北京師范大學科學教育研究院院長鄭永和：以智能技術(shù)推動教育變革任重道遠

劉增輝

整體來看，我國教育變革正處于技術(shù)與教育深度融合和創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵時期，相信未來至少20 年時間都將處于這樣一個快速變化的階段。

關(guān)鍵詞 教育信息化 教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型 教育智能產(chǎn)品

我國正在全面推進教育數(shù)字化戰(zhàn)略。相比20多年前開始的教育信息化，所面臨的形勢已迥然不同，產(chǎn)業(yè)革命、百年變局疊加疫情，促進國際格局加速演變。在這樣的時代，應(yīng)該如何認識教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性？教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要解決哪些關(guān)鍵問題？日前，北京師范大學科學教育研究院院長鄭永和就相關(guān)問題回答了本刊的提問。

鄭永和表示，當前嚴峻復(fù)雜的國際形勢，凸顯了教育改革創(chuàng)新的重要性、緊迫性，要以高層次人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略需求為目標，審視智能時代的教育變革;我國教育信息化建設(shè)雖已取得長足進展，但以智能技術(shù)推動教育變革依然任重道遠;教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個系統(tǒng)工程，需要穩(wěn)扎穩(wěn)打、全面推進;要重視智能教育產(chǎn)品在智能時代學習模式變革中的關(guān)鍵作用，推動智能教育產(chǎn)品全面、系統(tǒng)地轉(zhuǎn)型升級。

以高層次人才培養(yǎng)目標審視教育變革

在線學習：新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，疊加新冠肺炎疫情防控加速了全球數(shù)字化進程，改變了世界發(fā)展格局。在這樣的大勢面前，應(yīng)該如何認識我國教育變革的重要性、緊迫性？

鄭永和：當前世界正面臨百年未有之大變局，新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命在極大程度上改變了世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展和政治格局，全球數(shù)字化進程的加快更是對未來人才的培養(yǎng)目標提出了更高要求。同時，我們面臨著美國等西方國家在科技人才方面的激烈競爭，美國制造的中美脫鉤的重要一環(huán)是阻斷創(chuàng)新人才回流。因此，教育變革不僅要應(yīng)對數(shù)字時代發(fā)展的更高要求，還要加快面向科技自立自強的人才培養(yǎng)體系建設(shè)，要在滿足傳統(tǒng)意義上廣泛、公平、普適教育需求的基礎(chǔ)上，更加強調(diào)國家安全觀下的較大規(guī)模、高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。近年來，我國在教育改革方面相繼出臺了一系列重要文件，為新時代的教育改革發(fā)展提供了指導(dǎo)思想，也緊密結(jié)合信息技術(shù)迅猛發(fā)展的時代特征，著力推動了智能時代教育的創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型

升級。

第一是要強調(diào)教育目標的轉(zhuǎn)變。以往的教學往往更多強調(diào)學生知識、技能的獲取，忽略學生核心素養(yǎng)的提升。新時代教育活動的開展除了強化知識的獲取，更加強調(diào)學生能在解決實際問題的過程中，提升團隊合作能力、問題解決能力、批判性思維能力以及探索精神和創(chuàng)新意識，以此幫助學生適應(yīng)未來教育對其提出的新要求、新挑戰(zhàn)。

第二是要強調(diào)教學模式的轉(zhuǎn)變。為適應(yīng)新的教育目標，教學模式也需要從傳統(tǒng)的知識導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖渴健⑻骄渴?、合作式教學，為學生設(shè)計個性化的教學活動，幫助學生在合作探究的過程中，強化知識的掌握、能力的提升和素養(yǎng)的養(yǎng)成，以此為教育目標的達成提供保障。

第三是要強調(diào)信息技術(shù)的應(yīng)用。我們看到，疫情暴發(fā)以來，全球數(shù)字化進程大大加快，在線教育迅猛發(fā)展，信息技術(shù)支撐的新教育形態(tài)異彩紛呈，信息技術(shù)已經(jīng)成為推動新時代教育創(chuàng)新發(fā)展的內(nèi)生動力，為教育環(huán)境的創(chuàng)設(shè)、教育資源的組織、教育服務(wù)的升級、教育活動的定制提供了可靠保障，能夠在極大程度上革新教育教學的表征形態(tài)，從而為智能時代的教育變革注入更多活力。

