斯坦福大學人工智能實驗室的教授 達芙妮·科勒
現有的教育體系已經岌岌可危了。以美國為例,在發達國家當中,美國的小學數學和科學教育僅排名第55位,高中畢業率處于第20位,而就讀科學和工程專業大學本科的學生人數比則處于第27位。
作為一個完善的社會,我們能且應該投入更多錢來辦教育,但這僅僅是解決問題的一方面而已。高質量的教育成本太高,這是受制于眾多的人口。在所有國家和社會,這對學校的都是很大的挑戰。因此,我們需要顯著降低成本,同時提高教育質量。
這看起來是對矛盾,我們可以試著從歷史中獲得一些思路。在19世紀,美國60%的勞動人口從事農業,但還是常常有糧食短缺的問題存在。今天,農業只用了不到2%勞動人口,但糧食卻很充裕。
這一成功過渡的關鍵是使用了技術——GPS導航農機輪作戰略——大大地提高了生產力。相比之下,我們的教育方式,自文藝復興以來就一成不變:從中學到大學,大部分教學都是由教師在人滿為患的房間講課來完成,而這些學生只有部分集中了注意力在學習。
我們怎樣才能提高教育的效率,同時降低成本呢?1984年,本杰明?布盧姆展示了個別輔導以巨大的優勢超過標準的群體教學模式:被輔導學生表現的平均成績優于98%的標準班學生。
不過,直到現在,對于任何國家也很難負擔得起個別化教育。但我認為技術為實現這一目標提供了新的途徑。
讓我們來思考一下罕學院( Khan Academy)的成功,它源于薩爾曼?罕試圖遠程為小表親教數學。罕錄制了簡短的講解視頻,并放到網上,再配以自動評分的練習題。沒想到這個簡單的方法是如此吸引人們關注。到現在為止,已經有超過700萬個視頻被億萬觀眾觀看。
斯坦福大學最近放置了三個計算機科學的在線課程,使用了類似的方式。值得注意的是,在頭四個星期,就有30萬學生注冊這些課程,以及數以百萬計的視頻瀏覽量和成千上萬人提交了作業。
我們能從這些成功案例中學到什么呢?首先,我們看到視頻內容激發了學生參與——因為很多學生是看著YouTube上的視頻長大的,另外這些視頻也容易被教師制作。
其次,呈現的內容短,碎片化,比起鐵板一樣的長達1小時的講課,更適合學生的注意力跨度,并為個別學生提供靈活的定制化教學。準備不足的人也可以暫停一會補足背景材料,再沒有來自同學和老師的眼神讓自己感到不舒服。
相反,對主題有天賦的學生可以快速向前推進學習,避免無聊和分神。總之,每個人都能獲得了類似于個別輔導那樣個性化的學習體驗。
被動觀看視頻是遠遠不夠的。教學的重要組成部分還包括學生通過練習和評估來參與學習。這些練習的設計不僅要評價學生的學習,而且,更重要的是通過上下文的提示來回憶和思考,以加強理解。
此外,測試還提示學生們在掌握一個概念后自主向前推進學習,而不是當他們已經完成了任務還不得不盯著老師,聽他講解。
對于許多類型的問題,我們現在都能做到自動評估學生的完成情況——在他們練習的同時對他們的表現給予即時反饋。使用一些新的技術發展的成就,我們自動檢查多種問題答案的能力將越來越接近人工的水平。
當然,學生與計算機交互還是有些缺陷。學生還需要能夠向老師提問或與同伴討論材料。我們怎樣衡量的數萬名學生的互動交流呢?
斯坦福大學的在線課程提供了一個論壇,使學生可以對問題投票和作答。通常最重要的問題會被頂出來,以便得到最快的回答——往往由另一名學生完成。未來,我們會完善網絡技術以支持更多更好的交互,比如:用低成本的方法支持大規模的實時的小組討論。
盡管,許多教育研究都僅基于幾十個學生的數量。不過,從廣泛地意義上能讓我們確定在線模式能起到什么作用。網絡技術可以捕捉每一個點擊:哪些學生觀看超過 一次,他們在那里停頓了一下,他們犯了什么錯誤。這組數據對于了解學習過程是一個非常寶貴的資源,能幫助我們找出哪些策略才能真正最好的服務于學生。
有人認為,在線教育不能教給學生創造性地解決問題能力和批判性思維技能。但是如果要嘗試解決問題,學生必須先要掌握一定的知識概念。因此通過為第一步提供 具有成本效益的解決方案,我們才可以集中寶貴的課堂時間用于更多解決問題的互動活動,以達成對課程內容更深入的理解,并培養創造力。
這種模式,我們稱之為翻轉課堂,讓教師有更多時間與學生互動,激勵他們,挑戰他們。在北加州洛斯拉圖斯學區使用罕學院系統來翻轉課堂進行混合教學后,第七年級學生的數學成績得到大幅提高,有41%學生達到先進或精通水平,同比增長23%。
從2010年美國教育部的一份基于45項研究的分析顯示,在線學習與面對面學習效果一樣,而混合學習的效果是大大超過這兩種方式的任何一個。
在線教育,可以達成兩個目標:學生會很幸運能遇到更棒的教師,混合學習也意味著在相同或更低成本的情況下得到更好的學習結果。全球可能有無數的人沒有機會親身參加優秀的現場教學,不過在線學習可以從另外的路徑打開這扇封閉的門。
納爾遜·曼德拉說:“教育是最有力的武器,你可以用它來改變世界。”
利用技術為教育服務,讓我們能用有生之年來改變世界!