挑战一：以学科教学为核心的课程体系正面临重大挑战
今天很多学科之间的内在联系越来越紧密，而传统分科的教学，基本是按单学科的框架进行传授，给出的也多是标准答案，其内容普遍与现实生活相割裂，缺乏系统性，解决今天社会发展的实际问题的能力比较弱。
未来多学科、跨学科、甚至是超学科的学科思想会被越来越多地运用到基础教育的课堂。所谓的超学科，是一些以往并不存在的新学科，之所以有超学科，是因为原有的学科概念已经不足以概括我们今天的发展。比如，教育神经学。
从另一个视角看，教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》的文件中，学生发展核心素养首次被提出。这一提法有现实的针对性，突出强调了个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。这已经不是单纯地从学科的角度来考虑教育问题了，而是从人的素养这一更大的格局来考虑教育的发展和人的发展。
但是今天以学科教学为核心的课程体系能否支撑起学生发展所需的核心素养？我认为，挑战很大。
中国传统的学科教学体系，对于打好学科知识的基础是做的比较好的，但是从培养人的思维能力、自主发展、创新实践等方面来看，却是不足的。随着信息技术和科学技术的发展，今天很多学科知识的更新速度在加快，许多以往很难、很复杂的知识，可能在学生毕业踏上社会时，已经被淘汰、或者被更新。
以前我们说的“学习”更多地是指，我们把不懂的学会了，这是学科性的思路。但现在“学习”则意味着，你还需要系统性、综合性的思维来做出选择、判断，需要学会借助各方力量来寻求解决问题的路径等等。
面对着时代的飞速发展和人才培养的全新要求，传统学科教学中纯知识性学习的重要性正在减弱。而另一些基于学科基础，与实际、与社会发生联接的内容和学生发展核心素养的培育，其需求正在逐步增大。
在今天，一个人能够掌握一个产品全过程的、所有环节的格局已经过去了。现在人们更多面对的是一种黑箱式的学习方式，很多产品都是由分工协作完成，一个人不需要什么都知道，但这其中学习能力、迁移能力、协同能力等变得很重要。打个比方，你不需要知道你的智能手机到底是怎么工作的，但你很需要知道它们该怎么用。
但这些素养、能力和内容还缺乏清晰的体系和架构，因而即使目前有的已经进入课程体系，也仍是零碎的、不完整的。譬如，创新思维能力培养，学科教学是一方面，但却并不能承担起全部重任。因为创新思维并不局限于某一个学科领域的创新。
因而以学科课程作为主要内容主要核心的课程架构其实已经受到了严峻的挑战。未来虽然传统的分科教学仍然会存在，但比重会下降，更适合人的发展的、更适合智能社会的一种新的课程架构正在逐渐形成。
而一些趋势已经显现，比如以往所有学生都必须学习的、基本相同的学科教学内容正在被打破。从国际趋势看，特别在高中阶段，已经有很多学校开始让学生可以学习不同的学科，或者学习同一学科里面不同水平层次。
上海的高考新政中一项重要的改革“学业水平考”的学科六选三以及合格考、等级考的区分，就是对此迈出的一大步。而在国际课程中，这种学科学习模式已经是常态，比如在IB课程中，实验科学包含了理化生三门学科，但它并不要求学生三门都学，你只要学习其中一门就可以了，但是这一门的学法和传统的不一样，它会从实验科学的角度对这门学科的学习提出更高的要求，这是基于学科群的思想。
同时，多学科、跨学科、甚至是超学科的学科思想被越来越多地运用到基础教育的课堂。比较典型的是美国的STEM教育。STEM最鲜明的特质是，由科学、技术、工程和数学学科所组成，但又不是它们的简单组合，STEM教育是基于项目的学习，是跨学科的、体现合作与团队工作的、运用科学的探究过程和工程设计过程，同时也是关于实际问题解决的、连接抽象知识与学生生活的教育。
在世界许多国家、包括中国，也有许多此类的探索，比如以活动课程、课题研究、探究式学习、主题式学习、项目等为抓手，进行多学科的共同学习、跨学科的共同学习。虽然已有很多途径，但仍然不系统、不完整，仍有待研究和突破。
挑战二：如何让学生学会借用外脑是教育面临的又一挑战
阿尔法狗的出现，意味着智能社会、数字化社会已经向我们逼近，而且这个步伐可能比我们预想得还要快。未来，如果你要这样的社会生存的话，靠自身去掌握事物的全部显然已经做不到了，虽然，你的学科背景、学科水平还是会起到一定的作用，但是这个作用所占的权重会大幅度下降。人更多的要学会借用外脑，让内脑和外脑连接在一起，才能适应未来社会的挑战。
