第4次産業革命を迎える今、テクノロジーが私たちの生活のほぼあらゆる側面で中心的な役割を果たすことは明らかです。世界経済フォーラムの調査によると、現在、小学校に入学する子どもの65%は、今日まだ存在しない職業に就くことになります。
2020年までに、世界全体で150万件のデジタル化された新たな雇用が生まれると推定されています。同時に、現在、組織の90%がITスキルの不足に直面しており、教育者と学生の75%は、IT人材に求められるスキルニーズに応える能力に隔たりがあると感じています。デジタル経済を支える人材を育成するには、ITスキルへの需要が拡大し、変化する速さに合わせて教育も適応しなければなりません。
私たちの学び方に心理的、社会的、文化的、環境的要因が及ぼす影響について、新たな知見が「学習の新しい科学」から生まれています。教育を理解するこのアプローチは、複雑で急速に変化する今日の世界において、効果的な教育・学習環境をつくるには、学際的な研究に基づく学術モデルが必要だと主張しています。
協働的な、深い学び
学習科学の視野が広がるなか、教育への新たなアプローチが明らかになりつつあります。創造性と学習を研究する第一人者であるR・キース・ソーヤー教授の研究は、深い学びにつながる体験を提供することで、テクノロジーが学術教育に影響を与え、その質を高める力を強調しています。こうした体験には、学生が協働して学び、モデルを試して再設計し、視覚と言葉の両方で知識を表現する機会が含まれます。
無線技術、遠隔からアクセスできるスイッチやルーター、協働ツールを備えた教室のインフラを想像してみてください。学生が現実世界で使われるモノのインターネット（IoT）製品、サービス、体験を考案するための「インテリジェント」な環境が生まれます。創作の場はさまざまで、プロジェクト型学習を行う教室や、ハッカソンで熱意あるテクノロジー仲間と取り組む場などがあります。学生はシミュレーターで自ら構築するネットワークをモデル化し、自宅ではクラウド技術を使って試作品を作ります。教員はカスタマイズ可能な学習管理プラットフォームを活用し、世界各地の同僚教員と協働できます。
学習科学の学際的な知見から、教育への新たなアプローチが明らかになりつつあります。たとえば、テクノロジーが学術教育に影響を与え、その質を高める力です。
最も心躍るのは、これらすべてが今すぐ実現可能だということです。学習科学の知見をIT教育に応用すれば、個々のニーズに合わせた柔軟で実践的な、活気あるデジタル学習体験をつくり、デジタル経済を支える人材を育成できます。
学習科学が教育に与える影響を理解する
学習科学がデジタル技術で強化された学びにどのように生かされるかを示すため、学習科学の3つの概念を紹介します。
1）分散認知（dCoG）：エドウィン・ハッチンズが提唱した理論で、人々とその環境、人工物（道具）を一つの認知システムとみなせると説明しています。教育者は、dCoGの観点から人間の学習を捉え、人々（学生、教員、メンターなど）、環境（教室、職場での学習、インフォーマルな場など）、ツール（実践的な活動、シミュレーター、ゲームなど）の相互作用を促す、デジタル技術で強化された学習体験を設計できます。
たとえば、シスコ・ネットワーキング・アカデミーは、ITスキルとキャリア形成を支援する世界有数のプログラムです。dCoGと活動を通じた学習を活用し、より深く、応用可能な問題解決能力を育成します。協働技術を活用することで、学生と教員は対面またはオンラインで交流し、戦略を練り、デジタルソリューションを創出して検証できます。
学習環境は柔軟で多様です。教員主導の対面講座、動画や双方向性が充実したオンライン授業、対面式の実習、対面とオンラインを組み合わせた授業を提供します。このプログラムでは、実践を通じた学びを支えるさまざまなツールを使用します。その一つが、シスコのPacket Tracer（PT）です。これはIoT時代に向けた革新的なネットワーク・シミュレーションおよび可視化ツールで、教員と学習者に多様な機会や活用法をもたらします。
