【摘 要】从纸质教材到数字教材的发展是教育技术发展的重要标志。梳理法国数字教材的发展历程,具体分析以技术类型为标志的几个发展阶段中,法国数字教材的表现形式及特征。同时,也强调数字教材作为重要的认知工具并没有改变认知模式,但仍是促进学习、激发认知的重要工具。未来,数字教材的研发更要关注知识观和学习科学,促进我国教材建设积极适应网络时代乃至未来人工智能时代的发展。
【关键词】数字教材;教材出版;法国教育
2020年初,突如其来的新冠肺炎疫情席卷全球,打破了正常的生产生活秩序,给教育也带来重大影响。在抗疫期间,不少国家采取“停课不停学”的做法,通过积极开展线上授课、网上学习等形式,让教学活动打破了时空界限。在这一过程中,教材作为教育教学活动的重要依据,其功能和形式如何适应数字化时代的发展也成为学界关注的话题。从“纸质教材”到“数字教材”是否就实现了质的突破?本文以法国数字教材发展为案例,对其发展路径、特征和前景进行深入分析与讨论。
1 法国数字教材的发展历程
日本东京大学山内祐平教授将数字教材的发展分为三个阶段,第一个阶段是1970年代后半叶到1980年代前半叶基于行为主义的数字教材开发,即计算机辅助教学阶段;第二个阶段是1980年代后半叶到1990年代前半叶基于认知主义的数字教材开发,即多媒体教材阶段;第三个阶段则是基于社会建构主义的数字教材开发,即计算机协同学习阶段,约从20世纪90年代末到21世纪第一个10年[1]。法国数字教材的发展历程与这一划分基本吻合。
20世纪70年代初期,法国的中学引入了计算机。1975年法国还推出交互式计算机控制的信息电视(Time-shared,Interactive,Computer-Controlled Information Television,TICCIT),学习者可以通过计算机模拟场景学习,并且学习不受时间限制。但计算机处理学习步骤的能力及学习交互性都较差。1985年,时任法国总理洛朗•法比尤斯(Laurent Fabius)于1985年1月25日公布“全民信息化”计划(Informatique pour tous,IPT),计划要求向所有人开放使用计算机,师生接受培训并学习使用计算机网络来传输文本、图像等数字文件。仅1985年,全法就在教育机构设立了11000个计算机工作室,安装了120000台微型计算机,平均每个学校拥有6台以上个人或半专业微型计算机,总花费近20亿美元[2]。
随后1990年代末,基于解决书包重量问题、影印与版权问题以及教材内容更新等问题的需要,以电子书包为代表的多媒体教材得到发展。1998年法国国家督学伯恩(Borne)在其研究报告中指出,“纸质教材就像‘拼图’,只有教师才有经验掌握‘线索’将其组装起来,而学生则很少或根本不能自主使用纸质教材,换言之,纸质教材并非适用于个体的知识获取”[3]。这一阶段的重要转变就是数字教材开始从“教”的依据,转为关注“学”的依据,开始重新定位学生与教学资源及工具之间的关系。2000年,法国知名出版社纳唐(Nathan)、博达斯(Bordas)联合西门子公司(Simens)共同研发法国第一代电子书包并在教学实践中推广。2008年,法国国民教育部发布了有关书包重量的政府公告(Bulletin officieln°3 du 17 janvier 2008),要求各学区区长、督学及中小学校长采取切实可行的方案来减轻书包重量,同时明确国家将与教育类出版社和技术公司等机构合作,长期寻求问题的解决方案[4]。至此,电子书包和数字教材的发展得到国家层面的明确支持。
另一方面,随着信息社会的发展,教育教学中对于提高“信息化素养”的要求在一定程度上也推动了数字教材的发展。2006年7月,法国国民教育部颁布了新的基础教育法—《知识和技能的共同基础》(Décret n°2006-830 du 11 juillet 2006 relatif au socle commun de connaissances et de compétences et modifiant le code de l'éducation)[5],其中明确学生在接受学校教育之后应获得的七大核心素养,其中第四项即为有效地和批判性地使用信息社会技术的素养。这一素养在“知识”方面,要求学生必须掌握信息通信技术的基础知识,包括计算机硬件、软件的基本构成和基本操作,理解信息处理和交换的技术特性、文件、文档、工作空间等概念,以及了解各类多媒体产品。学生能够分辨经由信息技术设备处理的编码信息,以生成结果并相互通信。在“技能”方面,主要包含适应信息化工作环境;创建、生成、处理、使用数据;查询信息与搜集资料;能够在信息化环境中联络与交流。在“态度”方面,学生要理解信息工具的使用必须受到规则的约束,对可以获得的信息要采取批判和审慎的态度,使用信息化工具、互动性工具时要本着负责任的态度,注意保护知识产权、其他公民的权利与自由以及使用者本身[6]。
