在线教育能否完全替代传统学校教育？

不能，因为传统学校教育很大程度上就是托管班，以及同龄人线下社交中心。

虽然这两件事情传统学校教育都没做好，但这也不是在线教育可以替代的。在第一件事上，起码得保证未成年人身心健康，结果搞成了监狱；在第二件事上，现在这种按年龄分隔的模式社交面太窄，对社会化不利，如果可以混龄会更好。

但在教育这件事上，在线教育远远比大班制的传统学校教育要高效的多。有大量认知学习策略可以提高学生的学习效率，但执行这些策略所需的工作远远超出现在的老师能够处理的极限。但是在线教育可以通过知识图谱、间隔重复算法等技术，在节省大量人力的同时做到个性化学习。

以下内容摘自 @Thoughts Memo 汉化组的译文《教育的未来》

引用一位 Math Academy 学生的话：「最快速、最扎实的进步将由坐在电脑前的个体独立取得。」

一位 Math Academy 学生最近发表了以下评论：

「在使用了一段时间后，我现在相当确信：如果你让一个普通学生在足够小的年纪就开始使用（这套系统），那么在通常高中毕业的年龄之前，他们就能达到数学专业的研究生水平。这自然也同样适用于其他 STEM（科学、技术、工程、数学）领域——物理、化学等在这方面并无二致。你可以绘制出知识主题的依赖关系图，并据此提供针对性的示例。这效果好得简直不可思议。似乎最快速、最扎实的进步将由坐在电脑前的个体独立取得。当你从这个角度思考时，传统的公立学校教育，除了社交功能外，在几乎所有其他方面都是一个更差的选择。学校的价值主张因此急剧下降。」

并提出了以下问题：

「很好奇那些对这些事情更了解的人怎么看。如果你仅仅通过每天在电脑前『刷』几个小时，就能在 16 岁时在 SAT 考试中取得顶尖成绩，那么是否还『有必要』去上（传统学校）？」

以下是我的回答。

就我个人而言，我投身创建 Math Academy 的很大一部分动力，源于我希望自己小时候就能拥有这样的工具，原因正如那位学生所描述的那样。

我年轻时曾使用 MIT OpenCourseWare 和各种教科书自学了大量知识，并取得了长足的进步。但如果我当初将同样多的时间投入到 Math Academy 上……是的，那对我而言，带来的改变将是颠覆性的。我指的是，相比于我已经觉得足以改变人生的、投入大量精力的 MIT OCW/教科书自学模式，Math Academy 带来的改变将是更深远的——而前者本身就已远超传统学校教育了。（更多信息请见此处^[1]。）

年轻的 Math Academy 学生所拥有的机遇水平简直令人难以置信。即便是我们自己，最初也未能预料到学生们通过这个系统学习所能实现的教育加速的程度。

Jason 第一次看到我们一位六年级学生在一年内（2021-22 学年）快速通关从初级代数（Prealgebra）到 AP 微积分 BC（AP Calculus BC）的全部内容时，他找到我，难以置信地说：「天哪，Justin，你的模型怎么在给这孩子推送微积分的任务？他去年秋天入学测试时才被定在初级代数水平，这完全不合常理！」……结果我查证后发现，这确实是真的——这个孩子在一个学年内就完成了通常整个高中阶段的数学内容（代数 I、几何、代数 II、预备微积分）。

这种情况在我们学校项目的其他几位学生身上也发生了。最初，我们觉得能让入学时处于初级代数水平的六年级学生加速到在八年级就通过 AP 微积分 BC 考试，已经很了不起了。但一旦我们的自动化任务选择系统开始运行，允许学生按照自己的节奏，进行那些为最大化学习效率而精心挑选的最优学习任务时，有些孩子的学习速度简直突飞猛进，远超我们所能想象。

那一年，我们的 AP 微积分 BC 考试成绩飙升，大部分学生都通过了考试，其中大多数通过者又获得了满分（5 分）。还有四名与我们的帕萨迪纳学校项目并无关联的学生，完全脱离课堂环境，在我们的系统上学习了 AP 微积分 BC，最终除了一位获得 4 分外，其余三位都取得了满分 5 分的成绩。

我们实际测算并得出了一个指标：总体而言，使用 Math Academy 学习的学生，在投入与传统课堂相同时间的情况下，能够覆盖大约 4 倍的学习内容——而且学得更扎实。这是因为我们的课程内容往往超出了传统课堂的教学范围，并且，每一位完成 Math Academy 课程的学生，都必须在课程中的每一个主题上都达到基准的掌握水平（相较之下，在传统课堂中，即使学生未能掌握所有内容，也可能获得 A 的成绩，尤其是在按比例评分或考试覆盖不全面的情况下）。

