Global Education Monitoring Report

技术运用于教育

谁来做主?

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Ismael Martínez Sánchez/ProFuturo

技术的重大进步,尤其是数字技术,正在迅速改变世界。自从20世纪20年代无线电普及以来,信息和通信技术(ICT)在教育领域的应用已有100年的历史。但是在过去的40年中,数字技术才具有改变教育的最大潜力。教育技术行业已经出现,并反过来专注于教育内容、学习管理系统、语言应用、增强和虚拟现实、个性化辅导和测试的开发和分发。最近,人工智能方法取得了突破,增强了教育技术工具的力量,以至于人们开始猜想技术甚至可能取代教育中的人类互动。

在过去的20年里,学习者、教育工作者和教育机构已经广泛采用了数字技术工具。参加大规模开放在线课程的学生人数从2012年的0人增加到2021年的至少2.2亿人。2023年,语言学习应用程序Duolingo日活跃用户达2000万,2021年,维基百科每日页面浏览量达2.44亿次。2018年国际学生能力评估计划(PISA)发现,经合组织国家中65%的15岁学生所在的学校中,其校长认为教师拥有将数字设备融入教学的技术和教学技能,54%的学生所在的学校有有效的在线学习支持平台;据信这些比例在2019冠状病毒病疫情期间有所增加。在全球范围内,互联网用户的比例从2005年的16%上升到2022年的66%。2022年,全球约有50%的初中出于教学目的接入了互联网。

数字技术的采用给教育和学习带来了许多变化。至少在较富裕的国家,年轻人应该在学校学习的一套基本技能,已经扩大到包括一系列广泛的新技能,以驾驭数字世界。在许多教室里,纸张已经被屏幕取代,笔被键盘取代。2019冠状病毒病疫情可以被视为一次自然的实验,整个教育系统中的学习几乎在一夜之间就搬到了网上。高等教育是数字技术采用率最高的子部门,在线管理平台取代了校园。数据分析在教育管理中的应用越来越广泛。技术已经使众多的非正式学习机会变成现实。

然而,技术在多大程度上改变了教育,仍有待讨论。使用数字技术带来的变化是渐进式的、不均衡的,一些环境中的变化要大于其他环境。数字技术的应用程度因社区和社会经济水平、教师意愿和准备程度、教育水平和国家收入而异。除技术最先进的国家外,电脑和设备并没有在教室里得到大规模使用。技术的使用并不普遍,也不会很快普及。此外,关于技术影响的证据也不尽相同:某些类型的技术似乎对改善某些类型的学习很有效。使用数字技术的短期和长期成本似乎被明显低估了。最弱势群体通常被剥夺了从这一技术中受益的机会。

如果过多关注教育中的技术,通常要付出高昂的代价。在资源匮乏的低收入和中低收入国家,将资源花在技术上而不是为所有儿童提供教室、教师和教材,可能会令世界离实现全球教育目标——可持续发展目标4更远。在数字技术出现之前,一些世界上最富裕的国家确保了中学教育得到普及,学生具备最低限度的学习能力。孩子们不用数字技术也能学习。

然而,如果没有数字技术,他们的教育就不太可能有那么大的意义。《世界人权宣言》将教育的目的定义为促进“人的个性的充分发展”,加强“对……基本自由的尊重”,并促进“了解、容忍和友谊”。这种观念需要与时俱进。受教育权的更广泛定义可以包括通过技术有效地支持所有学习者发挥其潜力,而不论其背景或处境如何。

需要明确目标和原则,以确保技术的使用有益无害。在教育和社会中使用数字技术的负面和有害影响包括心不在焉和缺乏人际接触。不受监管的技术甚至会对民主和人权构成威胁,例如侵犯隐私和煽动仇恨。教育系统需要做更充分的准备来教授数字技术和用数字技术来教学,数字技术这种工具必须为所有学习者、教师和管理者的最佳利益服务。公正的证据表明,一些地方正在利用技术来改善教育。需要更广泛地分享这类证据和范例,以确保在每种环境中都能实现最佳的教学模式。

技术能否有助于解决教育中最重要的挑战?

简介

关于教育技术的讨论侧重于技术而不是教育。第一个问题应该是:教育领域最重要的挑战是什么?请考虑以下三个挑战,作为讨论的基础:

  • 公平和包容:实现选择自己想要的教育和通过教育实现个人全部潜力的权利,是否符合平等的目标?如果不符合,教育如何成为伟大的均衡器?
  • 质量:教育的内容和交付是否支持各社会实现可持续发展目标?如果不支持,教育如何帮助学习者不仅获得知识,还能成为变革的推动者?
  • 效率:目前在教室里教授学生的制度安排是否有助于实现公平和质量?如果答案是“否”,教育如何平衡个性化教学和社会化需求?

