“学习创新工程”：日本面向2020年的未来学校设计

李哲+孙帙+李娟+张海

日本文部科学省在2011年4月制定了作为面向2020年教育信息化综合推进方案《教育信息化展望》，基于该展望的内容，为培养21世纪儿童生存能力，自2011年起文部科学省在总务省的“未来学校推进事业”的协同下，并行实施“学习创新工程”。该事业在日本全国筛选20所中小学和特别支援学校为实验基地，以学生一人一终端，所有教室配备电子黑板和无线网络为实验教学环境，开展采用ICT进行教学的效果及影响的实践研究，开发有效的教学指导方法和标准化电子教材。在2011年到2013年的3年实证研究结束后，日本文部科学省发布了《“学习创新工程”实证研究报告》，总结和分析了大量的实践经验和教训，本文以该报告为基础从实践和开发的角度对“学习创新工程”进行综述，期待由此可了解和掌握日本基础教育中教育技术前沿的实际情况。

● 日本文部省“学习创新工程”概况

“学习创新工程”从2011年起，文部科学省以总务省“未来学校推进事业”所选的20所学校为实验基地，以开发教育用电子教材，提高教师指导能力为主要目的。项目的具体实施主要由“学习创新推进协议会”负责，该协议会由教育研究专家和学校教师组成，下分中小学工作组、特别支援教育工作组和ICT使用注意事项整理工作组等3个小组，负责事业实施方针、计划、进度等内容（如图1）。中小学工作组为其重心，负责电子教材的功能确认、指导方法的开发、ICT教学效果的验证等工作。电子教材的开发为整个事业的重中之重，主要以纸质版本的教材内容为基础，添加画面扩大、有声阅读、动画播放、笔记读写、模拟等各种功能，开发小学的国语、社会、算数、理科、外语，初中的国语、社会、数学、理科、外语等共计10门课程的电子教材。除单机版的电子教材以外，还制作有采用云平台的教学辅助系统，以保存、共享、分析各类教学数据，还提供各类相应的软件下载。

“学习创新工程”一共在10所小学、8所高中以及2所特别支援小学开展，这些学校基本上平均分布在日本各地区，以保证实践的均衡性。所谓的“学习创新”主要指的是采用信息通信技术所能实现的新的学习方式，如采用电子教科书可以扩大图像、读写、多媒体播放等功能进行教学指导以提高学生学习欲望，采用学生一人一台终端的教学环境根据学生个人特点进行有针对性的教学，在学习过程中采用图形扩展、旋转等功能进行协同学习，采用电子黑板对比多人的学习内容和大屏幕台前发表等方式共享知识，采用远程视频会议系统连接远方的企业或者学校进行远程教学，采用触摸终端的手写输入、语音提示等功能帮助需要特别支援的学生。

● “学习创新工程”在中小学中的教育实践成果

在中小学开展的“学习创新工程”主要以开发的学生用电子教材为基础，在多媒体教学环境下验证这些电子教子的有效性和优缺点。首先，根据学生的年级划分所需掌握的操作技能，分学年逐步开展ICT技能教学（如下表所示），如开机关机等硬件设备的操作主要在低年级阶段进行，而系统和软件的操作处理则主要在高年级阶段进行，尤其是办公软件的使用在低年级阶段即要求逐渐开始掌握，而PowerPoint的使用则从一年经开始即要求使用，以便学习发言时能够配合电子黑板使用，中高年级阶段还采用e-Learning的形式将学习内容融汇在网络教学过程中。

针对学生的使用效果，在国语、社会、算数、理科、外语等科目上分别对科目的学习态度、能说读写能力、知识的理解和使用等方面进行了实践分析。以小学的算数科目为例，主要从对算数的关心、意欲、态度，对数学能力的思维、数量、图形等的技能掌握、对数量图形等知识的理解等三个方面进行评估，学生采用电子教材在触摸终端上移动、放大、修改图形和图标，通过涂写功能将思考的内容保存下来，再通过共享商讨进行协同学习，采用模拟器在电子黑板上模拟几何物体，以虚拟的多维物体进行展示，等等。在图形分析上通过多元视角可以观察到图形的各个层面，提高了学习兴趣和理解速度，视觉化处理后学生的做题速度明显提高，而面积计算上通过每位学生的思考方式共享可以使得学生接触到各种不同的计算方法，扩展了思维能力。

