李文昊 肖佳裔 祝智庭



摘要:教育信息化是一個不斷朝著智慧教育發展的過程,本文從智慧教育發展的視角對全國教育信息化示范區校建設情況進行分析。研究者收集整理了35個教育信息化示范區及54所教育信息化示范校的資料,通過專家評價法和內容分析法深入分析信息化基礎設施建設、教育資源建設和智慧課堂建設三方面特征。研究發現:區域教育信息化發展水平與地區人均GDP和區域人均教育投入有很強的正相關,與地方公共財政收入和區域人口流入有一定的相關性。超過三成學校通過教育信息化建設成為智慧教育先行軍;東西部學校在創客空間、智慧實驗室和小組合作研創型智慧課堂建設上差異較為明顯;大多數示范校對以習材為中心的教學資源建設重視不足。從教育信息化示范區校的梳理分析可以明顯看到當前智慧教育的發展趨勢:智慧課堂更加支持精準教學;智慧教師的精細化分工越來越明顯;校園管理更加致力于精致文化。
關鍵詞:教育信息化;智慧教育;特征分析;智慧課堂
一、引言
《國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010-2020年)》指出“信息技術對教育發展具有革命性影響,必須高度重視。”自2003年在《國務院關于進一步加強農村教育工作的決定》中提出實施農村中小學現代遠程教育工程后,國家又在此基礎上進行了“三通兩平臺”的建設。2015年以來,國家出臺了《國家教育事業發展第十二個五年規劃》《教育信息化十年發展規劃(2011-2020)》《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》(國發[2015]40號)、《教育信息化“十三五”規劃》等一系列相關政策措施來支持教育信息化的發展。最近,習近平總書記在2015年致國際教育信息化大會的賀信中提出我國需要“因應信息技術的發展,推動教育變革和創新,構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系,建設‘人人皆學、處處能學、時時可學的學習型社會,培養大批創新人才”。
學者們從過程和結果兩方面對教育信息化進行了探討。有學者強調教育信息化是指“在教育中普遍運用現代信息技術開發教育資源、優化教育過程,以培養和提高學生的信息素養,促進教育現代化的過程”。有學者強調“教育信息化是指信息與信息技術在教育、教學領域和教育、教學部門的普遍應用與推廣”。我們認為教育信息化是“一個不斷朝著智慧教育發展的過程,在推進教育的同時對生態化學習環境進行構建融合、對教師高成效教學方法的施展途徑和學習者個性化學習體驗的獲得方式進行改善”,具體可以表現為智慧實驗室等信息化基礎設施、學材及習材等信息化教學資源和形式各異的各類智慧課堂。筆者借參加全國教育信息化典型案例推薦評選的機會,用智慧教育的框架看待教育信息化,對全國大面積區域教育信息化特征進行全景式掃描,從文本解讀的角度,通過基礎設施建設、軟件應用等多方面的編碼,對各省市推薦的教育信息化示范區校進行特征分析,以期為當前教育信息化發展提供借鑒。
二、相關研究現狀
生活在數字化時代,信息技術幾乎應用于我們生活的方方面面,尤其在教育方面發揮著重要的作用。許多國家都意識到信息化在教育中的重要性,紛紛制定教育信息化政策、投入教育信息化預算、對學校和教師進行教育技術培訓。學者們也開展了許多有關教育信息化的研究,大致可以分為以下三個方面:
第一類是對教育信息化的調查研究。有的學者對國內外教育信息化發展現狀進行宏觀調查,如祝智庭從技術設計應用和理論創新研究兩個方面關注了國際10項前沿問題和國內10項前沿問題的教育信息化新發展。熊才平通過分析2013年度教育學和教育技術學的期刊文獻,得出國內教育技術研究的七個熱點和仍需解決的三個問題。焦建利等對我國教育信息化事業的發展進行簡要的回顧,并對“教育信息化宏觀政策與戰略研究”系列文章的目的、研究對象、研究方法與過程進行了介紹。有的學者則基于微觀層面對教育信息化在某一教育領域的具體發展進行了調查研究,較為典型的有Pemz-Sanagust學者的研究。他們對2011-2015年K12教育中的信息化研究進行了調查,指出如今對教育信息化的研究或側重于以教師為中心,關注學校ICT應用的需求和障礙,或以學生為中心,分析教育信息化對學習者表現效果的影響。Rambousek等學者通過設計詳細的調查問卷,記錄和評估受訪教師的活動,對捷克2012年全國中小學教育信息化進行了信息教學活動的特點、專題單位、學生能力發展現狀、教師能力發展的結構和方式及將信息技術應用于教學活動和學校環境的建設五方面的研究。
