信息化2.0时代的未来学校

作者简介

      王素，中国教育科学研究院国际比较教育研究所所长、STEM教育研究中心主任、中国未来学校实验室主任。

      我们现在探讨“走向智能时代的教育”，说明智能时代已经到来， 这样的时代对教育提出了很多新的挑战。这种挑战并不是说智能时代对教育一定要有怎样的影响， 它本质上的挑战在于智能时代使整个人类的社会关系、 生产关系和生活方式发生了一个根本性的变革， 而这个变革对我们每一个人的影响都十分巨大。

人与机器共存的时代

      我们即将处于一个人与机器共存的时代。但今天人与机器共存还并不怎么好，因为机器本身应该是为人服务的，而现在的机器特别嘈杂，整个环境也并不友好。另外，我们可能处于一个非常不确定的智能时代，这种不确定性，对人会是一个挑战。

      智能时代将来很可能是人与机器共舞的时代。但对于这种机器到底是一个什么样的机器，每一个人都有非常多的设想。它可能是一个不像人的机器，例如图1是一个可以进行外科手术的小机器人；也可能是我们想象当中应该像人类的机器人（如图2），可以帮人们处理很多事情；或者从外表上更似人类（如图3）；或者完全不像人，属于完全抽象状态，例如图4中蓝色部分是个机器人，它表明智能社会的大脑很有可能是互通互联的，而这种互通互联是通过数据来实现的，这也许并不是梦想，而是现实。在这样一个时代，我们也会面临非常多的挑战，这种挑战对我们自身的能力以及我们的教育都是非常重要的。

      现在的我们处在信息非常发达的社会，但是我们所接受的信息可能会变得越来越窄。信息智能化之后，会根据我们的喜好给予相应的智能推送。渐渐地我们会发现，如果今天我们浏览新闻时无意间点了一个事故新闻，明天它还会继续推送事故类新闻；如果今天我们喜欢小猫，明天它就会继续推送小猫的相关信息，它在不自觉地把其他信息过滤掉。这个世界丰富多彩、非常多样，但对我们每一个人来讲，如果看到的世界是由智能推送的系统过滤后的世界，我们所接受的信息只会越来越窄。所以未来可能存在的风险就是信息垄断、过滤泡沫和数据安全的问题。

      未来如果工作都由机器去做了，我们人类需要干什么？这是我们面临的最大挑战。电影《机器总动员》中有这样一个设想：将来人被机器人抚养着，给我们吃，给我们喝，给我们玩。那么，这样的时代是我们期待的吗？我们的教育又究竟应该做哪些事情，使我们未来的孩子能够更好地适应即将到来的智能时代？我们需要思考的问题就是：未来的教育究竟应该培养什么样的人？如何去培养？我们当下到底应该怎么做？

工业革命带来的教育变化

      历史发展这么多年以来，教育一直在发生变化。从第一次工业革命开始，教育一直在规模上发生很大的变化。第四次工业革命，也就是今天大家所处的时代——信息时代以及即将到来的智能时代，最大的变化就是我们的培养目标发生了改变。所以智能时代对教育的影响有几个方面：第一，重新理解教育；第二，重新认识学习；第三，重新定义学校；第四，重构学习路径。

1重新理解教育

      孔子时代的教育是培养“贤人”和“君子”，苏格拉底提出要培养“有智慧、有完善道德品质的人”，那时教育目标是以培养人为主。但是到了工业时代，需要培养的是专业化、标准化，还有知识和技能，所以教育目标越来越向工具化的方向发展。但今天我们面临着一个全新的、未知的、不确定的、充满巨大变化的世界，这个时候人应该与机器有什么区别？在机器能够代替人的时候，人应该具有什么样的能力？可以肯定的是，人类需要具有21世纪技能、关键能力、核心素养等。21世纪技能是本世纪初提出来的；关键能力是由中共中央办公厅2017年发布的《关于深化教育体制机制改革的意见》提出来的：中国的学生要培养四个关键能力，即认知能力、合作能力、创新能力和职业能力。从对关键能力的培养中可以发现，教育不再以知识为核心和价值，它应该是以能力为导向的。但今天我们的课程其实仍然是以知识为核心的，所以我们处在一个变革的时代。

2重新认识学习

      在这个变革的时代，就算课程跟过去一样，但学习却发生了变化。学习是指通过阅读、听讲、思考、研究、实践等途径获得知识或技能的过程。过去的学习基本上是靠教的，这是过去常用的方式。但是今天重新认识学习后会发现，学习需要脑科学、心理学、神经科学和学习科学等支撑。过去认为这可能是毫无关联的事情，但是通过神经科学的发展，我们发现它其实是有理论依据的。例如，我们常说人应该快乐学习，至于为什么应该快乐学习，我们并不知道，我们觉得可能快乐学习会学得更好。

      为什么快乐学习就学得更好？神经学的研究发现，人的大脑有两个区域：一个负责情感，另一个负责高级认知。我们原来认为负责情感的区域和负责高级认知的区域是不连通的，但现在发现这两者是连通的。当人情绪非常好的时候，他的高级认知能力会提高，这就是神经科学的研究带给我们的新变化。

