数字社会驱动核心素养教育
一、数字技术推动社会转型
教师首先要明确一个问题:数字化转型的根本问题在于社会转型。从经济形态来看,人类社会大致经历过四个阶段。第一阶段是以自然态的动物、植物为核心经济资源的社会;第二阶段是以土地为核心经济资源的社会;第三阶段是以石油、矿产等为核心经济资源的社会;第四阶段是以数据为核心经济资源的社会。当前社会正处于新的转型阶段,从经济学角度来看,这一阶段的转型中,数字资源变得非常重要。数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态,是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力,促进公平与效率更加统一的新经济形态。在这一背景下,以数字技术为基础的计算机技术、网络技术、虚拟现实技术、增强现实技术、人工智能技术、第五代移动通信技术等新兴信息技术的创新发展与叠加效应的赋能,正在加速向社会全领域渗透,引发社会各构成领域的数字化融合与创新发展,推动整个社会走向新的社会形态。
二、社会转型牵动教育变革
在教育界,专家学者对教育革命存在着不同的观点。有的学者认为有四次教育革命,即专职教师的出现、书写文字的出现、印刷传播媒体的出现以及电子传播媒体(现代媒体)的出现。有的学者认为有三次教育革命,即由原始的个别教育走向个性化的农耕教育,由个性化的农耕教育走向班级授课式的规模化教育,由规模化教育走向生态化、分散化、网络化、生命化的个性化教育。我个人更倾向于第二种观点,在我看来,教育变革发生在社会转型的过程之中,实践先行,理论后进,并在转型后进入优化期。因此,基于这一观点我们可以看出,第一次教育变革中最重要的是教师职业的出现,第二次教育变革中最重要的是班级授课制和学校制度的出现。当前我们正经历第三次教育变革,未来学校、未来教育如何发展,还需要我们去实践和探索。从前两次的教育变革中我们发现,每一次变革最核心、最重要的环节是理论的产生和模式方法的产生。例如,当前社会上有很多课堂评价系统,虽然有人工智能、大数据、虚拟现实等信息技术的加持,但是基本指导思想是建立在课堂结构分析中,而课堂结构分析的基本指导思想是班级授课制,沿用着工业社会的教育理论指导当前的教育实践,这样很容易导致课堂教学模式固化。因此,未来我们必须关注理论创新,明确未来教育应以何种思想、观念、模式、理论来指导教学。
三、数字社会驱动核心素养教育
新时代需要培养具有自主学习与终身学习能力的知识型、技能型、复合型、创新型、战略型的人才,这是教育面临的新命题。1997年,经济合作与发展组织启动了“素养的界定与遴选:理论和概念基础”项目,提出了素养教育概念。在这个概念提出之后,世界各国对此进行了深度的研究规划,在充分研究论证的基础上,均把人才培养方向聚焦在核心素养教育,并制定了适合本国国情的素养框架。例如,2006年,欧盟发布了《终身学习素养:欧洲参考框架》;2010年,新加坡颁布了新加坡学生的“21世纪素养”框架;2016年,我国教育部发布了《中国学生发展核心素养》。
四、核心素养教育推动教学变革
核心素养教育推动着教学方式和教学内容与组织形式两方面的变革。1993年,国务院正式印发《中国教育改革和发展纲要》,指出要进一步转变教育思想,改革教学内容和教学方法,重视培养学生发现问题和解决问题的能力。教学方法的目标取向转向学生的素质和能力培养。尽管教学方式改革已提出二十年,但如今当我们进入一所学校,我们能看到创客教育、STEAM教育、人工智能教育采取了合作探究式教学方式,但语文、数学、英语等学科仍然采用讲授式教学方式,两种教学方式在学校教育中并行。而核心素养教育下的教学方式变革要求关注学生学习过程,创设与生活关联的、任务导向的真实情境,促进学生自主、合作、探究地学习;推动大单元教学,积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动,加强知识间的内在联系,实现知识结构化建构;引导学生明确目标,自主规划与自我监控,提高自主合作和探究学习的能力,形成良好的思维习惯。