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教育信息化助推教育現代化:使命、路徑與策略

2021-03-24 11:48:47胡航楊旸飛云倩
教學研究 2021年1期
關鍵詞:教育信息化策略

胡航 楊旸 飛云倩

[摘 要]教育信息化作為助推教育現代化的核心力量,在教育與社會生活中產生多維的、動態的持續性變革運動。本文通過明晰教育現代化的“勢”、“需”以及“法”,闡釋了教育信息化助推教育現代化的歷史使命,以促進動態、循環的新教育體系的建設;從四個方面提出了教育現代化的建設路徑,并以人工智能、虛擬現實技術、腦科學等作為技術支撐以實現教育現代化建設;教育現代化的建設策略可通過整合信息資源,協調學校、政府、企業、社區、家庭、學生等多方關系,從開發頂層設計體系、構筑UGSC教育發展共同體與建立HSS激勵機制三個方面,建造一個信息共享的教育新生態。

[關鍵詞]教育信息化;教育現代化;使命;路徑;策略

[中圖分類號] G434 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2021)01-0024-08

中國特色社會主義走進新時代,實現國家現代化,邁入教育強國,國務院相繼印發了《中國教育現代化2035》(以下簡稱《“2035”》)、《教育信息化2.0行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》)等戰略性指導文件,教育在國家現代化發展中的基礎性、先導性和引領性地位和作用更加凸顯。信息技術對教育的影響通過聯通教育生態系統中的所有個體與資源,重構教育體系,超越了傳統教育系統中技術的工具化。信息技術對教育的影響日益深入,以教育信息化全面推動教育現代化已成為我國教育事業改革發展的戰略選擇[1]。

基于此,本文旨在通過梳理教育信息化發展脈絡,聚焦并論述教育信息化如何助推教育現代化,以期對未來教育現代化發展作出展望與思考。

1 教育信息化助推教育現代化的使命

教育信息化承擔著推進教育現代化的重大歷史使命,它既是推進教育現代化的重要手段,也是教育現代化的核心特征[2]。從教育信息化的歷史使命來看,其最大的內涵是將學生培養成為具有創新創造能力的全面發展人才。依托于信息技術的高速發展,如何將其與教育深度融合,并發揮具有高效率與高效益并存的作用,可將其視為教育信息化助推教育現代化的核心理念。換而言之,信息技術與教育的統一不僅僅是知識與技術的統一,更是知識、行為、邏輯、情感的內在統一[3]。從宏觀到微觀的角度,縱觀我國教育的發展歷程,本文將教育信息化的歷史使命分為戰略指導層、教育需求層和技術支撐層,其關系如圖1所示,具體闡釋如下。

1.1 從戰略指導層看,教育信息化具備助推教育現代化的“勢”

《中國教育現代化2035》勾勒了我國2035年總體實現教育現代化的宏偉藍圖,這是智慧與智能時代的教育現代化,也是繼工業時代后人類歷史上的第二次教育現代化。而今,我國在人類已擁有虛實結合、多元聯通的信息技術境遇下,將虛擬的網絡與真實的現實聯系起來,這決定了信息技術將在建構、實現智慧時代教育現代化方面發揮重要作用。

回眸我國教育信息化的變遷路徑,可將其劃分為萌芽、初步發展、穩定發展、決勝4個階段。其依據是在每個階段,都有著重大標志性工程和相適應的時代象征作為支撐,如表1所示。

1) 萌芽階段(20世紀80年代):隨著“四個現代化”與“三個面向”等政策理念的提出,教育的作用被定義為提高國家核心競爭力的有效動力。

2) 初步發展階段(20世紀90年代):隨著信息技術的發展,中國社會進入科技與勞動生產高速發展的階段,并將教育作為優先發展的事業。

3) 穩定發展階段(2000年~2018年):我國大力實施科教興國戰略。構建以人為本、現代化教育體系和學習型社會成為該階段的教育現代化建設目標。

4) 決勝階段(2019年~2035年):信息化為教育與信息技術的融合創新提供了前提,同時推動教育形式的巨大變化。教育信息化助推教育現代化的思路由簡單的環境觀、工具觀和資源觀,向著內涵式發展的方向演進。可以認為,這些戰略性舉措與文件所提出的原則、目標、路徑、策略等,與我國在人工智能、5G、腦科學等技術方面在國際上具有相對的引領性,所產生的共同作用決定了決勝階段的發展脈絡。

