新型信息化学习生态系统视域下深入推进区域教育信息化研究*

王 兴 ，孙祯祥

（1.浙江广厦建设职业技术学院，浙江 东阳 322100；2.浙江师范大学 教育学院，浙江 金华 321004）

一、引言

信息技术发展日新月异，给经济社会发展带来了深刻的变革。借助信息化推进教育改革创新、提高教育质量、实现教育现代化已经成为每个国家关心的课题。我国目前正处于教育信息化发展的重要阶段，国家非常重视教育信息化对教育现代化的支撑和引领作用，《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》特别指出“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择”。《教育信息化 “十三五”规划》也明确要求“推动形成基于信息技术的新型教育教学模式与教育服务供给方式，提升教育治理体系和治理能力现代化水平，形成与教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，充分发挥信息技术对教育的革命性影响作用”。

区域教育信息化从区域的层面出发，改变以学校为单位孤立地开展教育信息化建设和应用工作的局面，提升决策、管理层次，已成为我国教育信息化系统发展的重点和关键环节。“三通两平台”工程（即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通，教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台）建设是当前区域教育信息化建设的标志性工程，很多地区都通过“三通两平台”工程建设开展区域教育信息化应用，有力地推动了区域教育信息化发展水平，提高了教育质量，促进了区域教育公平，并为学生的个性化发展创造了重要条件。笔者通过实地调查发现，在现有基础上继续深入推进区域教育信息化发展还存在一些关键问题亟待解决。本文以新型信息化学习生态系统为视角，从系统层面审视当前区域教育信息化存在的问题，在厘清区域教育信息化学习生态中的主体和环境生态因子、教育活动过程的核心要素等组成、相互关系以及如何有机结合、扩展和融入到个体成长中的基础上，深入探索区域教育信息化有效的推进原则与发展策略，对推动区域教育信息化持续发展有一定的现实意义。

二、新型信息化学习生态系统的内涵与特点

生态是指某一个特定时空下生物与环境的总体，是一种有利于生命发生、存在和发展的总体关联。教育生态学认为教育是一个有机、复杂并且统一的系统，由多个有层次的生态因子组成，个体在与系统环境因子的不断交互中获得知识并不断成长。信息化学习生态系统是传统教育生态系统的发展和补充，充分利用信息技术支持合作、知识共享。开放和适应性技术的发展以及环境的演变，有助于个体与生态系统因子之间相互作用和信息流动，提高学习效率和绩效。

本文从教育生态学的基本观点出发，认为学习生态系统是一个由学习共同体及学习环境构成并自成一体的有机整体，该实体中的人与人、人与环境等元素之间围绕知识的转化进行不断的动态交互。[1]其中学习共同体是生态系统的主体，由学习者和助学者（包括教师、辅导者、管理者以及专家等）共同构成的团体，学习环境包括传统的现实环境和虚拟的信息化环境。[2]新型信息化学习生态系统结构如图1所示，其中生态环境因子包括硬件环境、软件环境、管理环境以及人文环境。硬件环境和软件环境都是教育信息化所需的基础设施。硬件环境包括网络设备、教与学终端等。软件环境包括系统软件、应用软件以及学校教学资源等。管理环境主要是指能够促进、引导学习共同体利用信息技术进行教学，并能够对教学活动针对性地进行干预和控制的环境，主要包括信息化组织架构、教学管理监控体系和评价激励机制等。人文环境指学习共同体与软硬件环境进行交互过程中所依赖的教学文化、学习氛围、学习规范等，是学习共同体成员增强归属感与团体认同感，并形成良好教学关系、群体规范以及提高教学效率的重要软条件。[3]

图1 新型信息化学习生态系统

学习生态系统功能的实现依靠学习共同体成员之间以及学习共同体与环境之间的交互，具体表现为能量流、物质流以及信息流的流动和交换。其中，能量流主要是知识、理念、资金等，物质流主要是指技术、设备、人员等，而信息流主要是指结构化的知识信息流和互动信息流。整个信息化学习生态系统中，信息流的运动是核心，物质流循环和能量流传递都服务于信息交互功能。[4]向学习共同体成员传递有利于个体成长、符合个性化需求的信息是教育生态系统中最基本的要求。

