运用技术支持学习与教学——美国第四个国家教育技术计划案例评介

☆ 刘 方 张倩苇

（华南师范大学教育信息技术学院，广东广州510631）

2010年3月美国颁布了第四个国家教育技术计划《变革美国教育：以技术为动力的学习》，其中介绍了许多运用技术支持学习与教学取得显著成效的典型案例，对我国教育信息化的发展具有参考价值。

一、使用手机支持教和学

Passage中学校长让两名学生使用手机上的计算器，以解决全校数学考试缺少两个计算器的危机。在看到能使用手机的学生十分兴奋之后，校长决定尝试做些什么。他在数学课上组织手机星期五（Phone Fridays），要求学生提出用手机提高学习的办法。学生开始使用手机日历功能追踪功课时间表，使用照相机对教室白板上的笔记进行拍照。他们创造了与家庭作业相关的博客和播客，使用手机中的日历和秒表功能测他们进行运算的速度以此来支持他们的数学作业。

学生积极的反应使得校长邀请其它感兴趣的教育者加入手机实验。在允许手机大规模使用之前，每个教师已和他们的学生讨论过使用手机要遵循的规则。所有的班级提出了相似的守则，依次制定了校规：手机在课堂上只能用来完成作业；在教师的允许下才能发送文本和视频；没有教师的允许，不准照相、录视频或音频；未经过允许也不能上网，使用手机发布信息，必须采取网上安全防范措施。

教育工作者开始使用手机应用程序进行投票，并成立了一个网上短信董事会讨论功课。教育者在教学的时候使用手机，要求学生通过发送短信回答问题，而不是大声说出来。当学生答案发送到教师那里，这些答案将会呈现在教室前面的大屏幕上，由学生手机屏幕上的名字知道是谁发的答案。学生使用他们的手机查询定义和信息。特别是英语教师开始让学生用博客进行写作时，发现手机十分有用。学生在课外用他们的手机照相，传到博客上，然后写有关照片的博客条目。有个班的学生在课堂上使用微博来写故事。

二、K－12数学联通教学

“数学论坛”（http://mathforum.org）是一个在线社区，以支持联通的教学方式来提高K－12的数学教育质量。数学论坛于1992年由斯沃斯莫尔学院创建，1996年德雷克塞尔大学教育学院承接了这个项目并一直管理至今。该项目的负责人史蒂夫韦默说网站每个月有200万到300万的访问量。

“数学论坛”的特色是为教育社区的会员提供门户网站和交互式内容。对于教育者来说，它提供了有价值的教学资源，包括“数学工具”，一个由互动式课程、活动和支撑性材料组成的可供检索的社区图书馆。教育者也能查阅数学教育中有关当前问题的文献库，并在网上论坛讨论教师面临的挑战。教育者提出问题，由项目伙伴回答，然后他们又将问题张贴出来征询大众意见。有些交谈以这种方式持续了很多年，至今仍然活跃。有位教育者于1999年征集将数学论坛作为一个虚拟社区来使用的有趣方法的建议。

“数学论坛”的“教你如何教数学”（Teacher2Teacher）的优势是，200到300位受过培训的专家都是数学博士，在指定的一周里有30名数学博士积极参与。家长能够找到有关数学夏令营的信息并得到概念解释方面的帮助。学生能给数学博士写信，数学博士的回信已收集起来并以书籍的形式出版。

“每周一题”（The Problem of the Week）这种基于订阅的服务，在网站上尤其受欢迎。全世界的学生在线提交答案到“每周一题”，通过一步步的解释来对他们的答案进行注释。专家指导者回复他们提交的答案，如有必要指导学生找到正确的答案。通过指引学生进一步思考问题，而不是直接告诉他们答案，“每周一题”帮助学生培养解决问题的技能以及促进学生进行探究性学习。

“数学论坛”还用于支持职前教师教育。例如：2004年俄勒冈两大教育项目中的职前教师运用“数学论坛的每周一题”回复中学生提交的作业。当职前教师练习给学生提供建设性的反馈时，指导者提供指引和支持以改进反馈。通过这种实际体验，职前教师可以了解到什么类型的反馈能最有效地指引学生正确地解答问题。

这种能促进教师专业技能发展的网上学习社区的发展已受到限制，因为它们不属于正规资助机构，也不能给教师学习颁发证书。因此，对于教育者来说即使参加数学论坛可能比提供给他们的其它专业学习体验更好，但是花在像数学论坛这样的网上资源上的时间并不能解除他们为满足地区和州的要求而参加其它项目的义务。而且，像数学论坛这样的网上社区必须和学校教育机构竞争资源，学校教育机构拥有更加稳定的资金来源，而网上社区不属于正规的教师培训机构。

三、教师教学视频网站

教师教学视频网站（Teachers.tv）集合了英国研发和传播的多媒体资源，肩负着在整个社区中尽可能广泛地传播教育中最佳实践的使命，包含学生的学习，不仅指在校学生还包括父母和地方领导者。