第三阶段是一个重要的变革,即进入计算机协同学习阶段。数字教材逐渐显现出超文本、流失排版、非线性内容组织等新特征[7]。这一阶段的数字教材旨在支持个性化学习,让每个人根据自己的节奏推进学习,同时也支持集体教学活动,适应不用的教学场景和条件,促进学习者之间的互动,另外教材还会进一步关注到特殊教育中少数人群的需求。比如这一时期的ITHACA项目。数字教材需要包含“建构模块”(建构教学情境、建构小组、建构交互)和“监管模块”(向用户反馈互动信息、帮助用户进行自我调节、提供一些系统的协助或建议)。其应用场景非常广泛,台式机、笔记本电脑、图形输入板、个人数字助理(PAD),还有交互式白板和交互式阶梯教室等都可以适用。2014年9月2日,时任法国总统奥朗德(Hollande)宣布实施“大型数字计划”(Leg rand plan numérique),项目意图搭建一个全面覆盖内容、服务到设备的全国性电子教育生态系统,通过这一系统弥补社会不平等的鸿沟。2015年5月7日,法国国民教育部在这一框架下出台了“数字化教育”计划(Le Plan Numérique),总投资额超过10亿欧元,主要用于支持4个支柱性政策:培训教职员工;开发无障碍教育资源;资助购买计算机或平板电脑等硬件;协助各地创新性行动。在这些宏大计划的框架下,数字教材也得到快速发展。2011年,法国教育出版社协会就市面上的数字教材进行统计,共有约950种,这一数字到2016年增长到3000多种数字教材和5000种其他学习类数字资源。数字教材的用户数量也出现了显著增加,2010—2014年间,使用数字教材的教师人数增长了13%,使用时间超过两年的教师数量也大幅增加[8]。
2 法国数字教材的特点
随着21世纪在线教育的快速发展,各大出版社作为教材主要开发者才逐渐关注并投入数字教材的开发。最初法国并未就数字教材建立统一标准,初代产品多是出版社基于自身对教学时间的理解来定义数字教材的功能和特性。所以早期数字教材多是纸质版教材的电子版,主要解决的问题仍是减轻书包负重,可重复使用、通过引导工具栏或界面设置可以方便查找并标记内容等。各大出版社还有各自突出的特点,比如阿提埃出版社(Hatier)注重在数字教材中引入动画和交互式图片,贝林出版社(Belin)则注重数字教材的便携性,即可被下载到U盘中实现本地使用,博达斯出版社(Bordas)和阿歇特出版社(Hachette)则注重数字教材的可投影性。
2008年加拿大学者乔治•西门子(Georges Siemens)和斯蒂芬•唐斯(Stephen Downes)开设了第一堂慕课:联通主义与联通知识(Connectivism and Connective Knowledge,CCK08),随后这种教学支持方法在教育领域带来更多创新。慕课、翻转课堂等教学方式的发展让数字教材的研发开始更多关注教材的交互性,并朝着多功能性的方向发展,可以说,今天法国数字教材的发展已经进入到一个新的阶段。
首先,从功能上讲,数字教材不再单纯是纸质教材的电子形式,而是成为带有内容管理工具的文献资源平台,同时教材还具有可操作性、可转换形式和可添加内容的特性。例如贝林出版社的Lib’系列数字教材或马尼亚赫出版社(Magnard)的奥德赛欧(Odysséo)系列数字教材便均可实现此类功能。教师端可以修改教材结构,将一个平台上几本教材的内容重新整合到一起,并利用由出版社提供的各种补充资源或个人资源加以充实,最终构建出个性化数字教材,还可与同事、学生共享这一资源。学生端的功能主要侧重于对教材内容、补充资源和教师原创资源的访问,还可进行线上练习,并通过共享的方式与教师交流学习成果。表1呈现的就是法国各大出版社数字教材的功能汇总。
表1 当今可供数字教材用户使用的功能汇总表[9]
资源访问 | |
搜索 | 搜索引擎 |
引导 | 交互式目录,超文本链接,引导辅助系统,上一页/下一页箭头,“后退”功能,按页码访问,幻灯片显示,标签,下拉菜单(以选择文档类别) |