教育活动是教育生态系统通过交互实现育人功能的核心过程。柯林斯认为教育活动的过程包括责任、期望、内容、教法、评价、地点、文化和关系等八大要素，[5]分别对应的是谁是教育的责任主体、教育的根本目标是什么、教育的内容、教育的方式方法、怎么评价教育成果、教学地点、学习的文化氛围以及师生关系。如表1所示，新型信息化学习生态系统与传统的学校教育生态系统相比，两者的教育活动要素有明显的差别。新型信息化学习生态系统中教学的主要责任主体是个人和家长，根本目的是为了学生的个性化成长，给每个学生适合的教育，教育的内容不局限于学科知识，更重要的是要能够学会自主学习和培养终身学习的能力，教育的方法更注重多种形式的互动，评价方式强调基于大数据的过程性精准评价，教学的地点可以是校内外、家庭以及社会场所等，学习的文化氛围不限于同伴，可以跨年龄、跨阶段，有共同的学习目标形成的学习共同体，师生关系也将发生重大变化，从传统的以教师为中心转变为以信息技术为互动媒介、以学生为中心的师生关系。

表1 教育生态要素的对比表

相比传统的教育生态系统，新型信息化学习生态系统更具有多样性、开放性和智能性：

（1）生态的多样性，包括生态主体的多样性和生态环境的多样性。信息化学习生态系统的主体虽然也是学习者、助学者等形成的学习共同体，但是学习者可以是跨年龄、跨阶段的多个成长阶段混合，助学者可以是家长、教师、社会群众，也可以是在线教育公司、公共资源共享平台以及教育大数据分析公司等社会机构。和传统学习生态系统相比，信息化学习共同体不受学校等地域限制，和学校外部联合组成的学习共同体反而是更常见的生态主体形式。另外，信息化生态环境也更具有多样性，网络技术、移动技术、传感器技术以及可穿戴设备等信息技术手段与传统教育环境融合形成混合的复杂的生态环境形式，不断丰富已有的生态环境，促进了生态环境的多样性发展。

（2）生态的开放性。一方面，信息化使学校原有“围墙”的隔离作用不断削弱，物理空间被打破，教育机构更加开放，教育生态系统也更具有开放性，每时每刻都与外界进行能量和物质的交换，信息流的运动更加频繁复杂。另一方面，教育信息化时代的到来，学校应用信息技术，主动融合新技术与教育的意愿和能力都普遍不足，也迫使学校打破原有的封闭结构，更多地利用外部智力资源，促进学习生态系统更加开放。这种开放性使信息化学习生态系统更具有活力，资源也更加丰富，能够为学习共同体所有成员创造更加多样性，也更有生命力和健壮性的学习生态环境。

（3）生态的智能性。新型信息化学习生态系统以学习共同体的学习和发展为中心，围绕个性化成长的需要，利用移动互联网、大数据、云计算、虚拟现实以及人工智能等信息技术对传统的教育生态系统进行智能化重构，通过汇聚、整合、挖掘、利用教育大数据资源，形成有利于多形式交流互动、自主协助探究以及具有智能感知能力的学习生态系统，能够支持智慧教学发展的需要。具体的智能性体现在以大数据为基础的学情分析，实现“以学定教”的精准教学决策；以人工智能、虚拟现实等为基础建立的仿真教学环境，无障碍地进行全时空的深度交流互动，促进交互体验的智能化；通过建立全过程嵌入式精准的动态评价机制，实现根据动态的教学评价结果，对学习共同体成员智能化推送相应的资源。

三、从学习生态系统的角度分析区域教育信息化发展中的主要问题——以浙江东阳市为例

笔者对“国家教育云”平台规模化应用首批试点城市之一的浙江省东阳市进行了实地调查和问卷分析，实地走访城区、乡镇的中小学5所，并在全市范围内开展网络问卷调查，共收回问卷1057份，其中有效问卷805份。通过数据整理分析、实地走访、座谈与访谈等形式，结合文献资料研究，从学习生态系统的角度，对东阳当前区域教育信息化发展过程中存在且具有一定代表性的问题进行分析，主要有以下几个方面：

