关于翻转的课堂研究(二)

时间:2017-07-20 13:19 来源:未知 作者:站长 点击:
自教育部推行第八次基础教育新课程改革以来,十年过去了,中学课改“门派”迭出,“招式”繁多,真是“乱花渐欲迷人眼”。然而成效如何呢?
广大一线教师是课改的具体实施者,而学生是学习的主体,所以课改的成效首先得由教师和学生来评价。2011年,21世纪教育研究院与中国教育网合作开展了网络调查,包括西藏、新疆、青海在内的全国29个省区市的近4000名中小学教师接受了调查,其中城区、乡镇、农村分布均匀。结果表明:仅1/4的教师对新课改成效满意;新课改后教学难度加大,学生课业负担加重;新课改在高中成效最差。
课改的阳光并没有照进教育的现实。为什么会出现这种情况呢?原因当然是多方面的,专家们也已经总结出了很多,在这里毋庸赘述。但我们认为其中一个很重要的原因是:课改总是自上而下地推进,广大一线教师和学生往往是依令行事,并无多少话语权。课改的制定者对宏观的教育理念研究得比较多,对教与学的现实往往缺乏深入和具体的感知,制定的课改措施往往不接地气儿,缺乏操作性。所以,新课改应当探索以学校改革为主、广大教师和学生主动参与的自下而上、上下结合的推进之路,这样才能让课改的阳光照进教育的现实。
从自身需求推进课改,寻找学校特色发展之路
从社会评价看,聚奎中学虽然是重庆市重点中学,但本质却是一所区县级农村中学。学校的发展一直以来受到诸多因素的制约。从2007年起,学校就着手实施新课改寻求突破。因此我们从许多课改成功学校学习经验,并进行了诸多尝试。不过,这些尝试最后都不了了之,并没有取得预期的效果。究其原因还是在于我们没有从本校自身情况出发,导致初期课改实验的失败。经过不断的尝试和总结,从学校领导到普通教师都达成一个共识——我们应该从培养学生核心竞争力、办出学校特色出发来推进新课改。
第一,现在普通高中办学同质化竞争严重,都在抢生源、争资源。由顶尖营销大师杰克•特劳特(Jack Trout)和史蒂夫•里夫金(Stcve Rivkin)合著的书——《与众不同:极度竞争时代的生存之道》,通过许多生动的故事,告诉人们:同质化竞争已经过时,在这极度竞争时代,只有实现特色化竞争的企业才能生存;如果你的产品是特色化的,整个世界就会为你敞开大门;令你的企业和产品与众不同,形成核心竞争力。另外,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年) 》也指出:“扩大优质资源,推动普通高中多样化发展,鼓励普通高中办出特色”。
第二,培养学生核心竞争力可以将普通生源转化为优质生源。传统观念认为优生和“差生”的区别在于分数的高低,实际上考试成绩只是表象。学生在学习中比拼的是学习方法、意志品质、眼界等,这才是学生的核心竞争力。
因此,聚奎中学必须找到自己的特色,让自己的教育与众不同,才能在众多“重庆市重点中学”中脱颖而出。学校准备了5~7年的规划来实施一条特色发展之路。
从全球教育寻找经验,用科技推动高效课堂
科技是第一生产力,但是我国的基础教育对科技的利用率非常低。技术对于教育首要的作用就是减少重复劳动,节约知识传授的时间,帮助学生实现个性化学习。而个性化学习被公认为是最好的学习方式。为此,在对全球最新教育技术发展进行追踪后,我们发现以下两个趋势:
1.价廉物美的新技术和新设备
(1)高速互联网。互联网就是能够相互交流、相互沟通、相互参与的互动平台。通过高速互联网,我们可以建立各种联系。
(2)“云计算”。“云计算”改变了我们设置和使用软件、文档储存的方式,无论我们在哪里,或选用什么工具,都能查阅到我们的信息。
(3)廉价智能终端。随着生产工艺的提升和生产成本的下降,一部智能手机或一部平板电脑售价仅仅1000元左右。我校绝大多数学生家庭都能承受这个价位。
(4)简便的软件工具。由于软件工程师的不懈努力,许多教育软件工具简单、易学、好用。
(5)海量教育资源。互联网的“互联互通”,为每个人上传教育资源提供了便利,各种资源在互联网汇聚,形成信息枢纽,通过高速互联网,我们可以轻松获得海量教育资源。
2.翻转课堂模式浮出水面
2011年11月28日,加拿大著名媒体环球邮报题为《课堂技术发展简史》的文章中,罗列出自公元前2400年到现在影响课堂教学的重大技术变革。2011年的变革则是“翻转课堂”。
2011年12月5日,纽约时报科学版登出一篇文章《科技是个性化学习的护照》,作者是斯坦福大学人工智能实验室的Daphne Koller教授,她认为翻转课堂等技术支撑下的教学新形态可能是自欧洲文艺复兴以来的教室授课模式之后的重大变革。
美国著名在线教育媒体电子龙8国际娱乐首页网评选出2011年十大教育技术事件,翻转课堂名列其中。在线大学网onlinecollege.org列出2011年美国翻转课堂前15所学校,并谈到2011年美国翻转课堂实施成果喜人。
为此,我们组织教育科研队伍对此做了大量的研究。我们发现,翻转课堂能为师生节约大量时间,从而去培养学生的核心竞争力。于是,我们决定借鉴翻转课堂模式,用技术帮助学生个性化学习,实现我校推进新课改、发展特色化办学的设想。
翻转课堂“翻转”了什么?
