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海淀教科院院长吴颖惠:教育技术如何助推深度学习?

中关村互联网教育创新中心 • 5 年前 • 224 次点击  

在第五届中国未来学校大会上,北京市海淀区教育科学研究院院长吴颖惠分享了关于学习思想的态度。她表示要充分利用学习技术从建构主义学习走向连通主义学习,促进学生学习方式的转变,从浅层的学习走向深入学习,培养学生的学习力。


吴颖惠 

北京海淀区教育科学研究院院长


以下为吴颖惠发言内容节选

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在今天的论坛期间,有几个词汇反复出现:重构教育、重构课堂、重新认识学习。这是大会提出的基本议题。实际上教育的变革是一个渐变的过程,教育的变革一定基于教育的现实需要,这是一个需求导向。


重新认识学习


教育的一个基本规律就是儿童学习,儿童要获得人类最基本的留下来的知识、经验以及信息。儿童在课堂中要学习各种各样的知识和信息,更进一步,需要把知识和信息应用到生活中间去,来迁移解决生活中各种问题,这就是教育、这就是学习。


教育的核心使命是帮助学会学习。


教育的关键问题是教师(成人)怎样才能帮助学生学会学习?


但是,人类对自身学习能力对了解是极为有限的。近期有一个热点的话题,就是学习科学。学习科学显然是在过去学习脑科学理论、人工智能和现代技术中间出现的一个新型理论。


大家不断地在考虑,像今天上午所谈到的机器人、人工智能超过了人类,那么人工智能最早是人类模仿人的大脑造的一个机器,但是现在突然发现这个机器在某种地方有可能超过人的大脑,这是人类面临的问题。人类在最早让机器向人学习的过程中走入了另外一个环节,人是不是也在向机器学习,这样人类认识产生了一个误区,就是大脑到底如何工作?人的学习到底有什么特点?



现在有一个基本的说法,在教育口叫做“好老师教出了好学生”,但实际在同一个班里好老师也教出了不爱学习的学生。当然每个孩子都要教好这是一个理想的愿望,但实际在同一个好老师的班级里,明显存在着孩子学习的程度和差异。而这种差异的存在其实是对人类自身的学习掌握得可能还不深透。需要重申,学习或者学习科学是一门新生的科学,这门科学将帮助认识人类社会到底是怎么学习的


连通主义下的学习


第二个方面的挑战是技术层面。技术引导了碎片化学习、共享式学习、多样化学习。一直以来人们对碎片化学习都持一个抗拒的心理,更希望学习是系列化的、科学化的,实际上人类目前依据碎片化的学习已经超过了依据系统化方面的教育学习


儿童也是一样,目前从手机上或者从网上获得碎片化的信息,比从正规渠道获得的培训信息还要多,这说明了什么?碎片化的学习值得被重视。目前有些学校里仍然在抗拒着网络和手机的存在,但无论怎样抗拒,这种碎片化学习带来的利益和共享优惠条件已经被广泛利用了。教育不能不关注这些碎片化的学习和共享化的学习。


互联网提供了一个新的空间,这个空间是在过去的物理空间和人类社会空间中衍生出的另外一个空间叫做“信息空间”。这个空间是一种新的场景,也就是虚拟现实的公共服务平台,信息空间包含了新的要素,比如说教育的数据、人工智能,新的关系资源连通、复杂的关系。所以未来的学习可能叫做连通主义下的学习


过去叫建构主义的学习,现在是连通主义的学习,伴随着新形态,新服务模式和新产业。在大社会背景下,需要重新认识学习,学习是什么样子,是怎么发生的。教学帮助学生学习,在过程中必须重视关注技术的作用。在大背景下,人类正在不断探索应如何改变学习、如何重构学习。


深度学习


最早核心素养的提出,希望点明必备的品格和关键的能力。实际上在人的一生中,最重要的一个能力是创新能力,但是个人看法,最重要的能力是学习力。OECD和美国、欧盟、新加坡的所有核心素养一个共性要素,就是学习力,包括在关键品质、关键能力中谈到的认知能力,认知能力就是学习力。可能各个国家对核心素养的表述不一样,但这个核心的要素仍然是学习力,所以学习力是伴随一生的最关键的能力。


指向核心素养的学习


在这种情况下,引出另外一个概念——高阶思维。学习也会变化,一个新的概念叫“深度学习”。最早深度学习的概念来自人工智能技术的发展,源于人工神经网络的研究,深度学习是机器学习研究中的一个新的领域。


深度学习的概念被引入教育系统,与“浅表学习”相对应。教育系统所倡导的深度学习就是不仅仅要教给学生基本知识和基本技能,而是培养学生分析、批判、联想、协作、创造性的开展学习活动,这就是培养学生核心素养的根本内涵。


借助有技术支持的课堂,最容易发生的就是深度的学习,学习的广度、深度都被无限扩大了。技术的确能让深度学习发生,人们需要借助互联网让深度学习在各种资源的基础上,让学习者对知识进行主动批判式的加工,而获得更多基本性的知识。深度学习强调学习的基本思想,除了对知识的了解以外,更为重要的是知识的应用和知识的迁移,这是深度学习所要求的一个基本思想。


