创新教学法2015 ——为教育工作者、政策制定者探索新的教学和评估形式
“创新教学法”系列报告探讨了交互式世界中新的教学、学习和评价形式，意在指导教师和政策制定者开展富有成效的创新。此次发布的第四期报告提出了十项创新做法，这些创新目前已经得到了应用，并正在对教育产生越来越大的影响。为此，开放大学教育技术研究所的研究团队与国际斯坦福研究所学习技术研究中心的研究人员合作撰写了这份报告。我们首先列出了一长串的新教育术语、理论和实践做法，然后逐步减少到十条，这十条均有可能对教育实践——尤其是从学校毕业后的继续教育——产生重要的变革。最后，我们在已公开发表和未发表的文献基础之上，整理出可能改变教育面貌的十种新教学法，现介绍如下。
1.交叉学习。在诸如博物馆、课外社团等非正式场合发生的学习，可以将教学内容与学习者在生活中遇到的问题联系起来。这种联系是双向的：日常生活中的经验会使学校和大学的学习更加丰富，增加一些课堂上的问题和知识会使非正式学习更加深化，而这些相互关联的经验会激发进一步学习的兴趣和动力。一种有效的教学方法是让教师首先在课堂上提出问题并开展讨论，然后让学生通过参观博物馆或实地考察来探究该问题，搜集照片或笔记以作证据，将他们的发现带回课堂分享以便以个人或集体为单位得到答案。这些交叉学习的体验利用了课堂教学和非正式学习两者的优势，为学习者提供了既有真实性又能调动参与积极性的学习机会。由于学习终其一生都会发生，学习会用到多种场景下的经历，要扩大学习机会就需要帮助学习者记录、联系、回想和分享他们在多种场景下的学习活动。
2.通过争辩学习。通过像专业的科学家和数学家那样争论，学生可以扩展自身对科学和数学的认识。争辩可以帮助学生注意到各种差异巨大的观点，这有助于他们深化学习。争辩使得技术上的论证公开化，便于大家学习。同时在争辩中学生与他人一起提炼观点，这样他们就知道了科学家们是如何合作共事、创建或拒斥某些断言的。通过鼓励学生提出开放式的问题、用更为科学化的语言复述观点、开发并运用模型以便建构对问题的解释，教师可以激发学生在课堂教学中开展有意义的讨论。当学生以科学的方式开展争辩时，学生学会了如何依次轮流发言、认真聆听并建设性地回应他人。专业发展可以帮助教师学习这些策略，克服诸如如何以合适的方式和学生分享知识技能之类的挑战。
3.偶然性学习。偶然性学习是一种未经筹划的或无意的学习。当开展某项与学习内容看似并无关联的活动时，偶然性学习也可能会发生。早期相关研究探讨了人们是如何在工作场所的日常事务中学习的。对于很多人而言，移动设备已经深深地融入了他们的日常生活，而移动设备也为技术支持的偶然性学习提供了很多机会。和正规教育不一样的是，偶然性学习并无教师的引导，并不遵循一种组织有序的课程，也并不旨在获得正规文凭。然而，偶然性学习可能会引发学习者的自我反思，这种反思可能会促进学生重新去思考那些孤立的学习碎片，使得它们成为更为连贯和漫长的学习经历的一部分。
4.基于情境的学习。情境使我们能从经验中学习。通过分析新信息是何时、何地出现在情境中的，并将其与我们已知的信息联系起来，我们就开始明白新信息的关联性与意义。在课堂或阶梯教室里，情境通常会局限在一个准备好了的场所和有限的时间之内。在课堂之外，学习可能产生于一个浓缩的情境之中，例如参观某处遗址或博物馆，或沉浸于一本好书。通过与我们周围的事物进行交互、谈话、记笔记和改造身边的物品，我们都有机会创设情境。在导航和测量仪表的帮助下，通过探究我们周围的世界，我们也会逐步理解情境。由此可知，要在学校、博物馆和网站上设计有效的学习场景，我们需要深入地理解情境是如何塑造学习过程的，又是如何被学习过程所塑造的。
5.计算思维。计算思维是思考和解决问题的一种强大方法，它包括大的问题分解为若干小的问题（分解）、识别现有的问题与以前解决过的问题之间是如何相互联系的（模式识别）、剔除出无关紧要的细节问题（提炼）、识别并提出解决问题必要的步骤（算法）并改进这些步骤（调试）。从写一份食谱到朋友分享最喜欢的菜肴，从规划一次度假或远行，到组织一个科研团队来完成一项诸如应对疫情暴发这样有难度的挑战，这样的计算思维技能在日常生活的很多方面都是很有价值的。其目的在于教会学生将问题结构化以便解决。计算思维可以被纳入数学、科学、艺术或其它课程的教学中，目的不仅在于鼓励学生成为计算机程序员，而且在于鼓励他们掌握一种思维的艺术，以便有能力解决生活中各种复杂的问题。