在明确方向后,聚奎中学的翻转课堂实验就紧锣密鼓地行动起来了。我们首先搭建了视频和学习管理平台,为每位学生发放了平板电脑作为学习终端。其次在高2014级中随机选取了两个实验班级,在语文、数学、英语、物理、化学、政治、历史、地理8学科中主要“翻转”了以下几个方面:
1.转变和四个注重
四个转变:从“注知识的传授”向“关注学生的发展”转变;从怎样“教教材”向怎样“用教材”转变;从注重“教”向注重“学”转变;从“传统教学”向“新理念教学”转变。
四个注重:注重了学习过程,注重了学生活跃的思维方式培养,注重了学生自主学习习惯的培养,注重了学生合作精神的培养。
2.少讲多学,合作共赢
翻转课堂与聚奎中学原有的“541”高效课堂模式结合,真正实现课堂的高效。我们认为,学生的学比教的教更重要、更关键。传统课堂40分钟的讲解浓缩为15分钟,教师少讲、精讲,节约群体授课平均化教学的时间,学生就有了大量的自主学习时间。我们所理解的“合作”包括师生合作、生生合作、师师合作,“共赢”包括教师的职业发展和学生的全面成长。学生课前已经完成了对知识的学习,在课堂上先独立做作业,对于难题则通过小组协作的方式来完成,组内不能解决的通过全班来解决,全班学生都不能解决的由教师来解决。在学生独立或互助学习时,教师巡视课堂,给学生以必要的个别指导。翻转课堂让所有学生都有事可做,让所有学生都“动”起来、“忙”起来,增加了师生之间和生生之间的互动和个性化的接触时间。
3.课余学习与课堂练习
传统的课堂是“课堂学习+课后练习”,而翻转课堂则是“课余学习+课堂练习”。实验教师提前一周录制好教学视频并上传至学校服务器,学生在自习课或课外使用平板电脑从服务器上下载并观看教学视频,回到课堂上与教师和同学面对面交流、讨论和完成练习。
4.减少教师的重复讲解
传统的班级授课制只能抓中间层级的学生,很难照顾到优等生和后进生。所以,在传统的课堂往往会出现这种情况:优等生 “吃”不饱、后进生“吃”不了,优等生觉得教师重复啰嗦地讲“简单”的知识,后进生觉得教师讲得实在太快以致来不及理解和做笔记。科技能解决班级教学弊端,帮助学校达成一对一的教学,从而实现教学效益的最大化。学生观看教学视频时,看不懂的反复看,并且可以随时暂停教师的“讲课”,有更充裕的时间做笔记和理解,减少教师的重复讲解。学生如因特殊原因请假缺课,也不必担心落下课业。由于教学内容得到永久存档,期末复习时,学生如要补漏,只需点击,教师的教学内容即可重现。
5.让优等生可以加速学习
翻转课堂实验的理论设计是教师提前一学期录制好教学视频,而第一阶段我们只能做到提前一周。学生的学习有很大的学科差异,传统的课堂教学很难让学生得到个性化教育服务。在优势学科中,学生可以加快学习进度,做该科的“先遣部队”,而不必像传统课堂一样跟随大部队,从而更好地发展这一优势学科。
6.即时掌握学生的学业情况
教师在备课时已经将一部分练习(目前主要是选择、填空和判断三种题型)上传至服务器,学生在课前根据预先录制好的教学视频自学完后,马上在线完成相关练习,学习平台会立即反馈正误。学生根据作业反馈决定是否再次学习本课内容,错误的记忆和理解得到及时纠正。通过一套统计软件,教师登录教学平台后立即知道这名学生对本课知识的掌握情况以及全班学生的整体学习情况,进而帮助教师调整教学进度、难度,制定个别辅导计划。
“翻转”中的问题与对策
2011年12月30日,翻转课堂课改实验执行组对参加本阶段实验的所有教师和学生分别进行了问卷调查。问卷共有11个封闭式问题和两个开放式问题。给学生分发了120份问卷,回收有效问卷117份。对封闭式问题的统计结果表明:对于翻转课堂,82.9%的学生比较喜欢或非常喜欢,88%的学生认为提高了学习兴趣,88.9%的学生认为增强了学习信心,88%的学生认为知识要点更易理解,96.6%的学生认为帮助自己做好笔记,63%的学生认为作业完成的质量更好。当然,还有17%的学生认为增加了学业负担,这是值得我们认真研究的课题。给参加本项目的教师分发了17份问卷,回收有效问卷16份。100%的教师接受这种教学模式,并愿意在下学期继续参与本项实验。同时,实验教师也在开放式问卷中提出了问题,表达了他们的一些疑虑。
开放式问题的回答主要涉及以下几个方面:硬件设施的问题,教学问题,管理问题和学科建设的问题。
对存在问题和拟解决措施,我们用以下表格予以说明:
存在问题 拟解决措施
问题
类型
具体问题
 
 
 
普遍
问题
网速太慢、下载费时 购置新服务器
电容量太小 学生自购外置电池
没有在线练习 学习平台搭建
视频内有杂音 安静的录制环境
长时观看对眼、耳的潜在损害 降低视频亮度、外放声音、严控视频时长(每节15分钟)
 
 
教学
问题
除英语外声音太小,普通话不标准 增加音量,可使用四川话
内容死板,语言单调,过于严肃 注入感情,语言更具亲和力
文科不知怎样做笔记 对重点知识加标记或语音提醒
实验教师的拓展不够,没有实现“翻转” 增加对实验教师的培训
没有足够的时间看视频和完成作业 增加自习,晚自习老师不再讲课
管理
问题
个别学生下载了非学习内容 把端口封掉、不定期抽检平板电脑
学科
问题
语文:语言更流畅。数学:增加例题。物理:更详细。政治:声音大点。历史:放慢语速。
 
当然,聚奎中学的翻转课堂还远不是一个成熟的课改实验项目,她还处在一个萌发的阶段,她的成长还需要我们长期不懈的努力。但是,我们有理由相信,这是一个自下而上的课改模式,是一个被参与师生广泛赞同的模式,是一个真正接地气儿的模式,是一个能让新课改理念与教育现实接轨的模式。所以,我们拭目以待吧!
