面向未來學(xué)校的信息化應(yīng)用策略

鐘永江 游業(yè)強

編者按：2018年教育部頒發(fā)了《教育信息化2.0行動計劃》，要求：教育信息化由過去的融合應(yīng)用向未來的創(chuàng)新發(fā)展演變;信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育全過程，推動改進教學(xué)、優(yōu)化管理、提升績效;努力構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”條件下的人才培養(yǎng)新模式，發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務(wù)新模式，探索信息時代教育治理新模式。

為了貫徹《教育信息化2.0行動計劃》精神，幫助廣大讀者進行創(chuàng)新應(yīng)用，本欄目將推出面向未來學(xué)校的系列應(yīng)用案例。因為，只有面向未來學(xué)校，才能在變革和創(chuàng)新教育教學(xué)模式的視角下思考信息技術(shù)的深度融合和應(yīng)用，改變一直以來面向傳統(tǒng)課堂的信息技術(shù)應(yīng)用策略，思考變革教育后，如何將技術(shù)作為基礎(chǔ)設(shè)施悄無聲息地應(yīng)用于教育活動中，實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

● 未來教育趨勢

人工智能技術(shù)的發(fā)展，將使得未來教育發(fā)生重大的結(jié)構(gòu)性變革，具體變化形態(tài)是多樣的、無法預(yù)測的，但從技術(shù)視角觀察，主要有以下發(fā)展趨勢：

①去中心化。隨著技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)質(zhì)資源的逐漸豐富，教育教學(xué)的空間也相應(yīng)發(fā)生變化，即從單純的物理空間向物理和虛擬空間相結(jié)合的方向發(fā)展，教育教學(xué)活動越來越以學(xué)生為中心，課堂教學(xué)呈現(xiàn)去教師中心，主題活動呈現(xiàn)去班級中心，自主學(xué)習(xí)呈現(xiàn)去學(xué)校中心。

②泛在化。隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)支撐的發(fā)展、優(yōu)質(zhì)資源的豐富，微課程、微游戲、微學(xué)習(xí)讓知識分解，學(xué)習(xí)變得簡單。學(xué)生學(xué)習(xí)變得隨時隨地，無處不在。

③個性化。面向大規(guī)模的學(xué)習(xí)者群體，建立促進個性發(fā)展的教育體系，更關(guān)注個性化、多樣性和適應(yīng)性的學(xué)習(xí)，是未來教育發(fā)展的基本趨勢。

④智能化。未來教育要關(guān)注人機協(xié)作的高效教學(xué)，未來的學(xué)習(xí)將會通過記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程的大數(shù)據(jù)，診斷、記錄學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)來推送相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，通過學(xué)習(xí)軟件認識更多志同道合的同學(xué)，實現(xiàn)自適應(yīng)的學(xué)習(xí)。人工智能在教育中的應(yīng)用與研究將借鑒吸收學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，在借助人工智能技術(shù)更科學(xué)全面地了解學(xué)習(xí)過程的基礎(chǔ)上，建立更準確的學(xué)習(xí)模型，使教育更加智能化。

● 未來學(xué)校模式

1.翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂將會成為未來學(xué)?；镜慕虒W(xué)模式，非常適合物理空間和虛擬空間相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)，是未來學(xué)校的主體應(yīng)用模式。

2.橫向縱向模式

把信息技術(shù)作為基礎(chǔ)實施，變革現(xiàn)有課堂結(jié)構(gòu)。

橫向：某一學(xué)科任課教師教授年級所有班級的課，實現(xiàn)學(xué)校優(yōu)質(zhì)教師資源最大化，其他教師主要做好輔導(dǎo)工作;或?qū)W年某學(xué)科每位任課教師講授最擅長的教學(xué)內(nèi)容，其他教師主要做好其他內(nèi)容的輔導(dǎo)工作。

