☆ 王星磊 喬愛玲

（首都師范大學教育技術系,北京 100048）

可汗學院（Khan Academy）自成立以來不斷探索，從獨具特色的視頻課程到與一線教師合作開展翻轉課堂的教學實驗，可汗努力將自己的教育理念融入到了可汗學院的功能設計中。2011年可汗學院開發(fā)出了一個功能強大的教學管理系統(tǒng)：知識地圖幫助規(guī)劃學習、練習功能測試學習效果、徽章給予及時的學習反饋、教練功能將線上線下的學習進行整合?？珊箤W院的快速發(fā)展展現了科技的巨大力量以及對教育的深刻影響。

一、可汗學院介紹

（一）可汗學院的發(fā)展歷史

2004年，薩爾曼·可汗（可汗學院的創(chuàng)始人）在YouTube上面上傳了一些他自己錄制的教學視頻，用來幫助他的侄女學習數學。他的視頻在互聯(lián)網上引起了極大的關注，來自世界各地的學習者通過在線的方式跟著可汗進行學習。2007年，可汗成立了非營利性在線教育網站“可汗學院”（Khan Academy），他的團隊利用視頻將普及教育當作使命，引領著在線學習的潮流。2009年，YouTube上已經有超過3億5千萬人次觀看了可汗學院的視頻。2010年先后獲得微軟和谷歌的贊助[1]，并利用捐助將視頻翻譯成多種語言。2011年開發(fā)并應用了一套教學管理系統(tǒng)，開始與一些學校展開合作，將網絡教學與線下傳統(tǒng)課堂進行整合進行“翻轉課堂”的實驗。到目前為止，可汗學院已經發(fā)展成為在線教育領域中最具影響力和創(chuàng)新精神的網站之一（可汗學院的發(fā)展歷程如圖1所示）。[2]

（二）可汗學院視頻課程特點

可汗學院最早為人所知就是因為可汗錄制的極具特點的視頻課程?？珊沟闹v課風格獨樹一幟，幽默風趣的語言加上深入淺出的講解使無數的學生喜歡上了這個“未曾謀面”的網絡教師。筆者認為，可汗的教學視頻有三個主要特點。

（1）每段視頻時長不超過10分鐘。這并不是可汗有意為之，而是因為他起初使用的youbube網站對上傳的視頻有時長限制，即不超過10分鐘。但正是這無意之舉起到了意想不到的效果。早在1996年，兩位來自美國印第安納大學的教授Joan Middendorfand和 Alan Kalish就發(fā)表了學生課堂注意力時長的相關研究。他們發(fā)現，在課堂上學生需要3到5分鐘左右安定下來，接下來會有10到18分鐘左右的“最佳注意力”時長。然后，不論上課的教師有多優(yōu)秀，亦或是這堂課有多重要，學生的注意力都會持續(xù)下降。1985年，研究者們也做過這樣的實驗：為了測試學生對事實的回憶程度，他們準備了一段時長為20分鐘的演講，要求學生盡可能回憶出演講中的主要信息。為了便于統(tǒng)計，實驗者將演講分成了四個部分（每部分五分鐘）。最后的結果顯示，學生記住的最初五分鐘的信息要遠遠多于其他時間段?？珊垢鶕R地圖，對整個數學知識體系進行細分，這樣使他可以在十分鐘左右的時間里解釋清楚一個知識點。

（2）可汗本人不出現在影片中。整個教學視頻中，只能看到各種顏色的筆在電子黑板上寫寫畫畫，伴隨著可汗那充滿親和力的聲音?？珊箤Υ说慕忉屖牵氨救瞬怀鲧R的這種方式，可以讓學生感到貼心，就像我們并肩一起學習，把內容寫在一張紙上?！绷硗?，他也不想畫面中出現任何可能會分散學習者注意力的信息，包括他自己。如果他出現在視頻里，學生可能會因為他的一個表情變化而分神，也可能因為教學場景的變化而無法集中注意力。

