教育变革及技术整合研究上海项目 — 研究成果与前景展望 蒋鸣和 上海市教育科学研究院 二级教授 2013年5月29日石家庄.

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1 教育变革及技术整合研究上海项目 — 研究成果与前景展望 蒋鸣和 上海市教育科学研究院 二级教授 2013年5月29日石家庄

2 教育变革及技术整合研究上海项目 教育变革及技术整合研究上海项目 数字化学习与教育变革未来展望

3 英特尔教育变革及技术整合研究上海项目的进展
2011年9月,在上海市教委指导下,上海6所“电子书包”项目实验学校参加了英特尔教育变革及技术整合全球研究上海项目。2013年5月,面向国际国内的研究报告发布,标志着历时一年半的研究已经完成。本项研究的进展已超出项目预期的评价内容和要求,升华为在国际国内专家支持下的信息技术助推学校转型的探索。

4 研究报告的结构与主要发现 研究背景方法 变革背景调研 改变课堂研究 超越课堂研究 技术支持学校转型 人种学研究方法 课堂录像分析方法
挑战与关键 的研究发现 变革背景调研 改变课堂研究 超越课堂研究 技术支持课堂 变革模式及案例 技术支持重构课程 途径及案例 教师、学生、学校变化追踪 教师和学校案例 技术支持学校转型 路线图 技术支持学校转型 学校构建 数字文化愿景

5 来自全球视角的研究评价 Daniel Light博士
Daniel Light博士是美国 EDC的专家,2012年9月,应教育部聘请参加了深圳展演论坛活动后又应英特尔公司邀请从国际视角对研究进行了评估: 从全球化的视角来看，中国的研究还有更多方面 值得关注。这些方面中国的研究者和政策制定者 已经非常了解，经验值得在国际上分享： 上海的研究强调变革创设的是一个完整的技术生 态系统，而不单单是笔记本电脑（如：无线连接、 互动白板和电子资源等） ； 试点学校是教育变革的很好例证，它们反映了学 习范式和技术应用是同步变革的； 上海的研究表明了技术是如何推动和促成变革发 生的，也强调了很多其他的因素。 Daniel Light博士

6 信息技术助推学校转型的路线图 改变课堂 超越课堂 创建学校数字文化愿景 面世21世纪的学生能力发展 专家团队与学校团队的融合 技术支持
技术支持下的自主学习和探究能力 批判性思维能力 合作交流表达能力 改变课堂 精讲多学, 把自主学习和探究活动 “挤进”课堂 让学生在技术支持的丰富的环境中接触、体验、学习、理解和应用知识,积累课程经验 在交互的环境中促进知识的内化 超越课堂 以基于问题的学习和基于项目的学习为课外基本活动形式 创建拓展课程和探究课程,重构现代课程体系 创建学校数字文化愿景 器物文明→话语和行为→理念和思维 带着自己的终端学习(BYODL) 技术支持 云平台 模拟仿真技术 Web2.0技术 学习数据分析技术 教师专业发展 TPACK框架 技术知识 学科知识 教学法知识 专家团队与学校团队的融合

7 从关注教到关注学:课堂录像分析新方法 课堂设计3个观察视角,并用两个机位摄制录像,一个机位专门拍摄一个学生小组
课堂全貌的观察（教师教学行为与学生学习行为） 师生之间与学生之间互动的观察 观察者4名学生（1.好、2.一般、3.较薄弱）。观察并记录每一次课堂提问和小组讨论,观察学生的发言和表现 学生个案观察 选择4名学生，具体观察并记录这4名学生在课堂教学活动中的具体学习行为和学习效果 课后的录像复盘分析

8 上海基础教育的转型 上海学生基本知识和基本技能的掌握位于全球前列, 但是成绩背后是学生沉重的学业负担和学习压力，尤其是学生创新意识和实践能力薄弱。 PISA2009全球测试成绩比较(前10位)

9 重构学生发展目标体系和实施途径 上海基础教育转型核心理念是“为了每一个学生的终身发展” , 重新构建学生发展的目标体系和实施途径 。
面世21世纪的学生能力发展 技术支持下的自主学习和探究能力 批判性思维能力 合作交流表达能力 核心素养 , 数学学科为例,理解和发展8个核心概念:数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想 各学科课程基本思想 学生在技术支持的丰富的环境中体验、学习、理解和应用知识,积累课程经验 途径与方式

