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智慧校园中的智能教学

2021-06-24袁丽容曾飞云陈永婷

中国信息技术教育 2021年11期
关键词:智慧校园挑战大数据

袁丽容 曾飞云 陈永婷

摘要:本文以通过智慧校园的各项特点和所用的关键技术为依据,在考察了相关的智慧校园教学后,对智慧校园中的教育大数据、无缝学习、个性化的教与个性化的学、结果评价与过程评价的有机结合等智能教学的相關内容做了相应的探讨。

关键词:智慧校园、智能教学、大数据、挑战

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2021)011-0096-03

当前,是教育信息化的热点。这三个概念中都存在“智慧”二字,并且是一步步细化的,“智慧教育”是最宽泛的概念,“智慧校园”是“智慧教育”的基础,而校园的主要阵地是教室,因此“智慧教室”是“智慧校园”的集中体现。由于学校的主要任务是教学,所以本文主要关注智慧校园中的“智能教学”。

● 智慧校园的概念及其内涵

智慧校园是一个完整的系统,涵盖现实的校园和虚拟的校园两个方面,是虚实结合的新型校园形态。[1]智慧校园的“智慧”则主要表现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面[2],而本文认为,智慧校园最主要的体现在于教师的智慧教学和学生的智慧学习。智慧校园中的“智慧”二字是具有双重性含义的,智慧既是目的,也是手段[3],智慧校园的建设是目的和手段的统一。“智慧是目的”主要是指发展学习者的智慧,培养创新创造能力、批判能力、问题解决能力等高阶思维能力;而“智慧是手段”主要是指教育的智能化,即运用各项智能技术来增强和提升教师的教学能力和学生的学习能力。要想实现发展学习者的智慧这一目标,就必须借助于智能化的教与学(智能教学),当然,智能教学也在很大程度上依托于智慧管理和智慧生活等方面。而本文主要探讨的内容就是智慧校园中的智能教学。

● 智能教学的相关内容

1.全方位的教育大数据——智能教学的基础

智慧校园的一大特点就是“海量的数据支撑”,这些数据将会是教学的基础。另外,智慧校园中的数据既海量又全面,所谓的“全面”是针对学生个体而言的,这是因为,智慧校园可以通过物联网和移动互联等技术,搜集学生的各项数据,包括学习行为数据、身体状况数据、个人成长数据等。海量且全面的数据将会是智能教学的基础。一方面,这些数据既是教师制订教学计划、选择教学策略和教学资源的依据,也是教学起点分析、学习者特征分析的基本依据,全面的前期分析,是教师进行个别教学的基础;另一方面,教师也需要依赖这些数据对学生个体进行全面细致的评价,从而有针对性地推送学习资源和进行个别指导。

数据固然重要,但是数据的产生不是一蹴而就的,它需要时间的积累,才能形成海量且全面的数据。也就是说,在智慧校园中,用于搜集和分析数据的系统须具有自适应性,能够实时调整和分析数据。如何在没有数据的情况下,进行初步数据的搜集,实现数据的零启动,这需要依托广大教师在以往教学工作中所取得的经验和积累的少量数据。

2.无缝学习——智能教学的学习过程

智慧校园可使用校园移动互联技术和物联网将所有软件系统和硬件设备进行连接,实现校园网络的无缝互通,使得各种信息能够实时传递。而在这样一个网络互通的环境下进行的学习也同样是无缝的,学生在校园的任何时候任何地点都可以进行学习。高效迅速的网络通信可以使得学生能够随时与教师和同学进行交流,可以有效地开展在线协作学习等。另外,目前大多数家庭和公共设施都已经实现了无线网络覆盖,因此这种无缝的学习还可以延伸到校园外。而且学生还可以根据自己的兴趣爱好组成学习小团体,互相督促促进学习。

在无缝学习环境下,教师则可以通过无缝互通的网络,随时随地查看学生的学习行为数据,分析学生的学习行为,依据这些数据,在合适的时间有效地推送学习资源。另外,教师也可以利用无缝的网络随时随地进行备课和学生学习监测等。

3.个性化的教与个性化的学——智能教学的个性化教学

智能教学要实现智能,则教学必须是个性化的。个性化教学不应该只是教,而应该包含“教师个性化的教”和“学生个性化的学”两个层面。在智慧校园中,教师是如何实现个性化的教,学生又是如何实现个性化的学的呢?

