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自适应学习驱动着未来教育深度变革

自适应学习驱动着未来教育深度变革

编辑:满分云    来源:小题分网上阅卷系统    发布时间:2021-04-15 23:49    浏览量:

自适应学习系统就是通过教育大数据平台的支撑和学习分析技术的支持,能够让学习者在多维发现、多样选择的基础上,开展“课程分类探究、教学分层递进、个体情景体验、群体合作共享”的自适应学习行动,以实现多元潜能的个性化发展。这些学习行动可以表现为五个层面的样式:(1)基于信息生态的系统学习;(2)基于问题解决的探究学习;(3)基于潜能发展的兴趣学习;(4)基于数据挖掘的反馈学习;(5)基于知识创新的创客学习。

自适应学习技术驱动着课程类型、教学方式、学习形态等的深度变革。

在课程类型方面,有针对每一个学生应该拥有的核心素养而建构的基础型课程,有针对不同发展倾向的学生拥有的个性化素养而建构的拓展型课程,有针对领域资优学生应该拥有的拔尖素养而建构的研究(探究)型课程。

在教学方式方面,有针对结构性学习形态的“结构耦合教学”,有针对模块化学习的“主题定制教学”,有针对创客式学习的“知识创新教学”。

在学习形态方面,有针对基础型课程的结构性学习,有针对拓展型课程的模块化学习,有针对研究(探究)型课程的创客式学习。

自适应学习产品有智能程度之分,区分标准是看它的技术水平是基于人工、基于计算机编程,还是基于人工智能。人工智能自适应在教育的各个环节都可应用,其中教学环节的应用最核心,难度也最大。人工智能自适应教育始于技术,胜于内容,终于效果,学习效果才是竞争力的最终评判要素。我国自适应学习需求巨大,但是起步较晚,与国际上比较成熟的Knewton等产品相比还有很大的差距。国外相当多产品已被证明有效,国内的一批互联网公司正在奋起直追,如乂学、英语流利说、学霸君、科大讯飞、智课网等,都取得了一定的技术突破,相信对中国教育走入智能时代具有巨大的推动作用。

面对教育信息化2.0时代,随着自适应学习理念的普及、自适应学习技术的深化和自适应生态系统的建构,未来学校教育必将走向以学生学习成长为出发点、聚焦点和归宿点的真正意义上的教育,这是教育信息化2.0时代最值得期待的突破。

上海市电化教育馆张治馆长和他的团队在基础教育信息化领域积极探索,以前瞻的意识,充分认识到自适应学习在未来教育生态中所起的重要作用,积极组织专家学者,联合教育类专业公司共同探讨自适应学习的相关理论、路径和实践,希望通过推广自适应学习,来向广大师生介绍交流自适应学习对未来教育的影响,并为自适应学习在中国的创新、实践和应用做出努力。我由衷地为他的这种积极探索称赞,也衷心希望他和他的团队在自适应学习领域的探索之路越走越宽。

教育是民生,也是国计。教育现代化是国家现代化的组成部分,是中华民族伟大复兴中国梦的支撑力量。教育现代化包括教育理念的现代化,也包括教育技术和教育治理的现代化。教育信息化在教育发展过程中作出了不可磨灭的贡献。是教育信息化的发展,推动了教育的改革和发展;也是教育信息化的发展,促进了信息技术在教育领域的广泛应用,培养出了符合信息时代要求的人才。我国的教育信息化,向13亿人民交出了一份满意的答卷。

据教育部有关数据显示,到2017年年底,在教育信息化基础环境、资源、平台、空间、治理水平、信息素养等方面,中国教育信息化建设成就显著,主要体现在六个方面。[1]

一是基础网络环境快速改善,“宽带网络校校通”发展迅速。全国中小学互联网接入率从25%提升到90%,多媒体教室比例从不到40%增加到83%。

二是数字资源建设几何级递增,“优质资源班班通”不断普及深化。“一师一优课、一课一名师”活动参与教师超过1400万人次,形成了1300万节优课资源。信息技术还解决了400多万偏远贫困地区学生因师资短缺而开课不足的问题。

