智慧学习的内涵、特征及其实践路径

2022-06-02 04:04林贝贝
基础教育参考 2022年5期
关键词:智慧学习数字

林贝贝

[摘   要]信息时代改变了人类的生产和生活方式,改变了学习方式、工作方式以及思维方式,并催生了智慧教育。智慧教育的核心是“智慧学习”,它是一种基于数字化的类脑智能性、高度融合性、预见性的泛在、移动学习范式。通过整合智慧学习资源,打造具身学习环境,转变学习评价思维等,可促进教与学方式变革,提高学习效能。

[关键词]智慧学习;数字;类脑智能;具身学习

教育信息化已成为教育系统性变革的重要力量。2018年4月,我国教育部正式发布《教育信息化2.0行动计划》,指出未来应大力发展智能教育体系。信息化意味着新兴技术与教育领域的交互融合,发挥技术优势,变革传统模式,通过技术与教育教学的深度融合来促进教育领域的创新发展。结合新兴技术来促进教的方式和学的方式的更迭,在当前显得尤为迫切和重要,智慧学习已成为学界研究的热点。领悟智慧学习的真正意蕴,了解其特征并在实践中不断探索与完善,符合教育信息化2.0 的新理念。在教育信息化大背景下进行智慧学习研究,有着深刻的时代意义和教育价值。[1]

一、智慧学习

信息时代极大地改变了人类的生产、生活、学习及思维的方式。智慧教育是信息时代的产物,其核心是“智慧学习”。智慧学习是指在智慧教育的背景下,学习者能够按照自身需求自主获取丰富的学习资料,灵活自如地开展学习活动,快速高效构建新的知识网络和人际网络的新型学习范式。[2]智慧学习旨在发展学习者的智能、个性、创新力、合作精神等关键能力,是以以人为本、立足发展、提升智慧、服务社会为目的的[3],是一种基于已有数字化学习、泛在学习、移动学习发展起来的新型学习方式。它的主要特征表现为以下几个方面。

1.类脑智能性学习

不少学者认同“智慧学习是基于脑科学的学习理论研究”。学习过程与大脑内部的运转机制密切关联,人们迫切地想要知道人类学习过程的本质规律和智能发展规律,于是众多学者将学习过程研究的重点放在脑科学以及类脑科学上。随着技术领域的运用和拓展,学者们愈发意识到过去对脑科学与学习过程相关研究的忽视。脑科学研究表明,人类的学习是脑部运作的基本机制之一,大脑为人类的学习提供了物质基础,学习是人脑的高级认知功能。因此“学习与脑”已成为研究学习本质的重要话题,探索脑科学与认知规律和人类学习间的联系已然成为研究学习过程和未来学习发展的高度关注点。模仿人脑的认知机制进行信息处理、根据人脑神经与人类行为的机制来研发等等,以上几种对脑科学的研究已经成为智能科学领域的研究热点,脑科学是引领人工智能领域与教育领域交互发展的关键,人工智能向类脑智能的每一步接近,都是对智能本质的深度挖掘与探索。“学习与脑”“人脑智能”都是智慧学习与脑科学密切关联的展现。

2.高度融合性学习

“融合创新,智能引领”是教育信息化2.0时代的特征[4],高度融合也是教育信息化背景下智慧学习的典型特点。智慧学习的高度融合有以下几方面的表现:其一,它实现了信息技术与教育领域的融合发展;其二,它是神经科学、脑科学、人工智能领域与整个人类发展的结合;其三,为了达成身心俱在的学习效果,智慧学习环境由原来的教室内、学校内向社会环境逐渐融合,这是学习环境向课外活动、实践活动的延伸拓展与全面融合。此外,智慧学习与技术交互发展的最终受益对象是人类,与此同时促进了服务体验的改进,这是技术融合与服务融合;智慧学习衍生出来经济效益还能促进技术与社会经济的融合与创新。智慧学习衍生出的联通式学习、跨界跨学科学习等学习方式也能够体现其融合的特点。

3.预见性学习范式

智慧学习是面向未来的,对于学习者来说是指向个体未来发展和终身发展的,同时它还是促进社会发展变革的学习方式,这也是终身学习和学习型社会的要求。教育不仅应当改变现在,更要锚向未来。联合国教科文组织已发布《学会融入世界:为了未来生存的教育》,并在2021年的第41届组织大会上面向全球发布了《共同重新构想我们的未来:一种新的教育社会契约》,指向未来的教育已经成为全球的共同话题,面向未来是毋庸置喙的全球共识。除了宏观层面的指向未来,智慧学习作为一种融合新型技术的学习方式,其智能分析技术能够对于个体的未来发展趋势做出更精准的判断,对学习者未来的表现具有预见性,体现了智慧学习着眼未来的特点。面向未来既是科学技术发展的必然结果,也是教育领域对智慧学习的应然要求。

