吴砥:六条路径,实现教育信息化2.0
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华中师范大学教授、博士生导师,国家数字化学习工程技术研究中心副主任,教育部教育信息化战略研究基地(华中)副主任吴砥在“第三届中小学数字化教学研讨会”上做了题为《“互联网 +”时代的教育教学创新》的分享,获得现场老师们的一致欢迎。
现在数老师将文字稿分享给大家,不能再错过啦~~~
本文在简要梳理教育信息化发展脉络的基础上,归纳了国际教育信息化的发展趋势;分析了教育信息化 2.0 的背景和未来发展重点;并从教室、教学资源、网络学习空间、教学方法、教学评价和教师发展六个方面提出“互联网 +”教学创新的路径走向和趋势展望。
“互联网+”条件下我们进入教育信息化2.0时代,有六个方面的路径:第一,教室环境成为更智能的新一代教与学空间。第二,教学资源的供给和应用水平全面提升。未来,数字化教学资源会成为学校教材的标配,人工智能将走进中小学教材。第三,教学空间向第三空间延展,突破教室、终端、教具等组成的物理空间,发展完善基于网络的资源空间,学习进入社交空间。第四,以信息化为支撑实现真正意义上的因材施教。第五,大数据支持下的全过程综合评价。第六,信息化教学能力会成为教师职业能力体系的标配。
国际教育信息化的发展是从工具、方法层面的变革开始的,人们起初希望利用技术改良和优化传统教学,让传统教学变得更有质量。随后,教育信息化的实践越来越深入到模式、体系层面的创新,并构建了全新的教学模式,如翻转课堂、MOOC 以及“现象教学”等。甚至在此基础上走得更远,构建了像 AltSchool 这类全新的学校。
这说明,国际教育信息化的发展已逐步摆脱“将技术应用于教学”的初步阶段,进入“用技术支撑教育体系变革”的成熟阶段,正在用技术改变传统的课堂形态、传统的班级形态、传统的学校形态,甚至改变传统的教育生态。
我国教育信息化的发展脉络与国外基本相同,只是在发展节奏上略有差异,在某些方面,国内走得反而更快。
教育信息化 2.0 有三个重点:
第一,资源的开发利用要进一步优化。这需要我们逐步提升教育资源的供给水平和利用水平。从资源供给的角度来说,要提升资源供给能力、扩展资源来源途径、多元化资源开发主体。从资源利用的角度来说,要不断提升资源利用水平,发展MOOC 和在线教育,并促进高质量开放教育资源在各级各类学校的普遍应用。
第二,师生的信息素养要进一步提升。大数据、人工智能、虚拟现实等技术的快速发展,不仅替代了人的部分职能,还改变了人的思维方式和学习方式。未来的教师和学生都更应该增强运用信息技术分析问题、解决问题和创新创造的能力,提升信息素养。尤其要培养学生成为合格的全球数字公民,使学生能够在数字化社会中健康、安全地生存和生活,能够适应信息时代的国际竞争。与此同时,管理者的信息化领导力应进一步提升,教育决策科学化、公共服务系统化和学校管理规范化将成为必然趋势。
第三,技术与教育的融合要进一步深化。以往我们用技术上好一堂课,今后我们要用技术去改造一堂课,改造一个学科,甚至改造一所学校。技术一方面会深度融入学科教学内容,直接与学科知识点紧密耦合,形成一系列直接服务学科教学的专有智能化工具、资源和系统;另一方面会深度融入学科教学方法,直接贯穿教学活动全过程,基于大数据的精确诊断和智能推送将得到全面普及。
在《国务院关于积极推进“互联网 +”行动的指导意见》中指出,“互联网 +”是把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合,推动技术进步、效率提升和组织变革,提升实体经济创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。如果运用这种思维方式来分析“互联网 +”时代的教育,不难发现“互联网+ 教育”强调的是一种改造,是一种变革,而“教育 + 互联网”强调的是一种优化,是一种完善。在教育信息化 1.0 时代,我们更多是在做“教育 + 互联网”,即通过互联网技术和手段去增强与优化原有的教育体系和模式,进而促进教育公平,提高教育质量。到 2.0 时代,我们则希望推进互联网与教育的深度融合,实现对教育的深层次变革,创造教育新生态。当然,这个变革的过程会比较漫长,但趋势是清晰的。那么,在这种趋势之下,会出现哪些路径呢?
