还有诗与远方:一对一增强学习技术

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/02 06:33:17

一对一增强学习技术

全球合作研究的机遇

发起论点的陈述(开幕发刊词)

科技增强学习的研究和实践

                                                  

一对一增强学习技术

全球合作研究的机遇

摘要

我们期望在未来的十年,个人化的便携无线网络技术将无所不在。它的普及应用,必将渗透在每一个学习者的生活当中。实际上,在许多国家这已经成为现实。我们认为在科技增强学习发展到一个新阶段的时候,这样的随手访问可称之为“无缝学习环境”,学习者在不同情景和环境中的学习将具有连续性。无缝学习环境可能出现在应用“1对1”学习工具(每个学生拥有一个或多个学习工具)提升协同学习(在正规或非正规、独立或小组学习环境中)成效的研究中。1对1增强学习技术对高科技应用普及过程中出现的阻碍-即如何促使目标使用者从观望到采用进行的研究,使能有力地“跨越鸿沟”。1对1增强学习技术只是对设计和评价研究带来了帮助,与此同时,我们也对数字鸿沟和潜在负面问题进行了说明。

我们描述了一个名为“G1:1”的面向1对1增强学习技术,有助于全球研究者协同工作的社会化网络。G1:1已经安排了定期的学术会议计划,由1对1增强学习相关的主要研究实验室和项目活动的负责人组成。G1:1组织已经完成了未来前景的详细描述,并且开始编制一份全球相关项目的详细目录。G1:1计划通过协调各实验室和促进成果交换来加快研究工作的开展。

绪论

我们预见未来的十年,个人化的便携无线网络技术将无所不在,普及渗透到每一个学习者的生活当中。实际上,在许多国家,移动电话和图形计算器的使用,在学生当中已经有了很高的普及率。针对学生的具有普遍意义的最终个人处理设备的形态是什么目前还是有争议的。今天,我们可以看到至少一些教育者在提倡这样的发展观点:从移动电话-笔记本电脑-掌上电脑-个人数字助理。除了那些具有普通功能的计算设备,许多研究者提倡设计专门用于学习的设备。图形计算器在北美和许多欧洲国家一般用于高校,英语电子辞典(升级后具有无线通信能力)流行于亚洲国家。作为选择,学生可以将便携游戏设备用于学习(例如:任天堂的 GAME BOY),使他们更加关注学习和娱乐的相互关联(Gee, 2003; Steinkuehler, 2004)。不远的将来,我们就可以看到新类型的设备出现,相关计算设备和网络访问的费用将依照摩尔定律和其推论下降(Moore,1965)。

移动互联个人化技术的快速进步,正在改变着学生的校外生活(Dede, 2005; Tapscott, 1998; Howe & Strauss, 2000; Kasesniemi & Rautiainen,2002; Oblinger, 2003; Rheingold, 2002)。当这些设备的价格变得大多数学生家长和大学生可以负担得起的时候,移动互联的个人化技术设备将逐渐引起教育机构的重视。例如MIT(美国麻省理工学院)已经建议联邦政府为学生采购100美元的笔记本电脑设备(MIT,2005)。同时,在许多国家,无线上网服务已经在许多学校、大学和公共场所出现、从咖啡店到公共图书馆,随处可见。例如,Google公司已经提议为整个旧金山市免费安装无线网络(Peterson,2005)。学生通过个人设备开展的校外学习活动,伴随不断增强的可用性,似乎已经成为一种必然的发展趋势。对于学校采用的学习设备来说,由此显现出一种新的驱动力和趋势:这些想要在校外使用移动互联个人设备的学生是否也需要在校内使用它们?如何将学生的课堂生活与日常生活相关联?

我们看到当增强学习技术发展到一个新阶段的时候,移动互联的个人手持设备将能够随处上网,连续性的学习不再受到不同环境的制约。我们称之为“无缝学习环境”。无缝学习环境意味着一个学生能够在不同的情景中学习,并且能够通过作为媒介的个人设备,容易、快速地从一个情景进入另一个情景。这些情景包括:独立学习、同伴学习、小组学习、虚拟学习社区(教师参与)、导师、父母、图书管理员、技能指导者、以及其他社区辅导员;面对面或者异地,例如:教室、校园、家庭、工作场所、动物园、公园、森林等等。1对1技术有能力扩展模式化的学习时间,是学生在校外有更多机会进行各种非正规模式的兴趣学习,包括虚拟学习社区中的相互沟通交流、参观博物馆、参与社区项目或其它途径地点(Computer Research Associations,2005)。

在这篇科技强化学习的研究和实践的讲稿中,我们探索研究团体如何对无缝学习环境带来的机遇和挑战进行响应。通过设计实验(Brown,1992; Design-Based Research Collective, 2003),研究者能够在关注的领域中找到创新的可能性,从而使技术具有真正的教育意义和价值。我们正将关注的焦点集中于学习革新上。通过在设计试验过程中的组织管理和信息共享,协同合作的研究者能够更加快速和系统性地对目标对象开展研究(Hawkins,1997)。例如:通过全球性的合作,研究者能够对不同学生设备各取所长、了解文化差异以及更好地解决有关问题。我们认为这个新的国际性刊物,作为面向创造、共享、评价以及扩展基于研究的革新,会具有很好的效果。