（1）生态平衡结构性失调，缺乏适宜的管理环境和人文环境建设投入，共同体建设不健全。从能量流和物质流的分配来看，目前东阳还主要停留在以软硬件建设为核心的低级别信息化生态系统建设阶段，比如2016年度大约3000万的教育信息化经费投入中，用于生态系统中数字化校园和多媒体教学环境等硬件环境建设、更新以及日常运行的占66.5%，用于网络学习空间建设与教育应用以及用于购买、开发或支付教学资源和平台使用费用等软件环境建设的占22.8%。对网络研修社区、名师工作室等教师研修共同体的支撑费用占3.1%，用于促进教师教学创新应用技术，提高教师应用水平和教学质量经费占7.6%。东阳作为“国家教育云”平台规模化应用试点城市，从2012年就开始“三通两平台”的建设工程，但是建设周期结束5年后，仍有将近九成的经费还是投入在软硬件环境的建设与运维，而对生态系统中管理环境和人文环境投入占比仅一成。同时，软硬件的利用率并不高，例如每个学校建有录播教室，但91.8%的教师每学期使用录播教室均少于5课时。如图2所示，在对当前教育信息化应用最大制约因素的调查中，受访者认为东阳当前最大的制约因素是教师的“个人精力”和培训，其次是软件环境中的教学资源，再次是硬件环境中的网络和终端设备，说明能量流、物质流的供需关系是不协调的。当前这种“激进式”教育信息生态系统建设模式容易过分夸大软硬件环境的作用，而忽略学习者以及学习共同体在生态中的主体作用。另一方面，信息化学习生态系统中学习共同体中助学者应该包括家长、教师、社会群众以及社会机构等一系列成员和利益相关者，但是在实际建设中，只重视教师的信息化教学和应用能力建设，对学生、家长、社会群众、社会教育机构并没有纳入学习共同体的建设范畴，造成共同体主体部分缺失，而无法形成一个广泛高效的生态系统。

图2 在教育信息化教学过程应用中当前受到的最大制约因素统计

（2）常态化情感性交互缺失，学习共同体之间以及学习共同体与环境的交互效果欠佳。交互是教学生态要素作用于学习者个性化成长和发展的关键途径，交互效果是衡量区域教育信息化发展质量的重要指标，目前生态系统在交互方面也存在一些问题。首先，认知和情感是学习者参与学习的两个基本维度，而当前教育生态系统的建设往往只考虑通过交互实现学习者认知能力的培养而忽略学习者的情感交互和情感学习。理想的信息化生态系统能够实现随时随地、多元化以及群体性的认知和情感交互，而事实上，往往因为受限于环境、理念以及生态中其它因素，信息化学习生态系统中学习者常态化的情感交互缺失，使学习者产生学习的孤独感和无助感，降低学习效率。调查发现，能够适时通过信息平台对学生学习进行过程性评价和总结性评价，并将结果及时反馈给学生和家长的教师仅占36.7%。其次，直接交互渠道利用率低，没有达到预期效果。东阳每位教师和学生都有“国家教育云”平台网络空间账号，截至2017年底总共开通16万个空间，但是用户活跃率仅为18%，说明只有部分学校部分师生在真正利用网络空间，而且调查发现主要功能限于上传课件或者发日志。另外，网络空间支持家长和社会群众的角色，而开通这类空间的用户还不足100个，信息化学习共同体建设仅限于教师和学生。基于云平台的教育应用是实现学习共同体与环境交互的根本途径。东阳“教育云”平台中现有应用40多个，其中使用最广泛的应用比如“智慧课堂”、“浙江微课网”等用户量也不过1000人左右。对家长的调查中，52.4%的家长认为更应该在平台增加更多“家校交流”的应用服务，位列需求调查第一位。师生之间、家校之间利用平台中各应用进行实际教学交互并没有实现常态化、普遍化。

