中小学信息技术“融入式”教育下的双向融合途径

2018-08-24杨晓娟左秀娟艾金枝

现代教育 2018年14期

■杨晓娟左秀娟艾金枝

一、问题的提出

（一）时代背景

进入信息化时代以来，以物联网、计算机技术为特征的信息技术广泛地应用于社会生活的各方面，并对经济、军事等领域产生了重大影响，但其在教育领域的应用收效不甚显著。在当前的中小学教育教学中，技术的形式化使用现象层出不穷。然而，技术支持的教学有效性如何？如何把握信息技术与教育教学之间的关系？如何在教学中恰当地使用信息技术，更好地体现其教育教学服务价值？需要我们重新审视。

新时代呼唤创新的人才，教育亟待变革与创新。2012年，我国发布《教育信息化十年规划（2011—2020年）》，明确信息技术在教育领域中的渗透将改变教育重大战略实施的生态环境，创新教育；确立了我国教育信息化发展分“两步走”：第一步重在建设和应用，第二步则致力于融合与创新[1]。2016年，美国新一轮国家教育技术计划对信息技术在教育教学中的作用进行了重新界定，这对我国的教育信息化发展产生新的启示：促进信息技术与教育教学深度融合，助推教育与技术之间的双向融合。为加快教育现代化进程，2018年4月，我国提出了《教育信息化2.0行动计划》，指出信息技术应用于教育意味着生成新的教育趋势与愿景，因此需要进一步教育创新，重塑教育新生态，推进具有信息技术时代教育变革特征的个性化教育，实现信息技术与教育教学的深度融合[2]。

（二）融合面临困境

事实上，我国信息技术与教育教学融合仍存在一些问题，制约二者融合的主要原因在于信息技术与教育教学之间的不契合。中小学信息技术“融入式”教育的核心是技术的生态观。教师、学习者、教育信息资源、信息技术以及所处的外部环境共同构成一个生态系统，技术作为教育信息生态系统的生态因子之一，影响了教育系统的结构与功能，与其他要素相互协调实现教育信息生态系统的动态平衡，才能促进教育信息化可持续发展[3]。当新兴信息技术应用到教育领域时，它需要满足教师、学习者的需求，吻合教育主体的特点，与教学内容、教育体制机制相适应。这样，技术不仅能融入教育信息生态系统，而且后者会在技术融入后呈现出均衡稳定状态。

同时，技术是具有发展周期的。20世纪GARTNER公司发布了Hype Cycle模型用来反映技术应用周期。任友群等人把“梅耶怪圈”和Hype Cycle模型结合，提出教育技术的发展曲线。当新技术兴起，人们常会经历对技术狂热期，在而后的冷静期理性地分析技术与教育教学的关系。如果技术无法顺利、有效地融入教育信息生态系统，它就会被淘汰掉；反之，如果技术顺利找到自己的价值并融入教育信息生态系统中，则进入发展的常态期。最终，技术能在生态系统中生存多久、发挥多大的作用，要看它与系统的契合程度[4]。总而言之，尽管目前信息技术应用于教育在一定程度上革除了传统教育的弊端，提高了教育质量，但是信息技术与教育教学的融合程度仍然不够高，我们需要进一步寻求推动信息技术“融入式”教育创新的途径与方法，以此撬动教育教学质量、营造教育新生态，为实现个性化教育提供可能。

二、中小学信息技术“融入式”教育的内涵及特征

（一）中小学信息技术“融入式”教育的内涵

中小学信息技术“融入式”教育就是基于技术与教育的双重视角下，使技术应用创新与中小学个性化教育教学双向靠拢，寻求最佳连接点，形成真实有价值的、融入信息技术的、稳定的教育新形态，建设教育信息生态系统。进行中小学信息技术“融入式”教育创新需要重构现有的中小学教育教学，丰富教育资源，使教学主体的差异性需求得到满足，促进教育信息流动，形成一个健康的教育信息生态系统，从而促进信息技术与中小学教育教学的深度融合，促进人才培养模式的创新，培养现代创新型人才[5]。

