美国Los Altos学区视频教育案例分析及其启示 *

关 博，张楠楠

(1.东北师范大学 体育学院，吉林 长春 130024；2.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130117)

美国Los Altos学区视频教育案例分析及其启示 *

关 博1，张楠楠2

(1.东北师范大学 体育学院，吉林 长春 130024；2.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130117)

该文以美国加利福尼亚州Los Altos学区为例，对可汗学院在数学课堂教学中的实践应用进行了研究。文章首先对Los Altos学区数学视频教学试验的实施背景、实施过程、实施效果三方面进行了案例分析，最后总结出试验现存的一些问题与不足之处，进而为可汗学院在我国课堂教学中的创新性应用提出可借鉴的经验与启示：改进视频录制方式，将学科体系化整为零，建立具有内在逻辑关系的知识结构网络图；建立学习进程数据库和分析评价体系，对学习过程进行跟踪对比，从而给予学习者有针对性的指导；视频课程需要为学习者提供反馈及相应交互活动，实现双向交流与互动。

可汗学院；Los Altos学区；视频教育

美国可汗学院作为一个教育性非盈利组织，正对全世界范围内的网络教育领域产生着重大影响。不到几年时间，可汗学院从Youtube上的简易视频发展成为一个功能齐全，学生可以自我学习和自我评估的互动式教学系统。它从家庭走进了学校，在学校课堂实践中发挥了独特的作用，被认为引领了教育的未来。在美国，越来越多的学校在利用可汗学院的数学视频及教学工具来开展教学试验，取得的效果也是显著的。

美国可汗学院利用视频进行教学，受到了全世界数以亿计学习者的热捧，使很多学生获得学业上的成功。开办以来：可汗学院用12种语言教学；制作教学视频3250个；生均每天作业超200万份；学生累计完成作业6亿份；有15，000个课堂使用其视频；全球每个月有500多万特定用户；从2006年至2013年，1.6亿的录像被观看；全世界234个国家和地区使用其视频；其中细胞代谢的视频被点击超过675，000次。月受助学生数是哈佛建校至今毕业生数的10倍。它的快速成长也吸引了一些名人如比尔·盖茨的注意，并在国内数百所学校以各种方式所使用。盖茨给可汗的评价是：“他是一个先锋，他借助技术手段，帮助大众获取知识、认清自己的位置，这简直引领了一场革命！”

美国加利福尼亚州的Los Altos学区是最早与可汗学院合作来开展数学视频教学试验的学区，也是使用可汗学院的范例，因此有必要对其实施背景、实施过程、实施效果及现存的一些问题与不足之处进行系统的案例分析与探究，挖掘可汗学院应用于课堂教学的优势及特色，为我国在课堂教学实践中开展视频教学试验提供可借鉴的经验。

一、Los Altos学区数学视频教学试验的实施背景

2011年3月，萨尔曼·可汗在美国加州举行的“TED”(即技术、娱乐、设计的缩写)大会上的演讲“视频重塑教育”引起全球教育者的关注。在这场演讲中，萨尔曼·可汗分享了“可汗学院”的成长故事，并着重介绍了可汗学院在Los Altos学区进行的数学视频教学试验的实施理念与实施状况。

在传统教学模式下，老师将大部分时间都花费在备课和评级上，而用来和学生相处、辅导他们学习的时间也许只有5%，而且在课堂上，老师面对着全班学生进行课程的讲授，不许他们讲话，留给学生相互配合、协作讨论的空间与时间也很少，无法满足学生的个性化学习需求，不利于学生内化所学知识。而可汗学院所推行的教学模式使得学生能够先通过在家学习其视频，在课堂上学生主要进行讨论、练习、解疑，教师百分之百的时间都和学生在一起，为学生提供个性化指导，以此来颠覆传统教育中教师与学校的职能，课堂由此变成了利用科技的力量进行人性化教学的场所，变得生动有趣。

从2006年开始，萨尔曼和他的可汗学院开始将其教学视频从线上推广到线下，尝试将视频资源应用到学校数学课堂的教学实践中，探索利用科技影响教学过程，变革教学结构，实现人性化、个性化教学的混合式教学模式，由此Los Altos学区成为最早参加可汗学院数学视频教学试验的试验点。

