人工智能人人通生态雲平台

河南人民出版社有限責任公司

2019年12月28日 星期六

咨詢熱線

400-6908-558

在線學習
153 人
雲校學校
220 所
雲校老師
158 人
雲校學生
451 人
雲校家長
51 人

立即報名

雲校風采

Cloud School Style

您的位置:币安币官网 > 雲校風采 > 詳情

智慧教育:教育信息化的新境界

在中文語境中,智慧是“能迅速、靈活、正确地理解事物和解決問題的能力”。[1]在英文語境中,智慧是用Wisdom[2]一詞表示,劍橋在線詞典對智慧的解釋是:“利用知識經驗作出好的善的決策和判斷的能力”(Ability to Use Your Knowledge and Experience to Make Good Decisions and Judgments)。由是觀之,首先,智慧是一種高階思維能力和複雜問題解決能力。智慧離不開基礎知識技能的必要支持,但更強調“辨析判斷、發明創造的能力”。[3]“反思的、批判的、創新的”[4]三個層次的智慧乃是哲學之所愛(哲學被認為是愛智慧的學科或領域)。其次,智慧的精神内核是倫理道德和價值認同。智慧是利用你的成功智能、創造力和知識以達到“共善”(Common Good)[5]即智慧就是在一定時空框架下,追求利人利己的“善益”(Goodness)。最後,智慧強調文化、認知、體驗、行為的圓融統整。智慧具有多個構面(Facet),它具有完整的“可預知(能夠更加準确地預見和預知)、可達成(期望自己能夠達成既定的目标)、可定義(能夠自行定義價值和意義)”等三項能力。[6] 

智慧是人類先天遺傳與後天環境交互作用的結果,而後者對智慧的作用更為巨大。因此,需要創設良好的學習環境和社會環境,不斷促進學習者的智慧發展。信息技術在學習環境創設方面具有得天獨厚的優勢,非傳統的班級授課環境所能企及。随着現有“數字土著”(指出生于20世紀80年代末、90年代初及其以後的年青一代人)成長以及新生“數字土著”的誕生,他們的學習風格、認知方式、行為模式、情感模式與“數字移民”存在根本性區别,客觀上要求新型的學習環境和教學方式,以契合“數字土著”們獨特的學習方式、體驗方式以及價值取向。因此,信息時代、知識時代的智慧教育(Smart Education)與農業時代、工業時代的智慧教育(Education for Wisdom,實為“求智教育”)在基本内涵、方法手段、支持環境上存在顯著差異。從目前國際上用詞習慣來看,Smart Education主要是指技術支持的智慧教育(Education for Wisdom with Technology)Smart一詞首次被解釋為“智能型,并具有獨立工作的技術設備”。[10]“智慧”主要有兩層含義,一是對事物認知的識見,二是對事物施為的能力,而這種識見和能力均具有創新的特點。因此,本文所指的智慧教育專指信息技術支持下的為發展學生智慧能力的教育,并慮及國際用詞習慣,用Smart來代替WiseWisdom一詞(文中Smart也譯作“智慧”,有人譯為“靈巧”、“機智”、“機敏”等),即Smart Education

國内外對智慧教育的系統研究較為鮮見,相關的認識亦尚無定論。一種較為流行的觀點認為,智慧教育[11](原文主要指Education for Wisdom)是一種最直接的、幫助人們建立完整智慧體系的教育方式,其教育宗旨在于,引導你發現自己的智慧,協助你發展自己的智慧,指導你應用自己的智慧,培養你創造自己的智慧。我們認為,信息時代智慧教育的基本内涵是通過構建智慧學習環境(Smart Learning Environments),運用智慧教學法(Smart Pedagogy),促進學習者進行智慧學習(Smart Learning),從而提升成才期望,即培養具有高智能(High-Intelligence)和創造力(Productivity)的人,利用适當的技術智慧地參與各種實踐活動并不斷地創造制品和價值,實現對學習環境、生活環境和工作環境靈巧機敏的适應、塑造和選擇。因此,發展學習者的智慧是智慧環境、智慧教學和智慧學習的出發點和歸宿。

2.智慧教育當代溯源

信息化環境下的智慧教育可以追溯到錢學森先生早在1997年開始倡導的“大成智慧學”,他提出的英譯名稱為“Science of Wisdom in Cyberspace”,[12]Cyberspace乃是網絡交互信息空間的總稱,足見錢老預見到信息化對智慧發展的關鍵作用。

