課程教材電子版也免費共享。各級政府部門、教育信息化企業（包括出版社、私立教育機構等）及高等教育機構、社會機構、教學名師團隊等，繼承了開放教育資源運動（Open Educational Resource，OER）所堅持的開放共享理念和價值追求，充分發揮互聯網優勢，為教師的教和學生的學提供了大量的免費優質資源，這在一定程度上為基于資源的自主學習提供了必要的資源保障。

2. 以元認知為核心的學生自主學習能力保障

認知心理學的研究發現，自主學習是和元認知密切相關的概念，尤其是隨著個體承擔越來越復雜的任務，要為自己的學習承擔更大責任的時候，此時對學習者的自主學習能力提出了越來越高的要求[12]。近年來隨著腦科學和學習科學研究的進展，元認知對于學習的重要作用日益受到廣泛關注。因此，在2001年本杰明·布盧姆（Benjamin Bloom）認知領域教育目標分類的修訂版中，除了認知過程維度之外，還增加了知識維度，明確將“元認知知識”作為教育目標的重要內容，并將元認知知識解釋為“了解思維的本質和有效的學習策略，了解自己的認知過程”[13]。

3. 教師對于學生自主學習過程的指導和學習支架設計

針對基礎教育領域的在線教學，其對象都不是成熟的獨立學習者，學生的學習自主性和能力都較弱，更需要成人監督和引導。因此，在學生居家自主學習過程中，教師的遠程指導和幫助顯得至關重要。這種指導和面對面情境中的教學方式大不相同，除了利用直播的實時答疑/研討、借助于微信群/QQ群等的指導之外，學習支架也是行之有效的自主學習指導策略。例如，在翻轉課堂教學實踐中普遍采用的自主學習任務單就是學習支架應用的成功案例。

（二）激勵學生主動參與的在線教學策略

學習科學的已有研究表明，教師的講授時間和學生的學業成績沒有直接相關，但學生的主動參與時間卻與其學業成績密切相關[14]。在中小學生目前的居家在線學習中，缺少了學校和班級情境中的學習氛圍，傳統教學中常用的面對面提問、研討、小組合作等有效方式在新的教學情境下難以實施，基于媒體技術的、網絡虛擬空間的交流和互動成為在線教學有效實施的難點。在新的在線教學情境下，可以從以下三個方面激發學生的主動參與：

1. 首先讓學生為自己設定個性化的學習目標

學習目標不同于傳統班級教學中由教師設定的統一、共性的教學目標。學習科學的已有研究表明，學習目標對于學生學業成績的影響在24%左右[15]。與教學目標相比，學生自己設定的個性化學習目標更為關鍵，尤其是在以“三分離”為特征的在線教學情境中。只有當學生把教師的教學目標轉化為自己的學習目標，他們才會更加主動地參與到居家在線教學的學習過程和學習活動中來，才更愿意為自己的學習負責任。

2. 充分發揮在線練習（測試）的及時反饋優勢

練習（測試）是教師日常教學的重要環節。此次疫情期間，隨著各類教育信息化資源服務平臺、“人人通”網絡學習空間及各種在線教學（學習）系統、學習工具等的廣泛應用，在線練習（測試）成為教師正在采用的有效教學方式之一。相對于傳統教學中以紙筆為主要媒體的練習（測試）方式，在線練習（測試）有效解決了班級教學中的及時性、經常性、個性化反饋問題。學習科學的已有研究表明，有效練習取決于在練習和反饋之間所形成的“閉環”，只有練習而缺乏及時反饋的教學是低效的，甚至是無效的[16]。而且，隨著練習（測試）的規模化和常態化，可以積累和分析學生學習過程中的關鍵數據，進而嘗試和探索基于大數據學習分析的精準化教學。

3. 指導學生做好學習筆記

學習筆記是學生日常學習中的重要環節。學習科學的相關研究表明，在影響學生學業成績的有效教學策略中，學習筆記的作用僅次于練習，其有效性達到34%。因此，在學生居家在線學習的過程中，傳統的記學習筆記的方法也能夠在一定程度上促進學生的學習參與。同時，借助于互聯網開放、共享的優勢，通過拍照上傳的方式在學習平臺或學習空間上展示、分享學習筆記也成為許多教師采用的激勵學生參與的有效教學策略。