 

如何才能最好地将数字技术纳入应对这些挑战的战略中,以及在什么条件下纳入?数字技术以前所未有的规模高速度、低成本地包装和传输信息。信息存储已经彻底改变了学习者可获得的知识量。信息处理使学习者能够收到即时反馈,并通过与机器的互动来调整学习速度和轨迹:学习者可以根据自己的背景和特点来安排所学内容的顺序。信息共享降低了互动和沟通的成本。但是,尽管数字技术有巨大的潜力,许多工具并非专门用于教育。人们对如何在教育中应用这些工具没有给予足够的重视,更不用说在不同的教育环境中应该如何应用这些工具了。

公平和包容问题而言,信通技术——特别是数字技术——有助于降低一些弱势群体的教育成本,即那些生活在偏远地区、流离失所、面临学习困难、缺乏时间或错过以往教育机会的人。但是,虽然获得数字技术的机会已经迅速增多,但在获取方面存在着巨大的鸿沟。弱势群体拥有的设备更少,与互联网的连接更少(图1),家中的资源也更少。许多技术的成本正在迅速下降,但是对某些人来说,成本仍然太高。经济条件较好的家庭可以更早地购买技术,这给他们带来了更多的优势,也使差距更加复杂化。技术获取方面的不平等加剧了现有的教育不平等,这是学校因2019冠状病毒病关闭期间暴露出来的一个弱点。

图1:互联网连通性极不平等

家中有互联网连接的3至17岁儿童的百分比,按财富五分位数划分,部分国家,2017-2019年
资料来源:儿基会数据库。

教育质量是一个多元概念。它包括充分的投入(如技术基础设施的可用性),有准备的教师(如教师在课堂上使用技术的标准),相关的内容(如将数字素养纳入课程)和个人学习成果(如阅读和数学方面的最低能力水平)。但教育质量也应涵盖社会成果。学生仅仅成为接受知识的容器是不够的;他们需要能够利用知识来帮助实现社会、经济和环境可持续发展。

关于数字技术能在多大程度上提高教育质量,人们有各种各样的看法。一些人认为,原则上,数字技术创造了引人入胜的学习环境,让学生的体验生动有趣,模拟了各种情况,促进了合作,增加了联系。但其他人表示,数字技术往往支持个性化的教育方式,减少了学习者在现实生活中通过观察彼此进行社交和学习的机会。此外,正如新技术克服了一些限制一样,新技术也带来了自己的问题。看屏幕时间的增加会对身心健康产生负面影响。监管不力致使个人数据被擅自用于商业目的。数字技术也帮助传播错误信息和仇恨言论,包括通过教育传播。

提高效率可能是数字技术最有希望在教育领域发挥作用的方式。人们鼓吹技术能够减少学生和教师花在琐碎任务上的时间,而这些时间可以用于其他更有教育意义的活动。然而,对于什么才是有意义的活动,众说纷纭。教育技术的使用方式很复杂,不仅仅是资源的替代。技术可能是一对多技术、一对一技术或点对点技术。技术可能要求学生单独学习或与他人一起学习,采取在线或离线方式,独立或联网方式。技术提供内容,创建学习者社区,并将教师和学生联系起来。技术提供了获取信息的途径。技术可用于正式或非正式学习,并可评估所学内容。技术被用作生产力、创造力、沟通、协作、设计和数据管理的工具。技术可能是专业制作的,也可能有用户生成的内容。技术可能是针对具体学校和地方的,也可能超越时间和地点。正如任何复杂系统一样,每种技术工具都涉及不同的基础设施、设计、内容和教学方法,并且每种技术工具都可能促进不同类型的学习。

技术发展太快,无法进行评估,而我们需要评估来为立法、政策和监管决策提供参考。关于教育技术的研究和技术本身一样复杂。相关研究将各种方法应用于不同的环境,如自学、不同规模和特点的教室和学校、非学校环境以及系统层面,并使用这些方法评估不同年龄的学习者的体验。在某些环境中适用的研究结果并不总是可以照搬到其他地方。随着技术的成熟,可以通过长期研究得出一些结论,但新产品总是层出不穷。与此同时,鉴于技术的普遍性、复杂性、实用性和异质性,并非所有的影响都能轻易加以衡量。简而言之,虽然开展了很多关于教育技术的一般性研究,但针对具体应用和环境的研究数量不足,因此很难证明某项技术可以改善某类学习的成果。

然而,为什么人们经常认为,技术可以解决各种重大的教育挑战?要理解有关教育技术的讨论,有必要审视被用来推广教育技术的语言背后的隐藏因素,以及教育技术所服务的利益。谁来框定技术应该解决的问题?这种框定会对教育产生什么影响?谁在宣传教育技术是教育变革的先决条件?这种说法有多大可信度?需要制定什么标准和准则来评估数字技术目前和未来对教育的潜在贡献,以便将炒作与实质分开?评估能否超越对学习影响的短期评估,并洞察数字技术在教育中普遍使用后可能产生的深远影响?