（3）生态进化功能丧失，没有健全的外因和内因协同作用机制，学习共同体建设、培训不到位，教师信息化领导力缺乏。任何生态系统要有适应外部环境的变化能力，也要有自我进化升级的能力。首先在内因方面，按照联合国教科文组织（UNESCO）信息技术教育应用指标，[6]结合对东阳市以及汶川县的实际调查研究，可以判断东阳基本处于应用到融合阶段，而汶川还处于起步到应用阶段，但是两者生态系统中家长、教师、学生、社会群众等学习共同体中利益相关者的满意度差别明显，前者平均满意度在73.7%，而后者平均满意度在90.1%。利益相关者满意度不一定和信息化发展阶段成正相关关系，但是至少说明东阳教育信息化生态系统中利益相关者等生态主体的建设并不到位，这对生态系统的进化发展是极其不利的。另外，教师在信息化教育中起主导作用，在学习共同体中的地位非常重要。调查发现83.7%的教师有信息技术培训经历，大部分能够进行信息化常规应用，但是独立制定信息化教学目标并有效实施、设计符合现代教育理念的信息化教学过程、完成信息化教学创新比赛、动态收集过程性评价结果并分析、主动寻求学校管理者及领导对信息化教学发展的支持等系列指标问卷结果体现教师领导力非常匮乏，只有不到32.3%的教师认为自己能够在多数情况下做到，这严重限制教育信息化生态系统的进化。其次在外因方面，生态系统外部流入的能量流、物质流和信息流没有很好地促进生态平衡和生态发展。大部分县域的区域教育信息化规划与建设都是参考或者照搬发达城市的建设模式，而没有从本地实情出发，根据自身能量流、物质流和信息流的特点和流入规模进行合理的分配和利用，并且在促进生态进化的限制因子上缺乏针对性的资源投入。

四、新型信息化学习生态建设视域下区域教育信息化发展新途径的原则与策略

1.推动区域教育信息化持续发展的生态学原则

从新型信息化学习生态系统的角度，所有策略点的提出与实施首先需要遵循一定的生态学原则，主要包括整体性原则、平衡性原则、关联性原则以及阶段性原则。

（1）整体性原则。根据教育生态学的观点，整体性应该包括两个层次的含义。第一，区域教育信息化学习生态系统是区域教育生态系统整体中的一部分，其建设必须符合区域经济社会发展现状以及区域教育发展的整体规划，且能够有力推动和促进区域教育生态全面协调发展。第二，区域教育信息化生态系统自身是一个完整的整体，内部的各生态因子是信息化学习生态的有机组成部分，且要能促进信息化生态系统的发展与提升。

（2）平衡性原则。平衡性是生态系统的一个关键特性与基本要求，要保持信息化学习生态系统的平衡必须协调好教育信息化及其结构、功能之间，以及物质流、能量流与信息流之间的相互关系和影响，使生态系统同外部以及内部生态因子之间进行物质、能量和信息的交换保持有序性、高效性和持续性，形成区域信息化学习生态系统的动态平衡。这需要根据对生态系统中各生态因子发展情况以及系统的健康衡量指标进行动态监控，并根据监控结果，教育信息化规划工作者对信息化学习生态系统进行自觉调控和优化。

（3）关联性原则。生态系统同外部环境是相互关联的，生态系统内部的生态因子之间也都是相互关联的，所以在区域教育信息化学习生态系统建设与发展过程中，必须要从全面和联系的观点出发，准确把握生态系统中内外部生态因子之间的联系和影响，找出生态系统中的有利因子和限制因子，切不可顾此失彼。避免在生态系统环境因子建设中，过度重视软件和硬件环境，而忽略管理环境和人文环境，以及在学习共同体建设中，过度重视教师，而忽略教育信息化技术管理人员、学生、家长以及社会群众等成员，或者只重视交互的形式与手段创新，不注重交互的有效性、实用性，常态化实施的可行性差、成本投入效益低等情况频繁出现。

