淺析數字化學習帶來的教育變革

田 陽，高俊俊

（揚州大學 新聞與傳媒學院，江蘇 揚州225001）

一、引言

今天課堂里使用的Pad、電子書、電子白板、物聯網技術相伴的課堂設施、可穿戴技術教具等都是數字化學習的典范。有了這些數字化學習技術的應用，教育的管理、設計、開發、應用、評估等方方面面都將發生重大變革。通過科學研究和先進技術理念等手段提高教育質量，通過正式學習和非正式學習使學習者輕而易舉地獲得知識，使教學者得心應手地教學，使學習者、教學者、教學環境資源有機融合，最終實現真正的“以學為中心”的學習，教育質量得到切實提高。無論是現實環境要求，還是理論背景及技術支持，都強烈要求變革現有的教育，因此，數字化學習已經被提到了一個重要的高度，數字化學習將在教育變革中起到重要的作用。

二、數字化學習

教育技術專家何克抗教授通過充分論證和研究給出了數字化學習的定義：“數字化學習是指通過因特網或其他數字化內容進行學習與教學的活動，它充分利用現代信息技術所提供的、具有全新溝通機制與豐富資源的學習環境，實現一種全新的學習方式——這種學習方式將改變傳統教學中教師的作用和師生之間的關系，從而根本改變教學結構和教育本質。”[1]（2002）數字化學習是指在信息技術環境下進行教與學的活動，本質就是要在先進的教育和學習理論的指導下，通過媒介融合等技術和理論手段，將教育的環境、內容、學習工具數字化，使信息技術成為教師的教學輔助工具與學生學習的認知工具，改變傳統教學中教師、教材、教學媒體的作用以及教師、教材、教學媒體和學生之間的關系。[2]數字化學習不是一種全新的教學和學習模式，而是基于傳統教育基礎之上的教學和學習理念，它繼承了傳統教育的部分優秀模式，結合最新的教育理論和理念，通過現代的信息技術手段實現教學和學習，使教育的形式發生了實質的變化。在大幅度提高教育、教學效率和質量的同時，培養了學習者的批判思維能力、創新實踐能力、高階思維等。

三、數字化學習的相關研究

1.我國的數字化學習研究現狀

我國數字化學習研究起步于上世紀90年代，相對國際上的研究起步較晚，但無論是理論研究還是實踐應用都已經在國際上產生了較大的影響。目前，我國主要的研究學者有何克抗、李克東、丁新、黎加厚、王陸、李玉順、柯清超、韓錫斌、賈積有、董玉琦、解月光等。從研究的內容上區分，數字化學習的研究分為理論、資源建設、應用、政策等方面的研究；從教學層次劃分有嬰幼兒、中小學、高等教育三個層次；從教學要素劃分有教師、學生、教材三個方面；從學習形式來看分為正式學習和非正式學習兩種形式；從數字化學習針對的用戶群可劃分為學校、企業、政府、社區等。數字化學習的目的和動機都是為了服務于教育，有利于教學和學習的高績效進行。根據教育技術專家何克抗教授對數字化學習下的定義，數字化學習的核心思想就是教育理念和方法與信息技術以及成熟的科學技術成果有效整合。基于以上論述，這里把數字化學習研究類型區分為理論研究（教學理論、學習理論、教學方法）、實踐應用（中小學課堂、高等教育、教師、學生、企業、社區）、資源建設（軟硬件、學習內容、教育游戲）三個主要方面。（詳見表1）

表1 研究分類

理論研究方面，何克抗教授首先界定了數字化學習的概念并提出要以建構主義理論為指導，圍繞創建“新型教學結構”這一核心，注重“學教并重”的教學設計理論，整合教學設計，突出數字化學習的學科整合重要性。[1]（2002）黎加厚教授提出要把數字化教育提升到國家戰略層面。[3]（2003）李克東教授分別從數字化學習的要素（環境、資源、學習方式）和與學習者的關系，以及從課程整合的程度和數字化學習的模式對數字化學習進行了研究。[4][5]（2001）丁新教授通過數字化學習港項目論述了數字化學習的研究方法，指出在案例研究和行動學習的研究中采用質性分析和量化分析相結合的方式。[6]（2009）我國學者在理論研究方面已經碩果累累，他們的研究分別從數字化學習的概念界定到數字化學習的政策引導，再到數字化學習的具體要素和數字化學習的研究方法。不過目前針對數字化學習的研究大多從質性分析角度進行，缺乏大量的實驗研究，很多理論也都是借鑒國外學者的研究成果，這些理論能否適合我國的環境還有待驗證。