对技术夸大其词的宣传与对其全球市场规模的夸大估计相伴而生。2022年,商业智能提供商对全球市场规模的估计是在1230亿美元到3000亿美元之间。这些数据几乎总是向前预测,预测乐观的扩张,但无法给出历史趋势,也无法核实过去的预测是否属实。这类报道通常认为教育技术必不可少,称科技公司为使能者和颠覆者。如果乐观的预测没有实现,就会隐含地将责任归于政府,以此来施加间接压力,迫使政府增加采购。教育领域备受批评,被认为变化缓慢,停留在过去,在创新方面落后。这样的报道利用了用户对新奇事物的迷恋,也利用了他们对落在后面的恐惧心理。

以下各节进一步探讨了本报告提出的三个挑战:公平和包容(就弱势群体获得教育和获取内容而言)、质量(就教授数字技术和用数字技术来教学而言)和效率(就教育管理而言)。本报告在确定了技术应对这些挑战的潜力后,讨论了实现这一潜力所需满足的三个条件:公平获取、适当的治理和监管,以及足够的教师能力。

公平和包容:弱势群体的机会

第二章 PDF

各种各样的技术为难以接触到的学习者带去教育。历史上,技术为在入学或获得训练有素的教师方面面临重大障碍的学习者打开了教育之门。互动式广播教学在近40个国家使用。自20世纪90年代以来,尼日利亚一直使用与印刷材料和视听材料相结合的广播教学,惠及了近80%的游牧民,提高了他们的识字能力、计算能力和生活技能。电视有助于为边缘化群体提供教育,特别是在拉丁美洲和加勒比地区。墨西哥的远程教育计划将电视授课与课堂支持和广泛的教师培训相结合,使中学入学率提高了21%。移动学习设备通常是弱势学习者可以使用的唯一设备类型,在难以到达的地区和紧急情况下,移动学习设备被用于分享教育材料,作为现场或远程渠道的补充,并促进学生、教师和家长之间的互动,特别是在2019冠状病毒病疫情期间。成人一直是在线远程教育的主要目标群体,开放大学增加了在职成人和弱势成人的参与机会。

包容性技术有助于为残疾学习者提供无障碍和个性化服务。辅助技术消除了学习和交流的障碍,许多研究报告称,辅助技术对残疾学习者的学术参与、社会参与和心理健康都产生了显著的积极影响。然而,在许多国家,学习者仍然无法获得,也负担不起这种设备,而且教师往往缺乏专门培训,无法在学习环境中有效使用这些设备。虽然残疾人过去完全依赖专门的设备来接受教育,但技术平台和设备正越来越多地纳入无障碍功能,可支持所有学生实现包容性、个性化学习。

技术支持紧急情况下的学习连续性。对2020年危机背景下的101个远程教育项目的摸底调查显示,70%的项目使用了广播、电视和简易手机。在尼日利亚博科圣地危机期间,“技术改善全民学习”方案使用移动电话和收音机支持22000名弱势儿童持续学习,在识字和算术技能方面取得了明显的进步。然而,该方案尽管产生了一些有限的明显影响,但在紧急情况下严格评估教育技术方面还存在重大差距。同时,大多数项目由非国家行为体牵头实施,作为短期危机应对措施,从而引起了人们对可持续性的关注;教育部委只实施了101个项目中的12%。

在2019冠状病毒病疫情期间,技术为学习提供了支持,但有数百万人却被排除在外。在学校停课期间,95%的教育部委开展了某种形式的远程教育,全球覆盖的学生人数可能超过10亿。疫情期间使用的许多资源最初是为了应对以前的紧急情况或农村教育而开发的,一些国家在远程学习方面已经积累了几十年的经验。在学校停课一周后,塞拉利昂恢复了在埃博拉危机期间开发的广播教学节目。墨西哥将其远程教育计划的内容扩展到各级教育。然而,全球至少有5亿或31%的学生——主要是最贫困的学生(72%)和农村地区的学生(70%),无法受益于远程教育。尽管91%的国家在学校停课期间使用在线学习平台来提供远程教育,但这些平台仅覆盖了全球四分之一的学生。其他国家则主要使用广播和电视等技术含量低的干预手段,并结合纸质材料和手机来增加互动性。

一些国家正在扩大现有平台,以惠及边缘化群体。不到一半的国家制定了提高复原力和干预措施可持续性的长期战略,作为2019冠状病毒病疫情应对计划的一部分。许多国家已经放弃了2019冠状病毒病疫情期间开发的远程教育平台,而其他国家正在重新利用这些平台来帮助边缘化的学习者。2022年俄乌战争爆发后,乌克兰在疫情期间建立的数字平台得到了扩大,使85%的学校能够完成当年学年的教学。

公平和包容:内容的获取

第三章 PDF

技术促进了内容的创作和改编。开放教育资源(OER)鼓励重复使用和重新利用材料,以减少开发时间,避免重复工作,并使材料更有针对性或与学习者更加息息相关。开放教育资源还大幅降低了获取内容的成本。在美国北达科他州,为转向开放教育资源而投资的11万美元初始资金,为学生节省超过100万美元成本。社交媒体增加了对用户生成的内容的获取机会。YouTube在正式和非正式学习中发挥着重要作用,世界上排名前113位的大学中约有80%在使用该平台。此外,协作式数字工具可以提高内容创作的多样性和质量。在南非,Siyavule倡议支持辅导者合作编写中小学教材。

教育内容的数字化简化了内容获取和分发。包括不丹和卢旺达在内的许多国家已经制作了传统教材的静态数字版本,以增加可用性。包括印度和瑞典在内的其他国家则制作了鼓励互动和多模式学习的数字教材。埃塞俄比亚国家学术数字图书馆、印度国家数字图书馆和孟加拉国教师门户等数字图书馆和教育内容储存库可帮助教师和学生找到相关材料。学习管理平台已经成为当代学习环境的重要组成部分,通过将数字资源整合到课程结构中来帮助组织内容。

