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方海光:互联网时代的智慧学习与教育大数据丨白丁会客厅

来源: 中国教育智库网 作者:CAETT 时间:2018-05-08 文档编号:15257505233613

“白丁会客厅,往来皆鸿儒。”白丁会客厅是中国教育智库网倾心打造的高端视频访谈栏目,是有高度、有广度、有深度、有温度的教育主题空间。中国教育智库网的使命是引领并创造未来教育。

5月7日,首都师范大学教育技术系教授、国家新闻出版广电总局出版融合发展(人教社)重点实验室学术委员会主任、北京师范大学智慧学习研究院智慧学习白皮书首席研究员方海光做客白丁会客厅,畅谈智慧学习、教育大数据与未来学校等话题。


智慧教育、智慧学习离不开大环境


白丁:智慧教育、智慧学习离不开大环境,请您先谈谈智慧城市。

鸿儒(方海光):从进入新世纪到现在,全球范围内都特别强调智慧城市的整体建设,尤其是城市建设中,如何让广大民众获得更多的收益或更好的体验。老百姓关心的主要话题之一就是教育。关于教育和城市,国际上有一个主流的观点是,教育可以为城市的良好运行提供一些基础性的服务。全民教育可以为整个城市各行各业提供润滑剂,能使各行各业整体运行的质量更高。所以,从宏观上看,教育服务对城市发展非常重要

随着城市发展和居民整体生活质量的提高,教育的整体质量也在提高。教育和城市是息息相关的。未来智慧城市的发展,离不开智慧教育。

白丁:现在我们越来越关注社区和学校的关系,请您谈谈对这方面的理解。

鸿儒(方海光):这是特别值得关注的话题。在2015年,我们做了中国智慧学习环境白皮书相关的研究,当时这是国内非常顶尖的一项研究。我们将过去30年中国关于教育、社区的文献进行梳理,发现一些典型的规律:与学校教育最相关的有两大领域——社区教育与家庭教育当前这两方面的重要性已经得到认可,尤其是关于家庭教育,现在有一些很主流的观点,比如,一位好父亲相当于300位好老师。家庭教育对孩子潜移默化产生的影响甚至比学校更大。有一项研究也说明了这个问题——决定孩子成绩的第一要素其实不是学校教育,而是家庭教育。随着社会的发展,越来越重视家庭教育,很多研究也已经越来越聚焦于家庭教育。

社区教育是人在日常生活潜移默化感受到的。无论是对于学生,还是对于父母和老人,社区教育都特别重要。

家庭教育、社区教育、学校教育,三者是息息相关的,我们称之为智慧学习环境的三大支柱



互联网时代的智慧教与智慧学


白丁:智慧教育、智慧学习,这两个概念特别容易混同,为什么?

鸿儒(方海光):这是特别容易混淆的两个基本概念。

现在很多人认为智慧教育就是智能教育,是指将人工智能用在教育中,但这不是我们真正希望的智慧教育。我们更关注智慧教育如何给学生的学习提供便利。

另外,到底什么是学习?什么是教育?教与学之间的关系是什么?长期以来,很多哲学家和学者都在研究什么是学习。学习可以简单地描述为,受到一定因素后,行为上发生改变。比如,学会某些知识,会带来一些行为的改变。教学包括教与学两个方面,从教师的角度来看,这种行为是教育,从学生的角度看,是学习,所以,智慧教育是一方面,而智慧学习是另一方面。

当前教育领域认为,要逐渐从关注教师的教转为关注学生的学传统上有一种现象:教师将知识传给学生,结果学生没学到。要摆脱这种现象,更多考查学生的学习效果。在营造环境时,我们强调智慧教育,但在教育效果方面,我们强调智慧学习。我们期待,通过智慧教育能达到智慧学习。

白丁:请您简单谈谈在互联网时代,在信息技术高速发展的时代背景下,教的方面,目前的智能程度或智慧程度。

鸿儒(方海光):目前在教的层面,我们有能力营造不同的教学环境,强调的是这种环境怎样为学生提供便利,使他们更好地学习,取得更好的学习效果,不仅仅是学生的成绩提高,而且用在提高成绩上的时间减少,学生的感受也更愉悦。把技术引入到课堂,确实带来了很多便利。以前解决不了的问题,现在有了新的解决途径。

