●刘 霞 朱潇婷 黄蓓蓓 钱小龙
随着新一轮科技革命的深入推进,数字技术已成为个人经济、政治和文化生活的重要组成部分,为创新提供了重要的机遇,也为发展带来全新的挑战。随着数字化、智能化的快速发展以及与教育的不断融合,“如何在数字变革中创造教育的美好未来”成为世界各国共同思考的命题。2021年3月,国家颁布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,明确指出要在十四五时期全面落实“加快数字化发展建设数字中国”,加快数字化转型,促进经济社会的可持续发展,改善人民的生产、生活和管理状况。[1]习近平总书记在党的二十大报告中明确指出,要“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”[2]。2023年2月13日,以“数字变革与教育未来”为主题的世界数字教育大会在北京召开,旨在推动我国教育数字化工作取得重大进展,为世界数字教育发展注入强大的活力和动力。[3]面向未来,党中央把数字教育作为应对危机挑战、开启光明未来的重要举措。
作为国家教育体系的重要组成部分,基础教育的数字化转型受到中央党委和国务院的高度重视。教育部明确提出要加速基础教育数字化、智能化升级,以促进教育现代化发展[4],并已将“国家中小学智慧教育平台”的建设和运营列入了全国教育信息化战略。[5]面向未来,数字化转型将为基础教育提供更为广阔的应用场景,将对我国教育发展产生积极影响。其一,基础教育数字化转型是提升教育质量的必然选择。我国属于人口大国,只有为教育提供数字化、个性化的教育服务,才能满足教师专业发展、学生个性发展、学校管理决策等多方面需求,进而提高教学质量。[6]其二,基础教育数字化转型是优化教育治理的重要抓手,教育治理现代化是国家治理现代化的重要组成部分[7],数字化的兴起可以让我国基础教育的治理更具人性化与科学化。其三,基础教育数字化转型是实现教育公平的有效途径。教育数字化是填补“数字鸿沟”空白,促进教育公平的重要因素。其四,基础教育数字化转型是实现终身学习的有力支撑。随着国家战略的提出,构建终身教育体系已成为当务之急。[8]数字技术的发展将推动“互联网+基础教育”的深入发展,以更好地满足学生个性化学习需求和终身发展需求。因此,数字化转型是基础教育通往光明未来的必经之路。
面向未来,基础教育数字化转型具有重要意义,也需要明确行动目标。为了科学地归纳出更具权威性的行动目标,有必要选取近年来中共中央,国务院、教育部等制定并颁布的相关意见和政策进行文本分析。利用“微词云”在线词频工具进行统计,结合具体的政策内容综合分析出我国面向未来的基础教育数字化转型的行动目标。近三年来,我国基础教育数字化转型的相关政策主要包括《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》《教育部关于加强“三个课堂”应用的指导意见》《教育部办公厅关于开展县域义务教育优质均衡创建工作的通知》《教育部等六部门关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》《教育部等五部门关于大力加中小学线上教育教小学资源建设与应用的意见》《教育部办公厅关于开展2022年“基础教育精品课”遴选工作的通知》等。一方面,词频统计结果显示,“信息化”“数字化”“指导思想”“现代化”“素质教育”“个性化”“教师队伍”“服务体系”“保障体系”“指标体系”“统筹规划”“科学决策”“领导力”“基础设施”“教学改革”“教学质量”等词语在多个政策中屡次出现,这些高频词语一定程度上体现了行动目标的核心内容。另一方面,为了进一步了解高频词语的具体含义,需将高频词语带入相应的政策文本中进行二次分析,领悟相关政策的深刻含义。通过上述两步实践,笔者归纳出了中国基础教育数字化转型的四项行动目标。
