摘要:人工智能、大數(shù)據(jù)、AR/VR、 “互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)在教育中迅速普及,催生了智慧教育、 “互聯(lián)網(wǎng)+”教育、未來(lái)教育等,但信息化還沒(méi)有真正給教育帶來(lái)大規(guī)模常態(tài)化的革命。從人的培養(yǎng)過(guò)程動(dòng)態(tài)多變性入手,分析了其他行業(yè)只要買到好產(chǎn)品就能夠直接帶來(lái)進(jìn)步,而教育即使配備最好產(chǎn)品也不一定就能夠?qū)崿F(xiàn)革命的深層次原因。以信息化的視角,對(duì)教育問(wèn)題做了合適的層級(jí)劃分,對(duì)不同層級(jí)教育問(wèn)題分別提出了相應(yīng)的信息化途徑與工作范式。在此基礎(chǔ)上,從價(jià)值定位和取向、智能技術(shù)支持問(wèn)題解決新模式、智能支撐環(huán)境、實(shí)施組織和保障體系等層面,對(duì)智慧教育內(nèi)涵做了深入分析。從教育信息化由產(chǎn)品應(yīng)用轉(zhuǎn)段升級(jí)為教育創(chuàng)新,基于人才培養(yǎng)量化標(biāo)準(zhǔn)全面捕捉學(xué)校辦學(xué)問(wèn)題,全面運(yùn)用智能技術(shù)有效支持教育活動(dòng)實(shí)施,在智能生態(tài)育人環(huán)境中常態(tài)化開(kāi)展智慧教育活動(dòng)等方面,系統(tǒng)分析了智慧教育學(xué)校應(yīng)具備的核心特征。
關(guān)鍵詞:人工智能;智慧教育;教育革命;人網(wǎng)融合
中圖分類號(hào):G434
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
人工智能、大數(shù)據(jù)、AR/VR、 “互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù),在教育上的應(yīng)用如雨后春筍般撲面而來(lái),智慧教育的熱浪正在鋪天蓋地席卷各地。但是,到目前為止,信息化還沒(méi)有真正給教育帶來(lái)大規(guī)模、常態(tài)化的革命性(結(jié)構(gòu)性)改變[1]。尤其是在課堂教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)方面,盡管很多應(yīng)用都冠以人工智能、大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”等名頭,但大多數(shù)仍然是以產(chǎn)品為中心的應(yīng)用,所起到的作用還不夠顯著,還沒(méi)有真正體現(xiàn)出人工智能等技術(shù)應(yīng)有的價(jià)值和作用。甚至有的還沒(méi)有搞清楚到底什么是智慧教育,就盲目地搞上了智慧教育。
大多數(shù)領(lǐng)域,只要買到好產(chǎn)品或系統(tǒng),就能夠直接帶來(lái)行業(yè)進(jìn)步,甚至是革命。為什么在教育中,即使配備了最好信息化設(shè)備和系統(tǒng),也不一定就能夠?qū)崿F(xiàn)教育的真正革命呢?我們究竟該如何做,才能真正將以人工智能為代表的信息技術(shù)在教育中最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和作用呢?
下面,從教育領(lǐng)域信息化的特殊性和可行途徑,智慧教育內(nèi)涵和智慧教育學(xué)校核心特征等方面深入討論人工智能、大數(shù)據(jù)、 “互聯(lián)網(wǎng)+”及AR/VR等技術(shù)如何有效支持教育的變革與創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)教育深層次革命等問(wèn)題,為進(jìn)一步抓好教育信息化工作提供參考。
一、教育信息化特殊性與可行途徑剖析
(一)教育信息化特殊性認(rèn)識(shí)
任何領(lǐng)域的信息化,其目的只有一個(gè),就是解決領(lǐng)域工作中所存在的問(wèn)題,特別是在常規(guī)條件下不好解決甚至是無(wú)法解決的問(wèn)題。各個(gè)領(lǐng)域中所存在問(wèn)題是多方面的,也是多種多樣的,有質(zhì)量方面的,也有效率方面的。其中,效率方面的問(wèn)題,基本上無(wú)需改變工作流程,主要是通過(guò)提供便利工作平臺(tái)就可以解決。而質(zhì)量方面的問(wèn)題則不然,一般情況下是需要改變工作流程再用技術(shù),才有可能解決問(wèn)題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量提升。如果有了新的手段和條件,找不到解決問(wèn)題的新思路和新方法,也照樣解決不了所存在的問(wèn)題。因此,只有在技術(shù)支持下找到了解決問(wèn)題的新思路和新方法之后,再按照新思路和新方法的實(shí)際需要應(yīng)用技術(shù),技術(shù)才有可能真正發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和作用。
大多數(shù)領(lǐng)域的工作流程單一,且基本上是通用的。即便工作流程存在缺欠,創(chuàng)新后的工作流程仍然是單一通用的。因此,只要按照所創(chuàng)新流程的實(shí)際需要研制出新產(chǎn)品或支撐系統(tǒng),就可以通過(guò)新產(chǎn)品或支撐系統(tǒng)將所創(chuàng)新的工作流程全面推廣應(yīng)用了。正是這個(gè)原因,在其他領(lǐng)域中的信息化工作,基本上是采取以產(chǎn)品購(gòu)買或系統(tǒng)建設(shè)為中心,在購(gòu)買或建設(shè)基礎(chǔ)上搞應(yīng)用的工作范式。
但是,在課堂教學(xué)中的信息化就不是這么簡(jiǎn)單了。教育是培養(yǎng)人的,培養(yǎng)人的過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)多變的過(guò)程。比如,同一個(gè)老師,在同一個(gè)問(wèn)題上,面對(duì)不同學(xué)生所遇到的問(wèn)題有可能都不一樣,且是動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的,不可預(yù)期的。因此,就課堂教學(xué)而言,一方面是無(wú)法預(yù)知教學(xué)和學(xué)習(xí)的困難是什么樣的,無(wú)法將各種可能的創(chuàng)新事先準(zhǔn)備好;另一方面是即使事先知道了可能存在的困難,也不可能通過(guò)一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)將所有可能的教學(xué)思路和方法全部傳播出去,這也正是教育信息化最困難之所在。
不僅是培養(yǎng)人的過(guò)程動(dòng)態(tài)多變,培養(yǎng)人所遇到的問(wèn)題更是多種多樣的。這種多樣性來(lái)自于學(xué)科、專業(yè)及課程的差異,更來(lái)自于人的差異。如果在動(dòng)態(tài)多變的育人過(guò)程中,遇到具體問(wèn)題就單獨(dú)研究信息化推進(jìn)的話,那么信息化工作將很難做好。因此,不能僅從技術(shù)支持的角度開(kāi)展信息化工作。更需要從教育問(wèn)題分類人手,盡可能將教育問(wèn)題歸類,在分類基礎(chǔ)上研究信息化途徑。