二、智慧学习的动向与变革

智慧学习作为教育信息化2.0的典型学习范式,是多种理论和方法的结合,融合了多种技术和活动,是对传统学习的更迭与发展。了解智慧学习的动向与变革,有利于进一步理解这一学习范式,推进智慧教育的深入开展。

1.学习目标:能力提升与观念重塑

人们公认的是:教育的目的是促进智能的发展和良好品性的培养[5]。学习的目的是为了促进个体的能力提升和素养发展,智慧学习作为教育与技术融合的新型表现,它的教育目的之一便是促进个体各方面能力发展——创新能力、合作精神、思维能力、全面发展、个性发展、特色发展。在智慧学习的环境下,学习者能够根据自身需要灵活自如地选择学习资料,而智能设备则能够为每位学习者制定个性化的学习方案。技术发展给人才培养带来了强大的可塑性,学习者的能力将得到最大化提升。

智慧学习作为全球认同的新型学习范式,在打造具备各方面能力的人才的同时,还应培养其優良的品性和个性特征。过去的教育在某种程度上可以说是一种失衡的“唯智”论,只片面地看到学生的成绩;而智慧学习则指出“智能和智慧不能划等号”,智慧除了智能还包括人格品行,如心怀家国、情系天下、尊师敬长等优良的个性特征。任何国家都不愿培育有才却无德的人,儒家经典《周礼》中有“敏德以为行本”之说,“才高行洁”表达了我国自古以来对拥有美好德行的人才的期望。美好德行是正确思想观念内化的结果,个体除了要具备能力,还要具有良好的价值取向和道德素养,这样才是具有未来发展潜力的和能够真正全面发展的。因此人类对借助技术手段来促进教育变革的智慧学习,寄予了比传统学习方式更大的期望,这种能力、素养和观念重塑的更高学习目标,要求人们付出更多的努力,代表了人类学习的时代方向。94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

2.学习场域:打造无边界的泛在开放学习

传统的学习发生于教室之中和学校内部,而科学技术为教育教学的发生提供了更多可能,学习场所由原来的教室和学校内逐渐延伸至课外活动、学校之外、家庭、社交场所、娱乐场所等各种社会场景中,智慧学习将学习的物理空间进行重构。无边界性是指智慧学习打破了以往学习环境的空间和时间限制,智慧学习的学习环境和學习内容无所不在、无时不有,例如,只要有人际交往的存在,智慧学习就能为学习者提供相应的社交环境支持。[6]智慧学习通过技术手段和信息资源打造一种泛在和开放的环境,学习者能够随时随地对未知世界进行探索和体验,以及对学习达到真正意义上的理解。英国哲学家怀特海的智慧教育观曾谈到,“为了获得知识,我们首先必须使自己不受知识的束缚。我们必须有体系,但应当使之保持开放”[7]。由此可见,智慧学习需要开放包容的环境,智慧学习的形成需要泛在性、个性化、开放和以人为本的环境支持。在智慧学习中,学习环境的设定不再局限于单一、狭隘的传统课堂环境中,而要在信息化的支持下打造无边界的泛在、开放的学习场域。

3.学习本质:人机协同的高效学习范式

在技术支持下,大数据为教育提供了一种新型范式,智慧教育借助人工智能手段,在人机互联的环境中,可利用大数据驱动高效解决教学情境中出现的问题。[8]智慧学习是教育者、学习者与计算机大数据的交互,体现的是人机协同理念。在人机协同理念下,教育数据能够挖掘出学习者的认知情况、理解和运用程度,以及归纳学习规律和发展趋势,以可视化的数据清晰明了地呈现给教育者,从而能够知道学习者理解了什么、掌握到什么程度、如何巩固或强化,再通过数据分析来决定或调整教学策略。教育数据能对每位学习者进行个别化的数据提炼和分析,进而提供个性化的培养方案,实现个性化学习。同时,随着技术的优化,大数据自身的算法得以不断完善,进而带来更为适切的教学策略调整。随着人机协同的优化,机器能够找到更有效的策略,为教育者提供更多决策方案。除了数据分析外,还有感知方面的人机交互,如感知智能通过感知技术使机器关注人的自然感受(通过视觉、听觉来感知学习者)。例如,通过图像或语音识别、眼球追踪,可以分析学习者的学习状态和情绪,通过人脸识别技术能实时监控学生的表情和注意力变化,对学生学习中的专注度和情绪反应给予实时反馈并提供解决方案。此外,教师还可以借助新兴技术进行教学资源的开发。以上这些例子都是人机交互的真实运用。