转变教育教学理念,重视教育数字化转型价值是基础教育数字化转型的首要目标。在上述政策中,高频词“指导思想”要求全面落实党的教育方针,加快推进教育“现代化”的实施。目前,基础教育的现代化进程迈入数字化转型这一关键阶段,提升数字思维素养、优化教育价值追求是实现教育现代化的前提条件。一方面,新时期“双减”政策在义务教育阶段全面落实,急需重构原有的教学价值观。以“两个大局”为指导,以“五育”为主线,以实现立德树人的根本使命为中心,聚焦中小学学生发展核心素养,为课堂教学减轻负担、提高教学质量、提高教学效益、树导向、办实事、求突破,是新时代课堂的核心价值观。[9]面对新时代课堂教学质量的提升和对创新人才的需求,实施新时代的课堂价值观必须把握数字化转型发展机遇,通过对课堂要素和课堂之间的关系的创新,探索和发展数字化教学新模式,培养具有全面发展能力、能适应未来社会变化的创新型人才。另一方面,实现价值转型有利于深刻认识到大数据时代下数字思维对教育教学带来的积极影响,通过对数据内容的分析与研究,及时地为学生的发展提供更为有利的教育数据基础,推进基础教育数字化转型的总目标。
对教师、学生及教育管理者的数字化能力的培养是数字化转型的基础目标。上述政策中的高频词“素质教育”和“个性化”重视学生的能力培养和个性化发展,2022年版信息科技课程标准更是明确提出要培养学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等数字素养[10];“教师队伍”将教师素养的提升作为重要任务,以满足未来人机协同教学环境的需求,部分师范院校将“数字化教师”作为师范生培养的新方向。[11]首先,作为最大的学习者群体,中小学生需要学习如何在数字时代掌握自己在信息获取和信息处理上的位置及能力,并利用在网络中所处的位置发挥作用、获取资源和进行决策。因此,有必要结合当前我国中小学教育教学实际研究中小学生数字化能力培养的新模式并有效实施。其次,从国际经验来看,教师数字化能力培养是教师发展计划和教师培训计划安排中的重要内容。[12]教师不仅要带领学生完成数字化课程学习计划要求的知识体系,而且要有效运用工具使师生能够从信息共享中受益、获得高质量教育。最后,为了保证数字化的可持续发展,管理者需要能够以最佳方式使用新技术解决问题,以开放包容和开放创新的态度对待技术应用及其影响。
形成数字化治理体系和机制是基础教育数字化转型的系统目标。上述政策中的高频词“服务体系”“保障体系”和“标准体系”均为数字化治理体系和机制的一部分,数字化治理体系和机制需要对服务体系、保障体系、标准体系等进行“统筹规划”,以数据支撑基础教育的“科学决策”。目前,我国基础教育体制是以政府管理为主,基础教育数字化存在“数据孤岛”现象,即数据壁垒突出、数据标准不统一、数据安全存在隐患。因此,数字时代背景下实现治理体系和治理能力现代化就需要深化我国教育信息化发展改革实践、探索出一条具有中国特色、符合新时代要求的现代化体制机制。一方面,坚持用好数字术等手段工具,不断增强中小学教育信息化服务能力,是构建中小学治理体系现代化不可或缺的重要组成部分。另一方面,基础教育数字化治理需要政府、学校和社会各界广泛的参与和配合。其中,政府是核心主导方,应积极推进数字化改革工作,通过搭建教育智慧治理平台、构建教育智慧治理生态系统以及建立健全各部门数字化工作协同机制等方式,提高教育数字化治理的有效性;学校是主要推动者,应充分发挥自身优势,从政府内部及周边开展数字化探索工作,将数字化思维贯穿于学校的各项工作之中;国家应加大对数字化产业的扶持力度和支持力度,鼓励有实力、有经验的企业参与数字产业集群建设,促进数字经济产业良性发展。
