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信息化2.0時代的未來學校

2018年11月14日 15:09:18 來源:E教中國 訪問量:22187
作者簡介
      王素,中國教育科學研究院國際比較教育研究所所長、STEM教育研究中心主任、中國未來學校實驗室主任。

      我們現在探討“走向智能時代的教育”,說明智能時代已經到來, 這樣的時代對教育提出了很多新的挑戰。這種挑戰并不是說智能時代對教育一定要有怎樣的影響, 它本質上的挑戰在于智能時代使整個人類的社會關系、 生產關系和生活方式發生了一個根本性的變革, 而這個變革對我們每一個人的影響都十分巨大。

人與機器共存的時代

      我們即將處于一個人與機器共存的時代。但今天人與機器共存還并不怎么好,因為機器本身應該是為人服務的,而現在的機器特別嘈雜,整個環境也并不友好。另外,我們可能處于一個非常不確定的智能時代,這種不確定性,對人會是一個挑戰。



      智能時代將來很可能是人與機器共舞的時代。但對于這種機器到底是一個什么樣的機器,每一個人都有非常多的設想。它可能是一個不像人的機器,例如圖1是一個可以進行外科手術的小機器人;也可能是我們想象當中應該像人類的機器人(如圖2),可以幫人們處理很多事情;或者從外表上更似人類(如圖3);或者完全不像人,屬于完全抽象狀態,例如圖4中藍色部分是個機器人,它表明智能社會的大腦很有可能是互通互聯的,而這種互通互聯是通過數據來實現的,這也許并不是夢想,而是現實。在這樣一個時代,我們也會面臨非常多的挑戰,這種挑戰對我們自身的能力以及我們的教育都是非常重要的。



      現在的我們處在信息非常發達的社會,但是我們所接受的信息可能會變得越來越窄。信息智能化之后,會根據我們的喜好給予相應的智能推送。漸漸地我們會發現,如果今天我們瀏覽新聞時無意間點了一個事故新聞,明天它還會繼續推送事故類新聞;如果今天我們喜歡小貓,明天它就會繼續推送小貓的相關信息,它在不自覺地把其他信息過濾掉。這個世界豐富多彩、非常多樣,但對我們每一個人來講,如果看到的世界是由智能推送的系統過濾后的世界,我們所接受的信息只會越來越窄。所以未來可能存在的風險就是信息壟斷、過濾泡沫和數據安全的問題。

      未來如果工作都由機器去做了,我們人類需要干什么?這是我們面臨的最大挑戰。電影《機器總動員》中有這樣一個設想:將來人被機器人撫養著,給我們吃,給我們喝,給我們玩。那么,這樣的時代是我們期待的嗎?我們的教育又究竟應該做哪些事情,使我們未來的孩子能夠更好地適應即將到來的智能時代?我們需要思考的問題就是:未來的教育究竟應該培養什么樣的人?如何去培養?我們當下到底應該怎么做?

工業革命帶來的教育變化

      歷史發展這么多年以來,教育一直在發生變化。從第一次工業革命開始,教育一直在規模上發生很大的變化。第四次工業革命,也就是今天大家所處的時代——信息時代以及即將到來的智能時代,最大的變化就是我們的培養目標發生了改變。所以智能時代對教育的影響有幾個方面:第一,重新理解教育;第二,重新認識學習;第三,重新定義學校;第四,重構學習路徑。