二、Los Altos学区数学视频教学试验的实施过程

(一)试验的实施现状

为了研究可汗学院的教学视频在学校课堂实践中如何个性化支持教师和学生的教与学，可汗学院于2010-2011学年，首先与Los Altos学区的三位老师合作，在当地五年级的两个班级和七年级的两个班级开展数学视频教学试验。2010-2011学年的试验效果是令人兴奋的，因此，Los Altos学区在2011-2012学年将试验扩展到了学区五年级和六年级的所有班级及七年级和八年级的部分班级。随后，越来越多的学校加入了试验，包括Summit Prep，Eastside College Prep,Oakland Unity和Marlborough。目前，Los Altos学区已经在全区范围内五年级至八年级的所有班级课堂中开展这种混合式学习试验，另有至少15000个班级在没有可汗学院的直接干预下使用其免费开放的学习资源。

(二)试验的实施模式

在这种翻转式的教学体系下，学习模式实现了颠倒(如图1所示)：在课堂外，学生们先通过自主观看可汗学院的数学教学视频来进行学习；在课堂上，学生则主要是在老师的指导下做练习题、写作业。学生在课堂上如果遇到不懂的问题，老师可以给予一对一的辅导，学生之间也可以互相讨论、互相帮助。在学生利用可汗学院的视频进行学习的过程中，老师们会通过软件监控学生们的学习状况，给予学生及时、准确的反馈信息。

在这套新的教学系统里，学生和老师可以共同使用这个网站。学生登录可汗学院网站看视频，做练习。老师作为“教练”，可以在后台察看全班学生的学习进度数据。如下表所示，某个班级每一位学生对于某一知识点的掌握情况都会在进度报告中展示出来，不同颜色的进度条代表不同的掌握情况。浅蓝色表示学生刚开始学习某个知识点，深蓝色则表示学习者已精通该知识点，红色表示学习者在学习该知识点的过程中产生了困难，橙色表示学习者正在复习该知识点。白色表示学习者尚未开始学习该知识点，绿色代表学习者已经初步掌握了某个知识点。例如，以学生1的学习情况为例，通过进度条颜色的文字表述可以看出，该学生已经初步掌握了知识点1，正在对知识点2进行复习，但还没有着手学习知识点3，已经精通知识点4。而指导者根据这一数据，可以清楚地掌握学习者的学习进度，学习上有哪些困难，便于对学生进行有效的个性化指导[1]。

图1 翻转式教学模式[2]

学生学习进度跟踪表

(三)试验的评价模式

可汗学院采用“满十分前进”的评价模式，在传统的考试测评中，即使是拿到了95分的学生，也很可能不知道自己5分的缺漏到底在哪儿就被迫进入下一章节的学习[3]。“满十分前进”的评价理念让学生们循序渐进地进行学习，学生可以自定步调、按照自己的节奏进行学习，但只有在掌握了某个知识点之后，才能开始对下一个知识点的学习。可汗学院设计了一种基于自动生成问题的Java软件，只有当学生全部答对一套十道题后，才会提供更高一级的题目。如果学生不知道怎样解决某一个问题，会得到提示，系统会为其提供实际解决问题的步骤。做到某一步，系统还会颁发给学生一枚荣誉徽章，另外，系统里还有能量点数作为激励措施，这种游戏化攻关的评价方法让学生重拾学习新东西的成就感，激发学生学习的兴趣与动力。传统的教学方式总是惩罚学生的尝试和失误，但不会期望学生能够精通它。而可汗学院的数学视频教学试验鼓励学生去尝试和失败，同时要求学生对所学知识达到精通。

可汗学院采用的徽章及能量点体系能够在一定程度上激发学习者的学习兴趣。在这种体现游戏化攻关评价机制的激励措施下，他们会不断尝试，做更多的练习，寻求获得更多的徽章与能量点。