内容及补充 | 除教材内容外,无论是否细分类别,还可通过索引访问教育补充产品目录及为数字版本添加的文件(练习、测验等),合作伙伴提供的多媒体资源、网站,教材的教师使用者共享的资源 |
显示 | 翻页,缩放/放大镜,点(分隔各要素),幕布,隐藏添加的注释,幻灯片显示,缩略图模式,全屏,投影,在文档比较器中显示 |
多媒体可视 | 化电脑,电子阅读器/平板电脑,智能手机,交互式白板 |
阅读各类文档 | 视频,动画,音频,交互式地图,可动图片 |
在线/离线 | 互联网,学校网络和数字工作空间,可通过USB拷取或本地下载,可以在线/离线同步版本 |
内容创建 | |
内容汇总 | 双面复制以生成可编辑的版本或创建空白页面,用户可在其中粘贴、导入要素,编写文本,建构课程 |
操作 | 将文档拖放或保存到文件夹和页面中,文档比较,移动或删除页面中的文档,共享保存的内容 |
内容修改 | 使用格式工具栏编辑/添加文本,包括橡皮擦、荧光笔、铅笔、“工具包”(注释、线条、箭头)的图形工具板 |
格式编辑 | 个性化编辑修订版/增强版教材,在可编辑的双面空白页或幻灯片中设计课程资料 |
个人档案存储 | 保存页面浏览历史记录,记录从教材及其补充资源中选择或创建的,或由用户导入到文件夹中的页面和文档 |
内容组织 | 命名、分类、标记文件,以通过关键字进行搜索 |
传播—共享与协作 | 共享教师创建的文档、课程资料和练习,以供同事共享资源和经验,或供学生完成家庭作业(在线练习、更正)和复习 |
除此之外,随着Web3.0时代的发展,将地理定位技术与手机、云技术和物联网相结合,教材将真正成为与现实世界互联的学材。比如历史教材完全可以与3D博物馆或历史古迹的虚拟之旅相结合,为学习提供更深入的支持。
其次,从数字教材的载体看来,新一代数字教材的适用范围更广。除投影仪外,法国的数字教材主要支持交互式数字板(Le tableau numérique interactif,TNI)或交互式白板(Tableau blanc interactif,TBI)。在集体交互场景下,数字教材可以投影到数字板或白板,通过使用触控笔、鼠标或手指加以控制,同时,师生还可分别配有一套WiFi图像输入板及触控笔,对屏幕进行远程操控。
在课后学习场景中,数字教材可以适用于笔记本电脑、平板电脑、台式电脑、智能手机。从综合性能、质量、价格等多方面考虑,平板电脑与数字教材的匹配表现较为突出,更受到学校的青睐。当前法国不少大区或省会统一购买并分配给学校使用,学校则订立详细的使用规则然后出借给学生。以法国卢瓦尔河大区(Région Pays de la Loire)萨尔特省(Sarthe)为例,截至2019年8月,省内初中已实现100%网络全覆盖,政府平均为每名学生投资130欧元,6年内总计支出超过1300万欧元,共发放了1300台平板电脑。
从支持后台来看,各大出版社的数字教材除经由官方平台(出版社网站、官方应用程序等)访问之外,最常用的访问途径还有法国数字工作空间(Espace Numérique de Travail,ENT)[10]、国家教育数据亭(Kiosque national de l'éducation,KNE)、知识数字频道(Canal numérique du savoir,CNS)和知彼(Wizzbe),这些链接提供了60多个出版社的教育数字资源。
3 法国数字教材的推广
配备信息技术设备是推广数字教材的前提条件。在硬件方面,根据法国国民教育部2020年2月发布的《2019年学校情况报告》(L'état de l'école2019)[11],2019年,平均每100名小学生拥有14.4台计算机,2014—2019年,每100名法国小学生的计算机配备量增加28%,手机数量几乎增加了一倍。公立小学的互联网访问也越来越普及,有76.4%的公立小学至少有一半的教室可以上网。中学阶段,2019年,全国平均每100名中学生配备有33.8台计算机,普通和技术高中每100名学生的计算机配备量为43.9台,职业高中这一数据达到62台;2014—2019年间,每100名中学生的计算机配备量增加了30%,手机数量则增加了一倍以上。互联网访问的普及程度越来越高,有94.8%的公立中学至少有一半的教室可以上网。
