新一代信息技術(shù)背景下高職教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則

2020-04-26 01:39:49林平

科技視界 2020年4期

林平

摘要

教學(xué)設(shè)計(jì)是指在教學(xué)理論的指導(dǎo)下，基于學(xué)習(xí)者的特征、教學(xué)環(huán)境的現(xiàn)狀、培養(yǎng)目標(biāo)的需要等約束條件，設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)，組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源，設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目、教學(xué)手段、教學(xué)活動(dòng)、學(xué)習(xí)環(huán)境以及評(píng)價(jià)方式，從而形成支持學(xué)習(xí)者有效達(dá)成既定學(xué)習(xí)目標(biāo)的系統(tǒng)活動(dòng)。現(xiàn)代信息化教學(xué)環(huán)境具有交互性、開放性、可控性、虛擬仿真性、遠(yuǎn)程傳輸、同步或異步通訊等特征，不但提供教學(xué)資源、教學(xué)手段和教學(xué)工具參與教學(xué)過程，而且借助大數(shù)據(jù)和人工智能，扮演著學(xué)習(xí)策略的提供者、學(xué)習(xí)過程的參與者、學(xué)習(xí)效果的分析研判者等角色，對(duì)教學(xué)系統(tǒng)的影響是巨大甚至顛覆性的。以新一代信息技術(shù)為背景的高職教學(xué)設(shè)計(jì)，必須順應(yīng)技術(shù)發(fā)展給教學(xué)系統(tǒng)帶來的最新變化。

關(guān)鍵詞

教學(xué)設(shè)計(jì);建構(gòu)主義;后現(xiàn)代;個(gè)性化學(xué)習(xí);深度學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)共同體;最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑;協(xié)同評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)： G434;G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.52

廣義的教學(xué)設(shè)計(jì)包括課程開發(fā)、課程資源建設(shè)、課程標(biāo)準(zhǔn)（教學(xué)大綱）的制定等，其關(guān)注的焦點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容的排列結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式、課程的宏觀教學(xué)目標(biāo)等;狹義的教學(xué)設(shè)計(jì)指的則是面向教學(xué)單元的教學(xué)方案設(shè)計(jì)，其關(guān)注的焦點(diǎn)是單元教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容及排列組合方式、學(xué)習(xí)策略的運(yùn)用。本文僅就狹義教學(xué)設(shè)計(jì)展開論述。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展演變

教學(xué)設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)專門的教學(xué)活動(dòng)并被納入教學(xué)理論的范疇，開始于西方發(fā)達(dá)國家。一般將二十世紀(jì)六七十年代建立在美國教育心理學(xué)家加涅“學(xué)習(xí)條件理論”基礎(chǔ)上的教學(xué)設(shè)計(jì)理論統(tǒng)稱為“第一代教學(xué)設(shè)計(jì)理論”;將興起于二十世紀(jì)八十年代，基于認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)設(shè)計(jì)理論稱為第二代教學(xué)設(shè)計(jì)理論;而將開始于二十世紀(jì)九十年代，以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計(jì)理論稱為第三代教學(xué)設(shè)計(jì)理論。“四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模式”是第三代教學(xué)設(shè)計(jì)理論的代表。

進(jìn)入21世紀(jì)，新一代信息技術(shù)在教學(xué)中得到日益廣泛的應(yīng)用，各種新的教學(xué)手段和教學(xué)模式不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)了學(xué)習(xí)理論的不斷發(fā)展。其主要特征是：傳統(tǒng)的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與信息化教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教育、智慧課堂等的結(jié)合更加緊密;以教育生態(tài)學(xué)理論、泛在學(xué)習(xí)理論、分布式學(xué)習(xí)理論為代表的，具有鮮明后現(xiàn)代特征的學(xué)習(xí)理論在教學(xué)實(shí)踐中得到成功運(yùn)用，以新一代信息技術(shù)為支撐的翻轉(zhuǎn)課堂、混合學(xué)習(xí)、適時(shí)教學(xué)等教學(xué)模式成為教學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新寵。這些新教學(xué)模式的共同特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，采用開放式教學(xué)，除利用學(xué)校自身的教學(xué)資源外，更借助信息化環(huán)境中的優(yōu)質(zhì)資源與服務(wù)，滿足學(xué)習(xí)者的線上線下、課內(nèi)課外的學(xué)習(xí)活動(dòng)需要。

