数字化时代背景下未来学校虚实融合的挑战与应对

白成林　马勇军

摘      要 通过对未来学校的发展脉络及其发展趋势研究发现，未来学校对虚拟技术与真实教育之间的融合需求愈加迫切，个体对科技赋能教育的需求也更加多样复杂。当前未来学校正在多元化发展，但其中也暴露出了科技赋能教育过程中的虚实融合问题。未来学校不仅应改善人机协同机制，实现精准赋能，还应该提高教师数字素养，缓解技术压力。学校也应该重视学校人文环境建设，关注师生关系，保证未来学校在数字化背景下解决虚实融合的难题，实现高质量发展。

关 键 词 数字化时代；未来学校；教育数字化；虚实融合

引用格式 白成林，马勇军.数字化时代背景下未来学校虚实融合的挑战与应对[J].教学与管理，2024（01）：18-22.

习近平总书记在给教育部与联合国教科文组织举办的“国际人工智能与教育大会”致信中提出：促进教育变革创新，充分发挥人工智能优势，加快发展伴随每个人一生的教育、平等地面向每个人的教育、适合每个人的教育、更加开放灵活的教育[1]。在国际与国内教育变革的背景下，未来学校成为教育领域的前沿热点。随着技术重塑学校形态与教育范式的转变，人们开始认识到，未来学校中的虚拟现实和教育现实问题的融合不只是教育信息化与各种技术在传统教育架构上的叠加，而且会带来深层次的教育理念革新和流程再造，将驱动存续了几百年的现代学校结构进化。

一、未来学校的历史溯源和发展趋势

1915年，杜威和他的女儿写下了《明日之学校》这一教育经典书目，在此书中杜威主要阐述了教育即生长的教育理论，论述了自由和个性、学校和社会之间的关系等等内容，书中所提到的葛雷学校、帕克学校、“村舍学校”和“森林小学校”等进步学校虽然描述的对象是今日学校，但它们都代表着杜威眼中的未来学校发展趋势，所以说“未来学校”一词最早可以追溯至杜威的“明日之学校”，但未来学校的专业含义杜威也并未给出具体论述。随着杜威实用主义教育哲学传入中国，陶行知创办了晓庄师范学院，在教育教学中始终践行着“社会即学校”的教育理念，美国教育学家克伯屈（William Heard Kilpatrick）称赞为“理想的学校”[2]。直至21世纪，美国信息科技高度发展，科技被广泛地应用到各个领域，但中小学教育与信息科技衔接融合问题上仍存在漏洞与空缺。微软集团的比尔·盖茨（Bill Gates）认为美国当时的中小學仍为传统教学模式，并未跟随时代一齐发展，远离了时代的要求，2006年，微软集团帮助费城学区创建了费城学校（School of Future），意图使中小学的教育与科学信息技术相接轨，培育出能够适应未来社会发展的高水平毕业生，这所学校的建立也让未来学校的概念由原来的模糊变得清晰起来。

“未来学校”是一个极富鲜明时代气息的概念[3]，

对未来学校内涵的诠释会跟随不同时代教育发展阶段的变化而变化，在不同的国家政策影响下其侧重点也会有所出入，需要将其带入到时代的背景之中，把握未来学校的发展趋势。

《中国未来学校白皮书》中点明了中国未来学校产生的背景、未来学校的特征与未来学校的实践路径。白皮书并未对未来学校的具体内涵作出解释，而是从四个不同的角度去塑造未来学校的面貌。白皮书中指出，未来学校的建设不是一项简单的一般工程，它需要学习空间、教学方式、课程体系、教师培养和学校管理的协同创新。随着未来学校计划的不断落地，未来学校呈现出一系列新的特征。在人工智能的加持下，教育逐渐呈现的新特征主要体现在以下四个方面：学习空间无限化；学习方式自由化；课程体系多元化；学校组织机构化。白皮书中以这四种特征为基础提出了八种未来学校的实践路径，这八种实践路径均围绕着科技赋能教育，撬动未来学校的结构性变革。

