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智慧教育:教育信息化的新境界
2013年12月31日 07:09 来源:《电化教育研究》2012年12期 作者:祝智庭 贺斌 字号

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作者简介:

  作者简介:祝智庭(1949- ),男,浙江衢州人。教授,博士生导师,主要从事电视理论、远程教育、教学资源与环境建设研究。E-mail:ztzhu@dec.ecnu.edu.cn,华东师范大学上海市数字化教育装备工程技术研究中心,上海 20006;贺斌,江苏教育学院南通分院,江苏 南通 226100

  内容提要:智慧教育是经济全球化、技术变革和知识爆炸的产物,也是教育信息化发展的必然阶段。智慧教育是教育信息化的新境界、新诉求。它需要以智慧学习环境为技术支撑、以智慧学习为根本基石、以智慧教学法为催化促导。智慧教育也面临着许多机遇和挑战。

  关 键 词:智慧 智慧教育 智慧学习 教育信息化 新境界

  引言

  目前,“智慧教育”的声音渐近渐响。从文献资料检索来看,韩国、马来西亚、澳大利亚及名企IBM给予较高关注,国内的相关研究机构、学术报告和宣传媒体不时出现类似概念。然而,不少的智慧教育概念多出于企业炒作,国际学界鲜有系统深入的研究,对智慧教育的追本探源和系统梳理遂成为本文研究的重要动因之一。我国教育信息化正由初步应用融合阶段向着全面融合创新阶段过渡,无论从国家地区的宏观层面、学校组织中观层面,还是学习者个体层面来看,教育信息化都是一个平衡多方关系、创新应用发展、追求卓越智慧的过程。

  智慧教育是经济全球化、技术变革和知识爆炸的产物,也是教育信息化发展的必然阶段。本文拟对智慧教育、智慧环境、智慧学习的基本关系进行梳理,并提出智慧教育的理解图式。分析认为,智慧教育要落地生根、开花结果,需要以智慧学习环境为技术支撑、以智慧教学法为催化促导、以智慧学习为根本基石。

  一、智慧与智慧教育

  1.什么是智慧与智慧教育

  在中文语境中,智慧是“能迅速、灵活、正确地理解事物和解决问题的能力”。[1]在英文语境中,智慧是用Wisdom[2]一词表示,剑桥在线词典对智慧的解释是:“利用知识经验作出好的善的决策和判断的能力”(Ability to Use Your Knowledge and Experience to Make Good Decisions and Judgments)。由是观之,首先,智慧是一种高阶思维能力和复杂问题解决能力。智慧离不开基础知识技能的必要支持,但更强调“辨析判断、发明创造的能力”。[3]“反思的、批判的、创新的”[4]三个层次的智慧乃是哲学之所爱(哲学被认为是爱智慧的学科或领域)。其次,智慧的精神内核是伦理道德和价值认同。智慧是利用你的成功智能、创造力和知识以达到“共善”(Common Good)。[5]即智慧就是在一定时空框架下,追求利人利己的“善益”(Goodness)。最后,智慧强调文化、认知、体验、行为的圆融统整。智慧具有多个构面(Facet),它具有完整的“可预知(能够更加准确地预见和预知)、可达成(期望自己能够达成既定的目标)、可定义(能够自行定义价值和意义)”等三项能力。[6]

  智力(Intelligence,亦曰智能)是智慧(Wisdom)的基础,但不等同于智慧。智力是指人认识、理解客观事物并运用知识、经验等解决问题的能力,包括记忆、观察、想象、思考、判断等。[7]智能是学习、理解和判断的能力,或者是通过推理获取观点的能力。[8]可见,智能传统观侧重于脑内认知和信息加工的能力。加德纳则进一步发展了智力观点,他将智力从单纯的语言和逻辑测验引向更为复杂和开放的文化经验以及问题解决和制品创造能力。智能是“在特定文化背景下或社会中,解决问题或制造产品的能力”。[9]解决问题的能力就是能够针对某一特定的目标,找到通向这一目标的正确路线。文化产品的创造,则需要有获取知识、传播知识、表达个人观点或感受的能力。显然,智力强调认知、推理、决策和问题解决能力,它主张一种较为纯粹的理性思维能力。智慧则更加强调(默会)知识、智力、创造力的综合运用以及心智运算向外部实践的转换,重视伦理道德和价值观在学习、生产和生活实践中的引领作用。

