未来五年K12学校发展的方向

岳培锫 张渝江

未来五年内，基础教育学校会呈现什么样的景象？有哪些趋势和技术推动着学校的变革？还将面对哪些挑战？应对的策略是什么？新发布的《2016年地平线报告》（基础教育版）将给出答案。

● 推动学校采用技术的关键趋势

1.远期趋势

（1）重新设计学习空间

一些思想引领者认为新形势的教和学需要新空间做支撑。很多学校正在为促进新兴教育模型的实施提供帮助。例如，翻转课堂，通过重新安排学习环境适用于更主动的学习。越来越多的教育环境设计关注流动性、灵活性和多种设备的使用，并以此来促进项目式学习交互。学校的无线宽带正在被升级，用于创建智慧教室以支持远程网络会议和远程互动、协作通信。大屏幕显示设备正在被安装，并用于数字项目和协作非正式演讲。当K12持续从传统以教师为中心的环境中远离，走向实践性场景时，教室将有更多类似真实世界的工作和社交环境，以促进有序的互动和跨学科的问题解决。

（2）重新思考学校的运作

这里主要关注改造学校过去的课堂范式和重新整理整个学校的经验——这一趋势主要是由创新学习方法的影响而驱动。例如，基于项目和基于挑战的学习方法，要求学校结构能更灵活有序地使学生从一个学习活动转移到另一个学习活动，以消除各学科间的界限。这些当前具有跨学科属性的方法已经推广到技术的创新应用和制度模型的创新设计上，并用以连接一个又一个的课堂和主题。当学习变得更流畅及以学生为中心时，一些教育领导者相信更灵活的学校时间表安排能创造更多的机会，使真正的学习发生，并为独立研究营造足够的空间。总之，要改变教室内的学习就需要转变学校的运作模式——变得更加敏捷，乐于尝试新方法。

2.中期趋势

（1）增加协作学习方法的使用

协作学习是基于“社会建构”这一基础的学习认知理论，指的是学生或教师通过一对一或小组活动的形式互相合作。这样的学习方式一般以学习者为中心，强调互动和动手能力；以小组为单位，研究现实世界真实存在的问题。协作学习模式是通过提高学生的参与度和成就感来提高学习成效的，对于弱势学生来说特别有效。同时，教育工作者也可以通过小组协作促进职业发展和跨学科教学并从中获益。协作学习的发展趋势之一是走向全球网络在线协作，即通过数字工具的使用让世界各地的人共同支持课程目标以及跨文化的互相理解。

（2）转向更深层次的学习方法

威廉与佛洛拉·休利特基金会（the William and Flora Hewlett Foundation）认为随着学习内容的深入，要求学生要具备批判性思维、解决问题的能力以及协作和自主学习能力，因此，K12阶段的教育需要更加深层次的学习方式。为了保持学习的主动性，学生需要与真实的世界保持联系，才能了解新知识和技能，并使其影响到自身。因而，项目式学习、挑战式学习、探究式学习以及其他类似的学习方式会带给学生课内外更加积极的学习体验。随着技术在学习中所扮演的角色越发清晰化，教育者正利用这些技术工具将课程与真实生活应用相结合。因此，这些学习方式将更加以学生为中心，让学生控制自己参与学习的方式，甚至进行头脑风暴来解决全球性的紧迫问题，并在自己所在地区展开实践。

3.近期趋势

（1）提高编程能力

许多教育者认为将编程纳入课堂将有助于培养学生的计算思维：要求在学习编程中把深层计算机科学知识与创造力和问题解决能力相结合。2015年，Code.org预计到2020年将会有140万份与计算机相关的工作，然而事实上只有40万计算机科学的学生。因此，越来越多的学校领导人成功地把编程与K12课程相结合，并以这种方式来从小培养学生复杂的思考能力。世界各地许多学校已经开设了编程课程和项目，让学生通过协作设计网站，设计教育游戏和应用，并通过新产品的建模和原型开发来为当地实际问题设计解决方案。此外，用户友好工具如Scratch和LegoNXT使得学生学习编程较之以前更加容易。

（2）让学生从消费者转向创造者

全世界学校的教学实践正在悄悄地发生变化，学生在各科学习中渐渐通过亲自尝试和创造去学习，而不再是简单地内容消费式学习。过去几年，诸如用户创建视频、创客社区以及众筹项目等创新项目的发展，意味着主动性和实践性学习日趋增多。

