文∣李海東 許世紅 劉軍民
黨的二十大報告明確提出推進教育數字化的要求,標志著教育數字化成為我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。廣東省教育研究院(簡稱“省教研院”)牢牢把握教育數字化的戰略機遇,依托廣東省重點領域研發計劃“5G+智慧教育”項目,在課堂教學數字化評價、數字化教研領域開展新探索,取得了一系列卓有成效的成果。
為推動我省教育數字化落地落實,省教研院于2023年6月13日在廣州舉辦“廣東省中小學課堂大數據報告暨數據開源發布會”,來自省內外教育行政部門、高等院校、教科研單位、中小學校、科技企業、新聞媒體等專家學者、一線教師、研究生、實業家、社會各界人士共350多人參與了現場活動,省教育廳副廳長李璧亮出席并講話,省教研院院長傅湘龍主持會議,副院長李海東作總結發言,中國教育學會原副會長吳穎民作主旨演講;同年6月20日會議實錄在線播放,32萬余人在線收看。
本次發布會主要從課堂教學數字化評價與數字化教研的哲學思辨、理論突破、實踐檢驗、應用探索、未來展望等五個層面,分享廣東在運用數字技術助力知識課堂向素養課堂轉型、助力課堂教學研究與質量提升領域所做的深度改革,與社會各界一起合力打造教育教學研究新生態。
發布會上,許世紅研究員代表項目組從“開放共享,助力教育數字化轉型;深挖數據,助力教師專業發展”的角度,介紹了《廣東省中小學課堂大數據報告(2022年)》(簡稱《報告》)的形成背景與發布目標、取得的里程碑式成果、主要研究方法與結論、未來研究與推廣規劃。
1.政策和時代背景
2020年10月,中共中央、國務院印發《深化新時代教育評價改革總體方案》。省教研院積極落實國家要求,主動聯合科技公司,以課堂教學評價為突破口,探索科技賦能教育的有效方式。
2.發布目標
試點研究過程中,圍繞常態課教學,研究人員與教師們一起通過課堂數據共享、數字化分析、數字化教研等數字化運用方式,深刻認識到教育數字化的巨大價值。發布《報告》并開源課堂數據,目標在于支持全社會開放共享研究課堂,推動課堂轉型,助力常態課堂教學質量提升,從而實現教育高質量發展。
1.提出學習發生的知行理論
如何判斷課堂實現了由知識本位向素養本位轉型?項目組認為,簡單易行、能概括知識課堂和素養課堂的本質差異、符合各學科課堂教學共性,是建立判斷標準的關鍵。項目組基于中國優秀傳統文化的知行哲學和大腦信息自由能理論,提出了可應用于人工智能分析的學習發生知行理論。[1]該理論識別出課堂以素養培育為導向的關鍵特征:課堂能否真正激發出學生的“行”,即是否激發出學生的解釋欲或行動欲。
2.建構課堂教學智慧評價框架(簡稱CSMS)
CSMS聚焦課堂教學共性特征和價值,依據主導主體教學結構理論和第三代活動理論,將課堂教學評價指標分解為9個二級評價領域。每個評分領域選擇整合已有的具備機器可實施性的分析模型,從而構建出一個機器自動生成大數據報告的課堂教學評價系統。[2]
3. 提煉出循證類五環節數字化教研新模式
2022年9月以來,來自試點學校的400多名教師共完成2390節課例,開展了60多場省級教研活動,成功實現了傳統教研模式向數字化教研模式的轉型。在這一過程中,形成了“常態錄課→上傳平臺→CSMS分析報告→專家/同伴在線評價→線上/線下聯合教研”的五環節數字化教研模式,具有覆蓋面大、效率高、可常態化等優點。教師可自主開展個人教研,加快專業發展,這也有利于區域課堂教學經驗的快速共建與分享。
1.主要研究方法
課堂數據錯綜復雜,項目組在實踐中提出課堂數據信息分層挖掘的方法體系,把課堂觀察數據分為五個層級,分別是源數據、基礎數據、表觀數據、推斷數據、整合數據;《報告》從中精選出73個維度,分別計算出每個維度的平均值、該維度在不同年級學科和教師群體(比如教齡、是否骨干、地域等)之間的差異。
2.主要研究結果