第二類是對教育信息化的專題研究,例如教育信息化應用效果、推廣策略等。Capuk基于文獻討論了一些關于例如土耳其等發展中國家實施教育信息化的重要建議和方法。Suryawanshi和Narkhede在前人的基礎上,總結出了高等教育中信息化成功實施的十個影響因素:資金和高層的支持、學生教職工等的參與、制度文化、對教育信息化的認識、來自研究所的培訓、社會的廣泛關注、學生教職工的動力、政府的嚴格監管、教育機構的采購實踐和對教育信息化的研究開發活動。何克抗認為根本改變傳統課堂教學結構是實現教育信息化宏偉目標的根本舉措,為此分析了各個學科變革課堂教學結構的基本思路和創新舉措。熊才平則從教育學、經濟學、傳播學和社會學等角度審視了基礎教育信息化區域性失衡問題,分析成因并提出解決方案。
第三類則是對教育信息化應用過程中出現的問題進行的案例研究。較為典型的是Sanchez等人以智利和韓國的信息化在教育領域的發展線索為個案,從教育制度結構、教育信息化實施的國家組織、文化特征、信息通信技術政策的制定與政策和課程的有效整合這些方面進行比較分析。Xia Liu從信息化在學前教育中的獲取和使用fICT政策和項目、設施的建立和教師在教室中如何使用ICT進行教學)、學齡前兒童與教育信息化(教育信息化對學習者的影響)和教師與教育信息化(教師對ICT使用、教師ICT能力的獲得和培養的觀點和態度)三方面對學前教育信息化應用進行了審查,比較研究了希臘和中國的學前教育信息化現狀。楊宗凱結合聯合國教科文組織提出的信息技術與教育教學融合發展過程的四階段理論,對比分析了我國的實際發展狀況。熊才平則對臺州市的基礎教育信息化城鄉發展現狀進行統計,分析其發展失衡的原因,并提出了與之相對應的策略。
縱觀國內外文獻資料,可以看到分析教育信息化特征可從教育制度政策、信息化環境的建設、教學資源建設、信息化在實際課堂的使用建設、教師ICT能力的培訓等方面進行提取觀察要素。已有的調查研究側重于對教育信息化發展的整體把握,忽視了一個明確的研究框架來預測教育信息化的發展趨勢。已有的個案研究或比較兩個國家間的教育信息化發展,或對全國的信息化發展做概括性地歸納,或對某市的發展現狀中出現的問題進行具體地分析,并沒有全國范圍內教育信息化特征的發展現狀,缺乏對當前全國信息化特征的全面掃描。
有鑒于此,本文將借用智慧教育的研究框架對全國教育信息化示范區校建設中的文本數據進行質性分析,細致地掃描出全國示范區校信息化特征,并通過深入探討信息化基礎設施建設、教育資源建設和智慧課堂建設三方面特征,對教育信息化的發展趨勢進行預測。
三、研究設計
(一)數據來源
本次調查收集整理了評選中的江蘇、上海、浙江、北京、河南、湖北、陜西、四川、云南9個省份35個區域(陜西省只上報3個區域)及54所學校的文本材料。對于在編碼過程中文本材料并無提及的信息,通過瀏覽查閱網絡學校主頁、官方新聞動態、已發表的各類期刊文章等方式查找關鍵詞、關鍵句來補充完善文本信息。同時,在分析中涉及到的國民生產總值、地方公共財政收入、人口流入等一系列數據,則是通過查找統計年鑒、教育統計年鑒等得出的。例如,2014年人均地區生產總值來源于國家統計局編纂的《中國統計年鑒2016》中的“國民經濟核算-人均地區生產總值和指數”指標;2014年教育經費投入的數據來源于《中國統計年鑒2016》中的“教育-教育經費情況”指標;2014年地區人口數量來源于《中國統計年鑒2016》中的“人口-分地區年末人口數”指標;每個省的地方財政收入和人口流入等數據則來源于2015年各省市統計局編纂的統計年鑒,如由北京市統計局國家統計局北京調查總隊編制的《北京統計年鑒》。