①2011年秋天,美国明尼苏达州斯蒂尔沃特市石桥小学开始了数学翻转课堂试点计划。五六年级的学生们回家看教师的教学影片,回到课堂上可以在教师和同伴帮助下完成作业。因此,他们不再有和父母一起做作业时因不会做题而出现的挣扎和挫折感。学生可以按自己学习进度在家里观看10 ~15分钟讲课视频;之后会接受三到五个问题的测验,看他们是否理解教学内容,测验结果会即时反馈给他们。在学校教师使用Moodle跟踪学生在家学习的过程,看到谁看了影片并完成测验,这样更容易锁定那些学习有困难的学生。学校的教师和管理人员决定实施翻转课堂尝试,因为他们相信不同水平学生都有个性化学习的需求,而翻转课堂能帮助他们有更好的学习体验。
②当谈到帮助青少年学习时,美国高地村小学正在尝试的东西会让很多人眼前一亮。在二年级,许多教师就在尝试翻转课堂;各年级都鼓励学生带技术入课堂,包括电子书、平板电脑和智能手机。如果你觉得这还不够,那么去看看他们的“星巴克教室”:传统教室中的一排排整齐课桌不见了,空间充满的是圆桌、舒适的沙发和软垫椅子,以及一排电脑终端。好一个非正式的舒适环境,“翻转”得够彻底!校长肖纳•米勒说,这样的想法来自学生,他们希望在教室中更加放松,有类似咖啡馆的氛围。这种新风格的课堂是德州路易斯维尔学区努力建立面向21世纪的学习环境的一部分。以科技为中心的战略似乎得到了回报,学生们更喜欢在这宽松的环境中学习,他们的表现也越来越好。这所学校给我们最大启示是:不要害怕尝试新的东西,你可能会得到一些意外的惊喜。
③林地公园高中是翻转课堂的起源地,大部分翻转课堂的“粉丝”们都感谢这所高中的开创性的实践。该校两名科学教师(乔纳森•伯格曼和亚伦•萨姆斯)想出的方法,为学生录制在线视频课程。起初,只是为那些耽误上课的学生而准备的讲解,但教师很快就意识到,用视频来复习和加强他们的课堂教学能让所有孩子受益。之后,两人意识到,也许他们已经“迷迷糊糊”做了一件伟大的事情,并创造了我们现在所说的翻转课堂的教学模式。实践中,师生双方都认为,是综合的翻转课堂的学习方法而非单独的视频在起作用。伯格曼和萨姆斯觉得这套方法让他们有更多的时间给予学生个别关注,建立更好、更紧密的师生关系,而这往往可以促进更大的学习动机。自他们率先开始翻转课堂后,这种方法不胫而走,现在全球数以千计的学校在使用。
④如果有一所学校能展示翻转课堂真正的成功的话,柯林顿戴尔高中算一个。在用两个班经历了两年的翻转课堂试验后,校长格雷格•格林大胆地在全校实现了翻转模式。学生在家看教师录制的5~7分钟的讲解视频,做笔记并写下遇到的问题;在课堂上,教师会重讲多数学生有疑惑的概念,并用大部分时间来辅导学生练习,对学生的作业给予及时反馈。学校还解决了部分学生在家上不了网这个问题,课前课后分别提供校园电脑一个小时的访问,或在特殊情况下,允许他们使用智能手机观看视频。在实施翻转课堂一年后,学生们的学业成绩大幅度提高。165名新生中,只有19%的英语不及格,而原来一直在50%以上;数学课上也看到了类似的结果,不及格率从44%降至13%;科学和社会研究的不及格率也下降了。另外学生们的挫败感减少、自信心增强,违纪的事件也大幅下降。曾经,这所底特律的郊区学校是本区声誉最差的学校之一,现在正发生着巨大变化。
⑤在美国马里兰州波托马克市的布里斯学校,史黛丝•罗桑的AP微积分课程显示出两个与众不同地方:一是学生没有显得不堪重负,二是教师在课堂上讲得很少。教学效果也令人意想不到:史黛丝提前一个月完成课程,AP考试得到满分5分的学生人数明显增加。这一切源自史黛丝翻转了AP微积分课堂,这不但帮助学生轻松理解经常难以掌握的微积分核心概念,并帮助她一个学期能完成更多的AP考试材料。史黛丝使用平板电脑来录制她的讲解过程,并上传到iTunes,要求学生在家观看;如果看不懂就反复看,还是有疑惑就请教朋友。第二天学生来上课,主要任务就是弄清问题和完成作业。“我总是告诉他们,首先,最好的选择是你自己解决问题,如果不能,再向你的学习伙伴请教。最后,你才问我。”史黛丝说,“我的学生告诉我,他们最喜欢的是可以让视频暂停以便做笔记和有机会思考,而混淆时还可以倒回来看,然后在考试之前,能够重新观看部分重难点视频来复习。”史黛丝还谈到,翻转课堂后,她的学生学习更独立,很少焦躁。对于许多学生来讲,最难的部分是应用所学知识来完成习题集,所以她在课堂上讲得很少,更多时间用来进行一对一答疑,辅导学生作业。
