新技术视域下的教学创新:从趣悦学习到机器人陪伴学习——英国开放大学《创新教学报告》

本文由《远程教育杂志》授权发布

作者:李青 闫宇

摘要

AI技术和5G通信技术的逐步应用,为教育提供了更多的可能。随着信息技术和教育的深度融合,教育改革和创新的呼声越来越高。英国开放大学领衔发布了一系列的《创新教学报告》(以下简称《报告》),着重介绍和探讨了技术支持下教育领域出现的、可能会带来巨大影响力的“创新教学法”。2019年度的《报告》,从“用新技术赋能教学”、“应对未来社会变革与挑战”、“创新已有教学法”,以及“为教育开辟新可能”四个主题入手,介绍了十个年度创新教学法及其对应的教学实践案例。其中,“机器人陪伴学习”和“基于无人机的学习”两个教学法,代表了前沿技术对教学的影响。前者重新定义了教师的工作任务,让教师腾出更多时间从事创造性、情感性、启发性的工作;后者为学习者观察和记录提供了新视角,扩展了学习空间。新技术还给“趣悦学习”、“通过奇观学习”和“基于地点的学习”这些教学法带来了新生,强化了这些教学法在探索、合作和交流方面的能力。《报告》还提醒我们,在关注新技术发展和应用的同时,更应聚焦当前迫切要解决的,以及影响人类社会长远发展的教育和社会问题,以教学创新重塑教育。在此,对2019年《报告》中介绍的创新教学理论和案例进行的深度解读,内容包括:《报告》发布的背景、编写团队和编写过程、报告的核心价值理念、十个创新教学法的内容概要和点评。《报告》进一步加深了对教学法内容的分析和讨论:新技术为重构学习空间提供了可能;新技术赋能教育将有助重塑教育;教学创新为我国推进智慧教育提供了经验和参考。

关键词:创新教学法;信息化教学;机器人陪伴学习;无人机学习;AI;教育创新;教学改革

一、背景

虽然新技术的应用大大加快了教育革新的速度,为教育发展提供了新的可能。但是,教育的未来并不局限于将新出现的技术应用于课堂,除了技术应用以外,教学创新还包含了更加宽泛的话题。在主流教育技术领域热衷追捧新技术的潮流下,英国开放大学(The Open University,UK,以下简称“英开”)的研究团队及其合作机构编写的 《创新教学报告》(Innovating Pedagogy Report,以下简称《报告》),则更侧重于技术之上的教学。这使其与《地平线报告》等主要关注教学信息科技发展趋势的年度报告区分开来。该报告讨论的“创新教学法(Pedagogy)”是指面向现代化、技术支持下的教学、学习和评价领域,新颖的或者正在变化的理论和实践[1]。该系列报告指导教师进行富有成效的创新,对其他教育工作者也有重要的参考价值[2]。《报告》中既有刚刚崭露头角的新方法,也有对已有教学法的创新应用,这使其成为深入研究教育技术和学习科学一个很好的出发点。

从2012年起,《报告》已持续八年专注教学、学习和评估方面的创新。《报告》每年发布一期,主要面向教师、政策制定者、学术研究者等相关人群,介绍未来十年内可能会对教育产生巨大影响的十种 “创新教学法”,并估算这些教学法的潜在影响程度和开始发挥作用的时间。2019版的《创新教学报告》是这一系列报告的第七期,由英开的教育技术研究院(The Institute of Educational Technology,IET)和挪威学习科学与技术中心 (Centre for the Science of Learning&Technology,SLATE)两所研究机构合作完成。英开教育技术研究院在教育创新领域冠绝欧洲,其在教学和学习技术创新方面有着深厚的研究基础,对英国乃至全球的教育技术研究有较高的影响力[3]。另一家单位——挪威学习科学与技术中心,是由挪威教育部和卑尔根大学 (Bergen University),在2016年成立的国家级跨学科学习科学与技术研究中心。该中心汇集了来自不同学科和学校的研究人员,业务涵盖学习分析、教育大数据、学习评价及技术支持的学习创新等研究领域。最近四期的《报告》均由英国以外的研究机构参与编写,这是为了确保《报告》可以提供更为多元化的视角,关注到英国以外的教育技术实践。

2019版《报告》继续由上期《报告》的主编——英开高级讲师Ferguson博士领衔。Ferguson博士专注于未来教育、学习分析、MOOC、创新教学法等领域,具有广泛且丰富的研究经验。《报告》的创始人Mike Sharples教授虽然不再担任主编,但仍参与《报告》的编写。编辑团队中有9人来自英开教育技术研究院,4人是挪威SLATE中心的研究人员;另外,还邀请了在某个相关领域具有专业背景的其他作者参与,如,英开工程与创新学院的Derek Jones和Iestyn Jowers,他们在设计学科与虚拟工作室的应用方面具有丰富的经验,麻省理工学院的Garron Hillaire对去殖民化学习有较为深入的研究。

此外,为了与“创新和展望未来”的主题保持一致,该《报告》将发布日期由每年的年底调整到年初。因此,继2017年12月发布第六期《报告》后,本应于2018年底发布的第七期《报告》改为在2019年1月发布,也有为英国开放大学成立50周年献礼之意。

