學校與實驗室為何無可替代

今年突發(fā)的新冠疫情，使學生和教師深度體驗了在線學習和遠程教學。這也使得很多人開始思考，在線學習、電子圖書、模擬實驗室等信息化教育技術(shù)，未來是否會替代傳統(tǒng)的學校教學和真實的實驗室。

其實，在21世紀初，就有一些人曾預測“實體的”基礎(chǔ)教育學校將會終結(jié)，因為學生只要在家與教師聯(lián)網(wǎng)便可學習，教師也將在家里授課。當時，人們預測許多正在開發(fā)中的數(shù)字閱讀設(shè)備將在2015年之前完全取代紙質(zhì)書籍。還有預測稱，慕課（MOOCs）會取代大學課程，大學教室和實驗室在10年內(nèi)便會被廢棄。但這些預言一個也沒有成真。

紙質(zhì)圖書更利于深度學習與理解

美國購買數(shù)字閱讀設(shè)備的消費者比例曾一度上升，但隨后又下降，只剩那些發(fā)現(xiàn)設(shè)備在放大字號或在夜里看小說方面具有優(yōu)勢的一小部分讀者。盡管美國大學教科書出版商轉(zhuǎn)向在線教科書，但使用電子教科書的大學生發(fā)現(xiàn)，在閱讀了幾頁后不得不將文本打印出來，以避免眼睛疲勞。而且為了深度學習與理解，學生仍更加偏愛紙質(zhì)教科書。

目前，已有許多關(guān)于屏幕閱讀的研究。一項關(guān)于數(shù)字閱讀與紙本閱讀的比較研究，再次證實紙本閱讀對于內(nèi)容理解具有優(yōu)越性。美國北達科他大學弗吉尼亞·克林頓（Virginia Clinton）2019年在《閱讀研究雜志》發(fā)表的《紙本與屏幕閱讀之比較：系統(tǒng)綜述與薈萃分析》一文中，整合了關(guān)于紙本閱讀相對于屏幕閱讀的閱讀成績、閱讀時間與表現(xiàn)校準（元認知）的研究結(jié)果。對比發(fā)現(xiàn)，低本閱讀在閱讀成績、元認知和效率上的優(yōu)勢具有顯著的統(tǒng)計學意義。盡管在線學習在美國已進行了20多年，但對那些同時經(jīng)歷過傳統(tǒng)課堂教學與在線授課的大學教授的調(diào)查顯示，更喜歡面對面課堂教學者的比例超過70%。屏幕閱讀所伴隨的較低的效率和理解程度對休閑閱讀并不構(gòu)成什么危害，但教師關(guān)注的是學生的閱讀效率以及較高的理解和記憶水平，即“深度閱讀”。

經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD，以下簡稱“經(jīng)合組織”）發(fā)現(xiàn)，使用電腦的學生在國際學生評估項目（PISA）中的閱讀和數(shù)學成績都比較低。這項研究涉及31個國家15歲的青少年。經(jīng)合組織教育與技能總司司長安德烈亞斯·施萊徹（Andreas Schleicher）表示，那些每天使用互聯(lián)網(wǎng)的人成績最差。這項研究發(fā)表于2015年，基于2012年的數(shù)據(jù)得到相關(guān)結(jié)論。而雷布特基金會（Reboot Foundation）使用最新數(shù)據(jù)進行了跟進研究，再次發(fā)現(xiàn)各國在這一國際評估中的表現(xiàn)與學生在學校中使用信息技術(shù)情況之間存在負相關(guān)。在學校里使用電腦的學生越多，在教育成績方面的國家排名就越低。

文字滾屏會導致認知注意力不足

還有相當多的研究表明，閱讀時的文字滾屏也會導致認知注意力的不足。與此相關(guān)的是，在這場新冠肺炎危機中，中小學和大學層次的教師都被要求利用屏幕在線交流。

第一次通過大規(guī)模使用電子屏幕進行教學的實驗，是美國20世紀50年代后期開始在課堂上使用電視?；谒袑W生都擁有一個共同的最佳教師的概念，電視學習被視為一項重大的教育提升，通過電視把專家和專業(yè)教學內(nèi)容帶到每一個教室。當時的實驗采用的是一個錄制的節(jié)目，不能提供雙向?qū)崟r交流。該實驗最后以失敗而告終，其原因與今天使用在線媒介所遇到的問題非常相似。

