分享

汪诘杂谈 | 什么科技产品会在未来的学校中普及?

 科学声音 2021-04-08

【科友召集】

前段时间我在做《未来科技体验馆》这个节目的时候,总是在想一个问题,那就是未来科技会如何改变教育?初看上去,似乎未来教育的想象空间非常巨大,例如 

  • AR、VR 带来的全新学习体验

  • 五花八门的电子书包

  • 电子教鞭

  • 人工智能对教育的变革

  • 以及各种各样新颖的在线教育模式


甚至前段时间还有个热点新闻,浙江的一所学校在试点给每个孩子戴上可以监测学生注意力的头环,不过那个照片看得我有点冒冷汗。


但是,当我细细去考虑每一项宣称可以应用到教育上的前沿科技,我发现,如果把时间限定在未来 20 年内,我对这些技术在教育领域的普及是悲观的。

经过一番仔细的思考,我认为,这些充满科技感的未来教育形式,在小范围的试点内都可以运行的很好,但是,它们都很难普及到全社会,很难变成学校教育的主流。当我得出这个结论的时候,还是有一些沮丧的,都说科教兴国,科技和教育是应该结合的最紧密的东西啊。

当我第二次静下心来,仔细回顾了三十年来学校教育发生的点滴变化,我发现,我忽视了一个最容易被看到,但又最容易被忽略的东西。而这样东西,才是真正被科技所不断改变,而它影响教育的深度和广度都是无比巨大的,它就好像是房间中的大象,人人都看到了,但似乎又被每一个人所轻视。

不知道你想到这样东西了吗?我现在告诉你答案,它就是——黑板。


这才是未来科技能够广泛影响教育的触手,它才是未来教育变革的核心。在正式谈我的论据之前,我想先跟你回顾一下历史。



黑板的历史

或许,很多人都认为,基于 AR、VR 技术的远程教育、以及各种新潮的电子书包、学习软件和在线学习社区肯定能在不远的将来,让教育行业产生翻天覆地的变化。

但是,他们可能不知道的是,在 1913 年,发明大王托马斯·爱迪生在《纽约时报》上,也发表过类似的观点。爱迪生当时是这么说的:

“学校里不久就会废弃书本……我们可以借助影片来教授人类知识的每一个分支。我们的学校体制将在 10 年之内发生彻底的变化。

如今,距离爱迪生提出他的观点已经过去了 106 年,教育行业可以使用的技术也早已日新月异,但学校的教学体制却并没有发生太多改变。

这是一个很有趣的现象。事实上,公立教育似乎一直都在试图远离新科技。比如说上海,大约在 2010 年的时候,上海教委就开始轰轰烈烈地在小学试点电子书包项目,我以前的单位也曾经参与其中,为电子书包提供软件。但是,十年过去了,我女儿的书包依然塞满了纸质书,学校甚至禁止学生携带电子设备上课。

其实,不只是中国,全世界的学校都是这样。德国是世界公认的公立教育办的最好的国家之一。德国免费的大学教育,也常常成为我们茶余饭后的谈资。对于大多数年轻的德国人来说,智能手机、平板电脑和笔记本电脑都是日常生活的标准配置。德国的学校也与中国一样,会禁止学生们在课堂上使用手机和平板电脑等电子设备。

2009 年,一项对 43500 名德国中学生的调查显示,德国中学生每天使用对着各种屏幕的时间长达 7.5 小时之多,这甚至超过了孩子们每天睡眠的时间。德国脑科学专家曼弗雷德·施皮茨尔在他的著作《数字痴呆化》中指出:

电子设备可能会导致严重的注意力涣散和大脑机能衰退,从而让我们陷入比老年痴呆症更严重的麻烦。

现在,这类研究已经深得公立教育机构的认同。在各类学习软件和教育电脑风行全球的同时,公立教育机构却对这些新生事物表现的相当漠然。这也让公立教育成了一个新科技最难以影响到的领域。

但是,只要仔细观察就能发现,学校并不是拒绝所有新科技的。黑板这件古老的设备,就一直在不断的更新换代,而且每一次更新换代,都会深受老师和学生们的欢迎。

公立教育机构讨厌各种新科技的原因,是因为这些科技不管有多先进,都不同程度的分散了学生们的注意力。一些有经验的老师在介绍教学经验的时候说:

课堂教学的过程中,一定要尽可能的减少让学生自己翻书的时间,让学生的注意力保持在老师身上。

你看,即便是课本,只要让学生自己随意翻看,都有可能会分散学生的注意力,那就更别说智能手机和平板电脑了。即便手机和平板电脑的屏幕上显示的只是与课程有关的内容,也依然会对教学产生负面影响。