教室环境:更具智能的新一代教与学空间
当前,教育信息化给教育带来的最大改变是,我们的教室跟以前大不一样了。尤其最近几年,国内中小学多媒体教室的覆盖率和装备水平提升速度很快。教室装备的质量也开始提升,多媒体教室已由早期的投影 + 幕布,逐渐变为现在的交互式电子白板和液晶屏。从原来的“黑板 + 粉笔”教室,到后来的多媒体教室,再到如今的智慧教室,我们的教室形态经历了两次变迁。目前,智慧教室已开始越来越多地走进学校。它不仅改造了教师端,还改造了学生端,让每个学生都拥有终端,同时进行多人次的交互。教室的布局也发生了很大改变,以适应开展小组合作学习、探究性学习等新型教学方式的需要。
对于未来教室会是什么样子,尽管现在我们不能完全描绘出来,但可以肯定的是,一定会包含虚拟现实、物联网、人工智能、大数据等技术。在这些新技术的支持下,未来的教室肯定会更加舒适、更加便捷,也更加强大。
总体来讲,通过教室构建一个全新的教与学环境,让教师得以摆脱烦琐的事务,集中注意力去做更有创意的事情,让我们的教学品质得到提升,是我们即将面临的一个典型变化。能够看得到的趋势是,信息化基础设施会成为学校基础设施的标配。
教学资源:资源供给和应用水平的全面提升
十年前,教师苦于没有资源。今天,教师苦于资源太多,但没有好资源。教育信息化 2.0 时代的教学资源要从专用资源向通用资源迈进,为全新教育形态的塑造开辟新可能,因此其特征可概括为“资源来源极大丰富、组织方式全面改变、资源形态彻底重塑、供给方式全面升级”。
我们可从数字化教学资源的四个要素(供给主体、购买主体、应用主体和供给模式)来观察其发展趋势。从供给主体来看,当前国内教育资源体系大致可分为三类:一是由企业开发,由学校或地方教育行政部门购买的个性化资源;二是由学校开发,并由学校教师自己形成的校本资源;三是由政府投资建设,学校免费使用的开放性资源。其中,最能体现学校教师创造力的是第二类校本资源。尽管这类资源目前所占的比例并不大,但正在快速发展之中。从资源的购买主体来看,会更加丰富多元,主要包括区域、学校、教师和学生等购买主体。
从应用主体来看,很多教师倾向于通过搜索引擎去查找资源,也有越来越多的教师开始使用各级资源平台。
从供给模式来看,正从买资源向买服务转型。十年前很多学校强调资源要“为我所有”,所以大量购买光盘、磁带库和磁盘库。现在很多学校强调的是“为我所用”,所以开始买账号、买服务。今后数字化教学资源会成为学校教材的标配,传统出版商如果不提供配套的数字化教学资源,将无法获得更强的竞争力。
网络学习空间:“互联网 +”时代教学新阵地
信息时代课堂教学的物理边界已被打破,教学活动已由线下拓展到线上、由课内拓展到课外。教学空间的拓展必然导致网络学习空间的普及。这为学生的泛在学习提供了很好的支持,学生在任何时间、任何地点,用任何终端都可以学习。
网络学习空间是网络条件下从事教学活动和教学管理的基本平台,具有实名制、组织化、绿色安全、可控可管等基本特征,旨在为所有想在网上进行的教学活动或教研活动提供一个网络阵地,逐步形成网络条件下教学活动管理、组织和服务的基本体系。
在教育部推进教育信息化的重要措施“三通两平台”的实施过程中,“宽带网络校校通”和“优质资源班班通”做得很好,但“网络学习空间人人通”相对来说还不够理想。很多教师和学生虽然拥有了自己的空间,但空间开通之后,应用情况、访问频率并不太高。因此,2018 年 4 月教育部发布的《网络学习空间建设与应用指南》,提出网络学习空间六个方面的建设目标:重构学习环境、优化资源供给、改革教学模式、重塑评价方式、创新服务模式、提升治理水平。今后,教师如果只能驾驭传统空间,而不能够驾驭网络学习空间这一新阵地,将很难适应新形势的发展要求。