二、编写过程及核心理念

主编Ferguson博士在接受AACE的采访时,介绍了《报告》的编写过程,主要分为三个阶段[4]。第一阶段,由编辑组提出可能影响教育转变的术语、理论和实践,确定一份教学法清单,收集资源并在线讨论。同往年一致,2019年《报告》基于全球领先的研究项目、各种来源的教育研究论文和博客[5]。然后,由编辑组投票将这个清单中的教学法缩减到12个。第二阶段,编辑组分工编写教学法的具体内容,每个教学法由1-2名编辑负责撰写。每名编辑还要校订一些其他编辑编写的相关教学法。所以,每个教学法的内容会有多个编辑参与编写。在这个阶段,有个别教学法经不起推敲或是两个教学法过于相似,这样的教学法也会被剔除,最终保留十个教学法。第三阶段,由主编统稿;编辑《报告》的各个部分,使其风格统一;最终完成《报告》的撰写。为确保内容通俗易懂,编辑们尽量使用大学水平以下的词汇,避免使用晦涩的技术术语。在编写《报告》的整个过程中,除了第一次以在线会议的形式协作,编写活动基本上是通过邮件和文档协同编辑工具Google Docs推进的。

2019版《报告》的第一部分展望了教育的发展趋势,从技术在教育中应用的诸多案例出发,讨论了技术引入教育后教与学的关系,阐述了编者对未来教与学关系的理解,以及编写此《报告》的核心理念,还介绍了《报告》的编写线索和逻辑关系,以及各教学法之间的联系。《报告》在前言部分提到,在过去一年中新技术不断被引入教育,并列举了以下的例子:在英国伦敦,帝国理工学院 (Imperial College London)使用“全息讲师”(Hologram Lecturers),同时在多个不同的教室与学生交流;在中国杭州,一所学校利用面部识别技术监控学生的课堂注意力。尽管这些技术应用在教育中都很新颖,但其中的学习并未发生质变,还是由教师传授给学习者知识和技能,这样的学习并不是快乐和令人激动的活动。技术发展也引起了一些忧虑,学习者的角色被简化为 “消费者”,也有人担心教师随时可能为机器人所取代。

对于未来的教育,加拿大在线学习专家斯蒂芬·唐斯(Stephen Downes)认为,学习的要义并非仅课程中被教授的内容,而是教师如何帮助学生从熟悉的事物或新事物中获得新的发现。《报告》的编写团队也持同样的观点。技术在教育中如何起作用,归结于我们对教与学关系的理解。学习应该是有趣的、美妙的,是一种理解世界和赋予世界意义的活动。基于这种理念,2019版《报告》提出了一些无需信息技术,但同样具有创造性的教学法[6]。它们不仅适用于传统教育,也适用于非正式学习。正如 《报告》的主编Ferguson博士所说:“尽管我们已经看到了使用无人机和机器人的趋势,但未来的教学和学习并不全是高科技设备。即便不依赖技术,社交和情感学习也会产生巨大影响[7]。”基于以上核心观点,《报告》提出了十种创新教学法,如表1所示。

为了方便对教学法进行分析,我们将这些教学法按照影响力和产生影响的时间,从IP1到IP10进行排序。在这些教学法中,趣悦学习、机器人陪伴学习、去殖民化学习、无人机学习和通过奇观学习,将在2-5年内产生较大影响,其他5种教学法均正在产生影响。

三、2019年度的创新教学法

《报告》将以上十个创新教学法划分为四个主题:一是用新技术助力教学的教学法;二是应对未来社会变革与挑战的教学法;三是已存在影响力的教学法的创新应用;最后是为教育开辟新的可能性的教学法。

(一)前沿科技赋能教与学

在最近的一年中,多种前沿技术加速进入教育领域,引起了较大的社会影响。在2019版《报告》中有两个教学法与新技术密切相关,它们是“机器人陪伴学习”和“基于无人机的学习”。在这个初始阶段,这些技术本身尚不足以引发教学的真正变革,但我们更加看重它们为教育带来的新机遇,以及其潜在的影响。机器人可以让教师腾出更多时间从事创造性、情感性、启发性的工作,减少低价值的重复性劳动;无人机为学习者的观察和记录提供了新视角,扩展了学习空间的界限。

1.创新教学法之一——机器人陪伴学习

经验丰富的教师可通过频繁的互动和与学习者对话来促进学习,但是互动的人工成本很高。而随着人工智能的发展,融入电子技术、传感器、声音识别、图像识别等多种高新技术的智能机器人,可被用于教学,起到陪伴学习者、提供教学帮助的作用。在学习过程中,机器人可充当教师、同侪或学生等不同角色。在教师角色中,机器人可向学习者讲授课程,并解答疑问,承担日常任务,这让人类教师有更多时间用于更有价值的工作;当机器人充当同侪时,它就成了队友,与学习者对话,排遣学习的孤独感;当机器人充当学生时,学习者可指导机器人完成挑战或活动,通过教学促进自身对知识的理解。

