新技术赋能未来教育

时间:2021-10-13 19:55:52 浏览量:

罗洁

【摘 要】本文立足于新技术发展的时代背景,具体分析关键新技术支撑未来教育发展的要素,研究新技术给教育发展带来的具体影响。未来教育的教学模式与趋势将是高学习体验,具有多元内容的适配性和高教学效率的教育行为系统。新技术时代背景下,未来教育的改革需要多元路径融合发展,通过对智慧校园的升级改造、新课程体系的建立、教育管理体系的完善和师资培训体系的改革予以实现。

【关键词】新技术;未来教育;教育模式;方法论

【中图分类号】G434  【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2021)06-026-04

2017年以来,中共中央、国务院和教育部先后颁布《新一代人工智能发展规划》《教育信息化2.0行动计划》《中国教育现代化2035》等系列性文件,指引教育在新技术时代的变革与发展。未来教育的发展将主动适应新时代的技术变革,以实现教育本身普及知识、储备人才、推动社会的进步与发展的目标。随着新技术的进一步开发和落地应用,智慧城市由规划概念转为投入实施,2020年起,北京市、上海市、青岛市、长沙市、许昌市、绵阳市等多地陆续出台智慧城市发展政策。《北京市“十四五”时期智慧城市发展行动纲要(征集意见稿)》中提到,到2025年,北京将汇聚终身教育领域资源,推动“互联网+教育”,加快智慧教室建设,对接“学分银行”,探索建立多种形式学习成果认定机制。同时,新冠肺炎疫情的全球蔓延催化了新技术在教育领域中的应用。科学技术与教学育人需要相互作用,以实现科教兴国。因此,未来教育的变革不会满足于被新技术推动,而是要主动适应技术发展,自上而下、由内而外地改革,在未来教育的变革之路上,教育应对新技术的态度必然是主动的。

新技术支撑未来教育发展的要素

第五代移动通信技术、大数据、云计算、人工智能等新技术的出现,不断冲击着传统的教育模式,使得未来教育向智能化、个性化、多样化发展,不断促进教育系统变革,提高教学效率,平衡城乡教学差距。

(1)大数据、云计算等技术,使得未来教育向智能化、个性化、多样化的方向发展。大数据与云计算技术结合应用于教育领域的主要表现为:利用相关技术发现学生特点,有针对性地提供知识教育,并跟进教育进行发展预判,即因材施教。具体而言,利用数据挖掘技术与机器学习技术对学生的知识水平、学习风格、认知特点、学习动机等数据进行智能感知与采集,进行动态建模,形成画像,以分析学生差异和个性特征,實现学情分析、科学识材。在此基础上,进一步利用学科知识图谱与个性化推荐等技术,推送个性化学习资源,实时测评和反馈学生学习过程情况。基于对学生学习全过程的动态数据分析,为其提供具有针对性的个性化学习方案,并对未来发展做出评价。大数据与云计算技术在教育领域中的应用,有助于对学生的学业和综合素质发展做出精细化的预测,为每位学生的发展提出规划建议,助力学生实现全面而有个性的发展。大数据与云计算技术结合运用于教育领域,使教育从传统的“以教师为中心”的授课模式向“以学生为中心”的个性化培养转变,支持学生个体发展的多样性和差异性[1]。

(2)人工智能技术在未来教育中的充分运用,是教育信息化的高端形态,是促进未来教育系统性变革的目标。人工智能技术与教育教学相融合并非是一个新出现的问题,而是随着社会经济的发展和科技信息的进步逐渐推动产生的。现阶段,人工智能技术在教育教学方面得到了较为广泛的应用,并逐渐发展出了人工智能平台、教学App、教学机器人、智能化教学系统等一系列应用形态[2]。未来教育利用人工智能技术开展以游戏化学习、体验式学习和适应性学习等为主的教学,促进学生多元智力的提升和发展。适应智能时代的个性化学习、自主学习系统和智能机器人、智能测评系统等,能够基于教育大数据开展学习效果智能评估,有效提高评价的实效和准确性,对教与学过程给予及时的评估和反馈,并提供数据计算和统计,为正确的教学决策提供重要帮助[3]。随着该技术的不断发展和应用,未来教育将走向人工智能的时代。

