馬濤 中國教育技術協會信息技術教育專業委員會常務理事、中小學專業委員會常務理事,中央電化教育館全國中小學電腦制作活動評審專家。
從教研視角看待新媒體新技術的作用
筆者從事教研員工作二十余年,面對新技術時,會更多地考慮這一技術對教育教學的促進作用。教學是分學科、有內容的,不同的內容有其課堂專有的形式,而新技術的應用無疑是為了促進教學目標的達成、學生活動的落實,并實現課堂評價的反饋。不同教學目標的達成會帶來學習形式的不同,不同學生活動的落實需要采取不同的過程與引導方式,不同課堂的評價反饋需要采取不同的評價方式。
從教研視角來看,首先,新技術能夠支持知識的傳授與過程體驗。例如,在進行知識類目標學習時,大屏展示的交互功能能夠促進學生對知識的認知和理解;在基于學生活動的能力類學習時,平板電腦與學生自主操作相結合更適合學生過程的體現。其次,新技術能夠實現學習過程的監控和組織形式的引導。最后,新技術能夠生成學生學習過程的數據和成果,從而便于對學生進行相應的評價。
由此可以看出,如果將新技術直接指向教學,那么這些技術手段會從形式和內涵方面直接服務于學習過程、學習目標及相應的評價,最終形成學生活動。也就是說,新技術實際上在真正的課堂中要服務于教學、改變教學,特別是當前新課程標準、新教材、考試評價新方式出臺以后,我們的教學需要做出很多方面改變,而新技術就能夠幫助我們改變很多具體內容,最終希望教師通過新技術實現對課程教材的認知與改革的落實。
教育發展衍生的新樣態
一、教學樣態的發展
教師口傳心授的教學方式是我們最為熟悉的,一支粉筆、一塊黑板、一張嘴就能夠完成一堂完整的課堂教學。隨著科技的發展,我們發現運用大屏交互進行教學能夠將知識更鮮活地呈現在學生面前,學生更容易理解、更容易接受、更容易呈現出對知識的認知。隨著科技的進一步發展,個人終端學習進入課堂,平板電腦讓每一位學生都能夠參與學習,自主獲取知識,并能夠運用知識解決生活中的實際問題,使學生對知識的理解和認知更進一步。這說明我們的教學形式、教學內容在不斷演變、不斷發展。
那么何為新樣態?即新的教學內容和新的教學形式。不斷有新的教學內容進入教學體系,不斷有新的教學形式改變教學方法。在新的教學內容里我們可以發現,二十年前學校基本沒有機器人課程,現在機器人教學已經成為一種常態;創客課堂雖然比機器人課程發起要晚,但普及率在逐步提升;隨后產生的STEAM課堂、人工智能課堂也在一步一步發展新的教學內容。新冠肺炎疫情催生了在線課堂這一新樣態,它顛覆了傳統課堂教學的基本形式,成為疫情期間保障教學的有力手段。這些新樣態會對教學內容、教學設計以及教學評價生成不同的實施方式。
二、教學新樣態的改變
從教學形式來看,我們經歷了從課堂投影幕布到交互式電子白板,再到交互式大屏;從一開始以教學演示為主的教學形式,逐步發展到交互式的教學形式,并趨于常態化。這種教學形式的改變,使我們的教育教學從講授灌輸式逐步演變為互動參與式學習,并形成一種常態化的教學形式。
由此可以看出,信息技術與教育發展的新樣態不斷衍生新的教學內容、新的教學形式,研發新的技術,產生新的教學模式,而教師在不斷適應、改變中使新樣態常態化,并解決原有教學形式中的一些困惑,每一次困惑的化解都是教育向前發展的標志。如何界定、評估新樣態是教師普遍困惑的問題,下面,筆者將從《第十三屆全國中小學創新課堂教學實踐觀摩活動指南》(下稱指南)的“征集課例類型”中選取創客/STEAM課堂、人工智能課堂、在線課堂三個典型教學樣態進行分析。
創客/STEAM課堂=新內容+新形式
指南中對創客的定義為:在信息化環境下,學生利用開源硬件與其他加工制作技術完成智能創意作品的學習活動。這一定義中的關鍵詞為“開源硬件”“智能創意作品”,可見,創客課堂與機器人課程不同的地方在于創客多采用開源硬件,同時在課程結束后會制作出一個有創意的、形式各異的作品,解決生活中的問題。創客課堂在進行教學和學生活動時,需要呈現的培養內容有哪些呢?1.知識,即對開源硬件及零部件的掌握,包括主控板、編程、舵機、傳感器等。2.創意,即對生活問題的創新應用,引導學生創新性地解決生活中不太好解決的問題。3.協作,即團隊成員之間配合與融洽。4.規范,即操作、工具、環境的工匠精神,教師要教給學生規范地使用工具的方法。5.信息化學習,即應用新技術進行交流學習。前4點最終都需要通過信息化技術進行展現,教師可以通過大屏交互進行展示,也可以由學生自己通過平板電腦或計算機嘗試解決、實踐。