诸多研究表明,将机器人应用于教学,不仅能提高学习者的学习体验和成绩,强化学习动机,还能帮助学生培养独立思考能力,提升协作能力与问题解决能力,培养创新思维和计算思维[8]。目前,已经有多种机器人在陪伴学习中发挥作用。例如,CHiP机器狗可以通过应用程序,分享他们的想法,还能拓展自己的行为,对主人的活动作出回应。软银公司的NAO机器人可以理解并说出20种语言,可用于语言学习和提升社交能力。从而让学习者感受到机器人的友好,更有信心与机器人互动。为降低教育机器人的成本,加快其普及速度,加西亚-索拉(García-Saura)和冈萨雷斯-戈麦斯(González-Gómez)利用3D打印机和开源硬件定制教育机器人,为一系列机器人项目提供模块构建,支持再创造[9]。采用这种方式定制机器人,不仅成本低,还能适应不同的教育需求。

2.创新教学法之二——基于无人机的学习

无人机是一种用无线电遥控设备和自备程序控制装置的无人驾驶航空器,具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等特点[10]。其应用场景主要是以无人机为平台搭载摄影机、传感器等设备,用于拍摄航空影像,收集农作物数据,协助搜索和救援,送快递等等。无人机已成为较为普及的高技术产品,其进入教育领域也成为必然趋势。换言之,教师与学生要提前适应无人机的普及,越早接触就能越早产生利用这种工具探索知识的想法[11]。

无人机搭载各种设备,可以扩展学生探索的物理空间,从各种角度收集数据。一些精确控制的无人机可以在教室等室内环境中使用,作为实践内容帮助学生学习数学,将抽象的内容具象化。例如,让学生预测飞行时间,计算降落地点等。美国新泽西的一所学校就开展了类似的活动,让儿童观看无人机在教学楼的不同楼层着陆,以帮助他们学习跳跃式计数的方法。在高中,学生使用装有无人机搭载的摄像头监测建筑工地,获取各种测量数据,估算施工进度以及原材料用量等。目前,基于无人机的学习已应用于该地区多所学校,100多名教师在教室里使用无人机教学,大约3000名学生参与了无人机项目[12]。

此外,无人机飞行操作也可以成为跨学科的学习主题,包括:掌握飞行系统;对伦理、隐私、团队角色、法律法规和安全程序等重要问题的讨论;无人机操作可以训练学生的方向感、运动技能;学生还可以通过编程控制无人机飞行,以提升其编程技能。需要注意的是,在学习之前,教师和学生必须接受培训,学习过程也要考虑到由于环境、设备等影响因素可能造成的风险。此外,在无人机学习过程中,学生可能会专注于对无人机控制,而忽视其它学习内容,教师需要给予引导。

(二)应对未来的变革和挑战

未来的世界是复杂多变的,需要教育发生相应的改变。以下四种教学法提供了应对未来挑战的方法:“行动学习”以行动学习法组织学习者,提升现有技能,解决实际问题;“培养同理心”教会儿童如何处理生活中的各种关系;“虚拟工作室”突破了传统设计工作室的规模瓶颈,还为发展技能、分享创意和跨地区合作提供了新机遇;“让思维可视化”将焦点移回教育,通过思维可视化让学习和教学更有效。

1.创新教学法之三——行动学习

当今世界,全球化速度加快,市场竞争激烈,技术发展日新月异。人类面临的问题也更加复杂,越来越多的工作需要团队合作才能完成。如何把团队中的隐性知识显性化,为更多的人所用;如何在短时间内学到更多东西以提高工作效率,以解决实际问题?行动学习提供了有效的解决方案。它最早产生于欧洲,由RegRevans提出,是一种通过小组成员互助解决工作中存在的问题,或完成某项任务的学习方式[13]。这种教学法综合了边做边学、反思性学习和协作性学习,将学习看做是一个提出问题、讨论并计划、实施、总结、反思,进而制定下一步行动计划的循环过程。行动学习不仅可以获得现实问题的解决方案,还能极大地提高学习者的协调、沟通以及解决问题等的能力,使学习者更具创新性和灵活性。

行动学习应用广泛。在美国马里兰大学(University of Maryland)的史密斯商学院,学生们在行动学习中调查公司存在问题,并尝试改进某些业务。澳大利亚惠兰市的一所公立学校在一项领导力项目中,面向全校教职工开展了为期12周的行动学习,以提高教师的写作技能。行动学习与网络技术结合,有利于组织不同地区学习者在线讨论和交流。美国东北大学(Northeastern University)在“领导力开发”课程中应用在线方式,开展了为期六周的行动学习,各学习小组通过论坛进行学习和交流,这种方式得到了多数学习者的肯定和认可[14]。

2.创新教学法之四——培养同理心

在学校和社会中,儿童遭受欺凌和侵犯的事件时有发生。这些行为除了会让被害儿童丧失安全感外,还会抑制其社交能力的发展,也会给旁观者留下不利影响。从长远来看,儿童的这些经历是成人犯罪行为和其他反社会行为的潜在诱因[15]。“培养同理心”能够增加儿童的社交和情感意识,减少攻击行为,增加友好的社会行为(如,分享、帮助他人等)。这类教学活动可以帮助学生深入了解他人的感受,培养彼此的社会责任感。