其节目可通过多种媒体平台播出。它每天通过网络广播，也通过传统的电视每天在几个电视台播放几个小时。节目播出后，内容就会保存在网站上的一个下载视频的搜索库中。在其它频繁使用的网站上能找到这些视频的链接，包括卫报、YouTube和iTunes。

节目长度从15分钟到1小时不等，对象是教育社区中的不同成员，为教师提供的节目大约有一半是关于教具体科目中概念的技巧，还有一半是关于诸如职业发展和课堂管理这类常见的主题。除了常规节目外，一些节目很有特色。例如：在2009年12月第一周的播出内容包含关于教小学或初中数学、英语和科学概念的节目，关于有效运用评估的节目，为地区领导人提供的关于有特殊需要孩子的节目，以及面向大众的关于雅思伯格症、健康饮食和青年犯罪节目。

教师教学视频网站不仅仅是讲述，而且试图呈现最佳实践是怎样的以及它们为什么有效。定期安排的节目有课堂观察和大课思想，允许K－12教师看到最佳的教学实践，它们是以真实课堂教学中一流的教师为蓝本的。还为有特别需求的学生提供相关节目和服务。

教师教学视频网站确保一些学校和教师在网站上发挥作用。教师也能成为电视台的“副手”，作为学校和父母及电视台间的联络人，为主题提供建议，并对内容给予及时的反馈。

在教师教学视频网站上，用户能登录到一个社区门户网站，在那里可以找到与他们最相关的内容并保存下来，并能和其它教育者讨论他们的教学实践。

四、在网络和混合教学中将学习与评估紧密结合

卡耐基梅隆大学的开放学习项目正研发的在线学习系统描述了学习和评估活动整合的优势，这种整合使基于技术教学的实现成为可能。卡耐基梅隆大学研发团队着手设计和研究基于学习科学原理的学习系统。那些关键原理之一就是向学习者提供以目标为导向的实践和对他们绩效进行反馈。在开放学习动议（Open Learning Initiative，OLI）课程中，反馈渗透到广泛多样的学习活动中。例如在生物课程中有：

·学生可以操纵生物进程的交互式仿真；调查学生与模拟环境的交互以弄清楚学生对它如何运作的理解情况。

·“我得到这个了吗？”紧跟着呈现新材料之后的是问题，这样学生能检查他们自己是否理解了，没有任何影响他们课程成绩的风险。

·短的问题嵌入在课程材料的整个过程中，要求学生进行跨概念间的连接。

·“模糊知识点”模块询问学生感到迷惑的是什么。

辅导解决问题向学生提供获取脚手架和提示的机会，以帮助他们解决复杂的问题。学生在解答每个问题后，会收到解答正确与否的反馈，系统跟踪调查学生解决每个问题需要多少支持以及他们是否成功解决该问题。

当OLI课程用混合教学模式开展时，这种模式把在线学习和课堂学习结合在一起，当学生在线辨别最需要帮助的主题时，指导者能使用学习系统收集的数据。这样他们能关注即将进行的课堂活动中的错误和误解。OLI现在正研发数字白板，使指导者易于阅读学习这门课程的学生的在线学习资料摘要。

OLI已研发学习系统用于工程系统学、统计、因果推论理论、经济学、法语、逻辑学和证法、化学、物理和演算。有项研究将OLI的统计课程与在传统教室开展的课程教学进行对比，发现前者在提高学习结果上有事半功倍的效果。

五、教材通用设计：国家教学材料访问标准

传统的教材，像任何标准化的学习技术一样，对一些学习者来说是十分容易获得的，而对盲人学习者、残疾学习者以及有阅读障碍的学习者却不容易，教材提供的是学习的障碍而不是学习的机会。在过去，学校和老师不得不围绕着克服这些障碍而做一些工作：订购盲人版本的书籍，委聘助手来辅助完成教材要求的体能需求，为有朗读困难的学生录音或购买音频版学习资料，等等。在这些方面进行改进的成本（时间、资源、学习机会）是很高的。最重要的是，这种一次性消费成本在全国各地区的课堂上是重复的，对时间和钱是极大的浪费。

2006年美国国会授权一种崭新且更加通用的设计方法。同年，国家教学材料访问标准（TheNational Instructional Materials Accessibility Standard，NIMAS）的规定生效。标准规定全美教材作为可用的“数字源文件”。数字源文件的优势在于其灵活性：它能很容易地转变成许多不同的学生易于接受的版本，包括盲人版本、数字谈话书、大型的纯文字版本等等。同样的内容由一个出版商一次创作就能以不同的方式呈现，以满足学生多样的需要。

NIMAS立法产生的巨大影响并不在技术方面，而是在于思考技术如何促进多样性方面发生的变化。观念的转变是很明显的，国会要求学校为“印刷失能”的学生提供另类版本的教材。由“学习障碍”向“印刷失能”这一措辞的显著转变在应对多样性和残疾展现出意义深远的变化。由于意识到许多教学问题不仅出自孩子本身，还有教学媒体形式，NIMAS立法也指出印刷的限制对美国教育来说代价太大。印刷教材不能完全满足多样性的挑战。需要将我们的教育实践转移到新的技术上，通过更加通用的设计，产生对所有学习者公平、有效的教材。