开放存取资源有助于克服障碍。开放大学和大规模开放在线课程(MOOC)可以消除获取资源的时间、地点和成本方面的障碍。在印度尼西亚,高等教育入学率低在很大程度上是地理条件不便造成的,MOOC在增加中学后教育机会方面发挥了重要作用。在2019冠状病毒病疫情期间,MOOC注册人数激增,前三大提供商在2020年4月增加的用户数量相当于2019年全年的用户数量。技术还可以消除语言障碍。翻译工具可帮助来自不同国家的教师和学习者进行沟通,并增加非母语学生学习课程的机会。

确保和评估数字内容的质量是件难事。内容数量庞大,并且制作分散,给评估的后勤保障工作带来了挑战。为了解决这个问题,已经实施了几项策略。中国为MOOC设立了国家认可的具体质量标准。欧盟开发了OpenupED质量标签。印度加强了非正规教育和正规教育之间的联系。微型证书被日益用于确保教育机构和学习者都达到最低标准。一些平台力求通过重新集中内容制作来提高质量。例如,YouTube一直在向一些值得信赖的提供商输送资金和资源,并与老牌教育机构合作。

技术可能会加剧内容获取和内容制作方面的现有不平等。大部分内容仍然由特权群体制作。一 项对拥有开放教育资源库的高等教育机构进行 的研究发现,近90%的内容是在欧洲和北美创建 的;OER Commons全球图书馆中92%的材料为英 文。这影响了获取数字内容的群体分布状况。比如,MOOC的主要受益者为受过教育的学习者(研究显示,主要平台上约80%的参与者已经拥有高等教育学位)以及来自富裕国家的学习者。这种差异是由数字技能、互联网接入、语言和课程设计方面的差距造成的。区域性MOOC迎合了当地的需求和语言,但也可能加剧不平等。

教学与学习

第四章 PDF

人们已经采用多种方式运用技术支持教学和学习。数字技术提供了两大类机会。首先,数字技术可以通过弥补质量差距、增加练习机会、增加可用时间和提供个性化教学来改善教学。其次,数字技术可以通过改变内容的呈现方式、刺激互动和促进协作来吸引学习者。过去二十年来,有关技术对学习的影响的系统综述发现,与传统教学相比,技术对学习有小至中等的积极影响。然而,相关评估并不总是将技术在干预中的影响分离出来,因此很难将积极影响仅仅归功于技术而非其他因素,如教学时间、资源或教师支持增加。科技公司对证据产生的影响可能偏大。例如,培生集团资助了一些研究,对那些说其产品没有影响的独立分析提出质疑。

即使在世界上最富裕的国家,信通技术在课堂上的使用也并不普遍。2018年国际学生能力评估计划(PISA)发现,在50多个参与的教育系统中,只有约10%的15岁学生平均每周在数学和科学课上使用数字设备的时间超过一小时(图2)。2018年国际计算机与信息素养研究(ICILS)显示,在12个参与的教育系统中,教室中的模拟和建模软件仅够三分之一多一点的学生使用,各国比例从意大利的8%到芬兰的91%不等。

图2:即使在中高收入和高收入国家,技术在数学和科学课堂上的应用也很有限

每周在数学或科学课堂上使用数字设备至少一小时的15岁学生的百分比,部分中高收入和高收入国家,2018年
资料来源:2018年PISA数据库。

录播课程可以弥补教师质量的差距,改善教师的时间分配。在中国,城市优秀教师的录播课程被传送给了1亿农村学生。一项影响评估显示,中文技能提高了32%,城乡收入差距长期缩小了38%。然而,仅仅提供材料而不考虑背景,也不提供支持,是远远不够的。在秘鲁,“每名儿童一台笔记本电脑”计划分发了100多万台预装了内容的笔记本电脑,但却没有对学习产生积极影响,部分原因是侧重于提供设备,而忽视了与教学融合的质量。

用个性化增强技术辅助教学,可以改善某些类型的学习。个性化的自适应软件可生成分析结果,帮助教师跟踪学生的进步情况,识别错误模式,提供差异化的反馈,并减少日常任务的工作量。在印度,对一款个性化自适应软件使用情况进行了评估,记录了课后环境和后进生的学习收获。然而,与教师主导的教学相比,并非所有广泛使用的软件干预都有产生了积极效果的有力证据。一项关于某个人工智能学习和评估系统的研究的荟萃分析发现,虽然美国有超过2500万名学生使用该系统,但在提高成绩方面,该系统并不比传统课堂教学好。

多样化的互动和视觉呈现可以提高学生的参与度。对2008年至2019年发表的43项研究进行的荟萃分析发现,数字游戏改善了数学方面的认知和行为结果。交互式白板如果能很好地融入教学中,就能支持教学;但在英国,尽管大规模采用白板,但它们主要用于替代黑板。增强现实、混合现实或虚拟现实作为一种体验式学习工具,用于在技术、职业和科学科目中在逼真的条件下反复练习,并不总是像现实生活中的培训那样有效,但可能优于视频演示等其他数字方法。