“培养同理心计划”由Mary Gordon发起,针对5至13岁的儿童设计的系列课程[16]。在该课程中,婴儿充当被观察对象,孩子们围坐在婴儿、婴儿父母和指导老师周围,观察婴儿的发展和情绪,以及父母和婴儿的互动。教师引导学生反思婴儿的活动,用语言表达婴儿的感受。每一节课都有具体的学习任务,包括学习识别情绪,培养情感敏感度等。当课程结束时,学生可以为这些婴儿做一棵许愿树,写下对他们未来的祝福。这一活动促进了学生的利他主义,鼓励学生从更加广阔的视角想象这些婴儿的未来和不同场景。这一项目已在加拿大、美国等地试点,覆盖了超过32.5万名儿童,受到广泛好评。

3.创新教学法之五——虚拟工作室

对于设计、艺术和建筑专业的学生,工作室是他们的主要学习环境。在工作室中,学习活动和社交、互动、协作活动交织在一起。学生通过不断探索和实践,以及与导师和同伴的交流来开展学习。教师的作用不再是教导,而是观察、评论和批评。随着各个产业的信息化,学生希望学习CAD、BIM等数字化工具,以适应未来工作的要求。这也意味着学生将更多的工作时间,用于提升数字工具的使用能力。这些改变均使得学生在时间和空间上需要具有很大的灵活性,以适应他们面临的挑战。

为了应对这些变化,虚拟工作室在传统工作室的基础上提供了数字化服务。学习者在社交媒体上学习他人分享的经验,包括图像、模型和视频等。虚拟工作室还支持在线交流,这突破了传统工作室必须现场协作的限制。学生、导师及同侪在不同地区、不同时间工作,并且能够快速得到反馈。它有记录和报告功能,能够监控学习活动,以调整学习环境和学习内容。学生还可以根据自身的能力水平,调整其投入的时间。更重要的是,虚拟工作室能支持数百名甚至上千名学生,远超传统工作室的规模。

“虚拟工作室”这种教学法,可用于远程学习以及需要实际动手操作的领域,如,教师培训和医学;也适用于语言学和科学之类对学习环境要求很高的学科,目前已有诸多实践案例。美国玛丽华盛顿大学(University of Mary Washington)的“DS106 数字化叙事”是一个基于虚拟工作室的开放式在线课程,使用数字媒体工具训练讲故事的技巧,通过网络进行练习和互动[17]。英国开放大学研发了OpenDesignStudio平台开展教学,一位设计师通过该平台与数百名学生交流,组织学生们鉴赏和分享同龄人的作品,指导他们设计制作一款T恤(见图1)。

4.创新教学法之六——让思维可见

认知主义学习理论认为学习的本质是一种思维活动,是在同化和顺应交替进行的过程中构建新认知结构的过程[18]。思维是有效学习发生的先决条件,课堂教学的关注焦点应该从“知识层”深入到“思维层”。当学生把他们的想法形象化时,学习才更有效。“让思维可见”把原本不可见的思维结构、思维方法、思考路径或过程以视觉方式呈现出来;秉持个性化教学理念,表现为寻找问题的解决方式、记录问题解决的步骤、积累学习者思维的文档等一系列外显活动[19]。它可以通过外显活动,让教师了解学生的学习过程、调整教学;让学生思考和表达、评估自己和他人的工作;帮助学生认知和调整自己的学习过程,加深对所学内容的理解,促进学生思维的发展。

近年来,各类信息技术和数字化工具为思维可视化提供了越来越多的可能。Twitter、YouTube、Facebook等平台和工具可以存储和处理信息,使学生能够以新的方式构建和表达想法,并提供反馈。这些平台还创建交流合作空间,大大增加了互动和协作的便利性,并使得不同背景的人群也可以参加讨论。例如,在加拿大的某幼儿园中,教师设计了以“水循环”为主题的科学游戏活动,让幼儿从观察灾害来临前云的变化开始,通过提问、研究、设计、制作和改进五个步骤,展现儿童的思维过程,并组织幼儿思考,探究灾害形成的原因及解决方案[20]。此外,教师还以同伴的身份参与游戏,并用图片和视频记录儿童游戏的过程,回放视频分析幼儿思维进展,不断改进教学。

(三)已有教学法的创新应用

2019版《报告》中收录了三个历史悠久的教学法,长期的教学实践证明,它们具有强大的吸引力和良好的效果。新技术为这三种教学法提供了更多的可能,特别是强化了它们在探索、合作和交流方面的能力。“趣悦学习”通过各种形式的游戏,让学生在玩乐中探究和学习;“通过奇观学习”致力于通过自然界或生活中的奇妙现象激发学生的好奇心,促使学生从不同角度看待熟悉的事物;“基于地点的学习”则用移动技术支持课堂外的学习,帮助学生将教科书中的抽象概念与他们自己社区中的实际问题联系起来。这些教学法能帮助学生从熟悉的事物中发现新的可能性,训练学生的创新思维。

