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北师大余胜泉:智能时代未来学校课程变革

余胜泉 教育信息化100人 2023-12-16



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近日,在华中师范大学东莞附属中学举办的“大湾区未来教育论坛”上,北京师范大学的余胜泉教授发表了名为《智能时代未来学校课程变革》的精彩演讲,提出了未来学校课程变革的五大方向。


分享 | 余胜泉
整理 | 焦晓娣
来源 | 大湾区未来教育论坛


 以下内容根据余胜泉教授的大会发言整理

智能技术正在推动整个社会生产领域发生巨大的变革。从第一次工业革命的蒸汽机,到第二次工业革命电力的广泛应用,再到第三次工业革命电子、IT、工业机器人等信息技术得到发明应用,当前智能技术的快速发展预示着第四次工业革命的时代正在到来。


第四次工业革命的核心特征是个性化、柔性化的智能生产。制造业已经在向个性化、柔性化发展,而我们的教育还处在统一模板的流水线时代。学生在入学之前个个特色鲜明、个性鲜明,但经过我们学校的加工以后变成了同一模板、同一类型的人。

未来学校,是选择合适的课程与学习,以适应儿童的发展,还是让儿童去适应固化的学校?这正是我们国家基础教育改革和发展的一个关键点所在,也是未来教育、未来教学、未来课程变革的关键点所在。
 
实际上,学校的形态与其所处的时代是紧密相连的。
 
在工业化时代,与工厂生产方式相符的设计思想,深深地影响了现代教育制度的设计,并在现代学校的学习环境、课程内容、学习方式和评价方式上得以体现。比如工厂:

工厂需要有专门的场所,所以学校里有封闭的校园;


工厂有不同的工种,不同的社会分工,所以学校是分科教学的;
工厂里进行的是流水线生产,所以学校也是固定课堂的全日制教学模式;
工厂所生产出的产品是标准产品,需要经过标准的质检,所以学校也有一些标准化考试,对人才培养的质量进行检查。

我们现在的学校体系,是跟工业化时代的大规模化工业生产相符的设计思想。而这种设计思想到了现在的智能时代,到了智能社会,到了互联网社会,很多前提和基础都发生了变化,很多的根基正在被智能技术所动摇。

《大教学论》所奠定的现代学校的制度体系有两个基本的前提假设:

教育假设1:教育必须将孩子集中到一个地方,让他们学习一个固定的时间长度。


教育假设2:采用基于年龄、学科的学生组织方式,对同一学习内容采用相同的教学方式。

只有这样组织,才能具有规模化效应,教育才会具有大面积普及的现实可能性,但随着智能技术的发展,我们不仅可以完全可以打破这种前提假设,既能做到大规模的覆盖,又能知道跟每个人能力相匹配的个性化和质量。智能技术已经颠覆了传统学校赖以建立的两个前提假设。

21世纪中后期将出现一些从根本上进行重新设计的学校,它们将展示一系列重组教育的可能性,这其中包括:学校根据学生的能力而非在座时间或其它因素来组织学习,为学生提供更灵活的课程安排,更适合学生的个体需求,而不是按照传统的学期或固定的课程节奏来组织;学校开始将网络学习融入其中,为广大的学习者拓展了学习的机会,在线教育将会无缝融入到教育的过程中,为学生提供更具个性化、精准化、适应性、选择性的课程体系。
 


未来学校的整个组织形态都会发生变化。未来学生和他们的家长可以制定个性化的学习课程与活动,以反映儿童的个性、兴趣、家长的目标和价值观。举个例子,可能某个孩子在北京四中念书,但他有些课可以学北师大附属实验中学的,有些课可以学人大附中的,还有些课是来自科技馆的,学生的课程并不见得必须来源于某一所学校,而是社会性的、多元的。
 
学生带电脑上学,人人拥有电脑将成为事实。不管家长是否愿意,校长是否愿意,未来学生人人都拥有一个类似于平板电脑的智能装备将是一个必然的趋势,这种装备已经不存在经济上的障碍,批量购买价格并不会多贵,完全可以成为书包里面的一个标准配件。
 
面对学生越来越多的装备,最无能的就是一味的禁止,真正聪明的校长应该要建设自己的网络教育空间,要使得自己学校的网络空间里充满着各种服务,要让学生来到这个学校以后,能够获得通过网络提供的多元供给的个性化服务,实现线上线下融合的育人空间。

