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治标不治本的教育科技:是毁孩子 还是造英才?

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(原标题: 治标不治本的教育科技:是毁孩子,还是造英才?可尽管如此,人们似乎越加认识到科技会适得其反。)

育工作者对数字设备情有独钟,但却没有相关证据表明这些数字设备会对学生产生一定的帮助,尤其是对于那些急需帮助的学生来说。

几年前,我去一个一年级教室参观,看到教师里大多数六岁左右的孩子都在使用iPad或计算机。他们独立地在完成老师布置的数学题,而老师则与一群人在一旁单独工作。我看到一个叫做Kevin的男孩盯着iPad屏幕,屏幕上的题目是问他3加8(combine 8 and 3)等于多少。和其他同学一样,Kevin绞尽脑汁在思考问题答案,但最终还是没有算出结果。

“你知道题目中的combine是什么意思吗?”我问他。Kevin说不知道。我告诉他Combine就相当于add的意思,题目是3加8等于多少。随后,我又观察了其他的一些学生,发现他们iPad上出现的题目中,都有类似于combine这样学生不太可能会认识的单词,比如square units(平方单位)这样的超纲词汇。

另一个小男孩情况让我知道,就算是相对来说比较常用的词汇,孩子们理解起来也会有疑问。题目问他“84前面的数字是哪一个”。他听完题目后,尝试输入了85、86和87。但是每次都提示答案不对。他以为问题出现在数字的大小上。我问他4的前一个数字是多少?他回答5。我突然意识到他对before(之前)这个单词有误解,我给他解释了一下,他立马就明白了,得出了答案是83。

等我再回过头去看Kevin是否算出来3加8的答案时,我看到他正在用手指在iPad上画出一条粉红色的亮线,这就是这类设备能分散孩子注意力的功能之一。

“你能回答这个问题吗?”我问道。

“我不想,”他叹了口气。“我能玩游戏吗?”

我去参观的这所学校位于华盛顿一个比较贫穷落后的社区。这所学校因自己的“一对一”政策而自豪,该政策为每一个孩子提供一台数字设备,大多情况下都是提供一台iPad。“随着科技的进步发展,我们的世界也在不断改变,”这家学校的网站上写道。“我们坚信来自低收入家庭的学生不应该落后于他人。”

近年来,在获得了像比尔·盖茨和马克·扎克伯格这样热爱技术的慈善家的鼓励后,全国各地的学校也都想让科技为教育能贡献一份力量,尤其是在尝试过教育改革(比如增强教育选择权和提高教师素质)无果后,更多教育工作者把希望寄托在科技教育的观念上。通过借助教学软件、在线教程和游戏等来缓解因社会经济导致的不同层级之间学生成绩差距过大的情况。

盖洛普最近的一份报告指出,美国89%(从三年级到12年级)的学生都表示,他们一周至少有几天的时间都会使用数字学习工具。

此调查还发现教育工作者热衷于技术这个事情是十分普遍的现象。在管理人员和校长中,有96%的人完全或部分地支持在学校教学中增加对数字学习工具的使用,老师中也有85%的人对此表示支持。但是,目前尚不清楚这种持续高涨的热情是否得到了有效证据支持。当被问及他们使用的数字工具是否具有很多有效的信息时,只有18%的管理人员、四分之一的老师和校长回答“有”。另外四分之一的老师说几乎没什么可用信息。

实际上,证据都不够充分。一些研究发现这些数字学习工具有积极影响,至少计算机方面的使用对数学很有用。但是,很多数据也表明对很多年级来说,有不少的消极影响。对OECD(经济合作与发展组织)的36个成员国数百名高中生的一项研究发现,即使在考虑社会因素之后,很多在学校大量使用计算机辅助学习的学生学习结果很不理想。根据其他调查显示,那些在课堂上使用数字设备和平板电脑的美国大学生,考试成绩都比较差。在线上学习代数一的八年级学生的成绩要比那些去教室上课的差很多。就四年级的学生而言,在课堂上使用平板上课的学生成绩要比那些从未使用过平板电脑的学生低14分。在某些州,差距还更加明显。