(3)第五代移动通信技术,也称5G技术,对未来教育而言,可提高教学效率、平衡地区间教育资源差距。其高频率、低延时的技术特点,能够缓解甚至解决线上教育网络卡顿、延时的问题,极大提升了教学效果,为义务教育阶段开展“线上线下混合教学模式”提供了技术支撑。同时,5G技术可以改善我国教育资源分配不均衡的现状,为义务教育阶段教育公平的保障带来新的机遇。通过网络平台建设,提升线上教育资源的共享质量,将传统的学校、教师、课程的单点设计向跨区域、跨学校的协同共建转变,实现义务教育阶段教育资源的共建共享。也可在同一行政区内实现强弱校之间教育资源、管理经验、教学成果的共享,加快集团化办学,利用互联互通、以强带弱,共同提升教学质量,促进教育均衡。有效解决偏远地区学校师资力量不足、学生课程资源单一等问题,缩小地域间教育资源差距,尽可能地保证教育相对公平[4] 。

(4)新技术通过革新教学设施以改变教学手段,智能辅助教学的新型教学手段,使得未来教育手段多元化发展。在智能技术的推动下,智能白板等新技术设施应用在校园的教学环境中,与第五代通信技术、云计算等新技术融合应用,打造智慧校园。新技术下的教学设备改变了传统使用黑板的教学手段,丰富教学内容的同时,将知识更直观真切地展现给学生,革新了教学手段,提高了教学的可视化。同时,在新技术的发展下,教学机器人、智能解题App等也不断在校园内外出现,实现智能化答疑与个性化辅导。智能辅助教学的新型教学手段,对学生快速获取精准的知识、减轻教师负担有很大帮助。

未来教育的教学模式与趋势

未来教育的模式,在新技术的参与下,是由学校、家庭、区域、国家、国际等多方主体共同提供的高学习体验,具有多元内容的适配性和高教学效率的教育行为系统。

学生通过学校教育、家庭教育和区域教育这三个主要途径获得教育。首先,学生的学校教育,通过多媒体教学设施和多元化的教学手段,在新课程标准体系下接受新标准课程教育,以达到基础教育的目的。进而,学生在课后进入家庭教育,通过辅导课后作业、补充社会知识、培育身心健康,实现课后的教育跟进,以达到课堂教学复习和综合能力培养的目的。最后,学生在区域教育中,通过共享学习资源、交流教学方法、交换师资力量,获得综合教育补充,以达到区域间教育力量平衡的目的。其中,学校教育和家庭教育可以通过网络等方式进行良好的互动,家庭教育可以一定程度地参与到区域教育中,区域教育和学校教育进行深入交流,使得学校、家庭、区域间的教育,形成相辅相成、互为补充、协同发展的新型教学模式。

學生在学校教育、家庭教育、区域教育的参与过程中,通过信息采集、跟踪、测算,将学生全流程的学习数据放入教育大数据平台,经过测算,分析得出学生的学习偏好、认识水平、学习能力、学习效果,从而得出个性化的培养方案,将方案反馈给学生。这样使得每位学生均有一个适合自己的个性化培养方案,并通过方案,指导学生进入新一轮的学校教育、家庭教育和区域教育中。

未来的教育模式,因新技术的参与,让学生的学习从单一的从学校获得教育,到通过家庭、区域多向获得教育的方向发展。由学校、家庭、区域的独立发展,到三者互动协同辅助学生教育,推动教育的整体发展;由各方主体单独评价学生的学习效果,到综合学生在学校、家庭、区域间学习的大数据测算综合效果;由普适性的教学方案,到个性化的教学培养。可以说,未来教育的模式,调动起各方教育主体形成良好互动,并在互动中实现数据共享、精准评价,从而进行个性化培养、协同培养,并在一定程度上平衡区域间教育差距。