增强学习的1对1技术

面向无障碍学习空间环境

定义

对于利用数字技术支持人类学习的研究已经出现了许多称谓和同义语,包括计算机辅助教学、教育技术、教育计算机化、教育信息传播技术以及最近的数字化学习、远程学习、异步学习和网络学习。实际上,如此之多的命名并未真正扩展研究领域。本篇,我们使用术语-增强学习技术(TEL),这个技术指数字技术。

1对1(每个学生至少拥有一种计算设备)的概念来自Elliot Soloway和Cathie Norris。他们在IEEE关于无线和移动技术在教育领域的应用国际研讨会(WMTE2002),以及智能辅助系统的国际学术会议(ITS2004)上所作的主题演讲中表述了这一概念。他们强调指出今天的“个人计算机” 对于在校学生来说还没有成为个人化工具:学生经常在计算机实验室与其他人共享同一设备。他们进一步指出,当每一个人都可以买得起一支铅笔的时候,必然改变个人的学习方式, (Papert, 1980)。同样,当每个人自己都可以拥有只属于他个人的一本书而不是与他人分享的时候,这将再次改变个人的学习方式。与此同理,当每个人都拥有并能够经常使用属于他个人的计算设备时,学习方式将再次改变。

本篇提出的1对1增强学习技术(TEL)表示一个学生在学习过程中至少使用一种计算设备。有些情况下,一个学生可能使用超过一种计算设备或者使用的计算设备与装有微处理器的装置相关联。我们应该看到,十年后,当每个学生已经拥有个人计算设备作为自己独立学习工具的时候,1对1概念很可能不再具有任何意义。个人技术已经发展得悄无身影,完全无缝化(Weiser, 1991)。

1对1设备的主要特性

一种新兴的数字技术,通常需要定义对学习支持能力的适用范围和约束(Chan, 2002)。当学习环境从桌面转移到任意场所,以及功能日益强大的便携设备中时,特别对于1对1技术,我们能够探寻更加强有力的新工具。Klopfer等人( 2002)已经列举了许多特性,使得手持设备适用于教育领域。包括:

1.便携性:计算机可以被使用者携带到不同地点,或者在同一地点内移动,因此,教室的局限性被经过延展到无线网络的有效使用范围;

2.基于移动和无线技术的社会化互动:使得直接的同伴之间通讯、数据交换和面对面的交流协作成为可能;

3.针对个人化要求定制的观察研究方法的个人化支持;

4.内容感知:为设计协同过滤系统与预制用户界面的自动记录和整合用法;?

5.连通性:通过公共网络在分布式设备中采集数据,创建真正的共享环境;

6.整合数字化与物理世界:在一定程度上,将数字世界与物理世界通过各种方式如传感器、智能屋以及能够捕获用户、设备以及场所真实世界信息的技术(例如地理信息系统GPS等)相融合,按照可用的数字化世界的形式将物理世界的信息表现出来。

依照Pinkwart 等人 (2003) 对移动设备在教育中的有效使用分为两大类:

1。移动设备作为一个服务界面,在特定情况下用于扩展桌面应用程序。极端的例子,移动设备仅仅作为一个前端,比如在室外进行数据录入;

2。具有(或不具有)与中心桌面应用相连接的运行一个独立应用的移动设备,设备间能够通过直连协同工作。

在对移动性支持协同学习的研究过程中,Gay等人 (2002)已经定义“移动层次性”术语的几个应用级别:从简单的应用工具,例如日历、联系人、时间表等等,到复杂的支持多目的的应用,例如:协同工作、数据采集以及数据分析等等。

不同的应用范围, 涵盖了一般用途的各种工具和为特定目标设计的工具。尽管学生和教师已经看到了面向通用的工具带来的好处(日历、记录表、字处理、电子表格、浏览器),但他们非常清楚,最适用于学生学习的工具一定是按实际需要定制的(Vahey & Crawford, 2002)。对于数学,研究的强劲传统支持使用图形计算器,比如在数学教学活动中,基于PDA的图形应用程序更多地被采用(Staudt, 2002; Tatar, et al, 2003)。对于科学研究,采用探针采集物理环境数据的方法已经被长期采用(Mokros & Tinker, 1987),并且已经移植到手持设备环境中(Tinker & Krajcik, 2001)。最近,手持设备已经被用于参与式的模拟(即微世界),让学生通过实验参与反映真实世界的各种现象,范围从交通、遗传学到疾病传播(Collela, Klopfer, & Resnick, 2001; Wilensky & Stroup, 2002; Danish, 2001)。重要的是,许多学科的学习情境存在于室内外的各种环境中。例如,Graham (1997)描述学生准备在参观花园的过程中将手持设备用于观察和环境测量,分析采集到的数据,撰写相关的研究报告;陈教授等人(2004)描述了一个支持独立学习的类似的移动观蝶?学习系统;Hsi (2003)描述了用于改进科学博物馆内容的漫游系统;许多研究者已经对手持移动设备应用于语言艺术进行了探索。调查研究表明, 对应用手持设备改进学生写作,在质量和数量上都有明显成效(Greaves, 2000; Joyner, 2002; Tinker & Vahey, 2002)。

