重塑技术在教育中的作用（上）

张渝

引言

美国国家教育技术计划（NETP）是美国教育部发布的政策性文件，用以指导美国教育技术的应用和发展。从1996年开始，这份纲领性文件约5年发布一次，极大地推动了技术在美国教育中的普及，引领着美国学校的变革。

最新的2016版是美国第五个国家教育技术计划（简称2016NETP）。其倡导技术是改变学习的、强有力的工具。认为技术有利于改善和加强教育工作者和学生之间的关系，改进学习和协作的方法，缩小长期存在的教育不公平，适应学习体验以满足不同学习者的需求。

2016NETP提出中小学、社区学院和大学应该成为探索和发明的孵化器。教育工作者应该是学习的协作者，与学生一起发现新知识，获得新技能。教育管理者应该设置出创造性学习体验的愿景，为所有学习者的成长提供合适的工具和支撑。

回顾与展望

1.相对过去，美国已经在利用技术转变学习的多个方面取得了重大的进展

（1）相关议题已经从“技术是否应该用于学习”转到了“如何利用技术来改善学习”，以确保每位学生获得高质量的教育体验。

（2）技术越来越多地被用于个性化学习，并提供给学生更多的选择。包括他们如何学习，以什么速度学习，以及为他们组织和指导自己的终身学习做准备。

（3）学习科学的进步提高了对人们是如何学习的认识，并阐明了哪些人和环境因素对他们的成功影响最大。

（4）研究和经验让我们更加理解哪些是人们需要知道的，哪些是他们在21世纪的生活和工作中获得成功所需要的技能和能力。通过职前教师准备计划和教师专业发展，在使用技术来实现这样的学习成果上，教育者正在积累经验和信心。

（5）复杂的软件已经开始允许我们对个别学习者的需要和能力进行适应性评估，并提供实时的结果。

（6）在全国范围内，已经取得的进展方向是确保每所学校的教室都有高速的互联网连接，这是学习创新的基础。

（7）数码设备的成本已经大幅下降，同时性能在增强，以及高质量互动教育工具和应用程序的易用性也在增强。

（8）技术让我们重新思考物理学习空间的设计，以适应和扩展学习者、教师、同行和专家顾问之间的新型关系。

2.展望未来，仍然有许多工作需要完善和有待开拓

（1）数字化使用的鸿沟仍然存在，一些教育者及组织已经以主动和创新的方式来使用技术支持学习，而另一些仍主要是使用技术来被动地学习。

（2）技术支撑的项目和资源的有效性研究仍然有限，基于个案的、项目的和群体层次的成果实证仍缺乏。

（3）很多学校还没有找到使用技术来改善日常学习的方式，这需要在新研究中加速和扩大采用有效的方法和技术，并以此来引导这些需求。

（4）很少有学校使用技术来支持非正式学习，并与正式学习的目标看齐。

（5）学习者使用技术支持的课外学习体验常常被忽视。

（6）总体看来，教师职前教育和专业发展未能帮助教师准备好以有效途径来使用技术。

（7）评估方法在发展，但仍没有充分利用技术来开发其全部潜力，并从更大范围来测查出理想中的教育成果，尤其是在非认知能力方面。

（8）聚焦为学习者提供互联网接入和设备时，不应忽视另一方面的重要性，即培训教师使用技术展开有效教学和选择合适的数字学习内容。

（9）当学生使用技术来支持他们的学习时，学校也将面对一个不断增长的需求——既要保护学生隐私，同时又允许适当地使用数据进行个性化学习、推进研究，以及为家庭和教师提供学生进步的视图。

学习——通过技术来参与和授权学习

1.目标解读

学习是2016NETP主体内容的第一部分。其目标是所有学习者在正式和非正式环境中都有参与和授权的学习体验，使其成为全球化社会中主动、创新、有见地和有道德的参与者。

要想在日常生活和全球劳动力市场中成功，美国人需要更多路径来获得基本的知识和技能，以及与同伴和导师间有意义的连接。随着学习科学进一步揭示人们应如何学习，技术将成为一个强大的工具来重构学习体验。