科罗拉多大学国家教育政策中心在2019年发布的一份关于个性化学习的报告遭到了广泛的谴责。个性化学习这个术语的定义并不严谨,在很大程度上它其实是教育技术的代名词。它发现“科技行业倡导的这个有影响力的计划中可能会对教育产生不良影响,会威胁到学生的隐私,并且这样的教育理念缺乏研究支持”。

从这些研究结果来看,那些处于劣势的学生实则不仅不能从这类科技蔓延中获得帮助,甚至还有可能反受其害。从OECD的调查来看,“科技对于弥合优势学生和劣势学生的技能差距无济于事”。在美国,经常使用电子设备上课和不使用这类设备上课的学生成绩最大差异出现在低收入家庭中。在“翻转”课程中也出现了类似的情况。该课程要求学生在家中通过数字设备观看讲座,并利用课堂时间进行讨论和解决问题。一堂采用翻转课程形式的数学课对于白人学生和男学生来说,短期内有一定的收获,而这些学生本身就擅长数学。对于剩下的学生来说,基本没什么效果,结果就是成绩差距越来越大。

更令人不安的是,有证据表明劣势学生在数字设备上花的时间要比其他学生多很多。饱受质疑的在线“补修学分”课程中的大多数学生都是穷人家的孩子或少数群体(也可能两者都是)。虚拟特许学校(提供在线课程,但课程结果通常不理想)通常会招收那些陷入困境的学生。一家名为Rocketship公立学校的国家特许网络学校是为低收入社区服务,该学校高度依赖科技,就连在幼儿园的学生每天都要在屏幕前花费80至100分钟。一项研究发现,在服务相对富裕人群的学校中,有44%的四年级学生从未使用过计算机,而在贫困地区,这一比例为34%。

依靠科技实施教育所带来的危害在素质教育和早期教育中也十分明显。很不幸,正如我对一些高度贫困学校(正如Kevin所在的学校)上课情况的观察,数字设备在课堂上的使用方式和频率基本都是如此。在小学,一天中的大部分时间都花在了“阅读”上(某些学校是三个小时或者更多的时间),剩下的时间都花在了数学上。特别是在那些标准化阅读和数学成绩较低的学校中,像社会研究和科学这类课已经从课程中大量消失。

为什么这些设备对学生的学习没什么帮助呢?各种各样的解释都有,比如当学生在屏幕上阅读文本时,他们所获得的信息要比读书本要少。另一个经常被提及的原因是这些设备本身就会干扰学生学习,从前面Kevin的例子就可以看出来,学生可能会使用这些设备做一些跟学习无关的事情。但其实还有更深层次的原因。

其中一个原因跟学习动机相关。如果是老师而不是iPad让Kevin回答8加3等于多少,那么他认真去完成这件事的几率要高很多。认知心理学家Daniel Willingham说:“当你是向一个人学习,而且这个人跟你有一定关系时,这会对你的学习产生一定的影响。这会使你更加关心他人的想法,并愿意为了让他人满足而付出努力。”

至少有一位教育企业家是同意上述观点的。Larry Berger是Amplify的首席执行官,该公司致力于为幼儿园至八年级的学生提供数学、科学和识字方面的数字增强课程。Berger指出,虽然技术可以在传播信息方面做可靠的工作,但它并不能很好地证明知识的“社会实用性”。他说:“为此,你必须在社交环境中与其他孩子和老师一起获得知识,若是一名你十分敬佩的老师则更佳。”对于那些相对而言较少使用数字设备的学校而言,依靠科技实施教育所带来的危害要少一些;但是对于Rocketship这样的网络学校而言,问题就凸显出来了。在“学习实验室”里,该学校安排两个教育程度最低的主管监督着多达90名学生。这些学校的测试结果着实令人惊讶,尤其是在数学方面;但是在2016年的NPR调查中,发现许多类似于Rocketship这样的学校都存在压抑的学习环境。一些家长和老师认为,这类学校采用严厉的纪律使学生承担学习任务。