结合近来关于手持设备项目的研究,Roschelle和 Pea (2002)提出了围绕已经展开的1对1增强学习技术研究的各应用层的可行性来组织:(a) 物理空间的增强;(b) 在拓扑空间上两种不同空间的平衡;(c) 学生间相关连的汇聚;(d) 引导全班的学生;(e) 活动的人工化。简而言之,1对1计算功能的提供,促进了无缝学习环境的出现。

主动性、生成(建构)性、创造性和协同学习

当大家觉得设备具有重要特性的时候, 我们建议避免技术中心的观点, 如在E-学习(由电子工具与数字媒体支持的学习) 与M-学习(使用移动设备与无线传输的E-学习)的概念所包含的。不幸这些术语经常与发出学习内容就可以促进学习这样的简单化理解相联系。按这种观点,学生就是特殊类型的顾客,而学习内容就是另一种商品,这种简单化的理解忽视这样的事实,即近代教育与教学法,不管那种理论与学派, 都同样对主动的、生成式、 创造性的与协作的学习的评价大大高过对编码知识的吸收式的学习。 (Hoppe, et。 al。, 2002)

1:1增强学习技术(TEL)研究中一个重要的主题是围绕着合作与协作的学习, Zurita & Nussbaum (2004)设计了特别的活动, 他联系合作学习原理与小学数学与语文的教学活动的经验,发现合作在学生学习表现中的明显效益。Tatar et al(2003)描绘了许多在教室内科学与数学活动使用无线的连接并经过测试,Stroup 与其合作者(2002)集中于对数学教室中群体活动提供无线连接, 是1对1增强学习技术(TEL)的无线特性推进一群学习者的合作。因此,无障碍学习空间是这样的环境:在那里学习者不管环境与设备怎样都能进行主动的、生成式、 创造性与合作式的学习。

社会学习理论的适用性

当1对1设备能够被推荐和强制使用的时候,它们将不仅仅用于教育目的。人类学习是一种极其复杂的现象,对应的学习设备必须符合相关的学习理论。无缝学习空间提出的1对1增强学习技术,在哲学层面和概念上来源于社会学习理论,即利用众所周知的对话、实践社区、协同学习、社会进程的内化、共同活动的参与还有认知、文化和媒体认知。?

 “知识建构”是综合社会学习方法中利用辅助技术的一个实例(Scardamalia 2002; Scardamalia & Bereiter, 2003),Scardamalia和Bereiter 指出在知识社会,具有思想性的创造工作即是对知识工作的整合。教育的基本目的是促使青年具备知识创造型文化素养,持续的思想进步就是标准。知识建构的延伸超越了学习,导致了创造、改正和思想的进步(彼此对问题的探究和相互说服),促使学生在知识创造过程中从早期进展到最高级阶段,跨越不同教育机构(学校内外的各种学习组织)之间的阻隔,自主构建理论,完善发明创造和设计。理想状态下,作为社区共同目标的参与者,应该是具有共识的、真正的志愿者,通过组织实现共同进步的目标。学生通过虚拟社会能够充分利用互联网中的丰富资源,融入知识构建者的世界家园。

    1对1增强学习技术以及对培育科技和新媒体文化更大的尝试被认为具有更好的发展前景。我们认为1对1增强学习技术使我们能够对基于社会学习理论(例如知识建构)形成的社会学习环境进行远景设想。

1对1增强学习技术将能够在基于采用的研究中跨越数字断层?

预知未来是困难的。有人说:“预见未来最好的方法是创造它” (Kay, 1971)。另有人说:“有如我多次说过的,未来就在那里, 只是一个还未传播开的现实” (Gibson, 1999)。尽管许多乐观因素使得教育改革从未止步不前,我们仍需要在本节回顾在研究领域中的风险和不确定性带来的挑战。一个实例是四十多年前,由于苏联空间技术的较大进步,促使美国成立专项基金,推动各种数学改革,这数学课程一般被叫做新数学。如今,虽然数学教育者对此有不同观点,但是新数学课程已经大范围消失了(参见http://www.Csun.edu/~vcmth00m/Ahistory.html)。教育技术评论家称这一现象是“炒得过热,用之不足” (Cuban, 2003)。