通过《中国未来学校白皮书》文件的发布，未来学校的理论与实践不断前行，但随之而来的教育热点问题也阻碍了未来学校持续且高效发展。为及时延续未来学校的发展样态，解决当前实践中所面临的深层次问题，《中国未来学校创新计划2.0》在此背景下相应而生，此书对未来学校的学校、学习、课堂进行了重新定义，并且还构建了相对应的学习路径，融入了中国特色，并用三个维度对未来学校加以界定：第一个维度为未来学校的中国维度。提出坚持立德树人作为中国未来学校的核心内涵，将服务经济社会作为中国特色未来学校的主要外延，使学校不仅主动对接时代需求，更要坚守教育的本质。第二个维度为中国特色学校的未来维度。并且以人类“群体”和“个体”两种角度作为未来学校的价值特征的出发点，提倡人的全面发展；以“教育”和“成长”作为未来学校的行动特征的出发点，提倡尊重发展的一般规律；以科技赋能教育、实现精准供给作为未来学校的技术特征的出发点，提倡教育与科技的深度融合。第三个维度为中国特色未来学校的全球化维度。提倡从人类命运共同体的立场上认识未来教育的本质和作用，并且提倡扎根中国大地办教育，践行适应全球教育发展的中国模式。

由于错综复杂的全球局势，我国对未来教育的探索也开始从过去强调技术赋能教育要素转变为教育整体变革以重塑世界，所以未来学校的内涵也相应做出了调整，《中国未来学校创新计划3.0》的发布为未来学校的发展提供了导向作用。在创新计划3.0中，未来学校的内涵在2.0的基础上加入了教育回应社会发展需求的内容，即重视数字技术的更新换代对教育的全方位革新的影响，更重视不断更新迭代的智慧教育在解决社会问题、服务国家科技和人才发展等方面的作为。

总体来说，虽然不同时代的未来学校特点对科技和教育本身都各有侧重，但均强调了科技可以延伸到教育领域之中，为教育的发展提供推动力量。与此同时，人们也积极寻求着科技与教育的深度融合，从未来学校的发展过程中便不难发现，虚实融合仍然是人们追求的理想状态，也是未来学校建设的目标，而对这种虚实融合的探索引发了人们对人文体系重塑的思考。

二、未来学校中虚实融合的现实挑战

虚拟的人工智能在当今的社会中不断更新换代，这种快速迭代的目的是使其可以更好地融入社会的各个领域。在教育领域中，未来学校的建立必须要搭建科技与教育之间的桥梁，但是在按部就班的传统教育场域里，实现科技与教育的深度融合仍然面临着许多挑战。

1.由虚入实的科技赋能障碍

首先，科技赋能教育需要依靠一套完善的组织制度使科学技术落地生根，但是传统教育体系中的制度设计和应用均未能满足当今数字化发展的教育现状。就宏观层面而言，未来学校在教育整体的资源构建及共享、教育数字化转型以及教育智能化场景布置等内容上的顶层设计还不够成熟，因此现阶段科技赋能教育的诸多手段仍然停留在局部赋能层面。这种局部赋能的现状削弱了促进科技与教育融合的原动力，导致未来学校的课程与教学开发潜力有限。

其次，诸多未来学校的科技赋能仅仅处在“演示”阶段，虽然解决了科技在学校中的存在问题，但是对科技怎么与教育相融合却少有问津，从而导致大量的智能设备遭到闲置或导致其生发的功能仅仅为应付教育相关部门的检查和外部对学校的评价，并未实质性将科技应用到教育板块、激发人工智能的强大能量。科技赋能教育的真正含义是通过开发和嵌入技术的方式减少教师工作量，提升教师工作效率，支持更好的教学，提高学生的学业成绩，帮助学校解决教育技术方面的应用障碍，配合教育系统完善需求，共同推动创新性发展。许多学校并未真正理解科技赋能的内涵，所以就衍生出了彻头彻尾的编程课程、从始至终的AR课程等，学校过度追求技术的先进性，将简单的问题过度复杂处理，在重视理论逻辑的同时，却丢失了科技赋能教育的时间逻辑，并未实现真正的科技赋能教育。

最后，数字技术在教育场域中的价值彰显是一个不断探索、螺旋上升的过程，因此未来学校同样需要一個完善的评价体系以帮助其进一步改善和治理，达到不断进步的目的。所以说，未来学校中科技赋能教育的障碍还应包括评价体系的缺位。

