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最新碎语:想象力比知识更重要

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穿越未来去上学

在过去几十年里,新技术的发展层出不穷,可是真正应用于课堂的新技术可谓少之又少,伴随我们每个人童年和青春的教室竟然几乎没有随着时代的前进而改变。虽然也有一些投影仪器走进教室,但黑板和粉笔至今仍然是教室的主要风景,老师在讲台上滔滔不绝,学生在台下洗耳恭听。世界的变化日新月异,满载着童真和青春的教室却如此守旧,是不是很奇怪?

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不过,教室的革命已经开始,新技术的应用将不断改变着教室呆板的面貌,未来的教室将会让我们这些过来人大吃一惊!

基于游戏的学习模式

如今的家长最担心自己的小孩沉迷于游戏而耽误了学习,在课堂上玩游戏更是要受到老师的严惩。不过,未来的游戏迷不但不会受到斥责还会受到鼓励,因为未来课堂上的学习将以游戏为主了。
当整个世界有互联网连接在一起,网络信息大潮一个波一个涛的汹涌而来,孩子们的注意力变得很难集中在一件事上。这不足为奇,因为这些孩子从小就接触各类视频网站、社交网络、智能手机,他们的所有疑问通过各大搜索引擎都能找到答案,所有他们想要知道的事情都有24小时不断更新的信息来补充。
为了迎合这些信息时代快节奏的一代,学校最终会放弃传统的机械式教学方式,贴近时代潮流。视频游戏过去被认为是分散学生学习注意力的罪魁祸首,但是,未来我们可以利用它来吸引学生们的兴趣。利用游戏来加强学生的学习效果、辅助教学将会成为未来的一大教学潮流。
许多课程知识可以通过游戏的形式来进行,比如说历史学习,就可以通过设计相关游戏,让学生们了解各个国家各个时代的多项历史大事。或许我们可以在游戏里参观英国女王的加冕典礼,可以在三国时代体验枭雄的世界,可以作为航海家体验新大陆的发现过程。可以把枯燥的随堂测验设计为通往下一关的关卡,只有很好地掌握了学习内容,才能进入下一关,以这样的方式让学生充满答题的欲望。
游戏中的等级是吸引玩家不断练习、花费大量时间的重要动力。在学习过程中也可以通过类似的模式,通过学生的学习状况给他们定下不同的等级。努力、参与度高、有创造性想法都会在一定程度上提高自己的成绩以及学习等级。通过这种方式鼓励、吸引学生完成学习任务,这可能比普通的表扬和嘉奖更加有效。
除了上面这些,还可以让学生参与游戏的制作,给他们充分发挥想象力的机会。未来的课程设置会与现在有很大差别,学生有机会接触更多学科,甚至可以自己设置学科。比如,他们可以从小开始学习游戏的制作、计算机的算法、服装的设计、桥梁的建造,不仅仅局限在几个固定的学科之中。通过多种多样课程的设置,让学生们体会到基础学科的重要意义,增加他们自主研究、自主学习的动力。

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无所不能的全科老师

现在,你都可以和Siri(苹果公司在其产品上应用的一项智能语音控制功能)聊心事,未来我们为何不能跟着人工智能学知识?随着人工智能的不断发展,许多年之后,聪明的“机器人”可能会和人类越来越像,越来越多地参与我们的生活,变成我们身边的老师和朋友。
它们运算速度快,记忆力强大,在教学岗位上能以一当十,变身为无所不能的全科教师,上午带着我们欣赏音乐与绘画,下午向我们解释物质间的化学反应。它们也许会作为每个班级的助教,也许会成为讲台上的主角。这些机器人老师在教学时会公正、严谨,也会像学校里普通的老师一样温情、和蔼。

未来的作业要一起做

许多大学都有自己的网络虚拟世界,为学生提供一个在线交流平台。这就是一种云平台,很大一个优势在于能够让学生在社交网络上自由地分享他们的想法,以学生为主导,教师只是发挥辅助作用,帮助学生指点迷津。
这是非常重要的一个理念,因为这会带给学习者一种新的认知:学习是一种个人责任,而不是老师的工作义务。
未来的作业将大部分是由讨论的形式构成的,绝不是自己埋头做好自己的任务就大功告成,准备接受老师的表扬和奖励了。互动学习将会成为主流。在现实世界中,绝大部分的工作都不是集一人之力就可以完成的,合作是社会的常态,是人类生活的基础构成。网络社交工具的纳入,可以加强学生彼此间的合作,强化他们之间的团队精神。未来的作业大部分需要协作完成,而通过学生之间的讨论,系统会给出每个学生的参与度,结合团队学生的自我评分,可以了解学生的活跃性,和他们在每次作业中所起到的作用。通过互动式的学习模式,从小培养起孩子们的合作精神。
当然,当学生们需要教师的指导,他们可以通过互动平台向老师求助,教师可以根据情况给有疑问的学生们加以指导,回应论坛中的提问,上传有用的信息,及时整合云社区的反馈内容。这种学习模式的好处在于,网络系统成为了一个很好的反馈工具,能够大大提高学生在学习过程中的参与度,教师可以更好地了解学生对知识的接受情况。同学们通过互动合作完成学习任务,他们通过彼此交流信息能够更好地接收知识、发表意见、互相帮助,也能够在日常的学习中加强对于社会协同工作的适应性,对他们未来的实际工作将大有裨益。

