教育信息化2.0:新时代,我们如何用数据读懂课堂

2018-11-07
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随着国家教育信息化战略的持续推进,前期的 “三通两平台”和“名师优课”等建设,使各级、各类学校的信息化环境得到快速完善,互联网、大屏、投影仪等基础设施,录播、管理平台等信息化系统陆续部署到校,各种学习平台、移动 APP、数字终端、可穿戴设备等开始在中小学逐步流行,这是以“基础建设+设备配套+应用探索”为主要特征教育信息化1.0时代。


跨过了教育信息化1.0,我们正在大步迈向教育新时代——教育信息化2.0时代,新时代的教育发展将出现以下四大趋势:


一,教育范式亟待从经验走向科学;

二,教育目标亟待从知识走向能力;

三,教育机制亟待从管理走向治理;

四,教育过程亟待从阶段走向终生。


教育信息化2.0还具有以下5大特征:


第一,教育信息化2.0将更以“体验”为依归。

第二,教育信息化2.0将更以“数据”为基础。

第三,教育信息化2.0将更以“联接”为要义。

第四,教育信息化2.0将更以“开放”为策略。

第五,教育信息化2.0将更以“智能”为目标。

而特征二“更以数据为基础”将是我们今天话题讨论的背景。教育信息化2.0将以数据技术(DataTechnology)为基础,将一切参与主体、教育元素、教育行为数据化。新时代,我们将“用数据读懂课堂”,利用专业化的信息技术手段,及时了解学生学习目标达成程度,诊断学生学业水平及能力,诊断教师教师教学行为,基于此而搭建智慧的学习环境,将通过大数据为教学提供精准的指导。


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教学范式 3.0 时代:数据驱动教学


人类正从 IT(Information Technology)时代走向 DT(Data Technology)时代,大数据作为改变世界的新型科技力量,正在迅速融入各行各业。作为技术最难“攻克”的传统行业之一,教育在大数据技术与理念的冲击下正在发生着一场“静悄悄的革命”。


教学范式,是对教学这一复杂活动的概括性解释,是某个时期或阶段教学综合特征的体现。


从农业时代开始,教学范式经历了经验模仿教学范式、计算辅助教学范式及数据驱动教学范式三个阶段(图 1)。


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图 1


经验模仿教学范式

经验模仿教学范式是教学史上最古老的教学范式,它起源于希腊教学理念中的“模仿—再现”思想,其核心是将教学视为知识与经验的传递,着重强调经验的模仿和知识的授受。


17 世纪捷克教育学家夸美纽斯提出“班级教学”之后,班级授课制得到了教育界的广泛认同,迅速成为当时乃至今日最普遍的教学形态,经验模仿教学也随之快速传播。在经验模仿教学范式下,教学者在整体的教学结构中占据绝对的主导地位,学习者大多扮演被动接受者的角色,教学内容以书本知识、已有经验和技能为主,教学媒介限于纸笔、书本、黑板、粉笔等传统教学工具(图 2)。


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图 2


计算辅助教学范式

20世纪40年代末50年代初,以信息技术为首的第三次技术革命席卷全球,人类开始以惊人的速度走出工业文明,步入信息时代。


随着信息技术的发展与人们教育观念的转变,计算辅助教学范式逐渐形成并开始流行。该范式的出现是希望借助技术的力量去解决经验模仿教学中存在的内容来源单一、呈现方式单调、学习者兴趣不足等弊端,进而提高教育教学生产力和生产效益。技术的介入是计算辅助教学范式最大的特征,互联网等各种新兴技术与媒体的应用使得知识的产生和传输速度持续飙升。


教学内容也开始有了变化,超越了传统的书本教材延伸至广阔的互联网。教学内容的形态也逐步多样化,音视频、图片、动画等资源开始在教学中广泛应用。教学媒体也变得丰富起来,由传统的教学“老三样”(黑板、粉笔、课本)演变为“新四样”(电脑、网络、白板、多媒体课件)(图 3)。


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图 3


数据驱动教学范式

在这个阶段,以大数据、云计算、泛在网络、虚拟现实、人工智能等为代表的新技术开始在教育教学领域“崭露头角”。学习空间不再受限于封闭的物理空间,学习可以发生在虚实融合的空间,不受时空的限制;学习过程从课堂、家庭、图书馆等断点式的学习活动,走向家校贯通、“线上+线下”融合的学习连续体。与此同时,越来越多、越来越细的教与学的行为被网络教学平台、移动 APP、可穿戴设备等“真实”地记录下来。


