【MOOC透视】没有神经科学研究作基础的教育技术只是一种昂贵的“娱乐”

【总第250期】

没有神经科学研究作基础的

教育技术只是一种昂贵的“娱乐”

著名教育网站Edutopia上发布的一篇文章，从2020年的数百项教育研究中挑选出了10项最重要的教育学研究，其中第2项为“神经科学研究再次捍卫学习中手写的价值”（Neuroscientists Defend the Value of Teaching Handwriting—Again）（原文链接：https：//www.edutopia.org/article/10-most-significant-education-studies-2020）：

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对大多数孩子来说，仅仅打字是不够的。2012年一项关于学龄前儿童的脑部扫描研究表明，孩子们在书写字母并试着阅读时，他们的关键阅读神经环路（crucial reading circuitry）会闪现，而在打字或临摹字母时，这一效应基本消失。

2020年的一项最新研究调查了七年级孩子们书写、画画和打字的情况，发现书写和画画会产生一种可以引发深度学习的神经示踪（neural tracings）。该项目研究人员对照2012年的那项类似研究结果，给出了这样的解释：“每当自发动作成为一种学习策略时，大脑中就会有更多部分受到刺激，而类似打字的动作似乎不如绘画和书写能够激活这些网络。”

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其他类似研究结果还有不少。例如，西班牙神经病学专家玛尔塔·奥乔亚曾指出，手写可以激活激活大脑的运动区域、视觉区域和认知区域，提高人们的认知功能；写字对儿童发育的尤其重要，因为手写能够帮助儿童形成“在精细运动管理、手眼协调、运动控制等实际水平上发展起来的基础学习”；对于成年人来说，手写能够促进“前瞻性记忆和工作记忆，并通过激活其他区域来刺激大脑，例如闻到纸张的气味或触摸到纸张”。心理学家西尔维娅·辛特拉诺表示，从心理学的角度来看，手写“是一种很好的情感引导，可以促进表达而不受任何局限、判断或限制”，并强调它可以帮助我们发展创造力和思维组织能力。她甚至认为，手写能帮助我们理清思路、澄清疑惑，甚至能够鼓励人们更好地了解自己。

手工书写对于开发学习者认知具有重要价值，对于教－学关系中的另一方――教师，也同样具有不可替代的重要意义。随便搜索一下网络上，就能发现即使在数字化教学设备如此普及应用的环境下，很多一线教师对千百年来沿用至今的板书依然钟情有加：

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“粉笔与黑板依旧是最高效的教学工具”

“使用板书，是西方老师主流的教学方式。通过观看这些课程，我们领悟到一点：老师一笔一笔写板书的过程，是老师拉着学生的手，攀登知识山峰的过程。”

“板书表达的是知识的形成，PPT展示的则是信息。”

“板书是在创造，PPT是在展示。”

“黑板：一个行之有效的传统教学工具”

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去年春节之后，全国各类教学因抗疫需要而转向在线教学，“离开黑板困难多”成为普遍“槽点”，不能板书对于数学老师更是堪称“降维打击”：因为板书根本就是他们流畅演算逻辑和不断猜测与求证的思维过程。北京大学张继平院士、数学家曾在中央电视台CCTV-1综合频道《开讲啦》电视公开课上，讲述了他与黑板、粉笔的故事，强调“一流大学要有一流的黑板与粉笔”，老师手执粉笔在黑板上行云流水的板书中，向学生完成对数学原理的抽丝剥茧。

传统手工书写对于教、学双方的价值意义，我比较早就意识到了。书写曾是（未来应该也仍将是）我们展开思想的基本工具，利用书写我们打开心灵的窗户，进行批判性的分析，也是我们捕捉大脑创新灵光的朴素而便捷的工具。传统教育环境是以书面文化为核心的，然而今天我们置身于其中的现实环境，已充满大量的非线性、超链接的多媒体信息，黑白静态的、符号性的、剥夺感官的知识世界，业已开始让位于多感官的表象模式。经历了由感官主导的对整体、形象的认知，到抽象的书面文字支持下的逻辑、分析思维，再到今天以数字技术支撑下的多媒体融合表达，人类再次回到结构与外形统一的模拟世界。

为了顺应这样的发展需要，室联网产品的理念就是数字化地存在、模拟化地呈现，在创新过程中并不否定传统的价值，相反，还以数字化技术为支撑，更好地强化或彰显传统方法与工具的潜力。所以，我们一开始就把对不同教学场景和教学各环节中的手工书写支持融于室联网理论及其整个技术架构和全系列产品中，如室联网体系著名的“三板斧”中有“两板”都与解决手工书写问题相关。

一是堪称全世界最大的、支持触屏和异地交互的“大海板”――光子海板，不仅可提供具有大场景感、沉浸感和未来技术感的院线级视听效果和娱乐享受，绿色环保不伤眼，最独特的是它通过彻底的数字化，便捷实现全屏自然书写、两指缩放、多指移动等功能，完全满足教师边讲边板书的教学习惯，毫无技术使用障碍地充分发挥现场感染力；汉字、数字、公式、图形...只要是在海板上的内容，都可以一键自动识别，教师还可以将板书的内容任意多动位置，调整大小，有效提升了教&学的效率；还可以保存教学内容，方便学生复习所学知识，以及教师复盘上课过程，研究分析改进教学策略；可无线传输、多屏互动，实现多人同时书写、擦除等功能，丰富课堂互动教学；还可实现与其他教室之间、跨地区的教室之间的互通互联……这只是一块支持自然板书的黑板吗？不，基于数字化“全联通”的它几乎就是教师教学的全能控制台！