對于推進智慧教育(Smart Education)最具影響力的國際事件當屬IBM的智慧地球戰略。2008年,時任IBM首席執行官的彭明盛(S. J. Palmisano)在所作的報告——《智慧地球:下一代領導議程》[13]中首次提出了智慧地球(Smarter Planet)的概念。“智慧地球”表達了IBM對于如何運用先進的信息技術構建這個新的世界運行模型的一個美好願景。借助新一代信息技術(如傳感技術、物聯網技術、移動技術等)的強力支持,地球上“幾乎所有東西——任何物理對象、過程或者系統——都可以被感知化、互聯化和智慧化(InstrumentedInterconnected and Infused with Intelligence)。”[14]人類世界也随之轉變,正朝着更小、更平、更智慧的方向演進。

“智慧地球”思想滲透到不同領域中,不斷催生出許多新的概念,如智慧城市、智慧醫療、智慧交通、智慧水資源、智慧電網、智慧教育等。以智慧城市為例,它是“利用新一代的信息技術,以互聯網、電信網、廣電網等網絡基礎為特征,把城市裡面的各個組成部分整合成一個平台,然後用智慧的概念達到安全、高效、和諧、綠色和智慧的目标”。[15]20099月,美國中西部愛荷華州的迪比克市與IBM共同宣布,将建設美國第一個“智慧城市”。在“智慧”無處不在的大背景下,智慧教育破繭而出。IBM認為智慧教育的五大路标為:學生的技術沉浸;個性化、多元化的學習路徑;服務型經濟的知識技能;系統、文化和資源的全球整合以及教育在21世紀經濟中的關鍵作用。[16]

3.智慧教育圖式建構

智慧教育的真谛就是通過利用智能化技術(靈巧技術)構建智能化環境,讓師生施展靈巧的教與學方法,使其由不能變為可能,由小能變為大能,從而培養具有良好價值取向、較高思維品質和較強施為能力的人才。

智慧具有“雙重詞性”,既可充當動詞(學習作為運用智慧的過程),也含有名詞的含義(智慧作為學習的一種結果),即智慧既是目的,也是手段。智慧教育的基本假設是:以先進的、适宜的信息技術作為基本支持,設計開發各種新型的、能适應各種特定的學習教學需求的智慧學習環境,利用計算系統或其他智慧設備分擔大量繁瑣的、機械的、簡單重複的學習任務,引導學習者将更多心理資源(如注意力、工作記憶、動機系統)投入到更為複雜、更有價值、更需智慧的學習任務中,有利于發展學習者的批判性思維、創造力、協作能力、平衡能力以及問題解決能力。總之,促進智慧發展既蘊含一種樸素的教育哲理,也代表一種有益的教育主張。Prensky提出“數字智慧”[17]21世紀能力差異的重要維度。他認為,“數字智慧”有兩層含義:一是利用數字技術獲取認知力(超出人類先天能力的那部分)中産生的智慧;二是謹慎使用技術以增強人類能力的智慧。技術本身無法取代人的内在能力,數字時代的聰慧者應當能夠把心智能力和數字能力恰當結合。誠如Prensky所說,“隻有通過人類思維與數字技術的不斷交互才能達到數字智慧的水平”。