其实今天已经有很多的技术成为了我们人体的衍生，比如汽车就是人脚的衍生。未来还会出现另外一种衍生，那就是脑的衍生，或者说是脑的部分功能的衍生。比如，计算机的记忆功能、存储功能，智能手机的应用等等这些设备其实就都是脑的衍生。
内脑是用自己的大脑，外脑就是借别人的智慧。未来，人的外脑会越来越多，越来越强。
但是人的大脑功能的衍生和人体其他功能的衍生一样，都是要通过学习才能够实现真正衍生的，不学习不会自动得到衍生。许多人其实已经开始广泛地使用外脑了，但这更多的是一种自觉的行为，是人学习的自我选择的行为。但是如何使用、并用好我们的外脑，这部分内容事实上还并没有真正地进入到我们的课程体系中去。
而未来，你能否适应社会发展的需求，能否胜任工作岗位的需要，这跟你对这些衍生功能的学习掌握程度是紧密相关的。
而这个过程中，人的选择能力、学习能力、判断能力就成为了人的核心能力。
所以，今天对人价值的判断标准，已不仅仅局限在你自身的学历水平、知识水平，更多了个以往从未有过的维度，那就是你借助外脑扩展你能力的这种能力。这也就是说，我们不只是要发展自身，还要不断学习运用外手、外脚、外耳和外脑，当社会变得不确定性越来越强的时候，你的学习能力越强、使用工具的水平越高，你应对不确定性的层次就越高，综合实力就越强。
对此，教育是否也做好了准备？
挑战三：学校围墙进一步被打破，校园的概念在重新界定中
于是第三个问题就呼之欲出了，那就是：学校的围墙要进一步被打破。
学校校园原来是有固定空间的，但是现在出现的很多新现象改变了原来的校园的概念。就像人需要借助外脑一样，学校也需要借助外脑，来实现对未来学生的培养，来弥补智能社会下学校在资源和能力上的不足。
现代形态的校园，应该是校园学习和社会学习深入结合。
学生更多的创新能力的养成将来自于，学校与企业的结合，与社会的结合，中学与大学的结合。
在德国，学校与企业的融合非常的紧密。我在德国职业教育学校看到，宝马、大众等公司都把最新的车型、最新的研究成果直接放到学校，学生接触到的都是最前沿的技术和产品。
学生更多的成长与发展将来自于，学校能给学生找寻到的最大程度的资源与课程。
以前教室的配置只有黑板，后来开始有了电脑、屏幕、投影仪、电子白板。在iPad出现以后，其实电子白板就没用了，因为每个iPad就是电子白板。或许若干年后，iPad和智能手机将成为教室新的标准配置。而随着这些的改变，教与学的方式、学校内部的连接方式、人际交往方式都将发生质的改变。但是从另一个角度看，人可能就没有隐私了，变化总会引发新的问题出现。
但学校一定会面临这样的转型，学校打破围墙是必然的，只有从自身与外界的连接中重新审视学校教育，才能重塑学校教育。
拓展阅读
唐盛昌 从教育目标实现看信息技术：重在提升教育对人的影响力
如何从教育目标的实现看信息技术，信息技术不可能在学科目标这一层面起到决定性作用，但是对一个人的思维方式、处事风格等方面的影响非常大。
教学目标的三个层面
要评价教学手段对学生的教育是否有真正的提升，就要从教学目标出发。教学目标有三个层面：
第一层面是学科学习，我国提出的基本技能、基本知识、基本思想和基本方法的四基要求就是以学科学习为教学目标的；
第二层面是对人的影响，比如学习平面几何课程，从知识的角度讲实用性是在下降的，但换个视角，从培养人的逻辑思维的角度讲，确实是有很重要的。实际上学习任何一个内容都会对人的思想、思维方式、行为方式和处事风格产生影响，我们可以很明显地感觉到文科生和理科生在处理问题上的差异，在某种程度上这一层面已经超过了学科学习本身，是对个人发展产生影响；
第三层面是更高的哲学层面，从价值判断的角度看教学目标，超越了一般的日常生活角度。
现在说得比较多的教学目标都是学科层面的，这一层面的内容可以清晰测量，第二层面更多的是定性的概念，而第三层面的价值判断在哲学层次思考的思路就更高了，一般人不会非常清晰地感知到。
信息技术对学科教学的切入脱节
从国际上的主流观点看，还没有非常有力的证据证明使用信息化手段能够促使学习效果有明显的提高，如何判断信息技术在教育方面的作用呢？可以从教学目标达成的角度分析。
信息技术不可能在学科目标这一层面起到决定性作用，利用信息技术培养某种技能，主要不是信息储存，而是将信息转化为知识，这是一个不断训练、操作的过程。比如解题，计算机可以为一个解题很熟练的学生提供什么帮助呢？最多是出几道题，题目还比较死，作用非常有限。因此，信息技术最主要的影响实际上并不在这一层面。