未来教育改革的路径

在新技术的冲击下,未来教育体系将面临重大转变。自2018年起,《中共中央 国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》《教育信息化2.0行动计划》等系列性文件连续出台,从政策的角度不断推进新技术下教育体系的革新。新技术对未来教育体系的改革势在必行。随着新技术不断进入教育领域,被动地适应技术革新的教育发展路径已不足以实现教育的价值。未来教育将在课程教材体系、教育管理体系、师资培训体系、人才预测体系、经费筹措体系等方面进行主动变革,在适应时代发展、科技进步的同时,实现教育自身的深化改革。

(1)未来教育的智慧校园升级改造。在智慧城市的稳步推进和建设下,要注重新型智慧校园的建设。对于具有智慧城市建设改造的城市而言,智慧校园的建设应在总体规划中予以提出,并将教育数据纳入智慧城市的大数据平台,有利于日后的数据评估与测算。对于其他未进行智慧城市建设的城市而言,为适应新技术在教育中的不断深化与应用,在经费预算中,应注重教育经费筹措预算,注重增加资金在科技教育中的投入比例,同时注重平衡各经济发展水平地区间的经费投入差距。根据《中国教育经费统计年鉴(2018)》的数据统计,2018年普通小学生均公共预算教育事业费和公共预算基本建设支出全国平均为10344.4元,各地区间相比较,最高为北京市的30710.2元,高于全国平均水平196.88% ,生均教育经费支出最低的河南省为5853.7元,为全国平均水平的56.59%。其他排名靠前的地区大部分属于经济发达地区,较好的经济发展水平保证了地方一般公共预算教育经费支出的绝对数。较好的经济发展水平保证了先进地区的互联网硬件投入走在前列。因此在未来经费筹措体系建设中,应着重考虑各地区间的经济发展水平,平衡经费投入水平。

(2)未来教育的课程教材体系建设。一直以来,科技教育在义务教育阶段以自然课、科技劳动课等课程形态予以体现。而面对未来教育,新技术相关课程纳入课程教材体系将是必然的、普适的。2017年,浙江省已将信息技术(包含编程)纳入高考选考科目,北京、山东确定把编程基础纳入高考内容体系。因此在未来课程教材体系的建设中,势必加入编程等新技术相关的内容,并按照进阶,在义务教育各阶段分级别施行,并起到与高等教育良好衔接的效果,最终形成满足社会进步需求、体系完整的新课程教材体系。

(3)未来教育的教育管理体系建设。在新技术不断进入教育领域的大背景下,未来教育的管理体系建设显得尤为重要。未来教育管理体系建设,包括教育系统的机构设置、职责范围、隶属关系、权力划分和运行机制等方面。具体而言,面对新技术的变革,未来的教育管理体系建设在现有的教育机构设置中加强突出科技教育相关机构的职能,进一步顺应时代的发展,科学明确机构名称、机构职责,在原有的机构设置中划分管理权力,各级政府和相关教育部门及时出台配套政策,以政策明确运行机制。科学有效的管理体系建设,有助于将新技术的教育理念转化为政策贯彻落实。

(4)未来教育的师资培训体系建设。师资力量是实现和完成义务教育阶段教育、教学的基本保障,直接决定了我国义务教育阶段的教育质量和效果。教师的专业知识储备不再满足于教育知识和学科专业知识的范畴,新技术带来的新的教育工具及方式,更多的教育技术资源及教育大数据信息,对义务教育阶段教师转变传授式教学理念,培养信息观念、信息意识和创新精神,提高信息辨别、获取、处理、加工的综合能力都提出了挑战。未来教育应针对教育不同阶段的需求,建立阶梯性、系统性的师资培训课程体系,同时制定新技术应用能力考核标准体系,对师资教育培训进行能力考评,通过测评以评促学。通过提升教师新技术理论与应用素养,突出以学校新技术教育教学改革发展引领教师新技术应用能力培训,激励师资培训形成创新发展新机制。在各省市、各院校间通过示范项目带动各地开展师资能力培训,缩小城乡师资能力差距,平衡社会资源,全面促进新技术与教育教学融合创新发展。

新技术背景下的未来教育发展,需要社会、政府、学校、家庭和学生共同努力,通过资源调配、开放共享、协作共建等积极措施实现教育科学化、现代化的改进,实现我国义务教育发展优质均衡的核心价值取向与终极追求。

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