可汗学院对我国中小学视频课程建设的启示
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摘要：美国汗学院利用视频进行教学，受到了全世界数以亿计学习者的热捧，使很多学生获得学业上的成功。对汗学院进行了分析，指出我国视频公开课建设中应注意的问题，以期为我国中小学视频课程建设提供有益启示。
关键词：汗学院；视频课程建设；视频教学
中图分类号：G432 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2013）005-0166-04
可汗学院（Khan Academy）是由美国教育家萨尔曼·可汗（Salman Kahn）建立的。在过去的两年时间里，可汗学院吸引了超过20 000万人次观看。每个月有600万学生使用这个网站，过去1年总共有4 500万学生，它总共解决了75 000万个问题，平均每天200万个，而这一切都是免费的。志愿者把Khan的视频翻译成了24种语言，包括乌尔都语、斯瓦西里语，以及中文。2012年萨尔曼·可汗被美国时代周刊评选为年度100位最有影响力人物。比尔·盖茨在推荐信里写道：“就像很多伟大的革新者一样，萨尔曼·可汗原先并不打算改变世界，他只是试图帮助在美国另一头的中学生表妹辅导代数课。”
可汗学院的建立要从2004年8月萨尔曼·可汗答应帮纳迪亚辅导数学作业说起。纳迪亚在新奥尔良上七年级，她有点跟不上私立学校的数学课，而对于当时28岁的可汗来说，数学是他的强项。他在美国麻省理工学院的专业之一就是数学，同时学习计算机科学和电子工程课程，获得硕士学位。后来，他又在哈佛大学获得工商管理硕士学位，毕业后在波士顿的丹尼尔·沃尔对冲基金公司担任基金分析师。
起初可汗利用雅虎通的涂鸦功能来图解数学概念。然后他编写代码，出一些练习题，让纳迪亚在网上练习，以检查学习效果。在可汗的帮助下，纳迪亚的数学进步神速，她的弟弟阿尔曼和阿里也要求可汗做他们的家教辅导。随后，他们又带来了一些朋友，可汗的网站不断扩大。他将很多概念做成“模块”，并建立数据库，以便跟踪了解每一个孩子的学习进度。由于雅虎通无法让很多观众同时观看，于是可汗开始制作教学视频，并上传到YouTube网站上。每段录像约10分钟，包含两部分：黑板上的草图和画外音，对一些概念进行讲解。
2006年11月16日，可汗了第一段视频，解释最小公倍数的基本概念。很快，其他学生，包括一些成年人，开始搜索和观看他的视频，并给他留言，感谢他拯救了自己的数学学业。不到5年，制作教学视频已经从可汗的副业变成他的职业。如今，他俨然已成网络数学“教父”。迄今为止，可汗学院的视频数量超过3 600段，从小学的简单加法到大学微积分课程中的格林定理，内容非常广泛。他正在添加更多领域的教学视频，比如会计、信贷危机、法国大革命、SAT和GMAT考试等。他先自己掌握这些知识，然后传授给他人。截止到2012年12月，他个人录制了超过3 000个视频。
在Khan Academy的首页右上角，可以看到可汗学院网站（http：///）所提供的5个主要功能：观看视频（Watch）、做练习（Practice）、提供指导（Coach）、志愿服务（Volunteer）和个人主页。其中观看视频和做练习是学习者参与学习的主要手段。每个学习者都可以在自己的个人页面选择指导者，而每个指导者则可查看用户的学习进度，与其它视频课程网站最大不同的地方在于，可汗学院提供了实时的教学评价，可以随时了解所有学生的学习状态。而志愿服务则是提供给愿意为视频翻译做出贡献的志愿者。下面详细介绍每个部分。