三是个人学习空间快速普及,“网络学习空间人人通”实现跨越式发展。师生网络学习空间开通数量从60万个激增到6300万个,应用范围扩展到各级各类教育。

四是资源和学习平台风起云涌,国家和省级“教育资源公共服务平台”初具规模。数字教育资源服务由分散式服务向全国互通的服务体系转变,注册用户超过6800万人。

五是教育管理快速升级,“教育管理公共服务平台”全面应用。“两级建设、五级应用”的教育管理信息化格局已经基本形成,初步实现“一校一码”和师生“一人一号”。

六是信息能力不断加强,师生信息素养明显提升。近1000万名中小学教师、10万多名中小学校长、20多万名职业院校教师接受了教育信息化培训。

这些成就引来了世界赞许的目光,中国教育信息化也使中国教育在全球教育体系中起到越来越关键的作用,中国教育信息化正不断向世界传递中国智慧,提供中国方案。我们为之雀跃,为之自豪,但我们也清醒地知道,我们未来的责任更加重大,因为时代赋予了中国教育事业前所未有的重任,而教育信息化在信息时代也必将是教育事业发展最重要的路径。中国教育信息化的发展,对我国的教育事业甚至对国力的影响,都至关重要。习近平总书记提出的“让中国13亿人民享有更好更公平的教育”,是中国教育事业的发展目标,也是中国教育信息化的奋斗方向。

人工智能的浪潮已经扑面而来,给教育信息化带来了前所未有的机遇和挑战。如果人工智能介入教育,那学习的过程和方法将会发生什么样的变化?教师、学生、教育管理者该在这个过程中充当什么角色?

经验沉淀下来的智慧,我们应当传承;过程中也有风雨,我们更不该忘记。新的时代即将启程,我们需要沉静下来,才能更理性地反思过去,更清晰地了解现在。我们教育信息化的从业者们,除了应用好历史留下的经验,更要能跟得上时代的脚步,了解信息技术发展的动向,才能真正使教育信息化做到和这个信息时代最先进的技术同步。

人工智能机器人阿尔法围棋(AlphaGO)的改进型大师(Master)挑战人类围棋顶尖高手,以60:0的成绩完胜,给人们带来的震撼已不必赘述。无论我们是惶恐还是期待,我们只知道:未来已来,人工智能时代已来!我们对自己的使命也该有更清晰的认识:利用人工智能,让教育信息化跨入一个崭新的时代。自适应学习作为人工智能在教育领域的应用,人们越来越意识到其对未来教育领域的变革性作用。在传统的教育环境下,受制于环境和条件,师生比例的差距使得师生一对一的教与学很难实现。教育信息化的智能推荐系统,即自适应学习系统,便应运而生。自适应学习技术以计算机技术特别是人工智能技术为重要支撑,能预测学习者在某个具体的时间点要取得进步所需的内容和资源类型。自适应学习是一种新的教育形态。在自适应学习的广泛运用下,整个教育的生态系统会发生改变,“教师教什么,怎么教”将重新界定;“学生学什么,怎么学”也需要重新界定。

自适应学习系统会根据学生的学情进行“自动适应”,为学生提供最合适的学习路径与内容,并且利用大数据和人工智能实施因材施教的教学方式,为广大中小学生提供精准、有效、个性化的课业学习支撑。自适应学习技术为教育领域带来的变革主要有三个方面:首先,提高了学生学、教师教的效率,收集信息与课下互动都变得更加容易;其次,极大增强学习的趣味性,再加上教师适当的指导,有利于培养学生的独立思考能力;最后,通过大数据挖掘、分析和导航,教师可以很快地追踪到某个学生的学习习惯、学习弱点,以及需要补充的学习内容,个性化学习得以实现。

对于学生来说,自适应学习实现了根据每一个学生的特征,能够根据学生自身的能力来适应其学习,最终提高学习效率。自适应学习系统,追求的是一种基于学习者潜能发展的个性化学习。自适应学习中,学生是一个具有自己独特个性的个体,其个性在其在学习过程中的选择得以充分的体现,而不是由学习环境来控制。

