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风斓云舒的博客

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(转)改变基础教育课堂的六大新技术  

2014-07-29 10:00:46|  分类: 教育教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2014年5月28日,《上海教育》杂志与上海市电教馆在上海市教委基教处和科技处的指导下,与中国教育报等国内15家微信公众账号,联合发布《上海基础教育信息化趋势蓝皮书》。这是一项充满挑战的综合性研究与实践项目,它既明确描述了未来5年内可能对全球教育产生重大影响的新技术在上海中小学校的实际应用,又将真实呈现扎根于上海学校与课堂中的智慧创造和本土实践。报告将明确指出近期、中期和长期,三个不同时期对教育产生深远影响的技术因素,并通过结合具体的案例加以深入分析。敬请参考。

近期(1-2年内)新技术影响上海基础教育内涵发展的主要领域

无处不在的学习场

在过去,由书本,笔,黑板,投影仪组成的教室空间很好地支持了班级授课。很大程度上满足了一对多的教学讲授环节。而如今,随着移动设备的普及,无线网络环境的优化,云服务质量的提升,学习的空间已经不仅仅局限于课堂。学生们开始自觉不自觉地在更广泛的空间里学习。学生们逐渐意识到可以在任何时候,和学习同伴保持链接,可以通过网络与更多的老师进行交流,可以获得全世界丰富的学习资源和学习工具。无论何时,身处何地,学生们都可以沟通,可以深化交流,可以接触到一个更充盈的世界。

学习场,如同磁场一般,看似无形,却让学生们在不知不觉中得到持续学习的支持。学习场的“建造”并非一日完成。有赖于以下几个方面的建设发展。

云计算成为学习场的重要支撑。云计算包括云存储和云处理。云存储意味着越来越多的用户可以将自己的资料保存到云端,可以随时随地地提取,并可以分享给更多的学习者。这让信息无处不在变成可能。而云处理的能力,很大程度上降低了对用户终端的要求,使得用户具备更强的信息处理能力。用户本身不需要承担高昂的设备终端费用,而只需借助云处理的能力就能够拥有卓越的信息处理能力。

屏幕成为学习场的主要通道。越来越多的学生拥有自己的智能设备,通过智能手机,平板电脑,笔记本电脑的屏幕。学生们在任何时间都能够接触到海量的互联网信息。原本存在于虚拟空间的信息通过屏幕让学生们都可以获得。比起有限的纸质材料,限定的书本教材,呈现出更丰富的多媒体维度。屏幕让学习场就在身旁。

开放内容让学习场更具深度。以往大量网络信息不一定适应于基础教育阶段的教与学需求。而近年来,随着国内外高校发起的大规模开放在线课程,让高校的大量优质课程得以免费观看。国外三大主流网站coursera 、Udacity、edX发布了大量的开放课程。而国内的网易公开课、学而思、新东方课程在线、91外教、多贝网,猿题库,过来人公开课,淘宝同学也发布了大量的视频课程资源。有些网站虽然以盈利的方式运营,但是在一定程度上使得开放内容,在涉及面上更加广泛了。与此同时,国内正在开展的微课程制作,让开放内容深入到中小学具体的教学环节中。内容的生产者不再局限于个别机构,而是可以允许任何人生产内容并分享给所有人。这些内容正在逐步构成微课程体系,支持学生在学习场中随时随地地深入学科学习。

常态化使用让学习场具备粘性。学习者在网络空间内持续记录,分享,创造自己的学习信息。由于学习者持续常态化地使用,使得该空间具备对学习的粘性。更重要的是,更多元的学习者在同一个空间内不断形成一种新的学习氛围。从而使得学习者更乐于在此不断地学习。同时,学生们通过持续的学习分享得到远程交流的信任,远程的专家学者愿意为其提供视频帮助。学习场将具备更多元的用户群体,不仅有一个班级的学习者,也有跨班级的同伴交流,还有更多元的教师群体和专家学者的加入。

更多样的教学策略

教学策略是实施教学过程的教学思想、方法模式、技术手段这三方面的集成,是教学思维对其三方面进行思维策略加工而形成的方法模式。教学策略是为实现某一教学目标而制定的、付诸于教学过程实施的整体方案,它包括合理组织教学过程,选择具体的教学方法和材料,制定教师与学生所遵守的教学行为程序。教学策略的改变是教育方式方法变革的具体转变。

一直以来,讲授法是教师们最常用的一种方法。在班级授课制下,讲授法很好地起到了清晰传递知识,解析知识原理,引导学生们不断深入学习的目的。教师授课讲解,学生们根据教师的讲解在书本上进行笔记记录成为了课堂教学的常态。在以往的教学过程中,除了讲授法外,小组合作探究也是教师们经常使用的方法。通过小组协作,组间竞争比赛的方式,能够很好地调动学生们的主动性,培养学生们团队合作能力,并有助于学生们在“做中学”。