1.1 观看视频（Watch）
教学视频是可汗学院主要的教学手段。视频主要是电子黑板上面汗讲解的录制，与其它视频课程相比，教师个人的形象不会出现在黑板上，学习者只听得到可汗讲解的声音，让学习者更专注于学习的内容。学习者可以按照自己的学习进度选择学习内容，可以反复听，可以暂停。Khan Academy将图片素材串接在讲解过程中，在讲解中大量地用手写画使得学习更容易理解。视频涵盖数学、科学、金融经济学、人文科学、考试准备和教师培训资源等6大类42小类3 600多个视频。
1.2 做练习（Practice）
观看了视频后，针对每个知识点，Khan Academy提供了即时的练习。进入练习界面后，学习者可以看到一个星空图，其实质是建立了一个基于知识点内在联系的知识网络图，图中标识了每个具体的知识点，画出了知识点之间的联系。根据学习者的知识点选择，Khan Academy按照知识点之间的联系，给学习者推荐下一步学习的内容。知识点以颜色作为区分，分别是代表未学习的浅蓝色、已精通的蓝色、建议学习的绿色和复习的橙色4种状态。
具体点击一个知识点后，进入练习界面。该界面包括问题区、作答区、成绩区、帮助区、提示区。问题区是系统生成的一系列与知识点相关的问题，学习者在答题区做出解答，系统将会即刻判断作答情况。如果学习者对问题不知道如何做，可以点击帮助区域，每点击一次，提示区域将会出现一步提示。与其它学习系统相比，Khan Academy不是单纯给出一句话的简单提示，他按照问题分步解答，给出了针对性的提示，以帮助学习者自己思考，这样做可以使学习者清楚地了解自己到底是哪一个环节出现了问题。完成后会有一个成就系统，经过提示完成给1片叶子，不需要提示完成给2片叶子，第一次尝试就完成给3片叶子。而完成1个知识点需要回答8个问题，在8个问题回答完毕之后会有统计。目前可汗学院已经做了345个知识点的练习。
1.3 提供指导（Coach）
学习者可以添加一名或者多名用户作为自己学习的指导者。Kahn Academy为指导者提供了丰富的教学工具，指导者可以在Coach界面看到选择自己为指导者的每一位学生的学习情况。按照学习者不同的学习情况，每个知识点下面以带颜色的图块表示学习的状态，浅蓝色代表正在学习，绿色表示已精通，红色代表学习者遇到了困难，橙色是在复习。指导者可以据此提供有针对性的辅导。
1.4 志愿者服务（Volunteer）
Khan Academy希望建设一个世界性的教育网站，因此需要大量的志愿者把Youtube视频翻译成为不同的语言。不过好在Youtube已经提供了英文原文，这项工作没有想象中复杂。同时网站数以百万计的学员也需要大量的志愿者提供指导，帮助学员快速掌握知识。网站为志愿者尽快掌握指导技能提供了大量帮助。
1.5 个人主页
点击右上角的用户名称，将进入个人主页，主要分为3部分：左边的导航区、右上的成就区、右下的学习管理区。导航区包括完成情况（成就区和目标区）、富有活力的数据分析（活动、关注、技能学习进程和技能学习分布）、社区（讨论和指导）；成就区让学习者在学习后能立刻直观地感受到学习的效果，以类似于游戏成就的形式，让学习者对学习有成就感；学习管理区管理学习知识点的具体情况。
2、可汗学院教学特点
在可汗学院的整个学习过程中，学习者观看可汗的视频，按照自己的步调学习，可以在任何不懂的地方暂停、重播而不会觉得尴尬。通过类似于ipad这样的移动工具，学习可以发生在教室、在家里，在任何条件许可的地方。汗的讲课方式能够让如此多的学习者接受，肯定有他的独到之处，那么我们就来分析一下他是如何成功的。