溝通是教學的核心技能，是教師使學生理解的關(guān)鍵工具。教師的工作是幫助學生將這些口頭或書面的抽象概念與其自身體驗聯(lián)系起來。有效溝通的一般規(guī)則可以被概括為，“沒有體驗，便沒有意義”。因為良好的教學涉及這種互動，尋求通過學生的體驗使教學單元有意義。不同班級學生的經(jīng)驗背景會有所不同，因而在兩個班級教授同一個科目，最后不會有兩節(jié)完全相同的課。

在線模擬無法代替科學實驗室實踐

真實的實驗室工作具有“即時性”。我們的大腦關(guān)注此時此地。真實的實驗室工作提供了真正的多感官交互。只記住解剖學的術(shù)語或圖片的學生不容易將術(shù)語與真實的人體組織聯(lián)系起來。計算機模擬聲稱是“交互式的”，但這種交互性指的是，當敲擊不同鍵時提供不同的媒介響應的特性。當學生真正觸摸和處理一只動物時，這種真實的互動提供了敲擊鍵盤時所不存在的記憶刺激。

真實的實驗室材料是多感知性而且可以操作的。觸覺是學生了解生物體和器官性質(zhì)的重要信息輸入方式。醫(yī)生在“觸診”中使用這種感知，即通過“感覺”來診斷病人身體是否健康。不理解觸診的學生，長大后會成為對這一手法感到不自在的病人。

此外，真實的實驗室工作包括“學會如何觀察”。仔細觀察大自然的細節(jié)是一種習得的技能。與用不同顏色標出各器官的實驗手冊不同，學生可能需要探查和發(fā)現(xiàn)哪些組織與其他組織相連，以便識別器官。例如，蚯蚓的消化系統(tǒng)包括兩個凸起的前部。按壓其中空的那個會塌陷，從而看出是其儲藏器官嗉囊；按壓另一個可以看到堅實的砂囊，是一個強壯的研磨器官。

雖然普通生物課的目的是讓所有學生都具備生物學基本知識，但有些學生也會因為與真實生物體的這種互動而變得興奮，進而希望以生物學為職業(yè)。直到學生們有了實際經(jīng)歷，生物老師才會知道班里誰會對這種智力活動感到興奮。這種激勵無法由媒介來提供。

在線媒介描繪了完美的樣本。但真實的人體不同于教科書中完美的圖片。有一些個體與眾不同，如器官左右顛倒，或者有四個腎臟而非兩個。模擬和教科書只能解釋完美的人體。一位好的實驗室老師會使人體器官的變異引起每個學生的注意。

只有對真正材料進行的測試才是真實的，模擬只能描繪完美的概念。真實的實驗室提供真實性測試，包括失敗的重要教訓。真實的實驗室也會使一些學生超越課程進行額外的實驗，而驅(qū)動這種愿望的，不是那些無法令學生真正提高技能的被動模擬。

真實的實驗室工作可以確認科學結(jié)果的真實性。放棄真實的實驗室工作進行模擬，很可能會利用模擬結(jié)果傳播不一樣的“科學”。當將模擬視為等同于或優(yōu)于實驗室工作時，就有可能破壞科學的普遍性。

真實的體驗和實驗會自然地令人感到興奮。真實的結(jié)果會引起學生的注意。例如，一個對蜜蜂舞蹈視頻不感興趣的學生，當老師帶他去野外，在一個真正的蜂巢里拿出一個有真正蜜蜂的巢框時，他不會感到厭煩。真實的場景有感染力，因為它們有可能產(chǎn)生真正的結(jié)果。有經(jīng)驗的生物老師知道，學生克服對蛇的恐懼的唯一方法，是看到其他人捉拿無害的蛇而并沒有受到傷害，然后自己嘗試非常小心地握住它。因此，模擬實驗或許可以代替教科書，但不能代替實驗室工作，而且無法提供如上所述豐富的教育體驗。

（作者單位：美國恩波利亞州立大學；譯者單位：思益迪國際教育咨詢服務有限公司）

《中國教育報》2020年09月04日第6版