  智慧是人类先天遗传与后天环境交互作用的结果,而后者对智慧的作用更为巨大。因此,需要创设良好的学习环境和社会环境,不断促进学习者的智慧发展。信息技术在学习环境创设方面具有得天独厚的优势,非传统的班级授课环境所能企及。随着现有“数字土著”(指出生于20世纪80年代末、90年代初及其以后的年青一代人)成长以及新生“数字土著”的诞生,他们的学习风格、认知方式、行为模式、情感模式与“数字移民”存在根本性区别,客观上要求新型的学习环境和教学方式,以契合“数字土著”们独特的学习方式、体验方式以及价值取向。因此,信息时代、知识时代的智慧教育(Smart Education)与农业时代、工业时代的智慧教育(Education for Wisdom,实为“求智教育”)在基本内涵、方法手段、支持环境上存在显著差异。从目前国际上用词习惯来看,Smart Education主要是指技术支持的智慧教育(Education for Wisdom with Technology)。Smart一词首次被解释为“智能型,并具有独立工作的技术设备”。[10]“智慧”主要有两层含义,一是对事物认知的识见,二是对事物施为的能力,而这种识见和能力均具有创新的特点。因此,本文所指的智慧教育专指信息技术支持下的为发展学生智慧能力的教育,并虑及国际用词习惯,用Smart来代替WiseWisdom一词(文中Smart也译作“智慧”,有人译为“灵巧”、“机智”、“机敏”等),即Smart Education。

  国内外对智慧教育的系统研究较为鲜见,相关的认识亦尚无定论。一种较为流行的观点认为,智慧教育[11](原文主要指Education for Wisdom)是一种最直接的、帮助人们建立完整智慧体系的教育方式,其教育宗旨在于,引导你发现自己的智慧,协助你发展自己的智慧,指导你应用自己的智慧,培养你创造自己的智慧。我们认为,信息时代智慧教育的基本内涵是通过构建智慧学习环境(Smart Learning Environments),运用智慧教学法(Smart Pedagogy),促进学习者进行智慧学习(Smart Learning),从而提升成才期望,即培养具有高智能(High-Intelligence)和创造力(Productivity)的人,利用适当的技术智慧地参与各种实践活动并不断地创造制品和价值,实现对学习环境、生活环境和工作环境灵巧机敏的适应、塑造和选择。因此,发展学习者的智慧是智慧环境、智慧教学和智慧学习的出发点和归宿。

  2.智慧教育当代溯源

  信息化环境下的智慧教育可以追溯到钱学森先生早在1997年开始倡导的“大成智慧学”,他提出的英译名称为“Science of Wisdom in Cyberspace”,[12]Cyberspace乃是网络交互信息空间的总称,足见钱老预见到信息化对智慧发展的关键作用。

  对于推进智慧教育(Smart Education)最具影响力的国际事件当属IBM的智慧地球战略。2008年,时任IBM首席执行官的彭明盛(S. J. Palmisano)在所作的报告——《智慧地球:下一代领导议程》[13]中首次提出了智慧地球(Smarter Planet)的概念。“智慧地球”表达了IBM对于如何运用先进的信息技术构建这个新的世界运行模型的一个美好愿景。借助新一代信息技术(如传感技术、物联网技术、移动技术等)的强力支持,地球上“几乎所有东西——任何物理对象、过程或者系统——都可以被感知化、互联化和智慧化(Instrumented,Interconnected and Infused with Intelligence)。”[14]人类世界也随之转变,正朝着更小、更平、更智慧的方向演进。

  “智慧地球”思想渗透到不同领域中,不断催生出许多新的概念,如智慧城市、智慧医疗、智慧交通、智慧水资源、智慧电网、智慧教育等。以智慧城市为例,它是“利用新一代的信息技术,以互联网、电信网、广电网等网络基础为特征,把城市里面的各个组成部分整合成一个平台,然后用智慧的概念达到安全、高效、和谐、绿色和智慧的目标”。[15]2009年9月,美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个“智慧城市”。在“智慧”无处不在的大背景下,智慧教育破茧而出。IBM认为智慧教育的五大路标为:学生的技术沉浸;个性化、多元化的学习路径;服务型经济的知识技能;系统、文化和资源的全球整合以及教育在21世纪经济中的关键作用。[16]

  3.智慧教育图式建构

  智慧教育的真谛就是通过利用智能化技术(灵巧技术)构建智能化环境,让师生施展灵巧的教与学方法,使其由不能变为可能,由小能变为大能,从而培养具有良好价值取向、较高思维品质和较强施为能力的人才。