教学方法:对差异化教学的更好支持
所有教学方法的改进只有一个目的,那就是真正实现以学生为中心的教学。以往我们无法解决教学规模化与个性化的矛盾。因为教师往往要面对很多学生,无法顾及每个学生的学习需要。要实现真正意义上的以学生为中心的教学,必须依靠大数据或人工智能等技术的支持,为每个学生提供个性化的服务。例如,可汗学院的学生来自全球各地,但每个学生都能得到独一无二的服务,这并不是因为它拥有几十万个教师,而是在它的后台有强大的技术做支撑,可以为每个学生提供个性化的数据分析和学习干预服务。
在新技术的支持下,学生、教师、管理者、家长等各种角色是广泛连通的。角色间的互动关系是网状的,因此互动更为充分。在时间维度上,我们可以重构教育教学的流程,对课前、课中、课后,都可以运用相应的技术手段加以辅助,以实现课堂教学过程的重构。这样教师就可以摆脱烦琐的工作,大大减轻工作压力,教学质量也会得到大幅提升。有了数据和技术的支持,我们就可以真正做到以学生学习为中心、以学习效果为中心、以学生发展为中心,这样的课堂才是我们期望的理想课堂。
教学评价:大数据支持下的全过程综合评价
大数据支撑下的评价,一定会改变传统的评价方式。现在已有一些 APP 可以帮助教师搜集学生的错题,然后进行有针对性的推送,大大提升学生的学习绩效。大数据可以改变我们的评价内容,从单纯对知识掌握情况的评价转向知识、能力、素养并重的综合性评价,从总结性评价转向过程性评价。
评价手段也从对试卷、问卷的评价,转向大数据采集分析系统。典型的例子是可汗学院的仪表盘,它会告诉教师学生现在学到何种程度,掌握状况如何,哪个点上有问题需要干预。所以通过数据分析的方法,可以把学习过程和结果可视化,把学习的进度和测试内容个性化,以提供更好的学习体验。又如美国哈佛大学的学习分析系统和普渡大学的课程信号系统,采集分析学生在学习系统中的登录次数、持续时间、关注内容等,预测学生在课程中的表现,从而进行精确诊断,提前化解教学和学习危机。
教师发展:“互联网 +”时代的数字教师
技术与教育的融合发展必然导致对教师能力要求的提升。如果把教师的能力看作一个金字塔,那么在第一层,教师往往更关注技术的学习;如果教师可以制作 PPT 并应用 PPT 教学,那么他的能力处在金字塔的第二层;如果教师能制作微课并翻转课堂,那么他的能力就已进入第三层,即使用技术促进教学法创新。最上一层则是教师运用信息技术促进教学变革。显然,大部分教师目前的能力处于第二层,少部分处于第三层。
“互联网 +”时代,对教师信息素养的要求被提升到前所未有的高度,教师的能力标准将被重新定义,对教师的职业要求将全面更新。新时代数字教师的能力必须是学术、艺术和技术三者的结合。所谓学术,即紧跟学术前沿,通过研究教学方法学习先进的学科知识;所谓艺术,即借鉴和吸收传统教学过程中优秀的教育教学方法和经过历史积淀形成的教育教学内容;所谓技术,即以现代信息技术为主体的现代教学手段。
今后,教师信息化教学能力将融入教师岗位能力范畴和职级评聘考核体系,成为教师职业能力体系的标配。相应的,教师的角色也应该从原来知识的占有者转变为学习活动的组织者,从知识的传授者转变为学习的引导者,从课程的执行者转变为课程的开发者,从教书匠转变为教育研究者,从“教教材”转变为“用教材教”。因此,虽然技术不会取代教师,但教师如果不具备相应的技术素养,未来很有可能无法胜任工作。