綜上所述，教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展演變呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：從理念上，從早期的行為主義演變?yōu)楝F(xiàn)在的建構(gòu)主義、后現(xiàn)代主義;從教學(xué)形式上，從簡(jiǎn)單的線性流程封閉系統(tǒng)演變?yōu)榫W(wǎng)狀或混沌態(tài)的開放系統(tǒng);從教學(xué)內(nèi)容上，從以單向知識(shí)傳遞為主到支持交互性學(xué)習(xí)活動(dòng)開展為主。

2 新一代信息技術(shù)背景下高職教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則

現(xiàn)代信息化教學(xué)環(huán)境具有交互性、開放性、可控性、虛擬仿真性、遠(yuǎn)程傳輸、同步或異步通訊等特征，不但提供教學(xué)資源、教學(xué)手段和教學(xué)工具參與教學(xué)過程，而且借助大數(shù)據(jù)和人工智能，扮演著學(xué)習(xí)策略的提供者、學(xué)習(xí)過程的參與者、學(xué)習(xí)效果的分析研判者等角色，對(duì)教學(xué)系統(tǒng)的影響是巨大甚至顛覆性的。因此，以新一代信息技術(shù)為背景的高職教學(xué)設(shè)計(jì)，也必須順應(yīng)技術(shù)發(fā)展給教學(xué)系統(tǒng)帶來的最新變化。筆者認(rèn)為，新一代信息技術(shù)為背景的高職教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下基本原則。

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)以系統(tǒng)學(xué)習(xí)分析為前提

現(xiàn)代信息化教學(xué)系統(tǒng)所具有的復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，決定了教學(xué)要素的多元化特點(diǎn)。如果將教學(xué)設(shè)計(jì)比作數(shù)學(xué)運(yùn)算中的列方程求解應(yīng)用題，教學(xué)要素就是方程式中的自變量。進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，首先要對(duì)教學(xué)要素進(jìn)行分析。教學(xué)要素分析包括：教學(xué)目標(biāo)和預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果分析、學(xué)習(xí)參與者分析、教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)方法分析、學(xué)習(xí)環(huán)境和資源分析以及對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的分析反思五個(gè)步驟，它是教學(xué)設(shè)計(jì)的前提。教學(xué)要素分析分兩個(gè)階段，前面的四個(gè)步驟發(fā)生在活動(dòng)單元教學(xué)設(shè)計(jì)前的分析階段，最后一個(gè)步驟發(fā)生在活動(dòng)單元實(shí)施以后。

2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求

個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)是現(xiàn)代信息技術(shù)引入教學(xué)過程帶來的一個(gè)顯著效應(yīng)。從達(dá)成個(gè)性化學(xué)習(xí)目標(biāo)的形式看，個(gè)性化學(xué)習(xí)在現(xiàn)代信息化教學(xué)中表現(xiàn)為以下幾種形式。

一是自適應(yīng)學(xué)習(xí)。所謂自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指在借助人工智能和大數(shù)據(jù)對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)進(jìn)行即時(shí)診斷的基礎(chǔ)上，不斷依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格等推送適切的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，以最佳匹配學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，為盡可能滿足自適應(yīng)學(xué)習(xí)的要求，需科學(xué)選擇教學(xué)工具、教學(xué)手段和教學(xué)平臺(tái)，設(shè)計(jì)教學(xué)流程，充分利用教學(xué)資源，以便在教學(xué)過程中通過人機(jī)協(xié)同，科學(xué)高效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)診斷，向?qū)W生提供最佳的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)解決方案，完成學(xué)習(xí)引導(dǎo)和效果反饋，進(jìn)而合作創(chuàng)生下一個(gè)循環(huán)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)主題的持續(xù)深化。需要指出的是，新一代信息技術(shù)背景下，教師在充分運(yùn)用技術(shù)手段為教學(xué)服務(wù)的同時(shí)，也要避免因過度技術(shù)依賴而造成的角色缺失。事實(shí)上，在自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式中，教師的作用不是弱化了，而是加強(qiáng)了，這體現(xiàn)在教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)方面。譬如，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和熱情，需要教師借助技術(shù)手段，通過分析學(xué)生的聚類學(xué)習(xí)特征和規(guī)律，制定相應(yīng)的教學(xué)策略，對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行適度的引導(dǎo)和干預(yù)，對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)反饋;為滿足資源推送的要求，需要教師利用各種支撐資源和工具，策劃分類建立個(gè)性化學(xué)習(xí)路網(wǎng)，營造優(yōu)質(zhì)資源的最佳供給形態(tài)。