技术为教师与家长搭建了低成本、便捷的沟通方式。哥伦比亚家庭福利研究所的远程教育倡议以170万弱势儿童为目标,依靠社交媒体平台向照料者传达关于家庭教学活动的指导。然而,针对照料者的行为干预的接受度和有效性,受到父母教育水平以及时间和物质资源匮乏的限制。

学生在教室中和家里使用技术可能会分散注意力,影响学习。一项关于学生使用手机及其对教育结果影响的研究的荟萃分析涵盖了14个国家从学前教育到高等教育的学生,发现了一个较小的负面影响,而在大学层面则有较大的负面影响。使用PISA数据进行的研究表明,在超过适度使用门槛后,信通技术的使用与学生成绩之间存在负相关关系。教师认为使用平板电脑和手机会妨碍课堂管理。参加2018年ICILS的七个国家中,超过三分之一的教师认为,在课堂上使用信通技术会分散学生的注意力。在线教育依赖于学生的自律能力,这可能会增加成绩差和年龄小的学习者脱离学习的风险。

数字技能

第五章 PDF

数字技能的定义随着数字技术的发展而变化。本报告的一项分析显示,54%的国家已经确定了学习者的数字技能标准。代表欧盟委员会制定的《公民数字能力框架》(DigComp)包含五个能力领域:信息和数据素养、沟通和协作、数字内容创作、安全和问题解决。一些国家采用了由非国家行为体(主要是商业行为体)开发的数字技能框架。国际计算机驾驶执照(ICDL)被作为“数字技能标准”推广,但主要与微软应用程序有关。肯尼亚和泰国已经批准将ICDL作为学校使用的数字素养标准。

数字技能的分布不平等。2021年,在27个欧盟国家中,54%的成年人至少拥有基本的数字技能。在巴西,31%的成年人至少拥有基本数字技能,但城市的这一比例是农村的两倍,劳动力中的这一比例是劳动力外的三倍,社会经济顶层群体的这一比例是两个底层群体的九倍。数字技能方面的总体性别差距较小,但具体技能方面的性别差距较大。在50个国家中,6.5%的男性和3.2%的女性能够编写计算机程序。在比利时、匈牙利和瑞士,会编程的人口中男女比例为10比2;在阿尔巴尼亚、马来西亚和巴勒斯坦,男女的这一比例为10比9。2018年PISA的数据表明,阅读能力最强的15岁儿童中,5%有被典型的钓鱼邮件误导的风险。但在阅读能力最弱的儿童中,这一比例高达24%。

正规的技能培训可能不是获取数字技能的主要途径。欧盟国家平均大约四分之一的成年人通过“正规教育机构”获得了技能,从意大利的16%到瑞典的40%不等。以前使用自学和来自同事、亲戚和朋友的非正式帮助等非正式学习的人数是现在人数的两倍。尽管如此,正规教育还是很重要:2018年,欧洲受过高等教育的人(18%)参与免费在线培训或自学以提高电脑、软件或应用程序使用能力的可能性是受过高中教育的人(9%)的两倍。扎实掌握读写和计算技能与掌握至少一些数字技能呈正相关关系。

对16个教育系统的课程内容调查显示,希腊和葡萄牙将不到10%的课程用于数据和媒体素养,而爱沙尼亚和韩国则将这两项内容纳入了一半的课程。在一些国家,课程中的媒体素养与学科中的批判性思维明确相关,如格鲁吉亚的新学校模式。亚洲的特色是对媒体素养采取保护主义态度,将信息控制置于教育之上。但在菲律宾,媒体和信息素养协会成功地倡导将媒体和信息素养纳入课程,现在这是11年级和12年级的核心科目。

在混合学习安排中,沟通和协作方面的数字技能很重要。阿根廷在中小学教育中推广团队合作技能,作为编程和机器人竞赛平台的一部分。墨西哥为教师和学生提供数字教育资源和工具,用于远程协作、同伴学习和知识共享。合乎道德的数字行为包括数字用户在使用数字空间时需要学习、理解和践行规则、惯例和标准。数字通信的匿名性、不可见性、不同步性和权力最小化会使个人难以理解其复杂性。

数字内容创作方面的能力包括选择适当的交付格式和创建副本、音频、视频和视觉资产;整合数字内容;尊重版权和许可证。社交媒体的使用无处不在,将内容创作变成了一种可以直接在电子商务中应用的技能。在印度尼西亚,Siberkreasi平台将协作式参与列为核心活动之一。肯尼亚版权委员会与大学密切合作,提供版权教育,并经常为学生举办视觉艺术和信通技术方面的培训课程。

教育系统需要加强预防措施,应对从密码到权限的诸多安全挑战,帮助学习者了解自己的在线存 在和数字足迹的影响。在巴西,29%的学校举办 了关于隐私和数据保护的辩论或讲座。在新西 兰,Te Mana Tūhono(连接的力量)计划向近 2500所公立学校和公立综合学校提供数字保护和 安全服务。对澳大利亚、意大利、西班牙和美国 采取的干预措施进行的系统审查估计,普通计划 有76%的机会减少网络欺凌行为。在英国威尔士, 政府已经建议学校该如何防范和应对有害的病毒 性网络内容和恶作剧。