在教学内容与组织形式上,大部分学校仍旧采取同一时间、同一地点、同样年龄的人学习同样的内容这种工业社会教学组织形式。核心素养教育下的教学内容与组织形式的变革要求设计体现结构化特征的课程内容,突出课程内容的时代性和典范性,加强课程内容的整合;提出创新教学组织形式和运行机制,探索建立行政班和教学班并存等多种教学组织形式。
过去,教师采用的是课时教学观,但是,要想推进教学变革就必须引导教师的教学从课时教学观走向单元教学观和大概念教学观。单元教学是指以课程单元内容组织为基础,对课程单元教学进行整体教学设计,需彻底改变教师课前、课中、课后的课时教学设计观,对一个课程单元进行单元教学系统化设计,生成合理的教学活动序列,形成一个逻辑严谨的整体。大概念教学强调要围绕大概念进行设计与教学,使学生通过学科课程学习最终获得大概念,这是相对于知识点教学的一次根本性变革。大概念是抽象概括出来的概念,是在经验和事实的基础上,对概念与概念之间的关系加以抽象概括的结果;是联系整合概念的概念,能够将各种相关概念和理解联系成为一个连贯的整体;是更能广泛迁移的概念,超越了个别的知识和技能,能够在更大范围内加以迁移运用。
单元教学与大概念教学是相辅相成的。单元教学强调实施教学的策略、方法与教学过程设计,以有效促进学生知识建构与素养发展;大概念教学强调的是教学目标与内容,是教学设计的起点,也是结果。大概念是制定教学目标的核心,具有统领单元教学内容的功能,是落实学科核心素养教育的具体化。而单元教学需要围绕大概念进行整体教学设计,可以依托课程单元,也可以打破课程单元进行教材重整,单元教学需要突破课时教学观,进行较长周期的系统化设计与合理的课时分解以实施教学,分解后的课时之间密切配合,完成整体教学任务。
因此,教师认识教育数字化转型,需要建立数字技术促进教育变革、间接推动核心素养教育的理念,认识到数字技术促进教育体制、机制、学校功能等方向性变革间接作用关系,这需要教师在宏观层面认识一个逻辑:数字技术及其他科技创新推动社会转型—社会转型推动传统知识体系教育走向核心素养教育—传统讲授式教学已经不能承载学科核心素养教育任务—符合自主、合作、探究学习理念的大单元、主题化、项目式学习将成为常态。
数字技术推动多类型数字教育资源供给
过去几十年,很多学校都是围绕知识类教育资源进行建设,如微课、慕课等,但要想支撑起探究学习、合作学习,就必须推动以下三类教育资源的建设。
一是工具类教育资源的建设。随着数字技术的进步,思维导图、调查分析、协作写作、学科工具软件等支撑起交互体验、教学评价、协作学习等通用型与学科专用型工具类数字教育资源的发展。二是虚拟交互类教育资源的建设。大数据与虚拟现实技术支撑起交互操作、体验学习、探究性学习,同时具备伴随性学习行为、学习质量数据采集分析服务的虚拟实验室、虚拟科技馆、AR教材等虚拟交互类资源成为新的教育资源类型。三是智能虚拟类教育资源的建设。以虚拟现实技术构建学习场景,融合知识类与工具类教育资源为一体,嵌入智能教师、智能学伴,诊断学习者发展水平,提供个性化学习服务的智能虚拟类教育资源得到快速发展。
在这三类教育资源类型中,后两类教育资源是我们目前迫切需要建设的。
教材是教学工作的中心和关键,未来,教材应该朝着链接型数字教材、嵌入型数字教材、智能交互型数字教材发展。链接型数字教材是以纸质教材为核心载体,利用AR标记、二维码等技术手段,实现多类型数字资源与纸质教材的关联,方便学生利用智能终端设备获取数字化学习材料,支撑自主、泛在学习的发生。嵌入型数字教材利用各类关联技术,实现纸质教材与数字学习资源的关联。除具备链接型数字教材的数字资源服务属性外,以知识图谱为基础支撑,使智能教育平台的功能模块能够嵌入教材。智能交互型数字教材将彻底改变纸质教材的编写理念,纸质教材将演化为口袋书,成为学生学习的指导手册,而智能化、交互型的学习系统将成为教材的数字化表现形态。