⑥在密歇根州的东大急流城高中是一所大学预备走读学校。现在翻转课堂模式在该校变得日益流行,因为它让师生们能从容应对AP课程大量的学校内容。第一位尝试这种教学方法的是AP生物学课程老师詹尼斯•霍夫。她发现,翻转课堂给了她更多的时间用于与学生做科学实验和互动,而不会像以前那样在课堂上为完成课程进度而忙碌讲授。与很多上AP课程的教师一样,詹尼斯发现,在指定分配的课程周期内试图涉及所有教学内容,时间是最大的障碍。她还发现花去她40分钟的课堂讲解可以压缩在10-12分钟视频中,节省了她和学生的时间。“学生在家庭作业时间观看教学视频,接着写一个简要的总结,并进入Google调查表回答上面的问题,”她说:“我会读到他们的问题,并准备学生们不懂需要上课时一起讨论的材料,或更好地利用我们在一起的时间完成实验项目。” 詹尼斯和其他教师承认,整体翻转课堂需要教师更多的投入时间去准备。还有一个挑战是要保持学生自觉负责,课前不观看录像的学生将有可能在这种学习模式中迷失。
⑦在得克萨斯州达拉斯地区的生活学校,布雷特•维廉是一名有13年工作经验的教师。他在不同班级实施有区别的化学教学翻转。布雷特同时任教常规生和优等生化学课程,他发现翻转课堂让不同层次的学生都能受益,也为教学提供多种可能性。因此他开发自己的教学材料来翻转相应的化学课程。首先,由于翻转课堂的实施,带来了课堂时间的增加,于是布雷特和他的学生们有大量的时间进行增强的课堂活动,如讨论、实验、互动和基于项目的学习。同时,也有更多的时间帮助学生应用化学到现实世界中,解决日常生活中的问题。其次,布雷特利用翻转课堂实现真正的分层次教学。普通学生可能在基本技能上需要额外的帮助和花费更多的时间,而较好的学生则要花额外的时间在实验室和小组活动。优等生在学习积极性和技能方面都略胜一筹,因此他们需要更快的学习步伐和更多的学习材料来为学习AP课程做准备。再次,翻转课堂能帮助实现个性化学习。布雷特能有效评估每位学生的学习,并针对学生的基础提供相应的自定义课程内容,与学生一起解决问题,发现学生各自的优势,把学生推向更高的水平。布雷特的实验结果基本上是正面的,并在第一年就实现了全部学生的成绩提升。
⑧当看到翻转课堂能让学生受益时,像卓伊•柯凯隆这样的私立学校教师也开始尝试这种新的教学形态。卓伊在印第安纳州波利斯市圣托马斯•阿奎那天主教学校教英语。他的灵感来自其他教师使用翻转课堂,不过他决定利用技术寻求更多改变。卓伊录制讲座短片来给学生讲解如何采用正确的语法写作。学生在上课时就使用Google文档来写作,在他的帮助下编辑段落、编排格式和解决其他问题。“大多数人把主要精力集中在视频制作。但实际上,最重要的是在课堂上,你如何支配增加的自由时间,“卓伊说。在实验还只进行两个月时,卓伊已经感觉到学生的学习有了明显改善。他承认他的第一年实验是遇到了一点困难,因为它需要一套新的课堂管理技巧,以及需要更多的时间追踪和帮助学生,他最重要体验就是“在上课时间我能做到与每个孩子进行一对一教学。”
⑨不是所有的教师都爱翻转课堂的想法,高中教师雪莱•赖特就有着与众不同的体验。雪莱在加拿大萨斯喀彻温省穆斯乔的草原南高中教英语、科学和技术。她不认为翻转课堂是现有教育的救星,因为“晚上看讲课视频、白天做作业”这种形式只是传统课堂的重新安排。但她认为课堂时间的释放,在正确的教师手中是一个巨大的机会,特别适合探究性学习。雪莱不是在她的所有课堂教学中使用翻转,也不是每晚都分配给学生视频讲座,她更喜欢有选择地进行。“我在学生需要新的信息时才使用翻转模式。”她说。通常情况下,她分发给学生的可能不是讲课视频,而是旨在建立好奇心、启发学生思考的简短片段。这些视频配合着一个班级的维基一起使用,帮助学生组织、交流和理解材料。
⑩加州河畔联合学区的翻转课堂最大的特点是采用了基于iPad的数字化互动教材。这套用于试验的代数I的互动教材由专门的教材公司开发(59.99美元/套),里面融合了丰富的媒体材料,包括文本、图片、3D动画和视频等,还结合了笔记、交流与分享功能。与其他地区教师通过自备视频和教学材料翻转课堂相比,互动教材更节省教师的时间,更吸引学生沉浸其中。不过通过购买互动教材翻转课堂需要投入更多的资金,这在目前经济不景气的时期显得不合时宜。然而试验的成效还是让学区觉得物有所值,据统计结果显示:使用互动教材的学生中有78%的人获得了“优秀”或“良好”排名,而使用传统纸质教材的学生只有58%获得了相似排名。更有好消息是苹果公司推出了低价互动教材(14.9美元/套),并发放了免费易用的互动教材制作工具,可以预见翻转课堂将越来越精彩!