（三）基于智能化學習技術的個性化作業推送

作業問題既是傳統教學中的難點，也在一定程度上困擾著在線教學的有效實施。本研究的調查顯示，雖然疫情期間幾乎所有教師都布置了不同形式的網上作業，但并沒有充分發揮智能學習環境及智能化技術的優勢，仍然停留在傳統作業“網上搬家”的方式。隨著云計算、大數據、人工智能、5G技術等在教學領域中越來越廣泛的應用，在目前拍照搜題、組卷閱卷、口語測評、分層排課等較為成熟應用的基礎上，基于自適應技術的個性化作業推送的普及和常態化應用將會是智能時代技術賦能學習新的應用方向。

五、技術創新學習未來：后疫情時代中小學在線教學應用體系構建

隨著疫情的逐步結束，學校教學終將會重新回歸到班級教學的常態。疫情之后，中小學在線教學的實踐和理論能否得到新的發展，甚至能否成為寶貴的“中國經驗”？本研究嘗試從學習研究的視角，探討中小學在線教學應用體系的構建問題。

（一）“學習—教學—評估”一體化的在線教學應用體系

國際著名教育心理學家、學習科學大師理查德·梅耶（R. E. Mayer）在長期的理論研究和實踐應用的基礎上，提出了“學習—教學—評估”一體化的學習科學應用體系[17]，該體系同樣適用于以促進學生學習為最終目的的在線教學系統。在此基礎上，本研究又借鑒了知名課程改革專家和教育研究專家羅伯特·J·馬扎諾（Robert J. Marzano）的相關研究，提出了“學習—教學—評估”一體化的中小學在線教學應用體系（如圖2所示）。

（二）“學習—教學—評估”一體化在線教學應用體系要素分析

在這一體系中，學習觀的轉變是基礎，學習是整個在線教學系統的核心，教學的目的是為了促進學生的學習，元認知能力培養是其中的關鍵，評估的目的是為了改進教學，智能學習環境為學習、教學和評估提供了智能化平臺（工具）、個性化資源（策略）及促進學習的社會、文化、心理等技術與情境支撐。

1. 學習觀的轉變是基礎

近20年來，受到建構主義學習理論、情景認知理論及腦與神經科學、學習科學等研究成果的影響，部分教育管理者及教師的學習觀和教學觀已經發生了很大的變化，但從此次疫情期間出現的許多教學問題來看，“知識的獲得與技能的訓練”仍然是大部分教師所持的學習觀。這樣的學習觀必然會直接影響到其教學觀和教學設計觀，進而影響到在線教學方式及教學媒體的設計與選擇。

2. 教學的目的是為了促進學生學習

越來越多以學生為中心的教學理論及教學設計理論都達成了如下共識：教學的目的不是為了傳遞知識，而是為了促進學生的學習。例如羅伯特·米爾斯·加涅（Robert Mills Gagne）認為“教學是一項以幫助人們的學習為目的的事業”[18]，近年來國內教育研究者也越來越支持“教學是教師引起、維持或促進學生學習的所有行為”這樣的教學觀[19]。

另外，為了使教學能夠更有效地促進學生的學習，馬扎諾等研究者強調了“教學的起點不是知識的傳授，而是始于對學生‘自我系統（由態度、信念和情感情緒構成）的關注”。在此基礎上，馬扎諾等提出了“教學的思維系統圖”，認為所有教學通常情況下都會經歷“從‘自我系統到元認知系統、再到認知系統”這樣一個序列性的轉換過程。其中“自我系統”是學習和教學過程的“過濾者”，元認知系統充當著學生學習過程中的“管理者”和“教練”角色，承擔著對學習過程的監控和調節，起到“設計者”的作用[20]。

