平板教学的今天、明天和后天

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  虽然乔布斯也认为信息技术对教育的变革和影响太小了,但是他确实给教育留下了一个非常重要的东西——平板电脑。大家仔细想一想,现在微课、MOOC和翻转课堂在中小学备受热捧,背后平板电脑是否立下了汗马功劳呢?如果没有平板电脑,电子书包仍然遥不可及,互动课堂也难以真正实现,网络学习空间人人通也难以真正落到实处。

  2014年11月,由中国教育技术协会中小学专业委员会主办的“全国新技术支持下的个性化学习高峰研讨和应用成果展示活动”在常州举行,来自全国各地的800余位代表观摩了上百节基于平板电脑等新技术的示范课,有的利用平板电脑开展自主探究学习,有的开展协作学习,有的用它看微课,有的用它互动,有的用它做虚拟实验,有的用它玩教育游戏……

  看到这个场景,几乎所有的人都相信,平板教学的春天似乎真的来了。也有老师认为,连泰国都开始给学生配备平板电脑了,中国是否也应该给每一个孩子发一台呢?不过,也有校长和老师在心里犯嘀咕,会不会只是秀几堂课之后就又扔一边去了呢?如果这样,花巨资购买的平板电脑及相关设备不就又浪费了吗?

  那么,平板教学的未来发展趋势究竟会怎样呢?

  平板教学的今天(现在~2030)

  在未来的15年内,相信平板电脑会普及到每一个学生手中,平板教学也可能会逐渐成为教学应用的“新常态”。主要会有如下几种应用形式:

  初期主要是开展基于平板电脑的互动式教学。这包括利用平板查找资源,提交作业,进行虚拟实验,进行课堂互动等等。这些应用方式看起来还是表层的一些应用,但是实际上还是有重要意义的,以课堂互动来说,最常见的应用方式是教师在电子白板上打出一道题目,然后发送到学生的平板电脑上,学生在线回答,提交答案到服务器端,教师就可以在电子白板上调出学生的答案并进行点评。这种学习模式最大的特点是“互动”。传统课堂中,一个老师提问,一个同学站出来回答,他们两个在互动,但是其他同学也会跟着在脑海里互动,我认为他们真的进入了互动场,真的在学习。但是班里是否有同学从来不思考问题呢?因为他知道老师一学期也不会提问他一次,即使真提到了,他只要说“不会”就结束了。在平板模式下,答案都被系统记录下来了,就算老师不看,父母随后会不会看一下呢?这样是否有助于促进“一个不能少呢?”。

  随着时间推移,随着以教师为中心的教学模式向以学生为中心的教学模式真正转型,随着各种移动终端的普及和网络接入条件的提高,未来人们可以在真实的环境中开展基于位置且目的是解决真实生活中的问题的学习。到那时,平板电脑作为一种重要的学习终端,对这种探究学习的支持毫无压力。比如香港中文大学资讯科技教育促进中心开发了一套EagleEye移动学习系统,通利用平板电脑和全球卫星定位系统(GPS)功能支持学生和老师来进行户外体验式学习。教师可以根据博物馆、科技馆或公园等户外地图事先编辑题目,学生拿着平板电脑,在不同的地点会接受到不同的指示或指导信息,学生需要自主完成探究学习活动,并及时上传问题答案。

  要实现对探究学习的支持,首先需要开发探究性学习的资源或软件工具,支持学生提出问题-建立假设-设计并实施方案-总结评价交流等探究活动;其次,在教学应用中,平板电脑需要走出教室,基于学习者的位置和学习需要智能匹配和推送相应的学习资源,帮助其解决真实环境中的问题。基于平板电脑的探究学习不仅仅是一个技术问题,更重要的是一种教学理念的认同和教学模式的实践。

  需要指出的是,目前在教育领域基于大数据的学习分析也备受关注,大家希望利用数据挖掘、人工智能等技术对海量的学习过程数据分析,以便真正实现个性化教学。比如依据平板电脑记录的学生的学习数据给学生个性化的指导。目前也有一些企业开发了一些软件功能,但是我认为限于软硬件因素,这个阶段还只能是一些比较简单的应用。

