《地平线报告》:教育信息化新技术国际教育信息化研究系列五
2012-08-29张诗潮吴丽君
文/张诗潮 吴丽君
教育信息技术新发展
自2004 年起,美国新媒体联盟(NMC)每年一度发布的《地平线报告》(Horizon Report)成为预测教育信息技术发展趋向的权威资讯源。
《地平线报告》是一份建基于Horizon项目上的连续工作报告。Horizon项目是一个长期的定性研究项目,旨在确立并阐述可能会对以教育为主的组织机构里教学、学习、研究或创作产生重大影响的新兴技术。每一期的Horizon报告介绍六种在未来的1~5年期间,可能成为教育领域主流的新兴技术或实践。同时展示的还有在相同时间段内即将改变教育工作方法的挑战和发展趋势。《地平线报告》在全球引起了很大的关注和共鸣,成为一个名副其实的全球教育改革的风向标。表1是对2004~2012年间地平线报告系列的整体的回顾。
表1 地平线报告的技术图谱
移动应用程序
移动应用程序是指为了完成某项或某几项特定任务而被开发运行于移动设备操作系统之上的程序。
近年来,与音像、出版和零售业发生的转型一样,软件应用也正发生巨大的变革,其特征是专业化移动应用程序的发展。在2008年7月,“苹果软件商店”正式向人们开放,同年10月,谷歌的网上应用程序商店投入市场,从此简单实用的移动应用程序突飞猛进地进入了人们生活,影响了更多的人。
Google总裁在2011年的世界移动通信大会上曾说,现今每诞生一个婴儿就会有30部安卓智能手机被生产出来,到2016年世界平均每人携带的移动设备将达到7种。智能手机、iPad以及一对一电脑等移动设备正被越来越多的人所熟知与使用。随着带有网络功能的移动设备越来越多,支持无线联通的网络设备日新月异发展,网页内容的灵活性快速提高,个人上网方式也产生了巨大改变。移动应用程序作为网络内容和社会化入口的连接方式,已成为应用在各种移动智能设备上的主要表现方式。
在过去的三四年间,运用在苹果、安卓系统等智能移动手机上的移动应用程序的发展在很大程度上改变了手机设备的传统上网体验,曾经集成在一个浏览器中的任务现在被分散在许多不同的专业化、最优化的应用程序上。这些应用程序或免费,或以极便宜的价格出售,而且任何人都可以成为某种应用程序的开发者。在苹果公司开发的“苹果商店”(苹果公司通过免费或收费形式专门提供各类应用程序的网络商店)里,一款受欢迎的应用程序在短时间内甚至能有上百万的使用者下载,很显然,这种强大的下载量会带动更多相关移动程序的创新以及商店内其他程序的受关注度。目前出现的移动应用程序功能越来越多且越来越强大,使人们能随时随地、方便快捷地掌握信息资源和联通人际交往。
在教育领域,从课堂教学、高校管理、课程开发到网络教育,分门别类的应用程序已被开发出来。作为支持教与学的新兴技术,移动应用正以前所未有的速度越来越深刻地影响高等教育的各个方面。一些高校甚至向还没有移动设备的学生提供其移动设备,通过委托定制服务于学生群体的应用程序。早在2009年,美国爱柏林基督大学给所有在校学生发放了一台苹果手机或者iPod播放器,并给全校所有教师提供了怎样利用这些移动设备和相关教学的移动应用程序的培训与技术支持。而且,该大学现在利用应用程序与移动设备所建设的室外课程已经发展得非常好。如今,越来越多的大学在建设“移动学习”的道路上越走越广阔。
移动应用程序对教育的影响
随着各种移动智能设备在全球变得越来越流行,并且成为越来越多的个人用户上网的首要选择,几乎所有的学生、教师以及职员都随身携带移动设备。各种社会以及教育类的移动应用程序被开发和利用。