构建智慧教育发展新生态是实现基础教育数字化转型的战略目标。上述政策中的高频词“领导力”主要指国家和地区的数字战略与体系规划,“基础设施”指“新技术”下新型基础设施建设、“教学改革”指技术支持的教学法变革、“教学质量”涉及技术赋能的创新评价,这四个关键词均是构建智慧教育新生态的核心内容。其一,国家和地区的数字战略与体系规划是基础教育跨进未来教育的关键步骤。国家要确保提供足够的文化多样性和社会包容性、提供多样化的学习机会、促进学生和教师发展、促进区域合作及国际发展、培养终身学习能力和竞争力。其二,加快新型基础设施建设是构建智慧教育发展新生态的基础。智慧教育与智慧校园建设需要以5G、大数据、人工智能等为代表的新型基础设施来支撑。对基础教育的设施优化应用环境、加强软硬件建设、加快关键技术研发、强化人才支撑、推进区域合作,可以改善“双减”背景下的实践问题。其三,技术支持的教学法变革是构建智慧教育发展新生态的重要途径。在智慧教育的新生态下借助信息技术手段创新课堂形式已逐渐成为推动智慧教育发展、提升教育品质的重要抓手与途径。其四,技术赋能的创新评价是构建智慧教育发展新生态的有力支撑。基于技术优势,从创新评价内涵、评价内容和评价方式等方面全面赋能基础教育的创新评价改革。
面向未来,我国基础教育数字化转型的四大行动目标具有重要的指示作用:实现数字化价值转型需要构建跨学科教育模式,转变教育教学理念;培养师生数字化能力需要加速数字教材改革,促进教学过程转型;形成数字化治理体系需要优化公共服务体系,推动区域教育转型;构建智慧教育新生态需要创新智联教学环境,绘制基础教育新蓝图。
数字化价值转型的实现需要构建跨学科教育模式,转变教育教学理念。作为数字时代下教育的基石与引领者,基础教育亟须提升数字思维素养、优化教育价值追求。一方面,以“学科融合”的方式培养学生跨学科的数字思维。传统学科与数字技术在教学活动中往往相互渗透,学生在学习数字技术时常常能够获得跨学科信息思维方式的培养和训练。为此,基础教育须充分利用数字技术建设跨学科课程活动平台,促进学生在学习数字技术时与相关的各个学科之间开展对话。基础教育还可利用数字化教学平台提供的大量学科学习资源与工具模块供学生进行跨学科学习探索。另一方面,将数字思维培养融入学校教育与社会生活。目前,我国基础教育正从传统教育向数字教育转变。由于传统教育对数字思维的培养多是以“教材为中心”,学生难以获得数字思维的整体体验,难以形成主动学习的意识与习惯。因此,需要积极推动基础教育学科课程与实践课程整合建设,将数字思维培养融入各学科课程和实践活动中。如,在学校的智慧教室中,通过设置相关的数字展示、教学活动与相关实践任务等培养方式进行。同时,鼓励学生积极参与学校管理、学校教学等活动中,并在完成学习任务后获得成就感与满足感。此外,应将传统学校课程理念与新媒体技术相结合,开展学生“走进数字”等活动,引导学生在数字世界中实现价值转型。
加速数字教材改革、促进教学过程转型有利于培养师生和管理者的数字化能力。数字化教材建设是撬动课堂教学数字化转型、实现优质教育资源共享的基础。数字化教材旨在提供一种全新的、能够通过数字终端获取、能够随时更新、记录用户体验的学习资源,其核心思想是开发出一套全新的教科书建设标准,提供一种全新的用户体验、一种有效的用户参与、一个完善的知识图谱、一个完善的平台、一系列的示范性教程,以满足各种实际需求。数字教科书的建设要从编辑加工、内容审核、出版发行、教学使用、平台支持等各个环节实现数字化。目前,多模式数据分析的应用技术与产品尚未完全成熟,而以传统因素为基础的教学还面临着一些瓶颈与阻碍。运用传统的纸质教材、练习本、数字化教材、智能化教学工具和仪器,探索新的教学方式,有助于提高教学效果、减轻学生的负担、培养学生的创新能力。随着世界教育市场的发展,数字教学的市场规模越来越大,在教育领域中使用数字教材已成为一种必然,它能为学校的信息化建设提供新的情景、新的经验[13],也对中小学的内部管理与人才的培养提出了严峻的要求。加快推进我国数字教材的研发工作刻不容缓,这需要建立健全数字教材研究机构,加强相关理论研究,将成果及时转化到实践当中。同时,要加大资金投入,完善数字教材出版发行机制。
