教育信息化,走进信息化教育。

智慧学习空间的教学应用及建议

请您记住我们的地址:http://www.xxhjy.com

摘要:文章首先从硬件、功能、技术、服务四个维度界定了智慧学习空间的内涵,梳理了智慧学习空间从实体空间到教室到学习空间再到智慧学习空间的衍变。随后,文章从学习内部过程入手,构建了智慧学习空间的应用决策支持模型,并分析了学习过程三个不同阶段中智慧学习空间的教学应用。最后,文章提出了相关智慧学习空间的应用建议,包括注重从线下学习到混合学习的均衡设计、注重课内学习到课外学习的贯穿设计、注重已知世界到未知世界的系统设计,以期为推动智慧学习空间的发展和应用提供参考。
关键词:学习空间;智慧学习;智慧学习空间;教学应用
学习的发生,离不开一定的条件——既有内部的条件,也有外部的条件。学习的外部条件包括若干变量,其中学习的场所、时间等变量往往容易被控制,故在学校教育中,研究者常常会通过对学习场所及时间的设计来管理学习行为。然而,随着新技术与新方法的融入,学习的场所与时间等也随之发生了变化,促使研究者开始思考:学习一旦超越学校的围墙这一物理边界、转向更加广阔的学习空间之后,这样的学习空间会发生哪些变化?体现智慧的学习空间应具备何种功能?如何将学习活动从普通的物理场所转到体现智慧的学习空间?针对这些问题,本研究对智慧学习空间(Smart Learning Space)的内涵、衍变和教学应用进行了研究,并提出了相关智慧学习空间的应用建议,以期为推动智慧学习空间的发展和应用提供参考。
一、 智慧学习空间的内涵
智慧学习空间是多个学习空间术语的衍生物。随着新技术元素不断融入教育领域,一些学者为了将已发生变化的学习空间与传统教室区别开来,从不同角度创造了许多不同的学习空间术语,如智慧学习环境、智慧教室、智慧空间、未来学习空间等,这些术语都可以被看作是从不同角度描述的“智慧学习空间”。
国内方面,祝智庭[1][2]认为,智慧学习空间是智慧学习环境下的学习空间,它应具备位置感知、情境感知、社会感知、互操作性、无缝连接、适应性、泛在性、全程记录、自然交互、深度参与等十大功能特征。黄荣怀等[3][4]从功能和建设目标两个方面对智慧学习环境进行定义,认为智慧学习环境是为了促进有效学习的学习场所或活动空间,而智慧教室是一种典型的智慧学习环境,其智慧性应体现在优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展、情景感知、环境管理等五个方面。张春兰等[5]提出,未来学习空间的构建应集过程性与结果性于一体。
国外方面,Lee等[6]从硬件、服务、功能三个方面对智慧空间进行了描述,认为智慧空间应包含嵌入式网络传感器和智能设备、为用户提供多种有用服务,而追踪和识别用户是其最重要的功能。Koper[7]从硬件和功能方面对智慧学习环境进行了描述,认为智慧学习环境应富含数字、情境感知和自适应设备,以促进学习者又快又好地学习。Kim等[8]从功能和目标两个角度,指出智慧学习环境旨在为学习者提供自主学习、自我激励和个性化服务,它支持的智慧学习聚焦点是学习内容和人,而不是设备。
综合上述观点,可以发现中外学者主要从硬件、技术、功能、服务等四个维度对智慧学习空间的内涵进行描述。基于此,本研究认为,智慧学习空间是指借助于现代智能设备与技术,联通现实与虚拟空间,以帮助学校管理者和教师准确判断学习行为,适应学习者的差异性,提供满足个性化学习需求的学习资源,支持多种学习范式并存与并行的学习场域。
二、智慧学习空间的衍变
关于教与学形式的问题,目前人们已经普遍接受了从单一的面授教学形式转向混合式教学形式的观点。伴随着这个转变,学习场域也经历了从实体到虚实结合的变化,即进行了从早期简陋的实体空间、到能营造学习氛围的教室、到虚拟和实体相结合的学习空间、再到现在的智慧学习空间的转变。那么究竟是在什么样的现实需求的驱使下,衍变出智慧学习空间的呢?