科技是个性化学习护照
斯坦福大学人工智能实验室的教授  达芙妮•科勒
现有的教育体系已经岌岌可危了。以美国为例,在发达国家当中,美国的小学数学和科学教育仅排名第55位,高中毕业率处于第20位,而就读科学和工程专业大学本科的学生人数比则处于第27位。
作为一个完善的社会,我们能且应该投入更多钱来办教育,但这仅仅是解决问题的一方面而已。高质量的教育成本太高,这是受制于众多的人口。在所有国家和社会,这对学校的都是很大的挑战。因此,我们需要显著降低成本,同时提高教育质量。
这看起来是对矛盾,我们可以试着从历史中获得一些思路。在19世纪,美国60%的劳动人口从事农业,但还是常常有粮食短缺的问题存在。今天,农业只用了不到2%劳动人口,但粮食却很充裕。
这一成功过渡的关键是使用了技术——GPS导航农机轮作战略——大大地提高了生产力。相比之下,我们的教育方式,自文艺复兴以来就一成不变:从中学到大学,大部分教学都是由教师在人满为患的房间讲课来完成,而这些学生只有部分集中了注意力在学习。
我们怎样才能提高教育的效率,同时降低成本呢?1984年,本杰明•布卢姆展示了个别辅导以巨大的优势超过标准的群体教学模式:被辅导学生表现的平均成绩优于98%的标准班学生。
不过,直到现在,对于任何国家也很难负担得起个别化教育。但我认为技术为实现这一目标提供了新的途径。
让我们来思考一下罕学院( Khan Academy)的成功,它源于萨尔曼•罕试图远程为小表亲教数学。罕录制了简短的讲解视频,并放到网上,再配以自动评分的练习题。没想到这个简单的方法是如此吸引人们关注。到现在为止,已经有超过700万个视频被亿万观众观看。
斯坦福大学最近放置了三个计算机科学的在线课程,使用了类似的方式。值得注意的是,在头四个星期,就有30万学生注册这些课程,以及数以百万计的视频浏览量和成千上万人提交了作业。
我们能从这些成功案例中学到什么呢?首先,我们看到视频内容激发了学生参与——因为很多学生是看着YouTube上的视频长大的,另外这些视频也容易被教师制作。
其次,呈现的内容短,碎片化,比起铁板一样的长达1小时的讲课,更适合学生的注意力跨度,并为个别学生提供灵活的定制化教学。准备不足的人也可以暂停一会补足背景材料,再没有来自同学和老师的眼神让自己感到不舒服。
相反,对主题有天赋的学生可以快速向前推进学习,避免无聊和分神。总之,每个人都能获得了类似于个别辅导那样个性化的学习体验。
被动观看视频是远远不够的。教学的重要组成部分还包括学生通过练习和评估来参与学习。这些练习的设计不仅要评价学生的学习,而且,更重要的是通过上下文的提示来回忆和思考,以加强理解。
此外,测试还提示学生们在掌握一个概念后自主向前推进学习,而不是当他们已经完成了任务还不得不盯着老师,听他讲解。
对于许多类型的问题,我们现在都能做到自动评估学生的完成情况——在他们练习的同时对他们的表现给予即时反馈。使用一些新的技术发展的成就,我们自动检查多种问题答案的能力将越来越接近人工的水平。
当然,学生与计算机交互还是有些缺陷。学生还需要能够向老师提问或与同伴讨论材料。我们怎样衡量的数万名学生的互动交流呢?
斯坦福大学的在线课程提供了一个论坛,使学生可以对问题投票和作答。通常最重要的问题会被顶出来,以便得到最快的回答——往往由另一名学生完成。未来,我们会完善网络技术以支持更多更好的交互,比如:用低成本的方法支持大规模的实时的小组讨论。
尽管,许多教育研究都仅基于几十个学生的数量。不过,从广泛地意义上能让我们确定在线模式能起到什么作用。网络技术可以捕捉每一个点击:哪些学生观看超过一次,他们在那里停顿了一下,他们犯了什么错误。这组数据对于了解学习过程是一个非常宝贵的资源,能帮助我们找出哪些策略才能真正最好的服务于学生。
有人认为,在线教育不能教给学生创造性地解决问题能力和批判性思维技能。但是如果要尝试解决问题,学生必须先要掌握一定的知识概念。因此通过为第一步提供具有成本效益的解决方案,我们才可以集中宝贵的课堂时间用于更多解决问题的互动活动,以达成对课程内容更深入的理解,并培养创造力。
这种模式,我们称之为翻转课堂,让教师有更多时间与学生互动,激励他们,挑战他们。在北加州洛斯拉图斯学区使用罕学院系统来翻转课堂进行混合教学后,第七年级学生的数学成绩得到大幅提高,有41%学生达到先进或精通水平,同比增长23%。
从2010年美国教育部的一份基于45项研究的分析显示,在线学习与面对面学习效果一样,而混合学习的效果是大大超过这两种方式的任何一个。
在线教育,可以达成两个目标:学生会很幸运能遇到更棒的教师,混合学习也意味着在相同或更低成本的情况下得到更好的学习结果。全球可能有无数的人没有机会亲身参加优秀的现场教学,不过在线学习可以从另外的路径打开这扇封闭的门。
纳尔逊•曼德拉说:“教育是最有力的武器,你可以用它来改变世界。”
利用技术为教育服务,让我们能用有生之年来改变世界!
 
可汗学院转变教育规则
“这是我最喜欢的练习。”马修•卡本特说,我目光越过他肩膀在他的笔记本电脑屏幕看到了这位五年级的学生正在考虑的数学问题。是一道反三角函数题:COS -1(1)=?。
在短暂思考后,卡本特点击了“0度”这个选项,很快,电脑反馈回答正确。然后,又自动产生另一个问题,就这样一个又一个,直到在短短几分钟内,连续完成了10道题。目前为止,他已经疯狂地完成了642个反三角函数问题。“我花了好多时间才办到”他说,样子有点腼腆。
