实景智慧学习活动的设计原则与实施策略

2021-09-09 10:50岳婷燕狄璇赵冉
教学与管理(中学版) 2021年11期
关键词:智慧教育问题解决人工智能

岳婷燕 狄璇 赵冉

摘   要 实景智慧学习强调学习发生于“实物、实情和实地”中,借助物联网和云计算等智能技术的支持,帮助学习者围绕真实问题开展创新探索学习活动。实景智慧学习活动设计应遵循真实性、智慧性、创造性、融合性和适应性五大原则;其活动实施策略包括“三阶段+五环节”,即准备阶段、实施阶段和评价阶段,以及确定主题、角色进入、全息探究、产品创造和立体评价五个环节。

关键词 智慧教育  实景智慧学习  人工智能  问题解决

随着5G、大数据、人工智能、物联网、虚拟现实等智能技术的快速发展,智慧智能与智慧学习的广泛普及推动着实景学习向实景智慧学习转变与升级。实景智慧学习不仅表现于硬件环境的智能化,更旨在通过技术支持,打破传统教育的校园围墙,让学习发生在真实、自然的情境中,促进实景教育教学理念和方式的变革。

一、实景智慧学习活动设计的原则

1.真实性

真实性是實景智慧学习的“生命”,是实景智慧学习有效开展的基本条件。真实性原则指的是强调学生的真实体验,主张让学生在真实环境中探索解决问题的方法[1]。因此,教师在设计实景学习活动时,应从现实生活中挑选合适的主题并将其作为学习任务纳入课堂教学中,以创设与真实世界类似的学习情境、合理设计教学任务和学习者角色,以及为学习者提供多维度体验和智慧化资源工具,让他们在真实情境中主动地建构知识,在探索过程中赋予知识经验性的意义[2],从而完成知识的内化与迁移,实现高阶思维能力的提升。但需要注意的是,传统的课堂教学环境往往不能满足实景学习的真实性要求,且随着信息技术的不断更新与发展,真实性已经超越了物理世界的范畴,逐渐向网络虚拟化世界发展。因此,教师在设计实景学习活动时,也应借助3D打印、物联网、VR/AR等技术手段创建沉浸化学习环境,帮助学习者在真实情境中以科学研究的方式思考、讨论、协作,以完成对所学概念和真理进行理解和建构[3]。

2.智慧性

智慧教育的真谛在于“转知成智”,通过知识引导智慧,促进学习者智慧的生成[4],让学习者在面对错综复杂的事物时,能够迅速做出准确、灵活、明智的判断与决策,并能不断有所发现、有所创新[5]。为此,实景智慧学习活动设计要以学习者为核心,通过先进的教学设计理念、学习活动理念以及智慧化的学习环境,为学习者创设高效、和谐、智慧的学习活动,培养学习者开阔的前瞻思维,拓展灵活、全面地理解事物,以及高效地解决问题的能力。还需注意的是,技术的智慧性也是智慧教育的重要特征,在促进学习者智慧能力培养和智慧行为生成方面发挥着重要作用。应逐步将人工智能和大数据等智能技术在教学中渗透应用,向学习者自动化推送个性化学习资源、智能化学习路径[6],以及开展规模化因材施教,助力智慧的个性化生成,培养符合智慧时代需求的高端人才。

3.创造性

创造性是实景智慧学习的灵魂。创新创造在智慧教育中也扮演了重要角色,它不仅是智慧时代教育区别于传统教育的标识,还是创新时代对学习的特征性要求[7]。因此,实景学习活动设计时,教师要善于设计创造性任务,探索和设计一切有益于开发学习者创造潜质、增强学习者创新意识、调动创造积极性、促进学习者创造能力的学习活动。为此,教师既要注重学习者创造的结果,更要注重学习者创造的过程,引导他们主动参与实景智慧学习活动全过程,提升学习活动的新颖性,培养学生的创新创造能力。

4.融合性

实景智慧学习活动的融合性主要体现于以下两方面。一是学习任务要与现实世界无缝融合。实景学习活动设计要将学习活动置于相关的实景情境中开展,要主动适应并能够在某种程度上促进这种融合,使学习者在一种自然、真实的情境中感知、掌握及运用知识。二是信息技术要与实景学习活动过程充分融合。这种融合不是把技术作为工具进而替代传统的教学工具,而是通过技术的融合实现教学组织上的改变[8]。其表现为学习活动与智慧学习环境、真实经历的有机连接,也表现为理论性知识与实践性知识的有效融合。所以,在无缝切换、虚实融合、智能灵活的学习环境支持下,实景智慧学习涉及到的实物、实地、实情应形成一种融合性的生态系统,支持学习者的全面、个性的发展。

