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技术是教育事业的关键。技术运用得当可以丰富学习经验，使学生成为数字化创造者、批判性思考者和问题解决者。技术还可以帮助教师增强教学技能和同伴合作能力。
有远见的技术战略领导者对于建立系统化的数字生态系统以及为每个孩子的现在和未来做好准备起到了至关重要的作用。然而，在教育中做出明智的技术决策变得越来越困难。技术以惊人的速度飞速发展，而且步伐正在加快。
——美国学校网络联合会首席执行官 基思·克鲁格
美国学校网络联合会（Consortium
for School Networking，以下简称“CoSN”）是一家面向教育技术领导者并致力于教育变革的专业协会，是美国新媒体联盟《地平线报告》基础教育版的联合创始人和主要合作伙伴。自2011年《地平线报告》进入我国教育视野以来，它已经成为国际教育信息化发展的显示器和风向标，对于我国的教育研究和教育实践产生了积极的影响。
《基础教育创新驱动力报告（挑战篇）》是美国学校网络联合会自2017年《地平线报告》收官后，在2019年初继承其研究理念与方法最新发布的报告。该报告由年度三个简短、聚焦的专题报告——挑战因素、发展趋势和技术驱动组成，最终实现将战略规划和智能技术融入教学进程的目标。
基础教育创新发展的挑战清单
挑战，并不是令人望而生畏的障碍，而是充满发展希望的机遇。作为《基础教育创新驱动力报告》的第一份子报告，它让教育工作者们放慢脚步，带着思考、强化力量，为教育创新实践做好专业化准备。
《基础教育创新驱动力报告（挑战篇）》由国际咨询委员会邀请的111位著名教育技术专家通过合作，确定了问题的范围，按照克服挑战的顺序进行了排序，探索出应对每个挑战的范围、影响、机会和解决方案。国际咨询委员包括美国学校网络联合会新兴技术委员会的主要成员，以及来自美国和国际主要教育组织的官员。
美国学校网络联合会利用网络来确认基础教育中阻碍创新、路径、公平和其他优先事项的主要挑战。国际咨询委员会最终研究提出以下基础教育的五大挑战：
许多学校系统缺乏将课堂创新技术实践转移到学校和学区多维环境中所需的灵活性、策略和心态。将创新制度化需要系统的、迭代的方法，包括确定有效的实践以及扩大和维持这种实践的方法。
网络连接的普及、数字工具和内容、创新教学策略日益受到人们的关注，而社会经济地位、地理位置、种族、性别或残疾等因素又限制了人们在数字世界中平等学习的机会。
技术的快速发展给教育工作者带来了压力，促使他们更新或改变教学方法。当引进数字工具时，如果研究和教育学之间没有持续的辩证关系，或教师没有得到及时的专业发展，技术的实施可能会导致时间、精力和投资的浪费，并失去了解学生的机会。
让所有教师参与到有意义的创新教学实践及专业发展中，是成功实现技术整合的关键。自上而下、“一刀切”、被动接受培训的行为对学生成绩几乎没有影响。相反，个性化嵌入工作的专业发展可以支持教师作为终身学习者和继续发展专业技能的实践者。
人工智能、机器人和“深度学习”是基于游戏转变的技术，正在改变着人们思考、学习、生活和工作的方式。现在是教育工作者认真考虑未来几年技术将如何影响教学、学习和学生的时候了，娴熟的数字化能力正迅速成为劳动力储备的关键。数字公民身份也很重要，学生必须了解如何在数字世界中具备道德和责任心。
其中，技术与教学、技术与未来工作在五大挑战中位居前列，对教育工作者构成了很大的阻碍。驱动基础教育创新咨询委员会认为，学校和教育工作者在克服挑战并将其转化为机遇的同时，应该思考，学生要开展什么样的创新教育；如何帮助教师构建沉浸式学习体验，从而激发学生的好奇心，深化知识，培养更高层次的思维和实践技能；如何帮助学生成为自主学习的主体，培养以数字化方式探索知识、协作、创造和解决问题的能力；学习、做事和思考如何与更广阔的世界建立联系；在“第四次工业革命”中，学生需要哪些技能来驾驭未来工作。
专业发展弥合技术与教育差距
技术与教学之间的差距是多方面的，技术早于课堂就已存在。从采购决策到规划和实施，学区和学校有时将技术优先于教学，产品优先于人，潜力优先于现实。挑战始于高层，地区领导、技术或课程部门往往是高层技术决策的权力中心。