卡本特是加州的洛斯拉图斯地区一所公立学校圣丽塔小学的一名小学生,按理还没到学习反三角函数的层次,即便是在最好的学校也没法如此超前。事实上,在该校的小学五年级,数学课的内容应该是简单的分数、小数和百分比。据他的老师卡米•劳德森解释,正常情况下学生要到高中才需要学习反三角函数,不过也有例外。
教师用罕学院翻转课堂
从去年11月起,劳德森开始在班上使用了罕学院(Khan Academy)的视频教程。罕学院是一个教育网站,就像它宣传的那样,旨在“让任何人学习任何东西,且是免费的。”学生或任何上网的人,都可以观看网站提供的2400多个视频。该网站的创始人,萨尔曼•罕,巧妙的讨论着数学,科学和经济学。这些视频浓缩着知识的精华,通常7至14分钟之久,由罕一边手写公式和图表在屏幕上演示,一边讲述一个数学概念或解释如何解决问题。就像绿野仙踪一般,罕一直在幕后从未出现在自己的视频中,视频只有罕的声音和一些手绘方程。除了这些视频,该网站还提供具有自动生成练习题和奖励机制功能的软件。如果正确回答一系列问题,或者说达到了相应的数学水平,就会得到类似于电子游戏中的徽章奖励。(卡本特已经把52个数学地球徽章收入囊中,这需要很多小时的辛劳学习才能办到,他的同学们都非常的羡慕和敬畏。)
最初,劳德森以为罕学院可能仅仅是日常教学的一个有益的补充。但情况很快超出预期,她现在用自己的方法“翻转”了以前的课堂教学方式——学生可以在家看罕的视频以替代她的一部分讲解;然后,在课堂上,他们把精力集中在练习题。这个想法颠倒学校正常的教学安排:孩子们用课外时间观看讲解,在学校时间做家庭作业。劳德森承认,这听起来不可思议。但这个翻转是有道理的,因为学生在做功课遇到困难时,最需要找人解惑。而此时劳德森就在身边——罕学院教师提供了一个应用程序界面,让教师能看到学生被问题卡住的瞬间——正好能帮到他们。
“我能够在需要的时候给予具体的、针对性的帮助,”她说。课堂被翻转后,劳德森的学生们在按自己的进度学习。每当完成相应内容并准确无误的回答了问题后,罕学院的网站会自动推荐新主题让他们继续学习。如外科手术般精准的指导,使卡本特这样优秀的孩子如火箭般遥遥领先;另外班上有一半以上的孩子也超前学习了代数和几何的内容;甚至连一些极差的孩子也正在改善——在年终测试中她的学生只有3%被列为平均或以下,相比中期的13%有大幅下降。
罕学院破解1对1教学难题
多年来,很多像劳德森这样的教师都在抱怨面向班级“中等”学生授课——教师站在白板前,试图让全班学生按相同的步伐来学习同样的东西——这种集体教学行为的失败。这样的方式从来没有真正的起作用:因为优生吃不饱,差生吃不下,这会导致班上一半的注意力都不集中。在80年代初兴起了个人电脑,教育工作者们希望这种技术可以解决这个问题,为每个孩子提供合适的定制课程。不过,很多学校已投入了数百万美元以发展先进的课堂技术,但努力似乎都白费了。
萨尔曼•罕的视频并非神物,大多数都是在他自己的小办公室里录制。但他的一些粉丝却认为,罕无意之间破解了面向中等学生教学效果平庸的困境。粉丝中最值得注意的是比尔盖茨,其基金会为罕的网站已投入150万美元。“我一直在寻找喜欢的东西,显然它是如此重要(指罕学院),”盖茨说。他认同罕的做法,表明教育可以真正做到被定制,即在每个学生在需要的时候能得到专门的帮助。
目前,罕学院网站变得非常流行,每个月超过200万用户观看他的视频,连带每秒钟约有15个练习题被完成。罕显然正富有成效的帮助着学生们掌握一些困难且重要的课程内容。
即便如此,我们还是无法清楚罕学院将带给我们什么?不过,像卡米•劳德森老师班上的学习模式正在开始把它的价值挖掘出来。
教师们早就知道“一对一辅导”有效,在1984年,教育学者本杰明•布卢姆就精确指出了它到底多有效。他主持了一项元学习研究:把一些学生从班级抽出,并给予个别化教学的研究。布卢姆发现,给予一对一学习关注的学生比留在正规课堂的同龄人的测试水平超出两个标准差。那么这会有多大的改善?即学生的标准测试成绩从50分飞跃到了98分。布卢姆的研究结果在教育界引起了轰动,但最终他们并没有以此改变课堂教学的基本架构。毕竟一对一教学是出奇的昂贵,什么样的国家可以负担得起一名教师只教一名学生?
“我们一直都知道,一对一是最好的教学方法,只是我们一直没有办法做到这一点。”对此,罕有自己的体会。
罕是南亚裔美国人,是一个朴实而幽默的普通人,但这并不影响他正在创造出的奇迹。罕一直保持着极快的生产效率:网站上每一个视频都由他亲自录制,且每个工作日能完成多达8个新的视频。他的视频教学内容涉及面很广,从简单的科学和数学主题到复杂的社会经济话题都有涵盖。这得依赖于他接受过大量的正规的高等教育,其中包括来自麻省理工学院三个学历(在数学学士学位和计算机科学学士和硕士学位),还有哈佛大学的MBA学位。他还经常涉猎到专业领域外,如编写维基百科、网站、个人图书馆以及参与朋友的课题研究等等。
罕从来没有打算成为教育革新者。在高中便展现数学天赋的他,最初希望成为理查德•费曼式的理论物理学家,后来他发现自己更可能在计算机领域有一番成就。不过,罕于哈佛商学院毕业后,还是去了沃尔资本对冲基金工作,在那里他研究固定资产投资。在沃尔,他学会了如何快速适应自己不熟悉的领域。他的老板丹•沃尔发现,罕在培训初级金融员工时有自己独特的教学方法。“他有很好的天赋和奉献精神,这在竞争激烈的华尔街相当难得。”这是沃尔对罕的评价。
接下来,他与教育的故事便开始了。在2004年,罕的13岁的侄女,住在外地的纳迪亚,请他辅导数学。罕通过电话给纳迪亚讲解,同时为了阐述的更清楚,他还利用雅虎通的涂鸦功能来图解数学概念。但当他们不能同时在线时,他就在Windows“画图”工具上书写讲解,并录制成教学视频,然后放在Youtube上让纳迪亚自己去看。