优化公共服务体系,推动区域教育转型是形成数字化治理体系的有效途径。农村和偏远地区的教育信息化建设存在严重的制约因素,必须提高国家和地区的教育公共服务水平,以促进我国教育的数字化转型。在全国范围内,为了提高智慧教育水平,应该加强对教育大数据的管理,建立完善的授权、开放、连接和保护机制,促进不同层次的教育公共服务平台和资源平台之间的数据协作。如,国家中小学智慧教育平台在建设过程中不断完善,资源扩充,服务水平不断提高,在为学校提供“停课不停学”支持、促进学生平时的自主学习、改善课堂教学等方面起到了很大的作用。[14]在地区层面上,为了提升教育的数字化水平,可采取如下措施。首先,应该进行整合和优化,建立信息、知识和资源交换机系统,实现各地区机构之间的有效协作;其次,完善国家智慧教育公共服务平台,不断拓展应用领域,提高服务水平和效率;再次,要创新数字化教学资源的开发与共享机制,优化校园内外数字化教学资源的供给,以满足多样化的教学需求;最后,利用智能化技术感知、预测、预警校园安全运营状况,以确保教育的安全性和可持续性。此外,要通过对学生的认知和心理变化进行及时、主动、准确的分析,以及加强对青少年的数字化培训和管理,有效地提升他们的学习能力,并将其作为一种新型的数字治理策略。
创新智联教学环境、绘制基础教育新蓝图是构建智慧教育新生态的重要举措。智慧教育致力于打造一个具有先进技术的学习环境,实现教育系统的自主化,为全球各地的学生和社会提供更加优质的学习体验、更加丰富的课程内容和更加有效的教学方式。随着科技的飞速进步,学习环境正在从封闭转变为开放,这就需要数字化、网络化和智能化的技术支持,以便实现信息的共享、设备的协作、知识的交流和集思广益,使学习过程变得更加便捷、高效、安全。一方面,为了进一步提升校园环境的数字化水平,应该大力推动新一代信息技术的发展,构建智慧校园、智慧教室和智慧生活场所,实现时空与教学的完美融合,让学生在体验中获得更多的知识和技能,从而更好地实现学习目标。[15]同时,打通学校、家庭、社会三个层面的数据与资讯壁垒,改善教学与教学资源的匹配,以达到精准推送,优化教学服务的质量。另一方面,要强化对教育数据的管理。管理教育数据已成为教育信息化的重要组成部分,因此,建立一个统一、安全、便捷的数据大脑,有助于提高教育数据采集、分析、挖掘等处理能力,促进教育数据的有序流动,实现跨地域、跨层级、跨部门的数据共享是当务之急。
为了落实国家关于“推进信息技术与教育教学深度融合”的要求,教育部基础教育司在2020年8月通过遴选、推荐等工作,启动了90个“基于教学改革,融合信息技术的新型教与学模式”实验区,即国家级信息化教学实验区。[16]随着基础教育进入了数字化转型的关键阶段,各地的教学实验区在基础教育数字化转型的道路上均做出了相应的实践并取得了一定的成效(见下图)。
面向未来的中国基础教育数字化转型路径图