盡管育人過(guò)程是動(dòng)態(tài)多變的復(fù)雜過(guò)程,可能遇到的問(wèn)題也千變?nèi)f化的。但是,育人過(guò)程中所存在的問(wèn)題還是可以歸類的。因此,應(yīng)當(dāng)首先找出教育中所存在的共性、本質(zhì)性問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上,再進(jìn)一步研究智能技術(shù)支持下破解不同類別問(wèn)題的途徑和方法。當(dāng)前,育人過(guò)程中最有代表性的共性、本質(zhì)性問(wèn)題,諸如學(xué)生厭學(xué)、課堂教學(xué)很難個(gè)性化、優(yōu)秀教師無(wú)法服務(wù)所有學(xué)生、疑難知識(shí)理解困難、在主要學(xué)科教學(xué)中缺乏學(xué)生系統(tǒng)和探究思維能力培養(yǎng)必要的安排和部署、教學(xué)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)缺乏科學(xué)的路徑和量化的標(biāo)準(zhǔn)、課堂教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)均衡等。
以厭學(xué)問(wèn)題為例,導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)問(wèn)題的原因是多方面的。首要的原因是絕大多數(shù)教師在課堂教學(xué)中直接講授知識(shí),在講授基礎(chǔ)上做練習(xí)、做實(shí)驗(yàn)等等。學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí),不清楚為什么要學(xué),缺乏足夠的學(xué)習(xí)動(dòng)因,久而久之,就討厭學(xué)習(xí)了。其次的原因是,教師給學(xué)生所安排的學(xué)習(xí)路徑不適合,或者是路徑適合了,教師的講解和指導(dǎo)不好,或者所提供的學(xué)習(xí)支撐環(huán)境和材料不合適等,導(dǎo)致學(xué)生很難完成學(xué)習(xí)任務(wù),或者根本就不能夠完成學(xué)習(xí)任務(wù),進(jìn)而也就沒(méi)有進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣了。
比如,初中數(shù)學(xué)中的因式分解,很多學(xué)生學(xué)習(xí)這一知識(shí)的時(shí)候都很困惑。為什么要學(xué)習(xí)因式分解,有什么用途,一無(wú)所知。反正教材上安排了這一學(xué)習(xí)內(nèi)容,教師也講解了,就跟著老師學(xué)習(xí)了。這種情況下,又有多少學(xué)生是真正發(fā)自內(nèi)心愿意學(xué)習(xí)呢?事實(shí)上,因式分解主要是為解方程奠定基礎(chǔ)的。將多項(xiàng)式分解為多個(gè)變量與常量之和或差的乘積形式,就可以很簡(jiǎn)單的判斷出方程的解來(lái)。因此,最好的辦法是,先從解方程談起,再研究什么情況下,方程的解容易判斷出來(lái),在此基礎(chǔ)上,引出為什么要學(xué)習(xí)因式分解,以及如何分解等。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)教師講解和學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際需要應(yīng)用技術(shù)支持教學(xué)活動(dòng)。
由此可見(jiàn),教育信息化工作,一定要系統(tǒng)研究教育問(wèn)題,做好分類分層工作,按照不同層級(jí)分別研究信息化途徑。教育信息化工作,不可能只搞一套設(shè)備或系統(tǒng),就能夠自動(dòng)化完成所有教育活動(dòng),特別是課堂教學(xué)活動(dòng)更是如此。如果簡(jiǎn)單地將在其他領(lǐng)域中搞信息化的工作范式,直接遷移到教育領(lǐng)域當(dāng)中來(lái),就不適合了[2]。
(二)教育信息化可行途徑剖析
教育信息化絕不是以設(shè)施設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應(yīng)用系統(tǒng)等的建設(shè)為目的,任何新技術(shù)引入到教育中來(lái),其目的顯而易見(jiàn)是為了解決教育中所存在的問(wèn)題[3]。因此,應(yīng)從教育到底存在什么樣的問(wèn)題,哪些問(wèn)題是通過(guò)信息化可以解決的,所有教育問(wèn)題是否都是一種解決模式等方面人手,研究教育信息化切實(shí)可行的途徑。
由于教育領(lǐng)域的特殊性,導(dǎo)致很多教育問(wèn)題不像其他領(lǐng)域一樣通過(guò)購(gòu)買信息化產(chǎn)品就能夠很好地解決,就能夠?qū)崿F(xiàn)行業(yè)進(jìn)步,甚至是革命。特別是課堂教學(xué)深層次問(wèn)題的解決,情況更是如此。
當(dāng)前,教育中的問(wèn)題是多方面的,具體問(wèn)題更是層出不窮的。這些問(wèn)題,沒(méi)有新的手段和條件引入的話,是很難找到可行的解決辦法。而人工智能、大數(shù)據(jù)、AR/VR、 “互聯(lián)網(wǎng)+"等技術(shù)的快速發(fā)展和普及,為這些問(wèn)題的解決帶來(lái)了機(jī)遇和可能。
從信息化可能的途徑視角看,教育問(wèn)題可劃分為三個(gè)層級(jí)。第一個(gè)層級(jí)教育思路與方法沒(méi)有問(wèn)題,主要是缺少有效的手段和條件;第二個(gè)層級(jí)是教育方法自身存在缺欠,出現(xiàn)這種缺欠的主要原因可能是由于手段和條件限制導(dǎo)致的;第三個(gè)層級(jí)是現(xiàn)有可知情況下,沒(méi)有解決的可能陛。這三個(gè)層級(jí)教育問(wèn)題可能的信息化途徑差異非常大,不可能通過(guò)一種信息化模式就能夠全部解決。因此,應(yīng)分別研究如何通過(guò)信息化解決三個(gè)層級(jí)問(wèn)題相應(yīng)的有效途徑和方法。
1.通過(guò)智能技術(shù)構(gòu)建有效便捷工作平臺(tái),解決第一層級(jí)教育問(wèn)題
第一個(gè)層級(jí)教育問(wèn)題的特點(diǎn)是教育方法自身沒(méi)有缺欠,所存在的問(wèn)題是在常規(guī)條件下,由于缺少有效的工作平臺(tái)或支撐條件,導(dǎo)致工作開(kāi)展效率低,不容易完成。這種情況下,只要梳理清楚教育的工作流程,按照工作流程的實(shí)際需要提供適合的產(chǎn)品或支撐系統(tǒng),且做到便捷、友好和高性能,教師、學(xué)生、管理者和家長(zhǎng)等在教學(xué)及學(xué)習(xí)中能夠全面使用,就可以很好地解決第一層級(jí)的教育問(wèn)題了。
