《地平线报告》已有几十年的历程。从一开始无人问津，到遭到怀疑，再到后来引起关注与共鸣，直至近些年来，很多国内外机构发布类似的报告。虽不能说《地平线报告》是绝对的“首创者”，但它确实是一个积极创新的“发现者”。
从2016年开始，《地平线报告》已不满足于仅预测对于教育近、中、远期有影响的6项技术，而拓展成6项关键趋势、6项核心挑战与6项重要发展。2017年的基础教育版《地平线报告》又新增了“工具箱”（Toolkit）。以下为2017年基础教育版《地平线报告》的主体内容以及“工具箱”对其中每一个主题的3~8个问题的追问。
一、6项关键趋势
（一）短期：编程成为一种素养，STEAM学习的兴起
1.编程成为一种素养
编程是指运用编程语言编写的一套规则，指示计算机做用户希望做的事情，比如执行一系列指令，重复执行指定的指令序列等。许多教育者认为，编程可以帮助学生了解计算机是如何工作的，通过结构和逻辑表达他们的想法，形成批判性思考，并在日益数字化的工作场合获得成功。Code.org机构最近预计，到2020年将有140万个计算机工作岗位，但目前计算机科学学生只有40万名，难以填补这一缺口。越来越多的学校领导和技术专家将编程嵌入基础教育的课程之中。学习编程后，学生协作设计网站、开发教育游戏和应用程序，并通过对新产品建模和原型设计来开展更为全面的学习。例如Raspberry PI Scratch和LegoNXT等编程软件，让学生学习基本的编程技巧变得比以往任何时候都更加容易，更具互动性。那么，学校是否应承诺为所有学生提供编程课程？开设编程课程需要怎样的设备和软件？教学生编写程序有什么关键的优点或缺点？我们如何评估编程课程在整体课程中的优势或局限？是否所有学生都需要学习编程，需要达到何种程度？教师是否准备好教这类教学内容？如果没有，需要我们采取哪些措施？是否有基于社区的资源和专家来帮助我们？在考虑将编程纳入课程之前还有其他教学重点应优先考虑吗？
2.STEAM学习的兴起
STEM课程在全球范围的学校教育中备受关注。STEM被视为促进创新和振兴国家经济的一种手段。一些教育工作者认为，还需要将A（艺术、设计和人文学科）纳入该课程，使其更为平衡。无论是STEM还是STEAM，都表示所有学科都可以并且应该相互联系，为学生们提供多样化的知识和技能，让学生参与多元和跨学科的学习环境，同时打破之前存在于不同学科之间的壁垒。那么，我们的课程是否重视艺术与人文学科？我们可以考虑哪些策略来拓展目前的STEAM计划？教师是否做好准备，以支持STEAM课程的开设？我们需要哪些新的或额外的教学资源，用以推出STEAM计划？我们应该把STEAM课程视为培养“全面的孩子”的重要途径吗？
（二）中期：日益关注量化学习，重新设计学习空间
1.日益关注量化学习
随着学习管理系统的应用以及移动学习、混合式学习的开展，大量与学习有关的数据正在产生，并逐步得以收集、分析、评估与可视化。那么，我们的评估和学习测量是否符合当前我们对学生知识和技能的期望？我们是否要评估学生的学术能力或“软技能”？许多利益相关者对“太多测试”是敏感的，我们如何解决这个问题，同时确保仍然得到重要的数据？我们是否使用数据挖掘和可视化技术为我们的教学决策提供依据？我们是否为学生提供了衡量自己学习和评估进度的机会？我们是否有效地分享了测量数据，以积极影响学生的成绩？分享测量数据的边界在哪里？有哪些额外的技术支持，以提高我们的评估和测量能力？
2.重新设计学习空间