此外,自2016学年开始以来,29个学区与地方政府合作,在中学推广或普及数字工作空间,21个大区中的高中全部拥有数字工作空间[12]。除数字工作空间之外,学生们还可以通过电子教育图书馆(Eduthèque)、数字教育资源银行(Les banques de ressources numériques éducatives,BRNE)、国家级数字平台(Myriaé)、共享学术(TraAM)等平台获取不同类型的数字教材。
法国官方和市场也会对数字教材的使用情况开展调研。2010年,法国教育类出版社萨瓦尔-利弗尔出版社(Savoir-Livre)就数字教材的使用情况开展了一项调研[13]。受访的500名教师中,有80%的教师对数字教材“感到满意”,90%的教师认为纸质教材和数字教材之间存在“良好的互补性”,纸质教材更适用于阅读、自主学习,而数字教材的便携性及搜索功能可以有效辅助教学。但同时他们也表示,硬件设备供给不足、对教材整体使用情况不熟悉等问题造成使用过程中的障碍。大部分受访教师认为这两种形式的教材将在未来几年中共存,数字教材不会取代纸质教材。另外不同学科教师对数字教材本身的使用也存在差异,有超过51%的历史和地理教师偏好使用多功能、互动性强的数字教材,70%的数学教师则表示更偏爱简易版本的数字教材。
2018年9月,法国教育出版社(les Editeurs d'Education)与调查统计机构(opinionway)共同面向高中教师开展了近似调研[14],结果与前述情况近似。有65%的受访教师希望同时使用纸质教材和数字教材两种资源,希望单独使用纸质和数字教材的比例分别为9%和16%。73%的教师表示,数字教材在提高学生兴趣方面具有更强优势[15]。
从学生方面来看,法国国民教育部国家总督学办对高中生代表以及高中生活委员会(Conseil de la vie lycéenne,CVL)[16]开展调研。2010年的报告结果显示,大多数受访人员认为纸质教材和数字资源之间是互补而不是替代关系。在关于数字教材的优势描述中,“快速”“访问便利”“内容更容易理解”“减轻书包重量”成为关键词。2018年的报告[17]则显示约58%的高中生偏爱使用纸质教材,偏爱使用数字教材的占15%,希望单独使用纸质教材和数字教材的学生分别占比15%和17%,而希望同时使用两种资源的则占66%。同时,这一年的调查还增加了家长群体,约有17%的家长认为已无必要继续保留纸质教材,数字教材已足够使用,而67%的家长希望将数字教材作为纸质教材的补充[18]。
除了教材本身的适用性之外,使用者的“信息素养”也是重要因素。根据法国国民教育部于2006年7月11日颁布的《知识和技能的共同基础法令》(Décret n°2006-830 du 11 juillet 2006 relatif au socle commun de connaissances et de compétences et modifiant le code de l'éducation)来看,学生信息素养包含信息意识、信息技能和信息伦理三方面的内容。在信息意识方面,法令要求发展学生进行信息研究与交流的兴趣,培养使用信息的习惯,适应信息化的工作环境;在信息技能方面,法令要求学生必须掌握信息通信技术的基础知识,包括软件硬件的构成,信息处理与交换的特征,文件文档空间结构等,学会使用信息技术设备进行编码,学会创建、生成、处理、使用数据,能够查询信息与搜集资料,完成联络与交流;在信息伦理方面,则要求学生承担责任,了解信息使用的法律和规范,遵守信息社会的特有规则。
2010年法国国民教育部制定的《教师技能参考》(La liste des 10 compétences que les professeurs)[19]中第8节规定,教师、资料员和主要教育顾问三类教育专业人员在大学培训结束时,必须掌握“在其专业实践中,运用及精通信息通信技术的能力”,必须了解“与使用信息通信技术有关的权利和义务”,能够“基于数字工具和资源,设计、准备和实施教学内容及学习程序”并“参加与使用信息通信技术有关的权利和义务的教育”。他还必须知道如何“鉴别可用信息”,确保自己在职业实践中持续不断地自我训练[20]。