幸运的是,技术革新和扩散过程的研究可以帮助我们在即将来临的年代中,发展教育改革的节奏感(Rogers, 1995)。这个研究建议我们思考的时间框架、预期和计划应该以十年作为一个研究规划期限,技术进步总是超前于应用,技术的采用总需要通过一个个阶段逐步渐进地展开。参照Rogers所述,最先的“革新者”群体,总是基于对新事物的兴趣,在没有清晰的指示、帮助和指导下,经常在实践中采用新方法,跟随而来的第二批“早期采用者”多是技术狂热者或看到了大投资回报潜力的人。而后,“早期大多数”群体才是实际的使用者。他们不是先锋,不必承担过多的风险。他们看重可观的改进带来的实际好处,同时参考来自其他使用者的经验。“晚期大多数”群体抵制革新,他们等待,直到技术变得成熟,价格已经足够低廉,然后他们按照新规范使用这些技术。“落后者”群体实际上根本不想采纳革新,并经常在初始革新承诺和现有实践实际中数落它们之间的缺陷。

                       

                                   Figure 1: Groups of adopters

                                   图示1:采用者群体

能够较好地感悟1对1增强学习技术的内涵,对其益处有一个粗略的评估。让我们假定技术带来了一个教育变革的新世纪。大约从1995年这个敏感的时间点开始,互联网带来的冲击激荡在社会每个角落。这意味着,在即将来临的40年,直到2045年,教育领域的快速变革将达到高潮,随后,这个发展趋势将逐渐放缓(图示 2)。

                     

                                         图示 2

技术带来的变革世纪

增强学习技术的研究者已经在学校环境的实验过程中与教师共同工作了许多年,他们已经注意到了相似的情况-部分热心的教师非常乐意在教学实践中采用新技术。确实如此,Moore (1991)指出:在早期采用者和早期大多数之间存在一个间隙(图示3)。这个间隙是很难跨越的,因此Moore称之为“鸿沟”。在教育领域什么能够使得技术跨越这个鸿沟?什么条件下,教师会在日常教学活动中使用技术?我们认为答案就在无缝学习环境的构建。

                    

                      革新者  早期采用者 断层  早期大多数    晚期大多数       落后者

                                            图3  技术采用的生命周期

在教室以外使用1对1增强学习技术能够成为教室内使用的驱动力吗?

Perez提供了审视Moore鸿沟概念的另一条路径,这给我们的问题提供了更高的精度。Perez受到经济学家Schumpeter商业生命周期研究工作的启发,指出经济增长和技术转变的主要浪潮是成功的工业化革命。Perez确定了在过去230年内类似阶段重复出现的5种运动浪潮,开始于最初的“工业化革命”。所有的浪潮均开始于一种新技术的出现或完全创新。对于数字技术的革命,它始于1971年Intel处理器在加里福尼亚Santa Clara的发布。紧接这次浪潮的是是一轮投资的爆炸性增长,这导致了经济的巨大波动与不确定性并最终导致泡沫破裂后的沮丧。

 然而,在那个时期,新产业的高涨发生在一个旧制度起主导作用的环境。Perez将这个时期称为“启动阶段”,该阶段进一步分为两个阶段:“急速增加”和“疯狂期”。“启动阶段”的后续阶段是“急速增加”阶段,拉开了技术创新大爆炸开始的序幕。在这个阶段金融资本以直觉的兴趣接管并努力减轻实际操作和理论经济对现实经济的震荡。在泡沫迸发后进入重新思考的“转变点”并且恢复发展。接着的时期可以称为“展开”阶段,该阶段进一步分为“协同”和“成熟”阶段。这是一个相对稳定和繁荣的发展阶段。

 社会体系已经非常习惯新技术, 以至于技术变成了普通惯例。同时,在这个阶段,政治与社会变化的经验也积聚到这一程度,即对于新规则制度的需要已经变得明确。

 “协同阶段”是真正的黄金时期,即在该社会体系中拥有良好感觉与自豪的时代。然而接下去的“成熟阶段”是黄金时代的黎明,闪烁虚幻的光彩。最后的技术系统和产品具有更短的生命周期,因为在饱和的市场,积聚的经验导致快速的学习曲线。

                        

                                    图4  技术创新的四个阶段

把增强学习技术(TEL)的进展组合进皮尔的框架, 对于每个数字技术革新的进展, 我们建议思考启动阶段作为罗曼的探究式TEL研究的基于梦想的(Chan et al, 2003; Roschelle & Jackiw, 2000)。 我们建议把破坏阶段想象为“基于采用”的研究。当1 对1增强学习技术的大部分都还处在早期基于梦想阶段时, 至少一种手持技术已经进到“基于采用阶段” 的研究—即图形计算器。 美国国家考试发现经常使用图形计算器者与数学的优秀与先进水平的能力间有高相关。 (NCES, 2001)

对于图形计算器有充分数目的实验研究,已经做过元分析, 而元分析显示了明显的效果。 一些人可能反对说图形计算器并非真正的增强学习技术(TEL), 因为他缺乏网络连接, 我们注意到最近无线网络能力已经连接到德州仪器的产品。 还可以加上另一个相似的事件, 学生反馈系统或“按按按”是简化的增强学习技术(TEL),而且已经进到基于采用的研究阶段。