Packet Tracerは、登録すれば世界中の誰もが無料で利用できます。学生が自分で進める自由度の高いネットワーク構築に加え、ネットワークの設計、設定、トラブルシューティングを指導付きで練習できます。さらに、ハッカソン、ブートキャンプ、実践的な実習課題を通じて、ネットワーキング・アカデミーの学生はリアルタイムで協働し、創作し、問題を解決できます。
2）発達の最近接領域（ZPD）：学習科学の中核をなすもう一つの概念は、ヴィゴツキーの発達の最近接領域（ZPD）と、それに関連する足場かけの考え方です。ZPDとは、学習者が無理なく取り組める範囲や習熟度をわずかに超えたスキルの水準を指します。一方、足場かけとは、クイズ、ゲーム、説明、個別指導など、学生のZPD内での学習を促すあらゆる種類の指導支援を指します。学生のZPDに合わせて調整する足場かけを用いた学習体験を構築すれば、新しい内容を学ぶ能力を最大限に引き出す活動と、現在の能力と提示される課題とのバランスを見極めることができます。
デジタルツールを加えることで、個別指導や足場かけの選択肢と適用範囲が広がります。たとえば、対面およびオンラインの教員の力を補完する形で、ネットワークにつながったデジタルツールを活用した学習と評価は、大きな効果を発揮します。
3）形成的評価—人間が活動を通じて学ぶ仕組みを重視します。継続的かつリアルタイムのフィードバックを伴う、公式・非公式の実践である形成的評価を頻繁に行うことで、米国海軍のデジタル・チューター・システムが示すように、デジタルソリューションは拡張可能な教育環境を実現します。このシステムは、何年もかけずに数カ月でITの専門家を育成しました。
米国海軍は、Education Dominanceの試験導入を通じて、優れたチューターの行動を再現する人工知能ベースの個別指導システムを開発しました。シミュレーション技術と実践的な実習を中核とするこのシステムでは、人間のチューターを利用した場合と同等、またはそれを上回る学習成果が得られています。また、対面式のチューターでは実現できない規模にまでプラットフォームを拡張できます。
さらに、デジタル評価により、シスコ・ネットワーキング・アカデミーと世界中の教育者コミュニティは、学習者に最適なペースと教材を目指す、機敏で継続的な改善プロセスに取り組めます。オンラインクイズ、各章の試験と期末試験、認定資格の模擬試験、オンラインのスキル試験をそろえ、教員によるカスタマイズも可能にすることで、学生、教員、プログラムのために、学習パターンや進捗に関する「デジタルの海」のようなデータが生まれます。シスコのPacket Tracerには、指示、時間設定、採点、フィードバックを通じて足場かけを行い、学生がZPD内で練習できる形成的評価モードもあります。これまでに、ネットワーキング・アカデミーの継続的に更新される評価問題バンクを通じて、1億7,000万件を超える試験がオンラインで受験されています。
統合と革新
学習を支える人間の心理は時代を通じて大きく変わっていないと専門家は考えていますが、新しい内容を理解し、記憶し、受け取る方法に影響する外的要因は絶えず変化しています。デジタル革命が加速するなか、テクノロジーは学習体験を形づくり、学習目標を達成するための刺激的な機会をもたらします。
学習科学の知見をIT教育に応用すれば、教育者は個々のニーズに合わせた柔軟で実践的な、活気あるデジタル学習体験をつくり、デジタル経済を支える人材を育成できます。
たとえば、ネットワーキング・アカデミーのデジタルプラットフォームにより、シスコ自身が事業を展開する国の数を上回る国々へと活動を拡大できました。さらに、シスコのデザインベース研究から得られた「学習科学のDNA」に関する知見を活用し、さまざまな学習ツールや講座、ブートキャンプ、IoTとビッグデータに関する学術プログラムが開発されています。
同時に、教室で人間の教員が果たし続ける役割も重要です。教員は一人ひとりの学習の進捗を独自の視点で把握し、模範となる存在や地域の専門家として、テクノロジーだけでは与えられない刺激を提供します。
学習科学とデジタルイノベーションを組み合わせることで、デジタル技術で強化された教育と人間が主導する教育、それぞれの強みを生かし、市場が求めるデジタルスキルの変化に歩調を合わせた学習体験を生み出せます。それは、一人ひとりの人生に影響を与え、ビジネスを支え、世界のコミュニティを変革します。