但是,黑板是一个完全不同的设备。黑板的技术含量越高,就越容易帮助老师管理好学生们的注意力。想象一下我们观看演讲时的体验,绚丽的大屏幕,震撼的技术效果,不仅不会分散听众们的注意力,反而让听众更能抓住演讲者传递的信息和情感要点。


所以说,学校其实并不讨厌技术,学校真正讨厌的是那些能够抢走原本属于老师的注意力的东西。不仅仅是智能手机和平板电脑,那些功能强大的文具盒、造型可爱的橡皮以及色彩鲜艳的练习本也全部都是学校讨厌的对象。

从另一个方面说,如果我们能够利用好新科技,把古老的黑板武装到牙齿,帮助老师把学生们的注意力抢夺回来,那是所有的学校都会欣然接受的事情。

教育的本质就是一个信息传递的过程。回归教育的本质,只有两种新技术是有价值的,这些新技术,

  • 要么有助于老师管理学生们的注意力

  • 要么有助于教学信息的传递


黑板在被发明出来后,很长一段时间都没有任何变化。最初的黑板,真的就是漆成黑色的大石板。直到 19 世纪初,人工水泥的发明,切割岩石制造黑板的历史才宣告结束,水泥黑板成了一种更经济的选择。我读小学的时候,教室的黑板还是水泥黑板。

沿用至今的现代黑板差不多是在上世纪六十年代发明的。它是在钢板上涂上坚固的绿色搪瓷材料后制成的。有些人可能好奇过,为什么叫做黑板的东西会是绿色的?从黑色到绿色的改变就发生在这个时代。绿色黑板上的字迹清晰,容易擦除,很快就受到了学校的欢迎。


再后来,又出现了可推拉和可折叠的黑板,这类黑板可以利用有限的空间书写更多的信息,符合有助于信息传递这一条原则,所以这些改变也一直沿用至今。



黑板的外挂


黑板的第一次重大升级,并没有发生在黑板本身上,它是以一种黑板外挂的方式而出现的,这就是投影仪。我上学的时候,那时候还没有能连接电脑的投影仪,一个年级只有一台笨重的幻灯机,偶尔上课要用幻灯机的时候,要派两个男生去抬到自己的教室,反复调焦后才能使用。我估计,与我年龄相仿的听众,都会有这段共同的记忆。


根据国家统计局的数据,近年来,财政部对教育领域信息技术的投入一直在稳步增加。从 2013 年的 1959 亿元增加到 2017 年的 2731 亿元,按照这样的增长率计算,到 2020 年,也就是明年的时候,国家投入的经费将会超过 3800 亿元。

而这笔资金很主要的一个用途,就是升级教室内的投影设备。我这两年去过很多中小学开讲座,其中不乏非常偏远的大西北或者大西南的小镇,但我看到,几乎无一例外,每个教室中都配备了投影仪。

有一份来自清华大学的调查报告,名叫《中小学教师投影仪使用现状》。报告中说,有 80% 的教师每周会使用 2-3 次投影仪,其中有 34% 的教师每天都会用到投影仪

可见,在现在的中小学教育中,投影仪的普及率是非常高的。这个数据证明,投影仪是真正意义上的第一个改变教育的 IT 产品。

为什么投影仪会迅速地普及开来,我认为最主要的原因其实在于投影仪帮助老师管理了学生的注意力。

在没有投影仪的时代,当我们学到一些公式、图形或者大段的文字等知识时,老师常常会让同学们把书翻到某一页,然后让同学们边看书,老师边在上面讲。有经验的老师都知道,这是学生最容易注意力开小差的时候。这时候,老师的注意力集中在书本上,不太容易关注到学生的动向,而学生可能因为没有跟上老师的进度而注意力分散,也可能因为老师无暇关注他们而溜号去干别的事情。如果所有重要的内容都显示在投影仪上,那么,学生就必须抬起头来看老师和黑板。你千万不要小看这一点点的改变,它对课堂教学效果的提升是巨大的。

但是,投影仪有一个很大的缺点,就是当教室中比较明亮的时候,会看不清楚。而且,投影仪的寿命比较低,用不了一年就会变得模糊,考虑折旧费的话,投影仪的成本不低。这是因为投影仪依靠白色的投影幕布反射光线而成像的。为了能够充分的反射光线,就注定投影仪的幕布必须做成白色的,而白色幕布的最大问题,就是显示图像的时候对比度不够高。我们可以通过增加投影仪灯泡的亮度来增加画面的亮度,但是我们却没有办法创造黑暗。

所以,投影仪技术已经触及了它的科学原理层面的瓶颈。无论我们如何提升投影仪的技术水平,都不可能让白色的投影幕布显示出黑色来。市场需要代表新技术的产品来突破投影仪的瓶颈,而这个新产品,你们都不陌生,那就是液晶电视。