另一个信号表明1对1TEL是在采用的明显水平的核心, 是在快速还是渐进的跨越观点的争论中。快速跨越观点涉及增强学习技术(TEL) 已经足够成熟并集成进教育内容,就可以马上大量采用,这种观点的研究者将努力说服政策的制定者投资学校使每个学生一机, 这种努力的例子是英格兰的平板计算机项目, 如同美国缅因州的Ninestiles和Cornwallis校园。法国某些省的电子书包项目。 这些项目是发放平板电脑给特殊年级的所有学生。德国的“笔记本大学”项目支持12个中心大学, 说服学生买笔记本电脑后在不同科目用笔记本, 来丰富校园内多样的学习情景。

增强学习技术(TEL)中持渐进跨越观点的研究者并不相信革命, 而相信进化, 他们认为没有一个使用的文化氛围, 技术不会走翘。 并关注涉及人员如教师的感受, 还有教育系统的稳定性。这种观点的研究者欣赏通过微调的改变。他们要调查研究各种论点, 他们要特别兴趣于一些可控制的1对1实验地点。 接着将同老师一起工作, 集成课程材料,不同教学法应用模型并由增强学习技术(TEL)来支持。

1对1的增强学习技术拓展进Moore的鸿沟概念和Perez框架中的事实表明:我们正处在TEL研究和发展的关键时期。我们的设计必须不仅满足创新者和梦想者,而且需要满足实用主义者。如果我们能够倾听怀疑者的批评,那就更好了。“教育学应用经常因为复杂的技术观点和社会实践的简单化而导致错误的道路。我们需要进一步的研究来阐述简单无线和移动技术在教育实践中应用的丰富实例。”(Roschelle, 2003)

 我们必须承认就当前TEL的研究与发展而言,我们仍然缺乏信心来让教师确信采用增强学习技术(TEL)对于他们的教学是有效的。因为增强学习技术(TEL)仍然太复杂,距离他们的需求还是太远。我们需要在这里用“效率”概念来阐述我们的想法。人类是聪明和有经济头脑的,他们喜欢用更少的时间和努力做同样的工作,同时不牺牲工作质量。这就意味着增强学习技术(TEL)在帮助教师工作上必须是有效益的。很多TEL研究项目还没有关注到这一点。在一些初步的1对1的研究,例如:出现在《计算机支持学习期刊》的两个特别专题,表明形成性评价能够促进更有效率(Huang, et。 al。, 2001; Sung & Chang, 2005)。

数字分化论点:非洲案例

 就像所期望的,当多数学生拥有自己的学习设备后,就有了关于现在和未来之间无数个讨论主题。关键点是“数字分化” (Emmott, 2003)。对于数字分化的未来,当前在研究者之中存在两种相反的观点。一种观点是数字技术的不断发展将会产生了更大的数字分化,因为世界和社会中能够跟上或支付起新技术的发展的是越来越少的。他们相信“拥有者”和“未拥有者”的比例将持续增加。另一种观点认为新的技术发展将把技术成本降下来,这样发展中国家能够从现在较少或现有的技术体系跳跃到最新的、合适的无线技术体系中。可用的计算设备也将增加到可能缩小数字分化的程度。

手机在非洲的例子正展现缩小数字分化的前景。东非(2002)有如下报道:“…在乌干达的通信部门正在快速发展。Nua Internet Surveys (July 15, 2002)报道,根据国家信息和通信技术政策部门信息,乌干达手机的用户已从1996年的3500个增加到2002年的360000个。

 Wachira (2003:1)报告有关肯尼亚有关信息:当Vodafone UK在July 2000派Michael Joseph去肯尼亚去建立Safaricom公司,一个和Telkom Kenya联合拥有的手机服务机构。他并没有期望subscriber base的增长超过50,000连接点。今天,Safaricom 和竞争对手KenCell 通信公司(部分由Vivendi拥有)有将近130万的手机用户。这种装备已经深深根植于还没有放弃传统的非洲日常生活模式许多城市的居民中。

 Shapshak (2002)报道在非洲发展中国家中移动技术采用率属于全球最高比例之中, 并且预测到2005年将有1亿手机用户。在1997到2001年之间,非洲的手机用户数量每年以近三位数的增长率增长。非洲的手机数量在1998年到2003年间的增长率超过了1000%,达到了5180万(ITU 2004)。

 尽管现在这一时刻还没有最新的数字和统计可用,但我们相信这些数据将比我们期望的还要高。

 显而易见,非洲采用移动技术的比率是极低的。事实上非洲在无线信息化方面是存在明显后发优势的,不存在从e-learning基础设施到无线e-learning设施的转变问题。除非洲,在其他许多国家和地区也存在同样的发展机会,中国的农村和南美也正在发生类似的现象。

前首席信息倡导官员霍华德与Sun Microsystems公司的主要执行顾问在互相协助走出狭窄的信息鸿沟活动时指出:下个十年,在手机和无线技术下的全球协作将达到一个相当可观的规模,新的在线交流形式将会出现,社会网络将进一步扩大,信息的自由获取与人人参与的方式将使人类从之前的信息年代过渡到从前望尘莫及的人类数字化时代成为可能,这也将对我们的制度在政治、政府、商业、宗教和教育方面产生巨大的冲击。(霍华德,2005年)