二、教育信息化需要智慧與創新 
教育信息化是一個開放的、複雜的巨系統工程,需要全球視野、開放思維和戰略眼光。既要登高望遠——把握世界教育信息化的最新潮流與走向,從中吸收和借鑒有益之處;更要腳踏實地——立足我國教育信息化的基本實情,尊重教育信息化的規律,積極探索切實發展之路。探索一條具有中國特色而又接軌國際的教育信息化的發展道路需要圓融智慧、創新精神以及剛韌毅力。經過十多年的大力推進,我國教育信息化建設取得巨大成績,但還存在一些不容忽視的問題。當前問題主要表現為:(1)缺失大腦,即缺乏貼近産業實踐的戰略規劃與頂層設計;(2)缺失引擎,即缺乏創新和核心成果孵化平台與基地,新技術、新設計難以有效轉化為教育服務;(3)缺失鍊條,即完整健康的産業鍊仍沒有形成,難以實現教育信息化産業的可持續發展;(4)缺失标準,即教育信息化産業缺乏規範引領機制和統一有效的市場标準、測評标準和績效評估标準;(5)缺失人才,即能夠勝任專業技術崗位、管理崗位和領導崗位的對口型人才相對不足;(6)缺失環境,即優質的、協作的、開放的教育資源和學習環境嚴重缺乏。[18]楊宗凱教授認為目前教育信息化面臨的主要問題是:意識問題、機制問題、經費問題、隊伍問題。[19]這一系列問題的解決,不能單靠各個機構和部門條塊化地自行解決,而是需要從高端和源頭抓起,加強國家對教育信息化的全局性引導,發揮專家學者、管理者、資深教師和名企代表的集體智慧,加強頂層設計和系統架構設計;同時還需要打破各級學校和教育部門與社會機構、公司、企業之間的“屏障”,鼓勵自下而上多方參與、平衡多方利益以及協同增效,發揮市場在技術研發和資源配置等方面的積極作用;利用“時間差”、“空間差”和“人際差”規則,引入總成本概念(TCO)一次性做3-5年規劃,改善信息化建設投資結構。當前,我國的教育信息化正處于初步應用融合階段(2015年),力争用十年時間(到2020年)進入全面融合創新階段。[20]教育信息化需要在智慧中促進創新,在創新中發展智慧。2012年3月13日,教育部正式頒布《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》[21](下文簡稱《十年規劃》),标志着未來十年教育信息化頂層設計與戰略構想的正式出台。其中,無論是總體戰略、發展任務、行動計劃,還是實施要求,無不具有裡程碑式的開拓意義和實踐智慧。《十年規劃》将指導思想确定為“堅持育人為本,以教育理念創新為先導,以優質教育資源和信息化學習環境建設為基礎,以學習方式和教育模式創新為核心,以體制機制和隊伍建設為保障,在構建學習型社會和建設人力資源強國進程中充分發揮教育信息化支撐發展與引領創新的重要作用”。由此可見,教育信息化的創新主要集中在教育理論創新、基礎設施創新、學習方式創新、保障機制創新等方面。這一系列重大創新要堅持以學習者為中心,恰當利用信息技術和學習資源引起學與教的方式的深層變革,為促進學習者的智慧發展提供了難得的機遇和條件,智慧教育已然成為教育信息化的最新追求。 三、智慧教育作為教育信息化的新境界

1.智慧教育是教育信息化的新境界

智慧教育主張借助信息技術的力量,創建具有一定智慧的(如感知、推理、輔助決策)學習時空環境,旨在促進學習者的智慧全面、協調和可持續發展,通過對學習和生活環境的适應、塑造和選擇,以最終實現對人類的共善(對個人、他人、社會的助益)。智慧教育充分體現了“以學習者為中心”的思想,強調學習是一個充滿張力和平衡的過程,揭示了“教育要為學習者的智慧發展服務”的深刻内涵。

智慧教育是當代教育信息化的新境界、新訴求。智慧教育是素質教育在信息時代、知識時代和數字時代的深化與提升,是培養面向21世紀創新型人才、智慧型人才、實踐型人才的内在需求。21世紀的世界是平的、小的、開放的、智慧的。物聯網技術将人與人、人與物、物與物之間聯系一起,嵌有智能芯片的任何物體可以“善解人意”,讓整個地球變成最大的學會“思考”的“全球大腦”。這有利于學習者協同工作、優勢互補,讓每位學習者更加專注于感興趣的任務。人的注意力是最寶貴的資源,應該讓它集中在用戶要完成的任務,而不是管理、配置硬件和軟件資源上。[22]身于智慧學習環境中,學習者可以借助智慧終端,通過無縫接入方式訪問互聯網絡,快捷提取所需的知識信息,選擇适宜的網絡服務,将有限的注意力和心理資源投入到更需要它們的複雜的和高價值負載的學習任務之中,直接參與問題定義、形成方案和行動實踐的過程,不斷發展學習者應變複雜情境和問題的智慧能力。

當我們倡導智慧教育時可能會遭到這樣的诘問:難道有過愚笨教育嗎?我們的問答是:Yes!無論過去和現在,國内外教育實踐中都存在諸多愚笨的教育現象。試為愚笨教育畫像:凡是拒絕因材施教、抹殺個人特性的教育是愚笨教育;凡是以書本知識為上、忽視實踐能力發展的教育是愚笨教育;凡是故步自封、不能與時俱進的教育是愚笨教育;凡是割斷曆史文化、不能繼往開來的教育是愚笨教育;凡是自我封閉、不能主動面對國際挑戰的教育是愚笨教育。此類現象,不勝枚舉。雖然教育的本意是讓人們脫離愚笨和愚昧,但教育過程中的愚笨現象卻總是揮之不去。

