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技术加教育如何1+1>2?

2017年3月27日,四川省成都市武顺街小学学术厅,记者如约来到学校,参加一场早就定好的教研活动。

走进会场,记者有些纳闷:往常教研活动时爆满的学术厅,显得空荡荡的,距离活动开始还有10分钟,到场的老师却不超过10位。仔细一问才知道,学校既定的这场活动和成都市举办的一场赛课活动“撞车”了,原本计划能来的教研员、兄弟学校的教师包括本校部分教师,都去参加赛课活动了。

“原来遇到这样的情况,一般就只能改期或者取消活动,但这一次,学校却没有取消活动,而是对老师们的课进行了现场直播。”武顺街小学副校长袁刚告诉记者,“我们通过技术在网上对活动进行现场直播,无论需要参加的人员身在何处,都能听到、看到老师的课。即使当时直播没看到,过后也能看录播。”

未来已来,技术更是早已席卷。有专家指出,智慧学习是以学习者为中心,在任意时间、任意地点,以任意方式和任意步调,进行轻松、投入、有效地学习。而未来的学校和教育亦是如此,课堂教学、教研活动等都不再拘泥于传统的形式,师生或者教育参与者可以借助技术,实现多方式、多维度的学习和探究。那么,技术进入学校后,和教育的加法究竟该如何做?

技术带来无限可能,教育如何选择?

技术确实给学校的变革带来了很多可能。”袁刚说,当天的活动很顺利,网络上的直播不仅有教研员及时点评,还有许多家长参与互动,这让上课的教师及时得到了回馈,对于改进教学来说效果明显。

武顺街小学当天的教研活动中,有美术教师王丽萍执教人美版教材一年级的《谁的鱼最美》。这堂课上,王丽萍俨然把美术课堂搬进了海洋馆。通过VR(虚拟现实)技术,随着王丽萍走进馆内,一条生动活泼、形象逼真的3D(三维)鱼迫不及待地游到她身旁,在场的每一个孩子都仿佛被带入了海底世界,孩子们瞬间被这俏皮的3D鱼深深吸引了,虚拟技术的应用使美术课堂具有了高效度的情景创设空间,课堂呈现变得更加生动与新奇

现在的技术手段有很多,关键在于你选择怎样的技术应用到教学中。”王丽萍说,自己是一个敢于尝试的人,当各种技术来袭,作为一名教师,她觉得选择是关键。以这堂美术课为例,要带领一年级的孩子用超级黏土做一条生动立体的鱼,前提是要让他们看到生动立体的鱼,同时理解制作方法。为了达到这两个目的,她选择了利用虚拟现实技术,录制视频加入虚拟场景,同时制作动画短片,让孩子们迅速又清晰地看清制作过程。

技术让教学中的许多过程变得便捷,如何选择技术为我所用,这不仅是普通教师面临的问题,更是在未来学校的发展中,学校面临的一道选择题。

目前,市场上相对成熟的针对K12(对基础教育的统称)教育的产品中,有题库类,有作业平台类,有扫描批阅类,种类繁多。成都市棕北中学,是该市的未来学校建设试点学校。如何选择技术为我所用这道题,学校正在解答之中。

多项融合是最适合学校的,要实现优势集合,而不能一刀切。”面对无孔不入的技术,棕北中学校长丁世明的态度是充分接纳、大胆尝试和谨慎选择。她不主张全校大规模引进某一项技术平台或一刀切地要求教师使用什么技术,而应该是学校因地制宜的提供多种选择,教师再根据自身情况和实际学情,选择最适合的技术运用到教育教学中。

未来学校是多样化的,融合、开放、多元和无边界。我们对技术的选择同样如此。

学校引进信息技术的目的是什么?

2015年,经济合作与发展组织发布了一份关于信息技术在教育中应用的报告,题为《创造技术与学习之间的连接》。报告提出不少富有争议的观点,例如“信息技术的运用对学生的成绩没有正相关”、“新技术加上旧内容,只会稀释教学结果”等。

对此,北京大学教育学院副院长尚俊杰在接受媒体采访时表示,实际上,现有的成绩评价方式不一定能恰当反映信息技术的成效。或者说信息技术的很多价值不一定能用目前的成绩反映出来。信息化技术是可以帮助教师做大量的事务性工作,减少教师的工作量,让教师把精力投放到更加有意义的事情上去。