5.适应性

适应性原则应贯穿于实景智慧学习活动设计的全过程,促进学习活动诸要素的协调发展与动态平衡。在该原则的指导下,实景智慧学习应能满足学习者的拓展知识与增长经验等方面的需求,提高他们的适应社会与创新能力,引导他们主动参与学习活动,融入社会、贴近自然、了解自我、肯定自我、超越自我。具体而言,教师要能科学合理、有效适宜地编排、设计学习活动中的系统构成要素,实现各要素的适应性发展[9-10]。

二、实景智慧学习活动实施的策略

智慧教育背景下的实景学习活动开展分为3个阶段和5个环节(包括确定主题、角色进入、全息探究、产品创造和立体评价),共计20项内容。实景智慧学习活动开展流程如图1所示。

1.确定主题

实景智慧学习活动开展的准备阶段主要是为活动实施指明方向,而确定学习主题则是学习活动开展的首要环节。在这一阶段,学习者拥有获得活动主题的知情权,并要能按照学习目标进行学习。其中,主题的确定要与既定的学习目标相对应,根据学习目标设计学习主题。学习活动的目标也要依据该主题的子目标进一步细化。值得提及的是,这也仅仅是一个弹性化的导向活动主题,由于每个个体在学习需求、行为和能力上都存在个性化差异,不同学习者对同一主题通常有多样化的解释或不同观点。因而,活动主题和学习目标的设定应从适应时代、学习者需求、三维目标和行为创新这四方面切入。

2.角色进入

实景智慧学习强调学习者在真实的体验和参与中,掌握教学目标规定的知识与技能,并能够将其有效应用于生活。即实景学习强调学习者在学习过程中的主体地位,提倡发挥他们主观能动性。因此,实景智慧学习中的教师将由知识提供者转变成了学习者学习的组织者、指导者和促进者;学习者则由被动学习的接受者变成主动学习的认知主体;学习活动共同体也由师生转变为由学习者、专业指导者、智能学习伙伴、智慧治理者结合成学习群组。围绕学习子主题,以上每个角色都各尽其职:学习者是整个学习活动的责任主体;专业指导者对学习者的学习进行启发、指导、诊断并给予实时的反馈建议;智能学习伙伴在实景智慧学习中为学习者提供益智学习工具、构建实景情境、对学习者进行智能评价,激发学习者的合作力想象力及创造力;智慧治理者则为学习活动提供合理、高效、精准的智慧化治理,使学习主体的角色分明,促进学习者有的放矢地进行高效学习。

3.全息探究

实景智慧学习活动的优势之一是贴近于学习者的生活,是一种充分利用生活资源和题材来组织学习的活动,达成培养他们运用所学知识解决生活问题的能力目标。全息探究以智慧技术为支撑,是学习活动实施阶段的核心环节。学习者在教师提前创设好的智慧学习环境中,通过体验式、参与式活动,在“理论学习—实践应用”的不断循环中,逐步获得知识技能的提升。全息探究因其紧密联系生活实际的特性,能够使学习者迅速沉浸于学习状态,从而更容易接受所学知识,拓宽学习者的视野和活动范围,并将课程知识加以内化,形成自己的知识体系,为未来的持续发展打下基础。值得提及的是,由于学习者探究的主题以及探究过程中遇到的问题通常涉及多学科,这就要求全息探究支持不能局限于单一学科体系,要尽可能从交叉学科的视角进行设计,尽可能满足不同的学习需求。