在构建跨学科教育模式,转变教育教学理念上,大多数实验区域在尝试建立智能机器人、创客教育、编程教育、人工智能、物联网等课程,并融合多个学科开展项目式学习课程。如:杭州市萧山红垦中学以“未来,我创造”为指导思想,结合当地的实际情况,创新性地将义务教育阶段的十三门基础课程整合成“科创、德创、文创、数创、健创、艺创和世创”北斗七创课程体系,以提升学生的综合素质。为了北斗七创课程能够营造出良好的教学氛围,红垦中学还积极推进相关配套设施的建设,建立了“一园两馆八个中心”的人工智能学习中心。这个学习中心包含了八大中心,分别是机器人乐园、围垦精神体验馆、人工智能实践馆、智能直播厅、智能书法教室、智能搭建室、AI地理实验室、AI科技创新室、AI3D打印教室、AI小王子悦读馆和AI音乐工坊[17],每一个中心都配备了适合不同年龄段的智能教育设备,为学生提供更加丰富多彩的学习体验。在集学、研、展于一体人工智能学习中心,学生可以通过体感互动智能设备形成“艰苦奋斗,坚韧不拔”的红色 AI精神;调动深脑创造源点,组装、编程、调试、展示自己的创意作品和创造过程。总之,红垦学校以人工智能为核心,以科学、信息技术、综合实践为基本课程,通过线上与线下的互联互通,在一至九年级实现了普及课程与拓展课程的全面推广。
在加速数字教材改革,促进教学过程转型方面,多数实验区域采用教室大屏、网络教学平台、电子书包、增强现实技术等设备和技术,以促进课堂教学与信息化深度融合的教学方式。如:深圳市布心小学实现了无线光纤网络全覆盖,建设了一系列的数字化系统,包括数字化课堂系统、数字化图书借阅系统、数字化班牌系统、数字化评价系统、数字化广播系统、数字化放学系统。在数字化系统的基础上,布心小学积极构建了独有的“5E5S”智慧教育新型教与学模式。其中,“5E”指教师的教学五步骤,包括引、探、固、迁、评,“5S”分别指独学、互学、群学、拓学和评学。[18]在“5E5S”教学模式中,数字教材便于收集学生的实时学习情况,大数据对学情进行即时诊断与反馈,弥补了传统教学中动态性弱、参与感差的不足,使教师的教和学生的学有机融合。“5E5S”教学模式对学生和教师的数字化能力有着一定的要求,也给学生和教师提供了数字化学习与创新的机会,潜移默化地提高了师生的数字化能力。下一步,学校期望把“5E5S”的教学新模式进行升华,由实验转向常规教学、从精确到个人化、从基础式到变式,培养一批符合“5E5S”教学新模式要求的新型师资队伍。
为了优化公共服务体系,促进区域教育数字化转型,浦东教育建设“1134”系统,旨在提升公共服务水平,推动教育数字化转型,开发智慧教育新模式。该系统建设“1”张教育基础云网,搭建“1”座教育数字基座,实现统一认证、统一门户、统一数据、统一融合;通过业务驱动、数字赋能,建立智能化教学研训、智能化教育评估、教育治理等“3”类智慧教育的应用场景,并建立完善的网络与信息安全保障机制,确保教育资源的有效利用,致力于为学生、教师、学校以及家庭成员等“4”类对象提供多元化的支持与帮助。[19]浦东新区在“1134”体系的基础上,围绕“环境”“平台”“教学”“评价”四个方面,打通了数据平台与应用系统,构建了学校数字基座;构建管理应用生态圈,推动管理过程的优化;以数字化为基础,运用新技术改造管理过程、开发各种应用管理平台、建设校内数字化基础设施、统一数据管理,助力学生五育并举、全面发展,促进管理更加规范、智慧、高效。浦东正在大力推进数字化转型,以建立一个完整的信息化环境,为学校提供更强大的支持,以实现基础设施的升级,以及数据驱动的精准教学,并致力于推动教育模式的变革、教学方式的优化以及评估机制的创新。通过“1134”体系的推动,浦东新区实现了云网融合、智慧共生教学和智能教育治理的快速转型,为新时代的教育数字化转型提供了一种全新的模式。