信息化发展具有非常明显的阶段性规律,比如说有导入(教师和管理人员对信息技术在教育教学和管理中的作用有所认识)、应用(信息技术在教育教学和教学管理中已经得到普遍应用)、融合(信息技术全面深入应用到学校的教室、实验室和办公室)、变革(学校和教育机构开始采用信息技术重构学校的组织结构,教师开始应用信息技术重组教学形态)等阶段。不难发现,技术改变教育是由外到内、由浅入深的过程。技术最初改变的是环境、工具和资源,接下来改变教学方法、学习方式和教学设计,再接下来改变教育理念和文化。
在未来,技术将引发三大变化:一是人才理念的改变。工业时代与信息时代对人才的定义出现了很大差异。以前被认为优秀的人才,在信息时代不一定优秀,而有一些我们没有关注到的能力,则可能在信息时代非常需要。比如工业时代强调人的基本知识储备、基本技能掌握的重要性,而信息时代更注重个体的创新、协作、批判、沟通能力,人在价值辨识、学习方式、创新意识、实践能力与审美情趣等方面的需求都发生了深刻的变化。
二是教育对象的改变。当数字原生代入学之后,他们的学习方式、学习习惯都与教师表现出很大的不同,他们依赖技术获取信息、开展社交活动和交流,他们更善于迅速处理信息,同时他们对课程的质量要求也更高。
三是教与学条件的变化。师生所处的环境与资源已然发生了很大的变化,今后变化的速度还会加快。如两三年后,5G 会彻底颠覆人们关于网速的概念;云计算会催生“互联网 +”在线课堂的新业态,在一定程度上解决优质教育资源短缺的问题,有的名师在线上的学生可以成千上万;人工智能与人类智能的结合,会挑战传统教师角色,教师将集中精力在人格塑造、心理干预以及素养培育等工作上。
所有的这些改变都源于同一个根源,那就是我们的教育生态与社会生态应相互匹配。农业社会有农业社会的教育生态。进入工业社会,传统的教育生态无法匹配,于是人们对其进行了改造。今天,我们学校的制度,如统一教学大纲、统一教学计划、统一教材、统一考试等,都是经过工业化改造后的教育生态。迈入信息时代后,技术导入会引发教育生态的再平衡,很多传统意义上的人才现在不需要了,而现在所需要的人才,传统教育又培养不出来,所以我们会构建一个信息时代的教育新生态。目前,我们正处于信息技术在教育领域广泛应用的量变层面,逐步会进入信息技术支撑的教育系统性变革和创新的质变层面,以实现真正意义上的因材施教,优化业务流程,变革组织结构。
教育的愿景是培养面向21世纪的创新型人才,促进人的全面、自由、个性化发展,提供全纳、公平、优质的教育,促进人的终身学习。由于种种原因,以往我们更多关注教育的规模化,忽视学生的个性化成长。信息技术与教育融合是教育现代化进程中必不可少的一部分,技术能够帮助我们实现规模化和个性化的统一,推动教育的变革与创新,构建网络化、数字化、个性化、终身化的信息时代教育新体系。
本文系国家重点研发计划项目——教育大数据分析挖掘技术及其智慧教育示范应用“基于大数据的教学效果评价技术”(课题编号:2018YFB1004504)的阶段性研究成果。
作者吴砥系华中师范大学教授、博士生导师,国家数字化学习工程技术研究中心副主任,教育部教育信息化战略研究基地(华中)副主任;饶景阳系华中师范大学博士研究生,教育部教育信息化战略研究基地(华中)助理研究员
文章来源:《中小学数字化教学》2018年第7期,原标题《“互联网 +”时代的教育教学创新》,文章有删减
责任编辑:牟艳娜
微信编辑:李中华
监 制:朱哲
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