4.“产品”创造

实景智慧学习活动的创造性主要体现在两个方面,一是学习者进行创造的过程,二是学习者创造出的智慧产品。值得再次指出的是,实景学习的最终目的是通过“实地”和“实景”中的学习,高效促进学习者实践能力的提高,而创新产品正是学习者实践能力的重要体现。在整个学习活动过程中,学习者在探究相对真实问题或完成任务时,通常会有不同的学习表现和最终成果,这对于学习者而言,收获的不仅是物化的制品,还有逐步提高的情境化知识、创新能力、学习情感和经验等。值得注意的是,学习者创造的作品、创造思路与过程,学习活动中所涉及的能力、态度与意识、协作交流能力,以及情感体验和经验等,在一定程度上也可视为学习者创造的“产品”,均充分体现了学习者对知识经验性意义的理解与掌握。同时,学习者创造的“产品”也是整个活动过程的评价指标,是教师系统、客观、全面地评价,以及分析学习者实景智慧学习活动表现的重要参考。

5.立体评价

学习活动的评价应当以促进学习者的发展为根本目的,充分发挥教育评价的激励、导向和教育功能,促进学习者认知发展,培养学习者积极参与评价的意识与能力。实景智慧学习活动评价方式主要有以下四种。第一,自我评价是以正确地认识自我为前提的,能够正确、如实地认识和评价自己的学习活动过程,充分发挥自己的作用进行自我诊断、调节和完善的过程[11]。第二,生生互评指学习者之间的评价。即学习者对他人的作品进行批判与评价,并根据教师制定的量规进行评价反馈[12]。第三,指导者评价指教师对学习者的学习过程、学习结果甚至是学习者的情感、态度等主观因素进行的评价。第四,数字化评价则是通过跟踪学习者的学习路径,收集学习者的学习行为、学习成果、学习过程等信息数据,并按照一定的量化评价标准对学习者的表现做出具体化、数量化、客观化的评价。总之,通过以上多元化、立体性的评价,一方面能帮助教师及时、全面地了解学习者的学习情况,帮助他们回顾和反思学习过程,促进学习者的知识与技能的发展;另一方面,学习者能在反思与评价过程中了解自身薄弱,以螺旋式、递进化的方式实现自我发展。

人工智能等新一代信息技术的爆炸式发展,正以前所未有的力量与速度影响与变革人类教育的发展,智慧教育已成为一种教育新生态,并不断引领与创新教学理念和学习方式。而实景智慧学习就是最具代表性的智慧学习活动之一,其以培养学习者的情景化、高阶性能力为目标,通过创设真实、智慧的学习环境,联通学习内容与现实情境,让学习者在真实体验的“实景”中掌握知识、发展能力。文章对实景智慧学习活动的设计原则与实施策略进行探讨,未来还需进一步开展教学实验,以验证此学习活动模式的效果,并对其进行迭代改进。

参考文献

[1] 张嘉.真实性学习:综合实践活动课程涵育核心素养的新视角[J].基础教育课程,2018(11):33-38.

[2] 赵健,裴新宁,郑太年,等.适应性设计(AD):面向真实性学习的教学设计模型研究与开发[J].中国电化教育,2011(10):6-14.

[3] 李妍.面向真实性学习的问题设计与模型开发[J].中国电化教育,2017(09):111-118.

[4] 祝智庭.智慧教育新发展:从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究,2016(01):18-26+49.

[5] 黄荣怀.智慧教育的三重境界:从环境、模式到体制[J].现代远程教育研究,2014(06):3-11.

[6] 郑旭东,任友群.教育信息化服务供给的转型方向与实施路径[J].教育研究,2018,39(08):113-120.

[7] 陈琳,王蔚,李冰冰,等.智慧学习内涵及其智慧學习方式[J].中国电化教育,2016(12):31-37.

[8] 杨婉秋,李淑文.美国信息技术与中学数学课堂教学“深度融合”的实践探索——以PhET数学互动仿真程序的研发与应用为例[J].外国中小学教育,2019(08):63-72.

[9] 刘清堂,叶阳梅,朱珂.活动理论视角下MOOC学习活动设计研究[J].远程教育杂志,2014(04):99-105.

[10] 余亮,黄荣怀.活动理论视角下协作学习活动的基本要素[J].远程教育杂志,2014(01):48-55.

[11] 李静.指向自我调节学习的学生自我评价研究述评[J].全球教育展望,2018,47(08):48-58.

[12] 陈玲,杨丹.基于项目作品的大学生在线同侪评价特点分析[J].中国电化教育,2016(12):52-58.

【责任编辑  孙晓雯】

*该文为江苏省教育科学“十三五”规划2016年度重点课题“智慧教育视域下的创客课程设计与应用研究”(B-b/2016/02/75)的研究成果

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