  智慧具有“双重词性”,既可充当动词(学习作为运用智慧的过程),也含有名词的含义(智慧作为学习的一种结果),即智慧既是目的,也是手段。智慧教育的基本假设是:以先进的、适宜的信息技术作为基本支持,设计开发各种新型的、能适应各种特定的学习教学需求的智慧学习环境,利用计算系统或其他智慧设备分担大量繁琐的、机械的、简单重复的学习任务,引导学习者将更多心理资源(如注意力、工作记忆、动机系统)投入到更为复杂、更有价值、更需智慧的学习任务中,有利于发展学习者的批判性思维、创造力、协作能力、平衡能力以及问题解决能力。总之,促进智慧发展既蕴含一种朴素的教育哲理,也代表一种有益的教育主张。Prensky提出“数字智慧”[17]是21世纪能力差异的重要维度。他认为,“数字智慧”有两层含义:一是利用数字技术获取认知力(超出人类先天能力的那部分)中产生的智慧;二是谨慎使用技术以增强人类能力的智慧。技术本身无法取代人的内在能力,数字时代的聪慧者应当能够把心智能力和数字能力恰当结合。诚如Prensky所说,“只有通过人类思维与数字技术的不断交互才能达到数字智慧的水平”。

  图1是理解智慧教育的基本图式,描述了智慧教育、智慧环境(智慧计算是其核心技术)和智慧教学(包括Smart Teaching和Smart Learning两方面)的关联性。根据不同的尺度范围,可以划分出不同的学习空间,如智慧终端、智慧教室、智慧校园、智慧教育云等。根据学习的情境和方式的不同,可以将智慧学习分为个性学习、群智学习、泛在学习、入境学习(情境化投入性学习)等。

 

  图1 智慧教育的理解图式

  二、教育信息化需要智慧与创新

  教育信息化是一个开放的、复杂的巨系统工程,需要全球视野、开放思维和战略眼光。既要登高望远——把握世界教育信息化的最新潮流与走向,从中吸收和借鉴有益之处;更要脚踏实地——立足我国教育信息化的基本实情,尊重教育信息化的规律,积极探索切实发展之路。探索一条具有中国特色而又接轨国际的教育信息化的发展道路需要圆融智慧、创新精神以及刚韧毅力。经过十多年的大力推进,我国教育信息化建设取得巨大成绩,但还存在一些不容忽视的问题。当前问题主要表现为:(1)缺失大脑,即缺乏贴近产业实践的战略规划与顶层设计;(2)缺失引擎,即缺乏创新和核心成果孵化平台与基地,新技术、新设计难以有效转化为教育服务;(3)缺失链条,即完整健康的产业链仍没有形成,难以实现教育信息化产业的可持续发展;(4)缺失标准,即教育信息化产业缺乏规范引领机制和统一有效的市场标准、测评标准和绩效评估标准;(5)缺失人才,即能够胜任专业技术岗位、管理岗位和领导岗位的对口型人才相对不足;(6)缺失环境,即优质的、协作的、开放的教育资源和学习环境严重缺乏。[18]杨宗凯教授认为目前教育信息化面临的主要问题是:意识问题、机制问题、经费问题、队伍问题。[19]这一系列问题的解决,不能单靠各个机构和部门条块化地自行解决,而是需要从高端和源头抓起,加强国家对教育信息化的全局性引导,发挥专家学者、管理者、资深教师和名企代表的集体智慧,加强顶层设计和系统架构设计;同时还需要打破各级学校和教育部门与社会机构、公司、企业之间的“屏障”,鼓励自下而上多方参与、平衡多方利益以及协同增效,发挥市场在技术研发和资源配置等方面的积极作用;利用“时间差”、“空间差”和“人际差”规则,引入总成本概念(TCO)一次性做3-5年规划,改善信息化建设投资结构。当前,我国的教育信息化正处于初步应用融合阶段(2015年),力争用十年时间(到2020年)进入全面融合创新阶段。[20]教育信息化需要在智慧中促进创新,在创新中发展智慧。2012年3月13日,教育部正式颁布《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》[21](下文简称《十年规划》),标志着未来十年教育信息化顶层设计与战略构想的正式出台。其中,无论是总体战略、发展任务、行动计划,还是实施要求,无不具有里程碑式的开拓意义和实践智慧。《十年规划》将指导思想确定为“坚持育人为本,以教育理念创新为先导,以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础,以学习方式和教育模式创新为核心,以体制机制和队伍建设为保障,在构建学习型社会和建设人力资源强国进程中充分发挥教育信息化支撑发展与引领创新的重要作用”。由此可见,教育信息化的创新主要集中在教育理论创新、基础设施创新、学习方式创新、保障机制创新等方面。这一系列重大创新要坚持以学习者为中心,恰当利用信息技术和学习资源引起学与教的方式的深层变革,为促进学习者的智慧发展提供了难得的机遇和条件,智慧教育已然成为教育信息化的最新追求。