新兴技术正在世界各地的教室中获得稳固的立足之地。作为回应，正式的学习环境也在发生改变。学校传统上依赖以教师为中心的教学方式，而今天，以学生为中心的教学方式正在支持21世纪的学习实践。建筑和空间规划上的创新思维正在影响学校基础设施的设计。这有可能显著影响课堂实践和学生学习。那么，我们的设施能否有效支持21世纪的学习？我们可以做怎样的空间规划，从而适应当今教学方式的实施？我们如何为设施的升级进行规划和设定预算？我们如何重构周边资源，以帮助我们“重新设想”未来3~5年的设施需求？哪些事项更为合适或优先？我们是否可以制定符合这些重要任务的新设施计划？我们如何向关键利益相关者介绍这一趋势，并采取哪些措施来应对这一趋势？
（三）长期：推进创新文化，关注深度学习方法
1.推进创新文化
学校越来越重视自身在推进创新上的作用。鼓励创新、允许失败、注重培养企业家精神都是培养创新文化的重要组成部分。那么，我们如何鼓励发展新的想法和观念？我们目前的学习环境是否会促进实验精神？我们如何界定成功，如何定义失败，是否应该重新考虑这些定义？在目前的课程和实践中，是否有机会教授创业精神？我们是否有效地复制了我们周围的成功经验？我们还可以改变什么？学生和教育工作者需要什么样的工具和资源来探索新想法？我们的评估方法是否限制或鼓励这些新的想法和方法？我们可以做哪些改变？学生的学习环境是否融合创新和创业理念？
2.关注深度学习方法
更深入的学习方法在基础教育阶段变得越来越重要。深度学习可以大致理解为，学生需要具备批判性思维、解决复杂问题、协作学习与自我导向的能力。为了保持学生深度学习的动力，学生需要知道新知识与新技术如何改变周遭的世界，教师要鼓励学生在基于问题、基于挑战、基于项目的学习中，创造性地解决问题。那么，如何处理更深入的学习挑战任务？教师是否熟悉和自信地运用基于问题的学习、基于项目的学习等方法？我们是否拥有所需的技术基础设施和资源，以成功地支持深度学习？我们可以怎样改变课程，以支持所有学生的深度学习？我们如何评估深度学习？我们目前的做法需要改变吗？我们可以使用哪些策略和手段，从而将我们的教学方法与现实世界的需求或机会联系起来？我们还可以采取哪些措施来应对深度学习这一趋势？
二、6项核心挑战
（一）可解决的挑战：真实学习经验，提升数字素养
1.真实学习经验
使学生与现实世界的问题和工作环境保持联系的真实学习经验，在学校中仍然没有得到足够的重视。真实学习的倡导者强调元认知反思和自我认知的重要性。越来越多的学校已经开始弥合学术知识与具体应用之间的差距，与更广泛的社区建立合作关系。通过学校积极搭建的与社区的合作伙伴关系，学生可以参与在校外的诸多实践机会。那么，在没有大幅度修改课程的情况下，我们能为学生创造真实学习的机会吗？技术如何支持学生的真实学习？教师需要哪些资源和工具，才能整合正规教学与真实学习？如何合理寻求社区帮助，发展和获取所需的专门知识与资源？是否有具体的内容领域或主题，可以提高真实学习的技能与参与度？我们可以采取哪些措施应对这一挑战？
2.提升数字素养
了解如何有效和创新地使用技术是21世纪的重要技能。数字素养超越了孤立的技术技能，能够让人们更深入地了解数字环境，适应新的环境，并与其他人共同创造。学校在发展学生的数字公民身份方面发挥着核心作用。数字素养影响教师的课程设计、专业发展和面向学生的服务和资源。由于数字素养涵盖了许多技能与知识，因此学校领导所面临的挑战是，要进行系统整合，并支持所有利益相关者开发和使用。那么，目前有哪些计划培养教师和学生的数字素养？我们目前提供的课程是否足够支持学生？提升学生数字素养是学校内哪个机构或哪门学科教师的专属责任吗？我们可以采用哪些方案来解决师生的数字素养学习需求？今天的学生是“数字原住民”，我们真的需要教他们核心技术技能吗？教师是否需要把数字素养技能作为其核心技能的一部分？