（二）“融入式”教育和信息技术与教育教学深度融合的关系

“融入式”教育是21世纪信息化时代下一种新的创新型人才培养模式，强调在现代化教育理念和新型教学主体关系的指导下，按照特定的培养目标，从信息技术和教育作为两翼展开教学，以个性化教育教学和创新人才培养为导向，以构建相对稳定的富技术的新型教育生态系统，是实施创新型人才培养过程的总和。信息技术与教育教学深度融合，不是简单地将信息技术应用到教育教学中，而是从教育与技术的双重视角推动教育的个性化发展与技术的融合创新。在培养目标上，将个性化教育与创新、创业教育融入人才培养过程中，注重培养具有高素质能力的创新型人才；在融合途径上，实施中小学信息技术“融入式”教育下的双向融合，即从技术角度推动信息技术“融入式”教育，并从教育视角发展信息技术“融入式”教育，将个性化教育与创新创业教育融入教育教学各个环节，提高学习者创新创业的整体素质和能力。

（三）中小学信息技术“融入式”教育的特征

纵观全局，信息技术与教育教学的融合大致可分成信息技术“塞入”教育、“加入”教育、“嵌入”教育及“融入”教育四个阶段[6]。本文提出中小学信息技术“融入式”教育所需要的教学是能够满足学习者多样化学习需要的有效且有质量的教学，它影响着学习者的学习积极性、发展预期和学业成就的质量（Steve Maharey，2016）。其特征主要包括以下五个方面：

1.以创新人才需求为导向

当前，在人工智能、云计算、区块链、学习分析等新技术的冲击下，教育的发展面临着诸多挑战，教育必须与社会的发展相适应，培养时代所需的高素质创新型人才，已然成为教育信息化重要战略任务。自适应学习技术、人工智能、大数据分析、自带设备、3D打印等重要技术成为推进以创新人才需求为导向的教育创新改革与发展的原动力[7]。

2.以技术和教育作为两翼展开

信息技术“融入式”教育不仅关注信息技术支持教育创新，更要注重技术与教育创新的可持续螺旋发展的关系。近年来，信息技术支持的教育创新产生了新的契机，如虚拟现实、增强现实等技术为人们提供了一种虚实结合的学习环境，有助于构建形成全新的学习环境与学习体验；移动手持终端设备的普及，促进了移动学习、泛在学习的理论研究与实践应用；社会性及教育开发类软件被广泛应用于教育中，逐渐形成适应个性化教育、创新教育的新型教学模式。从技术与教育两翼展开与发展的信息技术“融入式”教育，创造了新型的信息化教育环境。

3.注重新型教学主体间关系的生成

信息技术“融入式”教育倡导尊重学习者主体发展的生态教育理念，能够根据中小学学习者的动态发展需求，量身选择或定制特色化、多层次差异化教育，强调以学习者为主体能够满足学习者多样化学习需要的个性化教育。在一定程度上，中小学信息技术“融入式”教育重塑着教学主体间的关系。

4.构建富技术的新型教育生态

通过新型教学主体间关系的形成，教师与学习者之间及学习者个体间关系得到相应的加强和联系，这同时对教育过程中教学环境的构建、学习活动及资源的设计与开发提出了新的要求，迫切需要富技术支持的新型教育生态的构建。例如，虚拟现实、增强现实、机器人技术、创客空间、物联网等技术能够支持营造新型师生、生生关系的教与学互动环境，借助下一代学习管理系统、大数据分析技术等设计、生成适合新型师生、生生关系的动态学习活动。