（3）視頻構成學習活動序列。一些網絡學習平臺效果不好的重要原因，就是它們只是將文字、圖片、視頻等學習資源進行了整理然后堆砌在一起。因為，資源是相對靜態(tài)和孤立的，所以，學習者進行在線學習時很容易迷失方向，感到學習缺少連貫性。可汗學院的視頻課程之間是相互承接的，學生按照視頻所構成的路徑進行學習，逐步由淺入深，最終掌握目標內容。

可汗是一位極具個人魅力、知識淵博同時又非常善于表達的老師。正是他的這些優(yōu)勢使他最初上傳到YouTube上的教學視頻深受學生喜愛[3]。

二、可汗學院的發(fā)展——網絡教學系統(tǒng)

“學生單純從看視頻中學到的知識是十分有限的，需要讓學生通過練習去真正地理解課程，同時提供可視化的數據及時反饋他們的學習過程”。這是可汗受邀在TED進行演講時說到的一句話。從中可以看出，可汗清楚地認識到隨著可汗學院影響力的不斷擴大，為了能夠使學生獲得更好的在線學校效果，他的網站必須要豐富內容，提供更多工具、以更加科學的方法幫助學生學習。在2010年接連獲得蓋茨和谷歌的兩筆資助后，他邀請了兩位軟件工程師，專門負責可汗學院學習控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)。應該說，從視頻到系統(tǒng)的轉變，是可汗在網絡教育里最有益的嘗試。

（一）網絡教學系統(tǒng)結構模式

教學系統(tǒng)由教學過程的各個要素互相影響、互相作用而構成，其中，各要素之間的關系可以用圖2表示。

而基于網絡的教學系統(tǒng)也是由網絡環(huán)境下的教學過程中多個要素相互影響、相互制約而構成的。網絡環(huán)境下的教學過程有四個要素：教師、學習者、網絡教學材料、網絡教學環(huán)境。于是，可以推理得出網絡環(huán)境下教學系統(tǒng)的一般結構模式，如圖3所示[4]。

圖2 教學系統(tǒng)構成

圖3 網絡教學系統(tǒng)結構

可汗以優(yōu)質的教學視頻代替?zhèn)鹘y(tǒng)的書本作為知識的載體，學生對于不明白的知識可以反復學習直到理解。功能強大的網站為用戶提供在線練習、問答討論、學習分析等支持，使學生可以自主安排學習目標、掌控學習過程并優(yōu)化學習效果，成為學習的主體?！敖叹殹惫δ軐F實中的師生關系移植到了網絡，非在校時間內依然可以得到教師的幫助。教練可以輕松掌握全班學生的學習情況并提供指導和建議。表1展示了網絡教學系統(tǒng)要素與可汗學院網絡教學系統(tǒng)要素的對應關系。

表1 網絡教學系統(tǒng)要素與可汗學院網絡教學系統(tǒng)要素的對應關系

教學模式教學理論講授型教學模式中的異步式講授程序教學理論、＂掌握學習＂理論

（二）可汗學院網絡教學系統(tǒng)

可汗對在線教育的構想從一開始就不僅限于視頻課程。他最初用java設計出題系統(tǒng)，后來又增加了記錄學生學習時間、答題數量等數據統(tǒng)計功能。表2展示了可汗學院的主要功能和各功能介紹。

表2 可汗學院網絡教學系統(tǒng)主要功能及介紹

1.繪制知識地圖構建學科知識體系

隨著可汗的學生人數越來越多，他發(fā)現要跟蹤每個人的進步變成了一件很難的事情。于是他開始嘗試將知識結構用圖形的樣式畫出來，以此來直觀地展現出哪些知識是學習其他知識前必須先掌握的。接著，他便用軟件將這些零散的知識點串起來然后自動地為學生安排練習任務。當他完成這一想法時，那些如星空圖一樣的知識地圖確實看起來很獨特，他的學生也可以從圖中直觀地看到整個數學知識體系。知識地圖也成為了可汗學院網絡教學系統(tǒng)的核心功能。

