用技术连接学生的未来和全面发展： 在线学习与技术应用的实践思考
花洁
摘 要：当今世界在经济全球化和创新驱动发展的背景下，正朝着越来越复杂多变、丰富多元的方向发展，也意味着教育要比以往更需要思考“培养什么样的人”和“技术能为教育培养人提供哪些支持手段”等问题。文章通过对新冠肺炎疫情期间学生居家在线学习的技术应用个案研究分析发现：技术除了能够确保学生随时随地开展学习外，同样能有效引导学生进行情绪调适、自我调控，促进他们的问题解决与创新创造能力发展和社会性发展。这些借助技术连接学生全面发展的实践导向，必将成为教育现代化发展的重要趋势和重点内容。
关键词：技术;在线学习;全面发展;核心素养
中图分类号：G40-012;G434? ? ? 文献标志码：A? ? ? ? 文章编号：1673-8454（2020）20-0001-05
一、引言
当今世界在经济全球化和创新驱动发展的背景下，正在朝着越来越复杂多变、丰富多元的方向发展。一草一木、一人一物，每一个维度、每一种属性、每一项特质都在科学技术发展的支持下，变得更容易被凸显和释放，从而赋予其更深层的生命价值与社会价值。在这样一个科技与人文不断交互共进的历史时刻，教育培养什么样的人，技术又能为教育培养人增添哪些便捷、精准、高效的支撑，是每个教育者比以往更需要思考和关注的问题。
近年来，我国教育者和世界各国的教育同仁一样，在通过教育引导学生达成个人理想和学习目标的同时，开始越来越重视对他们适应未来社会变化和终身发展的关键能力、必备品格与正确价值观的培育 [1][2]。核心素养的研究成果在全球范围内具有显著的共通性，各国和国际组织达成高度共识的核心素养指标包括：成为创造创新者、有远见的领导者、高情商者、交流与合作者、批判性思考者、问题解决者、终身学习者、数字公民及具有完善人格和迸发个性光辉的世界公民等[3]（见图1）。
由于新冠肺炎疫情的爆发，社会剧烈变动影响的绝不仅仅是人类所处的外部环境，更有我们的内在自我。居家隔离期间，当周围的一切仿佛都被按下了“暂停键”，悉心观察就会发现，人们在巨大的“不适应”面前，常常出现两种典型的应对方式：第一种是“冻结自我”，始终运用已有的方法去适应变动不定的社会，不断重复过去的模式;第二种是“打开自我”，迎接最大的未来可能性，感知并迅速连接甚至融入正在生成的未来。
显然，核心素養是在第二种方式中被培养的。疫情给家长和教师提供了培养孩子快速适应变化、促进核心素养发展的宝贵契机。家长如果不能在居家长时间与孩子的共处中，充分了解孩子如何有效开展在线学习，并积极引导他们去适应新的学习方式，就很可能会错失一次让孩子“连接未来”的机会。
与此同时，技术在其中扮演着重要的“助力者”角色，能够帮助家长和教师把这种孩子与“现实与未来”的连接变得更加容易。这里所称的技术，既包括我们广泛应用的信息技术，也包含日常生活中实现任何想法都要必备的常用技术。技术除了能支持学生随时随地开展学习之外，更能通过有效促进学生进行情绪调适、自我调控，提升问题解决与创新创造能力发展和社会性发展，实现“用技术连接学生的未来和全面发展”。
二、技术辅助学生的情绪调适，为学习提供安全稳定的“专注力”
学生的学业情绪对学习兴趣、学习成绩和身心健康具有显著影响[4]，人类的思维源于大脑的神经活动，安全稳定的学习情绪是大脑有效学习的前提条件[5]。现代技术除了可以辅助学生进行有效思考，比如支持他们制定学习计划、设计实验探究方案、制作思维导图等外，还可以辅助他们的情绪调适，帮助他们通过学会“放空”自己来获得更加积极的学习情绪，确保学习更有效率地进行。
有研究发现：学生通过冥想、放松等方式，可以有效降低学习过程中的焦虑水平，提升情绪的稳定性和专注力 [6]，如图2所示。美国伊利诺伊大学的科学家通过对学生进行“静坐”的生理实验也发现：只要静坐5—10分钟，人的大脑耗氧量就会降低17%，这个数值相当于深度睡眠7个小时后的大脑耗氧水平变化，同时受试者血液中被称为“疲劳素”的乳酸浓度，也不同程度有所下降，从而保证神经活动的高效进行[7]。
