1对1教室的时代是否已经来临

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  G1∶1的同仁们:
  我想和大家分享关于我个人1对1数字学习研究的探险,一个充满惊奇的探险。
  以前的中小学,除了计算机实验教室 (PC Lab) 之外,在一般教室中,很难让每位学生都有一台计算机,价格门槛当然是主要因素。
  本世纪初,移动通讯的应用逐渐普及。其特点在于使用者拥有一个轻便且具备无线通讯的数字化辅助工具。在1998年,我与研究生开发了一种非常便宜的无线反馈系统。首先声明,我并非发展这种无线反馈系统的第一人。不过,这类系统目前在美国及一些华人地区,有不少中小学甚至大学中使用。
  在2000年,我有幸申请到一个庞大的研究项目。其中使用移动科技的“未来教室”就是其中一个子项目。我们团队提倡“电子书包”的概念。当然,我们并不开发任何硬件,但认为任何能够以无线存取的可移动设备都是可支持未来教室内的学习情境。差不多在同一时间,朱邦复先生──一位早期台湾计算机业界的传奇人物──宣称他准备为大陆贫困地区的学生生产非常便宜的计算机,可惜的是,像之前印度想发展的Simputer一样,并不成功。而新加坡在1999年也有相似的努力,但其开发出来的EduPAD,因价钱太昂贵,也不成功。
  2004年,美国SRI的Jeremy Roschelle教授与我一起在台湾组织了一个有关移动学习的IEEE WMTE2004会议。在会议当中,我们讨论了一个话题:将来学童在教室中使用的数字化辅助工具应该是什么?美国的Elliot Soloway与Cathie Norris教授认为是PDA,但我对此并不完全认可,因为台湾的政府官员,可能还有家长,会认为PDA的屏幕太小而影响学童视力,更怎么能论及使用PDA进行阅读活动。但我也必须承认,PDA的屏幕大小,比起很多学童常玩的GameBoy或类似游戏机的屏幕,并不算小。
  WMTE2004会议结束后,我与德国的Ulrich Hoppe教授共进晚餐,我告诉Ulrich,我说我问过我的太太,假如IBM ThinkPad X25型的手提电脑非常便宜,她想不想为我们的小孩买一台。她说不会!因为她认为小孩的背包已经太重了。我再问她,如果计算机的大小,如北美洲流行使用的Texas Instrument (TI) 图形计算器呢。她说可以!(现在我两个小孩都在念高中了,而且都有TI计算器)所以我就告诉Ulrich,我猜想将来学童在教室中使用的计算机,应该是笔记型计算机大小的一半左右(Ulrich打趣地说,对于这些学童计算机设备,我有一位幕后顾问)。
  2005年,MIT宣布他们的OLPC百美元笔记型计算机项目。不久,台湾的广达计算机制造厂商,也是当年全球最大的笔记型计算机制造厂商,准备(或说敢于)生产他们的OLPC。来年,Intel发布他们的Classmate项目。2007年,华硕──台湾另一家计算机公司──发布Eee PC,一款廉价的笔记型计算机。
  现在,这些笔记型计算机,不管是OLPC,Classmate,或Eee PC的大小,已经不再是问题,它们只比一般标准笔记型计算机的一半再稍为大一点。同时,重量也不再是问题,大约一公斤重。价钱也不再是问题,估计在150到500美元范围内。功能方面也不是问题,因为学校使用所需要的功能性没有一般成人使用的这么高,如果再给予时间,计算机的功能一定会逐渐增强。但作为一位学者,对很多事情都会怀疑。纵使前上述问题皆可以一一解决,我仍然质疑1对1教室的时代是否已经来临?所有的努力是否像当年朱邦复先生等人一样,最后没有成功。为什么?