（4）阶段性原则。按照生态系统理论，生态系统通过与外部物质、能量和信息的交换以及内部的自我组织过程逐步由建立之初的不稳定无序状态逐步发展到稳定有序状态，并且不断朝着更复杂、功能更强大的方向进化。按照联合国教科文组织信息技术教育应用指标，教育信息化学习生态的发展也应该包括起步、应用、整合和变革等四个阶段。生态系统建设者应用发展的眼光看到教育信息化建设过程中存在的问题，根据当前所处的发展阶段确定建设目标和建设内容，而且积极引导生态系统中学习共同体成员适应信息化环境的变化，同时也要能推动信息化生态系统的进化。

2.新型信息化学习生态建设视域下深入推动区域教育信息化持续发展的策略分析

根据以上分析，整个生态系统受到外部物质流、能量流和信息流的重要影响，合理分配和利用这些外部资源对信息化学习共同体、学习环境等生态因子的多样性和健康成长关系重大。通过第三方在生态系统外部建立合理客观动态有效的评价体系，对生态系统的运转和健康状况进行实时检测和评价，能够及时发现信息化生态中的有利因子与限制因子，为生态系统的发展策略的适时调整提供依据。另外要有外因和内因协同作用促进生态系统持续进化的有效途径和保障机制。因此，如图3所示，在遵循整体性、平衡性、关联性、阶段性等原则的基础上，新型信息化学习生态建设视域下深入推动区域教育信息化持续发展的具体策略包括以下几点：

图3 深入推动区域教育信息化持续发展的主要策略

（1）合理利用外部物质流、能量流和信息流，提升区域学习共同体和学习环境的建设内容及建设质量，在保持生态系统平衡的基础上不断优化生态环境，满足生态多样性和开放性要求。首先，注重泛在型学习共同体建设，丰富并优化传统学习共同体的结构和组成。学习共同体由学习者和助学者共同组成，广义上的助学者可以是教师、家长、社会群众等人，也可以是学校、社会单位、教育机构等组织，既可以是区域内的也可以是区域外的，只要是能够通过互联网建立有效联接并能够与学习者组成共同体，帮助学习者成长的都可以纳入建设范围。例如，本区域与其它优势区域之间、区域与社会教育机构、学校与学校之间、教师与教师之间、学生与学生之间都可以有计划有目的地建立学习共同体，并且要开展相应的专项应用能力培训，为丰富交互的途径和提升交互效果创造条件。其次，注重人文环境和管理环境的建设，提升生态系统的内涵和发展的可持续性。软件环境和硬件环境的建设主要就是通过购买产品，能达到立竿见影的效果，这在区域教育信息化发展的起步和应用阶段是非常重要的，但是区域教育信息化持续深入发展到融合和变革阶段，则需要把更多的外部资源投入到人文环境和管理环境的建设上，保障信息化生态的可持续发展，而软件环境和硬件环境的建设则应该把关注点集中在生态持续进化过程中暴露出来的限制因子的改进上，这就需要建立以应用为导向装备管理系统，将教育装备管理技术与教育教学真正结合起来，解决信息化软硬件“配、管、用、修”四个维度的问题，实现教育装备管理的智能化、现代化，信息化应用管理决策的科学化、精细化。