不同的教育体系对解决问题技能的定义差异很大。许多国家从编码和编程的角度看待这一技能,并将其视为包括计算思维、算法使用和自动化在内的计算机科学课程的一部分。一项全球审查估计,在小学和/或中学教育中,将计算机科学作为必修课的学生比例在高收入国家为43%,中高收入国家为62%,中低收入国家为5%,低收入国家为0%。只有20%的教育系统要求学校开设计算机科学课程,作为选修课或核心课程。非国家行为体通常支持培养编码和编程技能。在智利,Code.org与政府合作,提供计算机科学方面的教育资源。

教育管理

第六章 PDF

教育管理信息系统注重效率和效力。教育改革的特点是增加学校自主权、提升目标设定绩效和成果绩效,所有这些都需要更多的数据。根据一项衡量标准,自20世纪90年代以来,高收入国家中提及数据、统计和信息的政策数量增加了13倍,在中高收入国家增加了9倍,在低收入和中低收入国家增加了5倍。但全球只有54%的国家拥有独特的学生身份识别机制,在撒哈拉以南非洲更是低至22%。

地理空间数据可以为教育管理提供支持。地理信息系统有助于解决教育系统中基础设施和资源分配领域的公平和效率问题。绘制学校分布地图这一做法被用来促进多样性和减少机会不平等。爱尔兰将三个数据库联系起来,以决定在314个规划区域中的哪些区域建造新学校。地理空间数据可以确定哪些区域的儿童居住地离最近的学校太远。例如,据估计,危地马拉5%的人口和坦桑尼亚联合共和国41%的人口居住在离最近的小学3公里以外的地方。

教育管理信息系统面临着数据整合的难题。2017年,马来西亚推出了教育数据存储库,作为其2019-2023年信通技术转型计划的一部分,以逐步整合分散在各教育机构的350个教育数据系统和应用程序。截至2019年,它已经整合了12个主要数据系统,力求到2023年底通过一个数据平台实现全面整合。在新西兰,各所学校一直在独立采购学生管理系统,各种系统之间缺乏互操作性,妨碍了当局跟踪学生的进步情况。2019年,新西兰政府开始建立国家学习者资料库和数据交换中心,并打算托管在云数据中心,但由于网络安全问题,部署在2021年暂停。欧洲国家一直在共同解决互操作性问题,以通过EMREX项目促进国家之间以及高等教育管理中使用的多款应用程序之间的数据共享。

基于计算机的测评和计算机自适应测试已经取代了许多纸质测评。它们降低了考试实施成本,提高了衡量质量并可以快速评分。随着越来越多的考试搬到网上,对网上作弊检测和监考工具的需求也增加了。虽然这些措施可以减少作弊现象,但应将其有效性与公平性和心理影响进行权衡。关于基于技术的测评的质量和有用性的证据已经开始出现,但对成本效益的了解却少得多。在为本报告审查的34篇关于基于技术的测评的论文中,均缺乏关于成本的透明数据。

学习分析可以增加形成性反馈,并促成早期检测系统。在中国,学习分析已被用于识别学习者面临的困难、预测学习轨迹和管理教师资源。在美国,“课程信号”是一个用来标记学生无法顺利完成课程的可能性的系统;然后,教育工作者可以有针对性地为这些学生提供额外的支持。然而,学习分析需要所有参与者具备足够的数据素养。成功的教育系统通常具有吸收能力,包括强有力的学校领导者和愿意创新、充满信心的教师。然而,经常看似微不足道的问题(如维护和维修)却被忽视或低估了。

获取技术:公平、效率和可持续性

第七章 PDF

在国家之间和国家内部,获得电力和设备的机会极不平等。2021年,近9%的全球人口——以及70%以上的撒哈拉以南非洲农村人口——用不上电。在全球范围内,四分之一的小学没有电。2018年在柬埔寨、埃塞俄比亚、肯尼亚、缅甸、尼泊尔和尼日尔进行的一项研究发现,31%的公立学校接入电网,9%的公立学校未接入电网,只有16%的公立学校享有不间断的电力供应。在全球范围内,2020年有46%的家庭拥有电脑;拥有教学用电脑的学校比例在小学为47%,初中为62%,高中为76%。2018年PISA的数据表明,在巴西和摩洛哥,每100名学生最多有10台电脑,但在卢森堡,每100名学生有160台电脑。

互联网接入是经济、社会和文化权利的重要促进因素,但也存在不平等现象。2022年,全球三分之二的人使用互联网。2021年末,全球55%的人口使用移动宽带。2021年,在低收入和中等收入国家,使用移动互联网的女性比男性少16%。据估计,尽管有移动宽带网络覆盖,但仍有32亿人没有使用移动互联网服务。在全球范围内,40%的小学、50%的初中和65%的高中已经联网。在印度,53%的独立私立学校和44%的政府资助私立学校实现了联网。相比之下,只有14%的公立学校实现了联网。

各种政策被用来改善获取设备的机会。约有五分之一的国家制定了政策,对购买设备进行补贴或减免。30%的国家曾经创建过一对一的技术计划;目前只有15%的国家在推行这类计划。许多中高收入和高收入国家正在从提供设备转向允许学生在学校使用自己的设备。牙买加于2020年通过了一项自带设备政策框架,旨在实现可持续性。