2.由实入虚的技术压力难题

科技融入教育环境着实使教师对当下的教学工作得心应手，未来学校也因此特点创办了许多有价值的研讨与交流活动，积极提升了学校的综合应用效益。但是，未来学校的科技赋能绝不是单向的技术灌输，而是学校中的教师、学生和科技之间的相辅相成。在现实教育环境中，教师与学生在向科技“索取”价值时，仍然面临着多重因素影响的技术压力问题。目前学术界对于技术压力的诠释大体由五个因子构成，分别为工作负荷增加、技术复杂难懂、技术升级过快、工作受到威胁和技术入侵生活，其中前三项是未来学校的教育环境中所主要面临的难题[4]。在传统教育模式下，教师备课主要负责整节课的实施与课堂问题的解决，但随着科技的融入，未来学校中的教师不仅需要在原有的备课计划中加入类似于课件实施的工程性工作，也需要根据课程的需要精通许多智能软件的使用方法，这些工作无疑会分散教师部分的教学精力，打乱原有的教学计划，甚至使一些年长的老教师产生畏难情绪，导致教师工作负荷的增加。另外，未来学校的教师虽然具备一定的数字素养，但是教师也并不是人工智能圈内的“技术员”，不可能应对复杂的技术问题，所以教师群体中仍存在对技术复杂难懂的压力。从学校角度出发，教师与学生的数字素养与科学技术的适配性是值得关注的难题。以学校中的智能多媒体为例，许多具有丰富教学经验的教师对其所具备的功能只是略知一二，上课往往需要学生的帮助才能正常使用。当软件出现异常时，教师便无法及时修正设备，导致课堂进度被严重推迟，直接影响课程效果。还有，技术升级过快也会阻碍科技与教育的融合。软件更新过快无疑加剧了教师和学生的工作负荷，加大了教师与学生对人工智能的使用难度，使技术压力的内部因子之间形成不良循环，不利于未来学校中科技与教育的深度融合。

3.虚与实双重角色关系的构建困境

从场域的角度看待未来学校中教师与学生的角色塑造：当他们踏入未来学校之时，无形中也就进入了虚拟技术场域和现实教育场域的融合生态。在虚拟的技术场域中，教师和学生角色的塑造要依据场域的自身逻辑、结构和理念等内容来完成[5]。技术追求工具理性，在技术场域中的教师和学生角色塑造同样也要遵循理性逻辑，就算当前人工智能人性化发展高度发达，它自身也摆脱不掉背后的理性算法的支撑，所以在这个技术场域中的人就被要求拥有技术素养、理性思维等等要素。相反，现实中的教育处在一个教育场域中，技术场域不同，其所追求的是教育自身的价值逻辑，即培养可以适应未来社会发展的高质量人才。在教育场域中，教师与学生也必将按照教育场域中的价值取向来塑造角色并实现共同的教育目的。所以虚拟和现实之间是存在边界的，教师和学生在未来学校中角色的塑造本身也是错综复杂、充满矛盾的。

从心理感官的角度看待未来学校中教师与学生的角色塑造：未来学校中的诸多课程均涉及虚拟的人工智能与真实教育教学的结合，即使虚拟的智能环境给教师与学生提供了便利，但是在长时间虚拟人工智能的刺激下，学生与教师就容易产生对人工智能的依赖，愈加强化了其对虚拟环境中自身的身份认同。一旦隔离了虚拟的网络环境，他们将会对现实环境中的教育规则感到陌生，或者对虚拟规则与现实规则之间的冲突感到束手无策。所以未来学校在发展的过程中终究会面临虚拟身份与现实身份的认同障碍。如果进一步挖掘，这种双重的身份会给人心灵带来不安、恐惧、紧张等等感受。在这个环境中成长的学生，其创新思维、批判能力以及解决问题的能力势必会受到消极的影响，同时也会影响其自身的心理健康。

三、未来学校中虚实融合的实践应对

1.践行科技赋能，改善人机协同机制

未来学校中虚实融合构想的实现取决于科技与教育融合的精确程度。人机协同机制的构建需要精准的科技赋能，欲要改善人机协同的机制，必须重新审视虚实之间的关系以及人工智能与教师和学生之间的角色定位。