另外,我们现在强调技术上的一些新思维,比如,把大数据技术运用到教育中,力图通过数据的汇集和分析,看见以前教学过程中看不见的一些现象。比如,两个学生,以前都达到了90分,在大家看来两位学生的水平是一样的。但是,今天通过教育大数据方法,可以看到两位学生不同的轨迹、犯错的地点、花费的时间以及在哪里思考的时间更长。接下来,可以为学生提供精准的辅导。随着引进的技术越来越多,对于学生的状态,我们会看得比以往更清楚。我们可能有更多的办法,使得教学过程中的决策更有科学性,我对这方面充满期待。

白丁:请您再谈谈智慧学。

鸿儒(方海光):智慧学也是目前特别热的话题。从2016年到现在,家长对学生的学习有了新的认识。现在的家长越来越能接受几个观点,而这些观点在过去几十年里,家长是很难接受的,比如,现在家长已经认识到,学生在PAD上的很多行为可以是学习,并且学习效果可能会更好。有位家长说,孩子在家里通过远程就能与外国人进行对话。以往家长认为学生用PAD是在娱乐,不是在学习。

另外,很多校外机构逐渐用数字化手段支持学习。比如,通过网上平台,把学生在课堂上学的东西,培训班上学到的东西和课下在家庭中要做的一些事情连在一起,构造闭环。

为什么今天课外培训机构重视数字化?当然,课外培训机构有考虑经济上的回报,但更多是因为技术促进教育的大环境越来越成熟。提供的服务更多了,家长的选择余地更多了,学生的学习体验也更多,整个的生态会良性发展,这是主要的。另外,在公办学校中,也逐渐在迎合潮流。现在任何一所学校几乎都离不开数字化学习的概念。五年前,可能很多学校认为,只要有黑板和粉笔就可以讲课了,不需要任何技术。今天,学校更多考虑的是怎样更好地选择适当的技术解决以前解决不了的问题,技术用得是否恰当。很多学校在尝试手机进课堂。当然手机进课堂是很有挑战性的话题。现在,很多学校,每个学生有一个终端。以前更多是电子白板或一体机,主要用于老师的教,当应用了平板终端后,潜移默化地会带来两个转变:

一个转变是由老师的教逐渐转变为学生的学另一个转变是通过课堂上教师的教课和学生自己PAD上的学习,实现了课上课下、线上线下的混合式教学,实现了虚实空间的结合。当然对于学校来讲,能不能用PAD还受制于很多方面,比如,政府采购,整个社会的观念,平台资源。但我相信这是一条良性发展的路,至少是发展的方向之一。

白丁:新的科技,肯定有两面性。我想一些智能手段,可能同样存在问题。遇到一些难题时,孩子在手机上搜索,很快知道答案。这对孩子自主探究习惯的形成和创新能力的培养,是否会有作用?

鸿儒(方海光):随着整个技术的推进,技术可能会带来一些弊端,我们应该想办法规避这些弊端。举个例子,对于学校使用平板,我们建议,一堂课中学生使用平板的时间不超过20分钟。

我们把技术分成两种,一种是源自于教育的技术,第二种是源自于技术的技术。之前我们看见,比如说学生在做一道题的时候,当不会做题时,可能会通过拍照搜题,把答案抄上,这种技术就不是源自于教育的技术,根本没有考虑教学过程。引导学生深度思考的技术才是良性的技术。我们也会做很多辅助的措施,比如,当学生与屏幕的距离小于20厘米时,就会弹出警告,应用超过一定时间时,也会弹出警告。我们在推进技术的过程中,还要考虑心理学、生理、认知方面的辅助手段,但是,我们不得不承认,整个社会已经信息化、数字化了,高速发展的社会是离不开互联网的。现在我们有一个基本假设——我们做任何事情都离不开技术。第二个假设是:学习本身就是生活的一部分,生活和学习离不开技术。我们怎样去拥抱和使用这种技术是非常关键的。

白丁:请您谈谈VR、AR等新技术在智慧学习中发挥的作用,请您谈谈这些新技术的应用。

鸿儒(方海光):现在基本上可以把智慧课堂分成三种类型第一种是以教为主的基础型,比如大屏幕的课堂第二种是以平板和机房为主,称之为简单的智慧型第三种是VR、STEM等丰富的教学方式。VR、AR的教学环境是在原有的环境基础上,营造了虚拟三维的空间,这种智慧学习环境,我们称之为空间型的学习环境。学生的思维空间会拓展,对于这种真实物体接触又往前走了一步,所以相信这种智慧学习环境是未来很主流的发展方向。当然,VR的成本很高,另外,资源的科学性尤其关键,比如,VR展示的物体各方面的比例是不是准确?所以,未来在资源方面的建设才是VR发展的关键,这才是未来的着眼点之一,当然还会有很长的路要走。

总之,我相信智慧课堂在原有的基础上为学生提供了更好的体验。智慧学习环境会更优化,能更好地支持智慧学习。

白丁:我们越来越接受人与人是不同的,学生A和学生B是有区别的。智慧学习是不是可以对发现二者之间的区别发挥作用?