(二)分析方法
在對典型示范區域和學校進行教育信息化發展水平打分時,每所學校和每個區域都按照理念與方向、規劃與措施、成效與示范和特色與創新等維度打分評選。每省有6所學校和4個區域的教育信息化發展水平的分數。需要特別說明的是不同專家對不同省份的學校和區域的分數不具有比較意義。
在對典型示范區域進行分析時,筆者選取的樣本范圍涵蓋東中西部三個區域,其分別是代表東部地區的江蘇省和上海市、代表中部地區的陜西省和河南省和代表西部地區的四川省和云南省。區域教育信息化發展水平是由同一組專家對這6個省的23個區域進行背對背打分,取均值得到。需要特別說明的是,由于是同一組專家對不同區域打分的均值,這6個省市的區域教育信息化發展水平是有排序意義的。
在對典型示范學校進行文本分析時,筆者將文獻材料導入NVivo質性分析軟件中。首先,閱讀材料,標記節點,對每個編碼進行概念化。選擇出“智慧終端、智慧教室、智慧校園、智慧實驗室、創客空間、智慧教育云、學材、習材、創材、班級差異化教學、小組合作研創型學習、個人自主適性學習”等12個概念,進而完成開放性編碼;其次,進行主軸編碼,對概念進行對比和整合,理清它們之間的關系,最終得到3種主要類屬:信息化基礎設施建設、教學資源建設、智慧課堂建設(如圖1所示)。其中,信息化基礎設施建設包括“智慧終端”“智慧教室”“智慧校園”“智慧實驗室”“創客空間”“智慧教育云”;用于課程學習而編制的“學材”、用于預習和練習的“習材”和用于創客教育或校本課程的“創材”歸于智慧教育的教學資源建設;“班級差異化教學”“小組合作研創型學習”和“個人自主適性學習”歸于智慧課堂的建設。最后,對主軸編碼的各個類別進一步進行精煉和整理,得出了全國教育信息化發展的地區差異和發展現狀。
四、特征分析
(一)全國教育信息化示范區特征分析
在分析區域教育信息化發展水平和地區人均GDP、人均教育經費投入的關系時,從散點圖的多項式擬合趨勢線可以看出:區域教育信息化發展水平與地區人均GDP和區域人均教育投入有很強的正相關(如圖2所示)(本文作者說明:區域教育信息化發展水平是評審專家們依據送報材料經過綜合評判給出的分值,低端84.42分,高端89.92分),與地方公共財政收人和區域人口流入有一定的相關性。上海人均教育經費投入最高,其教育信息化發展水平也最高。江蘇和云南都在多項式擬合趨勢線的上方,這說明其教育經費投入產生教育信息化效益還有提升的空間。
將區域按其特征進行分層,可以得出北京市和上海市是教育信息化發展的第一梯隊,江蘇省、浙江省、河南省和湖北省是教育信息化發展的第二梯隊,陜西省、四川省和云南省是教育信息化發展的第三梯隊。由于數據的來源均為各省、直轄市教育廳報送,存在推薦排名的可能性,本結論僅由報送的文本進行分析得來,區域的數據并不能完全反映出整個省(直轄市)的真實水平。
(二)全國教育信息化示范學校特征分析
通過對各典型學校數據的收集和分析,可以發現以下特征。
1.超過三成學校通過教育信息化建設成為智慧教育先行軍
在本次分析的54所樣本校中,以竹溪縣城關初級中學為代表的19所原來教育資源薄弱的學校因為進行了教育信息化建設,成為了帶頭“吃螃蟹”以趕超強者的“機會主義者”,從而使教師的教學水平、學生的學習成績、師生的綜合素質和學校的競爭力有了一定的飛躍。而以石景山區實驗小學為代表的25所學校是信息化建設的“理想主義者”,他們在自身校園建設較為優秀的基礎上,超越自我進行了本體革命,讓信息化給學校建設增添了新的生機。其余10所學校由于資料不全而無法深入考證。但毋庸置疑的是,這些學校在建設信息化過程中,或擁有政府、企業扶持的社會資本力量,或與高校、企業進行合作,擁有了技術力量的支持,在加上教育工作者們的教育創新實踐,促使學校的教育信息化不斷發展。
2.東西部學校在創客空間和智慧實驗室的建設上差異較為明顯