黑板的升级


就好像液晶电视已经取代了传统的显像管电视一样,液晶电视也正在取代教室中的投影仪。它最大的好处就是。即便在明亮的教室里,液晶屏幕也能显示出清晰的画面,这简直就像是专门为教学准备的一样。目前阻碍大多数学校从投影仪升级到液晶电视依然还是价格问题。但是,这很快就不会成为问题。随着巨大需求的释放,大工业化生产将使得液晶产品的价格会持续地降低。

液晶屏幕的价格主要取决于生产线的成本,液晶屏幕的生产线是用世代来进行划分的,这个世代的高低并不是指技术水平,它指的是液晶屏幕玻璃基板的尺寸。能够生产的玻璃基板的尺寸越大,生产线的世代就越高。

100 寸的液晶电视之所以便宜,就是因为这么大尺寸的液晶电视,只要 8.5 代生产线就可以生产了,但 110 寸的液晶电视,必须要 10 代生产线才能做的出来。1 个 10 代生产线的投资大约要 400 亿元。新生产线的成本还没回收,当然价格就会比较贵啦。

了解了液晶生产线的知识后,我们就可以非常有把握地预测,液晶屏幕会越来越大,价格也会越来越低,这已经是正在发生的事实。随着生产线的不断升级换代,液晶屏幕的价格必然会继续保持跳水式的下降的趋势。

而液晶屏幕对于投影仪的取代,使得黑板不仅仅是升级外挂,这一次,是真正意义上的黑板升级换代,钢化搪瓷黑板也终将成为历史。现在 100 英寸的液晶电视,刚好与半块黑板的尺寸差不多。两块 100 英寸的液晶电视拼接起来,就是一整块黑板了。不开启屏幕的时候,我们就可以直接往液晶屏上直接写字,完全不耽误黑板现有的功能。唯一的变化就是,我们的黑板很可能从绿色再一次的变回黑色了。

越做越大的液晶电视,依赖的是生产工艺的积累,而不是技术革新,所以在科学原理上没有瓶颈。除了学校、还有大量的会议室、报告厅、演播室以及电影院对超大液晶屏有着旺盛的市场需求。所以,不仅仅是教室里的投影仪,所有的投影显示设备都彻底被超大液晶屏幕取代的未来,很快就会到来了。我们不妨把新一代的黑板称为:触屏黑板

触屏黑板带来了一个很重要的改变,那就是彻底淘汰了黑板的老搭档——粉笔。老师们再也不用担心粉笔沫影响健康了,而一项有着古老传统的校园劳动——擦黑板也将随着新技术的应用而进入历史。

我认为,这是教育领域中的房间大象,它正在发生,但是却被大多数人忽视。那么,5G 时代来临后,对教育影响最大的产品是什么呢?在我看来,既不是 AR、VR 眼镜也不是人工智能产品,更不会什么更加先进的平板电脑。我说出来,它或许在你的意料之外,但会在情理之中。



黑板的未来

答案就是:一块接入互联网的触屏黑板。

或许你会觉得,接入互联网这难道不是十年前就已经完成的教室升级吗?

那我只能说,你对中国的国情还是缺乏足够深的认识。我不否认,差不多 10 多年前,几乎所有的学校都接入了宽带,在大城市,也几乎每个教室都会有一根网线。

理论上,每个教室中的电脑都是可以上网的。但是,这仅仅是理论上,真实的情况是,在教室中上网,尤其是在上课的过程中享受互联网宽带,对于绝大多数教师来说,依然只是一个存在于理论中的东西。

原因其实很简单,就是现实中的网络状况并不理想。如果我们平常刷手机的时候,发现某个链接打不开,或者某个视频播放时卡顿,这肯定算不上什么大不了的事情。

但是每一位当过老师的人都清楚,课堂上的时间,每一秒钟都非常珍贵,如果点了一个链接没有反应,或者某个网页崩溃了,那绝对是要影响教学进度的。所以,几次糟糕的体验后,就会让老师彻底拒绝用教室中的电脑上网。

当一块内嵌操作系统的触屏黑板接入 5G 网络后,学校的教室才会迎来真正的数字革命,今天被我们津津乐道的那些听上去不怎么神奇的功能,比如远程上课,异地互动等等,才能得到真正的普及,而不是偶尔在电视新闻上看到的景象。

这一天的到来,我估计大约还需要耐心等待 5 到 15 年,才会自顶向下逐渐遍及到中国的每一间教室。触屏黑板作为一台物联网设备,终于真正的接入了互联网。比起其他的技术进步来说,黑板上网这件事情,确实显得有些姗姗来迟。

触屏黑板最初的联网,其实并不是用来网络授课,而是用于远程传输课件用的。但 5G 时代的到来,使得老师们的课件只需要存储在云端。上课时使用课件,也并不需要事先下载,而是直接打开。