在理科科目中，采用电子黑板展示天气变化的动画和图像，提高学生的学习积极性。学生通过液体体积的变化学习，在触摸终端上向同学解释说明自己的想法，提高科学性思考能力和表现能力，采用触摸终端的摄像头拍摄动植物成长情况掌握观察、实验、记录的学习能力，采用云数据处理系统将各班的学习情况和学习报告收集起来，对比不同学校不同班级之间的异同点。在音乐科目中，学生利用音乐制作软件可以自己作曲，保存自己演奏的音乐，也可以与其他人的作品进行对比，克服和改善演奏的不足之处。在家庭科目上，自主进行生活类的教材制作，互相继续发言说明提高学习积极性，由教师出具类似家庭节电方案的作业题让学生在教学系统中分组协同完成，提高在生活中的实际操作能力，采用电子教材的模拟系统进行商品买卖交易，熟悉选购和理财规划知识。除基于教材的内容外，还采用教学辅助系统支持邮件服务功能，让师生和家长互相通过邮件进行沟通；在学校入口处设置电子签名板，由学生来制作和管理；发布紧急避难信息，开展灾害避难训练。

在实践教学中各个科目都发现了不少需要注意的事项。比如，国语科目中书写不能仅靠触摸终端的手写输入，有必要在纸张上实际手写，短时间的反复练习采用ICT设备比较有效，而长期的书写习惯的固定仍然还需要实际手写；社会科目中各类信息量大且繁多，有必要根据教学内容适度处理信息的质和量，调查学习时要提醒学生避免一味依赖互联网检索，并且要适度注意所引用文章的内容，不要照搬照抄；外语学习中仍然需要面对面交流，不能光依赖教材内容；使用习惯上ICT设备操作要远多于实践操作，容易导致时间安排不均衡，养成学生不良使用习惯。

另外，在教师研修上，为了能够帮助教师充分灵活使用电子教材、ICT设备，除采用教务辅助系统保存和共享信息外，还举办各类研修会讨论教材使用方法、ICT环境下新教学法的应用，培养教师自制电子教材，调配ICT技术支持人员深入教学一线辅助教学。但是在执行过程中，加重了教师的负担，如部分情况下单靠研修和操作手册还是无法理解，仍然需要现场实践指导，ICT设备发生问题时无法应对等各种问题层出不穷，所以，今后在ICT普及应用前需要做好充分的预案。endprint

● “学习创新工程”在特别支援学校中的教育实践成果

“特别支援教育”是站在帮助残障儿童能够生活自立，参与社会活动的角度，掌握每个儿童在教育上的需求，为提高其生存能力，改善或克服生活和学习上的困难，而进行适当的辅助和指导。该类教育不仅包括普遍意义上的残障概念，还包括存在于每所普通学校的具有智力、读写等障碍的学生。据统计，日本2012年特别支援学校在籍约66000人，主要是视觉、听觉、肢体、智力等障碍和体弱多病者，占义务教育阶段学生总数的0.63%；中小学中具有视觉、听觉、肢体、智力、语言等障碍、体弱多病、自闭症、情绪障碍、学习障碍、注意缺陷多动性障碍等的学生约236000人，占义务教育阶段学生总数的2.27%，两者合计接近总体的3%，因此，日本非常重视需要特别支援教育的学生，在“学习创新工程”中特别设立特别支援工作组，通过采用ICT进行辅助教育，减轻或缓解学生的困难，提高其学习积极性，促进知识的理解和应用，灵活利用各类设备以求找到更合适、更加人性化的有效教学方法。