3. 評估的目的是為了指導教學過程，促進教學的科學化

學習科學對于教學實踐變革的重要作用之一，是向實踐者展現和揭示基于證據改進教學的價值與可行性。正如澳大利亞墨爾本大學學習科學研究中心副主任約翰·哈蒂（John Hattie）一直所倡導和主張的：“基于證據的教學改良……教師應該基于證據來持續不斷地改進教學。”與傳統的面對面班級教學相比，在線教學系統中所積累和匯聚的學生學習行為和學習結果的大量、多維度數據，為更加精準的學情分析和個性化學習診斷提供了可能，進而為教師教學方法及教學設計的改進提供了證據支持，使教師可以超越個人經驗，促進教學的科學化。

4. 智能學習環境為學生的個性化學習提供有力支撐

與過去以心理學為主導的學習研究范式相比，人工智能和學習科學的共同作用推動了“以學生為中心的智能學習環境”的研究和進展，也是當前學校教育教學變革中的前沿性議題。學習科學為人工智能教育應用提供了方向和理論指引，人工智能則為新型學習環境的創建提供了技術支持（如圖3所示）。

學習科學研究和理論指導下的、以學生為中心的智能學習環境，例如智能學習平臺（工具）、智能學伴、教育機器人、基于大數據的學習診斷與分析系統、基于自適應技術的個性化學習（作業）系統等，都為實現班級教學情境中的個性化學習、落實中國學生核心素養、促進學生全面而個性化的發展提供了新的思路與可能。

5. 在線教學設計理論創新

任何一項成熟的教學實踐，都需要堅實的教學設計理論支撐。就目前的中小學在線教學實踐而言，尚缺乏系統、成熟、有效的教學設計理論體系的支撐和引領。在已有的指導中小學在線教學實踐的有限理論中，部分源自國際上遠程教育的理論體系，尤其是現代遠程教育（即網絡教育）理論研究。上述理論的適用對象以成年人為主，因此，更適合于成年人的在線學習;另一類對于中小學在線教學實踐具有指導意義的，則是傳統學校教學中的部分課程、教學及教學設計理論。

新的中小學在線教學設計理論體系的構建，需要符合新時代核心素養和人才培養目標需求，遵循青少年學習者的腦認知規律和學習特點，充分借鑒已有的現代遠程教育理論和以學生為中心的學校教育教學變革理論，充分發揮云計算、大數據、人工智能、5G技術等智能技術優勢，從而促進學生的思維發展與創新能力培養。

六、結語：“停課不停學”大考之下

“南國農之問”的應答

教育技術作為一個從技術視角分析和解決學習問題的獨特領域，從誕生之日直至成長和發展中的每一個重要階段，都與其所處的時代背景及社會發展的關鍵事件密切相關、相伴相生。歷史的發展進入到了21世紀的第三個十年，在國家信息化發展和社會各行各業信息化突飛猛進的時代背景下，教育信息化行業正在面臨著不可多得的發展機遇，正如南國農先生所描述的：“當前我們國家的教育信息化可以說是紅紅火火。教育技術作為一個事業來說，它是紅紅火火，如日中天”，但是困擾著教育技術專業人員的另一面卻是：教育技術作為一個學科，作為一個專業領域，“它正在逐漸地衰弱，獨立生存發展的空間越來越小”。這種現象被教育技術專業人員稱為“南國農之問”[21]。

造成這種現狀的原因非常復雜，教育技術專業人員一直都在積極尋求有效的問題解決思路和有效途徑。面對著今天這場全球性的特殊性“抗疫”戰爭，在中國政府為了應對這場突如其來的危機而提出的“停課不停學”異常復雜的教育教學變革“大實驗”中，教育技術專業人員應該遵循學習科學共同體所堅持和倡導的以現實問題解決為導向、理論創新與實踐改進雙重目標追求的“巴斯德象限”教育科學研究范式，勇于承擔和解決疫情之下及疫情之后以教育信息化支撐引領教育現代化實踐變革中的關鍵問題，在與時代同呼吸、共命運的戰略選擇中解決自身的生存與發展問題。

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