  三、智慧教育作为教育信息化的新境界

  1.智慧教育是教育信息化的新境界

  智慧教育主张借助信息技术的力量,创建具有一定智慧的(如感知、推理、辅助决策)学习时空环境,旨在促进学习者的智慧全面、协调和可持续发展,通过对学习和生活环境的适应、塑造和选择,以最终实现对人类的共善(对个人、他人、社会的助益)。智慧教育充分体现了“以学习者为中心”的思想,强调学习是一个充满张力和平衡的过程,揭示了“教育要为学习者的智慧发展服务”的深刻内涵。

  智慧教育是当代教育信息化的新境界、新诉求。智慧教育是素质教育在信息时代、知识时代和数字时代的深化与提升,是培养面向21世纪创新型人才、智慧型人才、实践型人才的内在需求。21世纪的世界是平的、小的、开放的、智慧的。物联网技术将人与人、人与物、物与物之间联系一起,嵌有智能芯片的任何物体可以“善解人意”,让整个地球变成最大的学会“思考”的“全球大脑”。这有利于学习者协同工作、优势互补,让每位学习者更加专注于感兴趣的任务。人的注意力是最宝贵的资源,应该让它集中在用户要完成的任务,而不是管理、配置硬件和软件资源上。[22]身于智慧学习环境中,学习者可以借助智慧终端,通过无缝接入方式访问互联网络,快捷提取所需的知识信息,选择适宜的网络服务,将有限的注意力和心理资源投入到更需要它们的复杂的和高价值负载的学习任务之中,直接参与问题定义、形成方案和行动实践的过程,不断发展学习者应变复杂情境和问题的智慧能力。

  当我们倡导智慧教育时可能会遭到这样的诘问:难道有过愚笨教育吗?我们的问答是:Yes!无论过去和现在,国内外教育实践中都存在诸多愚笨的教育现象。试为愚笨教育画像:凡是拒绝因材施教、抹杀个人特性的教育是愚笨教育;凡是以书本知识为上、忽视实践能力发展的教育是愚笨教育;凡是故步自封、不能与时俱进的教育是愚笨教育;凡是割断历史文化、不能继往开来的教育是愚笨教育;凡是自我封闭、不能主动面对国际挑战的教育是愚笨教育。此类现象,不胜枚举。虽然教育的本意是让人们脱离愚笨和愚昧,但教育过程中的愚笨现象却总是挥之不去。

  2.智慧教育以智慧学习环境为技术支撑——设计者视角

  (1)智慧学习环境基本内涵。智慧学习环境是以先进的学习(如学习心理、学习科学)、教学(如建构主义教学观、学习环境设计理论)、管理(如知识管理)、利用(如可用性工程、人因工程)的思想和理论为指导,以适当的(现代)信息技术、学习工具、学习资源和学习活动为支撑,可以对全面感知学习情境信息(如环境信息、设备信息、用户信息等)获得的新的数据或者对学习者在学习过程中形成的历史数据进行科学分析和数据挖掘,能够识别学习者特性(如学习能力、认知风格、学习偏好等)和学习情境,灵活生成最佳适配的学习任务和活动,引导和帮助学习者进行正确决策,有效促进智慧能力发展和智慧行动出现的新型学习环境。

  (2)智慧学习环境的首要任务是促进智慧能力发展和智慧行动出现。信息加工心理学研究表明,人类的注意和工作记忆(容量只有7±2个组块)是有限的心理资源,注意力直接作用于对外界刺激的选择定向,工作记忆是信息编码的发生地。每一位学习者应该增强学习的自我监控能力,主动将这些宝贵的心理资源更集中地应用于问题解决、批判性思维、创造变革、智慧决策等相对复杂的信息加工活动之中。因此,在智慧学习环境中的学习者,要将绝大部分心理资源集中于复杂知识技能学习、劣构问题解决、专题项目设计等需要投入高阶思维和高度智慧的学习任务,而在机械记忆、事实辨认、自动化加工等方面则相应地减少注意和认知投入。智慧学习环境的一个重要任务是能够主动感知学习者的学习能力、学习风格、动机水平和学习任务等重要信息,将低水平操作、简单记忆等简单的、结构化的、非挑战性任务交由计算机代理,让学习者将更多时间和精力集中在复杂的、非结构性、挑战性任务之上。