各地区可以通过建立创新实验室来增强创新能力。创新实验室可以用于开展小规模创新，应用研究的影响评估，并将21世纪的教学方法与试点技术相匹配之后制定标准。各地区也可以为学生提供购买决策的发言权。
例如，美国阿尔伯马尔县公立学校为高中学生开设了一个“非学校”（unschool），灵活的学习空间和工作室可以容纳专门的设备，学校以个性化学习为愿景，使学生追求自己的理想。但在学生们到达这里之前，该地区没有购买任何设备，而是由学生们自主决定项目所需要的设备。
学校明确了学生在数字世界中取得成功所需的知识和技能，建立起课程和教学方法的共同愿景，制定出战略计划，然后做出优先考虑教育价值的技术决策。
此外，专业发展对于弥合技术与教育学之间的鸿沟至关重要。随着科技进入教育领域，许多地区都在努力做好这项工作。此外，不仅仅是教师需要专业发展，要成为教育技术使用的有效倡导者和监督者，区长、校长、教练员和其他学校领导同样需要专业发展。
各地区可提供如何使用技术的培训，但在专业发展上，为什么要使用技术来促进和支持教学和学习的培训还不够。让教师通过探索和反思“为什么”来形成自己的思考方式也很重要。这种“思考”对他们的学习过程很有价值。深入的专业学习使教师能够更有效地支持学生的学习。
随着技术的进步，专业发展将成为一个更加紧迫的挑战。根据普华永道（PwC）2018年对美国2000多名基础教育工作者的调查，只有10%的美国教师有信心教授更高水平的技术技能，这进一步增加了具备该技术水平的劳动力的需求。这一发现在年级层次、学校资源和教师经验水平上都基本处于稳定状态。79%的教师表示，他们希望在技术相关学科上有更多的专业发展；81%的教师提出，他们需要更多的资金，参与专业发展的更多“自由时间”，以及更多课程计划或课程材料。
普华永道的调查还发现，美国教师并没有创造性地利用技术。60%的课堂技术使用是被动地观看视频或浏览网站，只有32%用于课堂活动，如编码、制作视频或执行数据分析，但学生在这些活动实践中体现出了更高水平的技能。根据经济合作与发展组织一项研究发现，国际上的情况大致相同。59%的教师表示有中等或高等水平技术相关的专业发展需求。
因此，专业发展应以学校整体文化为目标，为专业实践、协作和认证工作提供充足的时间与空间。随着科学、技术、工程和数学（STEM）技能需求的增加，有些国家正在采取协调一致的行动。韩国目前在国家课程体系中强调计算思维、编码技能和通过软件进行创造性表达。到2018年底，韩国已对6万名小学教师和3万名中学教师进行了软件教育培训。
技术与教学间的差距，导致开支浪费，造成教育工作者的挫败感，也使学生失去了数字时代培养好奇心和技能的机会。这个鸿沟如果可以弥合，学校就可以实现更高的技术投资回报，其结果对教育至关重要——创造良好的教学实践以及学生参与高价值、前瞻性学习活动的机会。
美国能源研究所高中是休斯顿一所以能源为主题，以科学、技术、工程、数学（STEM）教学为中心的高中，这所高中为我们提供了创新一瞥。学校重视专业级技术，与支持教师和学生的公司合作，开展基于项目的学习。
能源研究所高中将英语、社会学、科学和工程课程合并为团队授课的形式，并将45分钟的上课时间改成4小时的教学时间。这也为更复杂的跨学科项目提供了时间。学校将教师协作计划建立到日常日程中，信息技术专家为教师提供教学技术支持。教师和学生在技术选择与技术使用上也有发言权。
国际咨询委员会建议，整个学校系统和某一学校可以考虑投资试验新技术，并在学校网络中分享成果；教育工作者可以要求参与技术合作公司的讨论，为研发真正支持教学的产品提供信息；评估技术如何帮助实现愿景、使命和目标；制定一项战略方案，将技术与学习期望和教学结合在一起；通过引进跨领域的专业师资来避免购买技术过程中的“新奇事物综合征”；留出专业发展中关于技术购买的资金；学校领导层面给予领先性技术强大的支持；鼓励成立专业的学习共同体。如有必要，监控技术实践的有效性并及时做出修正。
未来劳动力需要“新工作智慧”