40年來,我國在教育信息化建設方面投入了巨大的人力、物力與財力,改變了教育信息的獲取、加工、傳播、呈現、交流和互動的方式。但與國家、社會建設創新型人才的要求相比,仍然具有一定的差距。方式的改變,更多在于新型信息技術發展勢態下的順勢而為。

當前,我國在走向教育現代化途中,盡管目標明確、成果顯著,但仍存在下述一些問題:(1)現代化的教育理論與觀念還未完全建立。雖大部分學校都已普及多媒體教學環境的建設,但是學校的教學模式仍然沿用傳統的教學模式[4];(2)教育戰略規劃的全局觀有待加強。一些地區對于教育現代化的管理和規劃缺乏全局性的政策規劃意識,以及對相關標準的規范監督執行不到位;(3)教育資源的共享性仍不夠。區域發展不平衡導致不同地區的教育資源供給和建設仍然相對不均衡,優質資源仍舊短缺;(4)數字化資源的適應性較低。如今海量的學習資源中個性化與交互性的教育資源還不夠,較難滿足學習者的需求。

由此可見,教育信息化助推教育現代化是必然的。我國歷經近40年的教育信息化發展歷程,40年的努力已賦予我國教育許多現代特性。比如,已建構的虛實結合教學環境,教師與學生的信息素養得以大幅提升。在2020年初抗擊“新冠肺炎”期間,我國幾億師生通過互聯網實現“停課不停學”,便是最好的證明,即教育信息化助推教育現代化,在一定程度上已成為現實。

1.2 從教育需求層看,教育信息化具備助推教育現代化的“需”

以戰略指導層為導向,如今的教育需求已由過去的重視優質學校發展轉向尋求深度學習、個性化學習、人機協同教育等具有智慧時代特征的現代化教育模式。教育信息化助推教育現代化所面向的教育需求,從教學目的、教學方式和技術支撐3個維度,探尋其本真。如圖2所示,教育需求層可以體現為以下3點。

1) 實現深度學習的教育目的。目前,我國尚處于工業時代向信息時代轉變的過渡期,教育仍偏向于以知識教育為重點,面向智慧時代所提倡的培養個性化、創新性的人才,現代化的教育目的應是塑造具有主動性和批判性的有意義學習。深度學習(deeper learning)不同于常規意義上的機器算法,它要求的是學習者在真實的社會情景和復雜技術環境中通過自己的認知理解和知識遷移水平,將其有效遷移應用到真實情境中以解決復雜問題[5]。

2) 倡導個性化學習的學習方式。信息技術的發展,使信息技術與教育融合成為知識傳承和發展的必要手段。強調個性化的學習方式,應根據學生性格、學習、思維等全方位特點,應用信息技術分析學生學習知識和相應學習能力的基本情況。另外,僅僅實現“個性化”給予學生學習是不夠的,新教育觀還需要考慮學生的需求。以“數據”作為依據的自適應學習,直接為每個學習者提供適合其個體認知特點的學習內容和學習規劃,使學習者能夠主動地進行持久有效的學習。

3) 構建人機協同教育的信息技術手段。在以技術作為支撐的信息化教育中,信息技術與教育如若只是單向的交互,學生的學習仍舊停留在淺層學習。人機協同的教育可以通過將信息數據、教學與人文融為一體形成不斷變化的三角關系,三者互相促進不斷完善,優化教育結構。這樣的優化可以作為一種信息傳遞的手段,從而促進教育系統流暢地轉入全領域教育主體[6]。