（二）困难的挑战：重新思考教师的角色，教授计算思维
1.重新思考教师的角色
人们越来越期望教师能够熟练掌握基于技术的各种新方法。在课堂上，教师的主要职责正在发生转变。现在，除了提供知识外，教师还负责构建学习环境，帮助学生习得21世纪所需的技能。这要求教育工作者作为指导者和导师的角色，激励学生形成终身学习的习惯，并给学生机会了解自己的学习轨迹。教师也正在改变自己职业发展的方式。其中涉及社交媒体、与校园内外的其他教育工作者合作，并使用在线工具和资源。那么，我们能否明确界定对教师角色的新期望？我们的专业发展计划和投资是否符合我们不断变化的期望？我们是否为教师提供了足够的专业学习机会？我们不断变化的期望会影响我们的招聘策略吗？我们有机会与高等教育机构合作，制订职前培训计划，以更好地满足目前和未来的员工需求吗？我们是否询问过教师关于他们对角色变化的期望和看法？我们是否收集过教师的多方面反馈并提供发展支持？
2.教授计算思维
“计算思维”被看成复杂思维的代名词，它被描述为一种形式化的解决问题的方法，也是一种收集和利用数据，将复杂问题分解成更小的单元并识别模式的策略。随着计算思维定义的不断变化，其课程的建立也在不断演变。那么，我们目前的课程和教学方法是否有助于学生形成计算思维？教师有能力教授计算思维吗？成功的学校和地区如何将计算思维融入现有的课程？利益相关者是否支持培养学生的计算思维？我们有足够的资源教授和评估计算思维能力吗？我们应该采取哪些措施来应对这一挑战？
（三）棘手的挑战：成就差距，领导力带来的持续创新
1.成就差距
成就差距往往被描述为在学生团体之间的学业成绩的差异，这种差距特别容易出现在社会经济状况、种族、民族或性别差异之中。环境因素、同伴压力和测试偏见等加剧了这一挑战。学校使用许多成功标准来定义学习期望，包括标准化考试成绩和完成率，从而比较个人和团体层面的学生表现。自适应和个性化学习技术能够有效识别表现较差的学生。这些技术会让人们了解有助于解决问题的因素，并通过采用有针对性的干预方法和参与策略来弥补差距。那么，我们对成就差距的了解有多少？学习群体和社区是如何看待差异的？我们如何帮助儿童克服贫困的障碍？我们的努力是否产生了预期的结果？技术在缩小成就差距方面的作用如何？我们是否为表现较差的学生提供示范性的支持和及时的干预？我们应该改变或增加我们的举措吗？我们如何更好地与家庭、社区组织等一起完成这一挑战性工作？
2.领导力带来的持续创新
技术带来的环境变化日益加剧，将技术、领导力与创新有效结合成为未来棘手的问题。那么，我们是否有针对创新计划的应变规划，从而可以有效地处理领导变革？我们是否持续评估和记录创新计划的结果，以支持可持续发展？我们是否已采取必要的措施，确保创新计划是我们使命和愿景的重要组成部分？我们是否将创新计划的价值和潜力不断地与教师、家长以及利益相关方进行沟通？我们是否有一个专门的领导和贡献者团队来支持创新的发展和延续？
三、6项技术重要发展
（一）1年内：创客空间、机器人
1.创客空间
学校正在努力尝试翻新或重新定义教室，以满足未来社会的需求。创客空间是一个提供工具（诸如3D打印机、机器人工具包、3D建模、Web应用程序等）以及帮助学生执行想法所需经验和场地支持的工作坊。它吸引所有年龄阶段的学生，并在开放的基础上允许学生进行设计、实验、迭代和创造，帮助学生解决真实世界的劣构性问题。那么，我们可以将创客空间纳入现有的课堂、图书馆或其他校园设施中吗？教师是否做好准备担任创客空间学习活动的辅导者和指导者？我们需要怎样的材料、设备和技术工具，并如何做计划和预算？创客教育应该在现有教学计划的哪一部分，是否应被视为“特别”的课外活动？我们如何评估学生在创客空间中的表现？是否可以让社区组织、基金会、大学合作伙伴等参与进来，帮助我们启动创客空间？
