21世纪以来的新兴信息技术对教育深化改革的影响与反思和展望.docx

《21世纪以来的新兴信息技术对教育深化改革的影响与反思和展望.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《21世纪以来的新兴信息技术对教育深化改革的影响与反思和展望.docx（22页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、摘要文章首先阐述了传统信息技术与新兴信息技术各自具有的不同作用及内涵，进而，对四大类新兴信息技术在教育中的应用（特别是如何促进各级各类教育变革与创新方面的应用）进行简要、但有代表性且深入的、能抓住关键的论述。然后，对四大类新兴信息技术各自在教育中应用所具有的、前所未有的特征与优势作出系统归纳和总结。最后，希望各地教育局和各级各类学校能下大力倡导与推行以大数据、云计算、人工智能和互联网+教育这四种类型为代表的新兴信息技术在教育教学中的深入应用，以早日实现教育信息化领域的“中国梦二弓I言自兼入21世纪以来，多种新兴的信息技术快速融入人类社会的工作、学习、生活等各个领域，尤其是教育领域，从而对各级各

2、类教育的深化改革产生了重大而深刻的影响。这些新兴信息技术主要涉及大数据、云计算、人工智能和互联网+教育等四个方面。而传统信息技术一般认为是以计算机与多媒体教育应用为代表;计算机教育应用又涉及CAI（计算机辅助教学）和CAL（计算机辅助学习）以及在计算机软硬件基础上进行的所有教育、教学过程、教学评价和数字化教学资源的建设等。一般情况下，我们把计算机软硬件在学校教育中的应用（包括辅助教师“教”、支持学生自主“学”、实现基于计算机软硬件的教学评价与管理以及提供数字化教学资源支持等），统称之为“数字化校园:事实上，实现数字化校园就是传统的信息技术在教育中的具体运用;现在，新信息技术的兴起，使数字化校园

3、正在向智慧校园转变。关于上面提到的四类新兴信息技术的作用及内涵，其中前面三类，即大数据、云计算和人工智能都比较精准、明确，不容易产生误解或泛化，唯独对互联网+教育，目前学术界有多种不同的阐述一一有从互联网时代的教育服务理念、教育组织方式去理解1,也有从联通学习环境、协同互动教学模式去探究;但若是只从与新兴信息技术相关的角度来理解互联网+教育的作用及内涵，那就变得比较简单明了一一目前，CCtaIk（网络直播平台）、学习元平台或其他基于网络的教与学平台是典型的互联网+教育在技术方面的应用。下面笔者就围绕大数据、云计算、人工智能和互联网+教育等四种新兴信息技术在教育领域的代表性应用（也是较深入的应用

4、），进行介绍并谈谈个人观点。至于其他一些更具体的新兴技术（如3D打印可归入大数据技术;机器人可归入人工智能;Web2.0、物联网和移动无线网可归入互联网+教育），这里就不再一一列举和说明了。关于大数据教育应用大数据是信息技术专业术语，指一般软件工具难以捕捉、管理和分析的海量数据;与传统数据相比，它的特点是：数据量巨大、非结构化、分布式，大量采用可视化展现2。现在，信息技术学术界的共同观点是，大数据具有变革人类的教育方式与学习方式的能力;甚至有学者认为，大数据技术可以变革人类的思维方式（事实上，大数据确实能够显著提高思维的品质与效率，而思维加工方式是由大脑皮层的神经生理机制控制的，不可能被大数据

5、改变）3。教育数据挖掘（EdUCatiOnaIDataMining,简称EDM）和学习分析技术（LeanlingAnalytics,简称LA）两大技术，是大数据的教育应用的基础。引教育数据挖掘（EDM）就是“对学习行为和学习过程进行量化、分析和建模”；其目的是“利用统计学、机器学习和数据挖掘等方法来分析教与学过程中所产生的所有数据”。3学习分析技术（LA）,就是“关于学习者以及他们的学习环境的数据测量、收集和分析”；其目的是“理解和优化学习过程以及学习环境”，特别是要通过对教育大数据的分析，整理构建出学习者的特征，然后以此为基础，为学习者推送个性化资源。在大数据基础上，发挥EDM和LA的作用，