二是“中慧板”，使用普通的纸、笔，可以让使用者在不改变和影响原有书写形式和习惯的基础上，将所思所想的内容写出，同时，其所书写的内容、过程和进度实时显示在大屏上，可以实现个人或不同组之间的分享&交流&点评。从当下看，直接将手写的内容数字化，并实时显示和分享，将原来手写、拍照、上传、识别、分享等环节自动完全，完全隐去了技术操作环节，使人们更加专注于交流的思想、内容，显著提高了课堂交流互动的效率和质量。所以，这一“板”可以说完全打通了传统的模拟化与未来数字化之间的阻隔。

集成应用了这些智能自然纸笔书写技术的室联网光子课堂，消隐了技术应用的障碍，使教师、学生在数字化环境下手写心意、口言心声的天赋本能重获自由，无论是以实体教室为主的还是以线上为主体的教学活动中，教师和学生都可以自由书写、自由言说；可以根据教学需要，自由构建教育场景，自由组织教学活动，高效融合视频直播和网络教学双系统，把课程资源建设、课程教学直播、学生课程学习全链接，可提供小班互动、大班互动、众人旁听（围观）、无边界直播等多种课堂模式；可有效支持教师组织异地实时教学工作坊，支持学生线上线下“爬黑板”、“云答题”和“群协作”，支持课堂有效互动和协作学习，支持学生实时展示个体和小组学习成果，支持翻转课堂、对分课堂、基于问题或项目的合作学习等多种教学模式。

与此同时，我们在智能自然纸笔书写技术基础上，特别开发用于青少年认知训练的书写产品，如支持手写涂鸦的慧板、配套的光课堂慧帖之智慧好字帖等。

书写训练是每个小学生的必修课和“重头戏”。然而作为过来人我们都知道，顽皮的孩子在老师眼皮子底下照样打马虎眼，要让现在被各种手机、游戏、短视频分散了注意力的孩子安静坐下来一笔一画练字、练出效果，对任课老师更是一个极大的考验。光课堂慧帖之智慧好字帖，可配合光课堂慧棒系列使用也可以单独使用的智慧好字帖是专门针对小学生设计的练字工具。不同于传统的字帖，智慧好字帖搭配慧板使用，可以在书写的同时得到智能纠错和打分，书写后还可以分享到社交媒体，营造共同练字，不断进步的场和动力。为了适应学生特点，好字帖还设计了有趣的游戏闯关，做到寓教于乐。慧板走进课堂后，轻松实现了多人实时自然手写，并实时将书写过程呈现触屏一体机，老师不用巡视，就可以看到学生们的书写过程，孩子们一抬头，也能即时看到自己和别人的书写结果，因此不敢马虎，高度专注，这就大大提升了课堂教学效率和效果。这是室联慧板应用于广东顺德本真未来学校语文“规范书写”课。看孩子们写得很认真！

涂鸦更是儿童的天性。其实，每个小孩子心中都有无数奇特有趣的想法，能够被按住坐下来，拿起纸笔，把想到的写或画下来，总能给大人以无限的惊喜。如果能鼓励他们自由涂鸦，也是解放和培育他们创造力的极好途径。但是现在，微信、抖音、游戏、动画片等数字产品层层包围的环境下，孩子们少量闲暇时光里的注意力早就被吸引走和消耗掉，而无法专注地把自己想像到的东西涂画和呈现出来，这是他们成长过程中的一种重大损失。我们开发的支持涂鸦的慧板，正是为了更好地激发每个孩子将自己想象中的事物呈现出来并永久保存和彼此分享，记录他们成长的轨迹、创造的线索。

总而言之，神经科学正在改变教育学，神经科学领域研究的新成果为教育技术创新提供了巨大想象空间和遵循原则。在基于OMO的未来教育发展中，面向教学的各类技术平台、产品在走进教室、走向教师和学习者之前，都应确保其符合大脑认知科学，只有这样，才能创建有意义的产品，提升教学效果和学习体验。否则，技术只能是一种成本高昂的“娱乐”甚至是干扰。

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王涛（微信号：ioxroom）

【室联网】理论的提出、体系构建和实践者；室联网学习空间站、室联网教师发展空间站、室联网大健康空间站、室联网国学空间站、室联网孤独症资源空间站、室联网社区家育空间站、智慧党员活动室等【室联网】空间站的原创设计、规划和组织实施者；清华大学无锡应用技术研究院数字教育技术中心主任；“移动学习”教育部-中国移动联合实验室MOOC研究中心、中国绿发会丝路研究院室联网中心主任；中国食品药品企业质量安全促进会副会长；北京大学教育学院教育经济博士；业界知名有20多万教育专家的MOOC微信公众账号（微信号：openonline，公号名称：MOOC）的发起及运营者。

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