從圖4可以看出，左側有全部數學知識點列表。右側是對應的知識地圖，以黑色宇宙空間為背景，知識點按照認知層級從簡單到復雜有規(guī)律的排列其中。在垂直方向上，上位知識的位置高于下位知識，知識點之間用直線連接。知識層級共分為五層，圖5為一級目錄的翻譯結果。知識地圖采用了一個類似于谷歌地圖的操作界面，可以按比例放大縮小，上下左右移動。知識地圖使學習者清楚自己在整個知識系統(tǒng)中所處的位置，對于已經學習了什么、將要學習什么以及各個知識點之間的關系一目了然。知識地圖就像精心設計的指路牌，使學習者不會在知識的森林中迷失方向。這一優(yōu)勢使學生可以自主掌握學習，自定步調進行學習。

圖4 可汗學院網絡教學系統(tǒng)知識地圖截圖

圖5 可汗學院知識地圖一級目錄翻譯

2.利用練習功能強化學習效果

用戶登錄可汗學院后，系統(tǒng)會根據之前的學習記錄推薦相關的視頻和練習。學習者也可以利用知識地圖，自主選擇知識點作為學習起點，完成系統(tǒng)自動生成的練習題。

學生練習時如果有問題，可以點擊“提示”按鈕尋求幫助，系統(tǒng)會分步驟的給出解題的方法。頁面右上方會顯示完成本練習所需要連續(xù)做對的題目數量。學生如果不知道如何解答，可以觀看教學視頻后再做解答。學生連續(xù)回答對一定數目的問題后即可完成當前任務，進入下一個知識點的學習。圖6展示了這個過程。

圖6 可汗學院練習功能流程圖

練習的目的不是為了讓學生取得一個分數，而是定位問題在哪里，找到并且解決它，完善對知識的理解?？珊箤W院“練習功能”將幫助學生逐步地推導并鎖定出現問題的環(huán)節(jié)，而不會影響學生對后面步驟的繼續(xù)思考。這個過程就像是逐步地搭起一個腳手架，讓學生按照系統(tǒng)的提示，一步一步地“爬上高樓”。在以后更多的練習中，學生可以逐步省略提示的支持。這種設計符合建構主義理論中非常重要的支架與漸隱策略。與此同時，利用可汗學院海量的練習題，學生可以從自己的錯誤中不斷地學習，而不用擔心會被指責或嘲笑，因為，可汗學院構建了一個自主、值得信任并且隨時提供幫助的環(huán)境。

3.學習成就記錄學習成果

可汗學院的學習成就模塊主要是對學習者學習行為的記錄，同時，具有強大的學習分析功能?！皩W習活動”展示了學習者每天的學習情況，包括觀看視頻時間、做練習時間、獲得的徽章以及能量點數。利用這個功能，學習者可以了解自己每天不同的時間段里，他們使用了哪些學習資源。鼠標點擊其中一天還可以看到當日具體的學習起止時間、持續(xù)時長。“關注點”展示了在選定時間范圍內，學習者的時間在不同知識點、視頻之間的分配情況，還可以清楚地了解到每個知識點總共做了多少道練習，正確數是多少，是否使用了提示功能。

可汗學院的學習分析功能可以對學習者進行診斷性的、過程性的評價，對每一個學生給予最大的關注。不僅如此，通過給予學生在學習過程中更多的反饋，教師可以更好地實施學習激勵策略，指導學生優(yōu)化自己的學習效果?？珊箤W院未來還可以設計一個模擬教師功能，通過對學習數據的讀取和分析進行1對1學習診斷，為學生提供深度的個性化輔導。

4.教練功能持續(xù)關注學習過程

可汗學院為不同年齡的用戶都提供了一個“教練”功能，其目的是協(xié)助學習者更好地利用網站進行學習。教練的角色并不要求為特定的某個人，教師、家長、家教甚至學生都可以成為教練。一個學生可以有多個教練，一個教練也可以有多個學生。只有在雙方都同意的情況下，教練-學生關系才會生效。教練功能把現實中教師、學生、班級關系移植到了網絡中。教練可以使用系統(tǒng)提供的“班級活動日報”功能查看整個班級在某一日的學習情況，也可以指定查看某一名學生的表現數據。