針對(duì)這個(gè)層級(jí)的教育問(wèn)題,一般情況下,只要獲得相應(yīng)的產(chǎn)品,并對(duì)教師做設(shè)備操作方面的培訓(xùn),就完成信息化工作了。這種類型的信息化,能夠直接給教育帶來(lái)的是效率方面的提高,在效率提高的基礎(chǔ)上,通過(guò)節(jié)省時(shí)間做更多的事情進(jìn)而提高質(zhì)量。這是教育工作效率的革命,但不會(huì)是教育根本性的革命。因?yàn)榈谝粚蛹?jí)問(wèn)題主要是實(shí)施教育的手段和環(huán)境方面存在不足,信息化的作用主要是提高效率。比如考試閱卷和成績(jī)分析,正常情況下,教師在卷面上逐個(gè)批改,手工統(tǒng)計(jì)成績(jī)。通過(guò)信息化,提供便利的工作平臺(tái)和支撐條件,實(shí)現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)閱卷和成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析,則可減輕教師工作負(fù)擔(dān),大大提高工作效率。這種情況下,工作效率方面的確發(fā)生了革命,除此之外,不可能再有其他方面的革命了。
教育信息化1.0時(shí)代,主要是解決了第一層級(jí)的教育問(wèn)題。盡管教育部已經(jīng)發(fā)布了教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃[4],但是,目前大多數(shù)學(xué)校的信息化仍然處在第一層級(jí)上。不僅如此,即便是這一層級(jí)的信息化,還有很多學(xué)校尚未做好。主要的問(wèn)題是,大多數(shù)學(xué)校和教育局在建設(shè)信息化環(huán)境時(shí),更多的是從企業(yè)能夠供給什么人手做方案,即便是對(duì)教育的需求做了一定的分析,但不夠系統(tǒng)完整。因此,普遍存在教育工作流程中需要提供信息化支撐的點(diǎn)梳理不系統(tǒng)、不精準(zhǔn),所提供的支撐環(huán)境不適切等問(wèn)題。但這些問(wèn)題,只要思路正確、方法得當(dāng),還是很容易解決的。
2.在智能技術(shù)支持下創(chuàng)新教育方法,解決第二層級(jí)教育問(wèn)題
第二個(gè)層級(jí)教育問(wèn)題是教育思路和方法自身存在缺欠,導(dǎo)致教育效果不好。這種情況下,直接應(yīng)用信息技術(shù),即以產(chǎn)品應(yīng)用為中心的應(yīng)用,無(wú)論如何也不可能很好解決教育中所存在的問(wèn)題。即使是使用了最好的設(shè)備和系統(tǒng),也只能是形式上的應(yīng)用,不可能從根本上解決教育問(wèn)題,這種情況下的應(yīng)用更多的是在做秀。
第二層級(jí)的教育問(wèn)題,需要從教育思路和方法層面尋找突破口。教育思路和方法方面出現(xiàn)缺欠的主要原因是由于手段和條件限制導(dǎo)致的,如果沒(méi)有新的教育手段和條件出現(xiàn),這些問(wèn)題不可能找到解決途徑和辦法。
比如說(shuō),學(xué)習(xí)帶電金屬棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在常規(guī)條件下,教師一般會(huì)通過(guò)實(shí)際器材做演示實(shí)驗(yàn),演示出帶電金屬棒在磁場(chǎng)中隨著滑動(dòng)變阻器調(diào)整所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)變化情況。演示實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生觀察到這種變化規(guī)律,而不是實(shí)驗(yàn)操作。要做這一實(shí)驗(yàn),教師需要準(zhǔn)備出實(shí)驗(yàn)所需的所有器材,并進(jìn)行連接。為了做實(shí)驗(yàn),教師需要做很多的準(zhǔn)備工作。借助人工智能和虛擬仿真技術(shù),可以模擬仿真出所有實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)操作以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等,幫助教師減輕負(fù)擔(dān),提高效率,這是應(yīng)用技術(shù)解決第一層級(jí)問(wèn)題。但是,金屬棒為什么隨著滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)而改變運(yùn)動(dòng)速度,從原理上還是沒(méi)有直觀呈現(xiàn)出來(lái)。如果在此基礎(chǔ)上,模擬出電流隨著滑動(dòng)變阻器的調(diào)整所發(fā)生的大小改變,以及帶電金屬棒受力大小的改變等,就會(huì)對(duì)原理的理解起到有效支撐作用,這就是解決第二層級(jí)問(wèn)題了。
對(duì)于第二層級(jí)的教育問(wèn)題,信息化的途徑又分為兩種情況。一種情況是,教育思路和方法的改進(jìn)模式單一且通用,按照改進(jìn)的思路和方法研發(fā)出好的產(chǎn)品或系統(tǒng),就可以很容易通過(guò)推廣產(chǎn)品或系統(tǒng)的方式,將改進(jìn)的思路和方法直接推廣出去。另一種情況是,教育思路和方法是動(dòng)態(tài)多變的,不是固定的,課堂教學(xué)就屬于這一情況。
但是,無(wú)論是模式單一還是動(dòng)態(tài)多變,有一點(diǎn)是一樣的,就是一定要在教育思路和方法創(chuàng)新基礎(chǔ)上再應(yīng)用技術(shù)。由此可見(jiàn),信息技術(shù)能否發(fā)揮有效的作用,首要的條件是教育自身的思路和方法要好,其次是所選擇的支撐技術(shù)恰當(dāng)有效。必須注意的一點(diǎn)是,教育思路和方法再好,如果沒(méi)有適切的技術(shù)支撐,教育的改變也是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
因此,要想真正通過(guò)信息技術(shù)解決教育問(wèn)題,就必須系統(tǒng)梳理出教育的瓶頸性問(wèn)題,分類分層研究清楚在智能技術(shù)支持下解決問(wèn)題可能的教育路徑,按照路徑的實(shí)際需要建設(shè)支撐系統(tǒng)和運(yùn)行環(huán)境。應(yīng)根據(jù)所梳理教育問(wèn)題的特點(diǎn)和智能技術(shù)可能的支持方式研究操作途徑。當(dāng)前,最急需創(chuàng)新的是課堂教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。而對(duì)于教學(xué)和學(xué)習(xí)的支持技術(shù),最有效的是VR/AR、 “互聯(lián)網(wǎng)+”、AI和大數(shù)據(jù)等。在具體操作層面上,應(yīng)著重從VR/AR支持理解和探究知識(shí),AI和大數(shù)據(jù)支持精準(zhǔn)學(xué)習(xí)與教育調(diào)控, “互聯(lián)網(wǎng)+”供給優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)等方面系統(tǒng)探究切實(shí)可行的信息化途徑。
