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一、1对1增强学习技术的实质——面向无缝学习空间环境的构建
1. 1对1的定义
1对1（每个学生至少拥有一种计算设备）的概念来自关于无线和移动技术在教育领域的应用国际研讨会（WMTE2002）和智能辅助系统的国际学术会议（ITS2004）上专家所作的主题演讲。有些专家强调指出今天的个人计算机对在校学生来说还没有成为个人化工具，因为学生经常得在計算机实验室与其他人共享同一设备。Papert教授还进一步指出，当每一个人都可以买得起一枝铅笔的时候，必然改变个人的学习方式。同样，当每个人自己都可以拥有只属于他个人的一本书而不是与他人分享的时候，这将再次改变个人的学习方式。与此同理，当每个人都拥有并能够经常使用属于他个人的计算设备时，学习方式将再次改变。
本篇提出的1对1增强学习技术（统一术语TEL）表示一个学生在学习过程中至少使用一种计算设备。有些情况下，一个学生可能使用超过一种计算设备或者使用的计算设备与装有微处理器的装置相关联。我们应该看到，十年后当每个学生已经自然而然地拥有个人计算设备并作为自己独立学习工具的时候，1对1概念很可能已不再具有任何意义。个人技术已经发展得悄无身影，完全无缝化。
2.1对1设备的主要特性
一种新兴的数字技术通常需要对学习支持能力的适用范围和约束进行研究。当学习环境从固定桌面转移到任意场所，以及功能日益强大的便携设备中时，特别对于1对1技术，我们应该列举其特性，使得手持设备更加适用于教育领域。
（1）便携性。计算机可以被使用者携带到不同地点，或者在同一地点内移动，教室的局限性被延展到无线网络的有效使用范围。
（2）基于移动和无线技术的社会化互动，使得直接的同伴之间通讯、数据交换和面对面的交流协作成为可能。
（3）针对个人要求定制的观察研究方法的个人化支持。
（4）内容感知。为设计协同过滤系统与预制用户界面的自动记录和整合用法。
（5）连通性。通过公共网络在分布式设备中采集数据，创建真正的共享环境。
（6）整合数字化与物理世界。在一定程度上，将数字世界与物理世界通过各种方式如传感器、智能屋以及能够捕获用户、设备以及场所等真实世界信息的技术（例如地理信息系统GPS等）相融合，按照可用的数字化世界的形式将物理世界的信息表现出来。
移动设备在教育中的有效使用可以分为两大类：其一是移动设备作为一个服务界面，在特定情况下用于扩展桌面应用程序。极端的例子是移动设备仅仅作为一个前端，比如在室外进行数据录入。其二是具有（或不具有）与中心桌面应用相连接的一个独立运行的移动设备，设备间能够通过直接连接来协同工作。
3.1对1设备的应用
不同的应用范围涵盖了一般用途的各种工具和为特定目标设计的工具。尽管学生和教师已经看到了面向通用的工具（如字处理、电子表格、浏览器等）带来的好处，但他们非常清楚，最适用于学生学习的工具一定是专用，按实际需要定制的。对于数学，传统的教学手段沿用图形计算器，而在更新的数学教学活动中，基于PDA的图形应用程序更多地被采用；对于科学研究课，使用探针采集物理环境数据的方法已经被长期采用，并且已经移植到手持设备环境中。最近，手持设备已经被用于参与式的模拟（即微世界），让学生通过实验反映与参与到真实世界的各种现象中，如我们在2004年跟踪研究了一个移动观察鸟类与蝴蝶以支持主动学习的学习系统。调查研究表明，对应用手持设备改进学生写作，在质量和数量上也有明显成效。
根据近年来手持设备项目的研究，相关专家提出要围绕已经展开的1对1增强学习技术研究的多个不同应用层次发展的可行性来组织教学活动：（1）增强物理空间；（2）汇聚学生间的相关联性；（3）引导全班的学生；（4）活动人工化。总而言之，1对1计算功能的提供，促进了无缝学习环境的出现。