      世界各国都在做人类大脑计划，研究大脑的感觉系统、感知系统、认知科学以及关于心智和大脑的关系。中国也同样在进行这方面的研究。脑科学有很多的进展，而这种进展对我们今天重新认识学习是非常重要的。

      另外，一个重要的观点就是：人的大脑是可以成长的。我们原来认为“三岁看大，七岁看老”，认为三岁以后大脑就不再成长。但实际上大脑是可以成长的，且在不同的年龄段，成长的情况可能不一样，这个认识对我们很有作用。第二个重要的观点就是：思维定式会影响人的情绪和认知。第三个观点就是：大脑功能连接与人格有关。

      学习活动的实施需要一定的心理结构要素，如知识呈现方式、选择性注意、元认知、内隐认知、非智力因素以及学习策略，这些对我们重新来认识学习非常重要。所以，到底有哪些学习理论对课堂教学有影响？可以说认知学习理论、学习进阶理论和刻意练习理论对它都有非常大的影响。

      学习进阶理论就是学生在学习某一个核心概念的过程中，将一个环节完全理解，才可能上升到下一个序幕、下一个循环去的一系列逐渐复杂的思维路径，这一点对学生如何安排学习进程来说是非常重要的。

      刻意练习理论的核心假设是，专家级水平是逐渐练出来的，而有效进步的关键在于找到一系列的小任务让受训者按顺序完成。德国心理学家K.安德斯·埃里克森研究发现，学习模式不同，学习效率也是非常不同的。但他的理论中还有一个非常重要的观点，他认为没有学习动机就没有学习效果。所以，我们在提高学生学习成绩的时候，不仅仅是要通过训练，更重要的是要激发他内在的学习动机。另外，投放的学习内容是否合适，对学生的学习成果也有非常重大的影响。比如在舒适区，这时候学习没什么效果；在恐慌区，无论学生怎样努力，也学不上来，因为达不到标准；只有在学习区，也就是学习内容的难度只有在这个区域的时候，学生通过持续不断的努力和训练，才可以取得比较好的效果。这些都是我们现在对学习的一个认识。

工业革命带来的教育变化

3重新定义学校

     现在被大家所认识的学校都是每天早晨去上课的机构，有一个校园（特别是在城市里的学校），校园基本上是由普通教室和专业教室构成，学生在里面上文化课，然后开展各种活动。那么未来的学校也同样是这样的吗？这是我们需要思考的问题。2016年Business Insider评选了全世界最具创新能力的14所学校。同时他们对美国的学校也进行了一次评选，评选出41个最具创新性的美国学校。我们总结后发现这些学校有以下特点。

     第一，学校目标不再以知识为核心，而是以人的成长为核心。所以人的能力、思维、道德、情感、艺术会在未来学校中变得非常重要。因为人是为未来的生活做准备，而不仅仅是为未来的工作做准备，人要成为一个幸福的人。怎么样才能够成为一个幸福的人？人的道德、品质、情感是非常重要的。

     第二，学校的形态发生了变化。有人提出可以通过互联网、人工智能、智能终端随时随地地学习，那还要学校干什么？朱永新先生也提出来，未来的学习中心有一些基本的特征，它跟今天的学校将不再相同。所以我们会发现这些评选出来的学校其中一个重要的变化就是：学校是非常开放的，不再是关门的。比如美国的一所学校只有一间教室，学生会在学校、本国城市或者全世界流动。也就是说，学生在真实的世界当中去学习，而不仅是在课堂中，全世界都是学习场地。但是它还是有组织的，因此它是一个学校，是有形态的。这些学校存在的形态和过去已经完全不一样。再比如，一些学校强调跟社区的融合，社区就是学习的场地。还有一种学校是完全流动式的。比如有的学校就是学生坐着一艘船，到了一个地点学生就下船去当地考察学习。这也是学校，而且这样的学校还不止一所。

     第三，学习方式发生变化。无论我们是强调探究，还是强调合作，或是强调创新，基本上还是以课堂教学为核心，还是会要求学生学到某种知识，掌握基本技能。现在的学习，学生是否掌握某个知识已经没有那么重要，因为他们可以通过网络搜索、了解他们想要的知识。但是有一点是搜索不到的，就是怎么进行搜索。同时，当学生遇到挑战，是克服困难，继续跟人合作，还是选择放弃走人？这些东西也是搜不来的，一定是需要培养的。所以体验、群体、游戏化、项目式学习是非常重要的，今天的学习非常强调基于场所的学习，强调在真实世界当中去学习，强调个性化。

     第四，学校的组织形式发生了变化。过去学校都是垂直式管理，有校长、年级组、班级、班级小组等一系列组织单位，可是现在很多学校会强调平等、扁平化、学生自治。比如世界上有一所很著名的学校，这所学校的校级领导只有三个人，接下来是以项目组为单位，没有年级，学校的课程由三门课构成，例如数学和物理是一门课，并且这就是一个项目组，人文是一个项目组，由项目组来构成学校的基本组织形态。还有一些学校是由学生自治，特别强调平等。这些都是学校组织形式发生巨大变化的表现。