基于中小學有效常態教學課例,通過CSMS大數據主要得出五大研究結果。一是呈現出經過數字化教研的課堂取得的進步。數據顯示,課堂總分、9個評分領域指數、課堂三大推斷數據(學生學科自信指數、學生課堂興趣指數、學科素養導向指數),后測均高于前測。二是分析了課堂大數據指數的分布。數據顯示,小學階段、語文學科、骨干類、女性、6~10年教齡、城市學校、非珠江三角洲地區學校,這些類別教師的課堂大數據指數在同類別中得分最高。三是形成了課堂41個維度的常模。四是初步形成研究課堂教學文化特征的方法。五是發現了CSMS大數據結果與教師關于學生學業成績、課堂“行”的激發、課堂學習興趣、學生學科自信心等方面的主觀判斷之間呈現出一定的正相關性。[3]
另外,《報告》和CSMS數據庫開源申請通道已于2023年9月1日正式開放。[4]
未來要求不斷完善課堂教學的分析理論和技術模型,持續提升機器分析的精度和深度;持續優化CSMS的應用路徑和方法;持續擴大教師使用規模,獲得更為精準豐富的課堂數據常模;以“課題引領+試點學校”雙主線的方式,持續推動課堂教學研究的數字化轉型;持續發布年度報告和開源年度數據庫。
廣東省委教育工委委員、省教育廳黨組成員、副廳長李璧亮同志到會,就如何推動教育數字化給出四點具體要求和期望。
1.以數字技術破解教育評價與改進的難題
教育評價是教育發展的指揮棒。一直以來,教育評價因專業性強、關聯方多、涉及問題復雜而面臨重重困難。數字化技術為破解長期存在的教育評價難題提供了新思路、新方法。
2.常態課堂數字化測評是教育評測的關鍵環節
課堂是教育的主戰場。傳統的課堂教學分析評價,因為諸多限制條件以及人工評價的主觀性等因素的制約,課堂評價客觀性差、效率低、參與面小。這使得課堂事實上成為打不開的“黑匣子”。突破常態課堂數字化測評,具有重要現實意義。
3.以數字化教研作為教育高質量發展的重要抓手
教研是促進教師專業發展的極為重要的手段。以課堂數字化評測為基礎的教研數字化轉型,是解決阻礙教育高質量發展問題的關鍵,是一個以點帶面的重要抓手。
4.以數字化教研的實踐豐富完善研究成果
這次活動發布的研究成果,是廣東解決課堂數字化評測問題付出努力的具體體現。在此過程中,項目組探索形成了數字化教研的新模式。這些成果來之不易,接下來還應逐步擴大實驗范圍,鼓勵學校和教師積極借力大數據來推動課堂轉型,讓更多的學校、教師和學生受益。
李璧亮副廳長進一步指出,目前課堂數字化評測還存在諸多有待克服的難題,需要教育界和科技界協同攻關。在新技術的研究和應用過程中,既要開放心態,敢于積極探索和擁抱新技術,又要重視邊界,確保技術使用的道德性、公平性和有效性。
關于如何推動基礎教育的高質量發展,中國教育學會原副會長吳穎民同志從三個方面分享了他的深入思考。
1.實現基礎教育高質量發展,關鍵在于實現三個轉型
一是教育質量的價值導向轉型。要從更多注重升學率、高優率等系列傳統指標,轉向服務于百姓滿意和民族復興。二是教育發展的綠色轉型。要遵循教育規律,營造良好教育生態,而不能以犧牲孩子們健康成長為代價,去獲取所謂的質量。三是育人方式的數字化轉型,如何用數字技術來改造育人過程和提高教育勞動的生產率,是當前亟待解決的突出問題。
2.基礎教育高質量發展要緊緊把握八個關鍵要素
一是貫徹教育優先發展的新理念。二是科學規劃教育發展。三是轉變育人方式。四是充分保障教育教學活動的各項條件。五是建設高素質、專業化、創新型的教師隊伍。六是在關鍵環節勇于創新突破。評價是一個世界難題,要實現高質量發展,必須要敢于去碰這個難題。七是建構以學校為主陣地、家庭社會多元參與的協同共育體系。八是不斷增強學校辦學活力。
3.主動運用新技術來加快基礎教育高質量發展
當今,很多行業敏銳迅速地應用數字技術尋求突破,而教育行業一向對新技術不敏感,現在亟須迎頭趕上。吳會長指出:省教研院主持的數字化教研項目,經過一年多的實驗探索,拿出了令人信服的數據,是一個值得廣泛推廣的實用且好用的成果,特別是對于專家資源缺乏的農村地區和薄弱學校,更具應用價值。我們需充分認識當前推動數字化轉型的迫切性、重要性,自覺投入這一場變革當中。
北京師范大學中國基礎教育質量監測協同創新中心網絡平臺部主任張生教授指出,人工智能時代中考試改革、課程改革、學習方式變革、教育技術變革的實施途徑均指向課堂革命這一角度。他還指出數字化課堂觀察可以從培訓、探究、學習、教研等多個環節促進教師開展有效教學,并重點分享了如下觀點:一是課堂應把提高學生學習品質尤其是高階思維能力放在更重要的地位;二是教師要從被評者走向主動利用工具與數據的評課者;三是積極運用大數據分析來拓寬課堂觀察和教學評價視野。