所以，当我说「我投身创建 Math Academy 的很大一部分动力，源于我希望自己小时候就能拥有这样的工具」时，我的真实想法是：打造这个系统，是我用来补偿自己错过了上述那种学习体验的一种方式。我太羡慕我们的学生了。而我用来平衡这种羡慕的方式就是认识到：唯一比在这样的系统上学数学更棒的事，就是亲手打造这个系统本身 ;)

言归正传，来回答第一个问题：

• 假设你有一个数学能力强但并非天才的学生（比如，在传统学校的荣誉班里处于中上水平），
  
  
• 并且这位学生有内在动力去努力学习，
  
  
• 然后，你没有让他在传统课堂里「让大脑生锈」，而是让他在 Math Academy 上投入同等的时间（并确保他保持专注、采取高效的学习行为），
  
  
• 并且这一切从很小的年纪就开始（比如小学阶段的某个时候），
  

那么，再假设我们已经开发完成了所有的大学级别课程，他是否能在正常高中毕业前达到数学专业研究生的水平？

我同意那位学生的看法：是的，我对此非常有信心。

接着回答第二个问题：

是否还「有必要」去上传统学校的课？

我认为没必要。

我同意，传统学校唯一的价值主张就只剩下社交功能了。虽然我承认社交是成长过程中重要的一环，但我认为传统学校课堂并非实现社交的唯一途径，甚至可能不是最佳途径。

我并非人类社交发展领域的专家，但仅凭个人经验判断，我预计更高程度的社交发展，更容易发生在那些按年龄大致匹配、但按技能水平和共同兴趣更紧密联结的同伴群体中。这种环境更像是学校的社团活动，而非传统的课堂教学。

进一步阅读

若想了解更多关于我们与帕萨迪纳学校项目合作的信息，可以查看以下链接：

• mathacademy.com/about-us 主要介绍 2020 年之前的事件
  
• justinmath.com/bio/#2018-23 主要介绍 2020 年之前的事件
  
• mathacademy.us/press 包含许多关于我们最初校内项目的新闻报道
  

为了更直观地感受部分学生的学习速度能有多快，这里还有一个更惊人的例子：

「我们的一位早期测试学生 Stephen，在四年级时从我们的初级代数课程起步，用一年半的时间学完了相当于 7 年的数学课程，并在五年级时就以满分 5 分的优异成绩通过了 AP 微积分 BC 考试！easyreadernews.com/redondo-11-year-old-tops-college-board-ap-calculus」

关于动机与监督

自从我们在帕萨迪纳学校项目中引入自动化系统后，如果学生每个上学日完成超过 40 XP（经验值），他们实际上本可以在八年级之前就参加 AP 微积分 BC 考试，但大多数学生并不愿意完成超出这个量的任务。

在我执教期间，仅仅是让学生完成每个上学日基准的 40 XP 就已经相当困难了，尽管如果学生完全专注，这通常一节课就能完成。我真的必须时刻督促他们，让他们对自己的学习负责，不能过于懈怠。

（我当时的课堂规则是：学生可以偶尔放松、社交，但必须在 50 分钟的课时内完成至少 20-30 XP，剩余的 10-20 XP 作为家庭作业完成。

……即便如此，偶尔还是会有学生向家长抱怨作业负担过重。遇到这种情况，我会在下一堂课坐在该生旁边，「盯」着他们集中注意力。结果，他们就能奇迹般地在课上完成全部 40 XP，这完全是因为他们保持了专注、认真在纸上演算等良好学习行为。这也会让家长意识到，孩子之前只是在找借口，试图逃避其实很少的课业任务。

这就是为什么，在我之前描述能取得成功的学生的条件时，我补充了这两条标准：学生自身需要有内在动力，并且需要有成年人经常监督，确保他们保持专注并采取高效的学习行为。）

Thoughts Memo 汉化组译制
感谢主要译者 gemini-2.5-pro-exp，校对 Jarrett Ye
原文：The Future of Education - Justin Skycak
作者：Justin Skycak (@justinskycak)
发表于 2024 年 9 月 23 日