（1）视频时间较短，能够让用户更专注。可汗学院的每一段视频都是针对某一个具体的知识点进行讲解，它的时间长度都是10min左右。对于学习者来说，这可能是一个合适的长度。研究表明，应使你的视频尽可能短小并直达主题，否则观看者可能关掉或者放弃。可汗学院的视频只有学习内容，而没有教师出境，这可能让学习者更专注于学习内容本身。
（2）与传统的视频公开课相比，数据分析是可汗学院一大特点。可汗学院提供了详实的数据分析，以尽可能地帮助学习者。其数据系统包括：第一种数据是活动分析的柱状图，以日期为横坐标，以每日在网站看视频和做练习花费的时间为纵坐标。在图上可以看到，学习者每天看了那些知识点的视频，做了几个练习，花费了多少时间，获得了哪些成就，精通了哪个知识点。数据分析图是实时更新的，指导老师可以清楚地掌握学习者的学习情况。
第二种数据是学习知识点的饼图。饼图分为外圈和内圈，外圈表示做过练习的知识点，内圈表示现在在观看的视频知识点。鼠标移到外圈不同颜色表示的知识点上，可以看到该知识点的名称，练习共用了多少时间，完成了多少道题目，正确率如何，是否精通。
第三种数据是技能学习进度。该表格用不同颜色的长方块表示学习进度，白色的表示该知识点尚未学习，而浅蓝色表示已经开始学习，深蓝色则表示已精通，红色表示该知识点学习者学习起来有困难，橙色表示学习者在复习该知识点。指导者根据这一数据，可以清楚地掌握学习者的学习进度，学习上有哪些困难，可以有针对性地指导。
第四种数据是练习过程的柱状分析图。该图以题目序号为横坐标，花费的时间为纵坐标，展现了知识点练习过程中所做题目的完成情况。蓝色表示该题完成很好，而红色表示错误。根据统计，学习者可以再学习，而指导者可以做出针对性的指导。
可汗学院提供的数据分析对学习者了解自己的学习情况、指导者提供有针对性的指导有巨大的作用。在传统的教学中，教师需要以批改作业或考试来对学习情况进行评价，都是相对滞后的，并且教师花费大量的精力也很难了解每一个学生的学习情况。而可汗学院的数据分析提供了这样一个可能，那就是可以随时了解每一位学习者的学习状况，不会让每一个学生落下。学习者将不再被贴上“慢生”与“快生”、“好生”与“差生”的标签。通过可汗学院与Los Altos学校的合作，我们了解到有些学生在几周前学习情况可能落后，但是在完成某个知识点的学习后，后面的学习却一马平川。毕竟教育的目的不是为了挑选出金字塔上面1%的精英，而是为了百分之百地发挥下一代的潜力。
（3）按照知识点来录制教学视频。可汗学院把学习内容分割成一个个知识点，根据知识点之间的逻辑关系，共同构成一个巨大的知识网络图。学习者选择一个知识点进行学习后，可以按照知识树的逻辑关系学习下一个知识点，让学习更容易。知识树告诉学习者，你的目标是什么，你现在做到了哪一步，下一步你需要怎样做，让学习者不再迷茫。没有了跳跃性的知识学习，避免了知识学习逻辑先后顺序颠倒造成的障碍。学习者可以完全按照自己的学习进度来安排时间，在精通一个知识点后再进入下一个知识点的学习。按照知识点来学习的另一个好处是，可以录制时间在10～15min以内的简短视频，让学习者更轻松。
在练习过程中的提示很有针对性，一步一步的提示为学习者提供了一个支架，帮助学习者完成学习。在提示完成自己的支架功能后，可汗学院希望能够逐步撤去支架，让学习者最终能够独立完成。
（4）成就设计让学习者能更长时间地保持学习状态。可汗学院首席运营官Shantanu Sinha和硅谷顶级游戏公司高层关系很好。他从一个游戏公司CEO那里了解到，如果他们的一个游戏，无法连续45s吸引人们的注意力，他们就知道需要改进了。“想想教育，我觉得我几乎在整个学生生涯里都在走神，而且我不是个案。”因此可汗学院正在为学习者提供游戏化的学习，期望能够让学习者学得更多。