除首期麻省理工学院的100美元倡议活动外,2005年的史丹伦波希宣言上,教育专家组和来自六大洲的增强学习专家于南非的史丹伦波希会面,并提出共同参与在2005年的第八届教育计算机国际信息处理联合会议上提出的“数字共融活动”,以抵制数字分化现象。这一活动被认为是下个五年要实现的最重要目标,世界上的每个孩子都将有机会获取数字化信息和交流基础设备;支持通过网络在全球的平台上建立师生合作;在尊重国际产权的前提下,表达他们想在不同国家的教育系统分享数字教育内容的愿望。

潜在弊端

虽然我们强调了我们制定的即将实现的希望和机遇、强调了一对一增强学习技术所面临的困难,可是仍然有许多反对言论必须由我们来适当对待。很明显,这些言论并不是只针对一对一增强学习技术的,而是与其它社会领域计算机所呈现的用途、形式和功能相关。然而,我们需有特殊的责任来清晰地了解这些言论,包括增强学习的一般内容和细节,努力克服面临的困难,来达成我们希望在全球一对一环境中所实现的优势。

五点反对言论整理和摘要如下:

1、计算机正式与非正式地渗透到人类,将对平衡的生活产生破坏。处在正式与非正式使用计算机环境周边的我们,教育和学习与一对一的计算机环境更加相关连,这也许会让学习者受到消极的影响。作为正式与非正式相结合使用计算机的工作者会混淆工作与非工作时间,会将高度被控制的工作活动带到工作者的私人空间。学习者或教育工作者为着需要,这些消极的副作用可表现在一个人可能在任何时间任何地点工作,或对增强学习产生副作用。这些边缘因素的最终结果将导致生活的不平衡。人们会发现在主导自己的生活、学习、家庭、团体、精神状态、娱乐、锻炼等方面将越来越困难,主要关注的问题会是如何维持健康平衡问题。导致的不幸是,乐观主义者Landauer曾在1988年预言说:世界到2020年人们的休闲时间将会越来越多,压力会越来越少。所有通过ICT可以实现的结果,现在看来都将是一个被误导的幻想而已。

2、面临对数据安全和保密性的挑战。由国家科学基金会主办了未来教育学习网络基础设施方面的四个研讨会,形成2005计算机研究学会报告。这是有一贯性的主题,我们考虑了许多希望和个人学习环境、终身学习的可能性、与学习相关的过程和结果。这些包括被记录和标注的音像、学生工作和多媒体报告等。我们继续调查数字安全方面的风险和挑战性,学习者所越来越多思考的安全和隐私问题、空间位置、互相作用等基于网络技术方面的问题,如果相关技术不被研发出,大量信息将会被监视和篡改使用。例如,我们可以问:新的评估技术辅助的风险和利益是什么?建立学生手提式学习模式的潜在风险是什么?当前介绍从自动评估到自动学习环境的制约点(来自政治、文化、技术和法律)是什么?降低风险的新的政策和工具是什么?如果为一对一的增强学习所分配的学习环境目的是收集和控制大量的关于学习者活动数据,这样的麻烦是如何在多个研究社区来解决隐私问题、潜在敏感数据的安全和所有权问题。谁将控制这样数据做怎样的担保呢?

3. 坚持数字鸿沟的人认为这一现象符合工业逻辑。学习研究的科学家、K-12教育家、计算通信和出版行业联系美国部分工厂车间配合调查,推出了2003国民研究会议报告。指出经常未被注意的工业逻辑出现了,这一分化能让每一个新出现的产品更加强有力,出现的速度更加快。比如英特尔处理器或其他的芯片制造者,新出现的处理器更加稳定。技术需要被不断发展,以将社会和其它各领域的计算机使用者对计算机的需要提高到一个新的水平:高强度的、含有丰富图解的巨型的多功能机器的游戏、网站应用者大量应用压缩视频可能更能从超级线性芯片结构中受益,等等。人们对半导体公司的新的要求,使他们大量投资以确保计算机更新的循环能够无限延伸。然而,副作用是数字分化现象将延续。在某种程度上一对一增强学习被牵引进同样的动态当中,预示着教育学习和对高尖端ICT使用的新的要求将出现。我们将从根本上成为工业逻辑的参与者,那将持续的延伸数字分化。更加先进计算机的出现所耗费的成本总是远大于经济进步和国家发展所能达到的水平。

4. 计算机低成本的影响却要让人类付出高昂的生态代价,这导致上百万的计算机被摈除,同时手机在人类信息传播方面的作用将越来越普遍。在中国和印度,许多居住在荒原和贫民窟附近的孩子是非常可怜的。如当他们熔炼大量的铅焊剂时不得不吸收有毒的气体,提取部分相对来说有用的东西,以在他们贫穷的经济环境中能实现循环利用。再者,当这一言论不再专门针对一对一增强学习,在全球范围内倡导大量使用计算机和移动技术的数目将会大大超出现今,对生态的影响将会更加严重。我们应该对这一反对言论抱有负责任的态度,促进相关政策的出台和人们意识的形成。提出日程计划,使未来的公司在技术发展方面更加注重环境和生态循环,以进一步解决这些反对者所关注的问题。