不能逃课也不能走神

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每个班级总有一些不求上进的学生,爱逃课,即便上课也爱开小差。但是,在未来的课堂上,再也没有人可以开小差了,更不要说逃课了,因为老师借助神奇的视觉跟踪技术掌控着课堂上的一切。
视觉跟踪技术就是计算机用成像系统代替人类视觉器官,用电脑代替人脑完成对输入图像的处理与理解。成熟的视觉跟踪技术能够全方位、无死角地检测跟踪对象,目前,这项技术已经成为人工智能领域热门学科之一和物联网感知层重要技术之一。
未来当视觉跟踪技术应用于课堂时,可以帮助教师了解到学生的关注点,及时反馈学生的学习状态。如果学生的注意力集中在教师、课本或者与学生学习内容相关的事物上,教师能够观察到他们对知识的接受状况。如果学生走神,老师能够及时发现,通过教学上的刺激将学生的注意力拉回到学习内容上来。如果学生满眼疑惑,不懂装懂,老师也能及时了解情况,更细致地讲解抽象的问题。
广告研究一直在使用视觉追踪技术了解消费者对广告的回应,并了解是何种商品吸引了消费者的注意。同样的,在教学方面也可以采用这种形式来分析教学效果,以确保课程的有效性,了解每个学生学习风格。视觉追踪系统可以通过学生在线学习期间视觉的细节来评估学生们学习的状况。如果学生的视线在复杂的概念上停留很长时间,说明他们对此不太明白,就需要教师或者自动教学系统结合例子详细对相关内容再进行解释,加深学生们的理解。

不要课本也不要书包

在未来的教室里,学生大概只需要一个显示设备就能够获取存储在云端的家庭作业和学习资源。这意味着他们不需要再拖着沉重的书包,背着一本又一本课本和辅导书。只要有网络,便可以找到所需要的大量学习资源。
这样便捷的云服务将给学生们带来极大的自由,他们的家庭作业可以在任何地方、任何时间完成。有了云端资源,所有学生都可以获取所需要的信息,一本很受学生欢迎的书可以同时被许多学生借阅,即便学校硬件设施不足,没有实体的图书馆,学生们也可以通过这样的方式获得所需要的书本。你想看哪本书再也不用专门跑到图书馆借书,或者专门跑到书店买一本了。这样,如果学生再想编造生病卧床在家,无法完成作业的借口就不大容易让人信服了。
云计算技术可以帮助建立虚拟教室。学校现在可以利用云技术,建立在线学习平台,让学生登陆并参加虚拟环境中的教学。比如说,基于云技术的虚拟学习环境,学生们可以在线学习课堂上的内容,他们能够进入论坛参与讨论。作业、考试都可以通过互联网在线进行。

创造一个虚拟现实的课堂

虚拟现实技术通过计算机合成虚拟环境,当我们佩戴上虚拟现实眼镜,可以感受到进入了一个非常逼真的世界。学习地理课程的时候,学生们佩戴上虚拟现实眼镜,可以感受史前冰川的厚重,可以远距离参观太阳与月亮的“嬉戏”。讲到地球构造时,师生戴上特制眼镜,就能够看到老师把地球模型一层层“剥离“开来,展示地壳、地核、地幔等,比看3D电影更有身临其境之感。
未来,通过“共存”图像技术还可以让不同地区进入虚拟环境的人感受到彼此的存在,比如老师出差,在万里之外,但是当他和学生们都佩戴上特殊眼镜之后,学生能看见他,他也能看到学生们,就像他们处于同一间教室中一样。同学们可以用这种方式在不同的地方完成团队合作项目和作业。
增强现实技术也可以应用于课堂。随着谷歌眼镜以及其他增强现实可穿戴设备的发展,通过特殊的眼镜,在观者所见的视野之上叠加一个信息层,使观者享受一种非凡的体验。比方说,当我们翻阅手中的电子书,看到某一处感兴趣的地方,增强现实眼镜就可以根据你的需要在你看到的图层上显示相关的背景内容介绍。
当下次集体活动老师带着同学们参观博物馆,所有的历史文物透过学生们佩戴的增强现实眼镜都可以显示出更多的补充信息和互动内容。通过这种方式,学生们可以更好地学习一些看起来略显枯燥的内容。

