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以信息化、智能化推动未来学校建设

2023/2/2 10:34:08

本文来源 | 《教育传播与技术》、国育未来教育科学研究院

本文作者 | 贾同,河南大学教育学部

随着“互联网+”时代的到来和教育数字化转型的启动,教育变革将迎来爆发期。

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国务院在2017年发布的《新一代人工智能发展规划》中提出,要发展“智能教育”,强调“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等方面全流程应用”。信息化是教育现代化的本质特征,也是教育现代化的动力引擎。在“互联网+”的时代,学校教育的改革和发展离不开信息化,而新时代的教育必然是信息化的、开放式的、智能化的教育。而智能教育的实现路径,必然是在教育信息化的基础上,通过持续深化信息技术与学校教育的融合创新,突破固有的办学体系、教学结构和组织形态,打造信息化、智能化的未来学校。


信息化、智能化的未来学校是在突破传统学校形态的基础上,形成的线上与线下相结合、虚拟与真实相交融的“泛在”形态,进而打造出时时能学、处处可学、人人皆学的学习空间。并且,通过对学校培养目标、课程体系和教学过程进行革新和升级,回归因材施教的教育理念,实现学校的智能化、多样化、个性化、精准化,以满足新时代人力资源的需求和学生全面发展的内在要求。


当前未来学校建设的实践已行之有年,国内外一些学校面向教育的未来开展了前瞻性的探索,其中部分项目形成了一定的影响力。本文将介绍新加坡和上海的未来学校建设项目,虽然两者建设的主体、目标和方式等不尽相同,但通过梳理其建设经验,可对我国未来学校的全面化建设提供一定的借鉴和启示。


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新加坡“未来学校”建设

新加坡“未来学校”项目由新加坡政府于2007年开始实施,首批5所“未来学校”在2008年正式开始运行,2015年完成建设15所“未来学校”的目标。此项目是新加坡“智慧国2015”计划在教育领域的具体规划,也是其“教育前沿”计划的核心内容。新加坡“未来学校”通过试点性开展前沿信息技术应用实践,验证其赋能教育领域的效果和边界,以促进两大教育变革:一是教学模式由以教师为中心的“教”转变为以学生为中心的“学”;二是信息技术赋能下学习空间的突破与延伸。


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基础环境建设

如何在有限的校园区域创设无限的学习情境成为新加坡未来学校基础环境建设一个重要的支撑点。新加坡崇辉小学、康培小学、裕廊中学以及华侨中学利用先进的网络协作技术,创造出三维仿真学习环境以打造学校特色课程。


其中,崇辉小学致力于打造一个泛在的“崇辉虚拟世界”,以支持跨越时空边界的自主学习。基于多种智能技术的整合,崇辉小学打造了一个拥有多种虚拟学习工具和学习场景的3D仿真交互式学习环境,并将学校主要的教育项目和教育路径囊括其中。康培小学基于“玩中学”的教育理念,采用虚拟现实、增强现实等技术构建了一个4D学习乐园,以期通过游戏化学习提升学生的学习兴趣和体验。因此,学校不仅开发了4D实验室和多感官历史课堂以提供游戏化教学环境,还将角色扮演、戏剧、电脑游戏等作为日常的教学手段。


教学应用建设

新加坡未来学校建设强调通过“基于技术的学习”树立“以学生为中心”的教学模式,利用教育技术赋能教育过程,变革传统教学方式。南侨小学利用交互式教学软件和移动式讲台技术打造智能课堂,通过在教学中运用互动白板、播客、博客、平板电脑等工具,打破了传统的师生间单向的信息流动路径,构建了新型的互动式课堂教学模式。


新加坡克信女子中学则开发了“以写促学”的论文标识工具。利用这一论文标识工具,可自动化地对学生作品进行实时评价和个性化反馈,有效提升了学生自主完成学习任务的动机和能力。康培小学在其项目“康培现场”中设计的备忘包,通过收录学生的基础数据和学习过程数据,为学生提供丰富的学习资源和自由的学习路径,支持学生按照自己的学习进程进行自主学习,并获取问题反馈和改进建议。