2.智慧教育以智慧學習環境為技術支撐——設計者視角

(1)智慧學習環境基本内涵。智慧學習環境是以先進的學習(如學習心理、學習科學)、教學(如建構主義教學觀、學習環境設計理論)、管理(如知識管理)、利用(如可用性工程、人因工程)的思想和理論為指導,以适當的(現代)信息技術、學習工具、學習資源和學習活動為支撐,可以對全面感知學習情境信息(如環境信息、設備信息、用戶信息等)獲得的新的數據或者對學習者在學習過程中形成的曆史數據進行科學分析和數據挖掘,能夠識别學習者特性(如學習能力、認知風格、學習偏好等)和學習情境,靈活生成最佳适配的學習任務和活動,引導和幫助學習者進行正确決策,有效促進智慧能力發展和智慧行動出現的新型學習環境。

(2)智慧學習環境的首要任務是促進智慧能力發展和智慧行動出現。信息加工心理學研究表明,人類的注意和工作記憶(容量隻有7±2個組塊)是有限的心理資源,注意力直接作用于對外界刺激的選擇定向,工作記憶是信息編碼的發生地。每一位學習者應該增強學習的自我監控能力,主動将這些寶貴的心理資源更集中地應用于問題解決、批判性思維、創造變革、智慧決策等相對複雜的信息加工活動之中。因此,在智慧學習環境中的學習者,要将絕大部分心理資源集中于複雜知識技能學習、劣構問題解決、專題項目設計等需要投入高階思維和高度智慧的學習任務,而在機械記憶、事實辨認、自動化加工等方面則相應地減少注意和認知投入。智慧學習環境的一個重要任務是能夠主動感知學習者的學習能力、學習風格、動機水平和學習任務等重要信息,将低水平操作、簡單記憶等簡單的、結構化的、非挑戰性任務交由計算機代理,讓學習者将更多時間和精力集中在複雜的、非結構性、挑戰性任務之上。

(3)智慧學習環境的基本特征。IBM認為,以學習者為中心的智慧教育系統,一般具有:面向學生的适應性學習項目和學習檔案袋;面向教師和學生的協同技術和數字學習内容;計算機化管理、監控和報告;學習者所需的更優的信息;學習者随處可用的在線學習資源。[23]Yong-Sang Cho認為,智慧教育的組成包括:開發與采用數字課本、提升在線課堂與評估(變革教育系統)、加強教師能力建設(教師角色)、教育雲基架與平台開發(增強學校基礎設施)[24]總的說來,智慧學習環境要突顯以下基本特征:①具有全面感知學習情境、學習者所處方位及其社會關系的性能;②基于移動、物聯、泛在、無縫接入等技術,學習者随時、随地、随需地擁有學習機會;③設計多種智慧型學習活動,降低知識記憶成分,提高智慧生成與應用的含量;④提供豐富的、優質的數字化學習資源供學習者選擇;⑤基于學習者的個體差異(如能力、風格、偏好、需求)提供個性化的學習診斷、學習建議和學習服務;⑥記錄學習曆史數據,便于數據挖掘和深入分析,提供具有說服力的過程性評價和總結性評價;⑦提供支持協作會話、遠程會議、知識建構、内容操作等多種學習工具,促進學習的社會協作、深度參與和知識建構;⑧提供自然簡便的交互界面/接口,減輕認知負荷。 

3.智慧教育以智慧教學法為催化促導——教學者視角

不同的經曆産生不同的大腦結構、思維和行為模式。當今的數字人類從一誕生開始就生活在數字世界之中,他們的思維方式、認知特點、行為模式和情感模式等與父輩相異。與數字移民相反,數字土著者習慣于快速地接受信息,喜歡多任務處理和随機進入(如超文本),愛好即時反饋和強化,偏愛做中學而非聽中學,喜歡文本前呈現圖表而不是相反,對機械死闆的講授缺少信心。“我們的學生已經從根本上發生改變,我們設計的教學系統已經不再适合如今的教育對象。”[29]因此,這需要教育者設法如何運用數字土著語去教“傳統”的和“未來”的内容。Prensky建議從方法論(Methodology)和内容(Content)兩方面入手。

整合技術的學科教學知識(TPACK)是一種特殊的、高價值的、面向21世紀的教師知識。密歇根州立大學的Matthew J. KoehlerPunya Mishra,在Shulman學科内容知識(CK, Content Knowledge)與教學法知識(PK, Pedagogical Knowledge)分類基礎上引入技術知識(TKTechnology Knowledge),并在這三部分知識複雜作用基礎上提供了TPACK的概念。TPACK是一種超越了三個核心成分(Content, Pedagogy, Technology)的新的知識形态。TPACK是利用技術進行有效教學的基礎,這需要理解:應用技術的概念表征,以建設性方式開展教學的教學技術,讓概念變得容易(或難以)學習以及技術如何幫助解決學生面臨的問題的知識,關于學生先前知識和認識論的知識,如何在現有知識基礎上利用技術來發展新的認知論或改善舊的認識論的知識。[30]TPACK是教師應當具備且必須具備的全新知識;TPACK涉及學科内容、教學法和技術等三種知識要素,但并非這三種知識的簡單組合或疊加,而是要将技術“整合”到具體學科内容教學的教學法知識當中去;TPACK是整合了三種知識要素以後形成的新知識,由于涉及的條件、因素較多,且彼此交互作用,是一種“結構不良”(Ill-Structured)知識。[31]