在本次分析的54所樣本學校中,22N學校使用了智慧終端,22所學校建立了智慧教室,21所學校開展了智慧校園的建設,6所學校設立了智慧實驗室,8所學校布置了創客空間,49所學校應用了智慧教育云。從信息化基礎設施環境的應用來看,智慧教育的概念得到了普遍使用。
但從地區分布來看,東中西部地區各學校信息化基礎設施環境應用的側重點各不相同。東部地區的學校更注重于創客空間和智慧實驗室的建設,分別占比62.5%和50%。中部地區的學校更傾向于智慧終端的開發應用和智慧校園的建設,分別占比50%和52.38%。西部地區則更關注于智慧教室的建立和應用,占22所樣本學校的45.45%(如圖3所示)。而對于智慧教育云的建設,各個地區的學校沒有顯著性差異。筆者認為引起東中西部地區間智慧環境應用側重點不同的一個原因是地區的經濟發展水平。東部地區的學校在較優經濟水平的支持下,更加關注學校特色文化建設,以培養學生綜合能力和個人特長知能。
3.大多數示范學校對以習材為中心的教學資源建設重視不足
學習資源媒體形式的突破,給教師的教學和學生的學習帶來了創新的空間。電子課本、仿真技術、3D全息影像等一系列資源的建設在學校信息化建設中占到了相當大的比重。本次調查依照資源結構的異同進行分類,分為以知識為中心的學材、以工具和練習為中心的習材和以創造的素材為中心的創材這三類資源。調查分析發現,僅有4%的學校提到了習材。通過后期的數據分析,較低的習材擁有量原因大致可歸為學校對習材作為信息化教學資源建設的忽視,也說明如何切實有效地從“以教為主”轉向“以學為主”還需要大量的實踐。
4.東西部學校在小組合作研創型智慧課堂的建設上差異較為明顯
通過分析各校智慧教學的特征,可以看到多種教學模式并存的生態化的智慧課堂,其發展趨勢從側重于內容傳遞的“以內容為主”轉變成了體驗與實踐的“以做為主”,從指導性導航演化成了自主導航(如下頁圖4所示)。傳統的教學更注重老師指導和內容授遞,對學生自主學習和以體驗與實踐為主的教學方式較為忽視。如下頁圖4所示,35所學校應用了以“內容授遞一指導性導航”為主的教學方式;10所學校將學習的決定權交予學習者,運用了“內容授遞一自主導航”的研習方式;9所學校在技術和專家的支持下應用習材進行體驗與實踐,其中有2所學校結合校本課程等創材,進行了以練習驅動的教學;19所學校則更側重于項目合作,以自主為導航進行體驗與實踐。指導性導航從老師為指導者,擴展到機器和軟件對學習過程進行精準的控制。傳統的以精準教學為特征的智慧教學慢慢融合研習、項目合作和練習驅動等多種教學生態。多模態的教學生態使學生可以達到分析、評價、創造等高級認知層次目標,學材、習材、創材等各種資源在智慧教學生態中也都能找到相對應的使用情境。
在54所個案學校中,僅有8個課堂開展了小組合作研創型學習,缺乏小組合作研創型學習的深度應用。在開展小組合作研創型學習的學校中,東部地區占50%;在進行個人自主適性學習的學校中,東部地區占50%(如下頁圖5所示)。東部在班級差異化教學、小組合作研創型學習和個人自主適性學習這三個方面都達到了較高水平。從地區分布的對比中,東中西部智慧課堂建設的創新著力點差異較為明顯。東部地區更側重于小組合作研創型學習和個人自主適性學習,中部地區較為重視個人自主適性學習,西部地區更關注于班級差異化教學。筆者認為,這種差異是由不同的教學目標所帶來的。差異化教學關注班級中個體基礎知識與技能的掌握,對能力不同的學習者給予差異化的教學,以達到因材施教、人人皆學有所成的效果。小組合作研創型學習則可以使學習者采用小組合作的形式,對學習內容進行創新研究,以培養學習者語言表達能力、溝通能力、組織能力等多方面綜合應用能力,使學習者在掌握基礎知識和技能的同時更進一步。個人自主適性學習根據個人的不同特質,結合個人的興趣,進行自主適性學習,使得個人特長知能得到提升。
五、討論
