树莓派带给数字化时代的变革是巨大的。MagPi杂志自2012年3月第1期至现在,每期都对RaspberryPi进行报道。近日,MagPi杂志第21期(2014年3月)再次报道RaspberryPi带给这个世界的革新改变。为纪念RaspberryPi的“两周岁”生日,MagPi杂志有一个独占四页的报道,采访RaspberryPi的研发者EbenEpton教授,他回顾过去两年RaspberryPi的发展历程并对未来RaspberryPi的发展进行了畅想。然而,在RaspberryPi的早期购买者中,教育机构和孩子只占1/5,其中4/5是成年爱好者。现在有越来越多的学校开始购买它用于课堂教学,实施课堂“做中学”教学模式。
2013年12月,IBM非洲研究院推动改善非洲教育质量项目——将树莓派(RaspberryPi)、传感器(sensor)和编程实践(使用Python和Excel)整合到现存中学地理教材中,学生在教学过程中边做边学,以此评估技术的有效性。表6-1列出了该项目实施的基本概况。
表6-1 项目实施基本概况
项目实施部署的基本设施包括气象站设立(Weatherstationsetup)(气象站由树莓派RaspberryPi,传感器sensor和一个Arduino板组成)、部署传感器(Deployedsensor)及数据收集(Datacollection)。图6-5为基本设施部署及学生课堂互动过程。
图6-5 基本设施部署及学生课堂互动
项目研究结果发现:
1.学生们表现出浓厚的兴趣,虽然这些学生们之前没有任何的技术经验(如树莓派、传感器和编程等)。但结果表明学生们对该学习过程持高度赞赏态度,74%的学生表示“很喜欢”、26%的学生表示“喜欢”,即100%的学生都很乐意参与该学习过程。学生们表现出的热情,足以说明技术的使用充分激发了学生的学习兴趣。
2.虽然天气是地理课程的一部分,但却缺乏领域里的题材。通过该项目的开展,将具体题材整合到特定领域,一方面帮助学生通过实体了解事物,另一方面也加深学生对所学知识的理解。
3.虽然接受试验的学生熟悉理论,但他们几乎没有任何的实践技能及基本的计算机技能。课程与SCRUM方法交错相结合以此培养学生的批判性思维。
四、学习分析技术支持规模化教学形式变革
“学习分析”这一术语最早来源于商业领域,通过对商业活动进行一系列数据分析,商家可以对消费者的消费趋势和消费行为进行预测。随着互联网的发展,大数据的出现,学习分析逐渐被运用于大规模的教育教学领域探索大数据的科学分析,以改善教师的教学方法、提升学生的学习积极性及学习质量等,进而帮助学校、教师有效调整课程、教学和评价系统。学习分析在《2011年地平线报告》中被列为未来5年的主流技术,在《2012年地平线报告》和《2013年地平线报告》中均被列为未来2~3年的技术,并在实践中开始进行推广应用。
学习分析进入教育教学领域,可以对有关学生的大量数据进行分析,如学生的作业完成情况、考试结果、在线互动情况、与教师及其他学生在线讨论的情况等,从而让教师了解每个学生的学习需求及能力水平,以提供个性化的教学和学习方式。学习分析需要借助于相应的学习分析工具,如Gephi、Socrato、SNAPP(SocialNetworksAdaptingPedagogicalPractice)等。近年来,教学领域中关于学习分析的应用,主要聚焦于一门课程或者项目学习中学生所面临的困难,针对学生活动的数据进行分析,进而调整教学和学习方法或项目设计方案等,以解决学生短期内面临的困难问题。