  大家都知道OLPC的目标用户是在未开发中国家,他们有其特别的经营模式。Classmate还是一个进行中的项目,尚未大量生产。Eee PC也不见得有希望,实际上华硕的Eee PC前身,叫作Ultra-Mobile PC。我的团队曾买了一个,我看了以后,决定等着看它失败,因为它重,功能又不强,而且难看死了!当Eee PC出来后,我的团队又买了一个,我就不特别注意(只是觉得比它的前身漂亮多了),心想就等着它如何又死一次。我对这些低价笔记型计算机的怀疑是:低价笔记型计算机的市场在哪里?也就是它们的目标顾客是谁?他们买这些低价计算机做什么?如果这些低价计算机的市场是中小学,顾客是中小学生,那么它们死定了!因为学校的教室还没有准备好使用或接受这些计算机。
  几个星期前,我到北京参加北京师范大学举行的IEEE WMUTE2008会议。行前,Ulrich送来一封电邮,建议今年10月在台湾由我们主办的ICCE2008会议,应该有OLPC与Classmate的代表在会上作主题演讲;此外,去北京之前,由于同事陈国栋教授认识不少台湾的计算机企业,我就有一个想法:在ICCE2008会议之前组织一个G1∶1的活动,让广达、华硕等有兴趣开发低价笔记型计算机的台湾厂商,与在今年10月到台湾来参加ICCE2008会议的1对1学习国际学者,共聚一堂,脑力激荡一些新想法,这些学者甚至可以成为台湾厂商的国际顾问,帮忙提供厂商在教育应用市场上的一些想法(大家都知道台湾的计算机制造商很厉害,什么计算机都可以制造出来,但也许他们不一定知道要做什么)。
  到了北京之后,在IEEE WMUTE2008之前我参加了一个G1∶1工作坊,在那里有Classmate的原型系统演示;接着,在WMUTE2008中,我遇到了瑞典的Marcelo Milrad教授,他介绍我认识Classmate项目的一位美国研究员Rogerio de Paula博士。
  对我来说,1对1学习时代(我指的是中小学,因为大学生已经实现了1对1,但是我认为1对1对于中小学的影响远大于大学)已经到来的讯息是在WMUTE2008会议之后。由北京飞往香港回台湾的飞机上,坐在我旁边的是我研究所一位同事的在职研究生,她拿出她的Eee PC来打字,我问:“是你的老板替你买的Eee PC吗?”她说:“不,是我自己买的。”我问:“为什么要买?”她回答:“这是我的第二台计算机,它既便宜又轻,方便在旅行中使用,例如接收邮件、搜索在线信息、文字处理、准备简报等。”什么?第二台计算机?我突然被震撼!
  回到台湾之后,我对Eee PC有更多的体会。首先,对于华硕,Eee PC的市场是成功的。他们准备推出第二版本的Eee PC,而其他计算机公司如Dell与HP也准备推出他们的低价笔记型计算机(听说过去宏曾笑过华硕的Eee PC;就像Intel笑MIT的OLPC)。其次,我研究所的同事告诉我Eee PC的另一个目标用户群是老年人,他们并不需要许多应用,仅要一些如浏览网页、电邮、文字处理等功能。对于未来,还有另外一个目标用户群,就是小孩的游戏。当然现在的低价笔记型计算机的功能尚未能强大到支持三维(3D)游戏,但当低价笔记型计算机的能力越来越强的时候,更多小孩的游戏就会放进来了。再来,微软本来计划不再支持比较低阶的处理系统,但由于低价笔记型计算机的成功,而这些笔记型计算机又不能使用高阶处理系统,所以这个计划搁置(否则,Linux就获益了)。
  又过了几天,我再度遇到我的同事陈国栋教授,他告诉我,台湾本地企业的成员对于我们的想法似乎没有兴趣。他们在不同的国家有他们的代理商,他们靠的是他们在不同国家的代理商,而不是我们学术界。事实上我们可以想象,以前中小学要建置他们的PC教室的时候,PC业界不会直接接触这些学校来帮他们建置PC教室,而是透过当地的代理商进行。不过,假如国际G1∶1研究学者能够增加他们的营收,他们就会有兴趣与我们接触。这是什么意思?台湾的厂商大部分都是计算机制造商,所以他们不管哪一个品牌或笔记型计算机用什么名字,他们都可以为这些品牌制造计算机,譬如说,如果Ulrich或Marcelo能够说服德国或瑞典政府各买一万台低价笔记型计算机,并取名为UlrichPad 或 MarceloPad,那么这些厂商一定非常有兴趣来找Ulrich或Marcelo商谈。
  我们应该为OLPC的努力鼓掌,也许他们最后不成功,但他们不仅仅指出全球数字落差的问题,并促使全世界更多人关心教育全球化的问题。没有OLPC,广达、Intel与华硕就不见得这么迅速且勇敢地去冒风险投入这个市场宏HP、Dell也不会这么快跟进(注意:今日的计算机大部分都是由台湾厂商生产,但其生产线大部分都在大陆)。
  虽然功能比较弱,如果没有低价计算机,多数人还有一段很长的时间仍得使用笨重且贵的窗口笔记型计算机。我用笔记型计算机多年,但价钱却永远没有便宜下来;尽管新的笔记型计算机永远都宣称加强了功能,但事实上我仅用到非常少的功能,如文字处理、简报、电邮与网络浏览器等。
  那么,1对1学习时代到底有什么意义?