当学生拥有电脑以后,学校的办学空间将不再仅仅是实体空间的几万平米,而有一个更大的网络空间,而且网络空间和虚拟空间相互交织在一起,不分彼此、不分你我。


学校办学空间大幅度扩张,既包括校内的实体空间,也包括网络上的虚拟空间,虚拟空间中包含了丰富的、可供选择的个性化教育服务,它为学生提供丰富的、优质的、个性化的教育资源和供给的服务。现在真正聪明的校长不仅要建设实体空间的校园文化,还应该建设网络空间的校园文化,使得网络空间充满着各类教学服务。
 

 
当网络空间成为办学空间核心组成部分以后,学校的办学主体,也就是学校教育服务供给的主体,课程的表现形态、课程的结构和课程的实施方式都会发生意义深远的改变。
 
在新的未来学校理念的指导下,在智能技术的支撑下,在虚实融合的办学空间的支持下,我们未来学校的课程会发生哪些变化?


 

01

课程形态变革:虚实结合



课程形态会发生变革,虚实结合将是未来学校课程的基本形态。
 
在线课程将成为学校日常教学的常规设置,课程将会越来越多地体现出线上、线下融合的特点。课程的表现形态、课程的载体,不再只是一本教科书,一本练习册,而是在线课程等多元化的、立体化的形态。随着虚拟空间跟现实空间交织在一起,会是一种无缝的课程新形态。
 
有了这种虚拟空间的在线课程形态以后,我们的课程可以支持学生无处不在的学习。通过手机、平板,学生可以在日常中学习,可以在野外考察中心学习,可以在教室学习,可以在非正式场合学习,可以进行探究性学习。通过一个平板电脑可以获得无处不在的知识,实现一种无处不在的学习。
 
可以转变学生获取知识的途径,学校不再是唯一获取知识的主要场所,教师不再是教授知识的唯一角色,获得知识不再是学生来学校的唯一目的,游戏学习、同伴学习将越来越普遍,学校成为运动场、音乐厅、美术馆等重要的社交空间。尤其是在双减的背景下,我们既然压缩了课外辅导的服务,就应该增加科技场馆、音乐厅、博物馆、青少年宫等这种社会机构所供给的新形态课程资源。学生不仅仅可以获得学科知识方面的发展,在其它方面也能够得到很好的发展,这些必须要靠社会化的方式来供给,而不仅仅是依靠单一学校就能解决,所以我们要转变学生获取知识的途径。
 
未来学校会通过社会化的途径,提供丰富、多元的选择性课程。在线下有成百上千的课程,在线上有成千上万的课程。各种丰富多元可供选择的课程结合在一起,可以促进学生多元化的、个性化的发展。要想实现学生个性化发展,首先供给的内容就要足够丰富。每个人的发展方向、发展途径、特长是不一样的,要满足每个人的特长,就要提供足够丰富优质的课程服务,单纯依靠学校里的有限老师,那么课程也是有限的。唯有通过互联网,通过智能技术丰富网络上的供给,通过互联网连接社区优质的课程资源,把它形成一个课程资源的网络,才能丰富我们课程的供给,才可以给学生提供多元的、丰富的课程选择,只有这样才能够实现个性化教育的前提和基础。

只有丰富多元的优质课程才可以实现个性化、智能化。通过智能技术,我们可以精确了解学生的学科能力水平、个性特点、体质健康等,知道这些方面的情况以后,我们完全可以因人而异地给学生制定个性化的课程方案。

在丰富、优质、多元的课程体系下,每个学生选择具有个性特点的课程体系、课程服务,实现每个学生都有自己的课程表,都有个性化的课程方案,各不相同。
 
在通过数据了解学生个性化的前提下,我们在实体空间提供成百上千的课程服务,在网络空间提供成千上万的课程服务,形成每个学生因人而异、各不相同的、个性化的课程方案。

所以在这种丰富、优质、线上线下结合的模式且大数据支持下,未来学习的形态或许是一种自组织的行为。只要给学生提供多元优质的智能服务,给学生提供网络空间,通过数据让学生了解自己的个性、特长,学生就可以自主选择实质空间和网络空间的各种服务,学习成为一种自组织的行为,而老师的职责就是在背后陪伴、帮助、督促、检查学生的学习,这正在也即将成为未来学习的重要模式之一,各类学校也开始逐渐重视这种学生的SOLE(自组织学习环境)能力。
 