随心所欲的3D打印

小时候我们通过乐高玩具培养创造力,未来3D打印技术将会成为孩子们展示他们丰富创造力的新途径。3D打印机将会成为教室里必备的基本设备。学生们可以利用3D打印机将自己想象的东西通过立体的实物模型打印出来,展示给老师和同学们。
3D打印机打印出的模型可以帮助学生把设计理论上升到实践,这样学生可以在建造更大的模型之前不断完善自己的设计。加上CAD(计算机辅助绘图)软件,3D打印可以让学生将他们的想象自由发挥出来。
有了这样的设备,孩子们就可以从小开始接触机械、建筑,从小培养多方面的兴趣。他们可以将图纸上的设计通过3D打印技术快速以实物的形态展现给大家,出现问题也可以及时更正。
对于许多其他学科来说,3D打印技术也是非常重要的一种辅助教学手段。教师能够独立设计教学模具,根据教学进度、学生需求快速定制独特的教具。许多抽象的知识、理论概念拿平面图像解释起来比较麻烦,学生难以理解,比如分子结构的概念、形态。如果利用3D打印机制作出相应的立体模型,教师们就能够帮助更多学生更好地掌握相关知识,直观地认识分子结构,将抽象的事物具像化,制作出贴近学生、看得见摸得着的模型。
除了3D打印外,全息影像技术也会逐渐应用于学校教学。有了全息影像技术,能够更生动地展示物体的立体结构,对于数学、化学、地理等学科的学习能够起到很大的促进作用。

终于要跟黑板说再见

这么多高新技术涌进教室,黑板的功能终于弱化了,而黑板本身也要升级进化。
未来的教室,前面不再是一块传统的大黑板,而是一块炫酷的巨大触屏。这个巨大的触摸屏“黑板”可以像普通黑板一样书写文字,它可以同时识别多个学生在黑板上书写的内容,但这同时又是一块巨大的屏幕,可以读取电子数据,展示课件、图片,播放视频。酷毙了的新型黑板似乎什么都能做得到。它可能会像手机或者平板电脑的屏幕一样能写、能擦,能把屏幕上的图片拖来拽去,把图片放大、翻转,带学生们读取地图中的每一个细节,也能把学生们各自在面前小屏幕上的书写内容传输到教室的智能大黑板屏幕上。
每个学生的课桌上都有这样一个智能屏幕,随着社交网络功能的延展,这些多点触摸屏幕将能够使学生与世界各地的同龄人进行互动合作。
而课堂笔记本也要与我们再见了。过去我们听课的时候常常会把笔记记在便笺或者笔记本上,但是笔记正慢慢由纸上向笔记本电脑、上网本以及平板电脑等数字化设备上转移。随着教育设备越来越数字化,未来的教室如何协调纸笔于键盘和屏幕之间的矛盾呢?
答案可能就是柔性的基于有机电激光显示技术(OLED)的显示器。这种显示器像普通的纸张一样,非常轻薄、灵活、易于携带,可以像纸一样进行弯曲甚至折叠。
与普通纸张不同,这些塑料材质的电子纸不仅更加耐用,而且能够提供交互体验。你可以在上面勾勾画画,书写笔记,也可以轻易擦除、修改过去的记录,这些笔记能够以电子图片或识别文字的形式被储存下来。这种可以弯折的电子纸将会撼动以纸张为中心的整个相关产业。这种技术将会给笔记本电脑以及智能手机打开一扇新的大门,让它们延伸出更多的可能性。
未来,教育不再局限于学校和班级这样的空间之中。利用增强现实、虚拟现实技术、云计算技术、网络学习和视觉跟踪技术,我们可以在任何地方参与教学。通过3D打印和基于游戏的学习模式,学生会逐渐觉得学习不是一件苦差事,开始懂得学习的快乐所在,获得积极参与学习的动力。总之,这些最新的科技成果一旦应用于教室,就会以一种前所未见的神奇方式为未来教育铺平道路。

 

 

本文源自大科技*百科新说 2016年第12期重点文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号:hdkj1997


 

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