除了缺乏学习动力之外,科技产品还会消耗教室中的学习共性。一些教育技术倡导者的愿景是每个孩子都应该坐在屏幕前接受在线学习的方式,这些网络课程是根据学生自身的能力水平和兴趣量身定制的,通常是由学生选择课程。但这种方式,忽略了孩子之间的互动,这种互动能让孩子之间的想法相互碰撞。整个一学年下来,我在另一个基本不依靠科技设备的小学教室里时常可以观察到这一点。在老师的指导下,所有二年级的学生(这些学生都是来自低收入家庭,甚至很多学生在家里都不讲英语)都会定期参加讨论。

让学生自己选择学习课程也存在一定的问题,这会导致孩子之间的知识差距过大,尤其是对于那些对世界还不太了解的孩子,其实哪怕是对世界有一定了解的孩子也会出现这个问题。一位个性化学习的怀疑论者观察到:“如果允许在小学阶段选择自己想学的内容,我可能会在小公主和宠物狗方面成为专家。”

再者,科技产品在根据学生实际水平匹配相应的学习内容方面也存在一定的问题。我前面提到的Kevin不认识combine这个单词;他的同学不知道before在题目中的意思就很好地证明了这一点。孩子们应该在挑选学习软件之前先做“预备测试“,以选取适当挑战。但是孩子们有时会忘了测试。况且就算他们做了预备测试,程序也会对他们可以理解的内容做出错误的假设。在另一所学校的一年级课堂上,我观察了一群使用阅读理解程序的学生。一个女孩的屏幕上显示了看似随机选择的与香蕉相关的内容,包括“大多数香蕉来自印度”,随后紧跟的是多项选择题。那个女孩无法读懂“印度”一词,就问另一个同学香蕉从哪里来,这个同学回答:“从树上来”。如果这个女孩问了不同的同学,我相信还会有各式各样的答案。

就算对这些科技产品进行校正,以满足学生真正的需求或促进共同学习,这样的学习方式依然存在另一个根本性的问题。科技是用作一个传送系统,在某些情况下,它可能比人类能更好地传送指令。但是如果它所提供的学习材料有缺陷、不充分或是呈现的方式不符合逻辑,就没什么益处了。

Berger之所以提出这一点是因为,对于大多数我们希望孩子掌握的东西,我们自己都没有一个清晰的“思路”能够被用来创造软件。目前,只有几个领域存在明确定义的概念集和应由认知确定的顺序。他说:“在数学上,有一个发展阶段,大脑已经准备好考虑部分或整体,如果你尝试在那之前进行分数教学,这是根本行不通的。”基本的阅读技巧也是相似的:首先孩子需要学习将字母与声音匹配,然后他们可以学习如何在发音时将这些声音混合在一起。Berger说,在很多领域,我们真的不知道应该教什么或按什么顺序教。

在小学阶段,经常使用的科技是阅读理解技能的练习。即使在没有科技设备的教室里,孩子们每周也会花费很多时间学习如何“找到中心思想”或“进行推理”。这些内容是随机安排的。第一天讲关于云的知识,第二天可能就是讲斑马,不管讲授的内容是什么,这些其实都是次要的。老师会根据他们展示本周技能的能力来选择需要学生大声朗读的书,然后学生在足以让他们独立阅读的书上进行练习。当使用计算机和平板电脑时,程序依然采用的是与内容无关、以技能为中心的相同学习方法。我在一个教室里看到一位一年级学生的屏幕上显示一系列主题内容,其中包括包括排灯节、快餐、蜡笔和奥巴马。(事实证明,该学生未参加预备测试,基本无法阅读任何数字设备提供的材料。)