參照TPACK的思維框架,智慧教學法也應該從教學—内容—技術以及這三者交互部分(重疊)加以探讨。21世紀的教學法應該在以下幾個方面有所作為:個性化學習、賦能學習者(Enable Learner)、洞察學習的人際本質、有利于建構學習共同體。[32]智慧教學法也不例外,但它更加強調信息技術在促進教學方式和教學過程變革,建構文化共享(倫理、責任、價值認同、利益觀)的學習共同體,提供豐富的學習内容、學習工具和實踐機會等方面發揮重要作用。智慧教學法主要體現為:根據特定的教學/學習情境(如問題情境、教學内容、學生的認知風格與偏好、學生人數、施教環境、師生的信息素養、現有設備、服務人員等)的特點和約束條件,教師要善于利用TPACK思維框架,保持技術、學科知識和教學法三者的動态平衡,并智慧地、靈活地、富有張力地選擇應用恰當的教學法、學科内容以及支持技術,促進學習者智慧學習的發生和智慧行為的湧現。例如,教師可運用整合技術的教學法知識(TPK)建構互動系統(BlogBBSWebQuest),了解學習者的先前經驗,便于學習者在學習期間提問讨論、獲取反饋;運用整合技術的學科内容知識(TCK)加深對學科内容的理解(如主題動畫、圖片資料等);在教學活動與過程設計方面,可以運用整合技術的學科教學知識(TPACK)建構适宜的智慧學習空間。總之,智慧教學法是對具體教學情境中技術與學科知識、教學方法的複雜關系的平衡與權變,反映了教師對它們之間互動關系的審視與反思,為敏銳地尋求最為妥當的教學處理方案提供一種可能。這本身就是一個充滿智慧的反思、探索、發現的長期實踐過程。

4.智慧教育以智慧學習為根本基石——學習者視角

(1)智慧學習旨在通過恰當地利用技術促進智慧學習在學習者身上有效地發生。我們認為,由于大腦具有巨大的可塑性,數字技術足以增強我們的心智,獲取更多的智慧。換言之,對于未予增強的人來說,他們的感知有限,并受到人類大腦處理能力和功能的限制。随着21世紀腳步向前邁進,所有的人都會在數字技術環境中成長,Prensky提出“數字智慧”(Digital Wisdom)一詞來描述人們之間的重要差别,并用“數字智人”或“數字人類”(Homo Sapiens Digitalor Digital Human)來稱呼數字化能力不斷增強的新一代人。數字智慧是數字時代人們以信息技術為中介參與現實活動,或者是與信息技術支撐的數字環境相互作用過程中出現的一種新的智慧形态。這種智慧不是數字技術與心理能力簡單相加,而是在人—技術(作為一種中介或者一種環境而存在)的共生性交互過程中出現的一種新質。

(2)智慧教育的關鍵在于學習者學會如何利用富有智慧的信息技術支持學習和實踐。學習是學習者的事——學習者需要獲得更多的真實感,擁有感、責任感、安全感和平衡感。這從根本上要求所有的學習内容和學習方式按照生活情境中的真實案例及其活動形式來展開,縮短“認知鴻溝”和“經驗鴻溝”,從而充分調動學習主體的情感動力系統和認知意動投入。智慧具有動詞和名詞的“雙重詞性”,它既是學習的目的,也是學習的手段。當代學習理論(如社會共享認知、情境學習、日常認知和日常推理、活動理論、生态心理學、分布式認知以及基于案例的推理等)的主要觀點認為,學習是積極的意義建構、社會的協作交流和日常的實踐參與的過程。“意義制定、社會過程和(學習/實踐)共同體”是學習研究的三大動向。[33]智慧學習就是要主動靈活地運用适當的技術促進學習者建構意義、合作共赢和創新實踐,不斷改善優化和适應環境。

(3)智慧學習的基本理解。Gyu-seong Rho認為,智慧學習是一種學習者自我指導的以人為本的學習方式,它通過智慧信息技術與??