人们希望借助深度学习的方式,让学习向纵深延伸,让学习广度和深度不断地扩大。在媒体的帮助下,在各种各样的技术手段帮助下,内容会丰富,那么思想的深度也会加宽加长,思维的深度当然也会加大,这就是所谓的高阶思维。


现代技术帮助学生学会学习


这样的学习离不开现代技术的支持,需要强调,教育是一个渐进的过程,而不是一个彻底变革的过程,在这个过程中要考虑哪些技术能够影响教育,哪些技术能够影响学习。比如说在学习的研究中,必须走需求导向的道路,教育需要哪些技术,这些技术能帮助我们来改变我们的学习。


比如人脑科学的研究,人脑科学的研究证明。在人类的大脑中有两个加工系统,第一个加工系统叫做语言的加工系统,第二个加工系统叫图像的加工系统。在人类获得的信息中间,感觉记忆中视觉的记忆和听觉的记忆都非常重要。过去教育仅仅是一种听觉的记忆,所谓的听觉记忆就是口耳相传的记忆,视觉的记忆非常重要,甚至视觉的记忆跟听觉的记忆同样重要。这个理论说明在课堂教学中间,不仅要靠口耳相传的方式,还要靠大量图像的方式,让孩子加强记忆。



教育对技术的需求并不是高大上的,现在中小学里需要的教育技术可能就是黑板加白板。黑板用来开展口耳相传的教育,借助白板让教育的深度、让学习的深度广度无限扩展。还需要一个互联网的学习环境,儿童在课堂中可以随时查阅资料。比如儿童学习苏轼的诗词,在互联网的环境中,可以同时了解苏轼生活创作的背景。这说明学习的广度和深度都被无限拓展了。借助这样一个技术环境,儿童还能够生成课程,甚至进行无限的扩张,所以当下需要这样的互联网技术。


需要强调,教育不是崇拜技术,但也抗拒技术,教育更希望把有用、成熟的技术引入到课堂教学中间去。比如在当下的教育环境中,需要借助多媒体的技术、网络的技术,来让教学更好地发生。


比如语音技术,机器学习的技术、计算机视角的技术、虚拟的技术,教育需要这样的技术。比如语音识别技术,目前大量的教育教学,比如英语教学、传统文化教学、古诗词教学,都靠教师跟学生之间的互动进行。有些技术公司把唐诗300首变成了音视频资料,把四大名著变成了视频材料或者音频材料,这样的技术若进入教学课堂中间,可以提高课堂教学率。


现代技术重塑了课堂教学环境、教学流程、教学过程、教学效果


再比如虚拟现实技术,有些技术公司是把课堂教学中包括物理、化学、地理、生物中的一些实验虚拟化。有些微观的实验,完全依靠课堂教学是达不到的,需要一些虚拟技术,创造虚拟的学习环境。技术在教育方面的应用,应该考虑到教师是需求方,需要哪些技术?需要网络技术,大数据分析技术,课堂行为分析技术,教学诊断和评价的技术。


哪些技术可以被引入教育


海淀区的应用


海淀区应用得最多的是学习分析技术,教育技术进入教学课堂中是一个漫长的过程,首先需要开展师资培训,没有师资培训教育技术进入课堂是很难做到的。


学习分析技术改变教师的工作方式


第二个方面,教育技术进入教学课堂中是一个审慎的过程,海淀区建立了各种中小学现代技术应用实验室,有独立的交互实验室、学习分析技术实验室等,来逐步达到让技术进入课堂的目的。


第三方面,学习技术能支持个性化的学习,现阶段教育界在关注游戏化的学习,过去总批判游戏,但近年发现很多公司研发了游戏化的学习软件,这会比课堂教学更能激励起孩子的学习欲望。游戏化的学习,设计的学习、机器学习的思想,都能影响到课堂教学。


技术支持下教学的方法也发生了变化,过去教学的基本方法包含的要素是科学的、艺术的。但如今在技术支持下,教学方法不仅是科学和艺术,而且是技术的技艺。导致课堂教学整个流程都发生了变化,在技术支持中,教师在备课中要择优选择内容进入课堂,教学内容跟其他知识点有哪些相关性、关联性。在这种背景下采用什么样的支持手段和教学方法才能支持教学的进行。


最后想说明的是,人类不能不考虑未来的教育是什么样子,也不能抗拒技术,但是在对技术的接受方面仍然是一个审慎的态度。相信在未来教育中,校内教育将与校外教育充分融合、传统教育将与远程教育融合。未来终身教育体系中,技术将是极为丰富的,这样一个教育体系将是协同的、将是共同发展的教育技术。


技术影响未来教育


无处不在的基于泛在互联的智能技术设施;因需而变的集成的、多样的、智慧的新学习场景;开放融合的学习生态;创新的知识和信息网络结构是未来教育的一个基本特征,也是将要面临教育变革的基本方向。


文章来源:中国未来学校实验室


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