（2）改进交互的手段和方法同时注重情感交互，促进教育过程要素的实现以及信息流的高效运动，真正实现信息化环境下育人的目的。教育生态系统通过各生态因子特别是学习共同体之间和学习共同体与学习环境之间的相互作用而实现育人的目的。信息化生态系统中的交互主要是通过应用软件实现的，而且大部分情况下是利用互联网异地进行的，这和传统教育生态系统中的面对面交互存在重大的差别。首先，要改进交互的手段和方法，促进学习者的多样化、个性化成长。很多现有的应用软件脱离合理的教育过程，和信息化教育生态要素的理念不符，无法实现常态化、智能化、人性化的交互，很难真正达到信息化生态系统中的育人效果。因此，结合区域实际，企业和区域教育部门深度联合开发，基于人性化教育过程优化应用软件是非常必要的。而且要基于统一接口的云平台开展应用服务开发，包括自主的项目化学习，分层的数字化学习，精准的教学评价以及个性化成长分析等交互手段满足学习者个性化、多样化成长需要，促进生态系统智能化发展。其次，要注重信息化生态中的情感交互，充分考虑学习共同体教学的真情实感，将教育过程中的情感培养作为信息化学习的重要组成部分。当前信息化学习中普遍存在情感交互缺乏，影响学习者信息化环境中的学习效率和学习兴趣，增加情感交互的途径和方法已经迫在眉睫。以学习者为中心进行网络课程设计与开发，同时支持线上线下混合式复杂环境下的学习，能增加学习者与助学者面对面交流的机会。另外，适应互联网发展形势，互送虚拟礼物、发送“弹幕”等能够促进情感交互的新形式都可以引入信息化学习中。

（3）建立健全区域教育信息化生态系统动态进化机制。首先，提高学习共同体的信息化应用能力和区域教育信息化管理人员、校长、中层团队、教师的信息化领导力是信息化教育生态系统不断向更高层次进化的根本内在动力。特别是教师作为信息化教学的主导，在教育信息化生态系统进化中扮演着最重要的实践主体角色，不但要求能够自主开发符合信息化生态特点的教学资源，而且能够根据学生特点和课程内容创设信息化教学环境并持续改进，还能够独立制定信息化教学目标并实施。[7]同时将家长和学生的信息化应用能力的提升也作为学习共同体建设的一个关键环节。每个学校都要系统地、常态化地提供信息素养教育，鼓励学生通过网络空间、社会性软件及多种信息技术工具开展信息化学习，并培养良好的网络使用习惯和安全意识。积极引导家长树立信息时代的现代化家庭教育观，多形式的家校互动促进学生信息化素养的提升。通过强化信息技术发展与教育现代化的关系、共同建立区域信息化生态发展愿景、信息化领导力专项培训等途径，不断提升区域教育信息化管理人员、校长、中层团队、教师的信息化领导力。[8]其次，要建立有利于生态系统进化的管理环境与人文环境，包括良好的教育信息化应用管理制度、文化氛围、激励机制等。

（4）在生态系统外部建立合理客观动态有效的评价体系，对生态系统的运转和健康状况进行实时检测和评价，包括生态系统健康评价体系、区域教育信息化绩效评价体系等。评价体系是区域教育信息化持续推进策略实施情况、是否有效的判断手段，也是对生态系统不断进行改进的依据来源，在区域教育信息化持续发展过程中有着重要的地位。信息化学习生态系统虽然是人造的生态系统，但是也和自然的生态系统一样，需研究信息化学习生态系统的综合特性。区域教育信息化生态系统的健康指标评价体系应该包括：①活力。区域信息化生态系统中一个时期内信息交互的数量，比如区域教育平台中网络空间数、产生的教学资源数、交互频次、受外界关注次数等。[9]②多样性。学习共同体的类型、泛在型学习共同体的数量、共同体的差异性、软硬件环境的多样性等。③影响力，主要是对周边区域信息化生态系统的影响力，包括被其它区域生态的认可、引入、参考、学习的次数。④抗压力。区域信息化学习生态系统受内外不利因子干扰后的恢复速度、负荷能力等。区域教育信息化绩效评价体系则能够很好地反映本区域教育信息化建设绩效以及与其它区域之间的差异。教育信息化是一个复杂的系统化工程，其建设、实施和应用是一个动态发展的过程，因此理想的区域教育信息化绩效评价应该是依赖于多维度、多层面以及多阶段的评价指标体系。当前很多学者以区域为对象建立了教育信息化发展水平检测指标体系，[10][11]本文作者后续将在前人研究成果的基础上，从学习生态系统观出发，强调利益相关者的满意度以及教育信息化发展的阶段特性，对区域教育信息化绩效评价体系开展持续深入研究。