以下内容摘自 @Thoughts Memo 汉化组的译文《第二十三章 利用认知学习策略需要技术》

高层次背景

| 问题：认知学习策略仍未被充分利用

研究者们普遍认同，前几章讨论的认知学习策略具有大幅提升学生学习深度、进度和整体成效的潜力。这些策略自 20 世纪初中期以来就已被确认并经过广泛研究，其关键发现已被反复成功验证。然而，正如第二章^[2]所述，令人遗憾的现实是，教育实践几乎没有因此而改变，在许多方面甚至仍与这些策略直接背道而驰。

| 归责问题：教师是环境的受害者

那么，究竟发生了什么？为什么这些认知学习策略的潜力始终未能实现，又该由谁——或什么——来承担责任？

我们不愿将责任归咎于教师。例如，我们不能指责 Sherman (1992)——他竭尽全力在自己的课堂上应用精熟学习法并促进其广泛采用——只因为他的努力遭到教育系统中各种力量的抵制并最终被压制。同样，我们也不能指责那些曾考虑过如何利用这些认知学习策略来提升学生学习效果，但因各种原因发现难以将其融入实际课堂教学的其他教师们。

教师是环境的受害者。教育系统——如同任何其他系统一样，其促进学习的目标受到可用教师和资金等资源稀缺的限制——在寻求解决这一棘手问题的过程中，已发展出一套自身的运行惯例。随着教育系统数百年来的演变，这些惯例逐渐积累并僵化为根深蒂固的条条框框，早已失去了其实际价值。许多限制对促进学习的目标已不再有益，却依然根深蒂固，持续阻碍着变革。

正如 Sherman（1992）所总结的：

⠀⠀⠀「……维持现状所投入的成本可能无法逾越。……改进教学是目标，但前提是不能改变对既得利益者来说重要的任何事物。……当教师角色与大多数人心目中的教学概念不符时，这便成为一个问题，也是实施的障碍。」

| 解决方案：技术彻底改变了一切

过去，教师和资金等资源的稀缺使得在传统课堂中充分利用认知学习策略成为不可能。这种稀缺性至今仍然存在。然而，如今一个新变量已经进入方程式：技术。

技术彻底改变了一切。个性化的数字学习环境在技术上已经成为可能，并且具有商业可行性。技术不仅让我们能够绕过教育系统中的惯性阻力，还能帮助我们以一种即使是最配合且最勤奋的人类教师也难以达到的程度来运用认知学习策略。

对额外努力的抵抗

阻碍认知学习策略进入课堂的一个重要因素是它们需要教师和学生付出额外努力。再次强调，我们说这话并非意在指责——这只是一个客观事实：作为人类，我们天生倾向于抵触额外努力，尤其是当教师已经疲惫不堪，或者年轻学生尚未完全理解我们当下决策对未来的长远影响时。

教师已经承受着高压力，同时面临来自管理层、家长和学生的艰巨且常常矛盾的要求。在促进学习方面，教师只要按照教育系统长期以来的惯例行事——安排一些讲课、布置一些家庭作业、进行几次小测验和几次考试，就能让各方相对满意（或者说，不至于太不满意）。我们很难苛责那些仅仅满足社会和机构对他们的期望，而未能更进一步的教师。

同样的道理也适用于学生。就像一个虽然偏爱垃圾食品和电视节目，但能完成家务并吃掉盘中蔬菜的孩子，我们很难苛责一个按时到校、不扰乱秩序、在作业和考试中表现足以及格的学生，只因为他没有更加努力去最大化学习效果和知识保留——尤其是当他们年纪太小，无法充分理解当前习惯对未来生活的长期影响时。

此外，期望学生在每门学科中都保持高度学习积极性是不合理的，因为人性的现实是多数人对多数事情都缺乏动力。一个人在生活中真正有动力去做的那少数几件事，被称为他们的职业和爱好，而大多数人最多只有一种职业和几个爱好。除此之外的一切——即绝大多数事情——都只是必须完成的琐事而已。

| 主动学习

主动学习要求教师投入更多时间与精力来准备和管理课堂活动。正如我们在第十章^[3]中强调的，真正的主动学习需要每一位学生积极参与到每一个学习内容中。

要在数学课堂上实施真正的主动学习，教师必须不断提供问题，确保每个学生都在尝试解答这些问题，并检查每位学生的每道题目解答，在解答错误时提供及时纠正。督促学生认真解题尤其困难且令人沮丧，因为除了最有学习动力的学生外，大多数人通常会尽可能规避脑力消耗较大的工作。（虽然确实有更多学生可能会在进入心流状态后自发地付出高水平努力并持续下去，但通常需要克服一个初始的「激活能量」才能达到心流体验，这就像人们可能不期待去锻炼，但一旦开始就会觉得非常有趣并为自己的付出感到自豪。）

此外，主动学习要求教师做出大量即时决策，这对那些更习惯于事先规划一切的教师来说可能会感到不堪重负。班级接下来做什么应该取决于学生是否能够完成教师最初安排的任务。当班级出现「分歧」时，这些决策尤为棘手：许多学生已经能够完成原来的活动并准备迎接更具挑战性的内容，而其他许多学生则在原来的活动上挣扎，需要更多练习（甚至是补救性支持）。任何主动学习的教案，一旦面对一个充满不同能力学生的班级，都无法按原计划进行。

