魔法精靈出沒的未來教室

編 譯 喬頓

教育和科技之間的關(guān)系經(jīng)常會有磕磕碰碰——20世紀，當(dāng)個人電腦開始出現(xiàn)在學(xué)校時，學(xué)生們使用起來往往會比他們的老師更加熟練。

但這一切都在改變，隨著新一代精通技術(shù)的教師掌握主動權(quán)，他們開始探索新的教學(xué)方式。同時，隨著科技愈發(fā)成為我們經(jīng)濟和日常生活的中心，它也正在改變我們教學(xué)的主題——如今在英國，兒童自5歲起就會接受編程教育。

當(dāng)然與課程一樣，課堂也正在發(fā)生變化。從虛擬現(xiàn)實到人工智能助教，也許只需要短短的10年，未來的教學(xué)設(shè)備就會變得和許多人所熟悉的白板及投影儀完全不同。日前英國科技企業(yè)Misco就請教了這方面的專家，探討有哪些科技會出現(xiàn)在明日的課堂之中。

智能黑板和智能課桌

如今課堂中已經(jīng)有了黑板、白板，但未來的顯示屏可能大到覆蓋整面墻壁，可以操縱顯示幾乎任何課堂需要的內(nèi)容，這種模式正在課堂中變得越來越普遍。同時，智能課桌將成為現(xiàn)代課桌的升級版本，有一個教師可以控制的插入式屏幕。

從視頻和圖表到教育游戲，這些聯(lián)網(wǎng)的平板也提供了與智能手機相同的在線資源，讓教師有機會指導(dǎo)學(xué)生在自己的時間里高效學(xué)習(xí)。

預(yù)計智能屏幕和智能課桌也將為計算機支持下的協(xié)作學(xué)習(xí)提供新的機遇，這種學(xué)習(xí)方法最早出現(xiàn)于20世紀90年代。例如，協(xié)作作業(yè)鼓勵學(xué)生根據(jù)優(yōu)缺點，以小組的方式解決問題，互相幫助。在這種方法中使用智能屏幕的好處就是——信息傳遞可以針對個別學(xué)生或群體，以適應(yīng)那些通過視頻、圖表或文本能取得更快進步的人。

GSTV1 London的執(zhí)行院長特勞雷表示，教室將在布局方面進行變革，隨著全新教學(xué)方法的實施，如何以及在何處進行教學(xué)的概念將隨之發(fā)生變化。

人工智能助手

盡管這聽起來可能有些牽強，但許多學(xué)生已經(jīng)使用諸如Siri和Cortana這樣的虛擬助理來在線研究信息，或者管理自己的學(xué)習(xí)和提醒設(shè)置。類似Duolingo這樣的在線應(yīng)用表明，僅僅通過與電腦練習(xí)來學(xué)習(xí)語言是可能的。

隨著人工智能的發(fā)展，下一步很可能會出現(xiàn)被設(shè)計用來回答特定科目和概念的專門課堂AI，并能夠根據(jù)說話者的年齡和能力調(diào)整答案。

此外AI也可以幫助教師。倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）最近的一個項目使用人工智能軟件分析了數(shù)百堂課程的音頻和書面數(shù)據(jù)，旨在確定哪種教學(xué)方法對學(xué)生最有效。

發(fā)起者認為，在課程計劃上采用類似的方法并導(dǎo)入學(xué)生成績的數(shù)據(jù)，有助于確定哪些地方個別學(xué)生可能有困難，并提出相應(yīng)的替代方案。

虛擬教育中心

虛擬現(xiàn)實在教育行業(yè)的機遇令人興奮。虛擬現(xiàn)實環(huán)境可以讓學(xué)生訪問歷史遺址，參觀人體或穿越太陽系，而不必離開教室。曾經(jīng)非常昂貴的頭罩，現(xiàn)在可以像Google Cardboard配上智能手機一樣簡單。

牛津大學(xué)賽德商學(xué)院目前已啟用英國首間虛擬教室——牛津國際虛擬教育中心，簡稱為Oxford HIVE（牛津蜂巢）。HIVE的實體空間安裝著27臺高清顯示屏組成的U形屏幕墻，看上去就像是一間高科技會議室。