10 挑战与关键的研究发现 应用驱动环境建设, 考虑不同区域、不同学校推进数字化学习的差异性, 兼顾规范性和差异性。
上海在2010年实施“电子书包”项目, 项目初期对“电子书包”的内涵没有一个明确的解釋, 这是形起公众意见分歧的起始原因。与传统的教育观念和教育考试评价制度的矛盾, 不同的利益诉求是社会公众意见分歧的深层次原因。要把技术整合的目标及发展路线图通过多种形式告知社会公众, 在推进过程中进一步细化实施方案。 统筹课程、教材、教学、评价与考试改革,全面实施《上海市中小学生学业质量绿色指标(试行) 》, 面向未来,不失时机地开展反映学生能力变化的新的监测方法的试点。 应用驱动环境建设, 考虑不同区域、不同学校推进数字化学习的差异性, 兼顾规范性和差异性。

11 技术支持课堂变革模式 35节课堂案例表明,融入课堂的数字化自主学习和探活动时间平均已达60%,课堂结构发生了质的变化
数字化自主学习和探究活动

12 课例:自然界中的水循环 “自然界中的水循环” 是由上海市洛川中学杜汇敏老师执教的7年级的科学课,课的设计思路是:
把自然界通过水蒸发和液化凝结形成雨的原理假设作为一个完整的问题交给学生探究。 通过做中学设计实验、课堂交互解释实验结果、科学阅读加深理解，让学生自主完成科学探究的全过程。 学生不单学习水循环的科学知识，还体验和学习自然科学探究的方法和过程。 学生的自主学习 学生的小组交流

13 课堂学生能力变化研究的6项关键发现 观察发现2年时间内学生基本养成了数字化环境下自主学习的习惯和能力。
应用技术进行自主学习的成效实验班级之间要大于班级内差异,差异的关键因素是教师教育观的转变和引导的能力。 学生批判性思维能力是在自主学习过程中形成和发展的。 成功课堂案例表明, 以理解性问题和开放探究性问题为学习导向, 又能应用合适的技术构建问题的支架, 学生视野开辟, 敢于求异, 促进了学生批判性思维的发展。 课堂观察发现学生合作沟通能力有了长足的发展,这得益于教师能协调课堂内的学生自主学习和课堂交互活动, 融知识内化于交互过程中。 网上的交互是发展学生合作沟通能力的有效途径,

14 技术支持重构课程的途径 从不定期的基于项目的探究学习活动起步, 经过教师的归纳、提炼、完善, 形成由教师自己开发、自己实施、自己评价的具有学校特色的校本课程, 这是6所项目实验学校重构课程的共同做法。 上海市闵行区蔷薇小学从基于项目学习“从社区到世博园区的最佳出行路线” 起步,通过深化信息技术在教育教学的应用，丰富学生信息化体验，开发了以“学会做人、学会学习、学会生存，学会创造” 为主题的校本课程。 跨学科综合 研究性 课程 学科内容 统整的 拓展课程 以讲授为的 基础课程 项目学习 单学科综合

15 实验学校技术支持重构课程的经验 开展基于项目学习,构建鼓励学生个性发展的平台，让学生在应用技术“做中学”的过程中了解自然，关注社会，把丰富多彩的生活还给学生。 通过学生自主调查及探究，让学生经历体验搜集、分析、整合资料、作结论、发布作品的完整的探究历程。 应用互联网在线讨论交流、共同完成信息收集和分析、合作方式的问题解决等多种交流方式，开辟了学生远程协作学习的新途径。 努力把科学家开展科学研究的思维方式和研究方法提炼成一种学习模式,用于改变过于偏重记忆和模仿的传统敎学模式。

16 在困惑中前行:教师、学生、学校的变化 参与本项目的校长、教师和学生用自己的实践阐述了数字化学习带来的变化, 而变化来自于学习范式和技术应用的同步变革。 实验学校的变化是技术促进教育变革的很好例证，从改变课堂到超越课堂, 每一步都看到了学生和教师实实在在的变化。 变革创设的是一个完整的技术生态系统，而不单单是终端。变革的途径又是多样化的, 不仅需要有一个前瞻的顶层系统设计, 也需要有学校层面的实践创新, 切合不同学校实际的的经验, 才更有普遍的示范意义。 技术促进变革需要有多方面的配套政策干预措施保障, 变革遇到短板瓶颈产生困惑是变革中不可避免的客观现实, 困惑只有在前行中才能逐步破解,实验学校的变化提供了这样的历程。

