以智慧教育引领信息化教育变革与创新

以智慧教育引领信息化教育变革与创新

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来源：《发明与创新.教育信息》2014年第03期

【摘 要】从数字化技术转为智能化技术而促发的“形变”，到从数字化教育走向智慧教育而引发教育系统的“质变”，以智慧教育引领信息化教育变革与创新已成为信息时代教育发展的必然趋势。智慧学习环境的技术支撑、智慧教学法的催化促导、智慧学习实践及智慧学习评价的开展是智慧教育理念有效落实的根基。 【关键词】智慧教育；智慧学习环境； 智慧教学法；智慧学习评价 一、从数字化教育到智慧教育

1998年，美国前副总统戈尔在其题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的演讲中提出“数字地球”的概念，此后数字化概念在世界各行各业大行其道。从计算机、互联网、多媒体等数字化技术逐步进入校园；到交互式电子白板、虚拟仿真实验等技术在“班班通”建设、数字化校园建设中的应用，数字化教育蓬勃发展中各种数字技术丰富了教与学的过程。当前移动终端、物联网、云计算、大数据、移动通信等新一代信息技术的发展“刺激了研究者和教育实践者去拓展学习的概念和开展学习环境的设计”，推动着学习环境的研究与实践从数字化走向智能化。

纵观世界范围内教育信息化建设，一方面教育信息化已成为各国促进教育发展的制高点，以美国教育部教育技术办公室2011年8月发布的“教育信息化的国际经验”项目调研报告为例，被调研的21个国家中大部分国家在近10年中发布过教育信息化发展的计划报告或白皮书；另一方面教育信息化建设正走向融合创新的深层次发展阶段，寻求教育系统的整体变革成为教育信息化发展新目标。2012年3月我国教育部发布《教育信息化十年发展规划（2010-2020年）》，要求“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革”。

利用信息技术促进教育变革与创新的时代已经来临。智慧教育作为“智慧地球”思想在教育领域的延伸，世界上多个国家和地区已将智慧教育作为未来教育发展的方向。如马来西亚早在1999年就提出“智慧学校计划”，到2010年将所有学校都转型为智能学校，从而促进马来西亚教育系统的整体性变革；新加坡iN2015计划中提出的实施智慧教育计划；韩国2011年颁布了“智慧教育推进战略”的国家教育政策。从数字化教育到智慧教育，已成为信息时代教育发展的必然趋势，这不仅仅象征着教育信息化中技术的数字化转为智能化走向而促发的“形变”，更是当前信息技术所蕴含的教育理念对崭新教育文化的诉求。因此，我们主张以智慧教育（理念创新）引领信息化教育变革，通过构建智慧学习环境（技术创新）、运用智慧教学法（方法创

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新）、促进学习者开展智慧学习（实践创新），从而培养具有良好的价值取向、较高的思维品质和较强施为能力的智慧型人才，落实智慧教育理念，深化和提升信息时代、知识时代和数字时代的素质教育。 二、智慧学习环境

智慧学习环境是以适当的信息技术、学习工具、学习资源和学习活动为支撑，科学分析和挖掘全面感知的学习情境信息或者学习者在学习过程中生成的学习数据，以识别学习者特性和学习情境，灵活生成最佳适配的学习任务和活动，引导和帮助学习者进行正确决策，有效促进学习者智慧能力发展和智慧行动出现。总的来说，智慧学习环境将突显以下基本特征：具有全面感知学习情境、学习者所处方位及其社会关系的性能；基于移动、物联、泛在、无缝接入等技术，提供随时、随地、按需获取学习的机会；基于学习者的个体差异（如能力、风格、偏好、需求）提供个性化的学习诊断、学习建议和学习服务；记录学习过程，便于数据挖掘和深入分析，提供具有说服力的过程性评价和总结性评价；提供丰富的、优质的数字化学习资源供学习者选择；提供支持协作会话、远程会议、知识建构等多种学习工具，促进学习的社会协作、深度参与和知识建构；提供自然简单的交互界面、接口，减轻认知负荷；设计多种智慧型学习活动，降低知识记忆成分，提高智慧生成与应用的含量。

信息技术的发展为以上智慧学习环境建设提供了有力支持，其中智慧计算是核心技术。智慧计算（Smart Computing）是继主机计算（Mainframe Computing）、个人计算（Personal Computing）、网络计算（Network Computing）的技术革新的新阶段。智慧计算整合了硬件、软件、网络等技术要素，在现有技术基础上增添了情境感知和自动分析等新的性能。一般将智慧计算划分为5A阶段：感知（Awareness）——关注泛在设备（如传感器、智能卡）和无线网络；分析（Analysis）——集成的商业智能和专业的分析软件，用于分析由他感知设备收集的实时数据；抉择（Alternatives）——利用规则引擎和工作流，以自动方式或者人工审核确定替代行动来应对异常；行动（Actions）——利用综合的关联和适当的流程应用程序，主动采取行动以减轻威胁或捕捉机会；审核（Auditability，可理解为溯因）——利用每一个阶段的活动数据，记录发生过的事件并分析其相符情况和改善情况。

在电子书包教学应用实践蓬勃开展之际，智慧学习环境建设思路之一，即时在现有的电子书包环境（涉及包含移动终端、交显示设备、无线网络的物理环境；包含课堂交互系统、教学服务平台的软件环境；包含电子课本、教学资源、学科工具的数字资源）建设基础上，整合创新技术支撑（物联网、二维码、多屏互动技术、自然交互技术、学习分析技术等）构建智慧学习环境。