1.3 從技術支撐層看,教育信息化具備助推教育現代化的“法”

教育信息化要能夠助推教育現代化,必然要求更高的教育信息化發展水平與之相適應。我國要加速實現新型的教育現代化,教育信息化的發展水平必須要處于世界領先水平,只有這樣,才能引領新時代的教育現代化;而要科學衡量教育信息化的發展水平,就必須要對教育信息化的諸要素分別加以科學考察與衡量。本文認為,教育信息化技術支撐層由教學效益、學習空間、教學分析能力等多個要素所構成。

1) 人工智能改進教學效益。處于具有時代性特征的教育變革時期,新興技術還未在教育領域完全普及,我國教師教學任務繁重、教師信息技能弱等問題亟待解決。因此,本研究概括了人工智能應從以下3個方面改進教學效益:(1)將教師從巨大的處理數據的工作任務中解脫出來;(2)能夠快速得到學生個人和地區的教育情況;(3)突破時空的壁壘,將課堂與生活緊密結合。教育與人工智能的結合,將各個教學要素的結合將構成“教育人工智能+”體系,促進課堂形式的多元性和豐富性[7]。

2) 虛擬現實技術創造虛實融合的學習空間。在智慧時代,充分利用技術將學生自身特點與環境相結合,更有利于學習者學習興趣的培養和學習動機的激勵,這也是改革傳統教學中學生被動學習的有效途徑[8]。在虛擬現實(virtual reality,簡稱VR)創設的學習空間中能夠做到以下3點:(1)創設以往教育中具有危險性的教學情境;(2)給予以往教育難以實現的教學實驗;(3)幫助學生的情感帶入。卡內基梅隆大學非線性學習空間實驗室團隊設計了一款浸入式游戲[9],如圖3所示,通過創設虛實結合的學習空間、完善的交互式課堂,以突破科學概念的教學難點。

3) 腦機交互技術提高教學分析能力。以往的教學觀念經常關注學生外顯的學習行為,而從學習理論中可以看出,若只關注學生對知識的認知,而忽略了在邏輯上、心理上、生理上對知識的領悟與建構是不夠的[10]。腦機交互在教育中的應用可以從隱性行為中觀察出學生的變化。如,西南大學胡航博士的深度學習團隊設計了一套英語學習注意力監控與促進系統,如圖4所示[11],其在教育應用中能夠檢測出學生學習狀態,通過識別和測量注意力水平、評估學習動機、鑒定學習風格等隱性學習行為的分析,促進學生的學習走向有效性學習。

據此不難看出,這里所提到的計算機系統分析出的學生行為,不能毫無顧忌地作為解釋學生學習認識的終極手段,技術與教育的統一應包括知識與邏輯、情感態度、知識建構、學習動作的統一,亦是由教學主體間相互影響內化而成的。

2 教育信息化助推教育現代化的路徑

2.1 加速智慧時代教育理論的創新與引領

現在已普及的教育理論絕大多數并非誕生于信息時代,更不是誕生于智慧時代。用其指導教育現代化的建設,許多理論已不合時宜,甚至阻滯“教育現代化2035”的發展。同時,絕大多數的教育理論也并非誕生于中國,用其指導我國的教育現代化建設,許多理論已表現得“力不從心”,且無法滿足我國的教育需求。智慧時代的中國教育者,不能滿足于做外國理論的搬運工,而應該重構和創新指導教育現代化建設的理論,即以創新具有中國特色、本土特色的新理論作為核心。智慧時代教育理論的創新,對于我國教育信息化助推教育現代化而言,已是刻不容緩。

