密涅瓦大学的线上主动式学习是如何实现的？

　　教育心理学家本杰明布鲁姆于1984年提出两个标准差问题：布鲁姆发现，接受一对一辅导的学生的表现比接受传统课堂教学的学生的表现提高了两个标准差。布鲁姆认识到，让一个纯粹基于个人辅导的教育系统规模化的成本极高，因此他提出并评估了精熟学习法这种替代性方法。在过去30多年中，他提出的两个标准差问题更激发了许多研究人员和从业者去开发和评估其他替代方案。其中有一类通常被简称为主动式学习的方法，在越来越多的正面结果中涌现出来。
　　主动式学习的目标是直接让每个学生参与一系列有组织的活动，与典型的物理入门课程的大型讲座式教学形成鲜明对比。其具体方法或内容从同伴指导到团队任务，再到小组问题解决，不一而足。
　　为努力创建一个学习成效远超出传统研讨课的课堂，密涅瓦大学搭建了主动式学习平台（ActiveLearningForum，简称ALF），对如何利用技术促进师生的密切对话以及如何充分使用线上的丰富资料进行了探索，同时加强了学生在课堂上的合作并记录每堂课的情况，使得信息成为学生和教师获得反馈的来源。
　　过去数年，学习科学的研究已经围绕人类的学习方式积累了惊人的洞见，但学校课堂并没有进行系统的变革，没能运用好这些研究发现。这正是我们打算填补的空白。
　　学习科学相关文献最根本的发现之一，是积极参与的学生比被动听讲的学生要学得远远更好。我们希望每个学生都尽可能100地积极参与课堂活动。为此，我们决心借助产品设计和学习科学来实现这一目标。
　　ALF的基本设计
　　ALF从一开始就是为了支持小型研讨课的主动式学习而设计的。从产品设计的视角来看，ALF的课堂没有后排，学生也没有办法躲起来或者坐得离教师远远的。教师和每个学生都能清楚地看到班上的每一个人。任何人发言时，都会自动占据屏幕的中心位置。密涅瓦创始届学生苏尔塔那克里斯皮尔这样描述ALF平台：在普通的教室里，有人坐在你后面，也有人坐在你旁边，但在ALF平台上你能看到每个同学，以及他们对课堂讨论的反应，这很有帮助。我们甚至将每堂课上学生视频的显示顺序设置为随机，这样，学生的图像就不会总是位于屏幕上的同一个地方。
　　我们的许多学习活动都会要求教师迅速点名让学生参与。这类教学技法虽然让人紧张，但也创造了一个沉浸式的环境，使学生和教师都能完全沉浸其中。在此基础上，我们让产品设计聚焦于那些能更好地促进学习的活动。ALF设计背后的理念是，用少而精的功能，打造好用且效果一流的学习平台。我们还尽可能减少显示的元素，从而降低使用者的认知负荷。
　　ALF能促进完全主动式学习，这并非偶然：平台的核心是一系列以学习科学为根基、以实证为依据而设计的教学活动。活动均基于学习科学，例如同伴教学和苏格拉底式快速对话，这些活动的模板则存储在共享的机构数据库中，课程开发者可以从数据库里提取活动模板，然后为任何课程定制活动教案。我们将教案编写的过程与教学环境相结合，以系统地收集数据和主观反馈，从而不断改进课程。另外，构建了长期课程体系后，单节课的设计就可以建立在过去教学材料的基础之上，确保学生有间隔练习的机会，进而实现近迁移和远迁移。
　　分组讨论
　　在实施分组讨论时ALF尤其有用。分组讨论时，教师可以很容易地将全班分为几个小组，通常每组会被指定完成或讨论一个不同的小任务。在小组讨论环节结束后，各组立即逐一展示各自的发现，并接受其他学生和教师的挑战。换作在实体课堂中，这种做法就要求学生确定组员、移动座椅，还要努力在吵闹嘈杂且各自为政的课堂空间中完成讨论，而且每次小组讨论都要重复此过程。