  至少对我而言,由一个新技术引起一个新学习典范的时代,一定是这种技术的成熟度到达某个阶段才能开始。我在这里所说的成熟度,是指一般人取得该种技术的广泛性。简单说,如果这种技术真的有用,也真的成熟,那么一定很多人使用。所以这种技术一定有很大的使用群,而使用目的也不仅仅只有教育应用而已。
  现在是网络学习时代,是什么时候开始的呢?我认为是20世纪90年代中期。互联网很早就出现,先是美国军方发展,后来在一般的学术界使用,20世纪90年代中期就是已经跨出了学术界使用群,有各式各样的应用;而现在几乎每个人都可以使用互联网。学习很重要,但也只是互联网的应用之一。
  也可以说,现在的中小学是PC教室时代,那它又是什么时候开始的?我认为是20世纪90年代早期,因为当时PC已经有很广泛的应用,而教育只是其中之一。
  低价计算机也是同样的情况。如果低价计算机只有教育上的应用,它就不容易在市场上生存,因为中小学还没有准备好1对1教室。但是通用的低价计算机在市场上就有可能生存,例如上述所说一般使用者的第二台计算机(全球市场推测今年低价笔记型计算机有1000万台的销售量,一开始就有这样规模的市场,就能够让低价计算机生存下来)。至于用在1对1教室的低价计算机,在现阶段来说,只是提供扩展未来低价计算机市场的一个可能性而已。
  为什么1对1学习对于我们的研究如此重要?
  你可以说我上面所说的,只是关于计算机与技术的趋势,是真实世界的实务。而这些对我们的研究又有什么意义?当然,1对1技术仅是一个平台或环境;不过,假如我们回想过去数字学习的研究,幸运也好,不幸运也好,都与技术的进展有极大的关联(照理说,数字学习的研究应该先有理论或学理,然后数字科技只是配合我们这些理论或学理,开展我们的研究;然而,情况却好像反过来)。
  当我们在20世纪70年代及80年代使用工作站做研究时,计算机是独立的,互相连接的不多。而那时候人工智能研究者也只是专注于模拟1对1的家教学习模式,只需要用一台计算机研发一套“智能型家教系统 (Intelligent Tutoring System, ITS)”与一个学生互动就可以了,不需要连接到其他计算机。但在20世纪90年代,PC的功能越来越强大,同时互联网也逐渐成为气候,“计算机支持合作学习 (Computer Supported Collaborative Learning, CSCL)”和“网络学习社群 (Network Community)”于是兴起。
  在本世纪初,因为手机的广泛使用,我们现在就谈“移动学习 (Mobile Learning)”。另外,由于现在的PC比过去功能又更强大,同时网络的频宽与效能都提升,我们就谈“数字游戏式学习 (Game-Based Learning)”。注意:游戏式学习事实上包含个人学习 (ITS) 与群体合作学习 (CSCL),只是多了些游戏的元素来包装学习活动。
  与其他研究数字学习方式不同,1对1学习直接影响教室内的教学,也因此影响着学校。基本上,1对1技术只提供一个平台,可是,在其上面,不管教室内或教室外,我们都可以从事各种数字学习方式,例如:个人化智能型家教、合作学习或游戏式学习。换句话说,1对1技术将要改变教室,而教室是正规教育体制下,学生学习最常发生的地方。
  
  从研究的角度看,我们有些十分简单的公式:
  
  如果说,1对1教室实践时代将要来临,这就意味着1对1学习会很快跨过采用创新事物的鸿沟。到时候,就像现在北美高中使用图形计算器的情况一样,每间学校会要求父母为孩子购买一台学生计算机。那么就要问,我们研究者现在的角色是什么?我们是否准备好研究1对1学习?我希望这一次,研究者不要在社会上先过度地宣传或夸大,而在学校实践上却没有真正进展;我希望这一次,由试点驱动:透过成功建立1对1教室试点,然后以这些试点作为实践的基础,再一步一步推广。现在,至少几位研究者就可以合作,集合起来买几台低价计算机,建立1对1教室试点做实验。
  时间不会停下来,技术也不会停下来;技术的进展必将持续影响着1对1教室未来的发展。或者我们可以再向前多看一点,我们现在这些低价计算机,在1对1教室中,至少可以引进智能型家教与合作学习。假以时日,功能更强大的低价计算机会在我们学生的手里。到时候,那些需要更强大计算机功能的仿真游戏式学习,也可以在1对1教室中进行。甚至,将来有一天,每位学生手上有的将不是笔记型计算机,而是电子纸 (Electronic Paper),那么教室内的学习环境就更为自然了!
  不管如何,至少现在,至少对于我来说,1对1学习的研究已经兴起,1对1教室的实践时代也离我们不远。现在家长等着我们(因为他们随时都可以买一台轻便又便宜的计算机给他们的小孩),学校也等着我们(因为他们随时都可以设立一班1对1试点教室),倒是身为研究者的我们,准备好了吗?
  
  陈德怀
  2008年4月26日
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