在教育场景中，加拿大尼尔森公立小学率先在数学课前通过做三分钟冥想，让孩子们头脑更清醒、更平静、专注力更强，这个过程被称为“思想充实（Mind Feeding）”。目前，这种方法已经通过技术手段开发成为对学生进行“课前冥想引导”的辅助软件，被加拿大和美国等地的90多所小学的教师采用，并计划运用到中学。有证据表明：增加课前冥想的学生中，24%变得更加随和，50%的数学成绩得到了提高 [8]，如图2所示。
新冠肺炎疫情期间，技术也通过这样的方式帮助一线医护人员缓解压力，如：杨承磊教授团队研发的国家重点项目“虚拟现实放松减压训练系统”，采用VR技术，让人身临其境地进行呐喊宣泄、意象对话和注意转移等交互游戏，同时运用腹式呼吸放松法、音乐放松法、冥想放松法及渐进式肌肉放松法等心理放松技巧，来帮助有效实现消极情绪的缓解和压力的释放[9]。
由此来看，技术正在运用其优势，在一系列学习科学研究的指导下，为学生获得良好的学习“准备状态”和实现高效学习所必备的“专注力”提供支持。在持续的技术引导冥想、技术引导放松减压等过程中，学生面向未来学习发展核心素养中的情绪调控能力和专注性品质也在不断被培育和奠基。
三、技术唤醒学生的时间观念，为学习奠定自我管理的“自控力”
随着时代的进步，技术已经能够成为人体感官与运动的延伸，辅助我们更好地感知这个世界、改造这个世界，甚至让我们更有能力去认识自我、管理自我、实现自我。2012年笔者担任校长期间，学校开展了一年级学生“自带设备”上学并运用“时间管理软件”合理安排作业时间、提升作业效率的教学实验。当时，在软件的提醒功能和游戏化的激励功能支持下，许多原本作业拖拉的学生最终都能在家长下班回家前就完成当天的作业任务。这种能够有效控制自身行为朝向目标和抑制无关行为的“自控力”是核心素养中“必备品质”的重要内涵之一[10]。
如今，许多应用软件和App开始被开发应用于帮助学生在技术辅助下进行时间管理与“自控力”唤醒。这样的技术作用，在新冠肺炎疫情期间的在线教学中体现得尤为明显，涌现出了大量的实践案例（见图3）。
嘉定一中高一年級的刘逸飞同学，通过查看自己的屏幕使用数据，发现自己使用电子产品的时间少则两小时，周末多则六至七小时，唤醒屏幕次数一天高达100多次。他根据终端提供的数据反馈和柱状图，制定了循序渐进的每日目标，降低自己对电子产品的使用时间，还根据各种应用软件使用频率的数据统计，将使用最频繁、耗时最多的娱乐软件删除或开启了时间限制功能。
高二年级的陆沈欢同学，通过微软帐号实现电脑与手机的信息同步，在电脑软件里建立了电子笔记本，设置学科分区保存相应笔记，然后把教师发布的作业复制、粘贴到笔记本里的“我的待办”事项中。因为设备之间实现了数据云同步，课后再用手机查看，就会特别方便清楚，使自己的学习事半功倍。
许多学生还通过使用基于“番茄工作法”设计的“番茄钟”App来进行学习时间管理[11]。有的设置每间隔25分钟，分别完成英语学习中的词汇、阅读、听力等练习，以固定时间间隔的任务转换，提升单位学习时间内的专注度和学习效率;有的还将这样的时间管理方法引申到视力保护上，自主设置近距离用眼30分钟后，在自然光下远眺5—10分钟，把家长们最担心的近视防护问题从反复叮嘱转变成了孩子的自觉防护。
当学生能够对学习任务进行自主管理，学会对事件的重要性和紧急程度进行分类，并合理规划和安排自己的学习时间时，就能逐步从疲于应付的状态中解放出来，通过更优的资源管理策略 [12]，使学习在有限的时间内产生最大的效益，也为技术支持下的学生提高自主意识，养成自律习惯和培养自主能力以及在困难面前调控好自身行为，努力克服困难的意志力发展提供了新的方法和手段。
四、技术激发学生的创造潜能，为学习培养问题解决的“创新力”