过去，学习者的受教育机会被学校围墙内的资源所限制。如今，技术支持的学习允许学习者从自己的社区开始发掘全球任何地方的资源和专业技能。例如：

（1）在高速互联网连接下，如果学校没有相应的师资，学生可以访问在线课程来学习自己感兴趣的计算机科学。

（2）为学习大学知识和事业奋斗的学习者，如果所处环境无法支持面对面的指导，那么可以通过互联网获得专业的辅导和建议。

（3）利用移动数据搜集工具和在线协作平台，地处偏远的学生可以同世界任何地方做相似研究的人结成协作伙伴。

（4）缺乏科学设施的学校可连接互联网，提供给学生虚拟的化学、生物和物理实验室，以此丰富学生的学习体验。

（5）从事创意写作、音乐和媒体制作的学生，不去学校也可以通过互联网发布作品并展示给全球观众。

（6）技术支持的学习环境可以使缺乏经验的学习者访问和参与专业实践社区，并使其逐步进入到复杂活动和深度实践中，当他们获得相应经验时，即可变成社区的专家成员。

如此，过去弱势的学习者也能公平地获得优质学习材料、专业知识和技能、个性化学习和规划未来教育的工具，这些机会扩展了所有学生成长的可能性。同时，这样的机会也增强了教育工作者创建混合学习情境的能力，以及反思学习过程中，学生什么时候、在哪里以及如何完成不同的学习任务。

2.人们需要学习什么

培养具有全球竞争力的公民，学校应该通过学习体验培养学生21世纪的专业知识与能力，包括批判性思维、复杂问题的解决、合作以及多媒体通讯等。这些可在传统学科教学中进行。另外，学习者应该在学习中发展自己的学习控制力和在学校能取得成功的信念。

除了这些至关重要的核心学术能力，有越来越多的研究谈论了非认知能力在学术成功中的重要性。非认知能力包括成功的任务导航、形成关系和解决日常问题等，也包括自我意识的发展、控制冲动、执行功能、协同工作、关心自己和他人。

建立非认知能力需要在实践中进行，包括与同行交流、处理冲突、解决争端，或者通过一个具有挑战性的问题等都对培养这种能力有积极作用。越来越多的证据表明虚拟环境和游戏提供的实践机会可以帮助增加同理心、自我意识、情绪调节、社会意识、合作和解决问题的能力。

另一个发展非认知能力的关键是培养关于学习的一种成长思维。成长思维是对“能力需要通过努力和实践才能发展”的一种理解，这能增加学习的动机和成就感。美国教育部资助了几个发展成长思维相关的项目，如SchoolKit，这是一套资源包，用于在学校快速有效地教授成长思维。

3.技术支持的学习行动

学习原理超越特定技术。然而，经过精心的设计和细致的应用，技术有可能加速、放大、扩展强大的学习原理的影响。因为学习的过程是不能直接观测到的，学习研究构建的模型和结论往往要随时间跨越而演变。因此，本计划的建议是建立在人们是如何学习的假设和理论之上的。

NETP关注技术如何帮助学习者来揭示当前一些学习原理的力量。例如，我们知道技术可以帮助学习者以多种方法和在多种情境中思考问题，反思学到的东西，并以此调整相应的理解。技术也可以通过挖掘学习者的兴趣和激情来吸引他们的注意力。它还可以帮助我们根据学习内容来调整学习的方式。

2016NETP展示了下面五种使用技术来提高和增强学习的途径，不管是正式学习还是非正式学习环境。

其一，技术使个性化学习的体验更加吸引人和有针对性。

根据学习目标，教育工作者可以设计丰富的学习体验，允许同一个班的学生在学习活动菜单中选择——撰写论文、制作媒体、建设网站、与全球范围内的专家合作搜集数据，并通过在一个共同的栏目展示他们的学习来进行评估。这种技术支持的学习体验就更有吸引力和针对性。2015年，马萨诸塞州批准了26个学区的56所创新学校推进技术支持下的个性化学习，且取得了显著的成效。

其二，技术可以帮助组织开展围绕现实世界的挑战和基于项目的学习——利用多样化的数字学习设备和资源显示理解复杂概念和内容的能力。

作为学生，不只是撰写一篇研究报告分享给教师和班上的同学阅读，还可以把自己的学习成果发布到互联网上，并接受专业研究者和在线社区上全国范围内的实践者的点评与反馈。为试图理解并建构有说服力的论据，学生还可以起草、制作和分享一个公告服务通告在视频流媒体网站上，并要求观众对每一步的做法提供建设性的反馈。旧金山的探索博物馆（Exploratorium）发布了一门探究电学MOOC。课程除了提供各种媒体形式的优质学习内容和互动协作平台外，还允许学习者用照片和视频的形式发布他们的理解和探索实践的过程。这门课程吸引了全球150个国家的7000多名学习者，其中有4400名积极参与者，共发布了66000个视频观点和6700个帖子。