2.机器人
机器人在基础教育的应用已有一段时间，但仍然是不够的，特别是在STEM学习中仍然缺乏深度融合。研究表明，与类人机器人的互动可以帮助那些有“沟通障碍”的学习者发展沟通和社交技能。那么，机器人在未来的STEM和特殊教育计划中是否有作用？机器人计划将帮助我们实现学生哪一方面的未来发展目标？应该提供机器人教育作为家长支持的课外活动吗？我们应该开始为感兴趣的教师提供培训机会吗？我们如何确保每个学生都有机会探索机器人？具体的步骤应该是怎样的？
（二）2~3年：分析技术、虚拟现实
1.分析技术
今天，互联网企业通过商品和服务与用户进行的任何互动，几乎都是基于大数据技术进行的。在教育领域，数据挖掘已经开始面向学生，服务于他们的个性化学习，并创造灵活的学习路径。随着教育工作者越来越熟练地运用大数据技术，他们可以做出更明智的决策，以满足学习者真正的需求。那么，我们正在有效利用我们目前收集的数据吗？我们如何使用“更深入”的数据来改善学生的表现？我们的数据隐私和安全协议是否有效？我们是否有适当的内外部共享数据的流程或接口？是否有可用于支持我们数据驱动创新计划的工具？我们可以利用其他地区数据挖掘与分析的经验吗？
2.虚拟现实
虚拟现实（VR）是指计算机生成的环境，模拟人和物体的物理存在，并带来现实的感官体验。虽然VR在教育中的应用备受瞩目，但迄今为止，它最为突出的应用还是在军事训练上。那么，我们现在应该开始在课程中规划和试点VR了吗？我们应该寻求社区和大学的合作伙伴来帮助我们建立一个VR项目吗？VR技术是我们课程的“必需品”吗？VR可以将所有学生带入到全球的地标或文化活动展览中，以促进教育公平吗？我们是否可以访问或评估未来选择的供应商？我们是否应该开始培训一小部分教师使用VR教学？
（三）4~5年：人工智能、物联网
1.人工智能
在人工智能（AI）领域，计算机科学正在被用来创建更接近人类的智能机器。AI的应用有可能对教学产生积极的影响，如加强学生的元认知学习，提供有效的教学方法与见解。随着底层技术的不断发展以及人工智能技术的普及，教育工作者必须让学生接触人工智能，以便为未来的劳动力需求变化做准备，并将批判性思维应用于人工智能所产生的伦理问题。那么，在我们的学习系统中，AI的好处在哪里？既然已经有了自适应学习解决方案，能够识别学生的知识差距，那么我们应该开始试用这些解决方案吗？谁应该帮助我们了解AI的进展？我们如何将AI整合到STEAM计划中？
2.物联网
物联网由能够通过网络传输信息的处理器或嵌入式传感器组成。政府和学校正在运用物联网，利用数据简化流程并促进可持续发展。连接的设备正在生成关于学生学习和活动的数据。物联网有可能帮助学校更有效地使用学生数据，并为学生提供探究解决现实世界问题的工具。那么，我们应该从哪里开始探讨物联网的潜在应用和益处？我们应该组建一个工作组还是研究小组来调查物联网的潜在用途？物联网在设备运行和维护方面是否有具体的需求？对于一项预测工作而言，重要的是能够在合适的时间点提出核心的关键点，让大家一起思考、批判、追问与创新。从这个角度来说，2017年《地平线报告》所附带的问题“工具箱”，让我们对未来有了更进一步的思考。
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（作者系华东师范大学教育技术学博士生，教育部高中信息技术课程标准修订专家组秘书）
责任编辑：牟艳娜
