以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境支撐科學(xué)教育深入開展

武法提

黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)要“推進(jìn)教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會(huì)、學(xué)習(xí)型大國(guó)”，賦予了教育在全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家中新的使命任務(wù)。構(gòu)建高質(zhì)量的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本途徑，使規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)成為可能。相比于傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是資源、工具和技術(shù)都更為豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過構(gòu)建數(shù)字化、個(gè)性化、自主化的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的共享、學(xué)習(xí)過程的監(jiān)測(cè)和評(píng)估、學(xué)習(xí)效果的優(yōu)化，從而促進(jìn)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)。

近日，教育部等18部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》（以下簡(jiǎn)稱《意見》），對(duì)于“雙減”背景下科學(xué)教育做加法提出24條意見，有利于推進(jìn)教育、科技、人才的一體化高質(zhì)量發(fā)展。如《意見》第1條提出要整合資源，精準(zhǔn)對(duì)接學(xué)生需求；又如第5條提出要深化學(xué)校教學(xué)改革，提升科學(xué)教育質(zhì)量，明確要求落實(shí)科學(xué)及相關(guān)學(xué)科教學(xué)裝備配置標(biāo)準(zhǔn)，探索利用智能技術(shù)改進(jìn)和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。顯然，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠助力科學(xué)教育做好加法，通過為中小學(xué)生提供差異化教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、精準(zhǔn)化教研等支撐服務(wù)，全面促進(jìn)科學(xué)教育深入開展。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境促進(jìn)差異化教學(xué)，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究欲。傳統(tǒng)的以知識(shí)為中心的教學(xué)方式，難以滿足學(xué)生的探索需求，導(dǎo)致其缺乏對(duì)科學(xué)知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢(shì)在于一方面可以幫助教師進(jìn)行生成式教學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造豐富的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲；另一方面，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境還可以輔助教師精準(zhǔn)分析個(gè)體或群體學(xué)生的學(xué)情，為學(xué)生畫像，做到因材施教，滿足學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求和能力水平，從而促進(jìn)差異化教學(xué)。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境支持個(gè)性化學(xué)習(xí)，提升科學(xué)學(xué)習(xí)效果。一方面，利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)采集和評(píng)估學(xué)生過程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，形成個(gè)人學(xué)習(xí)分析報(bào)告，提供個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，從而最大限度地優(yōu)化學(xué)習(xí)效果，有利于形成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣；另一方面，科學(xué)學(xué)科強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和探究，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境可以提供虛擬實(shí)驗(yàn)室、人機(jī)交互等技術(shù)支持，讓學(xué)生在安全高效、交互性強(qiáng)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而更加深入地理解科學(xué)觀念，發(fā)展科學(xué)探究能力。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境保障精準(zhǔn)化教研，打破科學(xué)教育圍墻。在當(dāng)前的科學(xué)教育中，城鄉(xiāng)差距問題普遍存在。由于教育資源的不均衡分配，許多地區(qū)和學(xué)校缺乏優(yōu)質(zhì)的師資和科學(xué)教育場(chǎng)所。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境作為一種數(shù)字化教育手段，可以通過人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段，為薄弱地區(qū)、薄弱學(xué)校提供教學(xué)支持和援建科學(xué)教育場(chǎng)所，改進(jìn)和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生更好地掌握科學(xué)知識(shí)和方法，形成良好的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識(shí)。同時(shí)，在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，通過人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)學(xué)校教研組織形式進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)科學(xué)骨干教師的教學(xué)風(fēng)格進(jìn)行畫像，構(gòu)建優(yōu)質(zhì)科學(xué)課堂的要素模型，以可視化的形式進(jìn)行呈現(xiàn)與推廣，從而縮小城鄉(xiāng)、校際間教師教研能力的差距，促進(jìn)科學(xué)教育的全面發(fā)展。

科學(xué)教育越來越受到關(guān)注和重視，加強(qiáng)和改進(jìn)科學(xué)教育對(duì)于提高中小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才具有重要意義。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的迭代與發(fā)展將推動(dòng)科學(xué)教育從傳統(tǒng)的“一刀切”向差異化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化的方向轉(zhuǎn)變，同時(shí)，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境在科學(xué)教育中的應(yīng)用，也將為國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供強(qiáng)有力的支撐。

作者系北京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)、北京師范大學(xué)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任

編? ?輯：盧秋紅