以智能技術(shù)推動教育變革依然任重道遠

在線學習：談到教育變革，就要談到技術(shù)與教育的深度融合。經(jīng)過多年信息化建設(shè)，我國教育現(xiàn)在處于教育變革的哪個階段？

鄭永和：教育變革的一個重要主題是技術(shù)與教育融合。從國家層面看，伴隨教育信息化建設(shè)20多年的積分效應(yīng)，無論是政策支持、經(jīng)費保障、隊伍建設(shè)還是理論探索、實踐研究，我國在智能技術(shù)教育應(yīng)用方面總體上處于世界領(lǐng)先地位，對新時代教育變革的引領(lǐng)和推動作用愈發(fā)顯著;從地區(qū)層面看，智慧教育示范區(qū)等一系列教育信息化樣板工程的建設(shè)，極大地推動了地區(qū)教育變革的實踐進程，在教育理念、教育設(shè)施、教育模式、教育資源等方面均取得了長足發(fā)展。整體來看，我國教育變革正處于技術(shù)與教育深度融合和創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵時期，相信未來至少20年時間都將處于這樣一個快速變化的階段，而且很難構(gòu)想其終極狀態(tài)。值得一提的是，盡管前期已經(jīng)取得了長足發(fā)展，但利用科技創(chuàng)新推動教育變革仍然任重道遠。

在線學習：那么，教育變革還存在哪些潛在的問題？

鄭永和： 潛在問題主要包括以下幾方面。

一是教育變革的地區(qū)發(fā)展水平不均衡。我國地域遼闊，教育發(fā)展水平差異較大。在經(jīng)濟發(fā)展水平較高的城市，教育信息化建設(shè)工作落實得更好，在理念、經(jīng)費、設(shè)備、資源、教師水平等方面占有優(yōu)勢。偏遠地區(qū)的教育教學模式相對傳統(tǒng)，教育資源稀缺，教師在使用信息化手段方面相對落后，總體上說在教育變革方面表現(xiàn)出發(fā)展不均衡狀態(tài)。

二是一線教師教育理念落后嚴重限制了教育的創(chuàng)新發(fā)展。當前階段，我們強調(diào)較多的是利用智能技術(shù)去優(yōu)化、改進和重構(gòu)教育教學，但從教育創(chuàng)新的實踐效果來看，對于如何應(yīng)用智能技術(shù)改進教學，一線教師的教育理念相對滯后，無法有效發(fā)揮智能技術(shù)在教育創(chuàng)新發(fā)展中的核心價值，這在一定程度上阻礙了我國教育改革的實踐進程。

三是基于信息技術(shù)的教育創(chuàng)新發(fā)展無法實現(xiàn)常態(tài)化應(yīng)用。從當前我國教育發(fā)達地區(qū)的信息技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，往往只有少數(shù)教師能夠熟練運用信息技術(shù)來改進課堂教學，大部分教師對于信息技術(shù)的應(yīng)用還停留在初級階段，與利用信息技術(shù)推動教育變革之間尚有較大差距，這也是阻礙信息技術(shù)與教育教學深度融合的難點之一。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型要穩(wěn)扎穩(wěn)打、全面推進

在線學習：為推動教育變革，我國正在全面實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略。就教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型而言，您認為，應(yīng)該避免以往哪些傾向？

鄭永和：首先，要避免為了“數(shù)字化”而“數(shù)字化”。在教育信息化建設(shè)的初期，出現(xiàn)了很多形式上“信息化”的現(xiàn)象，突出表現(xiàn)在學校盲目引進信息化設(shè)備、開發(fā)信息化教學資源，但實踐中使用效率低下，沒有有效發(fā)揮教育信息化建設(shè)的實際效用。因此，教育數(shù)字化戰(zhàn)略的實施，一方面要提高站位，明確教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心價值;另一方面要腳踏實地，明確一線教師教育教學的現(xiàn)實情況和實際需求，使得數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用能夠真正解決教學實踐中的突出問題。AB837716-643C-428A-9C3E-8E7C10CEAC68

其次，要強調(diào)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個系統(tǒng)工程。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型涵蓋數(shù)字化教學環(huán)境、數(shù)字化教學設(shè)施、數(shù)字化教學資源、數(shù)字化教學模式、數(shù)字化教學評價、數(shù)字化教育治理、數(shù)字化教學素養(yǎng)等諸多方面，任何單一目標的實現(xiàn)都不能說實現(xiàn)了教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。只有在宏觀層面強化系統(tǒng)布局，在實踐層面實現(xiàn)全面推動，從教學環(huán)境、教學資源、教學模式、教學評價、教育治理、師生素養(yǎng)等方面全面推動智能時代教育教學的創(chuàng)新發(fā)展，才能充分發(fā)揮教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實際效用。