1重新理解教育
      孔子時代的教育是培養“賢人”和“君子”,蘇格拉底提出要培養“有智慧、有完善道德品質的人”,那時教育目標是以培養人為主。但是到了工業時代,需要培養的是專業化、標準化,還有知識和技能,所以教育目標越來越向工具化的方向發展。但今天我們面臨著一個全新的、未知的、不確定的、充滿巨大變化的世界,這個時候人應該與機器有什么區別?在機器能夠代替人的時候,人應該具有什么樣的能力?可以肯定的是,人類需要具有21世紀技能、關鍵能力、核心素養等。21世紀技能是本世紀初提出來的;關鍵能力是由中共中央辦公廳2017年發布的《關于深化教育體制機制改革的意見》提出來的:中國的學生要培養四個關鍵能力,即認知能力、合作能力、創新能力和職業能力。從對關鍵能力的培養中可以發現,教育不再以知識為核心和價值,它應該是以能力為導向的。但今天我們的課程其實仍然是以知識為核心的,所以我們處在一個變革的時代。

2重新認識學習
      在這個變革的時代,就算課程跟過去一樣,但學習卻發生了變化。學習是指通過閱讀、聽講、思考、研究、實踐等途徑獲得知識或技能的過程。過去的學習基本上是靠教的,這是過去常用的方式。但是今天重新認識學習后會發現,學習需要腦科學、心理學、神經科學和學習科學等支撐。過去認為這可能是毫無關聯的事情,但是通過神經科學的發展,我們發現它其實是有理論依據的。例如,我們常說人應該快樂學習,至于為什么應該快樂學習,我們并不知道,我們覺得可能快樂學習會學得更好。

      為什么快樂學習就學得更好?神經學的研究發現,人的大腦有兩個區域:一個負責情感,另一個負責高級認知。我們原來認為負責情感的區域和負責高級認知的區域是不連通的,但現在發現這兩者是連通的。當人情緒非常好的時候,他的高級認知能力會提高,這就是神經科學的研究帶給我們的新變化。

      世界各國都在做人類大腦計劃,研究大腦的感覺系統、感知系統、認知科學以及關于心智和大腦的關系。中國也同樣在進行這方面的研究。腦科學有很多的進展,而這種進展對我們今天重新認識學習是非常重要的。

      另外,一個重要的觀點就是:人的大腦是可以成長的。我們原來認為“三歲看大,七歲看老”,認為三歲以后大腦就不再成長。但實際上大腦是可以成長的,且在不同的年齡段,成長的情況可能不一樣,這個認識對我們很有作用。第二個重要的觀點就是:思維定式會影響人的情緒和認知。第三個觀點就是:大腦功能連接與人格有關。

      學習活動的實施需要一定的心理結構要素,如知識呈現方式、選擇性注意、元認知、內隱認知、非智力因素以及學習策略,這些對我們重新來認識學習非常重要。所以,到底有哪些學習理論對課堂教學有影響?可以說認知學習理論、學習進階理論和刻意練習理論對它都有非常大的影響。

      學習進階理論就是學生在學習某一個核心概念的過程中,將一個環節完全理解,才可能上升到下一個序幕、下一個循環去的一系列逐漸復雜的思維路徑,這一點對學生如何安排學習進程來說是非常重要的。

      刻意練習理論的核心假設是,專家級水平是逐漸練出來的,而有效進步的關鍵在于找到一系列的小任務讓受訓者按順序完成。德國心理學家K.安德斯·埃里克森研究發現,學習模式不同,學習效率也是非常不同的。但他的理論中還有一個非常重要的觀點,他認為沒有學習動機就沒有學習效果。所以,我們在提高學生學習成績的時候,不僅僅是要通過訓練,更重要的是要激發他內在的學習動機。另外,投放的學習內容是否合適,對學生的學習成果也有非常重大的影響。比如在舒適區,這時候學習沒什么效果;在恐慌區,無論學生怎樣努力,也學不上來,因為達不到標準;只有在學習區,也就是學習內容的難度只有在這個區域的時候,學生通過持續不斷的努力和訓練,才可以取得比較好的效果。這些都是我們現在對學習的一個認識。