在富山县立故乡支援学校和京都市桃阳综合志愿学校中，主要以病弱的学生为对象，以支援其独立自主、充实基础学习能力、提高感觉和运动能力主展开教育实践。例如，对书写有困难的学生利用触摸笔记本，配合教师自主开发电子教材，采用手写和键盘输入，以选择题正误判断的表现方式辅助学习，以图表方式自动计算和处理学生的学习过程，确保学生能够随时自我评估和完成作业；采用带有摄像头的遥控小汽车，让学生分别担任发令、操作、计算等角色，互相帮助完成任务；采用电视会议系统与教师和其他同学进行远程互动学习；让学生每天通过网络输入健康评估表，掌握学生健康状况。作为实践教学成果，开发了120多套如数学题库、汉字练习、社会科目等的自制电子教材，总结出电子黑板和触摸终端的使用手册，对于体弱多病的学生指定多套辅助学习方案，接受“学习创新工程”实践教学的学生的成绩呈逐渐增加趋势。值得一提的是对于不便行动的重度残障学生能够在触摸设备和电子教材支持下自主学习，如图2特制的触摸笔记本固定装置，图3采用多媒体输入设备等，增加了与教师交流的频率，提高了其学习积极性，改善了学习环境，尤其是在音乐、绘图、拍照等方面明显增加了自主操作行为，取得了比较积极的教学效果。

图2 触摸笔记本固定装置

图3 固定装置的使用

对于长期住院的儿童采用教师访问的形式在医院进行辅助学习，采用无线网络以e-Learning的方式配合教学的开展，积极利用电视会议系统帮助不便上学的学生能和教室的学生积极互动，同步协同学习，增进学生的团队精神和学习积极性。由于接受特殊教育的学生人数少，学习进度参差不齐，而教室数量和教师人数有限，因此，在这种情况下，在一个教室内布置多台电子黑板，使不同年级的学生在同一教师指导下能够同时学习。利用无线网络环境和电视会议系统开发“远程科学实验室”系统，将该系统使用在学习条件有限的医院内，使得住院的学生能够通过该系统参与理科实验，如控制远程监测传感器，观测实验数据，观看一些无法带入医院的动植物，远程使用显微镜、望远镜等设备。同理，还开发了“远程音乐制作室”系统，使学生能够远程参与合奏、合唱等声乐活动。

在实践过程中主要出现的问题在于在特殊环境下，如医院无菌室，难以搬入ICT器材及消毒等的处理，无线网络设置、学习时间的安排等还需要医院和医生的许可，机器的使用方法和处理方法仍然需要根据学生实际情况进行妥善安排，开发的各类应用软件在实际操作中需要考虑今后多年的使用情况，尽量达到普及化的标准。远程教学所需的电视会议系统、无线网络环境都需要专业人士搭设和维护，出现问题难以对应。部分学生，尤其是长期没有进入正常课堂学习过的学生，对教室和教材等具有抵触情绪，对新方法具有一定的怀疑态度，这一系列的问题都需要有针对性的辅助指导。

● 后记

日本文部科学省的“学习创新工程”以电子教科书的研发、使用为基础，在中小学教材的基础上积极采用网络环境、触摸终端、电子黑板、电视会议系统、教学辅助系统等辅助教学，通过三年多的教学实践获得了非常详细的一线教学成果，不仅以指导手册的形式总结了这些成果的优缺点，还在一定程度上代表着日本中小学电子教材制作标准规范，获得了广泛的认可，取得了良好的社会示范带头作用。该事业将会为今后日本科技立国，制定义务教育阶段的指导纲领提供很好的实践基础，这些在实践过程中总结出来的经验教训也值得我们借鉴和学习，以便能够在今后教育技术普及的过程中少走弯路，制定和完善符合本国需求的教学环境和教学方法。

参考文献：

[1]李哲，张海.“未来学校”中孕育的希望（一）：破冰起航——日本总务省“未来学校推进事业”综述[J].中国信息技术教育，2013（1）.

[2]李哲，前迫孝宪，西森年寿，张海.“未来学校”中孕育的希望（二）：人手一台——让孩子们都拥有自己的学习工具[J].中国信息技术教育，2013（3）.

[3]学びのイノベーション事業実証研究報告書，日本文部科学省，2014年4月，http：//www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chousa/shougai/030/toushin/1346504.htm.