在新的技术环境下,我们能够更进一步地尝试一些不一样的教学策略。而教学策略的创新是建立在教学思想,方法模式和技术手段的更新上。从学生的角度出发,集体讲授的效果到底有多高,是教师讲解了学生们就听清楚了吗?视频能在多大程度上代替知识讲授的环节?学生们借助于互联网检索学习的程度是否能够达到教师要求?课堂内最主要的时间要留给知识讲授吗?如何触发学生们认知水平和学科高阶思维的发展?这些问题,正是教师们在新的技术手段下需要不断意识到并加以反思的主题。

过去,通过文字、图片作为主要信息载体的书本,在很大程度上难以支撑学生们自主学习的需求。因此,课堂内的讲授环节就显得特别重要了。教师需要精细地把基本知识的解析逐个进行讲解。由此形成了按照一定顺序的教学进程。而新技术造成了不一样的信息载体形式。不仅限于文字和图片,越来越多的视频和互动多媒体,甚至是增强现实技术,让知识的解析也可以被传播,这在很大程度上提升了学生自主学习的可能性。不仅如此,学习者还可以采用搜索引擎进行互联网信息的深度检索,判断,梳理和应用。学习者也可以借助社交网络发起提问,与他人进行交流探讨。技术支持下的自主学习环境有了很大改观。在这样的背景下,新的教学策略将更好地帮助学生个性化学习,引导学生具备自主学习的能力。

中期(3-4年内)影响上海基础教育内涵发展的主要领域

学科学习分析技术

学习分析是指为了预测和指导人们的学习,通过收集学习者产生的数据以及分析计算数据模型,来发现信息和学习者之间的关联。数据仅仅是信息的载体,而信息则是有背景的数据,知识则是信息呈现出的内在规律。利用数据挖掘,数据解释与数据建模的优势来改善对教与学的理解,从而为个别学生量身定制更有效的教育。然而,当学习分析深入学科教学,进而演化出学科学习分析技术。需要实现三个具体步骤:有数据,有分析,可视化呈现!

数据的来源不仅局限于测验或是偶尔的调查问卷,数据的来源必须是学生们在学习的过程中被多个维度记录下来的数据,包括学生的课外活动,兴趣爱好,行为习惯,练习情况,网络社交等大量信息;数据的来源也将是学生们在新环境下产生的大量学科学习的记录,交流和分享的信息。

有数据之后,需要进行有效而又具备教育基本原理的学科分析。抓住数据的背景意义,在大量的信息中发现过程性数据的规律。借助大数据分析,找准数据的相关性,结合具体学科,具体知识点与学生基本信息进行综合分析。在初步分析之后,给予学科教师具体的教学策略和教学内容的提示。

通过大量的数据分析,一线教师仍然需要面对复杂大量的分析结果。这就有赖于可视化呈现。只有当分析结果可视化地呈现出来,才能够真正有助于教师教学使用。教师可以观看可视化呈现的结果,清晰地了解整体和个别化情况,作出有效的教学改变。

学科学习分析的意义和价值在于有理有据的数据分析与反馈。学习分析的目标是使教师和学校为每个到学校接受教育的孩子根据他们不同程度的水平和需求提供不同的教育机会。而难点在于,分析的过程中需要严谨的教育思想作为基础,避免出现贴标签和短视化的缺点。让数据分析的过程更深入学科本身,让教育本源中成长规划的判断回归一线教师本身,这才是学科学习分析技术的独立价值所在。

游戏化体验式学习

未来3-4年将会有越来越多的教育游戏和学习游戏的出现,教育者需要正确看待电子游戏在教与学过程中的价值。学生们通过游戏而进行学习的比重将会比现在多得多。实现娱乐与教育更进一步的结合。

提起游戏,想必大家都不会陌生,我们有种与生俱来的亲密感。说道电子游戏,由于身处时代的不同,导致了教育者对于游戏存在差异化的认识。而对于学生们来说,很多学生们都或多或少地接触过电子游戏。

越来越多的人投入电子游戏的“怀抱”。按照每周平均13小时称之为活跃玩家的话,美国的活跃玩家有1.83亿,中国有2亿,欧洲有1亿,韩国有1700万,如此庞大的玩家规模。其中,有600万中国人,500万美国人,每周在电子游戏上投入的时间是22小时。这相当于他们把电子游戏当成了自己的一份兼职。。已经有几亿人沉浸在电子游戏的虚拟世界里,一旦玩起游戏,现实里的事情就不再发生了,至少说不再以现在这样的方式发生了。是的,数以百万工时的人力从社会中抽离出来,他们的闲散时间不再用来购物,不再用来做其他与现实中劳动有关的事情,而是转向了游戏!