最后，要強調(diào)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是個漸變過程。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全面落實需要政府、學校、企業(yè)、社會、家庭、教師、學生和科研人員的全面參與。在高考的指揮棒下，要改變傳統(tǒng)的教學模式和教學觀念，將是一個充滿挑戰(zhàn)的探索過程。因此，需要有一些人、有一些地區(qū)走在前面，利用學校、企業(yè)、教師、學生和科研單位的力量去孵化一些教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實驗校、實驗區(qū)，形成可推廣的實踐經(jīng)驗，以此為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實現(xiàn)提供參照。

在線學習：要實現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，應(yīng)該抓住哪些關(guān)鍵點？

鄭永和：一是要發(fā)揮數(shù)據(jù)要素的核心價值。構(gòu)建面向教學、學習、管理、評價的全方位數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)面向真實教育場景的智能化數(shù)據(jù)感知與建模，利用數(shù)據(jù)密集型科學的研究范式，挖掘教育系統(tǒng)各要素之間的本質(zhì)聯(lián)系，探究教育生態(tài)系統(tǒng)演化的數(shù)理邏輯，以此來感知教育情境、刻畫教育要素、還原教育過程、挖掘教育規(guī)律、變革教育服務(wù)，進而為教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)。

二是要重視師生數(shù)字素養(yǎng)的提升。教師和學生數(shù)字素養(yǎng)的提升是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心環(huán)節(jié)，只有準備好面向智能時代教育發(fā)展的數(shù)字知識、數(shù)字技術(shù)、數(shù)字能力，才能適應(yīng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型對師生發(fā)展提出的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

三是要構(gòu)建面向智能時代的數(shù)字化教學模式。教育信息化建設(shè)為教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了良好的資源和設(shè)施基礎(chǔ)，因此，教育數(shù)字化戰(zhàn)略的實施，要充分發(fā)揮現(xiàn)有數(shù)字化教育資源和信息化教學設(shè)施的實際效用，構(gòu)建面向智能時代教育發(fā)展的數(shù)字化教學模式，以此加快教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐。

完善服務(wù)模式讓智能教育產(chǎn)品更智能

在線學習：教育數(shù)字化離不開智能教育產(chǎn)品。當前的智能教育產(chǎn)品是一種怎樣的狀況，是否滯后于教育變革的需求？

鄭永和：當前常見的智能教育產(chǎn)品主要包括傳統(tǒng)的智能導(dǎo)學系統(tǒng)、教育機器人、自適應(yīng)學習平臺等智能教學系統(tǒng)，以及目前市場上較為常見的學習機、作業(yè)燈、智能筆等智能教育硬件產(chǎn)品，其核心思想是幫助機器模擬名師的經(jīng)驗和方法來為不同學習需求和特征的學習者傳授知識和技能，為學習者打造智能化的“AI助手”“AI教師”和“AI學伴”。就產(chǎn)品本身來講，現(xiàn)在這些產(chǎn)品的智能化程度已經(jīng)基本能滿足特定年齡階段學生的學習需求，能夠解決學生學習過程中面臨的一些問題，激發(fā)學生學習的積極性，在一定程度上推動了教育創(chuàng)新發(fā)展的實踐進程。但在此過程中也存在一些明顯的缺陷。

第一，產(chǎn)品設(shè)計層面缺乏核心教育理念的指導(dǎo)。企業(yè)宣傳的口號一般是利用智能教育產(chǎn)品幫助學生實現(xiàn)“自主學習”，但這個所謂的“自主學習”如果僅僅是幫助學生利用智能產(chǎn)品完成作業(yè)和任務(wù)，就難免失之偏頗。智能技術(shù)支持下的自主學習是指學生可以利用智能教育產(chǎn)品確定學習目標、選用學習資源、調(diào)用學習服務(wù)、開展學習活動等，實現(xiàn)學生自我意識的喚醒和自我認知的重構(gòu)。

第二，智能教育產(chǎn)品的服務(wù)模式急需完善。目前的產(chǎn)品主要依據(jù)學生的學習意圖和學習需求，為其提供一些智能化的學習輔助，比如指尖點讀、單詞查詢、句子翻譯、學情分析、資源推薦、路徑規(guī)劃等，更多是被動地為學生提供資源和服務(wù)。未來，相關(guān)研究的開展應(yīng)該強化對學生學習過程數(shù)據(jù)的監(jiān)測，能夠讓智能產(chǎn)品對學生進行個性化的學情分析、對學生潛在的學習需求進行智能診斷，為學生提供主動、精準、智能的學習支持服務(wù)，以此對智能教育的服務(wù)模式進行完善。