我们不要低估学生的自主学习能力,疫情期间很多学校的升学率或者成绩创了新高,离开了老师单纯的讲述以后,学生利用足够丰富的优质资源,实际上可以学得更好。所以说,我们要给学生提供更多个性化的、优质的课程服务,通过线上、线下结合,促进学生个性化的发展。

 


02

课程结构变革:跨学科整合



课程结构会发生变革,我们越来越强调跨学科的课程整合。
 
现在学校里的分科课程把内容割裂开了,使得学生学到的是知识的碎片,而在实际的生活中,我们面对的现实问题是综合性的问题,不会只是单一的语文问题、单一的数学问题等单一的某个学科问题。我们面临的生活场景都是现实的、多学科的、真实问题的场景,而非各自分裂的。

实际上这种分裂的课程让学生学到了知识,但是并没有让学生获得能力和素养,所以我们现在特别提出关键能力核心素养的发展,我们越来越强调要把多学科的内容整合在一起,形成跨学科的、整合性的结构,从分科知识到跨学科的知识,最终实现学生关键能力核心素养的发展。
 
课程的综合化就是要改变过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状。加强学校教育与社会的联系,改变封闭办学、脱离社会的倾向。强调不再以学科为中心组织教学内容,不再刻意追求学科体系的严密性、完整性、逻辑性,重视将新知识、新概念的形成建立在学生原有经验的基础上,使学习者有能力认识事物的整体,培养学生创新思维和应用技术的能力,促进核心素养的发展。

现在国家新课标强调关键能力核心素养的发展,而这种核心素养的发展是做题做不出来、刷题刷不出来的,一定要把知识放在真实的问题情景中去,让学生解决跨学科的知识问题情景,通过这种跨学科情景问题的解决,促进知识的迁移和运用,从而发展学生的高阶思维,实现关键能力与核心素养的培养。要想实现核心素养的发展,我们既要有学科课程,更需要跨学科的、综合性的课程,如果没有跨学科、综合性的课程,要想实现这种关键能力核心素养的发展是根本不可能的。


教学范式是以特定的学习理论与教学理论为指导的,随着学习理论与技术的发展,教学范式也随之发生变化,从以知识传递为主向知识建构与知识创生转变。
 
从老师讲、学生听、模拟考试这种讲授操练性的教育范式,到老师精心设计问题、精心准备资源、精心设计学习活动、精心设计评价、精心准备学习工具,一步一步引导学生在解决问题的过程中学习。

这种学习方式既能让学生达成对知识的深刻理解,同时又让学生在学习过程中有更多的交流、讨论、独立自主思考、协作的机会,学生的各种能力和素养都能得到表达和训练。在这个过程中,学生甚至能够进一步创生自己的情景性知识,促进学生高级思维能力的发展。
 
所以说,项目式课程或者跨学科课程,强调教学范式要从知识接受性的教学范式到知识建构性的教学范式,再到知识创生性的教学范式转变。


我们在课堂教学中,不仅要让学生达到了解、理解、掌握的层面,也就是知识领会、应用层面的目标,还要把知识放在真实的情景问题中,利用智能技术作为认知工具来促进学生分析、综合评价乃至于创造,促进学生高级思维能力的发展,要从浅层次的认知到深层次的认知,最终要通过智能技术作为中介来促进学生高阶思维能力的发展,促进学生深度的学习。

富有挑战性、培养学习智慧的深度学习将成为未来教学的重点。在课堂教学中,我们不仅是要让学生了解一些知识,更需要发展学生的全球意识、协作能力、学习和创新技能、信息技术基本素养、公民素养。

智能时代不需要机械操练,人工智能不能用于训练考试机器,某些公司宣称的纳米级知识点拆分、刷题的适应性学习不应该是人工智能教育应用的主要方向,智能时代需要从以发展智力为中心向智力和非智力协调发展转变,从学科知识获得为中心到核心素养转变,智能时代需要人机结合的能力与素养。

现在很多号称一个知识点一个知识点练习、基于练习的行为数据选择不同的题目就是适应性学习,然后认为知识点都掌握了以后,就获得了这个学科的知识,这是不对的。举个例子,拥有1万个汽车零件等于拥有1辆汽车吗?把知识点拆分成1万个小知识点,每个学生挨个知识点过关,也同样不等于学生了解了学科知识、更谈不上理解学科的思想。

所以现在新课标、新教材越来越特别强调大单元的教学、核心概念的转变,而不是刷题的适应性教学。

智能时代的课程教学一定要强调跨学科整合,让学生了解知识和知识之间的有机联系。比如,二元一次方程的解的物理意义是什么?它是平面几何两条直线的交点。要让学生了解知识在不同领域的表现和特征,这才是真正的关键学科能力和学科素养,而不仅仅是操练和练习的内容。
 