來自高等院校、教科研部門、中小學校等多領域的廣東專家學者,從不同側面分享了運用CSMS在教師培訓、均衡發展、教研轉型、教研基地建設、教師自主教研等方面開展的多維實踐與探索。
廣州開放大學教師教育學院曾海院長介紹:CSMS于2016年從廣州市教師發展共同體宏觀生態的“智慧師訓”項目中萌芽,該項目逐步形成了行業認可的能夠助力教師信息技術能力提升的智慧師訓“廣州模式”。實驗表明,CSMS能夠促進課堂轉型,尤其在助力新教師站穩講臺、推動新教師持續改進課堂教學等方面發揮了積極作用。
未來將綜合多樣化技術手段,以期形成更加科學、全面、有效的測評報告,并將持續對1000名新教師開展三年跟蹤,覆蓋到更多個體和學科,對師訓模型做進一步驗證和改進。
廣大附中教育集團2022年被廣東省教育廳確定為“廣東省優質教育集團”培育對象。集團理事長、廣大附中歐衛國校長介紹了教育集團11所成員校(校區)在高質量均衡發展方面面臨的三個挑戰:一是成員校分布在9個不同區域,行政管屬各不相同,辦學條件差異巨大,均衡發展難度大;二是成員校共約2000名教師,學歷、職稱、年齡結構差異大,教師發展機制統一設計難度大;三是集團涵括小學、初中、高中3個學段、39個學科,教學質量整體提升難度大。
廣大附中教育集團積極引進CSMS,首先通過CSMS把差異轉化為數據,讓差異能夠基于證據進行量化分析;然后通過對差異的精準研判與協同,建構實現成員校均衡與共生的模型與路徑;最后通過CSMS的優化應用,走向共創,實現成員校的高質量均衡發展。
深圳市福田區基礎教育質量監測中心教研員莊海燕圍繞 “如何利用技術手段實現數字化賦能和教育升級,為教師成長、教研組成長提供加速度”這一主題,從道、行、健三個層面分享了課題組在運用CSMS優化課堂教學實踐方面所作的探索。
課題組聚焦CSMS中的問答評、思維激發、信息投放等反映素養課堂的關鍵性指標,開展教學改進。按照“提供課例—分組研讀—科組研討—專家引領”的流程,先聚焦主題(觀察點),挖掘出一個優點、一個不足、一個措施,再求同存異、以數為據形成記錄,其間始終以“CSMS數據—提問證據—措施依據”貫穿研究全過程。課題組把教學策略與方式的改進作為學科教研數字化轉型的著力點,基于數據,引導教師從經驗主義走向據理分析,引導教師形成數據素養,精進教學行為,形成新的教學習慣。
東莞市厚街鎮教育管理中心茹綺云副主任從探索以教育評價改革引領深化課程教學改革的角度,介紹了厚街鎮區域整體推進CSMS智慧評價的研究情況。
一是從無到有,厚街鎮教研基地引入CSMS,將其作為課堂評價改革的關鍵抓手,成立工作領導小組,確保CSMS大數據分析使用效益最大化。二是從有到優,確立了“先行示范—整體推進、問題導向—大膽創新、典型推介—注重實效”的具體措施,扎實推進研究工作。三是從優到實,立足課堂實踐,先解決CSMS大數據報告的共性問題,再確立“認識CSMS→從課標到目標→教學任務的設計與實施→融入CSMS評價的教學”的梯級教研主題,組織開展主題教研活動。四是從實到均,先以基地學校為核心,抱團研究;再以基地學校為龍頭,聯片教研;最后以全域學校為目標,實現全面發展。
作為廣東省深化新時代教育評價改革試點校,省教研院黃埔實驗學校把教研作為興校之本和教師幸福之源。李大鵬校長分享了教師們借力CSMS自覺開展教研的三個小故事。
一是CSMS讓課堂升級有攻略。新入職的彭老師課前進行了精心設計,但課堂實施卻氣氛沉悶,大數據報告顯示該節課學生學科自信指數值僅50。數據顯示,教師未能營造積極氛圍,忽視了學生間的合作交流,也未能及時對學生進行反饋。基于此,彭老師采用任務驅動、小組競賽的方式推進教學,讓小組合作討論與展示,教師適時點評引導,最終課堂則呈現出完全不同的面貌,這節課的學生學科自信指數高達95.5。
二是CSMS為教師成長搭云梯。賴老師通過四節常態課不斷挖掘CSMS大數據,在一次次的探究與收獲中不斷突破自我,找到成長的云梯,充分激發了教研的內驅力。