　　相反，在ALF平台上，分组过程只需要点击一个按钮即可触发，学生随即会被安排进入一个独立教室，他们可以专注于手头上的任务，也可以向教师提问，还可以访问电脑桌面或者互联网上的任何内容，以及轻松查看讨论剩余时间。教师则能够观察学生在小组内的互动情况以及每个小组的进度。此外，教师还可以访问（即加入）小组，或者只是旁听讨论。在分组讨论结束后，还可以立即轮换小组，将各组作品展示给其他组的同学并听取他人意见。这样一来，课堂活动就能有效促进学生协作。
　　调查和投票
　　ALF还可以很容易地进行各种调查和投票。几乎每堂课都会使用调查来评估学生对某个话题的掌握程度，或者了解全班对特定主题的感受。ALF向学生和教师提供（关于学生对问题理解情况）的快速反馈，是深度参与原则的表现之一。在课堂总结期间，教师也可以基于调查对学生进行打分反馈。
　　调查完成后，其结果可以立即以多种格式显示，但更有趣的，是同一项调查可以立即重新进行，教师便能迅速发现哪些学生改变了主意，并请他们解释理由。最常见的做法是重复调查与相关活动交叉进行：先进行一次调查，接着做课堂活动，然后再做调查。类似的情况也出现在协作学习或同伴教学中。
　　ALF还支持实时连续投票。教师可以在一段时间内采用这种投票方式，以判定学生不断变化的反应。例如，在课堂辩论中，学生可以对发言学生的观点表示赞同或反对，也可以用旗标来主持辩论、指出未遵守规则的某位辩论者。实时投票能够启发教师运用有趣的教学技巧，例如在回顾课程的过程中，教师可以通过不同学生对辩论表现的不同评价，来观察他们是如何产生分歧的，或同一概念的不同解释是如何影响学生的理解的。
　　协作式白板
　　协作式白板允许师生进行传统教室中无法实现的操作。不管是一张科学图表，还是课堂上展示的艺术作品，教师均可要求学生在上面绘制曲线图或标出重要内容。如果有任何类型的活动需要使用尚未置入ALF中的资源，教师和学生就可以将自己电脑桌面或浏览器上的应用程序进行屏幕共享。这项功能可以有效地让师生快速而轻松地把世界各地的学习材料引入课堂。此外，学生还可以展示各种各样的作品，无论是编程习作、论文还是艺术作品。因此，这项功能允许我们为那些无法提前设计的互联提供支持。
　　决策支持工具
　　为了在增强研讨课体验的同时减少教师的认知负荷，我们采用的机制之一是让教师方便地获取相关数据，帮助其做出课堂决策。我们努力了解教师认为有用的数据或信号，并将这些数据、信号的收集、处理和视觉呈现过程自动化。我们希望教师在上课时能够快速获取这些数据或信号。总之，为专家教师配备获取相关数据的技术，为其决策提供辅助和信息，是密涅瓦教师决策支持工作的通用指导原则。
　　在密涅瓦，学生课程成绩的很大一部分是基于对整个学期课堂讨论贡献度的评分。因此，如果少数几个学生垄断了课堂讨论，也就意味着限制了其他学生贡献观点和获得评分的机会。为了避免这种情况，教师会尽最大努力为每个学生提供充分参与的机会。但是，我们所有人都容易出现各种认知偏差，而这些偏差会影响教师对发言学生的选择。同时，教师不仅要确保点名的公平性，理想情况下还要考虑某个参与机会能让哪些学生获益最多。因为根据讨论问题或主题的差异，不同的学生在参与和反馈中的获益程度也可能不同。
　　例如，刚刚掌握基础概念或思维习惯的学生，可能比已经多次表现出掌握能力的学生要受益更多。从这个意义上讲，对在课堂上回答问题的机会的分配方式，也会有效率高低之分。