其三，技术能实现超越课堂的学习以及利用博物馆、图书馆等课外环境的学习机会。

Global Read Aloud是一个经典的利用技术进行协同学习项目的案例。该项目让全球的班级都读一本书。参与时间为六周，期间每位教师要大声地朗读所选择的书，同时，选择相同一本书的班级通过网络一起分享感受。结果显示，虽然是同一本书，但是每个班级的解读、思想和联系都各有不同。这个计划不但能够帮助学习者通过分享阅读体验和构建学习认知，成为一个世界性的阅读者，而且能够使学习者对文本有深度的理解，并结识和理解一起学习的全球同龄人。

点对点大学（P2PU）和芝加哥公共图书馆合作试点了一个在线学习项目——Learning Circles，没有大学学位的成人在本地图书馆都可参加学习。这些成人以小组的方式参与到学习中，每个人既是教师又是学习者。2015年，该项目从2个公共图书馆扩展到了10个，并且均保持了很高的学习参与率。

其四，技术可以帮助学习者追求个人爱好和兴趣。

一位学习西班牙语的学生阅读加夫列尔·加西亚·马尔克斯原著，另一位学生搜集数据创建了旧金山湾可视化的风力模型为期待的航海旅行做准备，这些学习技能都来自于学习者独特的兴趣。这些来自于个人兴趣的能力教会学生在实践中探索和研究，有助于培养其终身学习的观念。

Cities of LRNG开发了更广泛的学习机会，将城市的年轻人联系在一起，并减少他们之间学习机会的差距。这个项目与数百个社区建立了合作关系，设置了学习活动，激发年轻人根据自己的兴趣来参与，并获得能证明自己能力的数字徽章。他们每获得一枚徽章就意味着有更多的被雇用的机会。

其五，公平的技术访问能减小数字鸿沟并让所有学习者获得学习机会。

过去因物理环境受限的成人学习者，如今可通过在线课程提升技能获得新的证书。Black Girls Code（BGC）项目是帮助黑人女性学习计算机编程，让她们有机会成为STEM的创新者。德州的麦琪老师指导7、8年级的学生开发了Hello Navi的移动应用，以此来帮助视力有缺陷的学生进行校园导航。

4.未来的学习技术

美国国家科学基金会（NSF）正致力于新兴技术和学习科学发展结合的研究。下面四项是其最新的研究内容。

一是增加使用游戏和模拟，让学生不离开教室就能获得项目协同工作的体验。学生们会积极地参与到一个情境中，感受紧张氛围，并做出评估、分析数据解决相应的挑战。例如，RoomQuake把教室作为一个缩小版的地震模拟现场让学生参与完成任务。而RALL-E则是让学生扮演角色与机器人对话来练习一门新语言。

二是用新方法连接物理和虚拟的交互学习技术，可以跨越具体和抽象。例如，在接触分子（In Touch With Molecules）项目中，学生可以操作手中的棍/球模型来构建血红蛋白分子，并运用相机捕捉模型，视觉化显示相关科学现象，让学生在物理接触和抽象概念间建立连接并加深理解。

三是交互式三维成像软件创造潜在的学习体验。例如，zSpace，学生利用3D眼镜与红外笔可以让屏幕显示的心脏图像变得立体和可以操作（观察心脏的工作过程，并且通过红外笔解剖，看见心脏内部的结构）。zSpace也支持学生反复试错来构建一个发动机或电池，并从过程中获得学习经验。而且教师也可以定制其中的学习内容。这种技术让学校可开发原本无法承担的学习场景和对象，让学生获得更丰富的体验。

四是增强现实（AR）作为一种新的方式来调查背景和历史。Transforming Education EXP项目的研究人员正尝试可用于历史SCIM-C框架教学的AR技术。利用AR技术让学生学习历史更具临场感，且能跨越多个时期以多种社会视角来解读历史。

通过以上这些案例我们可以看到，学习不再局限于屏幕或教室，技术还能丰富学生可参与的世界。

5.技术对学习的其他改善

2016NETP还论述了技术应带来更公平的学习机会。数字鸿沟的跨域也从过去的设备供给和网络连接改善，逐渐转变到了对技术使用的差异的消除，即技术支持的学习不应该是简单的内容消费，而是让学生使用技术来参与创造、设计、构建、探索和协作等更丰富的学习活动。

为所有学习者提供技术的可访问性——通用设计，也是2016NETP关注的重点。学习技术的通用设计有三大原则：提供多种呈现方式让学生可以有一种以上的方式来处理信息，提供多种表达方式让所有学生都能表达和展示他们所知道的，提供多种手段来激发学习兴趣和学习动机。

2016NETP还提出物理空间需要与技术支持的学习配套。各种混合学习和学习技术通用设计需要灵活的物理空间来支撑。物理空间能支持各种学习方式的动态转换，与学生的学习需求相匹配。

（未完待续）