未来学校的建设是实现技术与教育的深度融合,这个宗旨是一以贯之的。而引进技术,首先要做的第一步就是减少教师事务性的工作。

“学生使用智能笔进行答题,就相当于一个老师站在学生后面,看着他解题的过程,并对他做出指导和建议。在现实中,教师和学生难以实现的一对一指导,却能通过人工智能机器人轻松实现。”棕北中学八年级数学教师康建军说,平时在教学中,低效、不均衡、缺乏个性化的问题,都能通过人工智能解决。

康建军带两个班的数学课,学生加起来有将近90人,在以往,作业批改是一件相当费时的事情。一份普通的随堂作业,批改两个班的作业大约需要一个多小时,而如果是量更大的家庭作业,批改起来就更费时。如果还要针对每个学生进行习题分析,需要的时间则更长。

“学生边答题,他的解题过程就已经扫码上传,大约10分钟,所有学生的情况就能得到反馈。”康建军说,当自己从普通的批改作业中脱身出来,他就可以花更多的精力去做学情分析,然后对每个孩子实施个性化教学。

现在信息技术已经在教育教学中起到了重要的作用。除了扫描阅卷,帮助教师节省大量时间外,还能通过智能分析等软件,对学生进行个性化分析。而最常见和利用最多的,则是让教学和课堂变得更加容易和有趣。

“三圈环流老师讲了很多遍,我始终理解不透,但只看了一遍VR实景,我一下子就理解了。”听了一节在VR教室上的地理课后,成都七中嘉祥外国语学校一名高一学生不住地感叹。

2016年8月,成都七中嘉祥外国语学校建立起VR多功能教室,目前VR课程应用在了语文、数学、外语、物理、化学、生物、历史、地理8个学科,同时开设航空航天、浩瀚宇宙、国际学术等7门兴趣课程,走在了全国VR教育探索的前列。

我们引进VR技术,就是为了让学生学习变得更容易,VR技术对于我们来说,更像是一种教具。”成都七中嘉祥外国语学校教研室主任刘刚说,当学生戴上VR眼镜后,他们就能看到与以往平面教材不同的“新世界”,通过转动座椅、调整视野、滑动触摸屏等方式,可以从不同角度观察欧洲西部地形以及气流流动如何影响温带海洋性气候的形成等,这些问题学生们都可以在VR的世界里找到答案。

技术融入教育的最大瓶颈在哪里?

一项技术,要运用到教育教学中,首先需要找的就是结合点。如何实现技术与教育内容的匹配,是教育做完技术选择题后的又一难题。

“作为技术提供商,我们能完成技术领域的工作,但我们对教学中的知识点是不了解的。”成都七中嘉祥外国语学校VR教室技术提供商这样描述,技术进入教育领域,最难的不是攻克技术问题,而在于基础性的课程研究和资源库的建立。

刘刚介绍,为了组建学校VR教学资源库,他们成立了一个由各学科志愿老师共同组成的VR研究团队,研究VR与学科教学的结合点,语、数、英、物、化、生、史、理各自从自己的角度开发课程资源。

“比如三圈环流,这是我们高一地理中的一个难点,学生理解起来较为困难。”成都七中嘉祥外国语学校高一地理备课组长周兴华告诉记者,当VR教室建立起来后,她想到与地理学科的第一个结合点就是三圈环流的内容。通过与技术方的沟通,建立了三圈环流的教学资源库,学生戴上VR眼镜,就能看到一个“实体”的地球,各种气流的运动也变得生动直观,学生理解起来自然就容易了很多。

在经过一学期的授课后,成都七中嘉祥外国语学校进行了一次问卷调查,在536份课后抽样问卷反馈中,VR授课的满意度达到93%,有67%的参与者认为该课程对理解教学中的重难点知识很有帮助,100%的参与者希望VR课继续开展。

“现成可用的教育资源几乎没有,完全需要我们一步步来建设。”刘刚说,目前学校在应用VR技术时,最困难的还是教育资源库的建设,没有现成的、可以借鉴和共享的资源,单靠一个学校的老师来探索和建立,这个步伐太慢。目前,该校正通过课题研究的方式,与技术提供企业一起进行VR互动课件软件框架、教学资源点以及VR与学科教学相结合的资源库建设等研究。

王丽萍在上《谁的鱼最美》这堂美术课时,找资源也是困扰她的一个主要问题。最终,她选择了自己花时间拍摄视频,请技术提供方支持,进行后期制作。

“资源库和数据库的建设是必须的。”王丽萍说,在上完课后,她把自己制作的视频放到了学校的共享库,这样别的老师上同样课程的时候就可以直接使用。由此她想,如果经过不断的积累,共享库里有了足够多的资源,那技术运用起来就很便捷有效了。在王丽萍看来,现在依然有部分老师不愿意尝试这些技术,很重要的一个原因就是教学课程资源的缺乏。