评价管理建设

新加坡未来学校建设注重在信息技术支持下对学生开展多元评价和科学管理。崇辉小学在合适的学科中,通过在线测验自动化地检测学生的学习结果并提供具体反馈。这不仅减轻了教师的阅卷负担,同时也方便教师全面了解学生学情。对于学生来说,回答问题后得到实时而具体的反馈,能够促进他们学习的主动性和回答问题的积极性,从而强化学习效果。


另外,崇辉小学还采用常规性评价和选择性评价来评估学生的多维发展。学校以学期为单位给每个学生建立和发放成长卡片,家长通过成长卡片就可以深入了解学生的成长情况。尤其在选择性评价项目方面,如戏曲表演评价、录音评价、数字故事评价等,基于过程数据的量化评价不仅帮助学校开展基于多元能力的学生综合评价,更有力地促进了学生的个性化发展。华侨中学则利用交互式学习管理系统有效进行在线教学管理和学生评价管理,通过覆盖全体师生的个人门户和电子档案,不仅教师能够更好地了解每名学生的学习进度、学习成绩和学习风格,学生也可以通过同伴的反馈来监控自己的学习情况,并实现同伴评估和合作学习。


教师素养建设

新加坡未来学校建设强调通过多种措施促进教师素养的全方位提升。


崇辉小学非常重视教师队伍的建设,通过为教师提供课程整合、教学设计、教学方法、评价实践、技术整合和教育研究等方面的能力提升路径,助力教师实现全面提升。学校不仅通过网络平台、工作坊、国内外分享研讨会等方式为教师提供各种专业发展机会,还通过开展实践研究式教研项目,助力教师向研究者角色转化。


华侨中学则认为未来学校的实践探索需要有动力、有热情的教师来推动,教师本身也需要多才多艺、具备较高的信息技术素养。华侨中学将教师分成三种类型,强调未来教师应具备较强的创新与探索意识、变革与主体精神。为此,华侨中学对教师进行了全方位的培训,涉及教学理念、计算机能力、信息素养等多方面,学校尤其注重激发教师的主动性。


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上海“未来学校”建设

在上海,由学校自发进行的未来学校建设已不是新闻,黄浦区卢湾一中心小学、宝山区宝虹小学等一批学校已经在探索教育信息化赋能未来学校建设的道路上,形成了一定的研究成果和实践影响力。不过上海进行较为系统的未来学校建设,是在2021年上海成为教育数字化转型试点区并发布《上海市教育发展“十四五”规划》之后,自此以区域为单位的未来学校建设开始走向前台,上海市未来学校建设开始形成整体推进模式。以宝山区为例,作为上海首个人工智能助推教师队伍建设的实验区和首批教育数字化转型实验区,其推进的未来学校建设以教学模式改革为核心,以教育数字化转型应用为试点,以创新、方法、国际化等为核心理念,以大数据、人工智能等技术为驱动,构建面向未来的新型学校。


基础环境建设

以数字基座构建区域统一的智能教育环境是上海未来学校建设的重要任务之一。在此基础上,多个学校通过构建区校数据融通的智慧校园系统,打造数据赋能的智慧校园环境。卢湾一中心小学通过研发云课桌、云朗读、云手表、云展馆、云随行、云社区、彩云墙、云厨房、彩云图书馆等一系列相辅相成的“云”载体,形成完整的智慧校园云平台,使其在以云课堂为核心的学校教育教学实践中发挥了举足轻重的作用。卢湾一中心小学基于智慧校园云平台改变了原有教学模式,打破了“教室”的传统概念,使学生在校期间的所有活动都成为重要的学习过程。


教学应用建设

探索教育数字化转型应用场景,打造智慧教学模式是上海未来学校建设的核心目标。


复旦初级中学通过“数字作业”应用,将多种智能技术应用到学生日常的纸质作业中,在不改变学生作业习惯的前提下,能够动态采集学生作业数据,进一步了解学生学情,并精准推送相关学习资源。教师能够通过手机,方便快捷地查看班级作业的完成率与订正率、查看学生的关注率与兴趣点。