走向人机协同的智慧学习是一种符合学习者身心发展规律,符合人的发展需求,利用技术手段和信息资源进行学习和教学资源的开发,促进学习者深度学习、个性学习和高效学习的新型学习范式。

三、智慧学习的生成路径探索

在理解智慧学习的内涵及其特点的基础上进行智慧学习的实践路径探索,有利于实现智慧化、个性化、高效化的学习。智慧学习的生成离不开智慧学习资源的充分利用与整合、身心俱在的学习环境、新型学习模式的运用以及评价方式的多元化。

1.充分利用并整合智慧学习资源

随着信息技术的日新月异,人们已不再停留于传统教与学的目的、资源或形式,而是探索未知、开发新技术并将其与教育教学进行结合,旨在促进教育教学的革新,不断促进高效学习、学习者智能发展和素养提升。智慧学习下的教育革新探索,包括借助数据资源进行学习资源的丰富与拓展,还有新型学习模式的多样化。

优质教育资源是高质量教学的基石,智慧学习可提供大量优质教学资源。智慧学校和智慧图书馆等智慧学习环境不仅可给学习者提供比以往更丰富的学习资源,同时也加速了数字化学习向智慧学习转变的进程。智慧学习资源共享云平台,包括数字教学管理平台、校园网络教学平台、分布式在线考试平台等功能系统,智能交互式平台基于“云+端”的形式,还能便于校本教学资源的积累以及多层次课程体系的建设。虽然已经开发了大量优质资源,数字化教育资源的应用实践却较为缺乏,数字化教育资源利用率让人担忧[9];数字化时代下的教育并不是用“电灌”改变过去的“人灌”式教学,而是需要教育者合理利用数字化教学资源。一些学者为教学资源的合理利用提出了一个建议:将学习资源模块化,这也是智慧学习环境下教育资源整合的方向。在线学习资源往往是以特定知识点的形式而存在的,教师根据知识间的内在联系将知识点进行模块化划分与组合,也可以相关关键词命名,这样在教学资源选择时便具有很强的针对性,而不再是以往教学资源的大量堆砌。当教师需要某些教学资源时,通过关键词更便于为学生准确定位他们所需要的资源,并生成个性化的学习方案。

2.打造具身的学习环境

长期以来,我国的教育偏向知识传授,忽视了学生的身体体验和情绪感受,但现在,学生需要的学习不再是“身体”与“心”的二元对立论,真正的学习是身心俱在的。传统的学习场所局限于教室内,最多扩展到校园。教育教学的发展正在打破传统教学场地的局限,教学扩展到学校外、社区内、家庭中、娱乐场所甚至各种社交场所,只要有人类交往的地方都能视为教学环境。技术的发展为具身学习环境提供了可能,增强现实和虚拟现实技术逐渐应用于教育教学领域,为学习者切身感受情境提供了学习环境的模拟。在学习一些离人们日常生活较为遥远、较难想象和理解的知识时,借助技术手段模拟真实场景能够从身体上、情绪上或感知层面让学生真切感知所学知识,比如学生在学习自然地理知识时,或者“感知月球”等以宇宙为主题的学习时,利用这些技术制造身临其境的学习场境能够突破传统学习的局限,化解传统学习的障碍,有利于学习效果最优化的实现,从而引领智慧学习的崭新方向[10]。身心统一已成为教育教学的新型路向,是教学环境的应然要求,因此智慧学习需要打造具身的学习环境,也是教育信息化背景下智慧学习发展的应有之义。

3.以学习者为中心,革新学习模式

5G通讯、大数据和互联网的发展,为信息技术与教育教学的融合提供了更多新思路和新手段,为教育教学提供了更多样化的教学方式,教学模式的不断革新对促进智慧学习的深入发展至关重要。94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