基金项目：本论文获得教育部人文社会科学研究项目青年基金项目“下一代信息技术支持的教育技术实践监控与评价”（课题号11YJC880159）、东北师范大学哲学社会科学校内青年基金团队项目“文化公平观与完善公共文化服务体系建设研究”（课题号12QN043）、国家社会科学基金项目青年项目“日本NHK电视台对重大突发事件舆论引导及对应机制研究”（课题号12CXW020）和教育部留学回国人员启动基金“信息技术深层整合教学结构及教育信息化演变机制研究”资助。endprint

● “学习创新工程”在特别支援学校中的教育实践成果

“特别支援教育”是站在帮助残障儿童能够生活自立，参与社会活动的角度，掌握每个儿童在教育上的需求，为提高其生存能力，改善或克服生活和学习上的困难，而进行适当的辅助和指导。该类教育不仅包括普遍意义上的残障概念，还包括存在于每所普通学校的具有智力、读写等障碍的学生。据统计，日本2012年特别支援学校在籍约66000人，主要是视觉、听觉、肢体、智力等障碍和体弱多病者，占义务教育阶段学生总数的0.63%；中小学中具有视觉、听觉、肢体、智力、语言等障碍、体弱多病、自闭症、情绪障碍、学习障碍、注意缺陷多动性障碍等的学生约236000人，占义务教育阶段学生总数的2.27%，两者合计接近总体的3%，因此，日本非常重视需要特别支援教育的学生，在“学习创新工程”中特别设立特别支援工作组，通过采用ICT进行辅助教育，减轻或缓解学生的困难，提高其学习积极性，促进知识的理解和应用，灵活利用各类设备以求找到更合适、更加人性化的有效教学方法。

在富山县立故乡支援学校和京都市桃阳综合志愿学校中，主要以病弱的学生为对象，以支援其独立自主、充实基础学习能力、提高感觉和运动能力主展开教育实践。例如，对书写有困难的学生利用触摸笔记本，配合教师自主开发电子教材，采用手写和键盘输入，以选择题正误判断的表现方式辅助学习，以图表方式自动计算和处理学生的学习过程，确保学生能够随时自我评估和完成作业；采用带有摄像头的遥控小汽车，让学生分别担任发令、操作、计算等角色，互相帮助完成任务；采用电视会议系统与教师和其他同学进行远程互动学习；让学生每天通过网络输入健康评估表，掌握学生健康状况。作为实践教学成果，开发了120多套如数学题库、汉字练习、社会科目等的自制电子教材，总结出电子黑板和触摸终端的使用手册，对于体弱多病的学生指定多套辅助学习方案，接受“学习创新工程”实践教学的学生的成绩呈逐渐增加趋势。值得一提的是对于不便行动的重度残障学生能够在触摸设备和电子教材支持下自主学习，如图2特制的触摸笔记本固定装置，图3采用多媒体输入设备等，增加了与教师交流的频率，提高了其学习积极性，改善了学习环境，尤其是在音乐、绘图、拍照等方面明显增加了自主操作行为，取得了比较积极的教学效果。

图2 触摸笔记本固定装置

图3 固定装置的使用

对于长期住院的儿童采用教师访问的形式在医院进行辅助学习，采用无线网络以e-Learning的方式配合教学的开展，积极利用电视会议系统帮助不便上学的学生能和教室的学生积极互动，同步协同学习，增进学生的团队精神和学习积极性。由于接受特殊教育的学生人数少，学习进度参差不齐，而教室数量和教师人数有限，因此，在这种情况下，在一个教室内布置多台电子黑板，使不同年级的学生在同一教师指导下能够同时学习。利用无线网络环境和电视会议系统开发“远程科学实验室”系统，将该系统使用在学习条件有限的医院内，使得住院的学生能够通过该系统参与理科实验，如控制远程监测传感器，观测实验数据，观看一些无法带入医院的动植物，远程使用显微镜、望远镜等设备。同理，还开发了“远程音乐制作室”系统，使学生能够远程参与合奏、合唱等声乐活动。