美兰湖中学则利用基于手写电子纸PAD终端的uNote智慧作业本,取代了以往的纸质学科作业。通过智慧作业本应用,美兰湖中学实现了基于学习水平的分层作业设计与实施,确保不同水平的学生都能够得到尽可能大的提升。并且美兰湖中学利用精准推送的分层作业模式,帮助学生减负增效,逐步实现学生作业的个性化定制。延安初级中学则通过“智慧体育”应用,构建学生健康画像。通过采集学生体育运动的过程性数据,不仅量体裁衣地为学生提供个性化运动处方,提升学生运动动机和效果,并且通过自动的实时运动反馈,使教师能够专注教学。


评价管理建设

教育评价与管理的数字化转型是上海未来学校建设的重要内容之一。


宝虹小学在引进智能评价系统的基础上,结合学校实际需求,二次设计开发了“七彩虹宝综合评价系统”,可结合手机端应用与电子班牌实现每日一评。通过手机端应用,教师不仅可以便捷地对学生进行实时评价,形成个性化的教师评价,并且可以获得系统自动化的评价过程反馈,如提示学生的受关注程度、进步与退步趋势等。同时,七彩虹宝综合评价系统汇集了学生多元的表现数据,如基础数据、学业数据、学习过程数据、社会实践和特长数据等,初步构建了个性化的学生数字画像。


宝山区七色花艺术幼儿园则通过可用于无感数据采集的智能教具、玩具,实现对幼儿游戏和交互活动中学习行为和学习过程的无感记录,形成自动化的智能评测。同时,结合教师人工评价与智能记录,为每个儿童形成学习及活动过程的综合性分析报告。


教师素养建设

推动区域教师专业成长和协同发展是上海未来学校建设的重要基础。


依托宝山区提出的“智慧同侪课堂”项目,上海大学附属学校、上海大学附属宝山外国语学校、上海大学附属小学三校以“聚焦课堂、专业成长、形成生态”为主题,共同探讨新的教育生态下教师专业发展的新路径。进行协同备课、同堂教课、群体反思等活动,不仅通过教学实践助力教师发现问题和锻炼技能,而且借助智能技术促进协同教研,助力构建智慧教师发展共同体。宝虹小学则依托“数字教材实践应用”“线上线下融合教学”等教研项目,构建了覆盖教师整个教学生命周期的教研训一体化教师发展平台,形成了以学科素养与信息技术能力结合为核心目标,分层培养与梯度发展相结合的校本教师素养提升模式。


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经验与启示

分析总结以上未来学校的实践经验,我们可以发现一些未来学校的共同特质,从而为我国未来学校的全面建设提供借鉴。


先进的教育理念

虽然未来学校的建设目标不尽相同,但都强调通过促进信息技术与教育的融合创新来重塑教育生态、变革学校形态,真正落实“以学生为中心”“以学习为中心”的教育理念,从而实现技术赋能教育教学,促进学生自由而全面地成长。


拓展的学习空间

总体上未来学校建设的方式都非常相似,即通过创设线上线下相结合的混合学习环境,开发丰富、优质的学习资源,提供个性化与智能化的学习支持,突破传统学校时空局限和边界,为学生营造时时能学、处处可学的泛在学习空间。


创新的课程教学

未来学校建设过程中应注重开发适应其建设目标的课程体系,如创新课程、基于实践的课程、跨学科的课程等,以培育学生适应未来需求的核心素养。同时,未来学校建设也注重充分利用信息技术变革教学方式,利用全新的信息传递和呈现方式,重塑师生在教学中的角色。


持续的教师发展

未来学校建设重视新教育生态下教师的主观能动作用,关注创新教学模式中教师的信息技术应用和学科素养整合能力,并采取种种措施改变教师传统观念,持续促进教师在教学方法、技术能力、教研能力等方面的综合发展。