教学过程与结果数据的持续采集,逐步形成教学大数据,通过教学大数据的深度挖掘和多元分析,能够将数据背后反映的教学意义与价值清晰地呈现出来,进而辅助教师更精准地“教”、 指导学生更精益地“学”。随着数据流在教学各个环节的生成与运行,一条具有正向反馈机制的教学链条开始形成,数据驱动教学范式(图 4)开始出现。


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图 4

近年来,随着大数据技术在教育领域应用探索的快速推进,数据驱动教学开始呈现四大特征:科学化、精准化、智能化和个性化。


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从传统课堂到精准、高效的互动课堂


虽然信息技术在教育领域的广泛应用,让技术与教学的融合更为深入,课堂教学模式也发生了变革,但,我国现有的大多数课堂教学仍然存在着模式化、静态化等问题,课堂互动往往是教师“动”,学生“不动”,不能很好地满足学生的个性化发展需求,整个教学活动陷入“课堂效率低—学生掌握差—课后拼命补”的怪圈(图 5)。如何才能实现精准教学,提高课堂效率,促进学生的个性化发展,是当前学校教育教学面临的现实挑战。


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图 5


精准、高效的互动课堂,则是在大数据技术和信息化教学媒体的支持下,促进师生全向互动,以“低耗高效、轻负高质”为目标,为每位学生带来最大获得感的课堂形态,其特征主要表现为以下四个方面:


1、全向互动

借助多样的技术手段量化师生的教学行为,帮助教师优化教学计划,增强学生的课堂参与度和积极性。智慧教学系统、交互式电子白板、平板电脑、点阵笔等设备为课堂互动提供了现实环境,方便实现人与人、人与设备、人与资源的多维全向互动,使课堂教学迸发出新的活力。


2、数据把脉

利用大数据技术持续分析课堂数据,为教师及时了解学情、调整教学计划提供了数据支持。教师通过传感器和智能终端同步记录学生的学习路径,追踪其学习过程,全面掌握学习者的学习现状,为教学“把脉”,实现对症下药。


3、精准反馈

立足教学过程,通过分析教学数据能够掌握学习者的不同需求。不仅能帮助教师实时捕捉有价值的信息,根据学生出现的学习问题进行及时干预、优化教学内容与教学方法,还能帮助学生进一步巩固、深化和运用所学知识。


4、轻负高质

丰富的媒体支持、高效的互动体验与精准的学情分析,促使教师在最短的时间内尽可能高质量地完成教学任务。教师在有限课堂教学的时间内,既能保证课堂教学有足够的信息量,又能聚焦班级存在的共性问题和学生的个性问题,帮助学生及时查漏补缺,布置少而精的学业任务,真正实现高效教学。


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以数据为驱动的青鹿智慧课堂


现在,已有许多先进的教育信息化产品正在为学校打造这种符合现代化教学要求的课堂,助力学校大步迈向智慧教学时代。


青鹿认为,新型课堂教学构建必须以提高知识传授效率、解放老师生产力、让学生博学善思为主要切入点。从政策要求,技术革新和教育信息化发展出发,并提出智慧课堂应具备以下特征:

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青鹿智慧课堂SMART框架图


全场景式的青鹿智慧课堂解决方案,以青鹿盒子(智慧课堂主机)为核心而打造,通过青鹿盒子与云平台、资源平台、青鹿校园(家校通App)等软件,以及教学大屏、青鹿管家(电子班牌)、智慧录播设备、移动终端等硬件进行互联互通,可实现多屏互动、及时反馈、微课录制、远程直播、专递课堂、双师课堂、分组探究等核心应用,打造覆盖教学全流程的智慧学习环境,并在每个环节,利用信息技术进行对教学行为的数据进行收集、保存和分析。


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适配不同的应用场景,青鹿精心设计了四大应用解决方案:标准智慧课堂解决方案、录播智慧课堂解决方案、空中智慧课堂解决方案、研讨型智慧课堂解决方案,完美适配实际教学场景。


同时,青鹿智慧课堂汇聚了大量优质的教学内容资源,包含了精心打造的15万道题目的精品题库和1万份精品课件,以及从传统的资源库、资源网站筛选出来的高质量资源,包括课件、学案、试卷、教学设计、素材等10万份材料。目前,已形成优质教育内容生态,为拓展智能化教育服务与体验奠定了良好的资源基础。


一直以来,青鹿坚持以极简应用赋能教育,以最简单高效产品令课堂高效,使教学高效,让学习高效。青鹿一直相信,智慧课堂除了要有信息化硬件和技术支持外,更重要的是深入教学全场景,从老师的“教”转变为“导”,让学生的“被动学习”转变为“主动学习”,打造更精准、更高效的互动课堂。


参考资料:

《中国基础教育大数据 2016—2017:走向数据驱动的精准教学》

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