但是,正如认知科学家早就知道的那样,阅读理解中最重要的因素不是普遍适用的技能;而是读者知道多少与该主题相关的背景知识和词汇量。在1980年代后期进行的一项研究中,研究人员将七年级和八年级学生分为两组,分组是取决于他们在标准化阅读理解测试中的得分以及对棒球的了解程度,然后给了他们所有关于棒球比赛的文章。当研究人员测试孩子们的理解力时,他们发现那些对棒球知识很了解的学生都表现良好,无论他们在阅读测试中的得分如何,也就是说就算是那些阅读能力不强、但对棒球知识很在行的学生也比那些阅读能力强、但不了解棒球的学生表现好很多。这项研究已经在许多其他情况下进行了重复试验,都提供了令人信服的证据,表明在阅读理解时,对该主题知识的掌握要比“技能”强弱更重要。

这表明,要想培养孩子的阅读理解能力,是确定一门课程,让孩子们在特定主题上花费至少两周时间,以获取背景知识以及积累与之相关的词汇,这对于和Kevin一样来自低文化水平家庭的孩子尤为重要,因为他们不太可能在家里学到很多知识。

科技可以帮助建立知识吗?答案是也许吧。事实证明,基于认知科学原理设计的软件在用于特定信息主体时可以提高记忆力,甚至可以提高批判性思维。与大多数其他教育科技公司不同的是,Amplify出版了内容丰富的阅读和科学课程。但是,Berger对于将科技称为“实践、记忆、自动化支持”持谨慎态度。“我担心的是学习能降低到那种程度吗?”他说。在这种情况下,你可能会再次遇到动机问题。

所以,Berger想知道科技在教育领域扮演着什么角色,而不是想知道计算机可以在哪些方面代替人类完成教育的工作。他认为这个问题应该这么问:“老师们想做什么,我们如何帮助他们完成这些事情呢?”这意味着要让老师们更好地理解上课到底应该干什么,帮他们节约时间,让他们更加频繁地与孩子们接触。

他所举例的班级并不寻常,这个班上的学生拥有各种各样的能力。Berger说,与其不断使用给不同程度的学生不同复杂材料的方法,倒不如给孩子们相同的学习内容。这样一来,就能让所有的学生都掌握相同的信息。但是他建议,学习之后要根据他们的能力分配不同的学习任务。例如,所有学生都可能正在阅读《独立宣言》,但可能会要求能力强的撰写论文,而可能会要求其他人写一个或多个句子,让每个学生关注点不同。对于许多老师来说,这种“差异化”非常困难。但是Berger认为科技能轻易地按照能力将学生分组,给他们适当的任务并评估表现。此外,他还提到:“有了计算机,孩子们不知道自己属于哪一个组。”

相比科技在教育领域扮演的角色而言,上述方法要算是一种非常温和的方式了。视频和录音可以使话题生动起来,也可以使孩子们有机会获得想要阅读的文本。在线教科书更新速度快。数学软件可用于促进对同一问题有不同答案的学生之间的辩论。科技还可以使那些可能在课堂上感到无聊的,但却有上进心和有才华的学生在比赛中领先于同龄人或学习到一些学校还没有讲过的课程。

可尽管如此,人们似乎越加认识到科技会适得其反。巴尔的摩市郊县五年前就开始放弃教科书和纸张教学,其目标是使电子教学设备与学生的比例达到一比一。但结果却是学生的考试成绩下降了,父母们对电子学习方式是否能帮到学生表示怀疑。部分原因是因为家长的投诉,该区决定在小学阶段降低计算机的使用,把比例降到五比一。低收入家庭的父母可能也有同样的疑问,因而在只有22名学生签约后,Rocketship不得不放弃在华盛顿特区开设第三所学校的计划。

旨在提高教育公平性的教育者和改革者也需要考虑已有越来越多的证据指向电子教学存在缺陷这一问题。人们已经将很多注意力集中在所谓的数字鸿沟上,低收入的美国家庭相对缺乏技术和互联网的访问权限,这的确合理,像Kevin这样的学生们需要学习如何使用计算机来在线访问信息,也就是让他们融入现代社会。但是,我们不要将教育外包给那些旨在培养“技能”的设备,从而加深穷人教育和富人教育之间的数字鸿沟。

实习编辑:姚依明

责任编辑:潘程

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