  (3)智慧学习环境的基本特征。IBM认为,以学习者为中心的智慧教育系统,一般具有:面向学生的适应性学习项目和学习档案袋;面向教师和学生的协同技术和数字学习内容;计算机化管理、监控和报告;学习者所需的更优的信息;学习者随处可用的在线学习资源。[23]Yong-Sang Cho认为,智慧教育的组成包括:开发与采用数字课本、提升在线课堂与评估(变革教育系统)、加强教师能力建设(教师角色)、教育云基架与平台开发(增强学校基础设施)。[24]总的说来,智慧学习环境要突显以下基本特征:①具有全面感知学习情境、学习者所处方位及其社会关系的性能;②基于移动、物联、泛在、无缝接入等技术,学习者随时、随地、随需地拥有学习机会;③设计多种智慧型学习活动,降低知识记忆成分,提高智慧生成与应用的含量;④提供丰富的、优质的数字化学习资源供学习者选择;⑤基于学习者的个体差异(如能力、风格、偏好、需求)提供个性化的学习诊断、学习建议和学习服务;⑥记录学习历史数据,便于数据挖掘和深入分析,提供具有说服力的过程性评价和总结性评价;⑦提供支持协作会话、远程会议、知识建构、内容操作等多种学习工具,促进学习的社会协作、深度参与和知识建构;⑧提供自然简便的交互界面/接口,减轻认知负荷。

  (4)智慧计算是各种智慧环境的核心技术。技术行业已经从先前的主机计算(Mainframe Computing)、个人计算(Personal Computing)、网络计算(Network Computing)进入一个技术革新和成长的新的阶段——智慧计算(Smart Computing)。[25]智慧计算将比以前变得更加复杂——整合了硬件、软件、网络等技术要素。之所以称作“智慧”是因为在现有技术基础上增添了实时情境感知和自动分析等新的性能。这样做的结果是,技术可用于感知周围世界发生了什么,分析有关风险和可能的新信息,提供选择方案以及采取行动。由于软件架构创新、后台数据中心操作、无线宽带通讯与小型强力的客户端联网设备的彼此融合,让这些技术以前所未有的方式一起工作,解决更加智慧和复杂的问题。例如,医院使用的电子病历利用率较高,可为病人提供更好的治疗。一般将智慧计算划分为5A阶段[26]:感知(Awareness)——关注泛在设备(如传感器、GPS、智能卡)和3G无线网络;分析(Analysis)——集成的商业智能和专业的分析软件,用于部署由感知设备收集的实时数据;抉择(Alternatives)——利用规则引擎和工作流,以自动方式或者人工审核确定替代的行动来应对异常;行动(Actions)——利用综合的关联和适当的流程应用程序,主动采取行动以减轻威胁或捕捉机会;审核(Auditability,可理解为溯因)——利用每一个阶段的活动的数据,记录发生过的事件并分析其相符情况和改善情况。总之,智慧计算集成了新一代的硬件、软件和网络技术,它为信息技术系统提供对现实世界的感知和先进的分析方法,以帮助人们对替代方案和行动作出更明智的决策。

  (5)智慧学习环境设计的贯一性应用。贯一性原则是Hannafin在开放学习环境(OLEs)设计时所极力倡导和运用的一种创新思想。贯一性设计(Grounded Design)是指“建立在有关人类学习的已有理论和研究基础之上的一系列过程和步骤的系统化执行”。贯一性方法(Grounded Approach)强调核心基础和假设的精致协调,强调方法手段与其认识论内在一致。[27]学习环境贯一性应用既是贯一性设计的自然延伸,也是学习环境在促进学习与教学方面的信度和效度验证的内在需求。学习具有显著的情境性、社会性、真实性、建构性、实践性,在很大程度上需要不同的学习环境与之相适应。因此,贯一性原则有一条朴素的假设:如果学习环境设计的核心基础、基本假设和方法手段之间精致协调,学习环境能够按设计时的基本要求加以应用,那么学习环境就应该是成功的。“如果一个学习空间按创造者设想的方式使用它,这个空间可被视为是成功的。”[28]显然,贯一性方法不提倡和假设某种特定的认识论和方法论对设计具有内在的优先权,而是提供了一个思维框架、设计框架和检验框架。比如,智慧教育认为,智慧是对知识(特别是默会知识)、成功智力和创造力的恰当运用,保持分析性智力、创造性智力和实践性智力的平衡与张力,根据当时的情形,对环境(尤其是新异环境)作出适应、塑造和选择行为,最终实现个人—他人—组织三方的助益。可见,智慧是个性化的、情境化的、动态平衡的,这必然要求智慧学习环境的设计要素以及要素之间的关系要与智慧能力培养和智慧行为生成保持内在一致,让促进学习者的智慧全面、协调和可持续地发展成为一种可能。需要说明的是,对智慧学习环境的实际应用效果的评估不能沿用过去的方法,需要重新设计和制定评估方案和量规。

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