1.创新教学法之七——趣悦学习

趣悦学习是一种和玩乐有关的教学法,是与他人一起积极参与、探索和体验新事物,应对身心挑战,展示如何制作新事物,练习和重复技能以及拥有乐趣[21]。早期的趣悦学习被视为促进儿童发展的一种手段;而现在这种教学法对儿童和成人都适用。它更多地关注过程而非结果,通过玩乐的形式引导学生从各种角度探索不同的问题,帮助学生唤起创造力、想象力和幸福感,以培养终身学习的技能。

结合现代技术在教学中的实践,《报告》总结了四种形式的趣悦学习:一是装扮游戏,通过道具和角色扮演演绎不同情境,帮助学习者了解不同的观点和环境、发展语言和社交技能。在此过程中,自由玩乐与教师指导有机结合,以实现特定的学习目标。二是手机游戏,将学习内容与游戏元素结合,以游戏的灵活性和交互性提供有趣的学习体验。精心设计的移动应用提供了探索和发现的机会,甚至是个性化的学习支持。三是数字化游戏,它可激励学习者,并培养学习者的合作、解决问题和创造力等技能。四是发展玩乐价值观,帮助学习者树立正确看待学习和玩乐的意识,如,对新奇的体验和从失败中吸取教训的态度。趣悦学习的游戏空间应该是安全的和可探索的,目前的挑战在于,找出和学习者匹配的趣悦教学法,并使这些方法与学校内外现有的教学实践相结合。

2.创新教学法之八——通过奇观学习

“通过奇观学习”是指教师可以通过魔术表演、直观教学、新奇物品展示、户外探索等形式,激发儿童的好奇心和对学习的渴望。“奇观”既可以是彩虹,大瀑布等自然现象;也可以是石头、羽毛等自然界中的物体;还可以是利用虚拟现实技术构造的事物或现象。马修·麦克福尔(Matthew McFall)在研究和实践的基础上,总结了通过奇观学习的五个阶段:期待、相遇、调查、发现、传播[22]。他在英国诺丁汉郡建立了第一个奇观教室,开发了八个单元的系列课程,建立了多个奇观探究项目。美国国家家庭学习中心(National Center for Families Learning ,NCFL) 在2010年建立了Wonderopolis平台,用于展示奇观探索问题,提供奇观资源,其中的“奇观探索在线论坛”目前已成为美国最受欢迎的教育网站之一。

这种教学法为学习者开辟了多种学习途径,它可以融入科学或艺术课中。随着学习的深入,熟悉的事物会逐步展开,不断激发学生的探究和想象,帮助学生产生对事物的新观察和理解。但需要注意的是,若学生的好奇心和主动性未被激发,整个教学很可能会变成教师的“一厢情愿”。

3.创新教学法之九——基于地点的学习

在教室、图书馆等特定时间和地点学习,会影响学习者的经历、感受和思维方式,并且学习时间、内容可能和地点密切相关。“基于地点的学习”以位置为学习的触发点,利用当地独特的历史、环境、文化、经济、文学、艺术等条件创造学习的机会,帮助学生将教科书中的抽象概念与社区中的实际问题联系起来,激发他们的好奇心。这种方法通常以学校和当地的社区项目或课题为基础[23]。例如,让学习者参加实地考察或自然遗址开发等活动,沉浸在对当地的传统习俗、文化景观的体验和探索中。

上述教学法由来已久,但移动技术为它开辟了新的可能,如,为有行动障碍的人群提供学习机会,或用于偏远、具有危险性的地点。英国开放大学的ERA 系统(The Enabling Remote Activity)[24],使用一种可快速部署的无线网络传输视音频和图像等信息,将学习者与现场人员连接,提供双向交流的远程参与活动。该系统还可以快速收集和分析数据,支持在现场和实验室等地点间传递信息,帮助不同地点的学生协作、高效地完成实验活动。此外,移动技术还可以将课堂学习与社区或学校外的学习联系起来。英开的另一个项目——MASELTOV[25],可识别用户位置(如银行、火车站、商店和健身中心),提供与该位置相关的学习资源,促进和帮助外国移民学习英语和理解英国文化。

在即将到来的5G时代,网络连接条件更好,带宽更大,资费更低,容纳的物联网设备更多。借助5G网络,基于地点的学习能够提供更好的用户体验,实时高清视频流播放、多路视频实时互动、高保真度的混合现实等目前难以实现的场景,都会几年内在教育领域普及。

(四)转换视角,为教育开辟新的可能

为了使得教育适合未来社会的需要,我们要转换视角,用批判的眼光挑战现有的方式,而不是“复制过去旧有的方式”,这样才能为教育开辟了新的可能。“去殖民化学习”帮助教育者开阔眼界,从不同的角度去塑造本土价值观,保护本土文化,支持国家建设。

1.创新教学法之十——去殖民化学习

殖民主义不仅仅是侵吞地理意义上的疆域。长期以来,以“欧洲中心论”为代表的“新殖民主义”更是把持经济命脉,把某种强势的价值观、行为和社会秩序通过教育强加于他人身上[26]。虽然技术的发展推动了经济、文化和教育的日益全球化,但也带来了数字殖民主义。有学者认为,全球文化基本上是重复殖民时代不平等的结构[27]。教育也深受影响,而且未被广泛识别和关注。例如,由发达国家开发并全球传播的MOOC,在普及知识的同时也传播了强势文化。