①实体空间。空间(Space)可以被理解成某种物体(Objects)作为一种存在物所需要占有的实体场域,也可以是某个特定的事件(Events)发生时所占有的实体场域。在特定的教室出现之前,教与学活动大多是在一些用于组织教学活动的简陋的实体空间内进行。随着人们对教育的渴望与需求,社会出现了分工,一部分人专门出来从事教育活动,因此用于实施教育活动的空间便以专门化的“教室”形态出现了。
②教室。教室(Classroom)是专门为教学事件的发生所提供的空间——教学事件往往是在面对面的环境下发生的,师生需要有一个共同完成教与学任务的场所,这个场所通常就被称为“教室”。教室适合组织集体化的教学行为,如完成统一的教学目标、组织统一的教学活动、进行统一的教学评价等。区别于其它实体场域,教室这一实体场域往往需要配备一系列支持教学活动发生的设备与设施等。当学校出现以后,教室便与学校教育建立了较强的关联。
③学习空间。随着对教育理解的不断深入,研究者和教学实践者都认为,教学需要体现“以学习者为中心”。此时,仅仅依赖于封闭的实体教室进行单一的面对面教育,已不能继续满足学习者的学习需求。于是,研究者开始关注学习空间(Learning Space)这一术语。学习空间可以被看作“教室”这一术语的延伸,是用于学习的实体空间和虚拟空间的结合体。在学习空间中,师生既可以实时面对面交流,也可以异地在线互动,可以通过差异化学习达成统一的学习目标。
④智慧学习空间。在许多文献中,教室、课堂、学习环境等术语存在着混用的现象——研究者翻译教室和课堂时经常使用同一个英文单词“Classroom”。实际上,“课堂”可以指代一切学习空间及在其中发生的学习活动与行为等,而“教室”仅指专门为集体式面对面教学事件提供的空间,故课堂的范围应大于教室的范围。学习环境既包括学习发生时的实体场域(如教室及教室中配备的若干学习设施),也包括文化场域(如学习者的背景、知能赖以存在的情境)等,可以被看作是影响学习发生的一切外部条件的总和,它是一个包括教室与课堂的、更加宽泛的词汇[9]。智慧学习空间作为新时期学习的场域,可以看作是教室、课堂与学习环境三个术语的共同衍生物,它既涉及教室这种适合集体面对面学习的实体场域,也包括塑造课堂活动发生的学习氛围和学习环境等支撑体系。
三、智慧学习空间的教学应用
智慧学习空间作为学习的场域,它的设计应以学习为基础,体现服务学习的基本思想;它的价值,也需要通过对具体学习过程的支持来体现。加涅[10]认为,学习的发生有内部和外部两方面的条件,前者是学习者已经具备的认知结构、图式或者能力等,后者是指不受学习者自身控制的因素,如周围环境(如情境、人物、设备等)对学习者的影响。本研究将学习的外部条件理解成智慧学习空间应该具备的功能,它可以帮助学习者激活内部条件并将其转向为学习的内部过程。从这个角度来说,智慧学习空间的应用便可理解为通过学习空间提供的各种支持条件,促进智慧学习的发生。智慧学习是指学习者通过与学习空间的互动,由学习空间自动提取与学习相关的数据,帮助学习者做出精准决策,进而指导学习者完成学习过程。描述智慧学习时可以有多个视角,而数据提取、精准决策和学习过程是三个常见且关键的视角,以任何一个视角为立足点,都可以理解另外两个视角的协同作用方式。基于此,本研究从学习过程入手,以智慧学习事件的时间序列为线索,构建了智慧学习空间的应用决策支持模型,如图1所示。智慧学习空间在学习过程三个不同阶段的教学应用分析如下:
1 引导学习者建立学习预期
学习者进入新的学习任务时,需要建立新知学习预期。在学习过程中,为了促进学习者集中注意力、产生预期并提取先知,可以通过适度的外部学习事件,激发学习者产生求知萌动,关注新目标,并借助若干前期测试,引导学习者获得个性化的学习决策支持。
(1)集中注意力