5、由一对一的增强学习技术来支持学习常出现不道德的,具有社会破坏性的后果。它常常缺少观察,无线计算机和任何时候任何地点可接触到的信息的力量相同,所进行的学习过程和结果预示着我们缩短报告和结果也同样能学习,简单的说,不是对社会负责。在恐怖网络学习、进行毒品和洗钱交易、策划暗杀和武器训练等,一对一增强学习对这些的作用并不明显。所以,课程理论和教育实践应该被关注,来提升公民素质和道德教育,并降低市民接受新不安定因素、进入在线非法活动、腐败和制造假钞等活动的倾向。

走向全球的研究合作

我们对于教育技术革新大范围的参与, 让我们相信一对一增强学习技术的潜力与挑战值得全球对此作出一致的反应。 没有国家能够避免这个改变, 它将由学习者悄悄地带入学习场所。国际的合作把TEL研究者推进到许多不同的学习场所与许多不同的教育系统, 使得TEL革新的健壮性能够通过多个环境的测试考验 。研究群体在许多教育系统中工作, 要求TEL带来统一的观点。 这儿就提出一个紧急任务 尽快把具有互补能力与内容的研究者放在一起,组合出我们的观点, 使对教育出现更大的冲击, 同时提升我们研究的质量。 研究者一般在国家教育中的影响声音很小,  只有我们一起说我们才能有大的声音。 在这篇文章余下部分, 我们在统一的机制中做报告  使得这个反应可能汇聚起来。

G1:1的形成

G1:1 (被念做G 1 1) 是一个自行组织起来的全球网络的共同体, 其中包含着一一增强学习技术的顶尖研究小组。因为G1:1是松散组织的, 它对于积聚全球卓越的1:1研究群体允许相当的灵活性与包容性,并容易构建各种相关1:1的活动与创议, G1:1 的核心成员间有坚强的联系以G1:1的非正式特点,使得他们通过交叉成员与共同活动, 联络上许多正式组织与结构,  (如: Kaleidoscope, ISLS, APSCE, IEEE, AIED 学会, mLearn)

G1:1已经发生一串事件。 在2002 夏天,第一个IEEE无线与移动教育技术研讨会在瑞典Växjö大学举行, 东道主Marcelo Milrad,建议这个设想, 建立学术与企业串连会, 在欧洲,北美与亚洲推动无线与移动学习技术 为了进一步探讨这个概念,在2003三月一个叫做公私伙伴关系的全球平台, 有  Pierre Dillenbourg (瑞士), Ullrich Hoppe (  ), Kinshuk (New Zealand),Marcelo Milrad (Sweden) and Jeremy Roschelle (USA) 这些参加者由台湾中央大学的陈德怀教授与杨所主持。 在群体讨论面前, 每一个参加者都给出公开演讲, 同时, Roy Pea通过视频会议发出主题演讲。 一年以后, 在2004三月WMTE2004之前两天, 另一个会议又在中央大学举行。 更多参加者参加工作坊, 包括WMTE2004 的邀请演讲者与其他的人。

G1:1 的使命

: G1:1任务还在发展中。 现在G1:1可能通过三个途径对于教育作出冲击。

1 Invited speakers include Cathie Norris (USA), Miguel Nussbaum (Chile), Mike Sharples (England) and Elliot Soloway (USA)。 Other researchers include Alice Agogino (USA), Mohamed Ally (Canada), Nicolas Balacheff (France), William Chang (USA), John Cherniavsky (USA), Ran-Fun Chiu (USA), Sherry Hsi (USA), and Hiroaki Ogata (Japan)。

1 跨过真实或人造的国家边界, 专门学会, 会议与基于杂志的共同体间, 发动活跃的讨论。

2 传播1:1信息到全球的运动( 如通过深刻的传记)

3 促进国际间的研究合作( 如通过研究生与研究材料的交换)作为最重要的任务。

G1:1 认定高质量的研究成果将是每一个冲击1:1研究开发的关注与活动的基础。

G1:1的努力   基于前瞻性的规划。

基于前瞻性规划的做法最初是在SRI国际在1969年为了美国教育部与其他代理工作中形成的。因为在 1970年的石油危机中, 并由于皇家壳牌公司基于前景规划对于气候的应对, 学术界与实践者就用基于前景方法作为策略策划的基本元素。 通过一串研讨会, G1:1在发展出一个前景, 可能用于研究者与政策的制订者来形成战略计划, 使得各种各样的将来前景更有成功的可能。

