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智慧教育:新時代的教育變革與轉型

  黨的十九大報告明確指出要“加快教育現代化”“辦好網絡教育”。隨著云計算、大數據、移動互聯網、人工智能等現代科技的發展與應用,“互聯網+”與教育的融合滲透不斷深入,信息化教育在內涵、深度和質量上也不斷發展,教育教學系統的結構和形態正在發生變革與轉型,逐步形成新的教育理念與模式——智慧教育。智慧教育是信息化教育發展的高級階段,是以全體學生的學習與發展為中心,利用“互聯網+”的思維和技術,打造富有智慧的學習環境,為學習者提供智慧、高效的教育服務,促進傳統教學結構性變革,促進學生個性化成長和智慧發展。
 

 變革一、從數字化教育向智慧教育轉型

 

  目前國內外對智慧教育的內涵有多種不同的理解,典型的有從教育的視角和從信息化的視角兩種理解,“互聯網+”背景下從信息化視角研究與構建智慧教育新模式,是時代發展的客觀要求。

 

  一方面,智慧教育是信息化教育深化發展的必然結果。信息化教育的早期發展階段為數字化教育,自上個世紀末“數字地球”的提出及在教育領域的應用,出現了數字化教育、數字化校園、數字化學習等概念。隨著信息技術從數字化向智能化方向發展,IBM在2008年提出“智慧地球(Smart Planet)”概念并將其應用于教育領域,最早提出了智慧教育的概念,并認為智慧教育具有五個方面的內涵:以學生為中心進行教學活動設計,關注個性化學習與發展;對教學資源集中管理、實時監測、科學分配,并進行實時統計分析;對教學過程和管理過程實現智能化的決策與管理;多樣化的互動式、體驗式教學;隨時隨地可方便地共享優質資源。在“互聯網+”背景下,我國許多地區和學校積極探索智慧教育、智慧課堂教學模式,教育部在2016年教育信息化工作要點中首次正式提出智慧校園建設與應用,智慧教育成為信息化教育發展的高級階段和新的形態。
 
  另一方面,智慧教育是利用新一代信息技術更好地實現“為全體學生服務”的新教育模式,為學習者提供智慧、高效的教育服務。實施智慧教育的關鍵,是要以全體學生的學習與發展為中心,圍繞學習者個性化成長和發展的需要,運用云計算、大數據、移動互聯網、人工智能等新的信息技術手段來對傳統教育信息系統進行重構,匯聚、整合教育數據資源,形成具有智能感知能力、增進交流互動、有利于協作探究的理想學習環境,以支持智慧的教和智慧的學,使得每個學習者都能沿著符合個性化特征的路徑成長,得到充分、有效的發展。

 

 變革二、從傳統教室向智慧學習環境轉型

 

  實施智慧教育,需要構建和為學生提供富有智慧的學習環境,而互聯網、人工智能等現代信息技術為此提供了重要的手段。智慧學習環境包括校內外、課內外、線上線下各種類型的有利于學習者知識學習,幫助學習者能力和素質提升,促進學習者個性化成長與發展的學習場所、平臺和環境。課堂作為學校教育的主渠道,是智慧學習環境建設的重點。基于“互聯網+”的思維方式和新一代信息技術打造信息化、智能化的智慧教室平臺,其后臺數據資源存儲、處理和服務支撐是利用智慧教育云平臺,前端應用是利用智能手機、平板電腦等智能移動終端設備以及APP服務,并通過教室無線網絡等,實現“云”“網”“端”的數據傳輸和交流互通,構成以動態學習數據分析為核心的智慧學習支撐環境。

 

  智慧學習環境在服務學習上具有四個方面的特征:一是教學決策數據化,依靠數據精準地掌握學情,實現以學定教;二是評價反饋即時化,貫穿教學全過程的學習診斷與評價,有利于學習改進;三是交流互動立體化,通過中端工具及其與云服務平臺的對接,無障礙地進行全時空的交流互動,促進協作學習;四是資源推送智能化,可以根據每個學生的具體需求,智能化地推送具有針對性的學習資料和輔導微課。
 

 變革三、從經驗性教學向基于證據的教學轉變

 