以学习者为中心的学习理念要求智慧学习满足个性化、多样化和智慧化的学习需求,进行多样化的智慧学习模式设计和探索,能够有效指导智慧学习的开展和全面推广。[11]例如OMO(Online Merge Offline)教学模式,可以理解为一种线上和线下学习融合的教学模式。传统的线下学习缺乏技术支持的高效性,而单一的线上学习又存在情感交流匮乏、临场感不强、因学生自我约束能力不足而影响学习效果的弊端,因此将线上线下教育融合以发挥二者的优势进行教学便是OMO教学模式的初衷。随着全球疫情的来袭,以及各国进入后疫情时代,线上线下的学习模式将成为一种教育常态,这为教育信息化的全面深化提供了契机,也促进了教学与服务向个性、精准、智能化转型,促进了智慧学习的发展,对教育教学的创新和发展提供了坚实基础[12]。学者郭晓珊设计了智慧学习的一些学习模式[13],如基于个人学习空间的独立自助式学习模式,能够在大规模群组协作学习时使用的群组协作式学习模式,提高实践参与和社会化水平的入境学习,以及提升个人核心创造力的创客学习模式。此外还有PBL式学习,运用虚实结合来开展思维训练,促进智慧学习条件下学习者高阶思维的提升;构建以动态认知进阶为目标的学习模式,运用混合式学习、深度学习、合作学习等。这些新型学习模式的探索,将有助于智慧学习的广泛使用,是教育信息化的有效路径。

4.转变评价思维,构建新型评价体系

长期以来,我国的教育以学生分数作为评价的最终准则,评价方式以终结性评价为主;进入知识信息时代,人们对教育评价有了新的要求,智慧学习立足于人的全面发展,这就意味着我们的教育评价不再只注重分数和结果,而要将思考的重点放在如何提升学生的思维、素养和能力发展上。智慧学习的重要目标分别是智能发展和观念塑造,而这两方面都不可能仅依靠分数来衡量,也不可能用测评结果来判定学习者成功与否。因此,转变智慧学习的评价思维极为必要,要改变原有的“终结性评价”和“唯分数”的思维模式,将关注点放在学生思维和能力发展上。加德纳的多元智能理论已经指出,学习能力并不是人类能力发展的全部,人的能力是多方面的,应当以全方位的视角看到学生各方面发展的潜力和天赋;构建“即时评价、即时反馈”的评价体系,有利于个人在各个阶段发展水平的实时生成。教育者还可以根据布鲁姆的教育目标分类理论,从不同维度的能力出发构建智慧学习的评价体系。学习评价作为智慧学习的重要环节,必须革新评价理念,采用多元化的评价方式以推进学习目标的达成。

学习是人类永恒的主题,智慧学习作为信息时代大数据、智能、技术与教育相结合的产物,融合了多种理论和方法,是一种崭新的学习范式,对于培养创新人才至为重要。推进智慧学习的深入开展,有利于人类树立新思想和新观念,拥抱新时代。[14]

参考文献

[1][3]陈琳,王蔚,李冰冰,杨英.智慧学习内涵及其智慧学习方式[J].中國电化教育,2016,4(12):31-37.

[2][11][13][14]郭晓珊,郑旭东,杨现民.智慧学习的概念框架与模式设计[J].现代教育技术,2014,24(08):5-12.

[4]梁迎丽,梁英豪.人工智能时代的智慧学习:原理、进展与趋势[J].中国电化教育,2019,4(02):16-21.

[5]艾兴,赵瑞雪.人机协同视域下的智能学习:逻辑起点与表征形态[J].远程教育杂志,2020,38(01):69-75.

[6]A. N. Whitehead. O. M. The Aims of Education and Other Essays[M]. London: ErnestLimited, 1949.

[7]艾兴,赵瑞雪.未来学校背景下的智慧学习:内涵、特征、要素与生成[J].中国电化教育,2020,4(06):52-57+103.

[8]祝智庭,彭红超,雷云鹤.智能教育:智慧教育的实践路径[J].开放教育研究,2018,24(04):13-24+42.

[9]何文涛.智慧学习环境下基于知识建模图的在线教育资源众筹及其应用研究[J].电化教育研究,2019,40(04):59-67.

[10]谢泉峰,刘要悟.具身模拟:人工智能赋能的学习变革[J].课程·教材·教法,2020,40(12):116-122.

[12]祝智庭,胡姣.技术赋能后疫情教育创变:线上线下融合教学新样态[J].开放教育研究,2021,27(01):13-23.

(责任编辑 郭向和   校对 姚力宁)94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

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