學習者在網絡教學平臺上的大部分操作都是人機交互，而不是人際交互，無法了解其他學生的學習情況，也無法與其他學習者進行交流、尋求幫助，這就是在線教育高輟學率的一個重要原因。在線教育提出了許多理論來解決這個問題，學習支持服務就是其中一種方式。它的指導原則是“無條件的持續(xù)關注”，即安排專門的學習支持人員定期聯(lián)系學習者，監(jiān)督學習者的學習過程，并為他提供各種學術的、非學術的、管理的和情感的支持。在可汗學院中，教練就扮演了這個角色，但在在線教育實踐中，僅有“教練”遠遠不夠[7]。

可汗學院的教學模式有效地規(guī)避了這個問題?？珊箤W院以在線教育模式為主，同時，采用混合式學習的模式（Blended Learning），通過與一線教師合作，將可汗學院與教師的課堂教學結合起來。課下學生觀看視頻、做練習，課上由教師指導答疑、組織討論、設計探索，或進行其他的課堂活動。學生通過在線學習無法獲得的人際交互和學習支持，在課堂面對面的環(huán)境下可以非常充分的進行。

三、可汗學院變革的啟示

可汗學院從視頻到系統(tǒng)的轉變正是基于可汗對未來教育的構想來設計的——“以學生為中心”，學生更加自主地學習一切自己感興趣的知識，不受時間、地點、教師、學習資源的限制；利用新科技手段進行教育模式的革新；打破傳統(tǒng)課堂的限制使教育更加人性化；分享優(yōu)質教育資源促進教育公平。[8]

（一）以學生為中心

可汗最初錄制教學視頻時就充分考慮了學生的需求，他控制視頻的時長、盡量使用簡單直接的語言和表達方式講解復雜的知識、講課風格輕松幽默。后來，他用知識地圖將零散分散的各個知識點有機地串聯(lián)起來，形成了一個可視化的知識體系，使學生清楚地認識到他們正在學習的數學知識與已經學習過的和未來將要學習的知識之間的關系，是在理解數學的意義而不是僅僅學會了一個個解題的技巧。隨著錄制的視頻數量不斷增加，可汗也漸漸意識到“學生單純從看視頻中是學不到什么真正的東西的”，所以，他帶領團隊開發(fā)了網絡教學系統(tǒng)。練習功能讓學生通過材料的練習去真正理解知識；數據功能使學生看到自己的付出和收獲，通過量化的數據科學地安排規(guī)劃學習；徽章為學生的積極工作提供及時的反饋，記錄他們的成長；教練功能將網絡學習與現實建立了聯(lián)系，幫助并促進學生學習。

可汗所做的一切都是為了學生可以按照自己的實際情況安排學習，自定步調地進行學習。學生對自己的學習情況應該是最了解的，可汗學院則可以幫助他們自主選擇學習內容，確定學習目標、安排學習步調、完成學習評價。在課下觀看教學視頻時，學生可以自己選擇觀看的內容，已經掌握的部分可以直接跳過，而重難點或者自己掌握不好的地方則可以反復的觀看。學習視頻課程后，通過完成系統(tǒng)推薦的測試題檢測自己的學習效果。在出錯的練習上查看步驟鎖定知識漏洞的環(huán)節(jié)，大量重復的練習幫助熟悉相關知識直到熟練掌握。還可以利用學習分析中的詳細數據了解自己的學習過程，分析學習情況，然后優(yōu)化學習效果（圖7展示了這個過程）。這些個性化的學習過程，在傳統(tǒng)課堂中幾十名學生統(tǒng)一步調的教學環(huán)境里，根本無法實現。