由此可見(jiàn),要想真正解決第二層級(jí)教育問(wèn)題,就必須將教育信息化工作由建設(shè)和應(yīng)用,上位到在信息化條件下的教育創(chuàng)新發(fā)展層面上來(lái),將數(shù)字校園(智慧校園)、云平臺(tái)等的建設(shè)轉(zhuǎn)段升級(jí)為智慧教育學(xué)校(區(qū))創(chuàng)建。也就是說(shuō),將獨(dú)立開(kāi)展教育信息化工作,轉(zhuǎn)變?yōu)榘凑招畔⒒瘲l件下教育創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)際需要開(kāi)展教育信息化工作。
教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃的核心是構(gòu)建能夠解決教育瓶頸性問(wèn)題的人才培養(yǎng)新模式、教育服務(wù)供給新模式和教育治理新模式,其中核心目的就是解決第二層級(jí)的教育問(wèn)題。但是,當(dāng)前大多數(shù)學(xué)校主體上仍處在教育信息化1.0時(shí)代,主要通過(guò)信息化解決教育的第一層級(jí)問(wèn)題。盡管有很多學(xué)校都朝著教育信息化2.0時(shí)代邁進(jìn),但絕大多數(shù)學(xué)校仍然首先以信息化環(huán)境建設(shè)為中心,在建設(shè)基礎(chǔ)上搞應(yīng)用。還不是真正以教育體系創(chuàng)新為目的開(kāi)展教育信息化工作,或者說(shuō)目的對(duì)了,但是沒(méi)真正走上通過(guò)智能技術(shù)解決第二層級(jí)教育問(wèn)題的創(chuàng)新軌道上來(lái)。
3.創(chuàng)造智能教育技術(shù),探索第三層級(jí)教育問(wèn)題可能解決途徑
第三層級(jí)的教育問(wèn)題是當(dāng)前現(xiàn)有的技術(shù)水平和教育問(wèn)題解決能力沒(méi)有可能解決的問(wèn)題,這類問(wèn)題,只能是等待某種新技術(shù)的出現(xiàn)來(lái)突破問(wèn)題的解決。但是,這種技術(shù)不是學(xué)?;蛞话愎灸軌蛲黄频?,不是一般人能夠做到的,主要是靠精英人才去創(chuàng)造。因此,這類問(wèn)題也不是一般學(xué)校重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。比如,是否有可能做出一種智能系統(tǒng),通過(guò)腦電圖、學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)視頻和學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)等綜合分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況,并動(dòng)態(tài)選擇適合學(xué)生實(shí)際情況的教學(xué)安排,使學(xué)生能夠在一定時(shí)間內(nèi)處于興奮、有效的學(xué)習(xí)狀態(tài)中。從目前情況來(lái)看,這種想法還不能夠?qū)崿F(xiàn),也不清楚是否一定能夠?qū)崿F(xiàn),有待于精英們的進(jìn)一步創(chuàng)造和探索,這就屬于第三層級(jí)的問(wèn)題。
二、智慧教育內(nèi)涵解析
智慧教育,顯而易見(jiàn)是教育的一種類別,它是對(duì)原有教育的改進(jìn)、補(bǔ)充和完善。智慧教育一定是針對(duì)原有教育所存在的問(wèn)題,一定是為解決所存在問(wèn)題而提出的,也一定是有其提出的特定條件和時(shí)代背景的。一般情況下,隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,原有教育體系中所存在的問(wèn)題具備了解決的條件,有了解決的可能性,才可能真正進(jìn)行改進(jìn)、補(bǔ)充和完善。那么,智慧教育是在什么背景下提出來(lái)的,它與原有教育體系有什么本質(zhì)區(qū)別,它與人工智能、大數(shù)據(jù)、 “互聯(lián)網(wǎng)+"和AR/VR等技術(shù)究竟有什么關(guān)系,它到底是種什么樣的教育呢?
(一)智慧教育與智能技術(shù)的關(guān)系
教育,廣義上講是指能夠影響和改變?nèi)说纳硇陌l(fā)展的一切有目的的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。狹義上講,是指以學(xué)校這種組織形態(tài),有目的開(kāi)展的系統(tǒng)、持續(xù)影響和改變?nèi)松硇陌l(fā)展的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),即學(xué)校教育。
學(xué)校教育,是一種相對(duì)完整的教育體系。但不論什么樣的學(xué)校教育體系,一定是在充分考慮教育對(duì)象、教育目的、教育目標(biāo)與內(nèi)容、教育手段與環(huán)境、教育周期、教育實(shí)施者(教師)、教育組織與管理、教育成本等諸多因素基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。教育體系的構(gòu)建,受到與教育相關(guān)多種因素的影響和制約。
決定教育體系優(yōu)劣的第一個(gè)因素是教育對(duì)象和目的,即到底將哪一類群體的人,培養(yǎng)成為能夠具備什么素養(yǎng)和能力的人。這一因素并不是一成不變的,它直接受到社會(huì)體制、行業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)發(fā)展需要等諸多方面的影響,也必將是自然而然地隨著這些方面的變化而改變。第二個(gè)因素就是教育目標(biāo)與內(nèi)容,在人類社會(huì)發(fā)展的不同階段,隨著科技、文化和社會(huì)體制等的不斷進(jìn)化,所確定的教育目標(biāo)和內(nèi)容也是隨著社會(huì)的不斷進(jìn)化而動(dòng)態(tài)變化的。但總的來(lái)說(shuō),在一定時(shí)期內(nèi),還是相對(duì)穩(wěn)定的。第三個(gè)因素是教育手段和環(huán)境,這是至關(guān)重要的影響因素。這個(gè)因素,決定著教育方式與過(guò)程、教育實(shí)施的可能性和可操作性等,直接影響著教育的質(zhì)量和效率。教育的方式與方法,教育過(guò)程的安排,甚至教育的組織形態(tài)都受制于教育手段和環(huán)境的限制。
學(xué)校教育的組織形態(tài)和結(jié)構(gòu),在沒(méi)有新的手段和環(huán)境因素出現(xiàn)的情況下,是很難發(fā)生較大改變的。過(guò)去的千百年來(lái),在信息技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)沒(méi)有成熟之前,由于影響教育的手段和環(huán)境等因素沒(méi)有發(fā)生重大改變,因此,在常規(guī)條件下所形成的教育結(jié)構(gòu)和組織形態(tài),以及教育方式和方法等是相對(duì)固定的。也正是長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有手段和環(huán)境方面的重大變化,人們已經(jīng)習(xí)以為常了,也不再去想常規(guī)條件下不可能做的事情了,解決不了的問(wèn)題,甚至已經(jīng)不認(rèn)為是問(wèn)題了。諸如前面所述的學(xué)生厭學(xué)、課堂教學(xué)很難個(gè)性化、優(yōu)秀教師無(wú)法服務(wù)所有學(xué)生、疑難知識(shí)理解困難、在主要學(xué)科教學(xué)中缺乏學(xué)生系統(tǒng)和創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)必要的安排和部署、教學(xué)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)缺乏科學(xué)的路徑和量化的標(biāo)準(zhǔn)、課堂教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)均衡等教育共性、本質(zhì)問(wèn)題,這些均是在常規(guī)條件下是很難破解的。