三是CSMS為科組教研引活水。學校小學語文科組團隊積極參加試驗,上傳課例并生成了“科組大單元分析報告”,之后在報告的指導下針對共性問題,開展主題教研活動,集思廣益,集中突破。在不斷研討中,教師們的課堂教學效果都得到了提升。
課堂教學評價實現機器觀察、自動生成課堂大數據報告,這是數字化評價領域的里程碑。這種“人工學科觀察+AI數字畫像”的課堂洞察,直接推動中小學課堂教學評價由傳統主觀定性研究為主的模式轉型為“質性理性思辨+定量精準定位”的模式,讓中小學課堂教學評價在科學化、規范化、常態化上前進了一大步。
發布會的圓桌論壇環節,吳穎民、李海東、歐衛國、劉軍民、陳木華(茂名市教育發展中心負責人)等專家學者圍繞“課堂AI觀察的新時代展望”開展討論交流。
吳穎民指出,當前的數字化課堂評價技術指標相對粗糙,多個觀察點刻畫課堂的關聯性有待完善,不同課型的優課常模、不同發展階段教師的課堂常模等都有待建立;雖然目前模型不完美,但人工智能促進教育發展與教師成長的前景不可估量,只有不斷“喂料”,模型才能不斷優化。因此,應該積極擴大實驗范圍,更樂觀、更勇敢地往前走。
李海東作為項目負責人,從“超前1千米探索”的角度做了分享。一是研究層面,雖然AI技術在智能制造、智慧物流、智慧交通等領域相對成熟,但在教育尤其是課堂領域的研究不盡如人意,項目組從理論提出、模型建構、技術實現等方面深入探索,形成CSMS和學習發生知行理論。二是實踐層面,先從數學、語文學科試驗,再拓展到其他學科;先吸納積極性高的學校率先試驗,再輻射到其他學校。三是及時梳理總結,讓更多學校和師生能夠更快捷分享到先行者的經驗。
歐衛國則代表廣大一線教師,進一步從課堂層面對CSMS提出了個性化需求,比如:大數據報告能不能反映學科特征?能不能反映學校辦學特色?是否可以根據學校發展規劃進行個性化定制?
劉軍民作為技術代表,非常歡迎教育界從教育規律和教學實踐的角度向技術提出具體要求,他以ChatGPT為例做了形象又深刻的講解:AI現在可以理解人類語言和人類思維邏輯,因而具備了解釋世界的能力。AI還可以自主編程,故又具備了改造世界的能力。AI的這些突破性發展讓人類已經半只腳邁入了科幻世界,如果不能對AI加以約束,人類將面臨不可預測的災難性風險。若將AI的這些能力聚焦到教育領域,將會發揮正面作用,接下來將盡快把GPT技術引入課堂研究,以引導課堂更好地培育學生解釋世界、改造世界的能力,這樣孩子們才能在未來更好地與AI進行較量,并贏得未來。
陳木華談到大部分農村教師是“萬金油”,不僅承擔語文、數學、外語等全科教學,而且還要擔任班主任,還要對學生進行心理輔導、開展研學旅行等,樣樣工作都要承擔得起。因此,他期盼CSMS未來不僅能幫助農村教師通過觀照CSMS大數據這面鏡子來熟悉課堂教學規范,還能幫助農村教師運用CSMS的先進教育理念保持與時俱進的能力,同時也為教育行政科研部門開展教師培訓、制定教育決策提供數據、證據和依據。
廣東以開放包容的心態,發布中小學課堂大數據報告和開源數據,希望以此引領教育的數字化轉型,促進教師積極運用數字技術研究并改進課堂教學,促進普通教師成為自主、自發、自覺的教研者,享受教研的樂趣,同時也希望支持和激發國內課堂教學的深度研究,促進課堂數字化研究領域的繁榮發展。
作為活動總結人,省教研院李海東副院長認為本次發布會體現出三大特點:一是教研、科研、學校、企業等多方聯動,積極探索中小學課堂大數據研究新領域;二是匯聚多方資源,構建數字化課堂教學評價新平臺;三是先行先試,創新數字化教研新模式,并初步積累了數字化教研經驗,形成了數字化教研的系列成果。李海東表示,接下來項目組將從三個維度持續推進研究:一是技術賦能,拓展數字化課堂教學評價新空間,希望能涌現出一批創新課題和拓展性項目;二是數據支撐,打造課堂教學持續改進的新賽道;三是教研引領,期望能夠形成廣東高水平課堂教學的新優勢。
教育是實現中華民族偉大復興的基礎工程,深化教育評價改革是推進教育高質量發展、走好中國式現代化教育發展道路的“關鍵一招”,是時代賦予我們教育工作者的重大命題。站在新的歷史起點上,讓我們共同努力,以教育數字化為突破口,加快推進數字化技術在課堂教學評價和教研領域的探索和應用,為建設高質量教育體系,走出一條中國式現代化教育發展之路貢獻智慧和力量。