圖7 可汗學院網絡教學優(yōu)化學習過程圖

（二）利用新科技手段進行教育模式的革新

計算機技術是新科技手段的核心，通過系統(tǒng)編排、軟件設計、內容布局，再以網絡為媒介達到資源共享，逐步在課程設計中融入創(chuàng)新的思想和科技的力量。從可汗學院與一些中小學展開的教學實驗中，我們可以看到這種全新的教育理念和教育模式。學生在課前通過教學視頻進行自主學習，同時，也可以根據自己的實際情況選擇觀看的內容、安排學習的進度，而不用非得按照統(tǒng)一的要求學習相同的內容。學生可以隨時暫停、快進和重放視頻，對于重難點的知識可以反復學習。視頻還打破了學習地點的限制，課堂可以在教室里，也可以在家里，甚至可以在任何條件允許的地方。對教師而言，可汗學院所設計的網絡教學系統(tǒng)可以快速了解學生的學習進度，完美地掌握學生的學習情況，通過可視化處理后的學習數據、曲線與表格，教師對學生在哪里暫停、對哪些知識點產生疑問、學習的速度與質量等情況一目了然。利用科技手段的支持，教師可以精確地掌握學生的學習過程，從而極大地節(jié)省了備課與批改作業(yè)的時間。教師的課堂安排和教學設計更加有的放矢，可以針對學生的不同情況組織和開展教學，優(yōu)化整個班級的學習效果。

在可汗學院的教育體系中，一個很重要的模式是“連續(xù)正確前進”模式。在學生通過練習功能進行學習檢測時，必須連續(xù)答對一定數量的題目（這個數量根據知識點的不同而有所區(qū)別）才能開始下一個單元的學習。這種設計，是對傳統(tǒng)教學中通過考試來對學生進行學習檢測的一種突破。因為，在傳統(tǒng)的考試中，只要拿到60分及格就可以通過，導致很多學生在沒有完全掌握當前知識的情況下就開始后續(xù)的學習?？珊拐J為課后練習是非常重要的，不僅可以檢測學習效果，還可以及時發(fā)現問題并進行鞏固。對知識的“熟練掌握”是順利進行后續(xù)學習的基礎 ，而判斷“熟練掌握”的標準就是連續(xù)地做對一定數量的練習題。

（三）教育的人性化

可汗說“我們的目標是用科技的力量來人性化教學”[9]。通過視頻進行的教學方式打破了傳統(tǒng)課堂教學在時間與空間上的限制，把學生從學校各種規(guī)章制度的束縛中解放出來，使學習的過程變得更加愉悅，使學習的方式變得更加自由和開放。在談到傳統(tǒng)課堂教學的弊端時，可汗深感遺憾地說道，“（這些孩子）都經歷過非人性化的教學，全班幾十個孩子在上課過程中不可以講話，互相之間不能進行配合。上課的教師不論多么優(yōu)秀，都不得不按同一種方式、遵循同一個步調對幾十個學生講課?！盵10]

可汗學院教學模式的人性化還可以從很多方面體現出來：學生可以根據自己的實際情況自定步調地安排學習，不會再被貼上“優(yōu)生”與“差生”，“快生”與“慢生”的標簽；學生之間也有了更多的時間與空間進行互相配合，互幫互助；學生更關注自己的學習過程和問題解決的具體環(huán)節(jié)，而不是考試卷上單調的分數。

（四）全新的自由平臺，促進教育公平

這種自由的平臺包括資源共享的自由和學習方式的自由化?？珊箤W院的視頻都是完全免費的，可以供人們自由觀看與分享；同時，學習者也可以通過網絡把自己的資源進行共享——即有經驗和能力的人可以在網上注冊成為輔導教師，對學員的學習進行指導。學習方式的自由化意味著不管你處于怎樣的年齡，是適齡孩童還是已為人父；不管你身處何處，是在美國還是在中國；不管你抱著怎樣的目的，是為了拓展知識還是為了滿足興趣……都可以獲得極其優(yōu)質的教育資源。

四、給可汗學院的建議

盡管可汗學院實現了一個功能強大的教學系統(tǒng)，并將一種優(yōu)秀的教學模式帶入實踐，然而它仍然在一些方面可以做得更好。

（一）更清晰的導航方便內容查找

盡管可汗學院已經在頁面最上方針對已有的五千多段視頻設計了一個分類目錄，學習者可以在其中尋找自己需要學習的領域，但這個目錄相對于視頻列表來說顯然不夠清晰。而且不同領域視頻數量不一樣，從“平面幾何”這樣有三十多段視頻的領域中挑選出下一步要學習的內容，用戶體驗肯定不會太好。視頻部分的導航可以參考知識地圖的導航方式：全部視頻按照學科、知識點進行歸類，學科內各知識點遵循知識地圖的方式排列，給出用戶已經完成的練習和系統(tǒng)推薦的練習列表，已經完成的知識用灰色來表示，而系統(tǒng)推薦學習的內容則通過文字閃爍或前置特殊圖標的方式進行強調。