構建聯通多方因子的深度學習(深度學習即主動、積極、促進問題解決并提升創造力地學習。),實現由“點”(如一個神經元、一個知識點等)走向“變換”(如人的神經網絡、基于信息技術所形成的各種開放的共同體、社群和小組等組織機構等)。人類社會的發展過程,是人類不斷發現、認識、改造社會的螺旋式上升過程[12]。隨著信息技術正以遠超社會發展的速度展開,人類的認知方式必須要有革命性的提升。因此,創建深度學習認知過程已呼之欲出:深度學習可以促進人類認知的提升。深度學習既是教育范疇下的理論,又是一種思想和教育方式,它可以促進人類認知的提升,推動人由“點”走向“變換”。新時代背景下認知模式的變化以及對人更綜合、深度的理解,對現有的教學方式、組織體系、服務體系和管理體系提出了新的挑戰,是人類教育和學習理論與實踐面臨的時代性問題[13]。

可以看出,從人類的發展歷程來看,創新的理論多數誕生于科技發達并極具發展活力的國家。目前,我國正處于最具發展能力的時代,理論的創新極具優勢。因此,現今的教育者有義務與責任將這些優勢充分發揮,發展與創造技術支持的教育新理論與文化。

2.2 促進技術與教育的深度融合

在技術萬聯的時代,技術與教育的融合,是復雜、動態、多維的,需要轉變盲目的觀念,回歸教育本體,明確深度學習正努力架通腦、心理、教育與信息技術的橋梁。筆者曾在文章中提到“目前的教育已經走向教育3.0的狀態,但是在線教育仍處于1.0的層面”,回看信息技術在教育教學活動中的滲透過程,人們總能看到廣大教師在運用信息技術過程中所表現出的被動與被迫。很多信息技術,如虛擬現實、人工智能等,總是伴著技術的可有可無、捉襟見肘等情況。在當下的信息化教育實踐中,信息技術的供給方往往自信滿滿,但是需求方卻不愿嘗試。從教育研究者的角度來看,未來的信息技術需要全面服務于教學的生活,符合基本教育規律和人類行為習慣,不應讓人去適應工具,而應讓技術適應人類生活的方方面面。

具體來看,技術與教育的深度融合可以從3個方面考慮。(1)技術的選取應以滿足主體需要為核心。技術于教育而言,應能減少師生的教學與學習負擔,提高教師教學的效能,從內部需求出發,深入教育主題的價值取向。這樣的技術于教育而言,才能真正彰顯其價值。(2)技術的應用應具有“個性化”與“適應性”。信息技術對教育的影響具有兩面性,它既可能壓抑人類的進步,也可能為教育教學提供蓬勃發展的機會。從這個意義上看,若要求所有教師和學生都能夠統一使用信息技術,而忽略信息素養的參差不齊等因素,則違反了教育規律與客觀現實。(3)技術的價值應更注重其效益的表現。信息技術與教育的關系,如果更關注技術能否提高教學的效率,這是工業革命時代所提倡的標準化教學模式。面向未來的教育,呼喚的是創新、獨立、自主的特性。顯而易見,只有樹立以人為本的核心價值,才能更好地沖破信息技術與教育之間的壁壘,使技術真正服務于生命的發展,為現代化建設服務。

2.3 搭建新型教育教學場域

新型教育教學場域,是在一定技術融合的生態化學習環境中,學生、教師、管理者與所在的空間及空間中的資源相互作用而形成的教法—技術—文化系統[14]。

新型教育教學場域的主體具有多元化、協同化等特征,筆者將其總結為一種交互循環模型,如圖5所示。學生與管理者作為系統模型中的主體,在線上與線下的混合型學習模式中發生協同作用。其具體闡釋如下:(1)學習環境包括線上學習環境與線下學習環境。在傳統教學中學生往往容易出現認知過載的情況,現通過混合學習生態系統平臺創設提供的學習軟件和工具,為師生的互動生成性學習和小組合作研創學習創造條件。(2)老師與學生的關系在系統中保持動態平衡。以數據為中心,通過技術增強教學效果與教學體驗,系統后臺為師生開展的線上線下學習提高監控和管理服務,系統實時進行優化和數據處理。混合學習生態系統通過不間斷的系統優化、教學反饋、教學分析,給予學生自適應的學習平臺,促進教育信息化創新、教學方法創新、學習實踐創新、人才培養革新,實現培養知識、技能、能力、品性均衡發展的新型人才的優質現代化教育。