當(dāng)今社會(huì),信息技術(shù)飛速發(fā)展,特別是人工智能、大數(shù)據(jù)、 “互聯(lián)網(wǎng)+"和AR/VR等技術(shù),給各行各業(yè)都帶來(lái)了巨大沖擊和改變,帶來(lái)了千載難逢的創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇。很顯然,教育也不例外。正是這種新技術(shù)和新手段的出現(xiàn),教育才有可能發(fā)生革命性的改變。也正是應(yīng)這些智能技術(shù)發(fā)展的時(shí)代呼喚,智慧教育應(yīng)運(yùn)而生。
人工智能、大數(shù)據(jù)、 “互聯(lián)網(wǎng)+"及AR/VR等技術(shù)對(duì)教育所存在問(wèn)題的解決,只是從手段和環(huán)境層面帶來(lái)了可能。但是,在沒(méi)有深刻反思原有教育體系的問(wèn)題,不去深入研究在新手段、新環(huán)境支持下問(wèn)題解決的新思路和新方法的情況下,簡(jiǎn)單運(yùn)用這些新手段和環(huán)境,原來(lái)沒(méi)有很好解決的問(wèn)題,照樣還是解決不了,當(dāng)然也是不可能真正發(fā)揮出新手段和新環(huán)境應(yīng)有的價(jià)值與作用。很顯然,更不可能構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問(wèn)題的教育新體系。不僅如此,由手段和環(huán)境的改變,人的培養(yǎng)目標(biāo)也可能隨之發(fā)生改變。因此,智慧教育體系的構(gòu)建,絕不是僅僅停留在手段和環(huán)境的層面上[5]。
(二)智慧教育內(nèi)涵界定
智慧教育的提出,是因人工智能、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+"及AR/VR等技術(shù)的快速發(fā)展與普及應(yīng)運(yùn)而生的。但有一點(diǎn)是必須清醒認(rèn)識(shí)到,就是如果教育本身沒(méi)有問(wèn)題的話,就沒(méi)有任何理由在教育中引入智能技術(shù)。因此,智慧教育,一方面一定是與教育本身存在的問(wèn)題密切相關(guān),另一方面,一定是與能夠?yàn)榻逃嬖趩?wèn)題破解提供有效支撐的智能技術(shù)相關(guān)。
基于以上分析,智慧教育應(yīng)是指在人工智能、大數(shù)據(jù)、 “互聯(lián)網(wǎng)+"和虛擬仿真等信息技術(shù)的支持下所構(gòu)建的,著重解決原有教育體系中由于沒(méi)有更好的手段和環(huán)境,所導(dǎo)致的教育共性、本質(zhì)問(wèn)題的教育新體系。這種新的教育體系,在價(jià)值定位和取向?qū)用妫辽賾?yīng)著重關(guān)注品行修養(yǎng)、學(xué)業(yè)能力、強(qiáng)建體魄、陽(yáng)光心態(tài)和溝通合作等方面的素養(yǎng)和能力。在解決教育問(wèn)題新模式層面,應(yīng)重點(diǎn)從VR/AR支持理解和探究知識(shí),AI和大數(shù)據(jù)支持精準(zhǔn)學(xué)習(xí)和教育調(diào)控, “互聯(lián)網(wǎng)+”供給優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)等方面建構(gòu)。在智能支撐環(huán)境層面,應(yīng)從云平臺(tái)、智慧校園、智能教室、感知環(huán)境和智慧學(xué)習(xí)等方面建設(shè)必要的條件和環(huán)境。在實(shí)施組織和保障體系層面,應(yīng)從機(jī)制體制、政策保障、規(guī)劃方案、行動(dòng)安排和督導(dǎo)措施等方面建立。
通過(guò)教育瓶頸性問(wèn)題的解決,真正讓教育發(fā)生革命性的改變。教育的革命,首先體現(xiàn)在立德樹(shù)人方面,要培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人,讓學(xué)生有良好的品行修養(yǎng)、寬厚的學(xué)業(yè)能力、強(qiáng)建的體魄、陽(yáng)光的心態(tài)、較強(qiáng)的溝通合作能力,特別是會(huì)發(fā)現(xiàn)、會(huì)思考、會(huì)創(chuàng)造等能力,即培養(yǎng)智慧的人。第二體現(xiàn)在教育方法創(chuàng)新方面,第三體現(xiàn)在手段和環(huán)境方面,第四體現(xiàn)在教育服務(wù)供給方式方面,即教育發(fā)生結(jié)構(gòu)性改變。
智慧教育所帶來(lái)的這種革命,從學(xué)生視角看,應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生能夠主動(dòng)、按需要和適合方式、找到適合環(huán)境和伙伴、得到最好教師幫助學(xué)習(xí)。從教師的視角看,應(yīng)當(dāng)讓教師能夠?qū)虒W(xué)全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析,動(dòng)態(tài)調(diào)控教學(xué)方式與方法等。
三、智慧教育學(xué)校核心特征剖析
2019年5月,習(xí)近平主席在致國(guó)際人工智能與教育大會(huì)賀信中強(qiáng)調(diào)指出, “積極推動(dòng)人工智能和教育深度融合,促進(jìn)教育變革創(chuàng)新,充分發(fā)揮人工智能優(yōu)勢(shì),加快發(fā)展伴隨每個(gè)人一生的教育、平等面向每個(gè)人的教育、適合每個(gè)人的教育、更加開(kāi)放靈活的教育”。習(xí)近平主席明確指出了在智能時(shí)代教育創(chuàng)新發(fā)展的方向,明確了人工智能等技術(shù)在教育中應(yīng)用的目的和用途。
當(dāng)前,教育主體實(shí)施單位是各級(jí)各類學(xué)校。因此,智慧教育的實(shí)施,應(yīng)主要是通過(guò)學(xué)校的智慧教育體系構(gòu)建來(lái)完成的,也就是要?jiǎng)?chuàng)建智慧教育學(xué)校。智慧教育學(xué)校的創(chuàng)建,就是要通過(guò)人工智能等技術(shù),實(shí)現(xiàn)習(xí)近平主席所提出的“伴隨每個(gè)人一生的教育、平等面向每個(gè)人的教育、適合每個(gè)人的教育、更加開(kāi)放靈活的教育”。那么,學(xué)校教育具備了什么樣的特征,就可以稱之為智慧教育學(xué)校了呢?