● 影响学校应用教育技术的重要挑战

1.可解决的挑战

（1）创造实境学习机会

实境学习，特别是将真实的生活经验带入课堂在学校仍然不够普遍。对于正在寻找校外真实世界和校内学习体验的结合点，并为进入社会做准备的学生来说，实境学习是一种非常重要的教学策略，它对提高学生学习的参与度有着深远的影响。使用包含真实生活经验的教学策略、技术以及学生熟悉的工具，再配合社区成员交流是很好的实现实境教学的方法。同时，这样的实践将会有助于学生留在学校，并为他们的后续教育、职业及公民身份做好准备，这是传统教学无法做到的。

（2）重新思考教师角色

教育者越来越多地被期望能够使用各种技术和方法来实现内容传递，为学习者提供支持和评估，与校内外的其他教师协作，在日常工作中使用数字策略与学生互动，作为向导或者导师促进以学生为中心的学习，组织自己的工作和完成管理文档和报告。同时，学生在日常活动中使用技术进行社交、组织活动和非正式学习等也增加了对教育者的要求。这些渗入学生每日生活的技术引起了教育管理层的思考，即学校是否应该在传统教学日以外，为学生提供可以继续参与正式或者非正式学习活动的途径。随着这一趋势的持续发展，全世界的学校都开始反思教育者的主要职责。另外，与此期望对应的是教育者专业发展方式的改变，而这样的改变与社交媒体以及网络工具和资源有密切的联系。

2.困难的挑战

（1）数字鸿沟

数字鸿沟是指对信息和通信技术的访问、使用和影响的不平等，这是由于人们的社会经济地位不同而形成的，从而逐渐导致了学习的不平等。同时，数字素养也渐渐地与学生的成功相关，因而这样的不平等就会影响到教育成绩。每所学校，部署在教室里的设备和宽带连接可以支持学生学习，但是这些措施却不足以弥补这样的不平等。因而，最有效的手段则是通过教师的培训和课程设计的支持来增加在教室中信息和通信技术的使用。另外，各学区也必须采取措施来解决学生回家后缺乏网络链接的问题。

（2）推广教学创新

创新来源于以新的方式去自由地连接想法。我们的学校和大学往往习惯于允许学生用既定的方式去连接想法，虽然有时可能会产生一些新的见解，但大多数都只是死记硬背。我们的组织不善于将教学创新融入主流教学，现有的促进机制也很少奖励教学的创新和改进。因此，人们对改革的厌恶限制了新思想的发展，阻碍了实践的进行。

3.严峻的挑战

（1）成就差距

成就差距是指可观察到的学业成绩的差异，主要存在于不同学生群体之间，同时也存在于不同的社会经济地位、种族和性别之间。一般来说，环境因素如来自同辈的压力、学生跟踪、负面的成见和测试偏见等会加剧了这种差异的产生。而如今，大部分学校都会使用各种成功标准来定义学习期望，如成绩、标准化考试分数及毕业率等，并在学生个体或群体间进行比较，最终导致成就差距的产生。然而，技术在对后进学生个体和群体的评价上却有着更加积极的作用，它可以帮助教育者和管理层理解成就差距产生的原因，并能够启用和调试有针对性的干预方案和参与策略来缩小差距。

（2）个性化学习

个性化学习是指围绕教育项目、学习体验、教学方法和学术支持策略来满足个体学生的不同学习需求、兴趣、愿望或文化背景。目前，人们虽然对个性化学习需求强烈，然而现有的技术或实践却无法支持。因而，通过定制教学以满足学生独特的需求，驱使新技术的开发，为学生提供更多的选择和差异化指导正得到越来越多人的关注，并且技术的进步（如在线学习环境和自适应技术）使得支持学生个人学习路径成为可能。个性化学习的主要障碍是科学的、以数据驱动的方法来促进有效的个性化学习，而这一障碍最近才开始出现，如自适应学习仍在演进，对K12教育的吸引力与日俱增。另外，更加复杂的挑战是技术本身而并非解决方案，个性化学习的成效必须包含有效的教学方法和教师的参与。