信息技术主要作用于教学目标的第二个层面，从今天的结果看它对一个人的思维方式、处事风格等方面的影响是非常大的。年轻一代都在用手机处理问题，记笔记、写文章等，人与人之间的沟通方式也在变化，大家都在用微信，非常便捷，这背后是思考方式的变化。然而这一层面的目标达成在教育评估中是没有的。前段时间炒得很热的中国老师在英国教学的视频，就是从学科层面做比较，中国的教育方式当然很厉害，但是把第二层面的评估放进来就很难说了。国外提倡的探究式学习实际上是降低了学科学习的要求和目标，提升了教育对人的影响这一层面的要求。在跟美国同行讨论信息化对教育的影响时发现，他们也没有完全落地到学科教学上，信息技术从哪个角度切入是个非常大的问题，现在还是脱节的。
价值判断等哲学层面的教学目标上我们考虑的和国外有区别，国际文凭课程（IB）中信息技术包括两门课，一门课是计算机科学，是技术性的，另一门课是全球视野下的计算机，是人文性的，从社会发展的角度讲述计算机出现后引发的人文方面的问题，包括一连串的伦理问题。中国大多从技术角度思考问题，从人文、伦理、社会等角度对问题的思考还不够。
信息技术重在促进交流和讨论
学科教学是培养思想、方法、技能、知识的，国际上有接受式教育和探究式教育两种主流学科教学模式，信息技术在这两种不同的教育模式下的应用是完全不同的。国内以接受式教育为主，我们看到很多教室都配备大屏幕、投影仪等设备，国外反而少一些。接受式教育中老师讲、学生听，信息技术的应用如何促进效率、效果得到更大的提升，实际上国内的信息化大部分都是这个角度去考虑问题的。
在国外与同行交流时，他们都很难理解我们为什么这么做。国外的探究式教育看重的是交流、讨论，信息技术可以使交流打破空间障碍，国外大量的信息化工作都在优化网络，以便交流更顺畅。而国内一些地方信息技术一直强调如何把应用端做得更好，并不注重网络本身，忽略带宽和网速的问题。现在到学校去参观，演示课上的一个班对带宽、网速、流量的要求都可以满足，但如果作为常态化应用，全部班级同时使用网络就会瘫痪。
国外的教育信息化厉害在网络本身，低成本、速度快，我们现在研发出特别多五花八门的应用，到底有多少用户在用要摸清楚，而网络本身并不强大，资费高，我认为这是目前教育信息化遇到的非常大的瓶颈。
从做课题向探究式教学转型
教学目标的第一个层次是以学科为中心，第二个层次是以人为中心。从教育的大趋势看要从以学科为中心转到以人的发展为中心，但是以人的发展为中心很难量化，而且与以学科为中心之间存在矛盾。比如采用大量讨论的教学方法时，课堂效率大幅度降低，老师控制不好的话课堂教学会散掉，看起来不如学科教学效率高。解决这一矛盾的关键在于教育思想的转变，学校和老师的思路都要随之转变，这是问题的核心。
在现行的教育体制下如何实现教学方式的转变呢？既不能直接从最基本的地方硬转，也不能完全照搬国外的模式。不可否认，我们的教学方式在知识学习方面确实是高效的，只是欠缺在人的发展方面的培养，在基本教学方式不变的前提下，我们另外开辟了一块新的部分——所有学生都要做课题。
中学生做课题跟大学生和研究工作者做课题有什么不一样呢？如果按照对大学生或者研究工作者的标准做课题，对中学生来讲肯定是要求高了。中学生做课题要考虑人的发展因素，在知识不完备、设施条件不充分的情况下，通过做课题来培养学生研究问题、处理问题的能力，改进其思维方式。中学生做课题的明显特点是边学习边探究，与高校里开拓性的创新探究不同，中学生课题更多的是学习性探究，学习、补充不具备的知识。所以唐校长在星河湾学校设置了“专门课程”，这不是一个完全成熟的完整架构体系，而是为学生课题定制的课程，每个学生围绕他的课题开展学习，老师和学生在探究的过程中共同完成。学校主要评价的是学生在研究过程中是否做到科学、合理，而成果的高低并不是评价的主要指标。通过开展课题研究，附带专门课程的学习，人的发展问题通过这条途径就解决了，两个教学目标之间的矛盾就很小了。
不过这种方式要求学科教学的效率进一步提高，压缩时间成本，把无用的、低效的内容压缩掉，以便提供课题研究和专门课程的时间。这样学科教学的老师反而教得更好，学生也学得更快，家长都接受了，成绩不但没有影响，反而提高了。
作者简介：唐盛昌，上海市特级校长、数学特级教师。原上海中学校长；原中国教育学会副会长；原上海市数学学会副理事长；现任教育部基础教育课程教材专家工作委员会副主任、上海市基础教育国际课程比较研究所所长。