信息化基礎設施的建設為智慧教育的教學資源建設和智慧教學建設奠定基礎。在智慧教育云平臺中,學生運用各類智慧學習包和電子教材進行學習。學校創辦的智慧實驗室和創客空間也為學生個性化發展、21世紀創新人才的培養提供了物質基礎和環境保障。其次,教學資源的建設是對基礎設施建設的提高和對智慧教學建設的完善。通過對學材、習材和創材的開發,學習者能夠熟練掌握知識點和技能,利用學材進行微課助學,發展學生個性,培養學生的獨立人格;使用習材“以評促學”,強化自己的不足;運用個性化、創新型的各類創材提高其綜合能力。最后,智慧課堂將融匯基礎設施建設和教學資源建設,運用各類學科工具或平臺助力課堂教學,將思維教學滲透到教學全過程,改革課堂教學結構,如圖6所示。
為了培養善于學習、協作、溝通、創造、解決復雜問題的智慧人才,建設智慧終端、智慧教育云等一系列信息化基礎設施建設,創新班級差異化教學、小組合作研創型學習、個人自主適性學習等一系列智慧教學法,促進學習者開展智慧學習,促進學習者掌握基礎知識與技能、提升綜合應用能力和培養個人特長知能,促進人的全面發展。以智慧教育發展的視角,從智慧教育發展的脈絡對現階段全國教育信息化示范區校進行梳理分析,我們可以明顯看出當前智慧教育的發展趨勢。
(一)智慧課堂更加支持精準教學
精準教學是現階段大多數學校實施智慧教育的目標。有些學校已經在政府的支持和企業、高校的協助下進行了精準教學的探索,例如浚縣科達中學,它是所有樣本學校中唯一一所民辦學校,通過精準教學的實施使校園信息化建設有了質的飛躍。教師基于學生反饋數據進行精準教學決策,對問答進行及時反饋,通過可視化的結構啟發學生的思維,更深層次地進行價值導向的引導和思維的提升訓練。同時,同伴互助的形式使得學生自主學習和小組研討學習有機結合,培養了學生的責任擔當、團隊意識和互助精神。
在智慧教學課堂中,傳統的以精準教學為特征的智慧教學慢慢轉向以研習、項目合作和練習驅動為主的多種教學生態并存。在教學課堂的創新著力點上,東中西三個地區的樣本學校在個體自主適性學習上差異最為明顯,學校比例達到3:2:1;在小組合作研創型學習上,西部和中部地區差異不大;在班級差異化教學上,三者差異不明顯。
(二)“智慧教師”的精細角色分工越來越明顯
精準教學會帶來精細的教學,這會使得教師在各個教學階段的角色得到進一步的精細分工。當前在互聯網上出現了很多培訓機構,這些機構中有專門備課的教學設計師,有開發教學資源的資源開發師,有輔助網絡授課的助教,還有負責網絡授課和課堂互動的主講教師等。有些學校已經依據教學的整體流程,從發現問題、設計方案、實施方案等階段對教師進行角色分工,從而形成擁有敏銳學習洞察力以不斷發現教學和學習問題的教學測評師、擁有課堂調和力以設計教學方案的教學設計師、擁有教學展現力以實施教學方案的教學活動師及細心負責的教學輔導師。教師可以一個人擔任多種角色,同一種角色也可能由多個人去擔任。例如湖北咸寧市咸安區通過同步互動混合課堂和專遞課堂等形式,使中心校教師成為教學的設計師和活動師,農村教師作為教學的輔導師,使薄弱學校和農村教學點的學習者能享受到中心校的優質教學資源,師生得以共同成長。隨著智慧教育的不斷發展,教師不僅是知識的傳授者,更多成為指導學生、啟發學生的“教練”。精細分工是智慧教育在達到精準教學后需要不斷努力的一個層次。
(三)校園管理更加致力于精致文化
精致文化是智慧教育的高級階段,它注重于思維的教學和價值的導向。學校文化具體包含了理念識別系統、視覺識別系統、環境文化規劃系統、行為識別系統。而精致文化的建設能為培養新一代人才在思想和精神的層面提供校園文化養料。調查樣本中有的學校把創客教育作為校園文化的核心,將信息課重構,整合藝術類和綜合類的拓展課程,建設了創客教育課程樹(如圖7所示),將課程以清晰的路徑,依據“基礎-綜合-具體實例”的規則進行有序編排。
為了建立精致的文化,教師在開發教材資源時建立起了通用的模板,把大樹結成的果實作為項目符號來呼應“課程樹”。在進行活動剪影和創客作品成果展示時使用大樹來展現。“造起來”的口號被印刻在創客空間的墻壁、專用T恤上。大樹的綠色和果實的橙紅色與創客空間、專用T恤、創客胸章、校本課程官方博客的顏色相對照。學校的校徽、校園布置等都將體現校園文化,教育信息化將實現學校辦學宗旨、理念、核心價值觀,印刻在校園中學習和生活的師生身上,使其成為一種價值觀的導向,為培養一流人才提供環境的熏陶。