6、可以帮助教师有效地改进教学，也可以用来研究学生学习活动的轨迹。大数据还可以帮助教师对学生作出全面、正确的评价。引以上分析表明，大数据对于支持个性化学习和适应性教学具有独特优势，而这正是各级各类教育深化改革的目标之一。大数据时代的到来，还给中小学教师的信息素养培训展示了新的前景。对中小学教师进行信息素养培训，伴随培训的过程，会有大量的数据产生，这些数据，可以是数字、符号、文本，也可以是音频、视频、图形、图像，有结构化数据，也有半结构化，还有非结构化数据。现有的大数据技术，能够将上述各种信息进行“实录”采集，并进行整理分析，从而发现其中问题，并立即反馈给培训者，同时反馈给受训者。根据反馈信息，培训

7、者可调整培训计划和培训方法，受训者可调整自己的学习方法和自我适应状态，从而更有效地实现适应性培训4。基于大数据的中小学教师信息素养培训平台的构建涉及五个环节，分别是：数据的采集与存储、数据分析、数据可视化呈现以及个性化培训计划制订和培训评价。所采集数据，可分为静态数据和动态数据。其中，静态数据是受训者的基本信息和在培训中用到的各种培训资源;动态数据是，受训者在受训前对培训资源的预览和评价数据、受训者在受训过程中的行为数据和受训后的实践操作数据。数据分析是培训平台操作的核心环节，基于对海量数据的深度挖掘与分析，发现大数据中隐含的各种关系与价值，从中推理出受训者的信息素养水平、信息素养需求以及在培

8、训过程中和培训活动结束后需要的支持服务等，这样，就为下一步培训制订比较完善的培训计划提供了依据。可视化呈现环节能把受训者在信息素养培训过程中通过大数据分析得出的信息，以直观的图形或图表形式向受训者动态呈现，以帮助他们理解信息的深层含义。此平台还为教师制订了个性化培训计划，且不是一成不变的，而是处在不断循环的过程中。在实践中检验，发现不足，进行修改，此过程不断循环，就能保证培训计划的适用性。而且，平台的“培训评价”功能，不是在培训计划结束之后才进行，而是贯穿于培训过程的所有环节，并且集形成性评价和总结性评价于一身，使两种评价方式相互补充，这样就能及时发现问题并解决问题，充分保证培训的效果5。关于

9、云计算教育应用（一）促进优质资源共建与共享近年来（特别是2010年以来），云计算在我国各级各类教育中的应用，尤其是在扩大优质教育资源受益面，推动优质教育资源共建、共享，使区域内义务教育优质均衡发展方面，起着至关重要的作用。下面仅以区教育局的师丰云”项目为例，即可看到我国“云计算”教育应用快速发展的端倪。市区教育局着手建设本区的教育云平台，在相关部门近两年的精心设计与规划后，“e师丰云”（区的教育云平台），终于在年月日正式启动，从这一天起，区教育进入了以“云计算”引领“数字化教与学”的全新时代。现在，登录师丰云”平台，只需单点登录或统一认证，广大教师就能随时随地在云端工作与学习;该平台已汇聚了区

10、内外各种优质资源，并在此基础上开展了多方面的教育应用5。（二）助力各类教师培训与教研“e师丰云”平台对区内各级各类教师培训与教研的大力推进，体现在以下三个方面：1 .利用云平台可从五个维度助力教师培训进程区把各级各类教师培训作为推进教育信息化的重要举措，从“研、训、赛、评、建”等五个不同的维度，不断深化培训工作，同时，通过课堂教学示范，帮助广大教师走上科研之路，最终达到“以研促训、以训促赛、以赛促评、以评促建”的目的。15J2 .利用云平台能以丰富资源及各种条件促进教研质量提升云平台所具有的多种优质的教学资源，为各个学校的教师开展教研活动，提供了充分的资源保障（如各学科的教学设计案例、各种优质

11、示范课等），也为教师自学与进修提供了便利的网络学习条件;特别是能让教师实现跨学科、跨学段的观摩与学习，并通过触类旁通把其他学科、学段的经验借鉴或融入自己的学科及学段的教学活动当中，既启发了他们的思路，开阔了他们的视野，提高了他们的信息化素养，又在很大程度上提升了他们的教学能力与教研水平。63 .登录教师社区，开展深化主题的教研活动%师丰云”平台上有一个教师社区，登录教师社区，区级教研员可根据工作需求，创建不同主题的教研社区，用以开展不同内容的在线教研活动。教师社区突破了时空、地域、学科、学段和人员等各种限制，让所有教师都能有机会参与到全区的教研活动中来，在区教研室的精心组织和带领下，深入思考，