二、1对1增强学习技术与主动性、生成（建构）性、创造性和协同学习的关系
1对1增强学习技术研究中一个重要的主题是围绕着合作与协作的学习。无缝学习空间或者更具体说为无障碍学习空间是这样的环境：在那里，学习者不管环境与设备怎样，都能进行主动的、生成式的、创造性与合作式的学习。
1.社会学习理论的适用性
当1对1设备能够被推荐和强制使用的时候，它们将不仅仅用于教育目的。
人类学习是一种极其复杂的现象，对应的学习设备必须符合相关的学习理论。无缝学习空间提出的1对1增强学习技术，在哲学层面和概念上来源于社会学习理论，即借鉴了众所周知的对话、社区实践、协同学习、社会进程的内化、共同活动的参与，还有认知、文化和媒体认知等视角。
知识建构是综合社会学习方法中利用技术的一个实例。在知识社会，具有思想性的创造工作即是对知识工作的整合。教育的基本目的是促使学生具备知识创造型的文化素养。持续的思想进步就是标准。知识建构的外延超越了学习，导致了创造、改善和思想的进步（彼此对问题的探究和相互说服），促使学生在知识创造过程中从早期进展到最高级阶段，跨越不同教育机构（学校内外的各种学习组织）之间的阻隔，自主构建理论，完善发明创造和设计。学生通过虚拟社会能够充分利用互联网中的丰富资源，融入知识构建者的世界家园。
1对1增强学习技术使我们能够对基于社会学习理论（例如知识建构）形成的社会学习环境进行远景设想展望。
2.在无缝学习空间中通过集成增强学习技术各子领域可得到大量学习景象
当社会学习理论可能作为建造无缝学习空间的理论基础，当研究者探究空间内不同学习景象时，理论可能被扩充。因为学习景象大都由集成存在增强学习技术的各个子领域所生成。我们曾点数过学生用个人计算机并成对连接进行1对1学习，增强学习效果可以生成的学习景象的数目居然是768个！这是一个大数目的学习景象。可以期望，在新提供1对1增强学习技术的时候，集成现存的与汇聚的TEL子领域将出现更多学习景象，这是无缝学习空间突出的本性。
3.1对1增强学习技术能够跨越数字“鸿沟”
技术的进步总是超前于应用，技术的采用总需要通过一个个阶段逐步渐进地展开。最先的“革新者”群体总是基于对新事物的兴趣，在没有清晰的指示、帮助和指导下，经常在实践中采用新方法。跟随而来的第二批“早期采用者”多是技术狂热者或看到了大投资回报潜力的人。而后，“早期大多数”群体才是实际的使用者。他们不是先锋，不必承担过多的风险。他们看重可观的改进带来的实际好处，同时参考来自其他使用者的经验。“晚期大多数”群体抵制革新，他们等待，直到技术变得成熟、价格已经足够低廉，他们才按照新规范使用这些技术。“落后者”群体实际上根本不想采纳革新，并经常在初始革新承诺和现有实践实际中数落它们之间的缺陷。
我们在1对1增强学习技术的实验过程中与教师共同工作了许多年，注意到一部分热心的教师非常乐意在教学实践中采用新技术，但是在“早期采用者”和“早期大多数”之间存在一个间隙。这个间隙是很难跨越的，因此称之为“鸿沟”。如何跨越这个“鸿沟”？什么条件下，教师会在日常教学活动中使用技术？我们认为答案就是构建无缝的学习环境，并借用一些简化了的1对1增强学习技术，并经过成功试验，使得使用容易，以此来消除各种顾虑。即时互动反馈系统 (IRS)就是一种已经简化了的1对1增强学习技术，而且已经进入到应用的研究阶段。
三、运用互动反馈科技提升教学的尝试
互动反馈系统是指一个藉由科技的力量辅助的学习环境。在传统教室中，藉由通讯技术来传送讯息、收集讯息，再经由计算器来处理讯息以及显示学生的反馈信息以提升教学与学习。在互动反馈技术的使用过程中，要以1对1和无缝学习的理念为指导，努力实现不同学习情境的转换，发挥学生运用设备进行表达的能力，促进主动性的、生成性的、创造性的合作学习。