一些国家倡导使用免费和开源软件。拥有复杂信通技术基础设施的教育机构,如大学,可以从开源软件中受益,借此增加新的解决方案或功能。相比之下,专有软件不允许共享,并且存在供应商锁定现象,从而阻碍了互操作性、交换和更新。在印度,国家电子政务计划规定,政府使用的所有软件应用程序和服务必须基于开源软件构建,以实现效率、透明度、可靠性和可负担性。

各国都致力于在家庭和学校普及互联网。约85%的 国家制定了改善学校或学习者连通性的政策,38% 的国家制定了关于普及互联网服务的法律。对 72个低收入和中等收入国家进行的一项审查发 现,29个国家利用普遍服务基金来为得不到充分 服务的群体减少费用。在吉尔吉斯斯坦,通过重 新谈判合同后,价格降低了近一半,网速几乎提 高了一倍。在哥斯达黎加,Hogares Conectados (联网家庭)计划向最贫困的60%有学龄儿童的 家庭提供互联网费用补贴,帮助将未联网家庭的 比例从2016年的41%减少到2019年的13%。零费 率(即为教育或其他目的提供免费互联网接入) 已得到利用,特别是在2019冠状病毒病期间,但 这一做法并非没有问题,因为它违反了网络中立 原则。

教育技术往往没有得到充分利用。在美国,平均67%的教育软件许可证未被使用,98%的许可证没有得到充分利用。教育技术基因组项目揭示,在耗资130亿美元的约7000种教学工具中,85%“要么不合适,要么实施不当”。课堂中使用的前100种教育技术工具中,只有不到五分之一符合美国《让每一个学生成功法案》的要求。这些工具中有39%已经发布相关研究,但只有26%的研究结果符合该法案。

需要证据来推动教育技术决策。在英国开展的一项审查发现,只有7%的教育技术公司进行了随机对照试验,12%的公司使用了第三方认证,18%的公司参与了学术研究。一项针对美国17个州的教师和管理人员的在线调查显示,只有11%的人在采用教育技术之前要求提供同行评审的证据。推荐会影响购买决定,但评级可能会被社交媒体上传播的虚假评论所操纵。很少有政府试图填补证据缺口,因此对独立审查的需求也增加了。EdtechTulna是印度一家私人智库和一所公立大学之间的合作项目,提供质量标准、评估工具包和公开的专家评论。

教育技术采购决策需要考虑经济、社会和环境的可持续性。在经济因素方面,据估计,教育技术的初始投资仅占最终总成本的25%或更少。在社会因素方面,在采购过程中需要解决公平性、可获得性、地方自主权和拨款问题。在法国,“数字教育领地”倡议受到了批评,因为并非所有得到补贴的设备都能满足当地需求,而且地方政府无法决定购买哪些设备。这两个问题后来都得到了解决。在环境因素方面,据估计,如果将欧盟所有笔记本电脑的使用寿命延长一年,将相当于每年减少近100万辆汽车的二氧化碳排放量。

监管部门需要解决教育技术采购中的风险。公共采购容易受到内外勾结和腐败的影响。2019年,巴西联邦总审计长发现,为州立和市立公立学校采购130万台电脑、膝上型电脑和笔记本电脑的电子招标过程中存在违规行为。将公共采购权下放给地方政府是平衡部分风险的一种方式。印度尼西亚利用SIPLah电子商务平台支持学校一级的采购流程。然而,权力下放很容易受到组织能力薄弱的影响。一项针对美国54个学区管理人员的调查发现,他们很少进行需求评估。

治理和监管

第八章 PDF

教育技术系统的治理是支离破碎的。82%的国家指定了负责教育技术的部门或机构。让教育部负责教育技术战略和计划,这一做法有助于确保决策主要基于教学原则。然而,只有58%的国家是这样做的。肯尼亚于2019年出台了《国家信息、通信和技术政策》,促使信息通信技术部将信通技术纳入各级教育。

在制定教育技术战略和计划的过程中,参与往往受到限制。尼泊尔根据《2013-2017年教育领域信息和通信技术总体规划》设立了一个指导委员会和一个协调委员会,以促进实施过程中的部门间和机构间协调与合作。其中规定管理人员、教师和学生可以帮助弥补决策者的知识差距,以确保选择的教育技术是适当的。2022年,只有41%的美国教育部门领导者认为,他们定期参与了关于技术的规划和战略对话。

私营部门的商业利益可能与政府的公平、质量和效率目标相冲突。在印度,政府提醒家庭注意免费在线内容的隐性成本。其他风险涉及数据使用和保护、隐私、互操作性和锁定效应,即学生和教师不得不使用特定的软件或平台。谷歌、苹果和微软开发的教育平台均与特定的硬件和操作系统相关联。

儿童面临的隐私风险令其学习环境不安全。一项分析发现,在2019冠状病毒病疫情期间为儿童学习推荐的163种教育技术产品中,可以或确实在课余时间或教育环境之外监视儿童的比例高达89%。此外,在疫情期间提供在线教育的42个国家政府中,有39个助长了威胁或侵犯儿童权利的使用方式。用于预测算法的数据可能会使预测和决策产生偏差,并导致歧视、侵犯隐私和排斥弱势群体等问题。中国国家互联网信息办公室和教育部在2019年出台了规定,要求学校在给学生使用人工智能设备(如摄像头和耳机头环)之前,必须征得家长同意,并对数据加密。