實踐應用方面，王陸教授對教師在線實踐社區進行了研究，她通過實證的方法得到了大量詳實的數據，根據數據分析后得出的結果來幫助教師網絡在線實踐學習、備課等。[7]（2011）賀平和余勝泉通過實證方法探析1：1數字化學習對中小學生閱讀理解水平的影響，研究證實了學生的閱讀加工水平、識別校對水平都與閱讀遷移水平之間存在交互作用，呈現正相關，數字化學習對學生的閱讀理解水平有提高作用。 （2013）還有學者從高新技術角度對數字化學習平臺建設做了研究。周文輝等提出物聯網的數字化學習平臺的設計和實現，[9]（2012）龍世榮等提出基于云計算的數字化學習系統構建方法。[10]（2012）也有學者在中小學展開了數字化學習實驗研究，賈積有等通過構建數字化學習網絡平臺，選取全國東、中、西部幾所中小學進行實驗研究，得到了很好的效果。[11]（2012）上海嘉定實驗小學IPad課堂等數字化學習實驗，也說明數字化學習正由過去理論探討和頂層設計階段進入實質的實驗應用階段。

資源建設方面，學者更多地關注服務平臺搭建、數字化學習終端、資源庫建設、數字化學習資源質量評價。楊芹芹等探討了基于Google云服務的數字化學習環境，對云服務平臺應用到數字化學習的可行性進行了分析。[12]（2012）杜林等對數字化學習資源庫建設進行了研究，認為當前應該加速資源庫建設并注重資源庫的開放。[13]（2013）萬力勇研究了數字化學習資源的質量評價，指出當前數字化學習評價體系不夠完善，沒有統一標準，建議建立統一的評價指標體系、用戶和專家評價結合、定性和定量結合、引入第三方評價。[14]（2013）

2.國際上的數字化學習研究

目前世界各國都有數字化學習的研究和應用。尤其美國已經把數字化學習提升為國家戰略層次上進行研究和應用，并且得到了美國國會的重視；日本、韓國、英國、意大利等國也先后通過了類似的法案和研究計劃。來自希臘的DemetriosGSampson（德米特里·G·桑普森）教授從網絡教育系統和軟件層面闡述了技術是如何支持學習的，學習者如何通過網絡教育系統學習并提高成績；[15]DemetriosGSampson通過介紹COSMOSASK學習工具系統案例展示了技術支持的學習系統能有效幫助學習者更好地學習。MikeSpector（邁克·斯佩克特）等學者從學習科學理論、認識理論、腦科學理論、學習理論、建構主義理論、分布式認知理論、聯結主義、情境認知理論等闡述基于技術的教學設計，他們認為傳統的學習理論需要適當的調整才能適應今天的數字化學習，而且已經嘗試了新的實驗研究。研究驗證了把利于教學的信息技術添加到教學設計中，將使學習變得更加容易和輕松，能提高學習效率和效果，相信今后更多的技術應用（可穿戴技術、空間感知技術、虛擬現實技術、ICT技術等）到教學設計中，將會對未來教育產生革命性的影響。Miguel Nussbaum（米格爾·努斯鮑姆）闡述了教育游戲在教學中的應用，尤其在研究性學習、創造力培養等方面教育游戲有著不可比擬的效果和作用，教育游戲將在未來的教育中扮演重要的角色。MiguelNussbaum基于Engestrom（斯道姆）的擴展活動理論模型（見圖1）[16]闡述了教育游戲在教學中起到的積極作用，并運用了多個案例證明了他的說法。國際上的研究普遍采用了實驗研究法，他們通過數字化學習的設備、內容、環境完成這樣的實驗研究，得到了詳實的數據和成果。

圖1 Engestrom（斯道姆）擴展活動理論模型

四、數字化學習帶來的教育變革

1.為何引發變革

教育的變革為何會發生？在這個要求高效高速的信息化社會，要求學生不僅具備德智體美，還要具備創新、信息素養等能力，以及社會經濟發展對人才的需要，都要求教育能培養出更多的優秀人才，這就要求現有教育比傳統教育具有更高的承載性，所以教育的變革必然要發生。

數字化學習又在教育的變革中起到什么作用？數字化學習作為教育信息化的排頭兵，一直扮演著先鋒的作用，尤其近年來國家越來越重視教育信息化，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》也重點強調了教育信息化的重要性和緊迫性。當然，學習者對高質量的教育要求越來越強烈，這也逼迫教育要采用先進的教育理念和理論，使用現代信息技術輔助教學和學習。因此，數字化學習將在教育變革中起到不可替代的作用。所以，我們有必要充分了解數字化學習，并研究其究竟怎樣幫助教育發生變革。