高校和社会之间日益紧密的联系使得知识的分享更加社会化。使用者通常只需要打开不同的应用程序,访问网上资讯、阅读并登录社交网站、收发电子邮件、浏览和上传媒体等成了平常不过的事情,专业化应用程序的广泛应用使学习者可以依据自己的兴趣在不同的网络主题里分享自己的知识、研究与发现,慢慢的这些应用程序也逐渐成为一个不断扩大的知识信息库。便捷的使用方式也意味着网络化的信息和应用与我们一直相伴,网络成为一种普遍存在的实体,只要有信号的地方就可以轻松获得想要的知识。
校内设施和管理的网络化使移动应用的巨大潜力被各高校更加充分利用,世界各地的教育机构都在投资建设支持移动接入的基础设施。移动设备比大部分电脑便宜,对基础设施支持的要求也更低,所有这些变化,都已经将移动设备推至很多校区技术发展计划的前沿。学校通过移动应用把学生学号与校内各项功能相连接,因此基本的校内信息查询、学生成绩管理、校内网站和新闻信息传播网络化到高校内部机构管理都可实现一体化。现今很多高校创建的“移动图书馆”,使学生通过一个简单的应用程序就可以进入专业化的学术网络,方便地获得需要的学术信息,而不需受限制于曾经的校内图书馆。
许多高校的学科研究中心正致力于把移动应用程序充分利用到学科综合应用与发展上来,应用程序和课程相结合,随着一门课的移动应用投入使用,学生在更方便学习到学科知识的同时,还可以通过应用程序内的论坛和网络社区和其他人分享观点并讨论,同时教师也能够通过这种移动应用作为学习工具的有效性的测量。而已经实现的第四代网络允许了各种移动设备发展更快的速度,专业化应用程序的越来越完善也使移动应用程序在教育领域的革新正以前所未有的速度发展下去。
应用案例
1. 弗吉尼亚大学开发了一个校园地图应用软件,学生们下载后,可以结合现实生活个性化自己的地图。这款应用中很多的功能对已毕业的校友也很有用,他们不仅可以观看到学校内体育赛事和其他活动的直播,还可以通过应用中的校友俱乐部与更多校友取得联系。(http://www.willowtreeapps.com/apps/education/universityof-virginia/)
2. 斯坦福大学通过利用iPhone和iPad把课程及其幻灯片通过应用程序呈现给教师和学生。这一应用创造了iTunes历史上七周下载过百万的记录。(http://news.stanford.edu/news/2011/november/itunesapps-class-111511.html)
3.普林斯顿大学开发了名为“iPrinceton”的免费应用,使用者通过使用它可以获得体育和学术新闻、浏览整个图书馆各学科学术资源的简要信息,同时还可以链接到校内其他媒体网页。(http://mobile.princeton.edu/)
在教育领域,从课堂教学、高校管理、课程开发到网络教育,分门别类的应用程序已被开发出来。作为支持教与学的新兴技术,移动应用正以前所未有的速度越来越深刻地影响高等教育的各个方面。
平板电脑应用
平板电脑(Tablet Personal Computer,简称Tablet PC、Flat Pc、Tablet、Slates),是一种小型、方便携带的个人电脑,以触摸屏作为基本的输入设备。它拥有的触摸屏(也称为数位板技术)允许用户通过触控笔或数字笔来进行作业,而不是传统的键盘或鼠标。用户可以通过内建的手写识别、屏幕上的软键盘、语音识别或者一个真正的键盘(如果该机型配备的话)。
数字墨水和手写识别输入功能,以及强大的笔输入识别、语音识别、手势识别能力,同时平板电脑提供了更宽裕的空间来确保用户在很长一段时间内的舒适实用,平板电脑正被越来越多的个人和群体接纳。
在过去的一年里,平板电脑的发展已经成功的捕获了全世界教育及其他行业人员的注意力。以iPad为首的平板电脑在2011年的销量激增,iPad每月销量超过三百万台,三星和索尼平板系列电脑也紧随其后在这个快速增长的市场中占领了一席之地。