在创新智联教学环境,绘制基础教育新蓝图方面,一些试点地区正在利用大屏幕、平板电脑、录音机和直播等技术,根据当地的实际情况,大力推动城乡学校、海岛学校和对口支援地区的薄弱学校之间的联系,并通过同步课堂、专递课堂、名师课堂和双师联盟课堂等方式,实现资源的共享和互补。以衢州市柯城区为代表,其全区义务教育阶段的农村小学均与市内优质学校结成“互联网+”的合作伙伴,共建成23个城乡教育社区。柯城区以浙江省教育社区智慧服务平台为依托,打造了“云”享“数”学智慧教共体平台,并将全国范围内的各种优质网络教学资源进行整合,以特色课程为基础,构建共享式教学共同体,开展线上和线下的教师研修活动。[20]柯城区建立了“云”享“数”学教共体平台专题工作群,进行线上答疑、交流探讨、资源共享、课堂反馈等,组织开展专题研讨培训,并编写教学使用指南和辅导意见。在此基础上,柯城区积极推进“四点半课堂”的应用,建立试点学校,充分利用省教协平台的课程资源,为学生提供多样化的课外活动,将当地的学校与未来社区、未来乡村紧密联系,借助“云”享“数”学教育共享平台的优质资源,实现“线上+线下”的有效整合。通过物联网的智能监测,学生可以在市区学校学到乡村学校的雏鸟孵化过程,观察到当地学校的水培植物;学生也可以在乡村学校获得市区学校的学习资源。
通过分析国家级信息化教学实验区的案例后发现,整体来看,全国各地的实验区都已经认真梳理了自身的基本状况,并且针对存在的问题,采取多种措施,包括加强组织领导、完善体制机制、科学规划、有效执行、加大资金投入,以期有效推动基础教育的数字化转型。在此基础上,我国基础教育数字化转型取得了显著成绩。但是,由于当前数字技术应用的渗透性与持续性不足等原因[21],我国基础教育数字化存在诸多不足。针对四条实施路径在实践中存在的问题,面向未来的中国基础教育应从以下几个方面着手进一步推进数字化转型。
首先,在构建跨学科教学模式方面,跨学科课程的开发有待加强。许多教学内容表面跨学科但实质“拼盘化”。由于缺少必要的资源,许多学校的教师只能自行开发这些课程,导致课程设计不尽如人意。所谓的“跨学科课程”既不属于边缘学科课程,也不是交叉学科课程,更不是严格设计组织过的整合课程,而是多门学科的拼盘式知识内容,学科之间的界限仍旧清晰可见,并未实现真正的知识整合。[22]
其次,在加速数字教材改革方面,数据赋能教育的关键环节有待突破。具体而言,在实验区的数据管理、数字化学习资源的精准推送、人才培养培训、信息化教学研究与成果应用、智能教育评价等方面有待提升。[23]要使数据赋能于教育的关键环节,必须具备一定的知识和技能,教师只有具有一定的专业知识和数字思维,才能自觉地将课堂教学与信息化相融合,从而实现教育环节的数字化转型。然而,目前中小学校在引入专业数据和专业技术人员方面存在困难,自身缺乏培训渠道和相关的数据资源。
再次,在优化公共服务体系方面,区域间发展不平衡问题亟须解决。基础教育现代化目标远大与地方和学校改革动力不足存在矛盾[24],区域间缺乏有效的交流合作机制和典型示范作用。某些实验区的影响力不够强大,推动效果不尽如人意,导致该地区信息化教学改革的步伐缓慢,降低了信息化教育改革的效率。部分实验区虽然建立了相对稳定的协作关系和合作机制,但仍存在常态化长效化合作机制不完善、合作成效不够显著等问题,进一步导致一些实验区缺乏有效的交流共享经验、先进经验引领带动作用发挥不好等问题。
最后,在创新智联教学环境方面,教育新基建的潜能有待被进一步激发。部分实验区在教育新基建的建设过程中存在盲目建设现象,没有充分利用教育新基建为学生提供多样化的学习服务,未能实现资源共享。[25]其原因在于技术潜能未充分发挥,资金投入不足,缺乏后续的运行维护以及对新基建设备、资源、人员等方面未能进行有效的管理和监督。部分实验区虽然构建了以“智慧校园”为核心的智慧校园体系,但在日常管理和应用过程中仍存在许多问题亟待解决,如数据中心尚未完全建成、校园无线网络覆盖率低、网络不稳定等。面向未来,伴随技术的成熟和落地,可以从技术架构、顶层设计、监管机制等方面入手构建元宇宙学校[26],从而推动基础教育的数字化转型和高质量发展。随着数字化转型过程中的实践问题被逐一突破和解决,中国基础教育定会迎来光明耀眼的未来,中国定会迎来生机勃勃的未来!