六、加利福尼亚洲的开放性教科书

在预算严重紧张时期寻找节约成本的措施时，2009年5月加利福尼亚州长施瓦辛格宣布为高中数学和科学提供免费的开源数字教科书，到当年秋天就能使用。第一次全州范围内首次把开放性教科书带进课堂。教科书的研发者应邀提交其产品供全州审核。代数、生物/生命科学、微积分、化学、地理科学、物理学以及三角学领域的16种提交方案要接受审核，看是否在相关的加州内容标准覆盖范围内，有10个提交方案得到认可。

州长估计高中教材的平均费用是100美元，加州通过为两百万高中生开放所有的数学和科学教材资源将能节省4亿美元的费用。尽管州长的行动是受到寻找创新的方法以节省成本的激励，但它反映了一种信念就是数字教材质量高并且具有重要的优势。州长认为印刷教材是过时的、笨重的和昂贵的。施瓦辛格说：“数字教材的倡议标志着我们向交互的学习环境迈出了一大步，运用技术来满足加州学生不断变化的学习需求。”

因为教材是以数字格式提供的，获准的教材可以下载并以不同的方式运用。学生可以在电脑上阅读教材，但内容也可以投影到屏幕上，一章章打印，或整本装订起来。一个非盈利的基金会提供了几本获批的教材，其网站为教师提供了再混合或编辑教科书的元件以满足他们班学生的需要。加州的教材评论和文本链接可在http://www.clrn.org /fdti/中找到。

七、启示

1.运用技术实现联通教学，帮助教育者构建新型教学能力

在联通教学模型中，联通的教育者团队取代单独的实践者。课堂教育者是完全与学习数据和运用数据的工具相连接的；与内容、资源和使他们能创造、管理和评估有吸引力的和有关的学习体验相连接；直接与他们的学生相连接以支持校内和校外的学习。这一连接使他们可以获取资源和专业技能，这些资源和专业技能促进他们的教学实践，指导他们逐渐成为以学生为中心的学习的帮助者和协作者。

虽然技术使得联通教学可实现，但是现有的许多教育者对技术未产生共同的理解，也不是很放心地使用技术。许多学校和地方的教育领导者和政策制定者以及培育新教育者的机构也存在同样的问题。技术理解方面的误解影响着项目和课程的发展、学校里教育和信息技术的资金投入和购买决策以及职前和在职教师的专业发展，阻碍技术用于改善教学实践和学习结果。

2.运用技术对学生进行评估

运用基于技术的评估方法评估学生的学习效果以及他们是否掌握了21世纪技能，如解决问题的方法、批判性思维、企业家精神和创造力。衡量这些复杂的技能需要设计和开发评估方法。认知的研究和理论提供了学生怎样理解和思考课程中关键概念的丰富模型和表征，以及我们想要学生在达到大学水平之前拥有的知识结构。

技术能支持对复杂能力的评估。通过多媒体、交互和连接，对能力进行评估是有可能的。能力是认知研究中高度重视的方面，直接对问题解决的能力进行评估也是可能的，使得学习者在模拟环境中采取的行为步骤可视化；制作复杂推理任务的模型；在人们日常生活中关心的相关的社会问题的背景下做这些事情。其它技术也能使我们评价学生为了不同的目的和以不同的方式交流的结果，包括在虚拟的环境中。

技术通过支持适应性评估促进差异学习，并运用通用的学习设计原则进行设计提高可访问性来实现更好的评估。技术加速了新的评估方式的发展和测试，使得提供更广泛的反馈成为可能，并能减少问责制应试。

3.建立综合的学习基础设施

除了宽带连接、服务器、软件、管理系统和管理工具之外，基础设施还包括人、过程、学习资源、政策和用于不断改进的可持续模型，它为每个学生、教育者和各级教育系统提供需要的资源，无论他们何时何地需要使用资源。综合的学习基础设施对于终身学习和全方位学习是十分必要的。建立综合的学习基础设施要求为每个学生和教师提供访问设备，为所有人提供开放性教育资源，尤其是通过支持性技术能够很容易地获取通用设计的数字化资源，这将使我们从传统课堂上的教师和学生模式转变成师生教学团队模式，与课堂上、实验室、图书馆、博物馆、工作场所、家里以及世界上各地能够与因特网相连的学生连接起来。

21世纪的学习是以技术为动力的学习，学校领导和教师可以大胆尝试在课堂上允许学生运用现代设备支持学习，在尝试中，不断摸索最合适的方法、制定合理的规定，将会有意想不到的效果。技术本身没有对错，产生结果的好坏取决于运用技术的人。21世纪的学校领导和教师应该充分发挥自己的才智，在教育中创造性地运用技术，这是机遇也是巨大的挑战！

[1]Office of Educational Technology of the US Department of Education.Transforming American Education:Learning Powered by Technology[EB/OL].（2010－03－05）［2010－04－06］.http://www.ed.gov/technology/netp－2010.