指南中對STEAM的定義為:在信息化環境下,能體現科學、技術、工程、藝術、數學等多學科融合特征的課堂教學活動課例。STEAM課堂在進行教學和學生活動時,需要呈現的培養內容有哪些呢?1.生活問題解決,即觀察生活與分析問題,例如制作橋梁、椅子等,所有作品都必然是生活中的實際需求,根據需求將多學科知識結合在一起去完成。2.科學、技術、工程、藝術、數學的呈現,即相關學科知識融合。3.協作,即團隊成員之間配合與融洽。4.STEAM成果,即問題解決的分析、方案、實物。5.信息化學習,即應用新技術進行學習交流。
由此可以看出,創客/STEAM課堂是由新內容和新形式共同組成,有明確的新的內容和基于信息化學習的形式,具有該課程獨特的特點。那么應該如何甄別是否為創客/STEAM課堂呢?許多教師會將學校現有的課程,如理科實驗課、綜合實踐活動課、項目學習課、信息技術課等,都歸類于創客/STEAM課堂,而不考慮課程是否具有實用性、綜合性以及技術性,這是一種錯誤的觀念。創客課堂的形態是需要具有創意制造。STEAM課堂的形態可以是分析提煉,如對事物進行拆解分析;可以是實物設計制作,如使用材料制作一個物品,最大化滿足實際需求;也可以是虛擬化的設計,如在電腦中設計出物品草圖。
人工智能課堂=新內容+新評價
人工智能課堂本身是一種全新的知識內容,即新內容,更側重于知識的傳授,而新內容的出現必然會帶來評價方式的改變,即新評價。那么,人工智能技術具有怎樣的特征呢?即機器部分替代人的認知(如視覺、聽覺、觸覺、味覺等),體現認知、理解、決策(如聲控燈、掃地機器人等并不屬于人工智能)。具體來說,可以概括為以下六點:1.會看,如圖像識別、文字識別、車牌識別等。2.會聽,如語音、說話人識別,機器翻譯等。3.會說,如語音合成、人機對話等。4.會行動,如機器人、自動駕駛汽車、無人機等。5.會思考,如人機對弈、定理證明、醫療診斷等。6.會學習,如機器學習、知識表示等。
筆者所在團隊撰寫的《中國互聯網學習白皮書——人工智能教育(基礎教育)報告中》指出,當前中小學人工智能課程中存在三個誤區:誤區一,把程序設計課程完全看作人工智能課程。程序設計是人工智能課程的基礎,但部分學校以程序設計課程代表全部的人工智能課程,卻未能體現人工智能的核心算法特征,這種觀念是錯誤的。誤區二,認為機器人課程就是人工智能課程。如果只是對機器人進行單純的動作控制,卻未能體現人工智能核心算法與智能特征實現的內容,這類課程不能稱為人工智能課程。誤區三,認為創客課程就是人工智能課程。部分學校以結合程序實現智能控制的硬件搭建課程代表全部的人工智能課程,以智能控制代表人工智能的實現,卻未能體現人工智能的核心特征與核心算法,這類課程不能稱為人工智能課程。
因此,人工智能課堂的學習內容一定要呈現出人工智能核心算法或人工智能功能調用的特征,包括感受人工智能,了解特征,分辨人工智能與非人工智能;通過編程語言調用人工智能接口實現人工智能功能;通過編程和硬件結合,實現具有人工智能功能的硬件;通過人工智能技術解決生活問題;通過編程了解人工智能核心算法。學生完成學習內容后,教師還應注重學生人工智能能力的評價,如分辨、應用、知識掌握、方法掌握等。
在線課堂=新形式+新評價
指南中對在線課堂的描述為:師生分離與生生分離的環境下,采取線上同步教學方式實現的師生共同完成教與學活動課例。在線課堂將傳統的教室教學內容搬到線上,教學內容沒有改變,但教學形式改變了,學習過程也改變了,必然會帶來評價方式的改變。
在線課堂是在新冠肺炎疫情之下催生的一種新樣態。在線課堂不同于傳統課堂教學,學生居家學習,教師居家教學或在學校授課,師生不在同一地點,但教與學同時發生。在傳統課堂教學中,教師進行知識的傳授,能夠在師生交互、生生交流的過程中隨時關注到學生,實現學習的反饋,最終能夠實時解決學生學習中的問題。而在線課堂由于師生不能見面,教師不能實時關注到學生,缺乏師生交流與生生交流,同時也造成了課堂練習不便、作業回收與反饋不便等問題。經過一段時間的實踐,我們可以欣喜地看到,教師們通過微課、學案等形式實現了課堂內容的呈現,通過截屏或錄屏等形式完成了師生互動環節,通過線上作業、線上交流等形式反饋了學生的學習評價。
總而言之,筆者認為,一切新技術的使用都要服務于教學內容本身,服務于學生的發展。新技術都是為支持教育教學而產生的,是支持教學目標達成、支持過程與評價的一種工具手段。作為教育工作者,我們要時刻關注教育中的新樣態,以及其帶來的新內容、新形式、新評價,使其能夠更好地服務于教育教學,并成為常態化的模式。