（二）為教師的課堂教學提供支持

可汗學院希望利用混合式學習的模式，攜手一線教師，借助于課堂教學優(yōu)化在線學習的效果。為了達成所愿，可汗學院應該為實施課堂教學的教師提供足夠的支持，幫助教師合理安排課堂活動。在可汗學院提供的“教師資源”里已經提供了一些開展“混合式學習”的指導和建議，用來豐富和完善課堂教師的教學策略和教學行為?！敖叹殹惫δ苤斜O(jiān)控學生學習進度的程序也應該得到進一步的開發(fā)，比如：可以添加更多的統(tǒng)計參數、設置“教師提醒”的功能等，使其成為教師的得力助手，為教學內容準備和課堂活動組織提供支持。

（三）提供多種語言版本可供選擇

可汗學院目前提供了三種語言可供選擇：英語、西班牙語和葡萄牙語。基礎教育階段的學生是可汗學院的一個主要用戶群體，而母語非英語國家的青少年在使用可汗學院時就會遇到語言的障礙，他們因為聽不懂可汗的視頻內容或是看不懂練習系統(tǒng)的題目要求而很難利用可汗學院進行在線學習。雖然，可汗學院已經開始了本地化的進程，網站上的視頻資料已經有一部分被翻譯成了漢語、阿拉伯語等其他國家的語言，但是，網站的頁面還只是上述三種語言。因為，可汗學院是一個非營利性的教育機構，其收入全部來自于社會、公司和學員的捐助，因此，可以理解可汗要把網站的內容翻譯成其他國家語言這一努力的實際困難。筆者也希望可以有更多的志愿者加入到這一過程中來，用我們的知識和熱情為教育的普及和傳播貢獻自己的力量。

五、結束語

雖然可汗學院在從視頻到系統(tǒng)的轉變過程中取得了巨大的成功，但是，這種全新的教學模式也有許多方面正在受到人們的質疑，例如：可汗學院的課程主要是集中在基礎教育與理科教育方面，如何在人文社會學科也能夠更好應用這種模式？練習功能僅能處理答案是明確對或錯的科目，比如：數學或化學。涉及答案模糊的“灰色區(qū)”科目，比如：歷史（“灰色區(qū)”指介于對和錯之間的范疇）如何對學習者的練習進行評價？可汗最倡導的讓學生自定步調學習理念，如何更好地與傳統(tǒng)學校進行融合也是一個最大的問題，年級的概念意味著學生群體按統(tǒng)一的步伐前進。那么，會發(fā)生什么情況呢？五年級的學生通過可汗學院，掌握了高中數學和物理，但仍然得像一個普通的十歲孩子一樣學習寫作、歷史？

上述這些問題需要可汗以及所有期望推動網絡教育更好發(fā)展的人們去思考。然而，我們還是有理由堅信，可汗與他的團隊將通過他們的創(chuàng)意與智慧，對可汗學院的教育體系進行不斷的完善與拓展。這個世上沒有完美的教育模式，但是，我們可以把每種模式的功效發(fā)揮到最大。

[1]百度百科[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/5913590.htm

[2][8][9]Khan S.The One World SchoolHouse[M].Twelve,2012.

[3]王星磊,喬愛玲.美國可汗學院對我國網絡教育的啟示——以高校教師網絡培訓為例[J].軟件導刊,2013,(5).

[4]譚支軍.基于Web2.0的網絡教學系統(tǒng)結構模式初探[J].中國電化教育,2006,(9).

[5]可汗學院網站[EB/OL].http://www.khanacademy.org

[6]Thompson C.How Khan Academy Is Changing the Rules of Education[N].wired,2011-7-15,(3).

[7]Khan S,Slavitt E.A Bold New Math Class[N].Educational Leadership,2013-3(4).

[10]Noer M.One Man,One Computer,10 Million Students:How Khan Academy Is Reinventing Education[N].Forbes,2011-11-2(5).