二是分布式學(xué)習(xí)。分布式學(xué)習(xí)的概念來源于人工智能的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)。在教學(xué)語境中，“分布式學(xué)習(xí)是指?jìng)€(gè)體在同伴、媒介、社會(huì)、文化等環(huán)境中進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)，它強(qiáng)調(diào)認(rèn)知主體和環(huán)境之間分布的本質(zhì)。分布式學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)上是一種以學(xué)習(xí)者為中心、并與多樣化學(xué)習(xí)資源交互作用的學(xué)習(xí)模式，其目標(biāo)是完成認(rèn)知和意義建構(gòu)。”[5]現(xiàn)代信息化教學(xué)技術(shù)，支持分布式學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分整合各類教學(xué)資源，靈活運(yùn)用項(xiàng)目化教學(xué)、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等教學(xué)形式，將課上課下、線上線下的學(xué)習(xí)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)在時(shí)間和空間上的延伸。

三是泛在學(xué)習(xí)。泛在學(xué)習(xí)又稱“無縫學(xué)習(xí)”，學(xué)習(xí)者可以在任何時(shí)間、任何地方使用手邊可以利用的科技工具來進(jìn)行學(xué)習(xí)。泛在學(xué)習(xí)作為一種新型的學(xué)習(xí)模式，需要數(shù)字化環(huán)境、數(shù)字化資源等作為支撐。教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，同樣要為學(xué)生的泛在學(xué)習(xí)留出空間。

2.3 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)創(chuàng)設(shè)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的環(huán)境

在人工智能專業(yè)領(lǐng)域，深度學(xué)習(xí)是指基于樣本數(shù)據(jù)，通過一定的訓(xùn)練方法得到包含多個(gè)層級(jí)的深度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的機(jī)器學(xué)習(xí)過程。將這一原理遷移到教學(xué)之中，形成了以認(rèn)知心理學(xué)為支撐的深度學(xué)習(xí)理論。

新一代信息技術(shù)視域下的教學(xué)設(shè)計(jì)，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的環(huán)境，以加深學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)意義建構(gòu)、學(xué)習(xí)遷移和問題的解決。主要可借助VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、MR（混合現(xiàn)實(shí)）等技術(shù)，創(chuàng)設(shè)三維虛擬學(xué)習(xí)空間，進(jìn)行情境式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)師生、生生間的沉浸式交互，通過學(xué)習(xí)過程中的人機(jī)對(duì)話與人機(jī)協(xié)同，產(chǎn)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容記憶、理解、體驗(yàn)的互補(bǔ)和倍增效應(yīng);借助人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)，優(yōu)化教學(xué)任務(wù)模塊結(jié)構(gòu)序列，合理設(shè)置問題線索，引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)意義重構(gòu)和學(xué)習(xí)遷移;教師與人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)診斷與反饋，幫助學(xué)生養(yǎng)成對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思的習(xí)慣，同時(shí)也起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、改善學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的作用，這對(duì)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)是非常有益的。

2.4 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)師生“學(xué)習(xí)共同體“的角色定位

新一代信息技術(shù)背景下的課堂本質(zhì)上是開放性的。其開放性特征主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：學(xué)習(xí)資源的海量性;學(xué)習(xí)工具的豐富性;學(xué)習(xí)目標(biāo)與路徑的隨機(jī)可遷移性;學(xué)習(xí)方式的協(xié)作性;學(xué)習(xí)策略的集體建構(gòu)性;學(xué)習(xí)結(jié)果的不可預(yù)測(cè)性。這就決定了教師的角色不再是傳統(tǒng)教學(xué)中那個(gè)高高在上、智珠在握的指點(diǎn)迷津者，甚至也不再是行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)中的那個(gè)置身事外的咨詢者與協(xié)助者，而變成了學(xué)生學(xué)習(xí)探險(xiǎn)之旅中不可或缺的伙伴。不論是采用發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)、探索式學(xué)習(xí)還是其他任何學(xué)習(xí)模式，教師都必須親自參與其中，與學(xué)生結(jié)成一個(gè)學(xué)習(xí)共同體，并在其中扮演一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、探索者或其他需要的角色。