教育系统要作的并非禁止游戏,而是如何引导学生有效地玩适合的游戏。原因就在于,在游戏中我们确实得到了很多极其可贵的东西。不仅面临个人失败问题的时候需要游戏,游戏让学习者不害怕失败。而在面临世界性问题的时候,需要通过游戏鼓舞更多人参与投入。

这个游戏的网站上这样说道:“尽管10粒稻米看似微不足道,但千万要记住,有成千上万的人在跟你同时玩。人人贡献10粒大米,足够创造奇迹了。”迄今为止,该游戏总计70024128710粒稻米,足够提供1000多万顿伙食了。

如果说《免费稻米》这个游戏还只是让玩家间接地贡献自己的力量的话。那么,《非凡》这个游戏正在让更多的人用现实生活中的实际行动开展更有意义的合作。《非凡》是一个公益性游戏。该游戏会经常发布“微型志愿”任务榜单。例如:非盈利组织急救队想绘制一份除颤器地图(除颤器:该设备用以急救时,电击病危人员,防止心脏病突发骤停)。该组织发布了这个任务的微型志愿任务。每一个玩家都可以用手机拍照,并标记好地理位置,完成一次微型志愿任务。如果玩家告知的设备在急救过程中使用到,会及时通过《非凡》游戏告诉玩家。这样一款游戏,共有会员3300名,在3个月的时间里,完成了22000项任务。这样一个游戏激发出所有人,更微小但却强大的公益力量。

越来越多的游戏正在实现改变现实的意义。电子游戏的新使命——为尽量多的人创造更美好的现实生活!正在一步步地实现。

长期(5年内)影响上海基础教育内涵发展的主要领域

创客式自主新形态

“创客”一词来源于英文单词"Maker”,是指不以盈利为目标,努力把各种创意转变为现实的人。创客以创新为核心理念,基于从个人通讯到个人计算,再到个人制造的社会技术发展脉络,试图构建以用户为中心的,面向应用的融合,从创意、设计到制造的用户创新环境。

在商品生产不发达的时代,人们会根据生活的需求,自己设计、动手制作出物品,或者对现成的物品进行改进,以此有利于更好的解决问题,提高生活质量。比如陶艺制作、织毛衣等。但是在以前,个别化的创意项目很少被人知晓。而现在,互联网让这一现状得以改善,让鼓励协作、创造和积极参与的创客运动得以发展。更重要的是第三次工业革命正在改变整个生产制作的过程。

对于学生们一代来说,长辈们可能会感叹:“小孩子在还没有足够的力气使用打磨工具的时候,就已经可以创造出各种各样的实体物品了。”产品制造的数字化变革绝不仅仅是优化现有的制造业,而且是将制造延伸至范围更广的生产人群当中——让每一个普通人都可以产业创造,甚至形成产业。

于此同时,三维打印技术,正在有利于学生们个性化地创造实物。开源硬件正在降低自行制造产品的成本。而在过去,世界上最大的计算设备仅服务于政府、大型公司和研究实验室。而现在,它们正在为你所用。学生们可以在“桌面”上进行世界顶尖的“DIY”设计。

“过去一些孤立的事情,现在被广泛的分享。”非盈利教育技术组织 Generation YES的主席,《创造即学习》作者Sylvia Libow Martinez说,“再加上新技术,让让人们自己制造有实用性价值的物品成为可能。”由此,诞生的创客式学习形态正在不断传播普及。学生从作为消费者到创造者的转变。

人机相互学习形态

进入21世纪以来,现代科技带给我们的最大震撼莫过于机器智能的诞生。1946年,世界上第一台计算机诞生。直到今天,仅用了70年不到的时间,计算机已经成为了普遍的个人电子产品。1968年,世界上最早的网络阿帕网。而今天,我们的生活几乎离不开网络。机器智能的诞生来源于计算机处理能力的不断增强,互联网则让更多计算机连接到了一起,组成了一个更强大的系统。于此同时,机器正在通过学习人类处理问题的具体方法和思维路径拓展自身的智能水平。在一些特定的领域,机器的功能已经强于人类。例如:互联网中的自动数据分析系统,工业流水线上的机器人,纳米机器人在医疗领域的应用等。机器不仅代替了人类处理重复的体力劳动,并逐步超越了人类在不同领域的脑力劳动。机器与人结合得更加紧密,越来越多的领域无法离开机器而独立运行。

在智能水平上,机器借助于更快的信息处理能力,更强的信息存储能力,逐步学习人类的思考模式。早在几十年前,深蓝机器人在棋艺竞技中战胜了人类棋艺大师。在此变化下,人类的水平也在和机器竞技中得到了显著提高。世界上的所有计算机通过网络连接起来的节点图,与人类大脑的神经链接图景非常相像。

随着科技的发展,每一个人将能够采取低廉的价格购买到类似于人类智慧的机器处理能力。因此,与其说机器正在超越人类,倒不如说人与机器正在共同进化。而当机器的整体智慧超越人类的时候,我们将迎来“奇点”后的时代。人类需要重新确立自己的物种价值。

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