工業革命帶來的教育變化


3重新定義學校
     現在被大家所認識的學校都是每天早晨去上課的機構,有一個校園(特別是在城市里的學校),校園基本上是由普通教室和專業教室構成,學生在里面上文化課,然后開展各種活動。那么未來的學校也同樣是這樣的嗎?這是我們需要思考的問題。2016年Business Insider評選了全世界最具創新能力的14所學校。同時他們對美國的學校也進行了一次評選,評選出41個最具創新性的美國學校。我們總結后發現這些學校有以下特點。

     第一,學校目標不再以知識為核心,而是以人的成長為核心。所以人的能力、思維、道德、情感、藝術會在未來學校中變得非常重要。因為人是為未來的生活做準備,而不僅僅是為未來的工作做準備,人要成為一個幸福的人。怎么樣才能夠成為一個幸福的人?人的道德、品質、情感是非常重要的。

     第二,學校的形態發生了變化。有人提出可以通過互聯網、人工智能、智能終端隨時隨地地學習,那還要學校干什么?朱永新先生也提出來,未來的學習中心有一些基本的特征,它跟今天的學校將不再相同。所以我們會發現這些評選出來的學校其中一個重要的變化就是:學校是非常開放的,不再是關門的。比如美國的一所學校只有一間教室,學生會在學校、本國城市或者全世界流動。也就是說,學生在真實的世界當中去學習,而不僅是在課堂中,全世界都是學習場地。但是它還是有組織的,因此它是一個學校,是有形態的。這些學校存在的形態和過去已經完全不一樣。再比如,一些學校強調跟社區的融合,社區就是學習的場地。還有一種學校是完全流動式的。比如有的學校就是學生坐著一艘船,到了一個地點學生就下船去當地考察學習。這也是學校,而且這樣的學校還不止一所。

     第三,學習方式發生變化。無論我們是強調探究,還是強調合作,或是強調創新,基本上還是以課堂教學為核心,還是會要求學生學到某種知識,掌握基本技能?,F在的學習,學生是否掌握某個知識已經沒有那么重要,因為他們可以通過網絡搜索、了解他們想要的知識。但是有一點是搜索不到的,就是怎么進行搜索。同時,當學生遇到挑戰,是克服困難,繼續跟人合作,還是選擇放棄走人?這些東西也是搜不來的,一定是需要培養的。所以體驗、群體、游戲化、項目式學習是非常重要的,今天的學習非常強調基于場所的學習,強調在真實世界當中去學習,強調個性化。

     第四,學校的組織形式發生了變化。過去學校都是垂直式管理,有校長、年級組、班級、班級小組等一系列組織單位,可是現在很多學校會強調平等、扁平化、學生自治。比如世界上有一所很著名的學校,這所學校的校級領導只有三個人,接下來是以項目組為單位,沒有年級,學校的課程由三門課構成,例如數學和物理是一門課,并且這就是一個項目組,人文是一個項目組,由項目組來構成學校的基本組織形態。還有一些學校是由學生自治,特別強調平等。這些都是學校組織形式發生巨大變化的表現。

4重新定義課堂
     在這樣的形態下,課堂也會發生改變。原來的課堂基本上是在教室里,或者在操場上進行的,它的形態由于課程內容的不同而有所不同。但是隨著研學旅行強調探索、實驗、體驗,課堂形式將可能是校外大課堂、實踐場所、博物館、田野以及大自然。在這樣的課堂中,真實的世界是最理想的課堂。但由于各種各樣的限制,我們不可能都在真實的環境中上課,所以會有一些替代的方法,比如體驗式學習、社會性學習、非正式學習、實踐性學習,還有創新性學習等。這些都是不能在真實的世界中學習的一種替代和補償。

     當學習方式發生變化的時候,課堂形態也會隨之改變。所以我們希望學校內就有真實的世界,課堂不僅是在教室內。山東省濰坊市的未來實驗學校,有一大半的空間都是戶外空間,這其實就是學習的場所發生了改變,也就是說,不僅僅只有課堂是學習空間,戶外也是學習空間。同時,課程體系決定了課堂形態與分布。在這個學??梢钥吹綉敉獠煌膱鏊?,比如非物質文化遺產空間、種植體驗空間,這都是課堂的分布形式。