人工智能、深度学习和机器人技术是改变游戏规则的技术，如今这些技术开始转变工作性质，从而改变劳动力的需求。学生未来的成功需要很多技能，学校在培养学生所需技能方面会面临很多阻碍，而新兴技术可能会给教育工作者带来更严峻的挑战。
世界经济论坛2016年报告《未来的就业》称，我们正处于第四次工业革命的开端。即使是那些在2020年前产生影响的短期驱动性技术也已经令世人惊叹，例如移动和互联网云技术，超级计算和大数据，新能源供应和技术，人工智能和机器学习，先进制造和3D打印，先进材料、生物技术和基因组学。
人口和社会经济变化，例如不断变换的工作环境和更加灵活的工作安排，也会对就业产生重大影响，比如，创造大量新的就业岗位，出现大量裁员，以及扩大就业技能的鸿沟等。全新的工作、专业和技能类别正在兴起，“极力主张齐心协力”来应对这些变化。
因此，教育工作者面临的挑战是开发和发展那些经得起时间考验的技能组合，为学生提供充分的新兴技术实践机会，激发他们对“设计未来技术的兴趣和激情”，并将这些工具与现实世界和深度学习成果联系起来，这将是至关重要的举措。
“通向就业的阶梯已经变得日益具有数字化特色”，而数字化的基本技能尚未被大家认可。麦肯锡全球研究所在对7个国家的3000多名商业领袖的调查中发现，在自动化时代，每个人都需要发展基本的数字技能。
澳大利亚青年基金会2017年《新工作智商》报告显示，技术正在推动减少那些仅能从事普通手工工作的工人数量。该基金会通过分析1200万澳大利亚人在200多亿小时的工作量，预测了对未来劳动力的技能需求。调查结果显示，到2030年，工人在工作中学习的时间将增加30%，解决问题的时间将增加100%，使用科学和数学技能的时间将增加77%，批判性思维和判断时间将增加41%。
未来劳动力蓬勃发展将需要“新工作智慧”——智慧学习、智慧思考和智慧做事。如今，提升和教授经过验证的新技能的理念正在兴起。澳大利亚通过设计思维和社会企业家精神，来帮助高中学生获取未来成功的技能。欧洲2017年为40个国家的360万学生提供了企业家精神、就业准备和财经知识的教育服务。英国鼓励中学生具备机智、责任、韧性、推理和反思素养，并通过与地区、国家和国际性组织合作来提供实践经验。
新生代技术已经通过自己的方式进入许多行业。人工智能可以执行的任务通常需要人类智慧，例如预测分析就是在大量数据中通过算法开展学习并进行决策或预测。在教育方面，许多学习管理系统已具备人工智能的功能。
非营利组织和公司开发的产品与服务很快就可供教育工作者使用。人工智能具有微观个性化指导学习的潜力，它们可以通过混合现实、增强现实以及虚拟技术，为学习者提供便于理解的、合适的辅导以及激动人心的学习体验。借助这些技术，教育工作者将设计出模拟工作的学习环境，并与雇主更轻松地开展合作，为学生提供“真实的”学习机会。
对于教师和管理人员来说，新生代技术可以支持教学法，协助处理课堂管理和机械性教学任务，并为学生提供学习和需求的具体见解。教育工作者可以将更多时间花在他们的核心工作上，如教学、学习以及与学生的面对面互动。
根据布鲁金斯学会的教育测量系列，新兴技术也将改变教育测量，以匹配21世纪所需的技能。“隐性评估（Stealth
Assessments）”可以嵌入信息平台、工具和学习环境，例如，在数字游戏中构建复杂现实场景所需的技能和知识。当学生在这些数字环境中互动时，教育工作者还可以利用新技术捕获和分析过程性数据，可以充分了解学生的学习过程。
我们需要更多的时间来把握下一代技术如何改变未来的工作和教育。目前，咨询委员会建议关注这一领域的发展，并开始讨论新兴技术将产生何种影响。为学生在未来世界的快乐和富有成效的生活做好准备，即教育的“内容”；通过数字学习材料和环境开展教育，分析每个学习者的学习行为、学习者之间的互动以及个体学习经验，即教育的“方式”。
《基础教育创新驱动力报告》还将推出“趋势篇”和“技术篇”，进一步从推动学生和教育工作者发展与转变的动力、拓宽教育领域解决方案所需的技术支持工具两个角度进行详细阐述。
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