在 15 年后的某一天,触屏黑板终于完成了基础的普及工作,超过 1 半的学校,都已经用上了新型的智能触屏黑板。

随着触屏黑板的普及,在人工智能的辅助下,会出现一些有趣的触屏黑板辅助应用被开发出来。比如说:

  • 几何老师在黑板上随手就可以画出标准的正圆,还可以轻松的选取线段的中点,或者创建临时的辅助线。

  • 地理老师随手就能画出标准的地图,并在准确的位置上标注出城市或者山川。

  • 老师传达信息的丰富程度和准确程度都会极大的提升。

  • 准备在课堂上播放的视频素材,以图标的形式显示在黑板边缘,只要拖拽到黑板中央,就可以轻松的显示在大屏幕上……


在这个时代,一位精通触屏黑板的老师,就像一位魔术师一样,在课堂上表演着自己精心准备的知识魔术。毫无疑问,这样的老师就是全班同学注意力的焦点,是学生们的偶像。


公立教育的课堂,也终于真正的走进了多媒体时代,以前的多媒体教室在功能强大的触屏黑板面前显得毫无吸引力。由于触屏黑板是只有学校才会见到的黑科技,孩子们的课堂注意力被最大程度的管理起来,知识传播的效率再一次大幅度提升。

此时的黑板已经不是单纯的黑板,更像是一个汇集优质教育资源的开放平台,在这个平台上,将会有更多有趣的教育产品涌现出来。

在更远的未来,每一个知识点的讲述都会在黑板上被重新设计 N 遍,直到打磨出一套最容易被理解,领会和学习过程最轻松的学习组件为止。些优秀的知识组件,逐渐的拉平了各个学校的教学水平。名校与普通学校之间的差异将越来越小,全民化的精英教育将有条件得以实施。而站在讲台上的教师,则更像是一位演讲者,他将负责全班同学的注意力管理,并控制着知识传达的节奏。

教育资源的公平性这个古老的问题,很可能就被这块 5G 触屏黑板所真正解决,无数教育工作者一辈子的理想或许将得以实现。

无论未来的科技变成什么样子,教育的本质都不会改变。黑板作为老师传递知识最重要的工具,永远都不会停止进化。但我们可以知道的是,更高效的传递知识和管理课堂上的注意力,就是黑板进化的方向。

好了,这就是本期的汪诘杂谈。


最后我还要跟大家说一件事情,我最近收到一封神秘的来信,信写的很短,我给大家念念:


汪先生,作为一名出生在 2030 年今年 39 岁的未来人,我听了您《未来科技体验馆》的这个节目,觉得很有趣,不得不说,您的有些预测挺准确,但有些也很可笑。为了回馈你给我带来的这份欢乐,我决定冒险回答您50 个以内的有关未来的问题。顺便说一下,为了证明我确实是未来人,我可以告诉您后天纳斯达克综合指数的收盘指数为:8945.65。提问截止日期为 2020 年 1 月 10 日,祝冬安。

就是这么一封简短的邮件,你们可能已经猜到了,当我看到昨天的纳指收盘价确实是这个数字时,我惊呆了。


我开始郑重思考我要问他关于未来的哪些问题?大家帮帮我,你们想知道关于未来的哪些问题,请在留言区写下来,我会选择这些问题中我也感兴趣的向他提问,注意,按他的说法,他生活在 2069 年,所以,我们的问题不要涉及他的未来。

更多推荐

生活科普 | 蓝光是否会对眼睛造成伤害?

生活科普 | 益生菌真的能治疗便秘吗?

生活科普 | 抽电子烟真的能帮助你戒烟吗?

硬核科普 | 湍流是如何产生的?

硬核科普 | 轮回转世现象存在吗?

硬核科普 | 平行宇宙,真实 or 荒唐?

太阳系新知 15 | 隼鸟 2 号的着陆囧旅 o(╯□╰)o

太阳系新知 16 | 帕克号的太阳之吻

汪诘杂谈 | 为什么全球都在对电子烟进行严格限制?

汪诘杂谈丨我想和你谈谈:人生的两座山

未来科技体验馆 06 | 人造肉会占领我们的餐桌吗?

未来科技体验馆 07 | 我们能彻底告别堵车吗?

未来科技体验馆 08 | 人工智能会主导艺术创作吗?

未来科技体验馆 09 | 太空旅游离我们还有多远?

未来科技体验馆 10 | 虚拟现实将如何颠覆娱乐体验?

全民需知:QWERTY 键盘为何沿用至今

微信开屏画面从这里诞生

美剧《切尔诺贝利》的遗憾和不足

地外文明题材的巅峰之作 -《接触》(上)

为什么光速极限不需要加“人类已知”的定语?

汪诘作品《太阳系新知》第一集片段抢鲜看

真的看完了?点了才算数

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多