有一天,纳迪亚告诉他,她不想在电话听他讲课了,她只想看他的录制的视频。为什么呢?因为这样,她能根据自己需求多复习几遍视频,并能随时跳过会的内容,着重学习不懂的地方。“相对电话辅导,她更喜欢看视频教学”罕似乎也没想到。
罕灵光闪现,他意识到,补习是减少学习的障碍,而不是找个人在旁边监督和控制自己。纳迪亚在自己控制听课进度的时候学习得更快。“最糟糕的时候是,当你学习时,总有人站在你身边问‘你做完了吗’”罕理解到了侄女的做法。
罕发现,美国数学教育现状非常糟糕。当他开始辅导其他几个侄儿时,他不安地发现,孩子们掌握的基本知识很不牢固。即使在简单的除法问题,他们都没办法迅速的做出回答。罕想让孩子们重新从简单的开始,让他们重拾自信,接下来才能开始更难的学习。
罕决定从训练入手。他用java编写自动练习软件。如果他们能连续回答对10个问题,软件就会把他们带入下一个较高的水平继续解决更难的问题。虽然罕并不熟悉教育学术语,他正在实施的就是经典的“掌握学习”——在推进到新的学习之前要求学生证明他们已经掌握了所学内容。
好事传千里。不久后,罕发现,成千上万的人在YouTube上观看他的视频。包括一些被物理所迷惑的学生,以及想重新获得大学学历的成年人。罕开始越来越多的关注他的网站,为了制作新的视频和互动习题,他时常熬到午夜。粉丝的电子邮件蜂涌而至,他们的强烈关注让罕非常吃惊。
“你使我认识到,当学习材料被放到正确的地方,任何人都可以它来学习,”即将进入宾夕法尼亚大学的19岁的汤姆•布兰纳在邮件中写到。当布兰纳的数学下降到C等后,是罕发布的视频拯救了他,并帮助他通过了最终的高中测试。“我一直被‘圆’的课程内容所困惑,教科书基本上帮不上忙,”布兰纳说。“自从我看了你的视频后,一切都迎刃而解。”现在这位年轻人正计划攻读计算机科学学士学位。
2009年,罕决定把他的业余爱好变成一个全职的工作。辞职后,他成立了一个非营利性机构,并得到了硅谷投资者约翰•杜尔的妻子安•杜尔的小额捐赠。人们的需求猛增,看他视频的人越来越多,罕也在他的小办公室快速的制作更多的视频。
在去年夏天,令人意想不到的事情发生了。罕收到正出席在“阿斯本理念节”的约翰•杜尔的短信:“比尔盖茨正在台上谈论你的视频。”罕立即打开现场的在线视频观看盖茨的演讲,一个他素未谋面的人正在为他唱赞歌;盖茨还透露,自己的孩子们也正在使用罕学院视频来帮助学习。不久后他与盖茨会面,收到了来自比尔和梅林达•盖茨基金会150万美元资助。后来谷歌也赞助了2百万美元。
“数学真的很难!”盖茨对记者说。他的基金会调查过失业状况,发现数学是就业的一个重大的绊脚石。因此,盖茨认为数学教育非常重要。
在众多YouTube上的流行的教育视频中,罕的视频无疑是最独特的,因为它非常实用:它目的是帮助人们掌握基本的知识,比如在小学和高中遇到的实用方程。传统上,这些视频可能枯燥而难懂。但罕设法让他的课在轻松的氛围中进行以保持学习者的参与。他说,这种轻松的方式不是装出来的,这是他认真准备的结果。他从来不写了一个脚本。他只是研究一个主题,直到他认为他可以即兴的讲解它(这样的准备随时随地进行着,如果是熟悉的代数10分钟即可,若是有机化学则可能会花近一周)。罕也从来没有对视频编辑过,要么一气呵成完成讲解,要么重做整个事情直到它满足要求。
罕怀疑有某种力量,隐藏在他从来没有亮相过的视频中。事实上在视频中唯一能看到的是他用手书写,并缓慢地填满整个屏幕。“这种方式,它似乎并不像我站在讲台上为你讲课,”他说,“它让人感到贴心,就像我们同坐在一张桌子面前,一起学习,并把内容写在一张纸上。”
当你听了很多罕的东西,就会觉得商业教育公司出品的教学视频中的声音生硬而虚假。在电脑上,罕翻出了一个关于钠钾泵如何在细胞膜中工作的YouTube视频。随着视频的播放,节奏单调的女性的旁白充满了他的办公室,让人倒胃口;老师居高临下语气就像她的学生都是白痴。“我的意思是,我无法集中精力听一分钟这样的课,”他说。
好多学生也指出,罕把隐藏在数学问题中的步骤解释得非常清晰——而这恰是被学校教师所忽略的环节。他有一种不可思议的能力居住在渴望学习的人的心中。“这真是超令人难忘,萨尔讲解得这么棒,”盖茨对此也赞不绝口。
罕学院系统成为课堂教学工具
去年11月,罕学院做了一个跳跃,从一个热门网站变成真实的课堂教学工具。罕与洛斯拉图斯地区学校合作,在该学区五年级和七年级尝试使用罕学院的学习控制系统。
罕认为,他可以为教师们提供学生在怎样学习的新视角。他设想的学习控制系统能跟踪学生学习的个人统计,即能显示学生观看过多少视频,回答了多少的问题,错的或正确的是哪些。通常情况下,教师们是用测验、作业和自己的观察,揣摩他们的学生学到多少。但它是一个粗略的过程。日复一日,就很难知道一个学生是不是在学习。罕说,有了这个控制系统就这一切将得到改观。
在2010年的秋天,用谷歌和盖茨注资的经费,罕聘请了一名程序员本•卡蒙斯,和一个设计师贾森•罗塞夫。罕并没分配给他们其他事项,而是让他们专注于学习控制系统的开发。各种功能的测量应用在商业世界里司空见惯,不过,两人并没想到,他们的软件还是让教师们吓一跳。“我们会去收集一些数据和制作图表,每次老师们都交口称赞,”卡蒙斯说,“这并非是什么复杂高深的技术。但他们完全惊呆了,仿佛之前从未有过。”
其中令人印象最深的是,在加州洛斯拉图斯区的伊根初中的七年级数学老师考特尼•卡德韦尔。当我来到她班上,她把我拉到她的笔记本电脑前,向我展示了她对孩子们学习的统计。她一边快速的翻阅着屏幕上的彩色图表,一边说明什么科目孩子们正在学习,他们观看了多少视频和完成了多少习题集。该软件还告诉老师学生在家里学习了多少分钟。