举例, 在台湾主持的活动(Roschelle, et。 al。, 2005)  G1:1研究者勾画出一个可行的故事,, 即用维基式方法来生成教育内容, 与用ISO-9000式方法来捕抓游戏的创造力与学习的潜力, 显示其生成性的潜力。 在开普顿主持的活动中(Patton, et al, in preparation), 另一批研究者则宣称, 与较早小组会的生动对比, 同伴辅导不仅是有趣的与有效的教育方法, 并且可能成为2015大部分世界学生占统治地位的教育方法。 同时他们面对手持, 数字分化论点可能合理提升, 来挑战其统治地位。这些研究者聚焦的既不是技术便宜, 也不是手持, 而是可能消除数字鸿沟。 他们预见新型人权的出现, 可以在新型广阔社会网络上存取的的权利作为其推动力,他不保证每个人最新的gadget,, 而聚焦技术的最重要方面  对全世界TEL研究者来说,面对各种将来可能的叙述描绘, 既是挑战, 又是机会

挑战主要是在于检查各种可能的气候变迁时,许多将来的不确定性。

而机会则是在他们已经看到的,去识别可能对于世界学生潜在最有益的收益的转折时期,。 并采取纵使是温和的行动去占位。

试验基地的全球网络

G 1:1 在设法定义何谓试验基地的全球网络。  试验基地这里是指一个学校, 一个学院一个非正式学习场所如同博物馆, 或是一个在职训练的公司,他有一个较强学术素质,并与一个1:1研究组长期持续合作。 一个试验基地比特殊研究项目的实验地点含义要多得多, 他是一个研究单位的长期承诺,他是一个最好实践的发展基地, 并且是一个推广的样本。

技术与教学文化的集成是成功的关键, 但需要时间, 可能是很长的时间, 并需要强化领域研究。 但一个试验基地的网络, 特别, 一个全球性网络, 将会加快这个研究成功。 在过去这样试验基地常是一个国家的地方。 例在新加坡学校信息技术精细规划的第一期是中心学校。  同样地, 台湾有某些种子学校,也有试验基地同样的功能。 一个G1:1试验基地的网络(见图5) 他将是研究组间国际合作的出口 将允许是一个研究所, 一个学区, 或是从地方与特定角度看是全局即一个国家

                             学校

                            大学

                       产业

                      

                       非正式学习场所           非洲         美洲       亚太地区     欧洲

                      

                                   图5  试验基地的全球网络

  部分成果交换的共同体

G1:1同时要定义一个部分成果交换的机制。 某些交换机制是需要的,以使得本地与跨国的研究者可以共享他们非盈利的研究实验成果与收集到的数据。 举例, 为了合作, 研究者需要识别出他们将对于他人是有用的研究成果小单元。 一个研究所可以与其他研究所交换部分成果并因而可能以自己与其他研究单位的成果来加快研究工作。 由是他们可以进行考虑如何同不同的文化的用户采用结论的成果。 一个障碍是版权, 思想与其他利益的保护。  因此, 作为交换机制的一部分,某些法律保护程序必须到位。

在软件之外, 部分成果可以是某些新硬件, 学习材料, 或且是新的理论 (如通过本体的工作来找出术语, 概念因而相应的理论的公共可以接受的定义)或是学习活动(某些所谓纲要或活动的模型)的协议。  这样一个国际共享网络的早期例子 是在匹兹堡科学与学习中心的学习实验室。

结论

这篇论文中, 我们论述了三个因子---(1) 到处存在个人可存取的移动与连接的手持物,(2)无止境地走向人手一个计算设备的技术发展步伐,(3)这些手持物的创新使用的发展将开创以无障碍学习空间为特征的增强学习技术发展新局面的潜在可能。由于使得学习者可以无障碍地在不同的环境(如正规与非正规的学习环境, 或个人与社会学习之间)间来回切换,又由于扩充了社会的空间,在这里学习者相互交互, 这些由于社会学习与知识建构的理论所指导的发展,将影响教育非常本质的方面,即学习的过程与结果。

由于1对1增强学习技术加强的社会文化发展的空间,将在我们下一个十年面前揭开, 特别是在某些场合这些设备的到处与巧妙的使用, 可能更接近于显示学生在课内外的学习方法的根本与有效的迁移。

做为研究群体, 我们可能看到将来在我们面前出现或我们负责找到的全球合作来产生关键的高质量, 并迎接设计与评价革新的挑战来支持无障碍的学习。

我们参加G1:1能够作出有意义的贡献,来革新与扩散增强学习技术(TEL)的教育使用,使得跨过断层到达基于采用的研究。 我们可能创造某些条件允许短期内跨过摩尔的断层, 或是比过我们所遇到的自然发育过程更快到达皮尔的转折点。 我们需要注意认识在杂志中讨论的与增强学习技术(TEL)相关的潜在负面论点:例如: 无所不在的计算冲击进个人全部生活圈将潜在产生不平衡的生活样式, 数据安全, 个人隐私保护论点, 永久的数据鸿沟, 无所不在的计算的低成本却产生环境与生态的高代价, 由于增强学习技术(TEL)支持的学习而出现对于伦理与社会破坏的后果。

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