智慧学习产生了对灵活的学习时间、方式与空间等方面的新诉求,故智慧学习空间需考虑如何适应个体差异并提供不同的外部刺激(如声音、光线强度方面的增减等),引起学习者的警觉,唤醒学习者的学习意识,从而引导学习者集中注意力。
(2)产生预期
帮助学生明白“为什么”,即知道要学习什么样的内容和学习这些内容的原因是什么。借助于智慧学习空间,可以结合学习者的差异,帮助学习者树立符合个人认知的不同目标及对应的表述方式,智能地将相关学习资源推送给学习者,便于学习者知道需要学习什么、达成目标的意义是什么,从而帮助学习者明晰学习目标并逐步践行。
(3)提取先知
帮助学习者提取有助于新知学习的预备知识,使其明白还有哪些知识需要在后续的学习中予以进一步加强(知道缺什么),建立后续查漏补缺的学习预期。智慧学习提出了精准性的诉求,借助于智慧学习空间,可以从学习者的历史学习过程记录中提取出学习者的行为数据(包括思维轨迹、动作行为等),并通过对这些数据的系统加工,为每个学习者提供最适配的自测资源(如练习、案例等)。
综上所述,在引导学习者建立学习预期的阶段,智慧学习空间应具备提供外部刺激、智能推送学习目标与个性化自测资源、智能判断自测结果等功能,可以智能地记录此阶段的学习过程(包括自主学习、答疑解惑、授导学习和协作学习等),自动为教师提供与学习者学习背景相关的数据,以便教师判断不同学习者的学习现状,据此精准设计后续的学习活动。
2 支持学习者达成学习目标
学习者建立学习预期后,需要选择适合自己的学习方式和资源类型,以达成新知学习目标。为此,可以借助选择性学习和过程检测等外部学习事件,来促进学习者获得内部的选择性知觉并对新知进行应用。
①获得选择性知觉,即学习者根据学习预期,能有意识地从多样化的学习资源和方式中选择那些能满足自身需求且与自身相匹配的(知道学什么)的内容。此时,智慧学习空间可以从之前智能记录的自测和学习前期浏览痕迹中,提取出有效的学习行为轨迹数据,并通过对这些数据的系统分析,智能判断学习者的现有认知结构,从而为学习者推送个性化的新知学习内容,帮助学习者获得选择性知觉并将更多的精力与时间投入到复杂问题的解决中。
②对新知进行应用,即通过过程性检测,为系统和教师提供学习结果的判定依据,同时使学习者知道如何应用新知(知道有何用)。此时,智慧学习空间可以智能地推送过程性检测的练习,并通过对检测过程中学习行为数据的系统分析与智能判断,为师生呈现检测结果,促进精准评价,引领后续教学活动的设计和学习活动的开展。
综上所述,在支持学习者达成学习目标的阶段,智慧学习空间应具备智能推送过程性检测练习、智能评判过程性检测结果等功能,可以智能地记录整个新知的学习与应用过程,以便为后续学习者智能地推送个性化复习或拓展训练等学习资料、促进学习的深度理解等做好准备。
3 促进学习者实现学习迁移
新知学习结束后,需要对整个学习过程与结果进行总结、评价,让学习者产生自知,并在自知的情况下复习巩固、查漏补缺,培养知识的迁移能力。也就是说,学习者需要借助查漏补缺和自我提升等多个学习事件,实现新知的提取、强化和概括化等,以促进认知的内化与学习的深化。此时,智慧学习空间可以从前期智能记录的整个学习过程中,提取所有暗含学习个体具体行为和潜在学习机理的学习行为轨迹数据,并通过对这些数据进行系统分析与智能评判,向教师、学生提供可视化的学习过程描述,帮助师生客观把控、评价整个教与学的结果,通过精准决策制定用于个性化指导与查漏补缺(知道补什么)的适应性策略。在此基础上,智慧学习空间可以向学习者智能地推送个性化的学习任务和学习材料,让每个学习者在最适配的学习指导、学习资源与学习任务的支持下,完善知识体系,实现新知的应用、强化与迁移,为学习个体进入下一阶段的学习提供更加有效的引导与支持。