　　虽然任教传统课堂的一位教师，在理论上也能收集相关数据并实时应用于课堂讨论，但这样做所需的额外时间和协调精力让人望而却步。相反，ALF能够帮助教师在无须做额外的课前准备，也不增加课上认知负荷的情况下，充分利用学生参与和表现的相关数据。我们提供的这一工具能让教师以更公平、更高效的方式吸引学生参与课程。
　　支持教师做出上述决策的ALF工具，被称为发言时长。这个工具可以持续记录每个学生课上发言的时间量，教师利用它，就能很容易地查看哪些学生的发言量明显多于或少于其他学生。发言时长工具的工作原理如下：教师在课上按下t键时，每个学生的缩略图都会被半透明的红色、黄色或绿色图层覆盖，分别代表学生在该堂课中相对其他学生的发言量。红色图层表示学生的发言量明显多于其他人，黄色表示接近全班平均值，绿色则表示该学生的发言量明显少于其他学生。这样，教师就可以快速而轻松地使用这个工具，判断哪些学生尚未参与、哪些学生已经获得了充足的发言机会。
　　为一节课做准备
　　时间轴是我们开发的另一个减少教师认知负荷的工具。最早在密涅瓦上课时，教师必须手动改变课程界面的布局，比如要手动把资源和学生拖到主讲台（即界面的中心区域）上，还要自己寻找和选择具体的调查和分组讨论功能。很明显，这造成了很大的负担，也不可持续。为了解决这个问题，我们设计了时间轴功能。这个功能的本质，是将每个教案都转化为机器可读的格式，把每堂课分解为一系列活动，每个活动由多个步骤组成。其中的每个步骤则可以是任何内容，不管是重新配置课堂，还是进行分组讨论。
　　课程的时间轴只有教师能查看。教师只需点击一个按钮就能提取时间轴并查看整堂课从头到尾的安排。但是，实际上并不一定要显示时间轴；如果教师希望保持课堂操作界面整洁，就可以将时间轴设置为隐藏，并通过点击快捷键进入课程的下一环节。
　　而当时间轴显示在界面上时，其中的每一步都会清楚地显示活动名称，以及标明了该活动预计花费分钟数的计时器。如果教师在某一步上花费了太多时间，计时器就会从绿色逐渐变为橙色和红色，从而提醒教师要加快速度。
　　让界面隐形
　　要让教师更好地教课，同样重要的是避免软件界面成为阻碍。我们毫不留情地删除了无关的功能和用户界面，使教师和学生都可以专注于当下的学习活动。我们还使工具只在合适的时刻出现。例如，教师可以提取调查结果，也可以在不需要时轻松关闭。学生提前填写的有意思的问题或评论，教师也可以迅速向全班展示，从而在必要时吸引所有学生的注意力。
　　ALF界面中的主讲台可以分为一到八个部分（即窗口），这些窗口可以分别显示教师和学生的视频或其他特定内容。协作文档、网站、视频或任何内容都可以通过屏幕共享，快速轻松地向全班展示。
　　虽然为了聚焦于教学本身，我们淡化了用户界面，并将一些工具隐藏起来，但很快我们就发现，为了创建一个以人为中心、让参与者彼此感受到连接的课堂，我们需要突出参与者的面孔。每当课程进入一个注重讨论的环节时，发言学生的图像会被放大，并在主讲台部分显示出来。随着发言者的变换，讲台上的头像也会快速轮换。更大的窗口能够更有效地显示他们的肢体语言和表情。
　　我们努力确保研讨课上的每个人都将注意力集中在最重要的东西上：正在发言的人或他们讨论的内容。
　　我们让教师专注于教学，同时消除产品设计中的杂乱功能，使得课堂充满了密切的讨论。这些热烈的讨论既促进了学习，又使学生和教师之间建立了深刻的连接。许多教师告诉我们，相比在传统教室里教学，他们在使用ALF时能更好地了解学生。
　　文章来源：源创图书《一所与众不同的大学：密涅瓦大学与高等教育的未来》，〔美〕斯蒂芬M。科斯林、本纳尔逊编著，沈丹玺译，中国人民大学出版社2021年3月出版