2.4 應用智慧化教學模式

當前,人工智能助力教育教學過程更多是利用先進技術提高知識傳授與獲取的效率,并以應試教育評價為標準,評估技術的有效性與教學效果。但面向未來的智能化時代,教育者們還需面臨一個問題,即:人工智能是否會成為推進“應試教育”模式的“幫兇”?智慧時代需要的人才,是具備個性化、多元化、獨立等特征的。教學模式需要在因材施教理念下圍繞個性化人才培養為核心不斷推進其變革與升級。反觀現在教學模式的實然狀態,教學模式還是較為單一,在以深度學習為基礎的大背景下,還可以創生出許多類似混合式學習的學習方式與教學模式。各種課堂教學互動工具與平臺的快速發展為這一創新實踐提供了非常重要的環境支撐。

以信息技術為技術支撐,以智慧教育理論為中軸,學校要鼓勵師生根據教學需求自主選擇資源,通過網絡空間教學逐步實現“一人一空間,人人用空間”教學模式,探索個性化培養。在大數據分析的基礎上,制定符合學生發展需求的個性化培養方案,建設優質在線課堂,支持給予核心素養的教學實踐探索,完善教學組織管理,有序推進教學生態系統協同發展。

3 教育信息化助推教育現代化的策略

從上述分析研究來看,教育信息化助推教育現代化,如僅有上位的指導是遠遠不夠的,還需要有下得來的途徑,從而保障教育信息化助推教育現代化能夠順利實施。在當前國家政策的引領和各行各業大力發展教育信息化的背景下,教育主體的社會規則、規范意義上的邏輯建構亦是由主體間相互的“動作”結果內化而成的[15]。綜上所述,如圖6所示,教育信息化助推教育現代化的保障體系與策略不僅要從頂層設計方面確保地區與學校的發展符合國家發展規劃,更要確保各部門和個體之間發揮協同作用。充分發揮信息技術在教育教學中的優勢作用,把握其發展趨勢,圍繞頂層設計建設目標,引領教育信息化建設的發展方向。

3.1 構建三層頂層設計體系

教育信息化推動教育現代化需要社會全方位支持,它是一個復雜的立體工程,因此需要構建基于包括國家,地區以及學校的3層頂層設計,實現教育現代化的建設使命,如圖7所示。

教育信息化頂層設計可以從以下3層入手:(1)國家層面,從指導思想、主要原則、預期目標上研究和確立規劃期限內的教育信息化頂層設計,并確立戰略目標以及評價體系。(2)地區層面,根據地區現狀,以國家戰略指導為引領,以教育需求為本位,以信息技術為支撐在不同部門、區域、各級各類學校中研究和確立發展規劃,確立戰略重點。(3)學校層面,制定以信息技術為核心的創新教育規劃、人才培養規劃等,通過長效機制,推動個性化學習和終身學習,為構建智慧社會奠定基礎。三層關系建立協同關系,共同建立健全國家教育資源庫,切實提高全國的教育數據庫質量,構建科學的教育決策服務體系,深化教育管理改革。