大多数游戏是具有评价体系的，如果你可以看到你的进步，会觉得很有成就感。而可汗学院现在试图引入这样一个系统，针对每一个知识点安排了8个练习题，每完成一个题目，根据完成的情况会给学习者1～3片树叶的标记奖励。学习者肯定会希望自己每一次完成都是完美的3片树叶。可汗学院还引入了徽章系统，完成一定成绩可以获得一个徽章。这样可以激发学习者为了获得更多的徽章而努力。与之相似的还有能量点系统，每观看一段时间的视频或者完成一定量的题目就可以获得一定的能量点。当然整个系统还在完善之中，目的是摸索怎样让学习者不感到枯燥，愿意一直学习下去。
（5）可汗学院为学习者提供了指导功能。传统的视频课程完全是单向的，学习者得不到任何指导，只能孤独地学习。在传统的课堂上，学习者可能羞于向教师提问。可汗学院引入了志愿者系统来完成指导工作。社会上有很多受过良好教育的有志之士愿意为学习者提供免费的指导。交互性志愿者通过可汗学院的数据分析功能了解到学习者目前所面临的困境，从而提供有针对性的指导。
（6）为学习者提供便捷的学习方式。可汗学院把课程搬到了ipad、tablet、smartphone等移动设备上，极大地方便了学习者。我们可以随时接触到这些课程，可以在任意时间、任意地点学习。可以充分利用碎片化时间，达到无缝学习的效果。因为便捷，这也将极大地提升受众数量，提升可汗学院的影响力。
（1）改进视频录制方式。目前我国视频课程录制仍然是按照传统的教学来进行的，即完整的录制整个课堂进程，忽视了学习者的需要。学习者不想从头到尾把整个视频看完，而是期望尽快找到自己不懂的某一知识点，直接观看。现实却是需要花费大量时间在视频中寻找自己想要的视频材料。
我们可以把整个学科按照它的内在逻辑联系，划分为一个个相互关联的知识点，建立一个学科知识结构网络图。对每一个具体知识点进行单独讲解，并录制视频。学习者学习知识网络图上的知识点，有了很强的针对性。通过这样的学习，还可以了解到知识点之间相互的联系，对于学习者构建自己的知识体系结构有所帮助。TED-Ed上提供的视频切片功能让我们不必重新录制视频，就可以取得一样的效果。即把目前的视频按照知识点进行切片分割，再按照相互联系就可以建立知识结构图，以利于学习。也可以根据视频内容在视频上某一特定帧上加上内容提示，使观众可以直接了解视频内有哪些内容，以决定从何处开始观看。
国内的微课网视频做得很不错，跟可汗学院一样都是短视频。微课网将一个大的知识块拆解成一个小的知识点，然后将每个点的讲解录制成短视频片段，是微课在国内的创新。但微课也仅仅完成了可可汗学院20%的工作。
（2）建立学习进程数据库和分析评价体系。我国目前视频公开课建设的一大问题是：没有学习情况记录的数据库，也没有建立评价体系。这样的视频公开课是80年代电视课程的重复，不过是从录像带转为数字化存储而已，没有充分发挥出信息技术的特点。在线课程与传统课程的根本区别在于课程是数字化的，我们可以建立一个记录分析学习过程的数据库，利用数据分析工具得到实时的数据，对学习过程进行跟踪对比，使用数据挖掘技术了解每一个学习者的学习情况，从而给出有针对性的指导。
（3）让视频课程也能提供双向交流。视频课程是一对多的单向传播，没有双向的交流，缺乏互动。类似于爱课程网的视频课程网站都只提供视频教学资源，没有交流。而让学习者深入学习视频的方法是提供反馈或者根据所看内容提供相应的交互活动。单纯提供视频资源，对学习来说肯定是没有效率的，建立配套的学习资源势在必行。招募大量受过良好教育的爱心人士对中小学学生提供指导是切实可行的，特别是有了学习情况数据库后，更能有针对性地指导。