5.打造技术支持的优质教育服务及教育服务产品

教育主体的多层次性、多元性等特征，决定着优质的教育服务是形成中小学学校教育服务的核心。学校现代化管理水平、教师队伍素质、教学过程优化程度等是影响中小学优质教育服务的重要因素（靳希斌，2003）。其中，学校教育服务质量提升的根本途径是优化教学过程,在信息化背景下，借助大数据、情感计算、云计算等新型技术支持并融入教育教学过程，为不同学习者个体推荐适应其个性化需求的学习内容及资源，并能够通过学习分析等技术实现对学习者学习行为的自动跟踪，以对学习者的学习绩效及时做出阶段性科学评价反馈，为其下一步学习开展提供个性化学习指导等优质教育服务[8]。

从“融合”到“深度融合”，更加关注信息技术和教育教学二者之间的相互作用[9]，信息技术的发展与应用为教育创新提供了契机。同时，教育技术的研究与应用回归于教育本身，无论信息技术多么先进，都必须在相应的教育理论与方法指导下开展应用。只有这样，才有可能解决实践性的教育问题，避免纯技术路线的陷阱，技术应用应当关注现实所面临的教育教学问题。教育资源从专用向通用迈进，不仅更加丰富，而且组织方式、供给方式也全面改变，为塑造全新的教育形态提供可能；同时也关注信息技术对教学模式、教学方法创新的支撑和引领。创新为融合带来了机会，信息技术助推了教育资源和教育服务在全社会的共建、共享，新的创新又成为发展的必然。

三、中小学信息技术“融入式”教育下的双向融合途径

中小学信息技术“融入式”教育发展的突破点在于信息技术与教育教学的双向融合。

（一）从技术视角推动信息技术“融入式”教育

从技术视角看，层出不穷的信息技术不断涌入教育领域，冲击着教育系统的生态平衡。现代信息技术应用于教育，不仅弥补了传统教学的不足，还在一定程度上优化了知识的传播方式，并由此呈现了多元化的信息教育技术，为信息技术时代的教育教学注入活力。同时，当前我国教育改革处在学习群体多元化、个性需求多样化、学习终身化的新形势，信息技术的发展为学校教育改革带来新机遇。如人工智能服务系统应用于教育过程中，主要借助系统功能中内嵌的大数据、学习分析等技术，感知、追踪学习者在日志中被自动记录下的学习行为数据，为学习者提供个性化学习支持服务，动态追溯学习者学习进展状况。其中，学习者学习数据库，可定时推送适应学习者学习能力和学习需要的适应性学习内容与学习资源等，并持续跟踪并自动分析学习者的学习互动情况。基于智能服务系统的分析及相应的反馈，教师针对性地调整、优化教学进度与教学组织形式，以确保学习内容最大限度地适配学习者的学习能力和个性化学习需求。

信息技术可成为新知识构建的载体。信息技术与教学的融合能够提高学习者在深度学习时的信息加工、分析的能力，进而成为学习者反思、解决问题和构建知识体系的有效手段。这类融合强调学习者对大量信息快速获取时，进行重新整理、优化组合和加工运用，以此内化知识，达到个体的知识意义建构与转化应用。通过开展跨学科创新视角下的STEAM教育、创客空间等新型教学模式的应用，创新融合了不同学科的知识所蕴含的文化精神和实践活动。目前，我国部分中小学已将开源软件编程、可视化设计、机器人课程等内容纳入学校的校本课程中，重视学习者的创新与实践能力的培养。此外，通过创设具有学校特色的开放创客空间，搭建学习者及教师课堂内外互动的平台，激发学习者的学习动机与灵感，强化学习者的创新实践活动与其社会生活紧密联系，创造性地开展跨学科教育，对促进创客及STEAM教育创新成果转化应用具有重要意义。技术支持下的跨学科创新教育模式对增强学习者的创新实践以及中小学教育改革具有重要意义。