3.2 構建UGSC教育發展共同體

UGSC所指的是university(大學)、government(政府)、school(學校)、company(企業)共同協作所形成的教育發展共同體,如圖8。四者之間的關系體現在以下幾點:(1)在人才培養上保證學生的現代性。通過政府、大學、公司3個主體發揮協同作用,保證學生培養具有現代性的特質。我國教育現代化2035的核心內容是培養“人的現代化”,在課程目標、教學內容、教材編寫、學生實習、學生未來規劃等方面都需要緊跟我國市場快速發展的步伐。(2)在協調互助上實現各社會主體間的協同性。僅僅依賴政府機構、學校之間的合作是無法踐行教育現代化的建設的,這些主體便無法形成踐行教育現代化所需要的市場關系。市場經濟的影響下,課程資源逐漸由“單一化教具”轉化為“精品化產品”,市場給予“產品”的傳播信息,但市場關系的形成需要一個不可或缺的主體——公司。改革開放以來,教育現代化的推進需要形成一個系統化的教育生態,這就需要通過大學、政府、學校、企業等主體之間建立教育發展共同體,教育系統才能與外部環境發揮協同作用;公司負責建立專業的課程開發團隊,生成和改進課程資源以及課程教學資源體系;學校組織購買相應課程及其服務,建立相關的教育分析團隊,參與教學系統階段設計和編制,并給予及時的反饋和改進意見。(3)在教育觀念上形成各主體之間的交互性。若要形成這樣健康的、多樣化的、安全的、混合的交互關系,人們便需要避免在交互過程中所存在的信息和行為隱蔽的情況。當信息技術成為普遍的知識和工具時,消除信息和行為隱蔽才會成為可能。

3.3 發展HSS激勵機制

HSS(Home-School-Society)即家庭教育系統、學校教育系統和社會教育系統所組成的三大教育系統,如圖9所示。3個教育系統相對獨立,但是受教育者—子女—學生是同一個對象,即三大系統中核心要素是共同的。

HSS共育系統可以從3個方面促進教育信息化建設。(1)在家庭教育系統層面,擴大溝通的范圍。學校需要協同家庭教育和社會教育,改進傳統的家訪或家長會等信息交流的渠道和方法,有效地實施家校協同教育。隨著信息技術的發展,教師與學生可以通過“家校通”、社交媒體、電話溝通等方式,鼓勵家長作為第三個角色進入教育系統中,幫助家長更好地了解學生的學習情況。(2)在學校教育系統層面,擴大教育的范圍。學校通過聯合社會教育系統與家庭教育系統,將家庭要素引入學校教育,互通信息。學校還需考慮到社會因素,引入社會資源,共同開發學校智慧環境、建設信息化供給側和改革教學模式,給予教師與學生共同協作,創設個性化學習、自適應學習、深度學習等有效的學習模式,為終身學習服務。(3)在社會教育系統層面,擴大教育的輻射面。學校教育系統所設計與實施的學校教育管理方案,需要將家庭的影響與干擾納入影響因素中,加強家庭和社會在教育方面的配合,提高教育現代化建設的整體質量和效果。

4 結語

教育現代化隨著時代的發展而變化,但不可忽略的是,在推進教育現代化的進程中,教育信息化是其中的必要途徑。反觀歷史進程,社會發展對于教育形態和地位產生重要影響,我國教育發展經歷了教育輔助經濟發展,到大力實施科教興國,再到如今《“2035”》等政策所要求的到2035年我國邁入教育強國的行列。因此,教育研究者需勇擔歷史使命,積極探尋建設教育現代化的有效路徑,并在路徑的基礎上,設計出國家、地區、學校、企業、家庭等參與者之間的協作框架,促進我國全面實現教育現代化。

面向未來的以信息技術為核心的教育現代化應當具有時代性和變化性的特點。在現代化教育體系層面,擬架通腦科學、心理學、教育學和信息技術,將教育現代化的發展完全置身于智慧時代;在現代化教學模式層面,實現更平等的師生關系,將交互作用最大化;在現代化學習模式層面,以個性化學習、自適應學習作為核心教育范式,實現深度學習。未來的教育現代化,從表層上看是信息技術取代傳統教育模式,但核心層是將信息技術完全滲入一個全新的教學空間。信息技術不應囿于輔助教學,而應更多地在教學過程中改變教育主體關系,變革教育教學模式,提高學習者思維模式,使教學活動能夠自然地嵌入信息技術與深度學習思維,并與外部環境保持一致,智慧地打造全新的教育生態系統。

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