● 即将进入教室的教育技术

1.一年内采纳的技术

（1）创客空间

21世纪为我们揭示了在高速发展的世界，哪些类型的技能才是真实的、有实用价值的。如何革新和重建教室来满足未来的需求？这个问题正在被创客空间或工作室（提供工具和学习体验以帮助人们实现想法）回答。创客空间背后的驱使力量来自于创客运动，由一批艺术家、技术爱好者、工程师、建筑师、工匠以及任何对做东西有激情的人汇聚而成。创客运动源自一次成功创客嘉年华活动（Maker Faire），一次发起于2006年的聚会已经成为全世界多次举办的社区活动。创客空间旨在吸引各个年龄层的人，参与开放性的实验，进行迭代和创造。在这个空间中，创意、设计和工程正在用自己的方式与教育前沿对接，3D打印机、机器人技术以及基于Web的3D建模等成为更多人使用的工具。创客空间教育的支持者强调通过动手设计、构建以及迭代，能促使学习者更具有创造力，并提高高阶问题的解决能力。

（2）在线学习

在线学习指的是通过网络进行的正式或非正式的教学。这个话题伴随着2012年MOOC的出现而吸引了人们的关注，并与面对面教学互补形成混合式学习方法，或者作为独立教学模式而获得人们的广泛认可。随着教育工作者对这一领域的更多了解，他们进行了大量的在线学习相关实验，在与已有课程不同层次的整合测试后，教育工作者也越来越自信。很多人相信在线学习对讨论各种教学法实践都是有效的催化剂。的确，开放进程中每一个维度的概念重建，都会使在线学习经历翻天覆地的变化。

2.两至三年内采纳的技术

（1）机器人技术

机器人技术指的是设计和应用机器人。机器人是指自动化的机器可完成一系列任务。第一批机器人被应用到工厂的组装线以简化和提高制造业的生产率，尤其是汽车产业。现在机器人被广泛应用于采矿业、军事以及交通运输行业来代替人类从事危险或冗长乏味的工作。据推测，到2020年全球的机器人数量将会增加到400万。这种变化将会重塑世界各地的商业模式和经济。近几年，关于全球经济日益依赖机器人的影响的讨论从未停止，特别是现在的机器人较之以前更加智能、安全和便宜。虽然机器人在教育主流领域的使用还需要至少4年的时间，但是它潜在的能力已经开始引起注意。机器人项目所关注的提升机器人技术和程序设计可延伸为多学科的STEM学习，使学生成为21世纪更好的问题解决者。

（2）虚拟现实

虚拟现实（VR）指计算机生成的环境，用于模拟现实的人或对象，并产生真实的感官体验。就基本层面而言，这种技术采用了交互式的3D图像，并让用户可通过鼠标和键盘操作来感受对象，而更多复杂的虚拟现实应用程序允许用户通过手势和触觉设备来更真实地感受。虚拟现实能够有效地激发人们浓厚的学习兴趣，到目前为止，其在军事训练中的作用最为显著。同时，VR也作为游戏和自然用户接口，正在探索应用于课堂为学生提供更真实的学习体验。例如，Oculus VR是一家专注于设计虚拟现实产品的公司，他们正在研究高预期值的头戴显示器，这款头盔式的显示工具能够使游戏更加真实。

3.四至五年内采纳的技术

（1）人工智能

在人工智能（AI）领域，计算机科学被用于创建功能上更像是人类的智能机器。其中知识工程使计算机能模拟人类感知、学习和决策，而类神经网络能够通过语音识别和自然语言处理提供更自然的用户界面，它使人类与机器的互动更接近于人类之间的互动。人工智能在提高在线学习、自适应学习软件及以仿真方式与学生互动方面都有巨大潜能。

（2）可穿戴技术

可穿戴技术指那些类似于服饰能够被用户所穿戴的计算机设备。可穿戴技术的好处是它可以方便地整合工具来跟踪人们的睡眠、运动、位置和社交媒体互动，或者启用虚拟现实。甚至有新的设备能无缝融入用户的日常生活。例如，过去几年，谷歌眼镜就是被热议的可穿戴设备之一，它使周围的环境信息能够真切地呈现在用户眼前。苹果、三星、索尼和Pebble的智能手表已经可以让用户通过微小的界面检查邮件和执行其他任务。感谢自我量化运动，今天的可穿戴设备不仅可以跟踪一个人去了哪儿，做了什么以及花了多少时间做此事，还能反映他们的愿望和实现时间。