数字教材使用中的信息伦理也强烈依赖于出版社。对于教材出版主体的约束主要包括1978年1月6日法国本土的第78-17号《信息技术与自由法》(Loi informatique et libertés,Loi no 78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique,aux fichiers et aux libertés)以及2018年5月25日生效的欧盟《一般数据保护条例》(General Data Protection Regulation,GDPR)等,这些法律政策旨在保护知识产权及使用者特别是未成年人的个人数据。
4 数字教材的发展前景与挑战
数字教材的发展经历了从电子教材到多媒体教材,到今天网络教材的发展阶段,在发展中,数字教材的性能得以不断完善,功能得以不断扩充。归根结底,学习科学及信息技术的进步促进了数字教材的发展,并不断更新迭代以满足解决复杂问题的新需求。
知识的生产从传统的学科走向更为广阔的社会环境,从纸质教材的电子版走向以交互为特征的虚拟合作学习社区。网络技术将传统教材中的专业知识与个人知识和技能都纳入数据库,形成探索和学习的“微世界”,满足人们个性化的学习需求,同时学习者在使用数字教材过程中的反馈、编码、评价等动作又反向丰富了数据库,不断更新的数据库进而为学习者提供新的学习内容和素材。显然数字教材的发展解决了“知识半衰期”的问题,同时为实现时时学、处处学和人人学提供基础。未来人工智能的发展进一步将学习的过程加深,而教材作为基础教育教学的核心资源,其开发和应用,须加快推进落实[21]。
然而数字教材的发展也面临诸多挑战。首先,随着受保护文本及图像版权费用的提升,数字教材技术维护的成本也会增加,当前数字教材“亲民”的价格恐怕难以持久;其次,数字教材对于硬件、软件、网络等载体的依赖程度高,设备平台的普及程度以及使用人员的素质,特别是教师基于教材激活课堂的能力对数字教材的使用效果有着直接影响。
最后,也是最核心的问题是数字教材虽然为教学提供了新的工具,支持了教学变革,但并未从根本上改变我们学习的方式(认知过程)。以分布式学习理论为例,这是1980年代建立在分布式认知科学基础上的理论,它的分析单元包含个体的脑认知及个体之间的合同与协作组成的认知系统。根据这一理论,新的技术将专业知识和技能纳入数据库,来帮助人们实现某一学习任务,而同时个人对于知识库的评论、反应和调整会不断更新数据库内容,进而反向促进个人学习,从而形成了动态学习过程。与此类似的还有新社会建构主义学习理论,后者的主要观点支持了慕课的发展。技术的使用虽然对于激发学习者潜能具有重要作用,但技术仍非严格意义上的认知工具。数字教材在不断朝着生成和传播知识的网络协同工具方向发展,但数字教材使用本身并不等同于教育质量的提高。因此,数字教材的研发仍要紧紧围绕学习的模式,包括“传递-接受”、奖赏和惩罚、建构互动的模式开展[22][23]。
注释
[1][日]山内祐平.数字教材教育学[M].东京:东京大学出版会,2010:2-4
[2]Fabius,L.Informatique pour tous[EB/OL].[2020-05-29].https://www.epi.asso.fr/fic_pdf/b37p023.pdf
[3]Dominique,B.Le Manuel Scolaire-Programme de Travail 1997-1998[M].Paris:IGEN,1998:16
[4]Ministre de l'Education nationale.Bulletin officiel n°3 du 17 janvier 2008[R].Paris:Ministère de l'Education nationale,2008:2-6
[5][6]Ministre de l'Education nationale.Décret n°2006-830 du 11 juillet 2006 relatif au socle commun de connaissances et de compétences et modifiant le code de l'éducation[EB/OL].[2020-04-09].https://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000000818367&categorieLien=id
[7]徐丽芳,邹青.国外中小学数字教材发展与研究综述[J].出版科学,2020,28(5):35