縱向：一位教師在技術(shù)支持下負責某一班級所有學(xué)科的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生主要利用技術(shù)進行自主學(xué)習(xí)，教師只是起到組織作用，學(xué)生遇到某一學(xué)科解決不了的問題，可以同步或異步找相關(guān)學(xué)科權(quán)威教師進行解答。

3.綜合課程模式

未來學(xué)校在完成國家課程的同時，要開發(fā)大量生成性的校本課程，特別是與家庭、學(xué)校和社會結(jié)合的勞動課程、具有文化底蘊的中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化課程以及面向未來的科技創(chuàng)新課程等。這類課程不是獨立開發(fā)的，而是要結(jié)合國家課程在內(nèi)容、評價、實施上統(tǒng)籌考慮，其實施場地具有多元性和虛擬性，其評價也更加強調(diào)即時性和綜合性。

● 技術(shù)運用策略

未來學(xué)校應(yīng)構(gòu)建適應(yīng)教學(xué)實際情況、利用信息技術(shù)支撐的教育環(huán)境，總體思路如圖1所示。

教育的本質(zhì)是為了學(xué)生的發(fā)展。教育根本的目標是讓學(xué)生掌握一定的科學(xué)文化知識，具備一定的解決問題的能力，同時具有一定的品德修養(yǎng)。要完成這樣的目標需先分析技術(shù)和人在學(xué)習(xí)和教學(xué)過程中的優(yōu)勢和劣勢。高效的教育應(yīng)該把低情感、共性的學(xué)習(xí)內(nèi)容通過技術(shù)來完成，把高情感、個性的學(xué)習(xí)內(nèi)容通過人來完成。因此，結(jié)構(gòu)良性的知識可以通過技術(shù)自主學(xué)習(xí)完成，結(jié)構(gòu)不良的復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容可以通過主題學(xué)習(xí)或以項目驅(qū)動的形式來完成，（如下頁圖2）。

明晰了教育的本質(zhì)，就要設(shè)計完成達成教育的課程體系。一直以來，學(xué)生過多地依賴書本知識的學(xué)習(xí)，缺乏必要的實踐環(huán)境，對于能力的培養(yǎng)，學(xué)生主要缺乏實踐經(jīng)驗，特別是缺乏中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化基因的實踐環(huán)境，所以教學(xué)應(yīng)將知識與生活、知識與具體實踐相結(jié)合。教育要轉(zhuǎn)變過分注重知識學(xué)習(xí)、輕視實踐體驗的狀況，而STEM課程可以增加學(xué)生動手實踐和體驗感悟的機會，讓學(xué)生密切與自然、社會、生活的聯(lián)系，用完整的視角去發(fā)現(xiàn)和解決問題、體驗和感受生活，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。因此，需要構(gòu)建提供多種含有中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化基因的STEM創(chuàng)客空間，實現(xiàn)科學(xué)課程再造。

例如，筆者結(jié)合中國傳統(tǒng)文化構(gòu)建以思維創(chuàng)客空間為中心的“九藝”創(chuàng)客空間。思維創(chuàng)客空間主要體現(xiàn)編程等抽象思維與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合，利用機器人、無人機、中國鎖、九連環(huán)等中國傳統(tǒng)民間益智游戲，讓學(xué)生了解相應(yīng)的工作原理，體會技術(shù)與生活的關(guān)系，掌握基本操作的技術(shù)和方法，提高編程能力和操作水平。而“九藝”指的是農(nóng)業(yè)、布藝、廚藝、木藝、陶藝、鐵藝、草藝、演藝、聲樂。通過中國傳統(tǒng)工藝，感受中國智慧，培養(yǎng)文化認同、踐行中國文化。

現(xiàn)在的課程體系更注重知識傳授，在能力培養(yǎng)和品格形成方面存在不足。而要讓學(xué)生具備較強的解決問題的能力和形成完善的人格，必須遵循不同教育內(nèi)容的教育規(guī)律，學(xué)生解決問題能力的形成，只是依靠單一的課程設(shè)置很難完成，必須還原綜合的問題場景。因此，面向人文的CACH（CACH課程開創(chuàng)性地把Culture、Art、Chinese、History多學(xué)科融合，多維度培育學(xué)生人文素養(yǎng)）綜合課程是個很好的選擇，在實施上則需要依托虛擬空間來支持。

