技術支持下的教育變革

武法提

在教育進入以創新型人才培養和學生個性化發展為核心訴求的新階段，如何發揮技術變革教育的潛在作用，實現技術與教育的融合創新，已經成為世界各國教育改革關注的焦點。大數據、人工智能、虛擬現實、3D打印、MOOCs、學習分析等技術，正在深刻地影響著教育，使教學方式和學習方式發生深刻的變革。教學系統和學習系統的流程，在技術的支持下得到革新與再造，導致教育生態的重構。基于對學習過程的精準分析，按需教學和個性化教學得以實現，學生的學習品質進而得到提升。

一、技術正在變革教師的教學方式

新千年之后，麻省理工學院（MIT）宣布實施教育資源開放項目，立刻成為國際社會的關注熱點，慕課（MOOCs，大規模開放課程）的出現，標志著開放學習新階段的到來。它改變了千百年來的傳統教學方式，講授者與學生可以開展跨時空交流，讓知識的獲取方式發生根本變化。以翻轉課堂為代表，技術實現了教學方式的逆序創新。翻轉課堂的本質是對傳統教學流程的改變，構建“課堂知識內化與吸收、課前預學及課后鞏固”的翻轉教學結構。在我國，翻轉教學無疑成為教學改革的熱點，涌現出系列本土化的翻轉教學模式。

隨著多樣化的在線資源服務和智能技術的發展，產生了“互聯網+”時代的學習形態。“互聯網+”時代的學習，以學習活動為邏輯起點，通過對課程內容、在線學習活動的系統化設計，基于“電子書包”“智慧教室”“云課堂”等終端，使在線學習與課堂教學“無縫對接”，讓互聯網教學與傳統課堂教學、線上線下實現有機融合，在線學習無處

不在。

當前，課堂教學在真實問題情境和境脈信息的營造上依然存在空缺，這在一定程度上會影響學生對具體情境問題的感受和理解。虛擬現實和增強現實技術的應用，不僅可以幫助學生提升抽象概念和不可見現象的感知，而且可以提高學生在虛擬環境中的存在感和參與感。在不久的將來，應用增強現實和虛擬現實技術可為學生創造情境式學習體驗，允許他們與物理和數字空間中的對象進行互動，極大提高學習的投入度、趣味性與沉浸感。

二、技術正在變革學生的學習方式

技術已成為學習方式變革的主要推動力量。基于開放教育資源、搜索引擎、社交平臺、個人學習環境，學生開展基于資源的自主學習、協作學習與探究式學習，共同尋求、回顧、收集和共享有價值的網絡資源，進行同步或異步的學習活動。學生不再單純地作為傾聽者，而是以各種形式積極、主動參與到教學活動中，具備反哺教學的能力。

互聯網時代，知識越來越去中心化，聯通式學習是互聯網時代學生的必然選擇。聯通主義學習觀關注學生與信息之間的連接，認為學習是在點與點之間筑起學習通道，進而建構自己的知識與經驗的過程。這種基于“關系中學”“分布式認知”的觀念，將成為未來解決問題、組織協作的基本思維方式。

促進學生的個性化學習，既是教學實踐的終極目標，也是教育信息化的核心訴求和價值取向。基于大數據的學習分析技術，使自適應學習、個性化學習成為可能。學習分析技術通過測量、收集、分析過程性學習數據，全程跟蹤記錄學生的學習路徑和交互過程，進而量化學生的學習狀態、認知結構、知識結構和能力傾向，從而揭示深層次學習規律，并對學生的未來學習趨勢進行科學預測和有效干預。

在大數據技術、數據科學和信息計算等領域的共同驅動下，以數據收集、分析和互操作為特征的數據集驅動研究已經被認為是科學探索中的第四個研究范式。在學習數據上，可穿戴技術和情感計算的興起為學生的體征行為數據收集提供數據源支持，對學生真實學習水平和結果的信息獲取則為教師的精準教學提供數據支持，使教學能夠抓住學生真正的“痛點”，提高教學的精準性和有效性。

學習的關鍵在于知識的內化與思維的發展，特別是高階思維能力的養成，如批判性思維、問題解決、協作能力和自我導向學習等。高階思維不僅是一種有深層價值的內在技能，也是理解和解決復雜現實世界問題的必要前提。從布魯姆的教學目標分類理論看，當前教學主要側重學生對知識的知道、領會和運用，對分析、評價和創造的能力培養并不足。在這種背景下，技術支撐的課堂教學可以促進學生使用更為多元化的學習策略，學生能夠進行更多的嘗試性探索和多元評價方式，可實現學生由外部調控下的學習向自律下高沉浸與反思性學習的轉變，有利于將學習導向深入，促進深度學習的發生。

三、技術正在重構教育的生態

技術將不斷被納入教學場景中，重構教育的生態。傳感技術、物聯網技術、3D顯示技術可以實現任何物體的被感知化、互聯化和智能化，機器人成為未來學習伙伴，3D打印技術顛覆傳統的實踐方式。教育中人工智能的成熟，有利于我們日益深化對“學習黑箱”的認識，因此派生的智能測評系統、虛擬仿真系統、學習互動環境以及情感計算，將會使學習系統流程和要素產生結構性裂變，呈現出更靈活、更精準、更公平、更開放、更智能的全納學習

圖景。

在創新已成為社會發展第一動力的時代，培養創新人才將成為人類教育的共識。人才培養的關鍵在教師，通過“教師身份重塑”“重構專業分工”兩大方略，可實現教師隊伍質性的改造。其中，“教師身份重塑”是教師由知識的講授者“提升”為學習引導者、促進者、協同者，在此基礎上進行二次提升，重塑為創新的激勵者、協同者與指導者；“重構專業分工”是運用互聯網思維進行業務重組。一方面，由大家、名師通過互聯網面向公眾開展大規模授課，既提升珍貴教育資源的生產力，又讓更多學生接受其指導；另一方面，進一步細化教師分工，保障學習指導、實訓輔導、學習咨詢、動態評價等所有學習環節的專業化與科學性。

（作者系北京師范大學教授、博士生導師、教育技術學院院長）

責任編輯：孫建輝

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