17 学校数字文化造求一代新人 器物文明 话语与行为变化 互联网一代
教育的使命在于在数字文化环境下重塑一代新人, 他们应具有责任、个性、自主、协作、效率和创新的特征, 成为实现“中国梦”的中坚力量,这将是面向未来构建学校数字文化的愿景。

18 数字化学习的未来发展 现在世界科技发展有4个方面的趋势，第一就是移动互联网、智能终端、大数据、云计算、高端芯片等新一代信息技术发展将带动众多产业革命和创新。 在日趋激烈的全球综合国力竞争中，我们必须正视现实、承认差距、密切跟踪、迎头赶上，走自主创新道路。 习近平:在参加全国政协十二届一次会议科协、科技界委员联组讨论时讲话

19 刘延东:在全国教育信息化工作电视电话会议上的讲话
数字化学习的未来发展(续) 信息技术的深度应用，迫切要求教与学的“双重革命”，加快从以教为中心向以学为中心转变，从知识传授为主向能力培养为主转变，从课堂学习为主向多种学习方式转变。我们必须主动适应这一转变，加快推动信息技术的全面应用，满足学习者的多样化与个性化需要，使教育更加体现以人为本。 刘延东:在全国教育信息化工作电视电话会议上的讲话 “以教育信息化带动教育现代化”，什么叫“带动”？落在后面或者走在同一水平线上都不叫“带动”，只有走在前面并且领先一定幅度，才能起到“带动”作用。 杜占元:在教育信息化重点工作推进会议上的讲话

20 新一代信息技术的进展 2007年开始的新一代信息技术迅速发展,对人类生存和发展方式产生了颠覆性的影响。在教育信息化领域, 进展的标志是构建了使技术场景变为现实的学习生态系统,系统包括三个组成部分: 以移动互联网和智能终端为标志学习的环境建设系统 云平台、社会交互技术、大数据技术支持的个性化和交互学习系统 线上线下学习融合的混合学习模式

21 从计算机教室到BYOD BYOD(自带终端)在未来5年内进入普及阶段.将大大缩短泛在学习的实现进程。
美国著名的IT咨询机构IDC最近把PC、智能手机、平板电脑统称为智能终端, 2011年智能终端的出货量将近10亿台，预计2016年为18.4亿台.占全球70亿人口的27%。 BYOD(自带终端)在未来5年内进入普及阶段.将大大缩短泛在学习的实现进程。 笔记本和移动终端的课堂

22 引爆技术:BYOD Gartner2012年预测的ICT技术创新周期
有待突破的一组短板技术是云计算、HTML5、硅阳极电池、托管虚拟网络和媒体平板电脑。

23 大数据技术在教学中应用 移动互联网网用户发送和上传的数据量达到1.3exabytes，相当于10 的18 次方
美国麦肯錫全球研究所把各行业运用大数据技术进程分为五类,教育行业属第三类,即还存在获取海量数据的系统障碍. 隨着在线学习逐步普及, 应用大数据技术研究学习行为和学习成效的关系, 在此基础上构建学习者需求分析系统和学习成效监测和评价系统,必将丰富学习理论,大大提高教学的效率。

24 从PC时代到WEB2.0:互联网的发展 越来越真实的互联网，正越来越智能

25 社会交互技术的进展 网上交互已成为人们最常用的交流方式,中国新浪微博已有5亿用户,微信有1亿用户.
基于六度空间假说的网络社区,当用户人数增长到数千万级的规模时，互联网的1%原则的副作用此时会越来越大（即1%的人创建内容，10%的人可能与其互动，另外89%的人只会浏览）,不足以支持深层次的学习交流 基于150人定律的网络社区Path将用户关系限制在紧密联系的人群之间，用户关系相对稳固，避免了混乱而冗杂的关系管理成本。用户活跃度相对较高。

26 网络社区Path

27 大数据分析构建全新的学习需求分析和学习监测系统
学习方式的全面变革 翻转课堂带来教学结构变革 新一代信息技术带动了全球数字化学习的迅速发展, 线上线下学习融合的混合型学习方式将形成全新的学习范式,标志是微课程和翻转课堂 数字化学习 微课程带来学习內容和方式变革 学习社区带来交互方式变革 大数据分析构建全新的学习需求分析和学习监测系统

28 微课程 Khan是以微课视频形式进入基础教育数字化学习的,但Khan学院已远超出微视频的范围: 大数据技术支持的学习行为分析系统,
由知识地图引导的学习成效监测和反饋系统 微视频形式的课程 微课程不能等同于微视频,针对一个知识点或一个专题的学习,以问题为导向，应用技术构建问题解決的情景和支架,学生在情景中开展个性化学习,是微课程的一种泛在形式。