12、潜心教研。15（三）提升学科教学质量一一可实施基于“互动反馈系统”的精准教学“互动反馈系统（InteraCtiVeResponseSystem,简称IRS）是课堂信息化教学系统，主要由以下部分构成：师生群组遥控器、接收器和云平台软件等。系统中的每个使用者，都有一个遥控器。在课堂教学进行中，任何一位学生都可以按照教师设定的问题，以选择或抢答的方式参与到课堂互动中，并能立即得到反馈。这套系统的功能包括：收集群体反馈信息、即时进行自动统计并呈现统计结果，系统整合了自动测评、调查、反馈、记录、统计的功能。教师要在教学过程中运用该系统，需在备课时深入研究教材，再根据学生情况、教学内容、重点、难点等，设计

13、“题干”与“选项”。“题干”的设计涉及选择题或判断题的编制;而“选项”要求则以25个为宜（不宜过多）。教师通过遥控器发布问题，学生则通过自己手控的遥控器回答问题。5云平台支持下的“互动反馈系统”在教学上具有三方面的优势：5（1）能更好地实施“因材施教:“互动反馈系统”在云平台支持下解决了教师在课堂教学过程中，无法同时照顾到每一个学生，更无法从众多学生中及时获取反馈信息的难题。因为每位学生都有一个遥控器，学生只需按键，就可参与到当前学习活动中，并能获得即时反馈信息;教师只要通过应答系统收集学生信息，就可以立即知道每位学生回答的正误，以及相应答案的统计情况什匕如，每个选项中所占人数百分比的统计）。

14、如此，这种数据的自动统计功能的运用，教师可以获得每位学生学习情况的及时反馈，并可据此及时调整教学方法、策略及进程，从而更好地实施因材施教。（2）能从“被动学习”转向“主动学习”（使“要我学”变成“我要学”）。互动反馈教学系统的应用，既可以消除学生对课堂测试的恐惧心理，又可以消除学生回答问题时的担忧心理。“题干”的设计会引发学生的认知冲突,从而促使学生从知识的被动接受者，转变为知识的主动探究者（在具体的按键操作过程中，学生每一步都需要进行独立思考）。发生了认知冲突后，学生可以开展分析、辩论，在辩论中思考，从“被动学习”转向“主动学习”，从“基本学会”转向“深层意义建构”，总之，通过学习的深化，真

15、正提高了学习的效果。在回答问题过程中，回答正确的学生和回答不完善的学生之间，可以进行小的辩论（教师可以将互动反馈系统收集的相关信息，用于组织这种辩论，或开展组内协作），从而在课堂上既实现了师生之间的交互，又实现了生生之间的交互，还可以形成群体的激励效应，大大提高了学生的学习积极性，最终实现从“要我学”转变为“我要学二（3）可以为教师的科研及教学工作的形成性评价，提供有效的数据支持。“互动反馈教学系统”是云平台技术支持的，它不但能准确记录整节课所产生的全部教与学信息，还可以统计分析每位学生个体和班级整体在教学过程中的反馈数据，这个过程是自动进行的;不仅能分析具体某个学生的学习情况，还可以分析全班

16、同学对知识点的整体掌握情况。教师既可以在课后进行归纳总结，从而为教学研究提供准确的科学数据，又便于教师对教学过程进行形成性评价。“云端漫步，开启数字化教与学的新时代”，这不是设想，而是现实中教育信息化发展的新阶段，是“数字化校园”发展到“智慧校园”和“智慧课堂”的具体体现。关于“人工智能”教育应用国内外学术界普遍认为，未来是智能时代，人工智能（ArtifiCiaIlntelligence,简称Al）将与人们的工作、学习、生活融为一体，并深刻改变人类社会的方方面面（特别是传统产业与教育）。（一）国内关于AI教育应用的代表性观点国内有关智能教育应用现状的观点和对发展前景的展望，可以我国百度公司教育事业部总经理张高的观点为代表。张高博士认为7,智能时代，人工智能技术不仅会将传统产业“翻新”一一通过“人工智能+传统产业”，未来将出现两种情景：一是很多传统的、简单的脑力劳动，将会被人工智能所取代;二是当人工智