4重新定义课堂

     在这样的形态下，课堂也会发生改变。原来的课堂基本上是在教室里，或者在操场上进行的，它的形态由于课程内容的不同而有所不同。但是随着研学旅行强调探索、实验、体验，课堂形式将可能是校外大课堂、实践场所、博物馆、田野以及大自然。在这样的课堂中，真实的世界是最理想的课堂。但由于各种各样的限制，我们不可能都在真实的环境中上课，所以会有一些替代的方法，比如体验式学习、社会性学习、非正式学习、实践性学习，还有创新性学习等。这些都是不能在真实的世界中学习的一种替代和补偿。

     当学习方式发生变化的时候，课堂形态也会随之改变。所以我们希望学校内就有真实的世界，课堂不仅是在教室内。山东省潍坊市的未来实验学校，有一大半的空间都是户外空间，这其实就是学习的场所发生了改变，也就是说，不仅仅只有课堂是学习空间，户外也是学习空间。同时，课程体系决定了课堂形态与分布。在这个学校可以看到户外不同的场所，比如非物质文化遗产空间、种植体验空间，这都是课堂的分布形式。

     学习方式也决定了空间布局。潍坊未来实验学校改变了线性的布局方式，将其变成了一个学习社区。在这个学习社区中,学习过程是流动性的，学习群体是社区性的，学习方式是多样性的，而且跟非正式学习相结合构成，所以学习的空间有了很大的改变。

5重构学习路径

     学习路径跟技术密切相关，对于未来的学校来说，技术仅仅是其中的一小部分。在重构学习路径当中，原来的学习路径是标准化的，即教师备好课，所有学生学习的内容都一样。但是如果是智能化、个性化的学习，可能是别人录好一个视频我们去学习，学习结束可能还会做出一些提问，由自己控制学习进度。在这个过程中，除了通过视频学习，甚至还可以插播一些别的辅助资料去拓展学习。比如刚提到人的大脑和神经网络的发展，我们发现对这个方面并不了解，可以马上点击链接去学习，这才是个性化的学习方式。我们希望向这个方向去发展，所以变革课堂的一个非常重要的因素就是实现个性化学习。

     过去课堂教学是同一路径，现在我们希望它是多样化、个性化的。学生坐在同一间教室里，但是学习的方式、学习的进度不一样，这就是多样化、个性化的路径。要想通过技术实现这样的路径，第一要精准诊断，第二要给学生进行画像，第三要提供个性化的方案。但是所有这一切的基础必须要实现数字化。数据采集是实现所有智能化的基础，没有这个基础一切都是空谈。对学生而言，实现了个性化的学习，就能够进行学业诊断、全息画像、精准方案和个性学习，同时可以给学生推送个性化的解决方案——导学案。个性化的课堂特征包括：这是一个可变的学习模型，而且是多元的。

     技术可以解决学习路径的问题，但是解决不了全部的问题，特别是学生学习动机的问题。因此未来的课堂将由两部分构成：一部分是由技术构成，另一部分是由教师和学生来构成。技术可以解决设施智慧化、学习个性化、测评数据化，还有指导精准等问题。对教师来讲，需要考虑学生的学习兴趣、动机和思维，还一定要思考他的教学理念、教学设计，还有他对技术的应用能力。

信息化2.0时代的未来学校

     教育信息化1.0时代一直强调设备，强调教育信息的设备与教学的深度融合。教育信息化2.0其实要解决的是数据问题以及数据的互通互联。未来的学校，就是云教育加上实践场。云教育解决的是数字化的问题，所有学生的成长、学习记录、资源管理评价等，都可以以数字化的形态来存在，由于它能够数字化，我们才得以实现精准化、个性化。对人的发展来讲，仅仅如此是不够的，世界上最大的发展，学校最大的创新，其实是学校的形态，它是培养人的目标。除了数字化之外，我们必须要有实践场，这个实践场就是真实的世界，它所解决的是场所问题，就是学校的教室是一个普通教室，还是一个创客教室；是一个学习内容的问题，学生到底学什么；是同龄编班还是混龄编班；是学科教学还是现象教学。这些都是在实践场中要解决的问题。教师的角色会发生改变，教师变成了教练，我们的课程资源不仅仅是校内资源，将来更多的学校一定是一个开放的学校，将来的社会资源跟学校是密切结合的。比如说，现在学校的很多教师就是由企业、高校提供的，不是学校专职教师，将来这个比例会越来越高。

     在教育信息化2.0时代，未来学校应该跟今天的学校既有相同的地方，又有不同的地方，我们需要通过努力来进行改造。

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      本文根据中国信息协会教育分会主办的“第三届未来教育高峰论坛：走向智能教育时代”专家报告录音整理。