29 微课程、微內容与微学习 微课程（microlecture）这个术语并不是指为微型教学而开发的微内容，而是以知识建构为理论基础、以在线学习或移动学习为学习方式的微型课程。它具有具体的课程结构，并不仅仅是简单的演示。 微学习（microlearning）区别于微课程，微学习处理相对较小的学习单元以及短期的学习活动。指的是微观方面的各种学习模式，概念以及过程。 微内容（microcontent）主要和学习内容方面相关随着Web2.0技术发展，微内容一词被赋予了新的认识和语义特征。微内容可能来自一封邮件、一则网络新闻、一个即时短信、一篇刚更新的博文、一段网上对一本新书的评论、一个Wikipedia中新增的词条、图片、视频…… 微内容主要致力于学习的内容，微学习主要指学习的组织形式（或小型学习型组织或个人），微课程主要是指一种新型的学习模式。

30 从学习资源到微课程 教学资源建设的一个误区是把资源建设的过程和资源应用过程人为地割裂开来，静态的教育资源库建设本质上是不可持续的工程。 微课程就是要把教师和学生的课程经验融入素材资源之中，把学什么和怎样学结合起来，基本素材资源融入个性化和多样化的课程经验后，才能适应不同学生的差异化学习的需要。 适应当代社会快节奏特点,微课程十移动学习解决了用碎片时间学习问题

31 翻转课堂:一种自主和交互学习结合的混合模式
翻转，是指教育者赋予学生更多的自由，把知识传授的过程放在课外，让大家选择最适合自己的方式接受新知识；而把知识内化的过程放在课内，以便同学之间、同学和老师之间有更多的沟通和交流。 翻转课堂的核心思想是学习个性化和知识内化的交互性,先学后教,以学定教, 变革教学结构具有普适意义。 翻转课堂的应用要应时应地应人制宜 乔纳森·伯格曼阐述颠到课堂

32 教师专业发展的价值取向 1986年,美国著名的教育家舒尔曼針对教师一般教学法培训中存在的“学科缺失”,提出学科教学法知识PCK（Pedagogical Content Knowledge) , PCK将之前具有广泛适用性的教学法知识向具体学科知识的“教学转化”，具体到每一个学科，选择最适合学科特点的教学法。 2006年，針对技术整合过程中对教师应该知道什么关注较多,而对如何整合关注较少的弊端, Mishra和Koehler采用基于设计的研究,在PCK的基础上提出了整合技术的学科教学法知识TPACK这一教师知识框架 。 Lee Shulman Mishra和Koehler

33 “1对1数字化学习” 的TRACK内容框架

34 线上线下学习融合的的学习模式 学习个性化和知识内化交互性,构建自主和交互学习交替的混合学习模式
以微课程作为课程形式,实现课程资源与教学过程的融合 基于交互式电子白板的面对面双向交流和基于web2.0技术的在线交流相结合的混合型交互方式 以学习行为和学习成效分析为基础的学习需求分析和学习监测评价模式 以TPACK为框架的教师专业发展模式 1

35 数字化学习的成效 斯坦福大学国际研究所关于革新教和学的最新研究发现:学生成绩差异90%不是由于学生本身的差异,而是由于学生在课堂上完成课堂学习活动导致的。 美国教育部2010年对50项研究成果的多元分析发现,在线环境中学习的学生比传统面对面教学环境中的学生总体成绩要好, 采用在线和面对面的混合型教学的优势高于面对面教学和在线教学。 Metiri指出:技术发挥作用的准则是整合内容,探究和分析以深化学习,高质量的教学,一切都与评价相关。

36 教育信息化的重大转变 长期以来,由于教学模式整体变革的滯后,技术在教育中往往是碎片化的应用,技术的潜力远没有发挥,技术对教育产生的革命性影响甚至还没有破题。 教育信息化从技术的碎片化应用转向由新技术支持的学习范式变革驱动,技术对教育产生的革命性影响已经初见端倪 ,技术和教学过程的融合成为教育信息化的内驱动力。

37 结语﹕我们需要教育的阿凡达 这是一个教育复兴的时代。尽管我们已经知道来自多方面的任务与挑战，但我们似乎仍囿于墨守成规用划一的方式去解决问题。教育信息化需要像卡梅隆拍摄阿凡达那样另类实验去探索我们的创新之路。 改写自Leslie Wilson的数字化学习环境博客