“去殖民化学习”促使我们批判性地思考我们所学的一切,以本土化的视角重新审视,引导学生从多角度考虑问题,探寻自我价值,定义自己的成功。在数字化时代,则表现为“数字去殖民化”,即用技术支持前殖民地地区的学生,将如何使用技术的决策权教给他们,将文化和历史连接,支持他们发表批判性观点,重新塑造未来。去殖民化学习可以使用一些批判性的方法:一是将一些电子游戏引入教学,如通过“文明”游戏①文明:Civilization是由MicroProse公司于1991年出品的一款回合制策略性游戏。玩家扮演着一个文明的统治者,在大陆地上建立一个伟大的帝国,并尝试扩张及开发他的帝国。目前该游戏已发布到了文明7,成为最受欢迎的战略游戏之一。,鼓励学生从殖民者的视角批判殖民主义;通过“雷鸟来袭”游戏②雷鸟来袭:Thunderbird Strike是由ElizabethLaPensée于2017年发布的游戏。雷鸟是北美土著神话中的传奇生物。在这款游戏中,玩家控制雷鸟试图破坏石油工业的基础设施和设备,同时复活死去的野生动物。这个游戏体现了原住民对在其土地上修建石油管道的抗议,同时讲述原住民自己的文化故事。,鼓励玩家从土著居民的视角反对殖民者侵占土地和经济。二是采用数字化叙事之类的方法,例如,可设计一些教学活动,让学生使用各种数字化创作工具,从批判的视角讲述殖民者的历史或是当地居民的民生问题等。

四、2019版《报告》的内容分析

为了比较和分析历年的《报告》,董丽丽等[28]设计了一个内容分析框架,并以此分析了2012年至2017年的前六期《报告》。该内容分析框架从教学法关注的核心问题出发,确立了教学法的基本信息、基础、使用情景和体现维度四个分析维度,并采用专家法进行了验证,具有一定的科学性。我们也认同这个框架较为完整和合理,在此延用该框架对2019年《报告》的十个创新教学法进行了分析,具体见表2。

首先,从各教学法所属层次来看,“去殖民化学习”停留在理念层次,缺少对具体实践的描述;其余9种均有较为切实的实施经验。从潜在影响程度来看,只有“趣悦学习”和“机器人陪伴学习”两种教学法的影响程度为高,其余教学法的影响程度均为中等。在产生影响的时间方面,在十种教学法中只有“正在进行”和“中期(2-5年)”两类,没有影响为远期的教学法,说明它们会很快对教学产生影响。

其二,从技术基础的角度观察,“机器人陪伴学习”和“无人机学习”与机器人/无人机等智能技术有关,这些技术应用不仅节省教学时间,同时还拓宽了课内外的学习空间。“基于地点的学习”利用移动技术,将地点作为学习的触发器。“虚拟工作室”利用互联网技术突破传统工作室的限制。五种教学法的实施可不依赖于信息技术,所占比重较往年更大。例如,“趣悦学习”中具体的玩乐方式可以是由真人参与的装扮游戏,“通过奇观学习”中的奇观可以是户外的自然奇观。当然,如果使用信息技术手段辅助,这些教学法可以得到更好的增强。

其三,从学科基础角度,这十种教学法均以心理学或教育学为理论基础。例如,“培养同理心”让学生通过观察婴儿的成长和情绪变化,深入了解他人的感受;“让思维可见”基于认知主义学习理论,通过学生的思维外显活动,不仅帮助教师改善教学,还帮助学生加深对问题的理解和反思。

其四,在使用情境层面,仅有少数教学法有明确提及外 (如,“培养同理心”适用于5-13岁学龄儿童),大部分教学法未明确提及目标群体、适用学科、教学内容、教育目标层次和环境要求等。但我们仍可按照教学法的具体描述和案例对它们粗略划分。从目标群体角度,“通过奇观学习”和“培养同理心”更多面向中小学生;“行动学习”和“虚拟工作室”主要面向大学生或职业人士等成人群体;其余6种教学法的目标群体均没有限制。从适用学科、内容以及教学目标角度,每种教学法侧重点都不同。例如,“培养同理心”侧重于情感和道德伦理;“虚拟工作室”更适用于创意、设计类学科;“行动学习”更适用于职业能力提升的教学内容。从教学环境角度观察,“培养同理心”只能在线下进行;“基于无人机的学习”需要混合式教学环境;“虚拟工作室”需要线上环境;而其他教学法均不受环境限制。

其五,在创新教学法体现的维度方面,十种教学法在教学媒介和教学方法上均有所创新。“机器人陪伴学习”和“无人机学习”利用智能技术创新了教学媒介和教学工具;“趣悦学习”和“通过奇观学习”强调在学习中积极的参与和体验,激发学生的好奇心,是对教学方法的创新。“去殖民化学习”注重帮助前殖民地的学生探寻本土价值,定义自己的成功,属于教学目标方面的创新。“让思维可见”是改善学习者认知活动的教学法。“培养同理心”是一个完整的课程,不仅涉及教学方法与媒介的创新,也包含了教学内容、教学评价等方面,属于综合类教学法。从研究对象角度来看,大部分创新教学法关注的是教育的过程,如,“趣悦学习”注重学生学习过程中的体验而非结果;“去殖民化学习”让学生在批判的过程中学会从不同角度思考问题。