6.基于远程实验室的研究性学习。参加真实的科研实践，使用诸如远程控制的实验室试和望远镜等设备，有助于形成科学探究技能，提升对概念的理解，增强学习动机。能够进行远程访问的专门设备，先前是供科学家和大学生使用的，现在也拓展到供见习教师和在校学生使用了。一个典型的远程实验室包括仪器设备、操纵设备的机械臂和供实验进行时观察用的摄像机。通过界面友好的页面接口、课程材料和供教师使用的专业知识，远程实验室系统可以降低参与的障碍。有了恰当的支持，远程实验室可以提供亲自动手的探究和直接观察的机会，对从教科书上学到的知识得以补充，从而深化师生对学习的理解。远程操控实验室也可以用在学校课堂中。例如学生可以在白天的学校科学课上，使用高质量的远程望远镜来观察夜空。
7.具身学习。具身学习是指在学习过程中学习者与真实世界或模拟情境交互，学习者意识到自身身体的这种交互，从而获得学习体验。当学习者学习一项新的体育运动时，显而易见，肢体的运动是学习过程的一部分。具身学习旨在使心智与身体协同工作，这样身体的反馈和动作会使学习过程得以强化。帮助实现具身学习的技术包括可收集个体身体和生理信息的可穿戴传感器、可跟踪运动的视觉系统、可对倾斜和移动等动作做出反应的移动设备。这种方法可用在物理学的探究中，例如研究摩擦、加速、力；也可用于探究一些模拟性情境，例如研究分子的结构。对于更为一般性的学习而言，物理作用的过程提供了一种让学生边感觉边学习的途径。如果学习者能够更清楚地意识到自身的身体是如何与外界交互的，那么这也有助于他对学习和幸福感形成更为细致的认识。
8.适应性教学。学习者都各有不同，但是绝大部分的教学展示和材料对所有的学习者都是完全一样的。由此就给学习者带来了一项负担，他们需要解决如何与学习内容打交道的问题。有的学习者学着学着就对教学内容感到厌倦，有的在学习中迷失了方向，极少数学习者有可能找到适合学习内容的最佳学习路径。适应性教学提供了针对这一问题的解决方案。它利用学习者先前和目前学习过程中的数据，用以生成适合学习内容的个性化学习路径。适应性教学系统为学习者推荐从何处开始学习新知识最好，何时应该复习旧知识。系统还提供监控学习进程的多种工具。系统是基于长时间的学习实践（如阅读课本等）来建构的，然后增加了一层计算机的指导与支持。诸如花在阅读上的时间、自我测评的分数等可以提供一个基础性数据，以便指导每一位学习者如何学习教学材料。适应性教学可以用于课堂教学活动中，也可以用于学习者自定学习进度的在线学习环境下。
9.情绪分析。自动化的眼跟踪和面部识别可以分析学生是如何学习的，然后根据他们的情绪和认知状态有针对性地做出回应。学习的认知方面一般包括学生是否回答了某个问题以及他们是如何解释他们的理解的。学习的非认知方面包括学生是否感到泄气、困惑或分神。更一般地来说，学生有思维模式（例如看看他们的大脑是固定的还是可延展的），思维策略（例如对学习的反思、寻求帮助和筹划如何学习），思维参与的质量（例如韧性），这些都会对他们的学习产生深刻的影响。对于课堂而言，一种有前景的方法是将基于计算机的认知辅导系统与教师的专业知识结合起来，对学生的情绪与性情做出反应，这样教学就更能照顾到全体学习者了。
10. 隐蔽性评价。当学生在丰富的数字环境下学习时，后台会自动收集学习的相关数据，这些数据可用于不引人注目的、“偷偷的”学习过程评价中。在诸如“魔兽世界”一类的在线角色扮演游戏中，系统不断收集玩家的动作数据，推断他们的目标和策略，以便恰当地应对新的挑战，而隐蔽性评价则从这些游戏中借用了很多的技巧。如今，将评价嵌入模拟的教学环境之中，这种想法已被延伸到学校里，用于科学、历史、成人教育等。有人断言，隐蔽性评价可以测试学习中的一些难以测量的方面，如毅力、创造力和战略思维；还可以收集学生学习状态和学习过程的信息，而无需要求他们停下来参加一场考试。大体而言，隐蔽性评价技术可以为教师持续提供每一位学生的学习进度数据。然而，目前还有很多的工作要做，一方面要找到测量学生学习过程的方法，以便为不同学习系统中的学习结果做出预报；另一方面也要探索出对教师有用的学生学习数据数量和格式。有人会担心收集学生学习的海量数据是否合适，使用电脑来监控每一位学生的一举一动是否有违伦理。
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