一所學(xué)校,要想成為真正的智慧教育學(xué)校,它必須是在學(xué)校教育的一定范圍內(nèi)實(shí)施智慧教育。智慧教育不是只有個(gè)別人能夠?qū)嵤┚涂梢粤?。?dāng)然,學(xué)校所有人都能夠?qū)嵤┲腔劢逃亲詈玫牧耍@是非常困難的。因此,至少應(yīng)有足夠多的教師能夠?qū)嵤┻@種新的教育體系,學(xué)校才可以稱之為智慧教育學(xué)校。也就是說(shuō),必須有相當(dāng)比例的教師,在足夠多的教育教學(xué)活動(dòng)中按照智慧教育體系常態(tài)化開(kāi)展教育活動(dòng)。智慧教育學(xué)校應(yīng)至少具備以下基本特征。
(一)教育信息化由產(chǎn)品應(yīng)用轉(zhuǎn)段升級(jí)為教育創(chuàng)新
學(xué)校全體教師應(yīng)達(dá)成共識(shí),將融合創(chuàng)新發(fā)展作為學(xué)校發(fā)展的核心目標(biāo)。建立了智慧教育學(xué)校創(chuàng)建工作領(lǐng)導(dǎo)小組和相應(yīng)的組織管理體系,按照切實(shí)可行的智慧教育學(xué)校創(chuàng)建方案開(kāi)展工作。能夠正確認(rèn)識(shí)以人工智能為代表的信息技術(shù)的價(jià)值和作用,將教育信息化的定位從產(chǎn)品應(yīng)用轉(zhuǎn)段升級(jí)為教育創(chuàng)新,即教育信息化的工作重心由解決第一層級(jí)教育問(wèn)題轉(zhuǎn)段升級(jí)為著重解決第二層級(jí)的教育問(wèn)題上來(lái)。
能夠以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為基礎(chǔ),依托各類智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò),積極開(kāi)展智慧教育探索與實(shí)踐,切實(shí)推動(dòng)教育理念與模式、教學(xué)內(nèi)容和方法等的變革創(chuàng)新,提升學(xué)校辦學(xué)質(zhì)量和教育水平,切實(shí)加強(qiáng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),探索出引領(lǐng)教育變革與教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的新途徑、新模式。真正做到將支撐學(xué)校各項(xiàng)工作創(chuàng)新發(fā)展作為信息化工作的主要目的和方向。
在開(kāi)展信息化的工作過(guò)程中,能夠充分利用信息化引領(lǐng)構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的全新教育生態(tài),培養(yǎng)符合新時(shí)代和信息社會(huì)發(fā)展需要的、具有較高素養(yǎng)的創(chuàng)新型、智慧型人才,促進(jìn)人的全面發(fā)展,真正做到育人為本。充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),變革和創(chuàng)新傳統(tǒng)教育模式,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用常態(tài)化,推動(dòng)教育創(chuàng)新發(fā)展,提升教育質(zhì)量和水平,真正做到融合創(chuàng)新。
(二)基于人才培養(yǎng)量化標(biāo)準(zhǔn)全面捕捉學(xué)校辦學(xué)問(wèn)題
應(yīng)以立德樹(shù)人為目的,從品行修養(yǎng)、學(xué)業(yè)能力、強(qiáng)建體魄、陽(yáng)光心態(tài)、溝通合作能力等方面,量化人才培養(yǎng)目標(biāo),給出科學(xué)、系統(tǒng)、有效的量化標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上,能夠全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確捕捉到學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、行政人員管理等各項(xiàng)教育工作中所存在的問(wèn)題。量化標(biāo)準(zhǔn)是各項(xiàng)工作優(yōu)劣結(jié)果評(píng)價(jià)的依據(jù),只有依據(jù)科學(xué)、系統(tǒng)、有效的量化標(biāo)準(zhǔn)所采集的學(xué)校辦學(xué)中所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù),才真正是更精準(zhǔn)、有效的。
應(yīng)針對(duì)德智體美勞各個(gè)方面建立相應(yīng)的素養(yǎng)圖譜,進(jìn)而建立起人才培養(yǎng)量化的標(biāo)準(zhǔn)。其中,最難量化的是德行方面的素質(zhì)?,F(xiàn)有的量化標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)不是主觀因素較多,就是定量標(biāo)準(zhǔn)太不科學(xué)。比如,有的學(xué)校所制定的德行評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中,一種主要的考核內(nèi)容是參加學(xué)校所組織活動(dòng)的情況。如果學(xué)生德行方面的素質(zhì)靠參加規(guī)定活動(dòng)情況來(lái)測(cè)量的話,幾乎所有學(xué)生都會(huì)按照學(xué)校要求做的,不可能在這種情況下故意不好好表現(xiàn),這種做法,很難檢測(cè)出學(xué)生的真實(shí)情況。事實(shí)上,最有可能反映出學(xué)生真實(shí)德行情況的是日常行為。但是,通過(guò)人工采集學(xué)生日常行為是不太可行的。如果能夠通過(guò)智能技術(shù)手段動(dòng)態(tài)采集到學(xué)生日常行為情況,并能夠基于所采集到的日常行為表現(xiàn)來(lái)考核學(xué)生的素養(yǎng),則應(yīng)當(dāng)是更可行的辦法。
除此之外,另一個(gè)尤為重要的是學(xué)業(yè)水平方面的量化標(biāo)準(zhǔn)如何建立的問(wèn)題。學(xué)業(yè)水平方面量化標(biāo)準(zhǔn)的建立,最可行的途徑是建立學(xué)科知識(shí)圖譜和以知識(shí)圖譜為基礎(chǔ)的能力圖譜。從可操作性的層面上看,知識(shí)圖譜可以通過(guò)兩種類別的圖表達(dá)出來(lái),一種是知識(shí)分類圖,另一種是知識(shí)序關(guān)系圖。能力圖譜,則應(yīng)是在知識(shí)圖譜的體系框架下,針對(duì)每一個(gè)基本知識(shí)片段來(lái)組織。構(gòu)建能力圖譜最為關(guān)鍵的是要將能夠體現(xiàn)出學(xué)生學(xué)業(yè)水平的分層分類內(nèi)核問(wèn)題(任務(wù)),與對(duì)應(yīng)的解決方法和策略等建立有序的聯(lián)系,形成完整的體系。通過(guò)能力圖譜,不僅可以衡量出問(wèn)題(任務(wù))解決(完成)的程度和水平,還能夠衡量出解決(完成)這些問(wèn)題(任務(wù))的方法體系構(gòu)建的水平。
(三)全面運(yùn)用智能技術(shù)有效支持教育活動(dòng)實(shí)施
在理清了學(xué)校教育中所存在的實(shí)際問(wèn)題之后,接下來(lái)的事情就是能夠找到解決這些問(wèn)題切實(shí)可行的途徑和辦法。如果在常規(guī)條件下能夠很好解決的問(wèn)題,不是本文要深入討論的問(wèn)題。本文關(guān)注的問(wèn)題是在常規(guī)條件下很難或幾乎不可能解決的問(wèn)題,這些問(wèn)題的解決一定是需要新的手段和條件引進(jìn)來(lái)[6],這一點(diǎn)也是能夠真正構(gòu)建和實(shí)施智慧教育體系的關(guān)鍵。因此,智慧教育學(xué)校最核心的特征,就是能夠全面運(yùn)用智能技術(shù),解決在常規(guī)條件下很難或幾乎不可能解決的問(wèn)題,有效支持教育活動(dòng)的實(shí)施。