在充满挑战的外部环境中，技术进步一直以来都在帮助人类更加有效地利用资源和整合资源，为人们参与社会生活、解决问题争端、获得创新发展提供更加高效的方式手段。新冠肺炎疫情期间，我们不仅可以在日常的在线学习、网络购物、确认“健康码”等活动中，随处发现技术的“身影”，许多家长和学生一起研究消毒机器人、无接触配送机器人，讨论如何利用AI技术更快捷地筛查异常人群、如何利用“大数据”更有力地控制疫情，甚至是憧憬未来“智慧城市”的美好，这些都深深地蕴含了运用技术学习知识、创新思想、创造价值的意义。
在教育领域，当学生投入真实情境的问题解决过程，操作各种知识、技术的运用与组合，并形成“新且适用”的想法或产品时，就产生了我们所说的创新和创造[13]。技术融入培养学生创新创造能力教学设计的一个典型例子，就是美国的STEM和steam教育，信息技术、工程技术等技术应用在其中一直都具有举足轻重的地位[14]。可以说，技术既是帮助学生将想象和创意实现到现实生活中的工具和载体，也是反过来激发学生创新创造潜能的重要“催化剂”，确保学生在真实情境中利用技术学习和创新的体验每天都可以发生。
此次新冠肺炎疫情期间，学生纷纷结合自己熟悉和掌握的技术形式，积极思考如何运用技术解决一系列防疫中的问题。例如：嘉定一中高一年级的高旭文同学设计了一个小型便携消毒装置（见图4）。这个装置通过释放微波，对口罩、手套或其他小物件进行杀菌消毒。由于额定功率较小，装置外部设计成有非磁性的金属外壳包裹，中间夹层又通过注入双氧水吸收微波，因此，该装置能有效减少辐射溢出，确保安全性。为了达到“便携”的目的，这位同学还给装置设计了一根背带，供人们随身携带、随时使用。在这个创新产品的设计中，我们可以非常明显地看到学生受到了微波消毒技术、防辐射技术等技术应用的影响和启发。
同样是高一年级的余倬伟同学则想到了快递的安全性，设计了快递柜的消毒装置（见图5）。他运用单片机技术，通过编程实现将包裹放入快递柜后，自动开启舱内的紫外线灯对物品进行一段时间照射，以达到消毒效果。他论证说：一般情况下，只需要一台单片机就足以控制整个快递柜的消毒工作，这样更便于已有快递柜的改造。此外，我们也可以将消毒系统与柜体结合，打造一体式消毒快递柜。相同的方式还可以应用于快递分拣过程中的消毒、快递运输途中集装箱卡车内的消毒等应用场景。可见，技术确实为学生打开了更加宽阔的创新创造空间。
从借助技术接受信息、处理信息，到运用技术拓展信息、创造信息，学生的课堂看似“不存在”，但学习和创新却一直在真实地发生着。正如每年全球各行业举办的开发者大会上常常会涌现出一大批具有企业家精神、极富创造力的“牛人”，他们长期致力于立足自身的个性特点和擅长领域，借助技术支持，打造让社会变得更美好的创新产品，在充分激活自身“创新创造”潜能的同时，也充分彰显了运用技术、运用创新去创造价值、达成使命、实现愿景、服务社会的崇高价值观。
五、技术激发学生的多元表达，为学习编织社群关系的“联结力”
技术不仅是激发和实现创新创造的有力工具，也是跨越时空局限、更加紧密地联结社会中不同个体和群体的重要媒介。从社会文化学习观的视角来看，技术在教育领域应用的一大优势，就是能够支持构建人人可学、时时可学、处处可学的学习环境，建立平等包容、思维碰撞、相互启发、共同发展的社群规则与关系，使课堂变革中“通过对话深化学习”的学习共同体得以建立，使创新创造过程中的多元表达、创意激荡和“头脑风暴”更容易在任何时间、地点随时发生[15]。
下面，让我们来看新冠肺炎疫情期间，技术是如何让学生提升这样的“联结力”的：四年级的沈裔宸同学，居家期间在弘衍阅读App（见图6）上参加了一个关于疫情的项目式阅读。这个阅读活动持续7天，分为三个阶段。第一阶段是第1—3天，学生通过在终端阅读素材，了解病毒、野生动物和生态系统的基础知识;第二阶段是第4—5天，任务是邀请学生和家长、同学基于已有的学习进行开放性问题讨论，进一步思考人与自然的关系;第三阶段是第6—7天，要求学生与同样在线参加该阅读项目的新伙伴，共同合作撰写“自然宣言”、完成动物保护的宣传作品等，将前两个阶段产生的学习和思考转化为多种形式的成果表达和行动计划，并再次通过作品上传和同学交流，把学习的成果分享给更多的师长和同伴。