（4）为视频课程配上字幕。目前我国视频课程大部分都没有字幕，不能充分发挥视听材料的作用。实验心理学家特瑞赤拉做过的关于人类获取信息来源的实验证实，人类获取信息83%来自视觉，11%来自听觉。视频课程没有字幕，学习时间一长，学习者很难光凭听觉就完全理解讲授者所表达的意思。只有加上字幕，学习时，听久了才不累，而且把字幕导出，学习者也容易做笔记记录要点。这里还有一个原因就是，很多教师说话带有地方口音，对于全国各地的学生理解造成一定困难。因此，加上字幕对于推广视频课程有很大的促进作用。同样可以把字幕翻译成多国语言，推广出去。
（5）视频课程成本问题。可汗学院没有华丽的舞台、三机位的大场面，没有使用专业人员拍摄，他的拍摄成本很低，却能够吸引学习者目光，说明重要的是课程内容本身。我们应该把更多的成本投入到如何组织课程、以怎样的方式传递内容中去。
（6）可汗学院的内容还不够丰富，题库还远未达到完善的程度，主要是数学题目，其它科目比较少。在建设题库时，完全可以多学科共同完善。开发时可以把各学科的内容建立知识结构树，多学科之间的内容综合形成一个网络化的科学体系。另外可汗学院提供的学习视频主要是为了让学习者入门，没有深入的讲解。如何进一步提高学习者的水平，在内容设置方面还要花更多心思。
（7）可汗学院的数据库及数据分析系统仅仅是对学习者学习情况的直观分析，我们可以进一步建立起学习者自适应的学习环境。通过对学习者表现进行深度分析的数据挖掘，追踪学习者的学习习惯，以了解学习者目前知道什么以及怎样学习最有效果。例如系统知道你在早上9：30至11：00之间学习数学最好，你通过视频片段或者小游戏学习效果比课本更佳。而在建立自适应学习系统上，美国Knewton公司走在了前面。可以把他们的先进思想结合起来，建立个性化的学习环境，构建我们自己的“汉”学院。提供学习分析系统，以更好地建立个性化的学习环境，这也是现在发展的趋势。
（8）可汗学院的课程内容同样有大量针对美国中考或高考的内容。建立这样一个学习系统肯定不单纯是为了学生应付考试，而是为了提高学习者的学习水平。怎样在实践中把握其中的尺度，值得我们深思。
（9）使用可汗学院的某些美国教师认为，把教学视频安排在课后让学生自学，要求学生有相当高的主动性，而能够利用教学视频学习好的学生使用其它学习方式也同样能够学得好。这里的问题是视频课程有何特别之处，让学习者选择它，以及如何激发学习者的学习兴趣问题。笔者认为，网络课程与其它课程的区别在于，我们对学习的整个进程都有完整的记录，教师甚至家长都能够对学习情况进行跟踪，详实的数据会给我们很多帮助。而一些国内家长对可汗学院的使用表明，视频课程本身及可汗学院采用的徽章体系能够在一定程度上激发学习者的兴趣。他们会不断尝试，做更多的练习，寻求获得更多个徽章。不过这显然不能够长期维持学习者的兴趣。如何维持需要学者做进一步研究。
（10）通过使用我们发现，可汗学院的使用者是孤立的，缺乏与其他人的交流。无论是进行系统推荐的活动，还是制定个人目标，我们始终是在进行人机交互，没有人际交互，成功不能与人分享，失败也找不到人倾诉，孤独感一直伴随左右，这也是长期以来远程教育辍学率高的一大原因。可汗学院的做法是将视频课程与教师在课堂上的辅导结合起来，形成翻转课堂。笔者认为建立学习同等内容学习社区或者在学习视频网页上建立实时的聊天系统，可以在一定程度上缓解这种孤独感，在实践中可以尝试哪种方式能够把学习者更好地联系起来。