“噢,我的天哪,”当她查看到一个学生的帐户时,她突然尖叫起来。“克雷斯托夫,他在学习方程组?”显然,即使在该系统运行了近5个月后仍然让她感到惊喜。从数据显示,学生进步神速似乎在冲刺,在一两天内就掌握了几个新的课程内容。
卡德韦尔正在把这套学习控制系统运用到她任教的其它班级,用以帮助一些学习有困难的学生补习数学。其中一些来自移民家庭,家长不会讲英语,以至于不能帮助孩子的功课。去年秋天当她的七级学生入学时,一些孩子几乎只有三年级的数学技能。但是仅过半年,卡德韦尔看到了惊人的结果:这个班的考试成绩提高106%以上。
借鉴其它软件的思路,罕的团队为练习软件增加了类似于游戏中奖励机制。他们想出了一个办法,用徽章来奖励孩子们参与竞争。看到游戏化奖励机制激发了学生巨大的学习动力,洛斯拉图斯区的老师们惊讶得几乎目瞪口呆。当我参观圣丽塔小学五年级凯莉•拉弗蒂老师的班时,教室中有很多孩子围着笔记本电脑,检查彼此的最新战绩,并尝试帮助对方不明白之处。拉弗蒂指着一位正在完成除法问题的男孩,“他做了大约500个乘法问题,”她说,“我并没要求他做这么多。仅仅是因为有趣的事情在激励着他们。”她注意到,一名学生曾在家里完成练习软件上的问题,从前一天晚上的午夜熬到凌晨2点。
罕学院应对质疑和挑战
当然,并非所有的教育工作者都迷恋罕和他的网站。资深教育顾问盖理•斯塔格,一直倡导笔记本电脑在课堂上使用,但他认为罕学院并非在创新。他说,视频和软件模块,只最古老教学技术——讲课和训练的高科技版本。学校已成为“乏味测试的准备工厂,”他说,“罕学院是在迎合这种可怕的趋势。他的做法支持了这类的‘学校超过一切’的哲学,他们不会怀疑学校的一切,他们也不会挑战任何内容。”斯塔格钦佩罕努力提高教育质量的事实,但他说,有研究表明,那些在数学中挣扎的孩子并不会被一个视频帮助到。
西尔维亚•马丁内斯,一个专注于课堂技术的非营利性组织的总裁,他说,“他们正在做的事情真的只是死记硬背。”马丁内斯认为,所谓的“翻转”课堂,并非一个全新的想法,她怀疑这种做法对大多数孩子来说真的有用:如果他们无法理解在课堂上的讲解,当他们回到家中通过视频学习估计也难更好地领悟。
对罕的批评大多来自“建构主义”。该学派认为,孩子们对数学失去兴趣,是因为学校经常教一堆机械的规律,让学生来解决与生活脱节的问题。建构主义认为更好的办法是给孩子一些活动,让他们自己发现数学和物理的规律——比如,让他们使用适合孩子的编程语言,像Logo。“在学生探索的过程中,学习也在发生——而这个过程没有捷径。”马丁内斯在博客写到,“盖茨和罕声称他们正试图重组课堂,但他并没有做到。”
正如你的想象,罕激烈回击了说他是促进死记硬背的批评。“恰恰相反”,他说,越多的教师翻转他们的教室——让学生在家看他的讲解视频——就有更多的时间释放出来用于在上课期间开展创造性活动,如艺术,游戏,或集体头脑风暴更抽象的东西。“你实际上解放了课堂上,让它更加人性化,”他说。他不同意建构主义的看法:除非他们自己发现每一项规律,否则学生将不能真正理解数学。“艾萨克牛顿不会发现微积分,如果他没有学习过代数教科书。”盖茨更是尖刻:“这是胡说八道,如果你不能做乘法运算,告诉我,你能对社会做什么贡献?”
罕的网站的另一个限制是,训练软件仅能处理答案是明确对或错的科目,比如数学或化学。罕的视频很少涉及答案模糊的“灰色区”科目,比如历史。("灰色区"指介于对和错之间的范畴)
不过,罕和盖茨都承认没有简单的方法来自动化的教写作。即使题目和数学问题一样仅是对和错的答案,学生在测验中的成绩同样糟糕。罕认为在线教写作的方式之一是同侪审查——孩子们上传自己的作文,全班都可以阅读和评论。(事实上,许多教师,已经做到这一点。)在未来一年左右,他要发布罕学院的社区功能,在社区中学生可以书面形式帮助对方。他设想学生张贴他们解决不了问题,可以随时从来自世界各地的学生或教师那里得到指导;那些提供最好的帮助回答会被“顶”起来。
即使罕是真正的解放学生,让他们按自己的进度学习提高,但目前尚不清楚学校能否应付过来。年级的概念意味着学生群体按统一的步伐前进。那么,会发生什么情况呢?五年级的孩子,由于使用罕学院,他掌握了高中三角函数和物理,但仍然得像一个普通的10岁孩子一样学习写作、历史和社会课学习?这是罕的程序员本•卡蒙斯从一位看过罕学院介绍并喜欢这种理念的教师那里听到的。不知道“禁止成为超前学生”的现实是否可以改变,这正是关键所在。
是什么在改变着教育
罕的成功以及他高科技宠儿的身份,让他加入了对学校进行改革的激烈战争中。但罕反对我给他贴标签。他说,他对公立学校系统没有什么特别的敌意。事实上,他在洛斯拉图斯区的经验已经表明:公立学校的教师,也可以像其他人一样创新。“不要叫我教育的改革者,好吗?”他说。“我们并不想参加与政治关联的斗争。我们只试图建设有益的东西。”
罕似乎并不关心他是否改变了学校系统,他也不想改变教育机构的教学方式,他要改变的是人们的学习方式。但是罕也不希望学校系统及其拜占庭式的标准来决定他与他的网站,同时他也不想罕学院沦为商业化的教育公司。目前罕的团队增加到13人,他们正在把视频翻译成10种语言。他希望这些视频能让全世界需要它的人受益。
碰巧的是,有些从没听说过罕学院的教师已经在执行萨尔曼•罕的一些想法,他们在使用各种在线工具翻转他们的课堂。这一切或许正给予着我们一些启示......本文编译自《连线杂志》
 
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