2.教育變革

教育當中的教與學，學校管理，師生關系、教師與家長的關系，認知方式，學習環境，學習資源和評價體系都會受到數字化學習的影響并發生變革。

（1）教與學

數字化學習與傳統教學和學習有著很大的區別。首先，傳統教學主要集中在教師教學和課堂內的知識學習，學習資源不足、受眾群體有限都是傳統教學的弊端。而數字化學習環境允許各種學習資源的存在，可以滿足眾多群體接受教育。例如沉浸式學習環境可以使事物呈現方式多樣化和情境復現。學習環境可以實現示范、操練、即時反饋一體化，學習環境與工作環境一體化，便于知識與技能的遷移。其次，傳統教學內容不會表現得生動自然，在建構主義理論下顯得有些力不從心。數字化學習可以通過數字媒體、虛擬現實、模擬仿真等技術搭建支架，并結合現代學習科學理論使教學與學習變得更加輕松和愉悅，學習者更容易接受教學知識。再次，教學模式和環節都將發生重組，學習者不都局限于課堂學習，例如行動學習就要求學習者帶著數字終端走到戶外參與學習。數字化學習提供了大量的實例和可視化內容，教學的支架搭建也就變得容易許多，不必要的環節將被取代，大大節約了教學時間和教學冗余。最后，數字化學習把學習者帶進了即時的學習環境，只要學習者愿意學習，那么他可以通過數字終端鏈接到數字化學習資源庫進行學習。

（2）學校管理的變革

數字化學習使權力結構“去中心化、水平化、社會化”。傳統學校管理是層級關系形式，上傳下達模式，通過數字化學習改革，學校建立了信息管理平臺，學生所有學籍信息和學習成績都將在這樣的平臺上呈現。更重要的是教師備課也都呈現在這樣的管理系統中，學校的信息傳達也會更加透明公開，各方面組織結構都將明顯地呈現出來。現代學校管理系統也允許教師、學生、家長、社會人士都有機會參與到這樣的管理平臺中，他們可以提出建議或意見、交流溝通、開展社區學習等。

（3）師生關系和教師與家長的關系

學生作為中心體直接與數字化學習情境交互對接，教師作為另一個中心體負責與數字化學習環境交互對接，并組織學習材料和學習活動，使數字化學習環境與學習材料和學習活動共同生成數字化學習情境。當然，教師和學生也直接交互，但是教師不僅起到知識傳播者的作用，還是一個輔助者或者一個小管家。數字化學習為家校互動創造了良好的條件，教師平臺系統對家長公開，家長登錄系統不僅了解自己孩子的學習情況，也了解其他孩子的學習情況，而且教師和家長的溝通機會大大增加，也極大地促進了教師、學生、家長三者有機互動。

（4）認知方式改變

數字化學習具備知識的呈現、反思、再現、經驗四個環節。知識源和學習者中間存在知識學習的三個階段（外部知識傳播階段，內部認知階段，學習效果的反饋、認可與反思階段）都可以反復進行，直到學習者學會為止。[17]外部知識傳播階段可以通過視頻記錄或者其他技術手段進行重復，內部認知階段可以通過思維導圖可視化進行，學習效果的反饋、認可和反思階段可以通過隨機題庫和思維導圖工具等輔助實現。總之，知識學習的每一個環節都可以通過數字化學習手段輔助進行，給學習者帶來了極大的便利。

（5）學習環境的改變

學習環境中將存在物理環境、虛擬環境、網絡環境等，這些環境有機融合形成一個新的教學環境，通過傳感器技術實現信息數據收集整理，便于教學者和學習者盡早發現問題和解決問題。

（6）資源庫

數字化學習資源庫不僅存儲知識內容，還存儲學習者的學習痕跡和評價記錄等。通過“大數據”技術手段可以分析教學和學習過程存在的一些問題，有助于幫助教師改進教學方法，幫助學生提高學習成績。

（7）評價體系

數字化學習評價體系標準目前還沒有統一。[14]目前公認的數字化評價體系肯定不是把過去的評價模式復制成數字化形式，而是實現自我評價、輔助評價、定性評價、定量評價、專家評價、第三方評價等評價方式有機結合，并且配套前測、過程評價、最終評價等評價機制。

五、結束語

各種高新新技術（云計算、物聯網、大數據、人工智能、虛擬現實等）逐漸應用到教育當中，以及國家層面對數字化學習的重視，數字化學習必將對未來的教育起到前所未有的革新作用。數字化學習對教育的教與學、管理、環境、課程設計、資源開發、評價體系、師生家長關系等都起到積極的作用，相信今后數字化學習將成為教學和學習的主流方式之一。

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