台北市蓬莱国小建置教室实时评量系统，这是由即时反馈系统与学习历程记录资料库网站所建构而成的，每间教室里只需要安装一台电脑、一部投影机、手持设备接收器与遥控器就可以进行了。教学前，教师可以从网上资料库下载教学资源，或者通过即时反馈系统制作，完成上课前的教学课件准备。教师可以利用教室即时评量系统，将上课用到的各种教学资源快速、准确地呈现给学生。在课堂教学过程中，教师可以选择教学演示、无线评量、即问即答、抢答或抢权等教学模式，使教学过程更加生动有趣。在教学设计上，更能选择活泼生动的方式，提升学习效果。同时建立学习历程资料库，输送教师所制作的教学课件与其他教师分享。这样可以减轻教育工作者的负担，将更多精力投入到发展新的教学模式上。教室即时评量系统改变传统的纸笔测验方式，教师无需批改考卷，就可以快速地掌握学生的学习成效，随时掌握每一位学生的学习情况，立即澄清纠正学生错误的学习观念，也作为日后教学策略方法改进的依据。教学活动结束后，教师们将学习活动历程利用简讯的方式提醒家长利用網络了解孩子的学习情况。教室即时评量改变了学生对考试的刻板印象与恐惧，他们很喜欢教师用教室即时评量系统来上课，在玩儿和竞赛中就可以学到知识。家长可以随时上网看孩子的学习表现，充分地掌握孩子的学习状况，帮助孩子更有效率地学习，提高学习成效。
自然科教学，一般会让人联想到学生在课堂中进行实验。实验过程中，教师需于课堂中巡视，才能了解学生实验情形，学生必须填写实验报告，才能使教师获得学生实验结果的讯息。东京都杉并区东原中学的横井老师将实验课程与即时反馈系统结合。在课堂中，横井老师先利用技术针对概念性问题对学生进行提问，了解学生的想法，再通过讲解及实验过程澄清学生的观念，增加师生间的互动，让学习变得更加有趣。
在研究中，我们发现应用即时反馈系统好的方式是：（1）短时间、重点式地使用评量模式，即宜在约占1成的课堂时间内使用系统；（2）运用同伴学习概念于科学课程中；（3）每月实施一次学艺问答比赛；（4）题目经过特别设计或修改，适用于全班回答与讨论；（5）用于形成性评估时，题目内容应是核心概念，而且预估设为中等的通过率；（6）用于诊断先行知识时，题目内容能连贯课程结构的重要概念点，且有助于澄清本课程所需的主要概念；（7）使用抢权模式来鼓励与引发题目内容的讨论；（8）对于答题的同学给予加分的鼓励；（9）充分了解所有题目，并使用跳题功能适时调整题序。相反，应用即时反馈系统应该避免的方式是：（1）连续单纯完成下一题测验，时间达5分钟以上；（2）学生作答后教师没有显示统计信息,也没有做解释；（3）学生作答后没有根据整体结果做教学调整；（4）过度地强调分数成绩，并在不适当的时候揭露成绩排名；（5）没有考虑学生的心理状况,径行公布回应结果；（6）未经修改,直接将测验卷的总结性评量题目用在课堂的形成性评估中；（7）运用系统来处罚学生；（8）让IRS变成考试为主的工具，直接用来采集最终成绩。
这篇论文中，我们努力论述了三方面问题：（1） 已到处存在个人可存取的移动与连接的手持物；（2）走向人手一个计算设备的技术发展之路；（3）这些手持设备的创新使用将开创以无缝学习空间为特征的增强学习技术发展新局面。学习者可以无障碍地在不同的环境（如正规与非正规的学习环境、个人与社会学习）之间来回切换，扩充了社会的空间，因此增强了学习者的交互，并使得社会学习与知识建构的理论得以发展，影响教育本质的方面，即学习的过程与结果。
我们可以预见，1对1增强学习技术加强的社会文化发展空间，将在我们下一个十年来临之前揭开，特别是在某些场合这些设备的随处与巧妙的使用，可能更接近于显示学生在课内外的学习方法的根本与有效的迁移。作为研究群体，我们可能看到将来在我们面前出现或我们负责找到的全球合作来迎接教学设计与评价的革新和挑战！