前面,已經(jīng)分析了從信息化的視角看,教育問(wèn)題解決可能的途徑和方法。目前,現(xiàn)有條件可能解決的主要是第一層級(jí)和第二層級(jí)教育問(wèn)題。
對(duì)于第一層級(jí)的教育問(wèn)題,主要是應(yīng)能夠從教育需求側(cè)將問(wèn)題理清楚,根據(jù)每一個(gè)問(wèn)題的實(shí)際需要,通過(guò)智能技術(shù)建立有針對(duì)性的便利、有效工作支持平臺(tái),使得各項(xiàng)工作順利開(kāi)展,提高效率,進(jìn)而提高質(zhì)量。第一層級(jí)問(wèn)題,典型的應(yīng)用諸如,管理方面的學(xué)籍、人事、資產(chǎn)、財(cái)務(wù)等,教學(xué)方面的閱卷、成績(jī)統(tǒng)計(jì)與分析、多媒體課件等。對(duì)于第二層級(jí)的教育問(wèn)題,直接應(yīng)用智能技術(shù),是不可能解決教育問(wèn)題的。因此,應(yīng)首先探索智能技術(shù)支持下教育問(wèn)題解決的新途徑和新方法,在此基礎(chǔ)上,再應(yīng)用技術(shù)支持新途徑和新方法的有效實(shí)施。
要探索出教育問(wèn)題解決的新途徑和新方法,就必須創(chuàng)新。而創(chuàng)新是多方面的,比如,以教學(xué)為例,創(chuàng)新至少應(yīng)從人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)方式與結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法等層面開(kāi)展。借助智能技術(shù),在教學(xué)方式與結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法等方面,探索出真正能夠讓學(xué)生主動(dòng)、按需要和適合方式、找到適合環(huán)境和伙伴、得到最好教師幫助、實(shí)時(shí)知道學(xué)生情況并能夠準(zhǔn)確找到學(xué)習(xí)方向的基礎(chǔ)上,完成學(xué)習(xí)活動(dòng)等的新途徑和新方法。與此同時(shí),盡可能將創(chuàng)新和系統(tǒng)思維能力培養(yǎng)合理部署安排,提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。其中,創(chuàng)新和系統(tǒng)思維能力培養(yǎng)的關(guān)鍵,一是要盡可能將知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為問(wèn)題或任務(wù),講出故事來(lái),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)因;二是在可能的情況下給學(xué)生更多探究的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在探究中成長(zhǎng)。
不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容,可能的學(xué)習(xí)路徑不盡相同。而不同的學(xué)生,針對(duì)同一學(xué)習(xí)內(nèi)容,適合的學(xué)習(xí)路經(jīng)也不相同。因此,一方面,應(yīng)以知識(shí)和能力圖譜為線索,梳理總結(jié)出每個(gè)知識(shí)片段可能的學(xué)習(xí)路徑集;另一方面,應(yīng)針對(duì)同一學(xué)習(xí)內(nèi)容,根據(jù)不同類型學(xué)生的實(shí)際情況,分別歸納出適合的學(xué)習(xí)路徑。這其中,又包括了兩個(gè)層面的因素,一個(gè)層面是教學(xué)方式與結(jié)構(gòu),另一個(gè)層面是教學(xué)方法。
教學(xué)和學(xué)習(xí)路徑,基本類別可以分為三種,一是講練結(jié)合,二是學(xué)導(dǎo)練結(jié)合,三是思導(dǎo)練結(jié)合,其他的則是它們的各種各樣的組合。實(shí)施教學(xué),又分為課前、課中和課后。在常規(guī)條件下,制約教學(xué)和學(xué)習(xí)路徑創(chuàng)新的關(guān)鍵因素是教師和教學(xué)條件。教師和學(xué)生在課堂的教學(xué)活動(dòng)有其特定的組織形態(tài)和開(kāi)展方式。在課堂上,正常情況下,學(xué)生只能統(tǒng)一接受教師的講解和指導(dǎo),在教師統(tǒng)一組織下開(kāi)展討論等,所有學(xué)生是不可能同時(shí)得到教師個(gè)別化講解和指導(dǎo)的?;丶液螅玫浇處焸€(gè)別化的講解和指導(dǎo)就更不可能了。沒(méi)有好的教師,沒(méi)有有效的教學(xué)手段和環(huán)境,創(chuàng)新幾乎是不可能的。此外,更重要的一點(diǎn)是無(wú)論什么樣的教師,都不可能隨時(shí)隨地服務(wù)于每一個(gè)學(xué)生,最好的教師就更不可能了。
近幾年,火爆的翻轉(zhuǎn)課堂,就是在教學(xué)方式與結(jié)構(gòu)方面所開(kāi)展的一種教學(xué)創(chuàng)新。但是,很多翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐和探索,沒(méi)有在系統(tǒng)分類教學(xué)和學(xué)習(xí)路徑基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)生不同學(xué)習(xí)路徑的實(shí)際需要安排合適的翻轉(zhuǎn)方式,更多的是經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)踐活動(dòng),缺乏理性思考,對(duì)翻轉(zhuǎn)的各種可能路徑?jīng)]有做系統(tǒng)的分析和科學(xué)的實(shí)證,缺乏明晰、系統(tǒng)、科學(xué)的方向和方法。大多數(shù)翻轉(zhuǎn),脫離學(xué)生實(shí)際情況,更多的只注重了翻轉(zhuǎn)的形式,忽視了教學(xué)的規(guī)律和本質(zhì)。
針對(duì)上述情況,首先,應(yīng)著重從AR/VR賦能高品質(zhì)學(xué)習(xí), “互聯(lián)網(wǎng)+”賦能供給優(yōu)質(zhì)教育,AI和大數(shù)據(jù)賦能精準(zhǔn)學(xué)習(xí)等方面,探索教學(xué)和學(xué)習(xí)模式創(chuàng)新。其中,AR/VR賦能高品質(zhì)學(xué)習(xí),應(yīng)重點(diǎn)探索工具資源和系統(tǒng)賦能,有效支持深度理解知識(shí)并形成應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維能力和歸納能力等。 “互聯(lián)網(wǎng)+”賦能供給優(yōu)質(zhì)教育,應(yīng)依據(jù)知識(shí)圖譜和能力圖譜,基于大數(shù)據(jù),在比對(duì)、篩選和優(yōu)化教學(xué)和學(xué)習(xí)路徑基礎(chǔ)上,通過(guò)持續(xù)迭代和優(yōu)化,匯聚優(yōu)秀教師教學(xué)智慧,建立學(xué)習(xí)路網(wǎng)資源,將最好教師教學(xué)智慧實(shí)時(shí)供給每一個(gè)需要的學(xué)生[7]。人工智能和大數(shù)據(jù)賦能精準(zhǔn)學(xué)習(xí)和教育調(diào)控,應(yīng)基于學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)構(gòu)建學(xué)習(xí)者畫(huà)像和個(gè)性化知識(shí)與能力圖譜,在此基礎(chǔ)上,規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑并創(chuàng)建個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑,引導(dǎo)學(xué)生按照學(xué)習(xí)路徑在學(xué)習(xí)路網(wǎng)中獲得精準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)資源,實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)個(gè)性化學(xué)習(xí)。