[8]Rimaud,M.Le livre scolaire numérique:un marché qui attire les convoitises[EB/OL].[2020-09-17].https://larevuedesmedias.ina.fr/le-livre-scolaire-numerique-un-marche-qui-attire-les-convoitises
[9]Boulet,A.Le manuel scolaire numérique,produit éditorial et outil documentaire à valeur ajoutée:anatomie d'un concept en développement,enjeux et perspective de son intégration dans les pratiques éducatives[EB/OL].[2020-02-15].http://memsic.ccsd.cnrs.fr/mem_00679415
[10]这是一个专门的教育类门户网站,旨在为不同用户教师、学生、行政管理人员、技术人员、家长和外部参与者等不同主体,提供与其活动相关的所有数字工具、内容和服务的统一访问点,包含数字办公室(年鉴,存储空间,日历,办公工具)、通信工具(消息传递,互联网访问),学校生活服务(时间表,笔记,考勤,行政信息)、教育和文献服务(教育资源,字典和数据库,创建、出版和协作工具)等。
[11][12]Ministre de l'Education nationale.L'état de l'école 2019[EB/OL].[2020-04-14].https://www.education.gouv.fr/sites/default/files/2020-02/depp-2019-etat-ecole-pdf-31835.pdf
[13]Savoir-Livre,SNE,Groupe des éditeurs scolaires.Conférence de presse pour la présentation de l'enquête TNS-SOFRES/Savoir-Livre auprès des professeurs utilisateurs Manuels numériques:les premiers usages[EB/OL].[2020-04-15].http://www.sne.fr
[14][15][17][18]Les éditeurs d'éducation,Opinion Way.OpinionWay pour Les Editeurs d'Education-L'usage des manuels imprimés et numériques au lycée[EB/OL].[2020-04-16].https://www.opinion-way.com/fr/sondage-d-opinion/sondages-publies/search-result.html?filter_search=manuel&layout=table&show_category=0
[16]高中生活委员会由10名高中生代表、5名教师代表、3名行政及教辅人员代表以及2名家长代表组成。
[19][20]Ministre de l'Education nationale.La liste des 10 compétences que les professeurs,les documentalistes et les conseillers principaux d'éducation doivent maîtriser pour l'exercice de leur métier est précisée à l'annexe[R].Paris:Ministère de l'Education nationale,2010
[21]王志刚.我国中小学数字教材开发现状及发展建议:基于中小学数字教材典型产品调研的分析[J].出版科学,2020,28(5):22
[22][23]Giordan,A.(Re)construire les connaissances.Eduquer et former:Les connaissances et débats en éducation et en formation[M].Auxerre :Editions Sciences humaines,2001:232-242,232-242