其网站目前也开发了一种练习系统，记录了学习者对每一个问题的完整练习记录，教学者参考该记录，可以很容易得知学习者还不懂哪些概念。如今，可汗学院的程序员们把这套练习系统做了改进，它能生成一个知识地图(如图2所示)，帮学生做分析，教师可以据此察看每个学生的练习进步曲线，同时让学生知道自己在哪个部分的概念基础比较薄弱，并用图表方式反馈给学生。

图2 “三角函数的单位圆定义”讲解视频截图[4]

可汗学院制作的数学视频长度一般在10分钟以内，围绕某个重要知识点进行讲解，学生在观看完某个知识点的视频后可以做相应的练习题，回答正确与否会得到网站及时的反馈，在解题遇到困难的时候，可以在线请求辅导老师的帮助或者重新观看视频来尝试再次解决问题。

当学生观看视频发现不懂的地方时，随时可以发邮件进行提问，可汗学院上的辅导老师会在线回答问题，每秒钟可以回答15个[5]。利用Khan学院所设计的评估检测系统，教师能够实时掌握学生的学习情况，透过数据、曲线与表格，老师们可以了解他们每天花多长时间看视频，在什么地方暂停，在哪个部分停止观看，从而挖掘学生的真实水平，以便为他们提供更有效、更具有针对性的学习指导[6]。可汗学院招募了大量程序员，跟踪学生的学习行为，帮助老师改进教学策略。这种教育模式也为教师节省了备课与评级的时间，从而留出更多的时间与学生在一起，建立良好的师生关系。

通过一系列类似的学生学习活动分析图，教师可以实时了解每个学生每天看了哪些视频，做了哪几个练习，花费了多长时间，获得了哪些成就，精通了哪个知识点，在哪个知识点上还存在学习困难。数据分析图是实时更新的，指导老师可以清楚地掌握学习者的学习情况。

三、Los Altos学区数学视频教学试验的实施效果

可汗学院在Los Altos学区的试验效果是十分显著的，对提高学生的成绩和对所学内容的理解上，效果尤其明显。目前，美国越来越多的学校和老师借鉴Los Altos学区的试验经验，开始在课堂实践中引入可汗学院。据Classroom Window 2012年6月发布的一项调查报告显示，67%的受访者表示考试成绩得到提高，80%认为学习态度得到改善，99%表示下一年将继续采用可汗学院与课堂教学相结合的混合式学习模式[7]。其中,参加试验的山景中学七年级学生，在使用了可汗学院一个学年的服务后,在全州考试中进步明显，取得“先进”或者“精通”成绩的学生比例从23%跃升至41%。具体表现在：

(1)学习者，尤其是长久以来表现不佳的学生发生了显著变化。他们的课堂参与度极大提高，变的更有自信，对自己学习进程的掌控力也得到了明显改善。因此，个性化学习不一定最适合于学习动机强的高成就学生，以往表现不佳的学生的学习习惯和整体自信感也会因这种混合式学习体验而获得极大改变。

(2)应用可汗学院作为一种教学工具的教师在数学课上将更多的时间用于有效改变学生的学习体验，对于教学过程与师生关系有了更深层次的思考，这对于教师专业成长起到了极大的促进作用。

(3)在试验进行过程中，学生学习数学的动机越来越强，并且乐于接受新的学习挑战，这与学区培养终身学习者的教育使命是一致的，Los Altos学区与可汗学院合作进行教学试验的初衷正是看到了探索与教学相关的新工具、新策略的价值，因此试验的实施对于学区重新评估旧的教学模式、检验新的教学模式的有效性来变革学生的学习产生了极大的影响。

四、Los Altos学区数学视频教学试验对我国开展翻转课堂教学试验的启示

自Los Altos学区实施可汗学院教学试验来检验其应用于学校课堂教学的有效性以来，试验教师在学生使用视频来学习的过程中也发现了现存的一些问题：

(1)可汗学院的视频更适合用于对已经学习过的概念的复习，当要学习的某个数学概念对于学生来说是全新的知识点时，可汗学院的视频效果并不明显，甚至有时被认为是令人厌烦或困惑的；