平板电脑也给学生课外活动提供了灵活性,学生在课后利用这种方式进行学习讨论合作完成学习项目,有效方便,也鼓励了他们之间的协作。
平板电脑在这个发展过程中并不仅只是普通的移动设备,它的功能与研发独具特色,这也是为什么它们能迅速被人们接纳的重要原因。不仅轻便灵活,平板电脑还集笔记本电脑、智能手机、无线便携移动设备所有功能为一体,里面成千上万的移动应用程序赋予使用者个性化的上网经历,广受消费者喜爱。现在的电子阅读、观看视频或者使用各色网络应用程序都是基于浏览器使用的,而平板电脑则提供了更大的空间来确保用户在很长时间内的舒适使用。需要的时候随时连接网络,打开浏览器,网页的内容也因为平板电脑适合的屏幕大小达到了最佳的显示效果。
平板电脑一枝独秀,有别于其他智能手机、电子阅读器或是掌上电脑等移动设备,它以其综合的优势越来越被人们接受。随着平板电脑技术的更新与发展,更大屏幕支持和更敏锐的手势识别能力使得它成为人们首选的移动上网工具,而且它方便携带,操作简单,通过它来共享资料、视频、图像等变得轻而易举,逐渐成为人们的理想之选。
在教育中平板电脑的应用
平板电脑几乎能使用于任何的学习环境,随着数以万计的教育类移动应用程序被开发出来,它也成为学校用于教学发展的一种新形式。这些应用程序囊括了教育的方方面面,这使得平板电脑在教育领域有了更广阔的发展,它正以前所未有的速度发展下去。在美国欧柏林学院,教师可以通过ipad来评估学生们在课程方面的潜力,并且提供无数个有助于自学、参考、训练、实地考察以及研究的应用程序在不同学科中的使用。
随着iPad和其他平板电脑的出现和流行,学校开始将平板电脑当成一对一解决方法的首选设备。室外教学无疑最好使用平板电脑,它的实时性使学生可以不用受限制于地点随时随地搜寻到知识和材料,这当然为教师的教学提供了更好的现场支持。比如,历史老师带学生进行实地考察时,通过运用平板电脑基于位置的数据搜寻和信息搜集帮助学生们可以更好的理解当地相关的历史信息,掌握更丰富的历史材料。
平板电脑也给学生课外活动提供了灵活性,学生在课后利用这种方式进行学习讨论合作完成学习项目,有效方便,也鼓励了他们之间的协作。斯坦福大学医学院向学生提供的iPad包含了课程学习材料以及互动性的艾滋病研究案例。学生们说,iPad减少了他们由于不同的课程而必须携带书籍的数量,而且这里面包含了许多包括视频和互动性图形在内不同形式的学习资料,使他们学习材料和来源更加丰富。作为同样是一对一电脑的平板电脑,正以其低成本、方便携带以及简单快速又多样的应用程序等特色,逐渐成为替代笔记本和台式机的新移动工具。
应用案例
1. 在德鲁大学的“华尔街学期”计划中,学生们通过学校提供的iPad和相关应用程序学习金融知识。学生们不再需要像以前那样带很多书,通过iPad就可以完成材料的搜索、财务报表和报告制作。(http://www.drew.edu/news/2011/11/17/ipad-makeswall-street-debut)
2. 通过与苹果公司的合作,津巴布韦政府正尝试把太阳能充电的iPad应用于非洲偏远地区的机构和大学,以此来这些高校机构因为无法获得持续的电力供给而没有足够的计算机设备的难题。(http://tabtimes.com/news/education/2011/10/27/zimbabwe-wants-take-solar-powered-ipadsrural-schools)
3. 最近瓦尔帕莱索大学工程学院的学生开发了一个全新的学院电子杂志应用程序,此程序把iPad上有关学院内学生的视频和照片组制成故事的形式,院内学生、老师或者校外感兴趣的人员都可以通过链接看到这些有趣的故事。(http://www.valpo.edu/news/news.php?releaseId=4689)