在实践过程中主要出现的问题在于在特殊环境下，如医院无菌室，难以搬入ICT器材及消毒等的处理，无线网络设置、学习时间的安排等还需要医院和医生的许可，机器的使用方法和处理方法仍然需要根据学生实际情况进行妥善安排，开发的各类应用软件在实际操作中需要考虑今后多年的使用情况，尽量达到普及化的标准。远程教学所需的电视会议系统、无线网络环境都需要专业人士搭设和维护，出现问题难以对应。部分学生，尤其是长期没有进入正常课堂学习过的学生，对教室和教材等具有抵触情绪，对新方法具有一定的怀疑态度，这一系列的问题都需要有针对性的辅助指导。

● 后记

日本文部科学省的“学习创新工程”以电子教科书的研发、使用为基础，在中小学教材的基础上积极采用网络环境、触摸终端、电子黑板、电视会议系统、教学辅助系统等辅助教学，通过三年多的教学实践获得了非常详细的一线教学成果，不仅以指导手册的形式总结了这些成果的优缺点，还在一定程度上代表着日本中小学电子教材制作标准规范，获得了广泛的认可，取得了良好的社会示范带头作用。该事业将会为今后日本科技立国，制定义务教育阶段的指导纲领提供很好的实践基础，这些在实践过程中总结出来的经验教训也值得我们借鉴和学习，以便能够在今后教育技术普及的过程中少走弯路，制定和完善符合本国需求的教学环境和教学方法。

参考文献：

[1]李哲，张海.“未来学校”中孕育的希望（一）：破冰起航——日本总务省“未来学校推进事业”综述[J].中国信息技术教育，2013（1）.

[2]李哲，前迫孝宪，西森年寿，张海.“未来学校”中孕育的希望（二）：人手一台——让孩子们都拥有自己的学习工具[J].中国信息技术教育，2013（3）.

[3]学びのイノベーション事業実証研究報告書，日本文部科学省，2014年4月，http：//www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chousa/shougai/030/toushin/1346504.htm.

基金项目：本论文获得教育部人文社会科学研究项目青年基金项目“下一代信息技术支持的教育技术实践监控与评价”（课题号11YJC880159）、东北师范大学哲学社会科学校内青年基金团队项目“文化公平观与完善公共文化服务体系建设研究”（课题号12QN043）、国家社会科学基金项目青年项目“日本NHK电视台对重大突发事件舆论引导及对应机制研究”（课题号12CXW020）和教育部留学回国人员启动基金“信息技术深层整合教学结构及教育信息化演变机制研究”资助。endprint

● “学习创新工程”在特别支援学校中的教育实践成果

“特别支援教育”是站在帮助残障儿童能够生活自立，参与社会活动的角度，掌握每个儿童在教育上的需求，为提高其生存能力，改善或克服生活和学习上的困难，而进行适当的辅助和指导。该类教育不仅包括普遍意义上的残障概念，还包括存在于每所普通学校的具有智力、读写等障碍的学生。据统计，日本2012年特别支援学校在籍约66000人，主要是视觉、听觉、肢体、智力等障碍和体弱多病者，占义务教育阶段学生总数的0.63%；中小学中具有视觉、听觉、肢体、智力、语言等障碍、体弱多病、自闭症、情绪障碍、学习障碍、注意缺陷多动性障碍等的学生约236000人，占义务教育阶段学生总数的2.27%，两者合计接近总体的3%，因此，日本非常重视需要特别支援教育的学生，在“学习创新工程”中特别设立特别支援工作组，通过采用ICT进行辅助教育，减轻或缓解学生的困难，提高其学习积极性，促进知识的理解和应用，灵活利用各类设备以求找到更合适、更加人性化的有效教学方法。

在富山县立故乡支援学校和京都市桃阳综合志愿学校中，主要以病弱的学生为对象，以支援其独立自主、充实基础学习能力、提高感觉和运动能力主展开教育实践。例如，对书写有困难的学生利用触摸笔记本，配合教师自主开发电子教材，采用手写和键盘输入，以选择题正误判断的表现方式辅助学习，以图表方式自动计算和处理学生的学习过程，确保学生能够随时自我评估和完成作业；采用带有摄像头的遥控小汽车，让学生分别担任发令、操作、计算等角色，互相帮助完成任务；采用电视会议系统与教师和其他同学进行远程互动学习；让学生每天通过网络输入健康评估表，掌握学生健康状况。作为实践教学成果，开发了120多套如数学题库、汉字练习、社会科目等的自制电子教材，总结出电子黑板和触摸终端的使用手册，对于体弱多病的学生指定多套辅助学习方案，接受“学习创新工程”实践教学的学生的成绩呈逐渐增加趋势。值得一提的是对于不便行动的重度残障学生能够在触摸设备和电子教材支持下自主学习，如图2特制的触摸笔记本固定装置，图3采用多媒体输入设备等，增加了与教师交流的频率，提高了其学习积极性，改善了学习环境，尤其是在音乐、绘图、拍照等方面明显增加了自主操作行为，取得了比较积极的教学效果。