总体而言，对教师来说，仅仅讲课、在黑板上板书，并通过确保学生看似在专心听讲、与班上几个最聪明的学生进行一些讨论，或者偶尔展示几道题目并询问谁愿意上台解答，来敷衍了事地「打勾」完成（而不是充分利用）主动学习，显然要容易得多。

| 避免干扰、交错学习与间隔重复

> 教学材料的重新排序

正如第十六章^[4]所讨论的，概念上相关的知识点容易相互干扰记忆提取，尤其是当它们被同时或紧密相连地教授时。为了最小化这种干扰的影响，新概念应当与不相似的材料一起教授。然而，教师往往更倾向于按批次工作，围绕相关内容组来制定每周的课堂教学计划。

此外，提供给教师的教学材料通常是围绕相关内容的课程单元构建的。虽然这种组织方式对参考书来说可能有意义（便于查阅），但这并非实际教授材料的最佳顺序。因此，希望利用非干扰原则的教师必须投入额外的时间和精力来「打乱」教学材料的顺序，同时确保在调整后的顺序中，每个主题都出现在其前置知识之后。

应用交错学习原则同样需要付出类似的努力。如第十八章^[5]所述，交错学习涉及将复习问题分散到多个复习作业中，每份作业都涵盖先前学习过的各种主题的广泛混合。然而，大多数教科书的结构恰恰相反——它们以模块为单位组织，要求学生连续多次练习单一技能。因此，教师通常无法「现成」地获取交错式作业——他们需要投入时间和精力手动将问题分配到交错作业中，并跟踪班级在每个主题上已经进行了多少练习。

> 揭开遗忘问题的困境

交错学习可能会揭开一系列关于「谁遗忘了什么」的困境：当学生面对各种不同的任务，无法机械地将单一类型的解题步骤应用到同类问题时，他们可能需要被提醒如何以及何时运用不同的解决方法，可能会犯下各种类型的错误，并且可能在第二天的课堂上对前一天的家庭作业提出零零散散的问题。在间隔重复学习中也会出现同样的情况，正如第十七章^[5]所讨论的，这种方法需要在一段时间内分散安排复习活动。

揭开这些困境实际上是一件好事，因为它提供了大量关于每个学生需要改进之处的信息——但对教师来说，同时应对如此多样的学生需求可能会感到不堪重负，特别是当教师面临着在固定期限内必须完成规定教学内容的压力，而且教师常常感觉纠正学生的遗忘问题正在「拖慢」实现教学目标的进度。

当然，优秀的教师理解持续复习的重要性，并会定期重温先前学过的内容，帮助学生巩固记忆。然而，正如第十八章^[5]所讨论的，通过真正的间隔重复来优化记忆保留需要大量的、超出人类能力范围的记录和计算工作。即使仅为整个班级实施间隔重复的粗略近似方案也需要付出巨大的努力。考虑到持续复习给教师带来的额外压力，很多教师会选择维持现状，仅在每次重要考试前安排一两节集中复习课。

| 测试效应

优秀且高度投入的教师深知测验的重要性，他们会定期组织每周或双周测验（这个频率相当合理，尽管理想情况下频率应更高）。然而，除非这些测验已被整合到他们使用的现有课程体系中，否则出卷改卷并与学生一起分析错误都需要投入大量工作。而这还不是全部：

• 理想情况下，成绩不理想的学生应有机会通过完成一套内容不同但难度相似的新题目来证明他们已从错误中学习——这实际上使教师与测验相关的工作量翻了一倍。
  
  
• 在一个人数较多的班级中，总会有一两名学生因生病、看病或其他原因缺勤，这时教师就必须额外安排补考。
  
  
• 尤其是在高中和大学阶段，少数学生可能会带来更多麻烦，他们习惯性地抱怨自己做错的题目不公平（应该被取消计分）或恳求获得不应得的部分分数。

考虑到大多数全职教师每天要教授约 5-6 个不同的班级，每隔几天就给学生进行测验是一项不切实际的工作量。能在所有班级中坚持每周或双周测验已经十分困难了。实际上，考虑到额外测验给教师带来的更多压力，仅仅维持现状，按照满足专业要求的最低频率进行测验往往更为容易。

| 游戏化

管理像经验值（XP）这样的游戏化指标，以及排行榜等游戏化功能，需要大量的记录工作。这确实可以做到，但需要一位高度投入的教师，即使如此，对一名教师来说，将每项学习任务都整合到游戏化结构中通常工作量过大。由于游戏化通常不属于教师的职业职责范围，因此教师往往会直接选择放弃这种教学方式。

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