悦趣学习
以游戏作为知识的载体,让学习者通过游戏,来对相应知识进行学习称为悦趣学习。
随着教育领域的不断扩大以及游戏设计人员不断探索新的方式,游戏在高等教育中将会变得越来越流行、有用。
早在2003年,詹姆斯吉姆就描述了游戏对学习认知能力发展的影响,那个时候游戏式学习已经取得了相当大的发展。从那时起,对这一领域感兴趣的研究者对游戏在教学中的潜在应用进行了大量开发,开发和研究人员对每一个基于游戏的学习领域进行了深入研究并开发出不同类别的游戏项目,包括以目标为导向的游戏、情景类游戏、提高团队合作能力的游戏以及一些简单易操作的游戏,游戏开始在教育领域广阔应用和发展。角色扮演、协作解决问题以及其他体验式学习的形式,通过基于游戏的学习这一方式普遍适用于跨学科课程中,研究者表明,这样的学习方式有助于学习者对学科内容的综合理解,而且游戏有助于提高学生的合作、解决问题、交流的能力,这些都是学习者在21世纪的竞争中必备的能力。
悦趣学习对教育的影响
为教育的目的而开发的游戏通常有学习目标明确,并且以提高受教育者的探索能力为导向的特点,因此能为学习者提供更多的学习机会,非常有效的提高学习者在整个团队和班级中的合作能力。这样的游戏多种多样,游戏内容中包括学习者能够一起完成的大的或小的目标,或者是一个有趣的背景故事。学习者在这些游戏中通常要付出大量的时间达成目标,抓住需要解决的问题,通过这样的方式,解决问题在游戏中就变成了很自然的一部分。
角色扮演和情景模拟等学习方式让学生在情境中学习,学生在这样的场景中基于自身的经验寻找线索并想方设法解决难题,会让学习者产生真实的生活体验。研究和经验表明,游戏可以非常有效的应用到许多学习情境中,游戏能够吸引学习者,这是其他工具和方法不能实现的。最近的一些大规模游戏,比如带有教育目的的游戏——“世界上没有石油”,通过写作描绘出全球发生石油危机32周后的社会场景图。在该游戏中,游戏者想想自己在十年后的样子,以及这个世界所面临的严峻政治、经济、自然环境的挑战,整个游戏的体验对于身在其中的游戏者来说都是一次深刻的经历。
基于游戏的学习在发展学生跨学科理解能力方面也有很强的适应性。这些游戏发生在大型多人在线的形式中,利用技巧来提高学生在研究、写作、合作、解决问题、公众演讲、领导、数字扫盲和媒体制造等方面的能力。他们为指导学生如何学习并掌握真正有用的课程内容提供了有效途径。学生可以通过这种方式的学习,自己为了解决问题而去发现知识并建构属于自己的知识框架,发展和提高认知能力。
应用案例
1. 约纽州首府奥尔巴尼的一所大学正在研发一个视频游戏,据称,这个游戏可以展现出人们在决策过程中的消极面,尤其是当游戏者接收到不完整信息或者面临压力的时候。(http://www.albany.edu/news/19508.php?WT.svl=image)
2. 美国瑞德福大学的“GAMeS”实验室建立的目的就是为了设计运用在移动设备上的互动性游戏,并研究这些游戏对学生参与和学习产生的影响。该实验室正在和教师一起合作研发怎样将已有课程与游戏最好结合,并已为弗吉尼亚州以及很多乡村中学设计了多种可以运用到itouch 和ipad的此类游戏。(http://gameslab.radford.edu/)
3. 美国专门针对7~12年级课堂教学的计算机模拟游戏系统开发中心“simschool”最近提供给教师飞行模拟等具有挑战性游戏,以此来培养教师在课堂中需要的某些技能。研究表明,此项训练能好提高教师的自我效能和集中控制感。(http://www.simschool.org/)
(本文作者为华东师范大学教育信息技术系)
注:
感谢祝智庭教授的指导和贺斌博士的组织协调工作。