鸿儒(方海光):智慧教育也好,智慧学习也好,真正期待的是提高学生的学习体验,这也是判断智慧学习的四个主要原则之一。另外,要关注智慧教育能不能支持学生的个性化学习,学生个体能不能朝着自己优势的方向发展,朝着学生真正要走的路线发展。每个人的路径都是不同的,个性化发展才是真正的走向。即使同一个班级的学生,认知水平也不一样。以往教学考虑的是整体的中间水平,有了技术手段,可以把这些个体分开,还可以分出每个个体的学习方式,目前只有数字化能够支持这种个性化学习,可以在学生不同的学习路径中,推送不同的课程和不同的测试方式。



教育大数据在支持学习方面可以发挥更大作用


白丁:请您谈谈教育大数据如何支撑学习?

鸿儒(方海光:教育大数据是目前比较热的话题。很多做互联网教育的企业,如果不提自己与教育大数据相关,似乎都有点不太好意思。好像没数据,就不能出来讲自己的产品。教育大数据从学术研究逐渐落地。家长不需要特别考虑背后的技术因素,但至少会认为这是一种新的方式,能够按照以往不同的思考方式来解决以往解决不了的问题。

提到教育大数据,需要注意,数据不是数字,数据是承载信息的载体。

关于教育大数据,我们会有两种基本理解,第一个理解是在教育领域中的数据大了。第二个理解是大数据技术用到教育领域中,这两种理解的取向完全不同。

学生运动的数据、出生的数据或者其他相关的数据,也可能用在教育中。在此过程中,要考虑如何解决现在的问题。也就是说,能否解决教育中的问题才是关键。相当于我们把教育领域的数据放大了。比如,以往我们可能不考虑学生出生的相关数据。

前面提到的两种取向中,把大数据技术放到教育中应用,这不是我们特别倡导的,因为这样会使得我们简单把一些技术叠加到教育中,先叠加,再看效果,这也是技术主导的路线,我们更倡导的是让教育领域中的原有数据产生价值,把其它领域的数据拿过来产生新的价值

关于教育大数据,我们更强调的是数据在教育领域中能不能带来价值,能不能发现以往我们发现不了的问题,能不能解决以往解决不了的问题,带来额外价值。所以,数据量达到什么程度不是关键,关键是产生了一些新的价值,发现了一些新的问题,比如,一所学校原本只有学生基本面的数据,当把学生在运动课或者运动会中表现的数据叠加到以往学习的成绩上,可能会发现一些关系,比如,体质比较好的一些学生,思维可能会更敏捷。这就会带来一些新的价值,对学生会有新的认识,对于学校也有一些新的建议。所以对学校来讲,数据量大小不重要,数据只要齐全,有价值就可以。教育大数据真正关心的是能不能产生价值。

一般认为,随着技术的支持,学校中会有不同的场景,学习的场景,生活的场景,运动的场景,甚至包括学生成长的场景,而这些场景能否通过教育大数据叠加在一起,相互产生新的价值?对于学校场景来讲,教育大数据的价值是产生跨场域的新价值。课堂这个场景是最复杂的,也是最难进的,对于课堂场景来讲,教育大数据要用到学习过程中。就是要实现每个学生有一整套数据,学习过程中这套数据逐步得到完善。学生通过这种数据,可以构成一个循环。教育大数据对于课堂的价值是让学生形成自己的反馈,达到预设的效果。

另外,在没有大数据之前,观察课堂时,可以用数字化方法进行交互分析。通过教育大数据,能够把很多应用贯通在一起,可以考虑,教材的设计是否和课程设计是一致的?课程设计是否和课堂表现是一致的?通过教育大数据把三者连在一起,这是整个教育方式的贯通,意义会更大,也会更难。

所以,教育大数据在学校场景、课堂场景、教材场景都实现了不同的新的价值,这也是教育大数据真正的魅力所在。期待教育大数据的研究和应用更加具体,解决更多问题。

白丁:在学生的智慧学习中,教育大数据有哪些价值?