教师个性化的教主要依托于学习分析技术对搜集到的教学数据进行系统的分析,这里的分析包括对全班学生的总体情况分析和学生个体情况的分析。在经过教师的专业化解读后,形成对学生总体和学生个体的全面认识。在全面认识的基础上,教师可以针对个别学生的情况进行指导或推送有针对性的教学资源。智慧校园是一个开放的学习环境,支持扩展资源环境、实践环境和空间环境。在这样的环境下,教师可以根据需要开展教学,充分体现个性,并逐渐形成具有充分体现个人特色的教学风格。

学生个性化的学主要体现在学生学习的自主性、随时性、自定步调等方面。智慧校园是一个网络无缝互通、环境全面感知的开放学习环境。这样的学习环境能够支持学生进行随时随地、自定步调、自我组织的学习。学生能够依据自己的需要选择学习资料,组成学习小团体。学生有不同的学习风格,有些倾向于阅读文本,有些则倾向于看图案或视频;有些喜欢独立学习,有些则喜欢与学习伙伴进行合作学习。而在智慧校园中,学生学习的形式和学习材料的形式都可以自由选择,学习的所有行为都会被感知,形成完整的学习行为数据,以便系统进行分析以及供教师进行教学评价和备课。

在智慧校园中,学生的个性被充分体现,并以数据的形式进行记录和分析,教师通过对相关数据的分析,能够准确把握学生的特点,从而开展个性化教学,并创造性地解决学生学习中出现的问题。可见,学生个性化的学促进教师个性化的教,而个性化的教又促进学生的学习进一步个性化。在这个过程中,师生是教学相长的。另外,智慧校园为师生提供了个性化服务,这也为个性化教学提供了有效的支持。

4.结果评价与过程评价的有机结合——全面的学生评价

在以往的教学过程中,往往注重结果评价(如家庭作业、单元测试、期末考试等),而过程的评价始终是评价的薄弱环节。在以往的课堂教学中,对过程的评价往往采用学生自评、小组互评的方式进行,这些方法虽然能够在一定程度上评价学生的学习过程,但具有很强的主观性。而在智慧校园中,可以通过全面的环境感知,搜集所有学生个体的学习行为数据,将学习过程数据化,从而做到对学习过程进行量化分析。另外,智慧校园中所收集的学生数据是全面的,它不仅仅是学习过程数据,还包括身体状况数据、校园活动数据等。因此,在评价学生时,看到的是一个完整的人,他有血有肉,而不再是某次课堂回答问题的表现,也不是某次测验的成绩。结合学生的学习过程数据和结果评价数据进行综合评价,可以形成对学生客观、真实,且较为全面的评价。另外,在解释学生的学习行为和学习效果时,教师还要结合学生各项其他数据(如身体健康数据、家长反馈数据等)进行合理的解释,这样的评价才是对学生客观、真实、全面的评价。

智慧校园将会是未来校园的形态,在这样的校园中如何进行教学工作是值得探讨的,同时,这样的校园形态也对教师提出了新的要求和新的挑战。

● 教师所面临的挑战

1.要彻底转变角色

在智慧校园中,教师的角色发生了改变,即从知识的传递者,变成了学生学习指导者、帮助者。在以往的教学中,教师只是将知识传递给学生,建构知识的任务往往交给学生自己。而现在,教师的主要任务是如何调动学生的能动性,促进学生积极建构知识。因此,教师的作用更大了,并且更艰巨了。

2.要成为研究型创新型人才

首先,智慧校园的目的是发展学生的智慧,培养高阶思维,这就要求教师要改变过去的教学习惯,使用更智能更有启发性的教学方法和手段。其次,智慧校园除了学生个性化的学习,还包括教师的个性化教学,要想取得良好的教学效果,必须调动自身的主观能动性,利用校园的各项资源和工具,积极主动地发现并解决教学中存在的问题,力争成为研究型创新型的教学专业人才。

3.要提升自身的信息技术能力与素养

智慧校園是教育信息化发展到一定程度的产物,是高度信息化的体现。作为一名教师,要紧跟时代步伐,自觉提升自身的信息技术能力和素养,学会使用校园中的各项软硬件设备。

4.要掌握学习分析技术

智慧校园会通过物联网和移动互联等技术获取大量的数据。利用学习分析技术对搜集到的数据进行分析,其结果会对教学产生指导意义。因此,教师要学习分析技术的相关知识,懂得如何分析和解读其中的信息。

参考文献:

[1]于长虹,王运武,马武.智慧校园的智慧性设计研究[J].中国电化教育,2014(09):7-12.

[2]王运武.“数字校园”向“智慧校园”的转型发展研究——基于系统思维的分析思辩视角[J].远程教育杂志,2013(02):21-28.

[3]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012(12):5-13.

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