  平板教学的明天(2030~2050)

  大约在2030年左右,我们会进入平板教学的明天,标志性事件就是数字教材的普及性应用和学习分析的比较普及的应用。

  关于数字教材,现在实际上已经很热了,不管是教育信息化企业还是出版社,都在大力开展数字教材研究,但是为什么我会认为还需要10-20年呢?大家仔细想一想,数字教材实际上是非常复杂的,如果只是简单的扫描成PDF文档,存放到平板电脑中,当然是很简单了,但是你认为老师、家长和学生会接受吗?理想的数字教材应该是一个复杂的系统,其中有文字,有图片,有视频,甚至还有虚拟实验软件;学生可以在线做作业,作业自动提交给教师,教师批改后自动返回给学生;同时,师生可以基于教材内容进行互动和交流;学生在阅读过程中的行为和提交的答案等都要被记录并保存起来,一方面用于给学生个性化指导,一方面用来作为对学生的过程性评价。如此复杂的系统,对现有的管理、技术等都产生了严峻的挑战,比如,所有的东西都要保存起来,甚至要保存几十年,那么究竟让谁来保存呢?出版社、云存储企业还是教育主管部门呢?这些问题不仅仅是技术问题,还需要组织机构重新协调,估计需要很长一段时间。

  至于学习分析,在这个阶段,由于软硬件的升级,由于人工智能技术和大数据技术的发展,学生的学习过程数据大都被记录下来了,因此学习分析终于可以比较普及性的应用了。计算机可以根据学生的日常学习行为定期给学生、教师和家长发送报告,给予针对性的学习建议和指导。由此个性化学习才可能初步落到实处。

  当然,这个阶段的平板电脑性能应该有了比较大的提升,运算和存储能力会大大增加,云计算技术会广泛应用。学生的各种数据实际上都存储在云中,随便换一台平板输入用户名密码或者输入指纹即可打开自己的所有资料。

  平板教学的后天(2050~以后)

  大约2050年之后,平板教学就进入了后天,标志性事件就是学习分析的进一步普及性应用和智慧教育的真正实现。

  现在各行各业都在谈智慧,希望借助人工智能技术的发展实现智慧城市、智慧社区、智慧家庭、智慧医疗等等,智慧教育谈的更多,我们特别希望计算机可以像经验丰富的老教师一样给学生个性化的针对性的指导。在这个阶段,结合学习分析技术的发展,平板电脑真正成为大脑的延伸,又独立于人体作为机器人,协助人来进行学习和生活。届时平板可以自动帮助学生寻找需要的资料,可以及时解答学生的绝大部分问题,可以及时记录学生的各种学习行为,并给予学生各种个性化的建议策略;借助平板,人充分感知周围的环境变化和学习的资源,随后平板智能匹配学习者的学习需要,根据学习风格和学习能力创设适合学生的学习环境;此外,平板还可以智能管理学生已有的知识,丰富认知结构,协助学生提取知识和内容,提升生活能力。简单的说,此时每个学生好像都可以有成千上万个优秀的“私人教师”、“个人顾问”和“生活专家”。

  这个阶段的平板电脑可能也已经泛化了,不再是我们现在这种意义上的平板电脑,可能随处都可以是平板电脑,教室的课桌可以是平板,黑板可以是平板,将手机随时投影到墙上,也可以是平板。“平板电脑”此时已经成了无处不在、无时不在的学习支持工具。

  结束语

  因为时间关系,没有去严谨的进行实证,只是凭借自己的经验和判断大致划分了一下,不一定科学,仅供大家参考。不过,我们确实应该好好想好平板教学的最终目标究竟是什么,可能这样才能走的更好。

  作者尚俊杰为北京大学教育学院副院长、教育技术系系主任;蒋宇为中央电化教育馆助理研究员

  感谢武汉大学教育学院陈峥博士和《湖北教育》杂志刘玉琴和严芳编辑对本文提出的宝贵意见。

关键词: 平板 教学

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