技术在教育中的广泛应用,瓶颈在于基础研究不够,缺乏丰富的教学资源库。但另一方面,则是走在前沿的学校,教育数据库在不断探索中逐渐形成。

在棕北中学,数学教师颜泽忠已经有了一个小小的学生数据库。经过一年尝试,后台通过数据分析,能迅速生成每个学生的学习情况。数据的精准处理,能让他清楚每一个学生每一天的学习情况,从而实现教育的个性化。

“上课举手,这其实是一个模糊的统计。以前说教育需要实证,现在大数据分析让实证成为了可能。”在丁世明看来,教学资源库是需要时间创建的,而教育数据库则是随着时间自然积累和生成。

未来学校基于大数据的分析能否实现精准推送服务?教育信息的流通能否畅通无阻?这些都将成为衡量未来学校重要的指标。而数据记录的广度、深度、和宽度都不同,让全程、全面、全体的数据记录成为可能,更让学校为每个学生提供适合的教育和服务成为可能。”丁世明说。

专家观点:未来学习会是什么样子?

智慧教育作为一种高端教育信息化的形式,在全球的影响力越来越大。近10年来,世界各国开展了一系列针对智慧教育的研究和实践。

从智慧教育发展现状来看,智慧教育更关注教育资源的共享,特别是以学习者为中心的相关学习环境和教育环境的共享共建。数据可以真正实现高度集成的资源共享,实现多样化的教学工具与方式,实现无地域、无时间限制的在线学习、互动体验。大数据可以真正实现学生个性化的学习与发展,可以真正实现“家校合一”。随着大数据技术的研发与推广应用,相信这种资源共享、互动体验,将成为中小学教育的一种常态。

有人肯定会说,这下问题来了:未来还需要像我们这样的学校吗?学校会成为私立的公司吗?谁会赢?这些问题没有标准答案。能够从未来的学习竞争中获得胜利的,一定是那些能够驾驭大数据并且通过这种驾驭能力改善我们每一个人的学习的人。

未来的学校不会完全转移到线上,仍旧会有物理性的存在,但是,学校的功能将发生重大改变。现在的学校是一个学生接收信息的空间,但是在未来,学生们将在家里通过观看网上视频等形式接收信息,然后到学校去和老师、同学就自己学习的内容进行讨论。学校将变成一个社会性的场所,是一个互相讨论、互相学习的所在。而与此相适应的是,老师在整个学习过程中的功能会发生改变。以前照本宣科的传授、宣讲知识的技能,要让位于组织学生讨论的技能、让位于从数据中获取学生学习信息的技能、让位于根据数据对学生进行个别引导的技能。

在此过程中,大数据可以是老师的好帮手。以前,老师不知道哪些部分的内容是学生面临困难的、哪些学习材料是学生感兴趣的、接下来的教授重点有多少种教案以外的新可能,大数据可以帮助他们提供这些信息,从而更深入地了解学生的学习兴趣和学习风格。这个过程一定会遇到一些困难,但如果老师们掌握了这些技能,学校将比现在变得更美好。

随着数据处理技术获得极大的发展,老师会被替代掉吗?不会!有两个理由。一是数据可以筛选、排序、组合内容,但无法生成内容。即使是“翻转课堂”,视频中教授知识的也仍是老师。第二个原因,学习是一个社会性的过程,面对面的人际沟通与面对书本的学习是可以互补的,却不能相互替代。两者一起配合好,教学才能变得更好。

大数据运用于教育的价值,在于教育工作者能够借此帮助参差不齐的学生挖掘自己的潜能,而非淘汰那些被定义为“不聪明”的学生。大数据蕴含的巨大潜力应当被用于推进个性化学习、改善教材和教学、最终提高学生的成绩。它应该被用于促进教育改良的反馈,而不是作为对产品使用者进行简单评价的依据。

另外,记录学习者的学习行为是智慧学习环境应用的基础。目前国内外的应用思路主要有两个方面:一方面,是通过大数据对非结构化的学习行为记录进行聚类分析,并延伸到应用环境本身进行情境分析;另一方面,是通过在线学习平台和资源对学习行为记录进行规范化和结构化预设,从而通过规范化数据采集进行应用分析。后者在分析过程中受限于数据规范化定义,但却能够实现跨平台、跨资源的统一应用,为数字化学习环境的国际化普及和应用奠定基础。

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