在CACH虛擬空間中，學(xué)生課下參與文化課程的建設(shè)和欣賞，個性地選擇自己感興趣的課程，和其他學(xué)生組成學(xué)習(xí)共同體來學(xué)習(xí)。利用人工智能相關(guān)技術(shù)精準推送學(xué)習(xí)資源，學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，對于遇到的問題，可以自主查找資料探究學(xué)習(xí)，也可以和本班同學(xué)進行小組合作學(xué)習(xí)，還可以根據(jù)教師的微課指導(dǎo)進行分層學(xué)習(xí)。課上，教師利用云學(xué)習(xí)系統(tǒng)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過專題學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親手搭建、親自體驗、親身感悟。通過尋找文化元素來搭建虛擬空間，通過藝術(shù)加工美化虛擬空間，通過美文體會來分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗，通過滌蕩心靈來提升歷史價值，總之通過動腦、動手、動心，實現(xiàn)靈魂的洗禮。對于科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，可以參加創(chuàng)客空間，對于人文素養(yǎng)的提升，可以選擇參與文化創(chuàng)客活動，并通過PBL學(xué)習(xí)系統(tǒng)管理學(xué)習(xí)過程。

基于以上認識，在未來學(xué)校視角下，未來信息技術(shù)的應(yīng)用更應(yīng)從以下幾個方面入手。

1.數(shù)據(jù)驅(qū)動

以前，人們更關(guān)注教育內(nèi)容的信息化，如今，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為收集學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)提供了便利，這樣就可以了解每個學(xué)生對每個知識點的掌握情況，生成關(guān)于學(xué)生的知識圖譜、行為習(xí)慣數(shù)據(jù)。

2.技術(shù)作為學(xué)習(xí)工具

技術(shù)既是教師教學(xué)的工具，也是學(xué)生的學(xué)習(xí)工具。學(xué)生可以利用技術(shù)錄制短視頻等，可以在社交軟件支持下交流情感、尋找學(xué)伴、通過語音識別技術(shù)進行語言學(xué)習(xí)等，技術(shù)成為學(xué)生進行學(xué)習(xí)、表達、交流、展示、欣賞的工具。

3.再造虛擬學(xué)習(xí)空間

未來學(xué)校，除了物理實體外，還對應(yīng)有鏡像虛擬空間。這里網(wǎng)絡(luò)就是基礎(chǔ)設(shè)施，學(xué)生可以建設(shè)文化空間、心靈空間、藝術(shù)空間等，還可以組建各種學(xué)習(xí)社區(qū)，實現(xiàn)跨地域、跨國際的任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)。

未來學(xué)校的Artificial Intelligence中，關(guān)鍵的不是Intelligence，而是Artificial，是來自人類的反省與人類的干預(yù)。我們需要保證的是人類整體的進步，而不僅僅是技術(shù)的創(chuàng)新，我們必須確保Tech for good，Leave no one behind。

在今后未來學(xué)校的研究過程中，要改變“知識就是力量”的傳統(tǒng)觀念，改變簡單的“知識累積”似的學(xué)習(xí)方式，要突出“人的主體地位”，發(fā)揮人的“自由意志”之創(chuàng)意、創(chuàng)新的驅(qū)動能力，重構(gòu)“價值”與“經(jīng)驗”知識系統(tǒng)，也就是自由選擇與價值判斷的自主精神及綜合能力，從而推進機器的人化，不是人的機器化，最終實現(xiàn)人的“自由與全面”發(fā)展。我們要注重技術(shù)的應(yīng)用，解決教學(xué)中的實際問題，通過真實有效的反饋數(shù)據(jù)，來改進與完善理論與技術(shù)在教育中的應(yīng)用，以便其更好地服務(wù)于教師的教和學(xué)生的學(xué)。