  “互聯網+”時代教育思維方式發生了變化,數據改變教育是教學變革的核心理念。基于全過程教學大數據的采集、分析和應用,傳統經驗性教學向基于證據的教學轉變。

  首先,數據是“互聯網+”背景下智慧教育的關鍵要素。利用教學全過程動態數據進行學習測評分析是智慧課堂構建的技術特色,基于數據的教學形成了全新的教學模式。在“互聯網+”時代,利用大數據分析使課堂決策成為依據教學數據的科學決策,教學可以是實證性的科學。
 
   其次,學習全過程廣泛存在各種類型的教學數據。在課堂教學中生成了大量的教學行為數據和過程數據,這些數據來源于課堂互動、測試、學案、即時反饋、學生作業、考試、學習社區訪問等數字化學習全過程,是反映學生學習態度、學習效果的最為重要的指標。
 
   再其次,通過教學數據挖掘與應用實現基于證據的教學。通過教學數據的“伴隨式”采集和匯聚,利用大數據技術進行挖掘和分析,對學生的學習行為、學習效果進行測評和判斷,準確了解學生對知識技能掌握的水平,基于大數據制定教學決策,及時調整課堂教學策略,更好地為學生學習服務,同時在課堂教學中實現了基于證據的教學,這一直是人們所追求的未來教育的理性形態。
 

   變革四、從“標準化生產”向個性化學習轉變

 

     在工業化時代,以規模化、標準化、任務化等為主要特征的生產模式,要求通過教育培養大量具備基礎知識技能、具有嚴格服從精神的標準化人才。而在“互聯網+”時代,生產過程已由單一、重復的流水線生產模式轉變為大規模、個性化、自動化的智能制造模式,亟須培養個性化、創新型人才。智慧教育要破除傳統教育“班級授課制”“標準化生產”的弊端,利用互聯網、人工智能技術手段真正實現個性化的學習。

 

     實施個性化學習,要在教學內容、方法、手段和組織形式等各方面進行深刻的變革,改變統一化和單一化教學模式,倡導學習的個性化、多樣化。一是學習內容個性化,基于學生學習檔案庫歷史數據記錄,據此制定相應的教學內容和教學進度安排,以適應學生個性化的學習需求。二是學習方法個性化,基于學習行為和學習過程的數據分析,分析每一個學生在學業成績、學習習慣、學習態度方面的個體差異,采取不同的教學策略和方法,做到因材施教。三是學習情境個性化,利用現代化教學技術,對學習情境進行個性化設計,運用各種新媒體新技術組織個性化的學習活動。四是學習組織形式個性化,學生可以自主選擇學習內容,自主安排學習進度,能夠與教師和合作伙伴進行個別的、平等的交流,每個人都將享受到真正的個性化的教育。

 

   變革五、從翻轉課堂向教學結構性變革轉變

 

    智慧教育作為信息化教育發展的高級階段,其突出標志是實現技術支持下的課堂教學結構性變革。在信息技術應用的早期,許多學校探索應用微視頻進行“翻轉課堂”教學,顛倒了傳統的教學流程。隨著信息技術在學科教學中的深度應用和整合發展,使得這種流程顛倒向課堂教學的結構性變革轉變。

 

      其一,教學結構性變革是信息技術與教育教學深度融合的核心。教育系統結構性變革的關鍵及主要內容是學校教育系統的結構性變革,課堂教學是學校教育的主陣地、主渠道,因而學校教育系統結構性變革的核心是要實現課堂教學結構的變革。

      其二,信息技術支持的翻轉課堂顛倒傳統教學流程改進了課堂教學。翻轉課堂基于技術支持實行“先學后教”,學生在課前觀看視頻的基礎上參加課中學習討論,將“知識內化”提前到課中,通過顛倒傳統的教學流程實現了課堂教學的改進。

      其三,“互聯網+課堂”促進了教學結構性變革。互聯網及各種新技術、新媒體的使用為學習者提供了豐富的認知工具與智能化的支撐環境,在“先學后教”的基礎上進一步實現“以學定教”,使翻轉課堂從“流程顛倒”進入“結構性變革”的2.0階段,形成了“互聯網+”時代的新的課堂模式——智慧課堂,將教師主宰的“以教師為中心”的傳統教學結構,改變為“以學生為中心、主導與主體相結合”的新型教學結構,促進“課堂革命”,有利于學生個性化成長和智慧發展。

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