其次,應(yīng)充分利用智能技術(shù)構(gòu)建智慧課,構(gòu)建“入網(wǎng)融合”教育新體系。真正做到動(dòng)態(tài)、全面、精準(zhǔn)采集到每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果和方式數(shù)據(jù),建立學(xué)習(xí)全過(guò)程數(shù)據(jù)檔案。在此基礎(chǔ)上,實(shí)時(shí)分析學(xué)生個(gè)體和群體學(xué)習(xí)情況,建立個(gè)性畫(huà)像,構(gòu)建反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況的知識(shí)與能力圖譜;根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,分析群體學(xué)生共性學(xué)習(xí)規(guī)律,篩選和優(yōu)化教學(xué)與學(xué)習(xí)路徑,精準(zhǔn)調(diào)控教學(xué)活動(dòng)安排;根據(jù)畫(huà)像,引導(dǎo)個(gè)性化學(xué)習(xí),精準(zhǔn)提供路網(wǎng)資源,安排有針對(duì)性的迭代訓(xùn)練;全面、系統(tǒng)分析學(xué)生、班級(jí)、教師、教研組、年級(jí)等總體教學(xué)情況,以及信息化教學(xué)應(yīng)用情況;根據(jù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),建立、完善、優(yōu)化套件和學(xué)習(xí)路網(wǎng)資源,提供深層次理解、體驗(yàn)和探究知識(shí)的工具、套件和學(xué)習(xí)路網(wǎng)資源,將最好教師的教學(xué)智慧和學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)供給課堂中,真正做到快速、全面、高質(zhì)量提升教學(xué)水平。實(shí)現(xiàn)由表及里,由點(diǎn)到面、體,由面對(duì)面信息化到“互聯(lián)網(wǎng)+”,由一般到應(yīng)用智能化,由專用資源向教育大資源等的轉(zhuǎn)變。
(四)在智能生態(tài)育人環(huán)境中常態(tài)化開(kāi)展智慧教育活動(dòng)
1.建成智能生態(tài)育人環(huán)境
學(xué)校應(yīng)著重圍繞課堂教學(xué)難以個(gè)性化、優(yōu)質(zhì)教師無(wú)法覆蓋所有學(xué)生、缺乏知識(shí)深度理解和探究的必要手段、教學(xué)和學(xué)習(xí)監(jiān)測(cè)調(diào)控困難、教師教學(xué)水平監(jiān)測(cè)和調(diào)控困難、管理及辦學(xué)整體實(shí)時(shí)調(diào)控困難等問(wèn)題,創(chuàng)建能夠解決所存在瓶頸性問(wèn)題的教育新體系。在此基礎(chǔ)上,建立起備課、教學(xué)、學(xué)習(xí)、研修和管理一體化工作智能平臺(tái),建立教育教學(xué)活動(dòng)情況大數(shù)據(jù)采集和分析平臺(tái),形成智能生態(tài)育人環(huán)境,并能夠持續(xù)迭代優(yōu)化,為各項(xiàng)教育活動(dòng)提供有效支撐。
在資源和學(xué)科教學(xué)工具方面,應(yīng)建立套件和路網(wǎng)學(xué)習(xí)資源、工具和虛擬仿真系統(tǒng)等,主要學(xué)科深度理解和體驗(yàn)知識(shí)、感悟和探究知識(shí)所需支撐工具覆蓋率應(yīng)基本具備。能夠在PPT、Word或其他教學(xué)工具中,有機(jī)集成學(xué)科工具、仿真實(shí)驗(yàn)室、多媒體素材等資源,簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)備出課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、資源包等校本特色套件和學(xué)習(xí)路網(wǎng)資源。在所建設(shè)的多媒體教室、智慧教室、學(xué)科教室和創(chuàng)客教室等,能夠按照教學(xué)的實(shí)際需要,便捷快速的調(diào)用資源與工具。
2.形成“人網(wǎng)融合”智慧教育新樣態(tài)
學(xué)校構(gòu)建起在智慧學(xué)習(xí)路網(wǎng)資源和智能導(dǎo)引等系統(tǒng)支撐下的“人網(wǎng)融合”學(xué)校教育新樣態(tài)。大多數(shù)教師在多媒體教室中,能夠常態(tài)化利用學(xué)科工具、仿真實(shí)驗(yàn)室等資源提升課堂教學(xué)質(zhì)量。相當(dāng)比例教師能夠在智慧教室或?qū)W科教室中,定期組織學(xué)生利用可交互終端、學(xué)科工具和仿真實(shí)驗(yàn)室等開(kāi)展高品質(zhì)個(gè)性化學(xué)習(xí);能夠準(zhǔn)備出本學(xué)科主要課程類型的、符合所教學(xué)生特點(diǎn)的套件資源和高品質(zhì)個(gè)性化學(xué)習(xí)所需要的路網(wǎng)資源;培養(yǎng)出了覆蓋主要學(xué)科的智慧教育應(yīng)用示范團(tuán)隊(duì)。
能夠利用學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)情況大數(shù)據(jù)以及教師教學(xué)情況大數(shù)據(jù)等,動(dòng)態(tài)分析教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量情況,能夠動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)教師、教研組、年級(jí)組等教學(xué)水平,在此基礎(chǔ)上,合理引進(jìn)和調(diào)配教師,精準(zhǔn)安排教研和培訓(xùn)活動(dòng)。利用運(yùn)行狀況大數(shù)據(jù),能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)教職工及學(xué)生在校實(shí)時(shí)狀況、重點(diǎn)工作完成情況、學(xué)校安全狀況、學(xué)校辦學(xué)水平,實(shí)現(xiàn)學(xué)校精準(zhǔn)化管理,實(shí)現(xiàn)行政管理工作規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,并通過(guò)信息化手段建立科學(xué)的決策流程等。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘紹春.構(gòu)建信息時(shí)代教育新模式[J].電化教育研究,2019,40(4):23-29.
[2]鐘紹春,唐燁偉.人工智能時(shí)代教育創(chuàng)新發(fā)展的方向與路徑研究[J].電化教育研究,2018,39(10):15-20.
[3]何克抗.如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的“深度融合”[J].教育研究,2017,(10):88-92.
[4]教技[2018]6號(hào)文件,教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》的通知[Z].
[5]邱相彬,李藝等.信息技術(shù)作用下的課程文化變革思維[J].教育研究,2017,(9):92-98.
[6]鐘紹春,唐燁偉等.智慧教育的關(guān)鍵問(wèn)題思考及建議[J].中國(guó)電化教育,2018,(1):106-111.
[7]鐘紹春.人工智能支持智慧學(xué)習(xí)的方向與途徑[J].中國(guó)電化教育,2019,(7):8-13.作者簡(jiǎn)介:
鐘紹春:教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)橹腔劢逃⑷斯ぶ悄埽╯czhong@sina.com)o