     學習方式也決定了空間布局。濰坊未來實驗學校改變了線性的布局方式,將其變成了一個學習社區。在這個學習社區中,學習過程是流動性的,學習群體是社區性的,學習方式是多樣性的,而且跟非正式學習相結合構成,所以學習的空間有了很大的改變。

5重構學習路徑
     學習路徑跟技術密切相關,對于未來的學校來說,技術僅僅是其中的一小部分。在重構學習路徑當中,原來的學習路徑是標準化的,即教師備好課,所有學生學習的內容都一樣。但是如果是智能化、個性化的學習,可能是別人錄好一個視頻我們去學習,學習結束可能還會做出一些提問,由自己控制學習進度。在這個過程中,除了通過視頻學習,甚至還可以插播一些別的輔助資料去拓展學習。比如剛提到人的大腦和神經網絡的發展,我們發現對這個方面并不了解,可以馬上點擊鏈接去學習,這才是個性化的學習方式。我們希望向這個方向去發展,所以變革課堂的一個非常重要的因素就是實現個性化學習。

     過去課堂教學是同一路徑,現在我們希望它是多樣化、個性化的。學生坐在同一間教室里,但是學習的方式、學習的進度不一樣,這就是多樣化、個性化的路徑。要想通過技術實現這樣的路徑,第一要精準診斷,第二要給學生進行畫像,第三要提供個性化的方案。但是所有這一切的基礎必須要實現數字化。數據采集是實現所有智能化的基礎,沒有這個基礎一切都是空談。對學生而言,實現了個性化的學習,就能夠進行學業診斷、全息畫像、精準方案和個性學習,同時可以給學生推送個性化的解決方案——導學案。個性化的課堂特征包括:這是一個可變的學習模型,而且是多元的。

     技術可以解決學習路徑的問題,但是解決不了全部的問題,特別是學生學習動機的問題。因此未來的課堂將由兩部分構成:一部分是由技術構成,另一部分是由教師和學生來構成。技術可以解決設施智慧化、學習個性化、測評數據化,還有指導精準等問題。對教師來講,需要考慮學生的學習興趣、動機和思維,還一定要思考他的教學理念、教學設計,還有他對技術的應用能力。

信息化2.0時代的未來學校
     教育信息化1.0時代一直強調設備,強調教育信息的設備與教學的深度融合。教育信息化2.0其實要解決的是數據問題以及數據的互通互聯。未來的學校,就是云教育加上實踐場。云教育解決的是數字化的問題,所有學生的成長、學習記錄、資源管理評價等,都可以以數字化的形態來存在,由于它能夠數字化,我們才得以實現精準化、個性化。對人的發展來講,僅僅如此是不夠的,世界上最大的發展,學校最大的創新,其實是學校的形態,它是培養人的目標。除了數字化之外,我們必須要有實踐場,這個實踐場就是真實的世界,它所解決的是場所問題,就是學校的教室是一個普通教室,還是一個創客教室;是一個學習內容的問題,學生到底學什么;是同齡編班還是混齡編班;是學科教學還是現象教學。這些都是在實踐場中要解決的問題。教師的角色會發生改變,教師變成了教練,我們的課程資源不僅僅是校內資源,將來更多的學校一定是一個開放的學校,將來的社會資源跟學校是密切結合的。比如說,現在學校的很多教師就是由企業、高校提供的,不是學校專職教師,將來這個比例會越來越高。

     在教育信息化2.0時代,未來學校應該跟今天的學校既有相同的地方,又有不同的地方,我們需要通過努力來進行改造。

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      本文根據中國信息協會教育分會主辦的“第三屆未來教育高峰論壇:走向智能教育時代”專家報告錄音整理。
編輯:陳小波
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