最后,本年度《报告》中的教学法与前六期报告中介绍的一些教学法存在联系。有些是对前几期教学法的延续和发展,如:“基于地点的学习”利用移动技术和传感器不仅实现了 “基于地理的学习”(2013),还扩展了新的学习方式;“趣悦学习”是对“基于游戏的学习”(2013)和“电子游戏学习”(2016)的归纳和扩展。另一些是对前几期教学法的具体实现和细化,如:“培养同理心”从教学目标、方式、年龄段等方面细化了“群际共情”(2017)。

五、讨论和展望

(一)新技术为重构学习空间提供了可能

对比2019版 《报告》与近期的 《地平线报告》(2018高等教育版)和(2017基础教育版)③《地平线报告》(基础教育版)2018年并未发布,此处引用2017《地平线报告》(基础教育版)。,我们发现这十种创新教学法和《地平线报告》存在一定程度的呼应关系[29],这从另一个侧面反映了技术应用的关键趋势。两版《地平线报告》中均提出重构学习空间是促进教育技术应用关键趋势,真实学习体验是技术应用于教育的重要挑战。“重构学习空间”已连续四年被强调,“真实学习体验”从2014年起多次名列重大挑战。重新设计学习环境,支持基于项目的学习和交互活动,注重移动性、灵活性和多设备使用已经成为校园建设的关注点。2019版《报告》对如何扩展学习空间,增强真实学习体验提出了针对性的教学方法。“通过奇观学习”将学生的学习视野扩展到自然界,突破了教室的局限。“行动学习”更是让学习者在线讨论、交流和解决工作中的问题,将现实的工作环境融入学习。

在这个过程中,一些代表未来趋势的新科技起到了非常关键的作用。技术进步使得数十年前技术无法支撑的畅想成为可能,原来由于经济性而不能普及的业务,变成人人都能享受的普通服务。例如,5G通信技术商用化以后,网络交互技术将带来突破性的变革,VR、AR、MR等沉浸性环境会更加普及,高清、多人的实时互动等技术也将大大扩展教室的边界。《报告》中提到的“基于地点的学习”和“基于无人机的学习”,正是利用移动技术、无人机技术将学习扩展到原来难以到达的地点的应用。“基于地点的学习”还可以建立学校与社区的联系,让学生参与社区项目,实地研究缩小课堂与实际间的差距。AI融合教育应用使得教育不仅在资源和环境上发生改变,学习过程变得更加智能,甚至是教育的组织形式也会随之改变。“机器人陪伴学习”、“基于无人机的学习”等教学法为智能技术融入教学提供了多种教学方式和案例,有利于提高学生的编程能力,训练他们的计算思维,进而有效推动 “将编程作为一种素养”的教育理念。

(二)新技术赋能教学将有助于重塑教育

最近十几年来,各类高新技术不断涌入教育,形成层出不穷。然而,新技术促进教学变革却是一个漫长的过程,而且并非都能起到推动作用。我们认为,时髦但肤浅的技术应用并不能撬动教育,也不能持续地发挥影响。只有和实践紧密结合、解决实际教育问题的技术才能落地生根。一轮轮技术迭代引发教育创新应用的经历及成果告诉我们,能够撼动教育全局、教育生态,并催发“根本性变革”的因素必然是新理念和新模式[30]。从某种程度上看,技术以外的理念和实践甚至比新技术更为重要。

2019版的《报告》在前几期报告的基础上,着眼于教育的未来,重新思考未来教育中教与学的关系,讨论教师与学生的角色变化,并将关注的焦点由技术转向教育本身,以及社会热点问题。未来的教育不仅仅是将技术推向课堂,也不是目前一些互联网教育机构那样把教育看成是生意,将学生看作教育内容的“消费者”。而是应该以学习者为出发点,全方位考虑学习者的需求,支持个性化学习,培养高层次的能力。未来社会对于人才的需求千变万化,终身学习、全面发展是学习者的必选之路。对应“21世纪核心技能”,学习者需要在真实环境的体验中学习,为未来生活做准备,“真正的学习”将会成为高校教学的重要教学策略[31]。

《报告》中的多数教学法关注多学科交叉融合,关注教学法在非正式学习中的应用。《报告》还提出学习者应当在更广阔的学习空间中从不同的角度认识社会、了解社会,并快速适应社会发展。学校教学已经开始转变,从传统以讲授为主的形式转向强调真实体验、探究或实践活动。真正的学习还应该是快乐的、主动的和有意义的。学生在“去殖民化学习”中以本土化的视角重新审视并探寻自我价值,在游戏和奇观中感受着学习带来的乐趣,在体会婴儿的情绪变化中学习社交和情感知识。在这些可能会重塑教育的教学法中,技术手段被创新性地应用到教学中,用于支持实景的、复杂的、面向个性化的学习,真正浸润到教学中。

