近日,《应用新技术改进科学、技术、工程和数学教学展望报告(2013-2018)》( 以下简称《2013 技术展望》) 正式发布,旨在展望今后5 年新技术对科技教育的教与学方式将产生的影响与挑战。
他认为,当今社会越来越需要教育回应每个学生的独特需求,这也是新技术发展的驱动力。然而,个性化学习最大的障碍在于科学的、基于数据的促进个性化学习的有效方法才刚刚起步,成功经验还不多。例如,学习分析技术在高等教育领域中的实施和采纳仍然处于初期阶段。而且,大多数研究者尚未在教与学中应用新兴技术,也未进行过相关研究。许多研究者并未接受过基本的、数字化支持的教学技能培训,也未获得专业发展机会。
他们提出,近期发展阶段(12 个月内),网页游戏私服推荐,学习分析、移动学习和在线学习将盛行;中期发展阶段(2到3年内),3D 打印技术、游戏与游戏化、沉浸式学习环境和可穿戴技术将得到广泛应用; 远期发展阶段(4 到5 年内),柔性显示、物联网、机器学习、虚拟助手将闪亮登场。
远期发展阶段,柔性显示、物联网、机器学习、虚拟助手将闪亮登场。
近期发展阶段,学习分析、移动学习和在线学习将盛行。学习分析技术是对“大数据”的教育应用,而移动学习技术正在成为科技教育必不可少的一部分。英国埃克塞特大学设计了一个增强现实技术的应用,将校园变成一个实验室,这样学生可以搜索他们周边的科学数据。
在线学习已经不再是新鲜话题,其范畴包括基于网络平台进行的任何学习形式。由于近期对于互联网大规模开放网络课程(MOOC) 的关注而使在线学习重现生机。当前人们对在线学习的重新审视已经给评价、学习支持、如何确保大规模教育的质量等方面带来了新观点。美国佛罗伦斯达林顿技术学院正在创建一个在线物理课程来讲授核能源,让学生和原子能专业人士进行连线交流。
《2013 技术展望》显示,未来5 年有12 项技术将陆续进入科技教育的教学、学习和创造性探究的主流应用中。其中,近期发展是指12 个月内进入学校的主流应用; 中期发展在2 到3 年内; 远期发展则在4 到5 年内。
中期发展阶段,3D 打印技术、游戏与游戏化、沉浸式学习环境和可穿戴技术将得到广泛应用。其中,沉浸式学习环境是一种通过模拟现实情境来训练个体并为他们提供练习技能的机会,让学生参与其中,仿佛就是在现实世界中学习知识。沉浸式学习环境应用到许多全新的信息技术,包括仿真和三维虚拟世界。实践表明,在模拟的安全环境下获得经验可以减少在现实世界致命错误带来的风险。
当现代大学于14 世纪问世之初,其主要任务是辅导和帮助学生适应他们所生存的世界。如今,这个任务又重新占据了首要位置。
同时,在我们讲授科学、技术、工程和数学知识之前还有很多事情要做,不应仅仅讲授事实,而更应注重讲授求知的方法。我们往往采用传统方式讲解科学、技术、工程和数学知识,学生只是被动地记住事实。借助新技术学习科技知识,提供给我们一个创造性的解释主题材料的机会。科学概念作为发现的新证据不断地变化着,简单地记忆事实并不利于激发学生的好奇心,科学概念的教学应该是让学生之间不断探究。
任何技术应用都必须考虑所面临的主要障碍和挑战。《2013 技术展望》专家咨询委员会推测并指出科技教育中采用新技术过程中所面临的主要挑战。