要转变学生获取知识的方式。要从关注“双基”到关注“四基”,从关注基础知识、基本技能,到关注基础知识、基本技能、基本思想、基本学习活动体验,培养学生的“四能”,即发现、提出、分析、解决问题的能力。要从灌输式的教学变成建构式的、问题解决式的、探究式的、知识创生性的教学范式,转变学生获取知识的方式。

总之,在课程结构变革方面,我们的课程越来越综合化,越来越强调转变教学范式,转变学生获取知识的方式,促进学生关键能力核心素养的发展。



03

课程实施方式变革:人机结合



课程的实施方式会发生变化,我们越来越强调人机结合的课程实施方式。

现今的课程实施方式就是老师每节课站在课堂上讲45分钟,一天8节课,我们是不是可以突破这种课程实施方式?

从长远来看,我觉得课程的知识性传递部分,人工智能一定会比人强,这种教学一定会被互联网、人工智能所取代。而课程的育人部分,就是课程促进学生能力和素养发展部分,将是一种跨学科的、综合性的课程形态。
 
我们的课程实施方式越来越强调个性化、适应性、精准化。从长远来看,知识性的教学一定会被人工智能所取代,教师的业务重心将会发生转移。比如现在的英语课,学生如果能学会使用可以背单词、练口语、学语法、深度阅读的多种软件,并将其从头至尾玩通,那不上英语课的学生英语同样会很好,甚至会比老师讲课的效果还好。但是实际上学生最大的问题什么?问题是学生没办法坚持住,没有毅力,这个时候实际上要求老师转变角色,从知识讲授者到学生学习的陪伴者、督促者、检查者、激励者,未来我们一定会出现这种人机结合的形态。
 


未来教师的工作形态会发生变化,讲课只是其中一些环节,不是每天必须要做的事。未来教师的工作形态越来越强调学习服务设计与开发、个性化学习指导、综合性学习活动组织等多个方面。

老师的职责是教书育人,实际上教书性的工作,会越来越多地被互联网、人工智能所取代,老师育人的工作则会越来越重要。教书育人在学校里绝不是单一教书,教书的工作互联网的效率越来越高,而课程育人的方面,一定需要老师跟学生深度互动,在问题探究的过程中实现。
 
未来的教师的工作形态可能会发生意义深远的改变,发生实质变革。以下只是展望的一种形态:
 
课前会变成智能备课、电子签到;课中会变成针对性教学、在线教学、深度互动、实时记录、开放资源、个性化指导、过程监控、环境管理;课后会变成智能批阅、智能分析等等。

老师现在每节课讲授45分钟的工作形态可能会发生实质性的变化。教师的服务会体现人机结合,教师与人工智能的结合,优势互补,可以大幅度提高教师工作效率,增强教师处理更高层次问题的能力,从而显著提高教育体系的生产力。
 
未来人工智能可以干什么?可以做自动批改作业、学生能力测评、个性化智能教学、智能答疑辅导、综合素质评价报告、心理健康咨询、体质健康监控、学生发展指导等等。


实际上,人工智能将会带来教师智力劳动的解放,教师能够有更多的时间和精力来关心学生心灵、精神和幸福,有更多的时间与学生平等互动,激发学生求知本性,能够实施更加人本的教学,使得学生更具有创造性、创新性。

如果我们想提高教育体系的生产效率,唯一的路径就是要借助科技,离开科技想提高效率是非常难的,就像现在的“双减”,课后三点半给老师带来越来越多的任务,老师也是人,不可能一天工作24小时。给老师增加工作时间,就要用人工智能使一些简单重复的工作量降下来,要通过技术来提高效率,这体现的便是人机结合。

 


04

课程评价变革:发展性评价

 


课程评价会发生实质性的变化,课程评价越来越强调发展性的评价。
 
从评价可实现目标的角度来看,会越来越从注重知识、基本能力的评价到关注德智体美劳全面发展的评价。

评价功能的方面,越来越强调从甄别、选拔到精准改进促进发展;评价对象方面,从面向部分学生到面向所有学生、关注每一个学生;评价的能力本质方面,从关注个体能力、绩效表现到关注团队、群体协作的表现,从关注个体的知识迁移运用到人机结合的知识应用等等,实际上整个评价体系都会发生变化。
 