对于教师而言，Maher曾将人工智能与教师的关系解释为三种，分别为支持关系、增强关系和生成关系[6]。目前的大多数未来学校中的人工智能只是停留在支持与增强功能上，也就是意味着所谓的赋能仅仅是人工智能为教师群体提供普通的教育辅助工具和帮助教师群体获取学生信息等板块，而生成关系并未得到足够的重视，但达成人工智能的生成功能却是实现人机协同的重要标志。欲实现生成关系，首先需要技术研发人员调整人工智能在教育领域中的框架（一般的通用框架分为数据层、算法层和服务层），将研发的核心从算法层转入数据层和服务层。曹培杰通过对美国的未来学校进行调查后发现，美国的学校中并无极其高端的智能设备，但却拥有着完善的相应项目配套课程体系[7]。那么我国的技术研发人员同样也需要在服务层面上下功夫，走进校园，从真实的教育教学中获取灵感以及真实的数据，保证所设计出来的产品更能适合教育的土壤。其次，学校作为服务的终端，也应加强校本数据的收集，不仅要将目光放在学生学业成绩方面，而且需要在保密隐私的基础上对学生的行为习惯、兴趣爱好、身体健康状况和情绪方面的信息进行收集与处理，从而为教师个性化的教学方案提供指导，也为学校的校本课程提供数据支撑。对于学校的管理人员来讲，应加大人工智能与教师群体的接触机会，拓宽人工智能在教育领域的应用渠道，帮助人工智能和教师在相互配合下生成个性化教学方案。同时，学校还应该要求教师在教育教学中充分融入实践经验，不断优化教师的教育决策，使人工智能与教师实现深层次配合。

对于学生而言，学生既是人机协同的受益者，也是人机协同体系中的参与者，同时学生也为技术的顶层设计提供着数据上的支持。学校应将计算机编码、3D显示、场景渲染等技术与校园空间建设进行高度融合，为学生搭建一个更加人性化的空间，提供现实教育场域中的沉浸式教育环境。此外，未来学校将依据不同学科特点开发不同的学习中心，将学科知识与学科中心配套使用，用知识指导实践，在实践中验证知识。以科学课程为例，学生利用数字化天文台、互联网生态空间等设施突破教育空间的限制，不用走出校门，在学校所布置的虚拟空间中就可了解天体运行的规律、观察植物生长的周期特征，从而拓展其科学素养与探究能力。最后，未来学校的大数据平台将课堂上的学习资源进行数据传导，使学生可随时随地选择适合自己的学习资源。其学习的对象也不仅仅是网络课程与视频讲解，可以利用AI人工智能实现真正的人机沟通，并通过大数据计算设置自己的学习计划，利用虚拟技术对课上的认知漏洞进行查缺补漏，破除时间隔断在教育中的壁垒，并且将学习方式和学习资源做灵活化处理，提高学习效率。

2.缓解技术压力，提高教师数字素养

教师作为未来学校中虚实融合的端口，承担着领导学生学习过程的重任，也扮演着虚实交汇的“两栖”人物，数字素养对其的重要性不言而喻。2018年印发的《教育信息化2.0行动计划》中曾提到培养教师信息技术应用能力转向了培养教师的数字素养，这意味着在数字化时代下教师通过提升自身的数字素养来应对人工智能高速发展所带来的技术压力是切实可行的，未来学校中的教师更应是如此。提升未来学校中教师的数字素养，需要通过内与外两股力量共同促进。吴砥将教师数字素养分为数字化意识、数字化知识与技能、数字化应用、数字化社会责任和数字化专业发展五方面[8]。

对教师内部来讲，要对教师传统的数字化意识进行调整，从问题的本源入手，帮助教师发现工作中存在的技术压力，为技术压力进行祛魅，強化教师的信息观念。在阐明技术压力的同时，学校也应该通过宣传提高教师对人工智能的认识，分析教育发展的趋势，介绍不同科技设施与软件的用途，使教师充分了解数字化时代下虚实融合的意义与价值。在此基础上，学校还要积极转变教师的数字化意愿，将被动的应付转换为主动的实践，并且学会克服困难，打造勇于挑战的数字化意志。在教师课程设计的评价上，数字化应用能力也应该被列为评优评奖的标准，以激发教师的学习动力。