因此，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，就要改變傳統(tǒng)思維定式，著眼于學(xué)習(xí)共同體的需要，進(jìn)行系統(tǒng)謀劃。對(duì)所需的學(xué)習(xí)資源，只有小部分由教師直接給出，而對(duì)大部分所需資源教師只提供問題線索，由學(xué)生自己搜索解決或由人工智能提供自適應(yīng)服務(wù)解決。教師教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)僅設(shè)定宏觀的學(xué)習(xí)目標(biāo)框架，量化或顯性的共享學(xué)習(xí)目標(biāo)，由人機(jī)協(xié)同在學(xué)習(xí)過程中共同建構(gòu)。隨著共享學(xué)習(xí)目標(biāo)的形成，人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)還會(huì)提供一個(gè)與學(xué)習(xí)共同體具有廣泛適應(yīng)性的核心教學(xué)任務(wù)。圍繞核心任務(wù)，教師借助人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)偏好，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入幾個(gè)學(xué)習(xí)中心，利用人機(jī)協(xié)同構(gòu)建的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。教師教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要任務(wù)，就是為人機(jī)協(xié)同的實(shí)施留出接口和通道。

2.5 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)形成最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑

新一代信息技術(shù)尤其是人工智能在教學(xué)中的運(yùn)用，為最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑選擇提供了可能性。教師教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，在對(duì)教學(xué)工具、環(huán)境和資源進(jìn)行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出最佳學(xué)習(xí)方案，將人機(jī)協(xié)同的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大，將產(chǎn)生教學(xué)效果的倍增效應(yīng)。一是科學(xué)設(shè)計(jì)幫助學(xué)生進(jìn)行記憶、理解、體驗(yàn)、感悟和探究的資源和工具，以提高學(xué)習(xí)效率;二是選擇多維測(cè)試、分析研判工具，設(shè)計(jì)人機(jī)協(xié)同調(diào)控方案，便于及時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行有效調(diào)控，對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時(shí)反饋;三是對(duì)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)難點(diǎn)，或選擇“互聯(lián)網(wǎng)+學(xué)習(xí)路網(wǎng)”資源，匯聚名師、優(yōu)秀學(xué)生的智慧和經(jīng)驗(yàn)，或采用虛擬仿真和人工智能技術(shù)支持的情景教學(xué)，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)學(xué)習(xí);四是充分運(yùn)用發(fā)揮課上課下學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)，滿足迭代訓(xùn)練需要。

2.6 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)著眼學(xué)習(xí)主題的持續(xù)迭代

學(xué)習(xí)成果的呈現(xiàn)，表明基于一個(gè)核心任務(wù)的學(xué)習(xí)循環(huán)即將結(jié)束。這同時(shí)也意味著新一輪學(xué)習(xí)循環(huán)的開始。在上一個(gè)學(xué)習(xí)循環(huán)中，通過人工智能診斷、教師監(jiān)控以及學(xué)生反思匯集的問題，教師應(yīng)通過調(diào)整教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略等，將其納入新的核心任務(wù)，而這也將觸發(fā)人工智能的分析和推送程序，從而開啟新一輪人機(jī)協(xié)同學(xué)習(xí)循環(huán)。學(xué)習(xí)主題由此實(shí)現(xiàn)迭代深化。

2.7 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)制定學(xué)習(xí)效果的協(xié)同評(píng)價(jià)量規(guī)

新一代信息技術(shù)的應(yīng)用，給教學(xué)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供了便利，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的螺旋式提升提供了保障。在“人工智能+教育”大背景下，課堂是個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂質(zhì)量有效反饋調(diào)控的關(guān)鍵是評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性、反饋的即時(shí)性和調(diào)控的有效性。人機(jī)協(xié)同的評(píng)價(jià)模式，通過多元化評(píng)價(jià)主體的即時(shí)性評(píng)價(jià)調(diào)控，為閉環(huán)式質(zhì)量管理提供了最佳解決方案。一方面，人工智能通過即時(shí)攝錄大數(shù)據(jù)分析，可以在情緒感知領(lǐng)域做到即時(shí)診斷與評(píng)價(jià)，還可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況及時(shí)給予指導(dǎo)幫助，促進(jìn)學(xué)習(xí)的科學(xué)化;自適應(yīng)系統(tǒng)能基于學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的教學(xué)方案，助力學(xué)習(xí)的個(gè)性化;智能測(cè)評(píng)系統(tǒng)則借助學(xué)習(xí)分析技術(shù)與自然語言處理技術(shù)，能對(duì)學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行差異化智能評(píng)價(jià)和診斷，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)精準(zhǔn)化。另一方面，教師通過教學(xué)設(shè)計(jì)制定科學(xué)的評(píng)價(jià)量規(guī)，在師生協(xié)同學(xué)習(xí)的過程中，針對(duì)多元化評(píng)價(jià)目標(biāo)，采用過程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，進(jìn)行學(xué)生自評(píng)、互評(píng)以及教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，不但可有效彌補(bǔ)人工智能評(píng)價(jià)刻板生硬的不足，還能產(chǎn)生正向賦能的附加效應(yīng)。

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