第三，智能教育產(chǎn)品的研發(fā)要充分考慮學生深層次的學習需求。從我們團隊調(diào)研的結(jié)果來看，目前智能產(chǎn)品所呈現(xiàn)的學情分析結(jié)果并不能科學、精準、全面地反映學生的真實學習情況，對于學生疑難問題的解答往往也只是通過呈現(xiàn)問題答案的方式來進行，這樣反而不利于學生的學習。因此，未來智能教育產(chǎn)品的開發(fā)，需要在強化技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)上，加強對學生使用過程中潛在問題的關(guān)注，挖掘?qū)W生深層次的學習需求，以此對智能教育產(chǎn)品的研發(fā)方向加以修正。

第四，智能教育產(chǎn)品與學校教育脫節(jié)。一些老師反映，學生使用智能教育產(chǎn)品開展的學習活動與在學校所學內(nèi)容很大程度上是脫節(jié)的，智能教育產(chǎn)品無法及時了解學生的學習狀況，更無法為學生提供有效、精準的學習支持服務(wù)。因此，未來實踐研究的開展，需要進一步強化智能教育產(chǎn)品和學校教育之間的銜接機制，使得智能教育產(chǎn)品能夠充分了解學生真實的學習狀況，并針對學生的疑點、難點問題進行精準解答。

在線學習：在您看來，該如何打造適合需求的智能教育產(chǎn)品？

鄭永和：第一是強化指導(dǎo)智能教育產(chǎn)品研發(fā)相關(guān)理論的研究。要明確智能教育產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用需要參考哪些理論、遵循哪些規(guī)則，厘清智能教育產(chǎn)品在學生學習的過程中應(yīng)該起到何種作用，以此對智能教育產(chǎn)品的業(yè)務(wù)邏輯進行重構(gòu)。我們團隊對此問題進行了一定研究，將學生使用智能教育產(chǎn)品開展自主學習歸結(jié)為人機協(xié)同支持的自我導(dǎo)向?qū)W習，從“自我驅(qū)動、自我計劃、自我監(jiān)控、自我反思、自我評價、自我調(diào)節(jié)”6個層面提出了人機協(xié)同支持的自我導(dǎo)向?qū)W習的概念內(nèi)涵，對學生使用智能教育產(chǎn)品開展自主學習的表征形態(tài)，以及機器需要為學生提供的智能教育服務(wù)的類型進行了系統(tǒng)論述，期待能夠為智能教育產(chǎn)品的研發(fā)提供一定的參考。當然，智能教育產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)該鼓勵教育研究者與教育產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)相互融合，企業(yè)在教育產(chǎn)品研發(fā)過程中會對教育理論研究提出新的課題。

第二是要更加理解學習者。一方面，通過智能技術(shù)的應(yīng)用強化對學習過程和學習結(jié)果數(shù)據(jù)的挖掘分析，對與學生學業(yè)發(fā)展相關(guān)的核心特征和關(guān)鍵要素進行精準刻畫，主要包括學生的知識結(jié)構(gòu)、認知水平、情感體驗、學習風格、學習動機、學習態(tài)度等，通過構(gòu)建精準化的學習者模型，對學生真實的學習狀態(tài)進行有效表征。另一方面，通過對學生心理發(fā)展狀況的精準測評，分析特定年齡階段學生學習面臨的關(guān)鍵問題，如學習動機不強烈、學習策略不科學、學習反思不準確等，以此對學生學習面臨的關(guān)鍵問題進行有效診斷，構(gòu)建更加系統(tǒng)、精準、完善的智慧教育解決方案。

第三是要完善智能教育產(chǎn)品的服務(wù)模式。智能教育服務(wù)的供給不單單是技術(shù)層面的問題，很大程度上也是業(yè)務(wù)層面的問題，牽涉到產(chǎn)品開發(fā)過程中教育教學思想的滲透。比如，對于學生的疑難問題的解答如果僅僅呈現(xiàn)問題的答案和解題步驟，則會在一定程度上造成學生思維的惰化，反而不利于學生學習，要能夠根據(jù)學生的學業(yè)水平、學習風格和學習素養(yǎng)，為其制定有針對性的疑難問題解答策略，如分層次呈現(xiàn)問題的解答推理步驟、為學生推送專業(yè)教師錄制的解題視頻等，以此從學生的實際需求出發(fā)為其提供更加科學有效的學習支持服務(wù)。

第四是要強化教師智慧與機器智能的深度融合。現(xiàn)有智能教育產(chǎn)品的“智能化”程度與名師尚有一定的差距。未來，在智能教育產(chǎn)品研發(fā)和使用的過程中，要強化教師智慧與機器智能的深度融合，一方面為學生提供更加精準、科學的學習支持服務(wù)，另一方面能夠幫助機器更好地學習名師的經(jīng)驗和方法，提升智能教育服務(wù)的科學性和有效性。AB837716-643C-428A-9C3E-8E7C10CEAC68