对于教师来说,要了解目前教育信息化的发展,以及未来教育新形态的发展,对自己的职业在未来的重新定位有清晰的认识,能调整和重新规划自己的职业发展方向。我们必须对电脑智慧有正确的认识,跟随科技发展的进步,要有一个再认识的过程。未来的发展给了我们无限的遐想:一部分学生能适应“自适应学习系统”,机器完全可以替代教师的大部分工作;不适应“自适应学习系统”的教师,将无所适从。

我们要知道自适应学习技术会带来教育的深度变革,要能运用一些技术改变教学方式。基础教育需要深度变革,我们必须理解复杂体系的运转机制,理解如何使体系变得更好,理解如何成功地推行大规模的变革,理解技术在持续、全面的教育改革中应当起什么样的作用,这都是需要我们深度思考的问题。

在教育信息化的大背景下,自适应学习是认知科学和信息技术高度融合的教育科技手段,是学习者借助自适应学习工具进行更加人性和高效的一种学习方式。想象一下这样的学习情境:学生在学习的过程中,学习工具可以根据学生的认知水平及学习特征推送难度适宜和呈现方式适宜的学习内容,并可以随学生自身的变化不断调整。不同的认知水平、不同的学习经历和习惯、不同的学习风格使每个学习者都有自己的特性。自适应学习的设计中,该如何个性化地契合每一个学习者?适应机制是如何建立的?

自适应学习需要遵循和利用心理学、教育学等多个领域的科学原理和研究成果。同时,它需要大量学习者信息的支持,每一个学习者,既是自适应学习的受益者,又是数据的贡献者。自适应学习工具(平台)在学习过程中充当着“一对一优秀教师的角色。

在技术层面上,它该如何利用庞大的数据信息区别出学习者的类型?如何把认知科学和教育资源细化成海量学习素材?通过什么算法向学习者推送精准的学习内容,建立和学习者高度契合的学习路径?了解自适应学习的个性化适应机制和技术实现原理是我们探索自适应学习道路的必经历程。

教育承载着国家的未来、人民的期盼。发展更高质量、更加公平的教育是时代的神圣使命。教育综合改革有三个维度的价值追求:一是确保最大程度的教育公平;二是追求卓越教育质量体系的形成;三是确保前瞻、前沿和前端的教育创新。自适应学习以一种全新的技术促进了教育公平,促进了教育质量和教育创新的提升。在以不确定性和不断变革为本质特征的知识社会,拥有能够在新情境中学习和解决问题的能力,比掌握已有的事实性知识、程序和技能更有价值。这种受到日益关注的“适应性专长”,被认为是学习者都值得追求的目标。

自适应学习助力未来教育变革。2011年,上海市教育委员会(简称上海市教委)推出中小学生学业质量绿色指标,目的是要变单一评价为综合评价。口]自信心指数、师生关系指数、教学方式指数等以往被忽略的评价指标开始从幕后走向台前,让学生从分数的围墙里走向更宽广的天地。2014年3月,上海在全国率先实现了义务教育的基本均衡,开始全力向“优质均衡”迈进:全面提升相对薄弱学校的办学水平,办好家门口的每一所学校,如何推进教育公平不仅是国家政府及教育部门需要考虑的问题,

企业同样有责任、有义务参与其中。“互联网+教育”时代的教育公平不仅是拥有同样明亮的教室、崭新的课桌椅,而是拥有同样了解世界、联络世界的渠道,同样享受优质的教学资源。

面向学生、教师群体.从成熟的认知理论出发,结合学科特点,通过移动互联网技术整合线上线下学习资源,打造集“自主学习、问题诊断、学习规划、结构完善”于一体的自主学习平台。通过平台跟踪和掌握学生特点、学习行为、学习过程,利用大数据技术,采用科学模型分析出学生的知识缺陷及能力缺陷,帮助教师釆用针对性的教学策略,智能推荐科学的学习路径和学习资源,满足学生“个性化学习”的需要。

教育信息化已经走进自适应学习时代。推广、促进自适应学习在中国的创新、实践和应用,是本次著书的价值和意义所在•期待本书的出版能带给教师更多的思考。


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