图2 触摸笔记本固定装置

图3 固定装置的使用

对于长期住院的儿童采用教师访问的形式在医院进行辅助学习，采用无线网络以e-Learning的方式配合教学的开展，积极利用电视会议系统帮助不便上学的学生能和教室的学生积极互动，同步协同学习，增进学生的团队精神和学习积极性。由于接受特殊教育的学生人数少，学习进度参差不齐，而教室数量和教师人数有限，因此，在这种情况下，在一个教室内布置多台电子黑板，使不同年级的学生在同一教师指导下能够同时学习。利用无线网络环境和电视会议系统开发“远程科学实验室”系统，将该系统使用在学习条件有限的医院内，使得住院的学生能够通过该系统参与理科实验，如控制远程监测传感器，观测实验数据，观看一些无法带入医院的动植物，远程使用显微镜、望远镜等设备。同理，还开发了“远程音乐制作室”系统，使学生能够远程参与合奏、合唱等声乐活动。

在实践过程中主要出现的问题在于在特殊环境下，如医院无菌室，难以搬入ICT器材及消毒等的处理，无线网络设置、学习时间的安排等还需要医院和医生的许可，机器的使用方法和处理方法仍然需要根据学生实际情况进行妥善安排，开发的各类应用软件在实际操作中需要考虑今后多年的使用情况，尽量达到普及化的标准。远程教学所需的电视会议系统、无线网络环境都需要专业人士搭设和维护，出现问题难以对应。部分学生，尤其是长期没有进入正常课堂学习过的学生，对教室和教材等具有抵触情绪，对新方法具有一定的怀疑态度，这一系列的问题都需要有针对性的辅助指导。

● 后记

日本文部科学省的“学习创新工程”以电子教科书的研发、使用为基础，在中小学教材的基础上积极采用网络环境、触摸终端、电子黑板、电视会议系统、教学辅助系统等辅助教学，通过三年多的教学实践获得了非常详细的一线教学成果，不仅以指导手册的形式总结了这些成果的优缺点，还在一定程度上代表着日本中小学电子教材制作标准规范，获得了广泛的认可，取得了良好的社会示范带头作用。该事业将会为今后日本科技立国，制定义务教育阶段的指导纲领提供很好的实践基础，这些在实践过程中总结出来的经验教训也值得我们借鉴和学习，以便能够在今后教育技术普及的过程中少走弯路，制定和完善符合本国需求的教学环境和教学方法。

参考文献：

[1]李哲，张海.“未来学校”中孕育的希望（一）：破冰起航——日本总务省“未来学校推进事业”综述[J].中国信息技术教育，2013（1）.

[2]李哲，前迫孝宪，西森年寿，张海.“未来学校”中孕育的希望（二）：人手一台——让孩子们都拥有自己的学习工具[J].中国信息技术教育，2013（3）.

[3]学びのイノベーション事業実証研究報告書，日本文部科学省，2014年4月，http：//www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chousa/shougai/030/toushin/1346504.htm.

基金项目：本论文获得教育部人文社会科学研究项目青年基金项目“下一代信息技术支持的教育技术实践监控与评价”（课题号11YJC880159）、东北师范大学哲学社会科学校内青年基金团队项目“文化公平观与完善公共文化服务体系建设研究”（课题号12QN043）、国家社会科学基金项目青年项目“日本NHK电视台对重大突发事件舆论引导及对应机制研究”（课题号12CXW020）和教育部留学回国人员启动基金“信息技术深层整合教学结构及教育信息化演变机制研究”资助。endprint