基于“数据”的发展性评价,可以通过智能技术自然地采集到学生学习过程中的多模态数据,按照各种模型进行分析,可以了解学生的知识状态、知识误区、学科素养、认知能力、学习风格、注意力、情绪情感、学习轨迹,形成一种全面的发展性评估报告,给学生提供一个二三百个参数的报表,告诉学生这一学期的知识掌握了哪些,非智力因素发展的情况怎么样,核心素养发展的情况如何,学科能力分析情况怎样。这个发展性评估报告就像去医院体检以后所获得的体检报告。
 
基于这种发展性的评估报告,可支持实现“因材施教,个性发展”的教育理想。

 


05

课程治理的变革:基于数据



我们的课程治理会越来越多地强调数据,数据将成为课程、教学最重要的资产。

数据将成为教育大数据生态系统的基石,班级、实验室、课本和课程是最重要的数据平台,连接各种孤岛式的系统,在教育业务流程中形成无缝的数据流,既使用数据又生成数据,是未来学校信息化的重点。

未来数据将成为课程最核心的要素,数据要服务于学生、学科教师、班主任、年级主任、教学主任、校长、教研员、教育行政人员、家长多个主体。数据可以嵌入到我们学生的学习、教学、评价、教研、管理、培训、服务多个业务环节,促进业务有效的提升,实现基于大数据的、整体的、效率的提升,使得数据成为课程最核心的一种要素。
 
基于大数据推进课程实施的协同治理。以前我们设计的课程涉及到很多角色、很多活动,这些角色和活动以前是相互不往来的,现在如果有了学生的学习数据,把这些数据收集到学生学习过程中的各种数据,使得这些数据在学校的各个角色、教育行政部门的各个角色、研究部门的各个角色、家庭各个角色之间无缝流转,使得每个角色都有几项工作能够利用数据大幅度提高效率,那整体的教学质量就能够得到显著的提升,可以通过数据有效促进课程实施的协同治理。
 


基于教育大数据,建立促进个性发展的课程与教学体系,是未来学校发展的基本趋势。我们要改变老师一刀切的、统一的、讲授式的教学模式,在了解学生数据的前提下,给学生提供个性化、选择性的学习,提供教师的精准教学,提供线上、线下融合的学习空间、权威知识群、学习社区、精准学习内容与学习活动、面向学习过程的评价、领域专家、学习同伴。建立一种个性发展的教育体系,是我们未来课程发展的一个基本趋势。


《中国教育现代化2035》是我国第一个以教育现代化为主题的中长期战略规划,是新时期推进教育现代化、建设教育强国的纲领性文件,定位于全局性、战略性、指导性。其中就提及,“实现规模化教育与个性化培养的有机结合”。这核心就是要靠大数据,靠人工智能的新技术,既可以实现每个人都有、每个人都合格的公平,又可以实现与每个人能力相匹配的质量。

 


结尾

 
我们要建立适合个性化发展的课程服务体系,要迎接智能时代的人才培养方式。在古代社会,我们的课程是小规模化的、个性化的;到了工业社会,是大规模化的、非个性化的;到了现在的智能时代,我们要实现个性化与大规模化的结合。既要实现个性化,又要实现大规模化,这是我们未来课程育人方式的核心转变。
 
美国有一个先锋学校,名为Altschool,概括来说,这个学校有三个核心特征:小班化、个性化与快速反馈、项目式学习。


这个学校通过小班化、包班制、混龄组班来加深老师和学生之间的联系,课程实施是网络学习加项目式学习,知识部分通过平板让学生自主学习课程,育人部分通过项目式学习促进学生能力的发展。
 
这是一个先锋探索的学校,当然这个学校在商业上并没有很成功,但是这个学校展示了未来课程变革的一种可能性。我觉得在商业上之所以不成功,还是因为我们很多传统的教育教学思想、教育观念起到了阻碍的作用。
 
我们新技术生产力发展到了一定程度,但是生产关系没有改变,所以新技术进入教育主阵地出现了各种问题,如果生产关系发生转变,我坚信课程的形态一定会体现出这种新的趋势。
 
面对变革,我们的教育准备好了吗?我们不要固步自封,要用心倾听技术时代变化和变革的声音。未来,课程的形态、课程的结构、课程的实施方式、课程的评价、课程的治理等一系列内容,都会发生意义深远的变革。


专家简介 | 余胜泉,北京师范大学教授、博士生导师,北京师范大学未来教育高精尖创新中心执行主任。


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