教育活动需要多方面的广泛参与,我们看到自“互联网+教育”以来,教育与企业,特别是科技企业之间的融合创新越来越紧密。利用信息技术促进整个教育的结构性变革,推动培养目标、课程内容、学习空间和人才培养方式的创新,对整个教育生态都有着积极的影响。教育和各行业之间的合作关系,以及教育符合社会人才培养要求的一致性正在逐渐改善。企业不仅要吸纳教育培养出来的人才,以未来科技为先导的企业本身也参与了教育的重塑。

(三)教学创新为“智慧教育”提供了经验和参考

继2016年出台的《教育信息化“十三五”规划》之后,2018年4月教育部又颁布了一个综合性教育信息化规划文件 《教育信息化2.0行动计划》(以下简称《行动计划》),正式开启了智能时代新征程。《行动计划》提出,要以智能技术为手段,以融合创新为目标,以智慧教育为先导理念[32]。智慧教育构建技术融合的生态化学习环境,培植人机协同的数据智慧、教学智慧与文化智慧,让教师能够施展高成效的教学方法,让学习者能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验,从而培养具有良好的人格品性、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才[33]。

智慧教育并非是AI等智能技术的简单堆砌和浅层次应用,而是一个“教育为体,技术为用”的生态系统。《报告》第一部分提到,应着重关注从学生的需要出发,满足未来社会对人才培养的要求,关注技术背景下学与教的关系,提醒我们如何摆正智慧教育中技术所处的地位,以及智慧教育发展的方向。在智慧环境下,教师由传授者变为学习设计师、学习指导师、教学评估师以及教育活动师,教育的一切过程和资源均需要以满足学生个性,并支持充分发展作为决策原点和最终方向,以促进学生的深度思维,培养沟通能力、协作与领导、技术素养、学习能力、想象与创造、问题解决等能力[34]。《报告》中介绍的“行动学习”、“虚拟工作室”等教学法和智慧教育的这些要求相对应,可较好地支持教学活动。最后,“去殖民化学习”提出要批判教育领域内占统治地位的、“欧洲、白人和男性”价值观的影响,培养本土的、自我的、多元化的价值观,和“增强中华民族的文化自信,实现文化自觉”相呼应。这也提醒我们,在智慧教育的实践中要重新审视西方的教育经验,有条件地吸收和改进,更为重要的是要树立我们自己的教育价值观。

致谢:在本论文写作过程中,北京邮电大学教育技术研究所的黄月博士参与了讨论,王平、周末、廖一园、徐杨超同学翻译了报告的部分内容,并为论文的撰写准备了基础材料,在此一并感谢。

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Innovating Pedagogies with Technology: From Playful Learning to Learning with Robots:Introductions to Innovating Pedagogy Report 2019

Li Qing&Yan Yu

( School of Network Education,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876)

【Abstract】 With the deep integration of information technology and education, especially AI and 5G communication technology offer more possibilities to education,the voice of education reform and innovation is getting higher and higher.The Open University in UK has published a series of Innovative Pedagogy Report (here in after referred to as Report), which highlights and discusses pedagogical innovations that may have impacts in education.The 2019 Report introduces ten annual innovating pedagogies in four themes as empowering teaching with new technologies, coping with future social changes and challenges, innovating existing pedagogies with new technology, and opening up new possibilities for education.Among them, there are two pedagogies-“learning with robots” and “drone-based learning”, which represent the influence of cutting-edge technology on teaching.The former re-defines teacher’s tasks, sparing teachers more time for creativity and inspiration work; the latter provides a new perspective for observation,and extending the learning space.Some pedagogies have been renewed with new technology, as “playful learning”, “learning through wonder” and “location-based learning”, strengthening the ability of these pedagogies in exploration, cooperation and communication.This Report also reminds us that while paying attention to the application of new technologies,we should put more focus on the educational and social issues urgently, the long-term development of human society, and re-image education with innovating pedagogies.Here, we interpret the innovating pedagogies and cases studies in the 2019 Report, introduce the background of the report, the author team and the writing process, the core values and principles to choose pedagogies, and give briefs of the ten annual pedagogies.Then, the authors do some further analysis and discussions on the Report: new technologies will provide more possibilities to reconstruct the learning space; empowered with technology, education will be re-imaged and re-shaped; and innovating pedagogies will offer experience and reference to promote smart education in China.

【Keywords】 Innovating Pedagogy; Informationized Teaching; Learning with Robots; Drone-based Learning; AI; Education Innovation;Reform of Teaching

基金项目:本文系北京市教育科学“十三五”规划2016年度课题“大数据时代教师数据素养能力构成和发展研究”(课题编号:CCFA16119)的研究成果;并受北京邮电大学基本科研业务费2019年度发展战略专项研究的资助。

作者简介:李青,博士,教授,北京邮电大学网络教育学院,研究方向:数字化学习环境与学习资源、移动学习、教育信息技术标准化;闫宇,北京邮电大学教育技术研究所在读硕士研究生,主要研究方向:数字化学习资源与学习环境。

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