鸿儒(方海光):目前,现在的双主课堂是以教师为主导,学生为主体。在这个课堂中,教师不能完全丧失管控。如果完全由学生学,那就类似于在家学习。对于这种课堂,我们在寻求一种平衡,但当前,这种平衡实际上更多是教师的教为主导,所以能看见很强的智慧教育的成分。当前我们有一些新的教学方式,比如,翻转课堂、混合式教学。在上课前,学生可能已经提前学完了一些内容,可以在课上进行消化。现在,可以在课堂上内部进行小的翻转课堂,有10钟到20分钟的时间让学生自己学习,之后通过评测来检测学习效果,可以发现学生还没有解决的一些问题,教师根据这些数据,再进行智慧教学,在此过程中,反馈是关键。教育大数据能够把学和教融到一起,这是它的价值所在。

白丁:学生在课外可能也会产生大量的对智慧学习有重要价值的数据。您有没有关注校外领域?

鸿儒(方海光):这也是我们正在研究的内容。先说一下我们的基本假设,技术越多,数据越多,无论是校内还是校外,技术环境是我们得到数据的关键。我们发现学生在课堂学习的内容,有些已经在课下已学过了,怎样将其在课下已学过的内容反馈到课堂中?其实,可以将课内外的数据统一到一起,然后对其进行分辨。课外培训的内容是单独的一套体系,试图往课堂上去靠,但靠不进来,课内的教学也不关心课外培训的内容,所以两者是分开的。现在我们越来越希望二者变成一体,从技术角度讲,我们采用共同标准,从架构角度来讲,课外学习内容存在课外的系统中,课内学习的东西存到课内的系统中,有个中立的系统,学生课外在平板、电视、手机、物联网等渠道学习的内容汇集到这个系统中,课内的学习也汇集到系统,系统分析的结果能给学校的老师、校长一些建议,也会给培训机构提供一些建议,这也是比较良性的设计,但是在实际落地过程中还会有很多困难。


我心目中的未来学校


白丁:去年十月,教育部学校规划建设发展中心对外公开发布了未来学校研究与实验计划,您也承担了相关条目的撰写工作。请您谈谈未来的中小学、幼儿园是什么样的。

鸿儒(方海光):这是一个很好的话题,也是一个很难的话题。

第一,未来学校的边界会逐渐淡化。当前,除了关注智慧学习方面发展,大家也都会关注到未来学校的发展趋势,诸多研究发现,未来学校的边界在逐渐淡化,学校和社区都是学习环境的一部分,当学校界限淡化后,学校可能会成为社区的一部分,社区也可能成为学校的一部分,家庭也是如此。

第二,智慧化手段支持学生的学习,使得课堂在逐渐泛化。当学校界限发生变化时,很多地方都具备了学习的功能,比如,博物馆、动物园、电影院、图书馆都会成为学习的场所,这种学习场所又逐渐和传统的课堂融在一起,课堂在逐渐泛化。

第三,学校变成大范围的学校。走班制使得学生对于班级的归属感越来越弱,未来的趋势到底是什么?这种学校的形态到底是什么?未来的学生可能搞不清楚自己到底有几个班,搞不清楚同学包括哪些人,甚至全校的学生都是他的同学。所以未来学校在概念上在逐渐缩小,变成了一个班级,逐渐变成一个班级。没有界限,变得社会化。未来,我们强调的不一定是学校,也不一定是班级,而是强调未来学习空间。这个空间在物理上,可能就是现在的一个会议室或图书馆,也可能是野外,还可能是我们倡导的大平台。学校管理者、教师的很多职能会发生转变,教师和校长要考虑如何为学生提供更精准的服务和诊断,提供相应的支持。

白丁:除了诊断,教师在设计方面的角色是不是会变得更重要?

鸿儒(方海光):是的。教师要提供各种个性化服务。大家要关注国际化的走向。当学习的整个支持系统采用了互联网、物联网、区块链、大数据等支持方式时,学校的界限在淡化,国界也在淡化,同班同学可能来自于全世界。所以未来的挑战,一方面是如何使数字时代的原住民更好地应用这些技术,另一方面,学生的国际化视野,给校长、教师、管理者带来更大的挑战。


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