（作者单位：台湾中央大学）
(本文经过编者编摘处理)
1. 1对1的定义
1对1（每个学生至少拥有一种计算设备）的概念来自关于无线和移动技术在教育领域的应用国际研讨会（WMTE2002）和智能辅助系统的国际学术会议（ITS2004）上专家所作的主题演讲。有些专家强调指出今天的个人计算机对在校学生来说还没有成为个人化工具，因为学生经常得在計算机实验室与其他人共享同一设备。Papert教授还进一步指出，当每一个人都可以买得起一枝铅笔的时候，必然改变个人的学习方式。同样，当每个人自己都可以拥有只属于他个人的一本书而不是与他人分享的时候，这将再次改变个人的学习方式。与此同理，当每个人都拥有并能够经常使用属于他个人的计算设备时，学习方式将再次改变。
本篇提出的1对1增强学习技术（统一术语TEL）表示一个学生在学习过程中至少使用一种计算设备。有些情况下，一个学生可能使用超过一种计算设备或者使用的计算设备与装有微处理器的装置相关联。我们应该看到，十年后当每个学生已经自然而然地拥有个人计算设备并作为自己独立学习工具的时候，1对1概念很可能已不再具有任何意义。个人技术已经发展得悄无身影，完全无缝化。
2.1对1设备的主要特性
一种新兴的数字技术通常需要对学习支持能力的适用范围和约束进行研究。当学习环境从固定桌面转移到任意场所，以及功能日益强大的便携设备中时，特别对于1对1技术，我们应该列举其特性，使得手持设备更加适用于教育领域。
（1）便携性。计算机可以被使用者携带到不同地点，或者在同一地点内移动，教室的局限性被延展到无线网络的有效使用范围。
（2）基于移动和无线技术的社会化互动，使得直接的同伴之间通讯、数据交换和面对面的交流协作成为可能。
（3）针对个人要求定制的观察研究方法的个人化支持。
（4）内容感知。为设计协同过滤系统与预制用户界面的自动记录和整合用法。
（5）连通性。通过公共网络在分布式设备中采集数据，创建真正的共享环境。
（6）整合数字化与物理世界。在一定程度上，将数字世界与物理世界通过各种方式如传感器、智能屋以及能够捕获用户、设备以及场所等真实世界信息的技术（例如地理信息系统GPS等）相融合，按照可用的数字化世界的形式将物理世界的信息表现出来。
移动设备在教育中的有效使用可以分为两大类：其一是移动设备作为一个服务界面，在特定情况下用于扩展桌面应用程序。极端的例子是移动设备仅仅作为一个前端，比如在室外进行数据录入。其二是具有（或不具有）与中心桌面应用相连接的一个独立运行的移动设备，设备间能够通过直接连接来协同工作。
3.1对1设备的应用
不同的应用范围涵盖了一般用途的各种工具和为特定目标设计的工具。尽管学生和教师已经看到了面向通用的工具（如字处理、电子表格、浏览器等）带来的好处，但他们非常清楚，最适用于学生学习的工具一定是专用，按实际需要定制的。对于数学，传统的教学手段沿用图形计算器，而在更新的数学教学活动中，基于PDA的图形应用程序更多地被采用；对于科学研究课，使用探针采集物理环境数据的方法已经被长期采用，并且已经移植到手持设备环境中。最近，手持设备已经被用于参与式的模拟（即微世界），让学生通过实验反映与参与到真实世界的各种现象中，如我们在2004年跟踪研究了一个移动观察鸟类与蝴蝶以支持主动学习的学习系统。调查研究表明，对应用手持设备改进学生写作，在质量和数量上也有明显成效。
根据近年来手持设备项目的研究，相关专家提出要围绕已经展开的1对1增强学习技术研究的多个不同应用层次发展的可行性来组织教学活动：（1）增强物理空间；（2）汇聚学生间的相关联性；（3）引导全班的学生；（4）活动人工化。总而言之，1对1计算功能的提供，促进了无缝学习环境的出现。
二、1对1增强学习技术与主动性、生成（建构）性、创造性和协同学习的关系