(2)有些视频里的学习材料会忽然从小学水平跳转到初中或者高中水平，知识过渡超越了学生的认知能力会使小学高年级和初中学生产生一种学习挫败感；

(3)视频中列举的许多题目缺乏例题应具备的多样性，因此不利于教师在课堂上与学生开展针对典型例题的探究活动；

(4)如果学生没有被教以有效的视频听课技能，会很容易在观看视频的时候走神，注意力无法长时间保持集中，这很大程度上降低了学生的学习效率；

(5)相对于小学生和初中生，高中生可能更有能力来跟上10分钟视频的学习节奏，更容易掌握视频中所讲解的知识点的内容；

(6)某些时候，与观看提前录制好的视频相比，学生可能更倾向于面对面地与老师进行交互，而不喜欢在虚拟的网络环境中进行自主学习；

(7)教学视频对于在语言方面需要额外支持或在课外学习某个概念有困难的学生来说是一种很好的资源，但并不是对于所有学生都有很好的教学效果。

教育领域的探索将是一个长期的过程，现在只是序幕而已。互联网已然成为教育界革命的利器，而萨尔曼和可汗学院则是目前发挥其最大能量的领头羊[8]。因此，我们需要从可汗学院的成功现象及其现存的问题中寻找其中的规律，为我国开展翻转课堂教学试验提供可参考的实际经验。而Los Altos学区的数学视频教学试验无疑会为我国开展翻转课堂教学试验提供一定的启示：

(1)改进视频录制方式，录制高质量的教学视频。国内的微课也将学科知识内容化整为零，把大的知识块拆解为一个个小的知识点，然后再逐一录制成为短视频。但相比于可汗学院，国内的微课在知识点的内在逻辑关系方面做得还不够，我们可以把整个学科体系按照内在逻辑联系划分为一个个相互关联的知识点，建立一个学科知识结构网络图。然后再对每一个具体知识点进行单独讲解并录制视频。学习者通过学习这些具有严密内在逻辑关系的视频，学习便具有了很强的针对性，这也有利于学习者构建自己的知识体系结构。我们也可以根据视频内容在视频某一特定帧上添加内容提示，使学生可以直接了解视频内有哪些内容，再按照自己的学习进度决定从何处开始观看。

(2)建立学习进程数据库和分析评价体系，对学习过程进行跟踪对比，从而给予学习者有针对性的指导。我国目前的网络视频公开课建设存在一个比较大的问题是缺乏记录学生学习情况的数据库，也没有建立起对学生学习成效进行评估的评价体系。因此，这样的视频课程与传统的电视课程并无很大差异，没有体现出在线视频学习的特点，只不过是存储方式的转变而已。我们可以建立一个记录分析学生学习过程的数据库，对学习过程进行跟踪对比，利用数据分析工具得到实时的学习进度数据，了解每一位学习者的学习情况从而给出有针对性的指导。

(3)视频课程需要为学习者提供反馈及相应的交互活动，实现双向交流与互动。只提供视频资源的单向传播并不利于提高学生的学习效率，学生也不会保持长时间的学习兴趣。因此我们可以借鉴可汗学院的实践经验，招募受过良好教育、教学经验丰富的学科领域专家、名师等为学生提供在线实时的交流与互动，在学生遇到困惑时及时给予解答，实现个别化、有针对性的指导。

教师除了熟悉技术操作外，更需要高超的教学讲解技能，短视频只是一种载体、一种技术，本身不会提高教学质量，重要的是技术背后教师的专业素养。因此，短视频课程和教学质量的高低，根本在于参与教师自身的教学水平。我们必须寻找最优秀的教师参与设计与授课录课，参与的教师要知识渊博，能够融会贯通；教学方法要独特、有效；教学过程需要极富亲和力[9]。在教师素质得到保证的基础上，我们再充分发挥短视频教学和网络播放的优势，如10分钟短视频所容纳的删繁就简的知识点比较精炼、学生可以自定进度进行个性化自主学习、视频在网络上可以保持活力及教育人性化有所体现等。

五、结束语

可汗学院与Los Altos学区合作开展数学视频教学试验始于2010-2011学年，到现在已开展了近四年的时间，试验取得显著成果，引起全球教育界的普遍关注。这项试验为学生利用可汗学院的视频资源开展个性化学习提供了一个良好的平台，满足了学生的个性化学习需求。学生的自主学习与协作学习能力在很大程度上得到了提升，培养了学生的批判性学习思维与良好的学习习惯，体现了差异教学的重要性。