这个项目式阅读活动之所以吸引学生，除了项目化学习设计本身的情境性、趣味性和产品性特点之外，一个非常重要的原因就是依托技术在学习者之间建立起广泛的、开放的、覆盖多个维度的社群网络。当学生通过独立的学习思考，形成自己的观点后，可以在软件平台上立即查看其他学生的想法，从而建立起同伴之间的思维联系，让学生即使独自在家，思想也不再孤单，努力把阅读、表达和交流有机融合在技术联通的由浅入深的学习引导与群际互动中，最终完成在社会文化互动中的认知建构与心智发展[16]。
与此同时，技术也为锻炼学生的表达能力匹配了“练习—成功”的机会。居家期间，平时性格比较胆小内敛、说话容易紧张、经常结结巴巴的三年级学生郭晓霏在家学习了两节编程直播课。让父母感到惊喜的是：虽然只学了两节课，孩子已经可以独立编写最基础的编程指令，并运用视频编辑技术，配音制作完成了一段关于“口罩使用”和一段慰问社区志愿者的短视频，孩子并不擅长的表达也开始变得越来越清晰流畅起来。原来，课程配套的软件平台为学生的配音表达提供了充分的试错空间，他们可以在一遍又一遍的重复录制和评价反馈中，积累如何让自己的表达更清晰、更流畅的经验，即使一开始表达得不好，也会获得系统的鼓励，在一次次的成功体验中，从生理到心理上都建立起了自信心，提升了乐于表达和善于表达的能力[17]。我们也期待学生通过技术支持积累起来的自信表达能“反哺”课堂，迁移他们在课堂中的从容表达。
通过这些案例，我们看到技术发展与进步，让学生们的知识来源日趋多样化，学习的内容不再局限于教科书，而是与真實的生活世界紧密地联系在一起。教学中的授课者、指导者也不再仅仅是学校教师，国内外最优秀的教师和专家都能通过网络与学生实时联通，让他们感受多元的教学风格，领略“同住地球村”的魅力。更重要的是，学生自己也与更多资源、更多同伴建立起了联结，逐步汇聚成面向未来的学习共同体。
未来十年，当前的职业领域会随着技术“奇点”的到来发生巨大的变革[18]，我们除了需要培养具有丰富知识的学习者，更需要培养学会倾听与沟通、能够在团队中合作协同、在群体中共同创新创造，甚至在智能时代擅长人机耦合的人才。我们也憧憬，当前技术推动的这种“联结力”能够引导学习者打开他们的“精神堡垒”，用“灵魂触觉”联结每一个教育者、联通每一个学习者，让更多当下的学生具备连接他人、连接未来的能力。
六、用技术连接学生的未来和全面发展
通过上述四个方面的案例研究分析，我们认为技术作为当前经济社会发展和教育现代化不可或缺的一项要素，正在渗透到教育和学生学习的方方面面。从感知环境、收集信息到学习中的情绪调适和自主管理;从社会联结、多元表达到情境中的问题解决和创新创造，任何人的成长都越来越需要技术的参与，任何人的梦想都越来越可能因技术而实现。这场疫情期间的在线教育，对学生的学习适应确实构成了不小的挑战，但也为他们在技术支持下的共同成长和长远发展创造了难能可贵的新机遇，引导他们在提升学习知识技能、提升学习能力的同时，同步发展面向未来的专注力、自控力、创新力和联结力。这些借助技术连接学生未来和全面发展的实践导向，必将成为教育现代化发展的重要趋势和重点内容。
在不断发展变化的社会环境中，我们可以选择“深度冻结”，重复固有的模式、习惯而停滞不前。但作为教育者，家长和教师是否更应鼓足勇气和信心，去引导学生、陪伴学生走进未知的时空、迎接变化的挑战、融入社会的交往、插上想象的翅膀、创造想要生成的一切，把“可能”变为“现实”？就让我们用技术连接学生的全面发展，和他们一起用行动拥抱未来，为他们持续的能力增长、品格培育和价值认同打下坚实的基础。
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（编辑：李晓萍）