儿童接触屏幕的时间增加了。一项针对澳大利亚、中国、意大利、瑞典和美国的3至8岁儿童家长的屏幕时间调查发现,在疫情期间,他们的孩子在教育和休闲方面的屏幕接触时间增加了50分钟。长时间看屏幕会对自制力和情绪稳定性产生负面影响,增加焦虑和抑郁。很少有国家对屏幕时间作出严格规定。在中国,教育部将数字设备作为教学工具的使用时间限制为总教学时间的30%。不到四分之一的国家禁止在学校使用智能手机。意大利和美国已经禁止在学校使用某些工具或社交媒体。网络欺凌和网络虐待很少被定义为犯罪,但可以归入现有法律范畴,如澳大利亚的跟踪法和印度尼西亚的骚扰法。

需要监督数据保护法的执行情况。只有16%的国家通过法律明确保障教育领域的数据隐私,29%的国家出台了相关政策,主要是在欧洲和北美。教育领域的网络攻击数量正在攀升。这种攻击增加了身份盗用和其他个人数据被盗的风险,但解决这一问题的能力和资金往往不足。在全球范围内,2022年所有勒索软件攻击中有5%针对教育部门,占网络安全违规行为的30%以上。关于共享儿童个人信息的法规很少,但欧盟《通用数据保护条例》中开始出现相关规定。中国和日本都制定了具有约束力的文书保护儿童数据和信息。

技术对教师这一职业产生了影响。技术使教师能够选择、修改和编制教育材料。个性化学习平台为教师提供了基于学生数据的定制学习路径和洞察力。在2019冠状病毒病疫情期间,法国为访问17个与国家课程相对应的在线教学资源库提供了便利。韩国暂时放宽了对教师的版权限制。在线师生协作平台提供了获取支持服务的途径,协助组建了工作团队,允许参与虚拟会议,并促进了学习材料的共享。

在将技术融入教育方面存在不少障碍,使得教师无法完全接受技术。数字基础设施不足和设备缺乏令教师无法在教学实践中整合技术。疫情期间在165个国家进行的一项调查发现,五分之二的教师使用自己的设备,近三分之一的学校只有一台设备用于教育。部分教师缺乏有效使用数字设备的培训。年长教师可能很难跟上技术快速变化的步伐。2018年教师教学国际调查(TALIS)发现,48个教育系统的年长教师在使用信通技术方面的技能较弱,自我效能感较低。有些教师可能缺乏信心。在2018年的TALIS中,只有43%的初中教师表示,他们在培训后感到自己准备好了,可以使用技术进行教学;在2018年的ICILS中,78%的教师对使用技术进行测评没有信心。

教育系统支持教师发展与技术相关的专业能力。全世界约有一半的教育系统在能力框架、教师培训框架、发展计划或战略中为教师制定了信通技术标准。各种教育系统为教师设立了年度数字教育日,宣传开放教育资源,支持教师之间交流经验和资源,并提供培训。四分之一的教育系统有立法确保教师得到技术培训,无论是在入职培训还是在职培训期间。大约84%的教育系统制定了在职教师专业发展战略,而72%的教育系统制定了职前教师技术教育战略。教师可以使用数字自我评估工具来确定自己的发展需求,如巴西教育创新中心提供的工具。

技术正在改变教师培训。技术正被用来创造灵活的学习环境,让教师参与协作式学习,支持辅导和指导,增加反思性实践,以及增进学科知识或教学知识。远程教育课程促进了南非的教师学习,其影响甚至等同于加纳的现场培训。虚拟社区已经出现,用于交流和资源共享(主要是通过社交网络)。在加勒比地区接受调查的教师中,约有80%的教师加入了专业的WhatsApp群组,44%的教师每周至少使用即时消息进行一次协作。在塞内加尔,“全民阅读”计划采用面对面辅导和在线辅导的方式。教师认为面对面的辅导更有用,但在线辅导的成本要低83%,而且在教师指导学生阅读练习方面仍然取得了显著的改善,尽管改善幅度很小。在比利时的佛兰德斯,KlasCement是一个由非营利组织创建的教师社区网络,现在由教育部管理;它扩大了数字教育的覆盖面,并在疫情期间为讨论远程教育提供了一个平台。

许多行为体支持教师在信通技术方面的专业发展。大学、教师培训机构和研究机构提供专门的培训、研究机会,并与学校建立伙伴关系,促进教师在信通技术方面的专业发展。在卢旺达,大学与教师和政府合作,开发了教师信通技术基础课程。教师工会也倡导制定政策来支持教师。阿根廷共和国教育工作者联合会规定教师有断开连接的权利。包括凯里全球公益研究所在内的民间社会组织通过各种举措提供支持,例如为乍得、肯尼亚、黎巴嫩和尼日尔的难民教师提供开放教育资源和在线课程。

Image credits:
第一章: UNICEF/Rutherford
第二章: UNICEF/Sokol
第三章: UNICEF/Georgiev
第四章: UNICEF/Dejongh
第五章: UNICEF/Karimova
第六章: UNICEF/Marish
第七章: UNICEF/Le Vu
第八章: UNICEF/Paul
第九章: UNICEF/Filippov