从这些维度来看,教师需要认识到教育新型基础设施建设推动了国家及地方智慧教育云平台上线服务,数字教育资源的多类型供给服务,数字化、智能化终端成为学习工具,数字化、智能化的教育服务新生态正在快速构建,为教师的教学创新提供强力支撑。
教育数字化转型期间,教师要充分认识到不同类型数字教育资源的教学支撑功能,主动获取与课程教学相关的各类数字资源,认识到其教学功能与作用,提升自身对工具类、虚拟交互类、智能虚拟类数字教育资源的操作使用能力。
数字技术赋能教学评价多元化
数字技术的发展也在推动着教育评价方式的变革。通过信息技术手段对不同的数据进行采集和分析,我们能更好地分析教师的教学,为教师提供数据分析的工具。而任何评价数据的取得都离不开工具的有效性供给。例如,利用穿戴设备、智能终端、行身感知、眼动跟踪等集成设备或传感器获取师生物理空间位置、行为、表情、语言、文字等数据,使数据采集逐步走向无感化,保证了数据来源的真实性。
又如,针对教学全要素、全过程评价的需要开发与提供教学过程数据分析工具集,分析工具集涵盖个人动机行为特征、学习偏好、认知习惯、态度倾向等模型化工具,支撑全要素的分类、关联等数据分析,实现学生数据画像。
数字化评价能力是教育数字化转型时期促进教学评价方式变革的关键,教师要认识到数字化评价对过程性、结果性、增值性等评价改革的功能作用。教师要了解数据获取的场景,能够使用各类评价工具和评价结果,在学情诊断、学生发展水平分析、教学过程调控、学科核心素养达成等方面选择与应用数字化、智能化评价工具,提升教学质量。
数字技术重构教学关系与流程
一、数据融入教育的全过程与全要素
教学论中,学者们的观念不同、态度不同,会有不同的关注点。我以课堂教学为限定条件,将构成课堂教学的要素重整,总结出五个基本要素:教师、学生、学习资源、教学组织形式、教与学环境。但数字技术和数据的进入对构成课堂教学的要素产生了很多影响,比如知识体系开始走向素养体系,精准教学、自适应学习、资源推送的出现等,都是教师面临的方方面面的挑战。
二、智能导师与人类教师的双向赋能
人机关系有三种存在的可能:主从关系、竞争关系和共生关系。 人工智能技术发展早期,作为主体的人支配着作为客体的智能机器的行为,作为客体的智能机器服从着作为主体的人的指令,人和智能机器的关系具有明显边界的主从关系。随着人工智能技术的不断发展,具备自主学习能力和人工神经网络的智能机器以超越人类智能的形式出现,在使用和抵触对抗的过程中,人与智能机器的竞争关系逐渐凸显。强人工智能与超人工智能的发展与突破将使人和机器的界限愈发模糊,当智能机器具有类人意识和劳动能力,那么它将与人类形成共生关系。
那么人工智能与人类教师到底是怎样的关系?我认为,人工智能应该是人类教师的模拟、延伸、拓展,而人类教师应该反过来对人工智能进行补充、协作、改进。在不同的教育场景中,人工智能和教师分工合作。如课堂教学中,人工智能提供学习障碍智能诊断、学习资源智能推送、课程辅导与答疑等,而教师负责教学模式把控与调整;在教育管理中,人工智能提供辅助教育决策、校园安全监测与预警,而教师负责教育决策;等等。
三、数字技术推动教学关系多样化
过去的课堂三要素默认为是教师、学生、学习内容,但是随着智能学习资源的不断进入,智能教师和智能学伴也进入了课堂中,形成了多样化的物理空间与数字空间融合的教学形式,这也势必带来教学论的重组与再造问题。
因此,在教育数字化转型时期,教师在实施数字化教学过程中,要根据具体学科与教学目标需要,充分发挥智能教师、智能学伴、多类型数字教育资源与虚实融合教学环境的功能,研究教学过程中的要素作用关系,设计教学结构,推动教学模式优化或创新。