虛擬教室采用并融合了機器人學(xué)、人臉識別技術(shù)以及4D高清投影等多項尖端科技，打造獨特的沉浸式教學(xué)體驗。在這間虛擬教室里，可以有84位參與者同時通過Mashmo.io軟件加入到課程學(xué)習(xí)和討論中。

這一科技讓在線教學(xué)完全互動——授課教師可以直接與個人對話，也可以給學(xué)生們分組，進行實時投票，而全部參與者可以像在現(xiàn)場一樣看到、聽到彼此的聲音和影像。同時，該軟件還能根據(jù)每個人的面部表情以及互動程度，判斷監(jiān)督每個人的注意力是否集中。

“這一項目堪稱學(xué)校數(shù)字化進程中非常振奮人心的重大發(fā)展，”首席信息官馬克·布拉姆韋爾表示，“Oxford HIVE的應(yīng)用將是非常多元化的——從課堂學(xué)習(xí)到類似于《龍穴》等創(chuàng)業(yè)節(jié)目中所呈現(xiàn)出的提案競賽，都可以在這里發(fā)生。特別令我們激動的是，日常工作繁忙的學(xué)生可以利用這項科技從世界各地跟教授和同學(xué)即時聯(lián)系，這將非常有利于我們進一步豐富學(xué)校可以提供的課程。”

眾所周知，VR在教育中的一個關(guān)鍵好處是學(xué)生完全沉浸在體驗中，這意味著分心的可能性變小。它也適合多種學(xué)習(xí)風(fēng)格，并以一種書本無法體會的方式讓學(xué)生將對象和概念視覺化。

正如Oxford Open Learning的創(chuàng)始人史密斯（Nick Smith）博士所說：“教科書中的二維圖表或顯微鏡上的幻燈片都已經(jīng)落伍了。未來的一代將真正去了解作為一個三維系統(tǒng)的一個細胞，而不是一本書中的一張二維圖片?！?/p>

除了虛擬學(xué)習(xí)，英國學(xué)生還打造了虛擬舞臺。英國考文垂大學(xué)和芬蘭坦佩雷大學(xué)創(chuàng)造了一個“星際之門”式的數(shù)字窗口，讓相隔1600英里的兩校學(xué)生一起表演與學(xué)習(xí)，共享虛擬舞臺。

如一堵墻般大小的“莎士比亞門”，將兩邊的學(xué)生帶到一個表演空間，無須支付高成本的全球旅行，還將虛擬劇院的規(guī)模擴大了一倍。

在虛擬排練室里，通過視頻會議將劇院設(shè)計、舞臺以及照明融為一體，在橫跨北海的兩個院校中形成鏡像。聲音定向發(fā)出，學(xué)生們還能進行目光接觸，所以很多人都可以在同一時間進行互動。由于幾乎沒有時間延遲，學(xué)生們完全可以做到像在同一個排練室里進行排練。如果這項技術(shù)100%完全可移植的話，那么世界上任意兩個機構(gòu)都能一起分享專業(yè)知識和教學(xué)方法。

另外，英國還嘗試了虛擬實地考察。英國開放大學(xué)正通過課堂上的新技術(shù)將學(xué)生帶到大堡礁中去，通過名為“谷歌探險”的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生們可以進行虛擬實地旅行，去參觀那些根本不可能去的地方，比如大堡礁、活火山或珠峰。又如，一堂歷史課，可以讓孩子們穿越古埃及王國，看看他們是如何生活的，并詳細了解早期埃及文明。

在英國，魔法4D教室也是正在進行的實驗之一。林肯郡波士頓的一所Pioneers Free School Academy就為學(xué)生準備了一間魔法4D教室。這間4D教室通過投影視頻設(shè)備在從地板、墻壁到天花板的四維空間里營造出各種畫面、聲音、燈光的效果，給學(xué)生們“身臨其境”的體驗。

在這魔幻4D教室里，學(xué)生們穿越回歷史參加了維多利亞女王的加冕儀式，乘坐神奇的飛行地毯，乘船前往澳大利亞，在北極躲避北極熊……在同一個空間里探索到了無窮的世界。

無疑，科技正在塑造我們的生活和學(xué)習(xí)方法。令人興奮的是，在短短十年的時間里，學(xué)生們就可以利用從VR頭罩到人工智能等新潮科技來學(xué)習(xí)。在下一個十年里，教室只會變得更加令人期待。