在这种混合式教学模式下，师生关系也得到极大改善。教师在课堂上有更多的时间与学生进行面对面的互动，能够一对一地协助、辅导学生来发现问题，解决问题，持续激发学生的学习兴趣与动机，让学生重拾学习的成就感。对于学生来说，教师更像是“教练”，而非单纯的知识灌输者[10]。师生关系更加紧密，更具有亲和力。师生互动也因此更有意义、更有成效，展现出教学过程中的人性化。

虽然这项试验在实施过程中不可避免地存在一些问题，但随着试验在美国越来越多的学校持续开展，经验会不断得到积累，相关问题也会在一定程度上得到解决。我们有理由相信，可汗学院会被引入更多的课堂实践之中。我国也应结合学习者在认知风格、学习观念、技术支持等方面的实际情况，在课堂实践中勇于尝试引入可汗学院的视频资源或者自主开发优质的短视频教学资源来开展这种混合式教学试验，探索这种全新的教学工具与教学策略的价值，为我国教育信息化进程服务，全面提升学习者的综合素质[11]。

[1]胥果.可汗学院对我国中小学视频课程建设的启示[J].软件导刊，2013，(5)：166-169.

[2]李小刚,靳素丽,王运武.教学视频支持下的网络时代个性化学习研究[J].中国远程教育，2013，(7):38-42.

[3]王星磊,乔爱玲.美国可汗学院对我国网络教育的启示—以高校教师网络培训为例[J].软件导刊,2013，(5):161-163.

[4]可汗学院网站[EB/OL].http://www.khanacademy.org，2014-09-25.

[5]华琪.全世界只需要一个教师[J].教师博览,2012，(8):14-16.

[6]Noer M.One man,one computer,10 million students: how Khan Academy is reinventing education[DB/OL].http://blog.sina.com.cn/s/blog_9c8cec670101bj3l.html,2014-07-15.

[7]官芹芳.可汗学院翻转课堂[J].上海教育,2012，(17):27-31.

[8]嵇成中.萨尔曼·可汗:视频重塑教育[J].素质教育大参考,2013，(4):55-57.

[9]Khan S,蔚蓝.用视频教学课程重塑教育[J].中国教育技术装备，2012，(5):122-124.

[10]Thompson C.How Khan Academy is changing the rules of education[J].Wired Magazine,2011,(7)：126-128.

[11]袁磊，陈晓慧,霍娟娟.港台地区媒介素养教育现状及其启示[J].中国电化教育，2010，(7)：33-36.

关博：副教授，硕士生导师，研究方向为教育学原理、体育人文社会学(guanbo443@126.com)。

张楠楠：在读硕士，研究方向为计算机教育应用(tooth0210@126.com)。

2014年7月28日

责任编辑：宋灵青

Case Analysis and Enlightenment of Video Education in American Los Altos School District

Guan Bo1,Zhang Nannan2
(1.College of Physical Education,Northeast Normal University,Changchun Jilin 130024; 2.College of Computer Science and Information Technology,Northeast Normal University,Changchun Jilin 130117 )

This paper takes Los Altos school district of California in America for example and researched on the practicing application of Khan Academy in math classroom teaching.This article analized the background,process and effects of the implementation of the math video teaching pilot at Los Altos school district firstly and summarized the existing problems and deficiencies finally,then put forward referencable experience and enlightenment for the innovative application of Khan Academy in our classroom teaching:1,Improve the way of recording video,Break up the whole discipline system into parts to build up the knowledge structure network that has inherent logical relationship.Establish learning process database and analysis evaluation system to track and contrast the learning process,thus giving the learners targeted guidance.The video courses need to provide feedback and interactive activities for learners to realize the two-way communication and interaction.

Khan Academy; Los Altos School District; Video Education

G434

A

1006—9860(2014)12—0104—05

* 本文系中央高校基本科研业务费专项资金资助课题“中国武术教育的文化性研究”(项目编号：12SSXT128)阶段性成果。