三、智慧教学法

智慧教学法强调信息技术在促进教学方式和教学过程变革中的作用，面向信息技术在教育领域应用融合、创新的要求，可从班级、小组、个人、众体四个层面提出具有智慧教学特征的学习样式：

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1. 班级差异化教学。班级差异化教学是兼容标准化与个性化的良方，可使学习者掌握核心概念及技能。一个完整的差异化教学过程首先通过前测了解每个学生的特性，涉及已有的知识水平、个人兴趣和学习风格；再结合课程标准及学生特性设计教学内容和教学过程（教学可能面向班级集体、小组或个体）；教学实施过程中强调诊断学习的重要性，能及时进行形成性评价（如问题错误模式），并将结果作用于其他环节；最后开展总结性评价，评估学生的学习结果。

2. 小组合作研究型学习。通过小组合作研究性学习，学习者可获取项目内所有概念和技能。当前信息技术支撑下，典型的小组合作研究型学习有基于问题的学习（简称问题学习）和基于项目的学习（简称项目学习）。问题学习强调把学习置于复杂的问题情境，通过小组合作解决真实性问题，其实施步骤包括描述问题、建立假设、规划调研、开展调研、分析结果、展示分享。项目学习强调在真实世界中基于资源开展探究活动，最终实现作品制作并将作品展示给他人。其实施步骤包括选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价。 3. 个人兴趣拓展学习。由于每个学生都有不同的兴趣爱好、不同的创造潜能，在掌握核心学科知识的基础上，要充分利用智慧计算技术为其创设个性发展的学习环境。学生在智慧学习环境中，将基于个人兴趣确定学习主题，选择结构化、富媒体学习资源，借助相关学习工具，在个体构建或群体参与下获取与个人发展相关的知识与技能。

4. 网众互动生成性学习。在社会网连接建立的“学习小世界”中，以个体为起点，与相关领域的网络个体、网络群体形成学习共同体，实现知识信息最大程度交流与共享，通过这样的连接确保在各自的领域保持不落伍，促成社会知识生成和集体智慧发展。 四、智慧学习实践

教育中应用技术的最终目标应该是促进学习形态由低投入（利用技术强化教学）转向高投入（利用技术创新学习），变革与创新技术支撑下的学习实践。此处的“投入”（engagement）是指学生在学习过程中的心力付出，学生只有高投入才可能有高产出，智慧学习环境应该是促进学生高投入的自然推力。当然，智慧教育最重要的是促进教育目标变革，特别是人才观更新。美国“阿波罗”集团2004年通过大量企业调研，得出对人才能力结构要求，即人际沟通能力第一位，团队协作精神第二位，再次分别为创造性问题解决、批判性思维和专业技能，而当前人才培养能力结构显然与此相偏离。因此，智慧学习实践应以培养智慧型人才为目标取向，旨在智慧学习环境下应用智慧教学法引发创新学习实践。

当前实践智慧学习的路径之一，即以电子书包作为智慧学习平台，无缝连接学习者的不同学习情景。既开展课堂创新应用实践，也积极实践发挥学生主体能动性、体现其个性特征的课堂外的非正式学习。同时结合以上智慧学习环境的一个基本特征，即挖掘和深入分析学习历史数据以提供智能决策、多元评价和推送服务，实践智慧学习过程中，主张开展智慧学习分析，为学习者提供个性化自适应学习服务。

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五、智慧学习评价

学习评价作为学习系统的反馈调节机制，在学习与教学过程中有着重要作用。《美国教育技术规划2010》将用技术支持学习评价作为促进美国教育系统变革的路径之一。其目标是各级教育系统充分利用技术的力量来测量各要素，并使用评价所得数据来促进教育系统的持续改进。然而，当前学习评价常用的方式是用成绩说话，或基于教师的经验型评价，未形成学习过程信息的全面采集、缺乏对数据的深度挖掘和分析、缺乏对学习能力的多维评价、未提供丰富的反馈形式。在世界进入大数据时代，评价、决策以数据为依据的背景下，智慧教育需要为学习与教学提供智慧的学习评价。学习分析技术的兴起为智慧学习评价的开展提供了支撑。 学习分析是大数据在教育领域的具体应用。Siemens提出学习分析是“关于学习者以及他们的学习环境的数据测量、收集、分析和汇总呈现，目的是理解和优化学习以及学习情境”。学习分析通过使用学习过程数据，可以描述和解释过去的现象；可以预警和干预正在发生的学习；可以推断发展趋势和预测将来，回答关于学习和教学的不同问题。利用学习分析开展学习评价，其数据源来自全面采集的过程信息，将丰富评价项目（如对21世纪技能和复杂思维能力的考察）；提供可视化的分析结果，将丰富反馈形式；预警和干预正在发生的学习，提升学习评价的价值。如此“智慧”的学习评价将变革创新评价方法，从经验性评价走向科学数据分析、走向发展性评价；又将为改进教与学提供科学依据，服务于智慧学习实践。

（作者简介：华东师范大学开放教育学院院长，教授，教育部教育信息化技术标准委员会主任，主要从事教育信息化理论、系统架构与技术标准、网络远程教育、教学与系统设计以及面向信息化的教师专业发展等研究。） 参考文献

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