1对1增强学习技术研究中一个重要的主题是围绕着合作与协作的学习。无缝学习空间或者更具体说为无障碍学习空间是这样的环境：在那里，学习者不管环境与设备怎样，都能进行主动的、生成式的、创造性与合作式的学习。
1.社会学习理论的适用性
当1对1设备能够被推荐和强制使用的时候，它们将不仅仅用于教育目的。
人类学习是一种极其复杂的现象，对应的学习设备必须符合相关的学习理论。无缝学习空间提出的1对1增强学习技术，在哲学层面和概念上来源于社会学习理论，即借鉴了众所周知的对话、社区实践、协同学习、社会进程的内化、共同活动的参与，还有认知、文化和媒体认知等视角。
知识建构是综合社会学习方法中利用技术的一个实例。在知识社会，具有思想性的创造工作即是对知识工作的整合。教育的基本目的是促使学生具备知识创造型的文化素养。持续的思想进步就是标准。知识建构的外延超越了学习，导致了创造、改善和思想的进步（彼此对问题的探究和相互说服），促使学生在知识创造过程中从早期进展到最高级阶段，跨越不同教育机构（学校内外的各种学习组织）之间的阻隔，自主构建理论，完善发明创造和设计。学生通过虚拟社会能够充分利用互联网中的丰富资源，融入知识构建者的世界家园。
1对1增强学习技术使我们能够对基于社会学习理论（例如知识建构）形成的社会学习环境进行远景设想展望。
2.在无缝学习空间中通过集成增强学习技术各子领域可得到大量学习景象
当社会学习理论可能作为建造无缝学习空间的理论基础，当研究者探究空间内不同学习景象时，理论可能被扩充。因为学习景象大都由集成存在增强学习技术的各个子领域所生成。我们曾点数过学生用个人计算机并成对连接进行1对1学习，增强学习效果可以生成的学习景象的数目居然是768个！这是一个大数目的学习景象。可以期望，在新提供1对1增强学习技术的时候，集成现存的与汇聚的TEL子领域将出现更多学习景象，这是无缝学习空间突出的本性。
3.1对1增强学习技术能够跨越数字“鸿沟”
技术的进步总是超前于应用，技术的采用总需要通过一个个阶段逐步渐进地展开。最先的“革新者”群体总是基于对新事物的兴趣，在没有清晰的指示、帮助和指导下，经常在实践中采用新方法。跟随而来的第二批“早期采用者”多是技术狂热者或看到了大投资回报潜力的人。而后，“早期大多数”群体才是实际的使用者。他们不是先锋，不必承担过多的风险。他们看重可观的改进带来的实际好处，同时参考来自其他使用者的经验。“晚期大多数”群体抵制革新，他们等待，直到技术变得成熟、价格已经足够低廉，他们才按照新规范使用这些技术。“落后者”群体实际上根本不想采纳革新，并经常在初始革新承诺和现有实践实际中数落它们之间的缺陷。
我们在1对1增强学习技术的实验过程中与教师共同工作了许多年，注意到一部分热心的教师非常乐意在教学实践中采用新技术，但是在“早期采用者”和“早期大多数”之间存在一个间隙。这个间隙是很难跨越的，因此称之为“鸿沟”。如何跨越这个“鸿沟”？什么条件下，教师会在日常教学活动中使用技术？我们认为答案就是构建无缝的学习环境，并借用一些简化了的1对1增强学习技术，并经过成功试验，使得使用容易，以此来消除各种顾虑。即时互动反馈系统 (IRS)就是一种已经简化了的1对1增强学习技术，而且已经进入到应用的研究阶段。
三、运用互动反馈科技提升教学的尝试
互动反馈系统是指一个藉由科技的力量辅助的学习环境。在传统教室中，藉由通讯技术来传送讯息、收集讯息，再经由计算器来处理讯息以及显示学生的反馈信息以提升教学与学习。在互动反馈技术的使用过程中，要以1对1和无缝学习的理念为指导，努力实现不同学习情境的转换，发挥学生运用设备进行表达的能力，促进主动性的、生成性的、创造性的合作学习。