综合上述三个阶段的描述与分析,可以看出:智慧学习空间在支持智慧学习的过程中,能够实现对每个阶段的智能记录、对过程性和最终学习结果的智能评判、对个性化学习资源的智能推送等功能,从而实现数据提取、精准决策和学习过程等三个方面的共同作用:数据提取需要以智能记录的学习过程为基础,精准决策又要以智能提取、评判的数据为基础,每个阶段的学习过程都要依赖于上个阶段的精准决策。数据提取、精准决策和学习过程三者相辅相成,任何一项出现障碍或缺失,都会影响其它两项功能的发挥,进而影响整个智慧学习的效能。需要指出的是,不排除还有一些其它的因素也会影响智慧学习的效能,如对实体学习空间中光线、声音等物理因素的智能调控等,在此本研究不对这些因素做深度讨论。
四、智慧学习空间的应用建议
智慧学习空间是信息技术与教育深度融合对学习场域提出的新要求。本研究针对现阶段常态教与学中虚拟学习空间相对游离的应用现状,以及注重知识掌握、忽视知识用于真实世界问题解决的学习现状等,提出了有效应用智慧学习空间的建议:
1 注重从线下学习到混合学习的均衡设计
线下学习通常以单一的面对面集体化学习方式为主,要求学习者按照统一的学习范式,完成统一的学习目标,不同学习者之间的学习差异也往往被简单地理解为是学习者自身能力的差异所导致的必然结果。而混合学习既可以通过线上学习提供个性化的学习方式,满足不同学习者的差异化学习诉求,保证他们在达成基本目标的基础上,形成高于课标基本要求的差异化目标;又可以在线下学习中借助集体学习行为中的集体智慧,促进个体智慧的形成,反过来又通过个体智慧不断丰富、完善集体智慧,从而实现集体智慧与个人智慧的双向促进与螺旋上升。从线下学习到混合学习的均衡设计,可以弥补单一的线下学习或线上学习的不足,且与智慧学习强调的关注每个学习者的差异性和个性化的理念相符。
2 注重从课内学习到课外学习的贯穿设计
知识学习的最终目的是要解决真实世界中的问题,培养学习者面向未来的学习力。如果学习者按照课内学习新知、课外完成大量作业的方式来学习,就很容易出现死记硬背、生搬硬套的现象,这样学到的知识也往往与真实世界脱轨,容易发生遗忘。因此,智慧学习空间应用于教学时,应注重从课内学习到课外学习的贯穿设计,将真实问题情境融入学习过程中,借助智慧学习空间的精准学习决策支持,一方面帮助学习者建立起知识与真实世界的联系,奠定后续应用知识解决真实问题的基础;另一方面满足学习者的个性化学习需求,并在一定程度上减少学习的枯燥感、调动学习的积极性,帮助学习者实现个性化的做中学、学中做。
3 注重从已知世界到未知世界的系统设计
学习是一个不断认识已知世界,并以已知世界为证据,去解决未知世界问题的过程[11]。进行从已知世界到未知世界的系统设计,首先需要教师能够站在学习者成长的视角设计真实世界中的问题。然后,针对这一真实问题,学习者可以借助于智慧学习空间中的学习资源和工具等,从已知世界收集证据解决问题,在解决问题的过程中不断激活对已知世界知识的需求,从而实现知识的及时获取与补充;与此同时,教师可以根据学习者的需求,引导他们寻找问题解决的突破点,启发他们如何从已知世界出发去寻找解决问题的证据,让他们在问题解决的过程中实现从知识应用到知识学习到知识再应用的循环,进而构建完善的知识体系,从书本走向世界!
转自:现代教育技术杂志微信公共号(景玉慧,沈书生)
 

标签:智慧教育
分类:e课程教学| 发布:曹殿波| 查看: | 发表时间:2018/1/3
除特别标注,其余均为本站原创文章,如转载,请注明:转载自信息化教育 http://www.xxhjy.com/
本文链接:http://www.xxhjy.com/cdb/3168.html

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

请您记住我们的地址:http://www.xxhjy.com