就学校外部环境而言，通过调查发现，多数教师认为自身的数字素养是通过向同事学习和自主学习得来的，较少的一部分来自于求学时素养的积淀。当前学校中提升教师数字素养的措施是不尽如人意的[9]。针对此类情况，学校应该发挥教师群体的作用，寻求一种新教师帮带老教师的学习模式，结合学科和专业特点，最终形成相互推动的数字素养成长共同体，达到双赢的预期效果。除此之外，要合理开展数字化应用的模范公开课，让师生在身临其境中加强自身对人工智能技术的真实感受和体会。学校应增加教师的学习机会，提供给教师充分的数字化学习资源，通过开展专题培训、信息化教学比赛等方式帮助教师夯实基础的数字化知识和技能，使教师可以解决常见的基本技术问题。学校还可以通过设立数字化素养培育的专项经费，给教师提供物质上的支持，建设一个全方位的培养环境。

3.转变师生关系，重视学校人文关怀

良好的师生关系是教师开展教育教学活动的基础。相关学者将师生关系分为三个方面，分别是教育关系、心理关系和伦理关系。其中，教育关系是指师生之间为了完成共同的教育目标而建立的关系，心理关系是指师生在完成共同教育目标的过程中所进行的情感交流与心灵交互，伦理关系是指带有伦理色彩并折射社会中一般伦理规范的师生关系。传统教育中，师生关系在教育场域中的主体要素仅仅包括教师与学生，所以师生之间的这三种关系都相对稳定。随着人工智能的融入，未来学校中的师生关系也随之而变，从原来的二元结构变成了教师、学生、人工智能的三元结构，这种变化不仅仅给学生带来了角色的混乱，同时也给教师对自身的身份认同造成了影响。针对此类情况，学校应该重新审视并转变师生关系的结构，及时调整师生间的教育关系、心理关系与伦理关系。在教育关系上，教师不能仅仅承担传授知识的角色，也不能固守教师为中心的旧观念，而应主动接纳人工智能的融入，建立上文所提及的人机协同模式。在心理关系上，教师可以利用网络拓宽与学生之间的交流渠道，利用人工智能富有个性化的特点与学生交流，消除平时因交流较少所带来的误会。同时，教师也可以通过人工智能学习学生所特有的文字与肢体语言，拉近教师与学生之间的心理距离，避免教师在人工智能面前被边缘化的倾向。在伦理关系上，教师与学生之间应建立网络道德规范，双方共同遵守，学校也应开展增进师生情感的校园活动，营造尊师爱生的校园氛围，在潜移默化中摒除“技术奴隶”的现象。与此同时，学校也应注重人文关怀。在技术高度发展的背景下，技术为教育的实施提供了优化手段，促进教育在其支持下不断完善。未来学校的教育也从“教”转向“学”，奔向“育”，育心成为育人的重要一环[10]。首先，学校应加大对教师与学生心理健康的关注，建立师生心理健康测评机制，对因人工智能介入而对现实生活感到陌生的教师与学生及时进行心理辅导，避免情况恶化。其次，无论是虚拟空间还是现实空间，身体的实在性均不可被替代，身体的健康程度也影响着心理的健康，学校应该提升劳动教育在课程中的地位，打通学校、家庭与社会之间的联系，合力增强劳动主体的具身体验效果。最后，学校应从自身校园文化入手，打造具有校本特色的课程与文化活动，提升教师与学生的现实归属感与认同感，让师生感受到被关注、被关爱与被期待。

综上所述，数字化时代的到来加速了未来学校的发展，未来学校也逐渐呈现出虚实融合的趋势，同时我们也面临着如何借势、如何在当下教育环境中谋求发展的难题。教育的对象是真实的人，每走一段曲折的路程都会对学生的学业生涯造成重要的影响，这就意味着我们不得不提前做出规划与风险的评估，以便弥补这种虚拟与现实融合的短板，又能在虚实融合中谋求出路，享受科技发展为教育带来的便利与服务。只有这样，未来学校才能在数字化时代中走得更远。

参考文献

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[8] 吴砥，桂徐君，周驰，等.教师数字素养：内涵、标准与评价[J].电化教育研究，2023（08）：108-114+128.

[9] 张攀红.人工智能时代高校教师信息化教学能力发展现状及提升策略：以湖北经济学院为例[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2023，20（01）：126-129.

[10] 周文美，姚利民，章瑛.未来学校2035：育人育心的泛在学校——问题、本质和建设路径[J].开放教育研究，2021，27（01）：55-64.

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