台北市蓬莱国小建置教室实时评量系统，这是由即时反馈系统与学习历程记录资料库网站所建构而成的，每间教室里只需要安装一台电脑、一部投影机、手持设备接收器与遥控器就可以进行了。教学前，教师可以从网上资料库下载教学资源，或者通过即时反馈系统制作，完成上课前的教学课件准备。教师可以利用教室即时评量系统，将上课用到的各种教学资源快速、准确地呈现给学生。在课堂教学过程中，教师可以选择教学演示、无线评量、即问即答、抢答或抢权等教学模式，使教学过程更加生动有趣。在教学设计上，更能选择活泼生动的方式，提升学习效果。同时建立学习历程资料库，输送教师所制作的教学课件与其他教师分享。这样可以减轻教育工作者的负担，将更多精力投入到发展新的教学模式上。教室即时评量系统改变传统的纸笔测验方式，教师无需批改考卷，就可以快速地掌握学生的学习成效，随时掌握每一位学生的学习情况，立即澄清纠正学生错误的学习观念，也作为日后教学策略方法改进的依据。教学活动结束后，教师们将学习活动历程利用简讯的方式提醒家长利用網络了解孩子的学习情况。教室即时评量改变了学生对考试的刻板印象与恐惧，他们很喜欢教师用教室即时评量系统来上课，在玩儿和竞赛中就可以学到知识。家长可以随时上网看孩子的学习表现，充分地掌握孩子的学习状况，帮助孩子更有效率地学习，提高学习成效。
自然科教学，一般会让人联想到学生在课堂中进行实验。实验过程中，教师需于课堂中巡视，才能了解学生实验情形，学生必须填写实验报告，才能使教师获得学生实验结果的讯息。东京都杉并区东原中学的横井老师将实验课程与即时反馈系统结合。在课堂中，横井老师先利用技术针对概念性问题对学生进行提问，了解学生的想法，再通过讲解及实验过程澄清学生的观念，增加师生间的互动，让学习变得更加有趣。
在研究中，我们发现应用即时反馈系统好的方式是：（1）短时间、重点式地使用评量模式，即宜在约占1成的课堂时间内使用系统；（2）运用同伴学习概念于科学课程中；（3）每月实施一次学艺问答比赛；（4）题目经过特别设计或修改，适用于全班回答与讨论；（5）用于形成性评估时，题目内容应是核心概念，而且预估设为中等的通过率；（6）用于诊断先行知识时，题目内容能连贯课程结构的重要概念点，且有助于澄清本课程所需的主要概念；（7）使用抢权模式来鼓励与引发题目内容的讨论；（8）对于答题的同学给予加分的鼓励；（9）充分了解所有题目，并使用跳题功能适时调整题序。相反，应用即时反馈系统应该避免的方式是：（1）连续单纯完成下一题测验，时间达5分钟以上；（2）学生作答后教师没有显示统计信息,也没有做解释；（3）学生作答后没有根据整体结果做教学调整；（4）过度地强调分数成绩，并在不适当的时候揭露成绩排名；（5）没有考虑学生的心理状况,径行公布回应结果；（6）未经修改,直接将测验卷的总结性评量题目用在课堂的形成性评估中；（7）运用系统来处罚学生；（8）让IRS变成考试为主的工具，直接用来采集最终成绩。
这篇论文中，我们努力论述了三方面问题：（1） 已到处存在个人可存取的移动与连接的手持物；（2）走向人手一个计算设备的技术发展之路；（3）这些手持设备的创新使用将开创以无缝学习空间为特征的增强学习技术发展新局面。学习者可以无障碍地在不同的环境（如正规与非正规的学习环境、个人与社会学习）之间来回切换，扩充了社会的空间，因此增强了学习者的交互，并使得社会学习与知识建构的理论得以发展，影响教育本质的方面，即学习的过程与结果。
我们可以预见，1对1增强学习技术加强的社会文化发展空间，将在我们下一个十年来临之前揭开，特别是在某些场合这些设备的随处与巧妙的使用，可能更接近于显示学生在课内外的学习方法的根本与有效的迁移。作为研究群体，我们可能看到将来在我们面前出现或我们负责找到的全球合作来迎接教学设计与评价的革新和挑战！
（作者单位：台湾中央大学）
(本文经过编者编摘处理)