信息技术与教学融合还可以针对不同层次学习者需求，推送不同难度的知识体系，有效解决因学习者个别差异导致的知识失衡问题，从而更好地提高学习者的学习参与度和投入度。信息技术与中小学教育教学的融合体现出现代信息技术的应用价值，更有力地推动了中小学教育教学的创新发展与进步。尤其是在某些地区班额大的情况下，教师没有足够的时间和精力对学习者的学习过程进行观察记录，而利用学习分析技术为获取学习者的全过程学习状况带来新的解决途径，并能进一步运用数据模型解释、预测学习者的学习表现（Lee,M.J.W,2016），从而更准确地调整教学策略、优化教学过程，为更加精准的学习支持服务提供有效依据[10]。

另一方面，技术的扩散具有普遍的发展规律和周期。技术创新扩散过程中采用者的分布及创新扩散的S曲线：开始时因采用技术的人数很少，技术扩散的进程很慢；当人数增加到人群的10%-50%时会突然加快，曲线呈迅速上升趋势；最后，在接近最大饱和点时进入稳定阶段[11]。技术在教育领域创新扩散符合上述周期规律，当某一项新技术的使用者的数量累计达10%-50%时，技术采用率会大幅提升，而这一部分技术采纳者成为推进信息技术与教育教学融合的主力军。此外，美国学者戴维斯提出的“技术接受模型”，揭示了采纳技术创新的两个重要因素：感知有用性（体现使用者认为使用一个具体系统对其工作绩效提高的程度）和感知易用性（体现使用者认为使用一个具体系统的难易程度），并且前者更能影响人们的行为选择。然而，信息技术在与教育教学融合的过程中仍存争议，如采用某一项技术的教育者认为该项技术不能够在短期内提升学习者学习绩效，却未考虑该技术所构造的学习活动或学习环境对学习能力和创新能力的长期浸染。

（二）从教育视角发展信息技术“融入式”教育

在信息化时代背景下，教育面临着变革与创新，培养具有学会认知、学会做事、学会生存、学会共同生活的“四会”高素质的创新型学习者是21世纪教育人才培养的目标。首先，从教育视角看，将技术引入教育教学，借助技术构建支持个性化教学的教与学环境，学习者在真实问题环境中进行意义协商和知识建构，促进问题解决。其次，技术支持的教与学环境促进了新型教学主体间关系的生成，教育主体具有多元性与复杂性，每个学习者都是自组织的生命个体，学习者个体内部间存在发展不平衡性及差异性。新型师生、生生关系的建立有可能依赖于在线学习而形成的网络弱关系。

从教育视角发展信息技术“融入式”教育，注重借助信息技术支持个性化教学、协作学习、差异化学习的开展。基于信息技术的个性化教育教学倡导更自觉的、更主动的学习方式，课程教学内容具有发散性和自适应性，使学习基础、学习速度存在差异的学习者，拥有适宜的学习进度和符合自身风格的学习方式获得知识，释放学习者的个性及潜能。信息技术联通的个性化教育和差异化教育，实现 “千人千面，因材施教，各有所学，各有所长”。将信息技术有效地“融入”个性化、差异化教学中，以学习者为中心设计学习活动，如从教师掌握教学进度到学习者能够掌控自己的学习进度，并能够基于自己的兴趣、愿望和问题驱动展开学习。学习者可以进一步通过自主学习平台、Wiki在线协作工具、社交通讯软件等工具对自己的学习进行自我管理、自我量化和自我监控；利用学习管理系统、移动终端、无线网络等软硬件,构建以学习者为中心的自主、开放的学习环境，由此，以不同的方式架构学习者随时随地开展个性化学习活动的网络空间。

传统的教学方法“教学分离”，侧重于教师的教而忽略了学习者的学习体验及创新思维的培养，只反复地灌输和强化学习任务。信息技术“融入式”教育侧重教学中运用创新型教学方法和教学模式，学习者能够接触到优质的个性化学习平台与定制资源，教师尝试选择基于项目的学习及问题解决式教学方式等新型教学模式，提高学习者的学习积极性和主动性。同时，让学习者熟悉信息技术，将信息技术作为学习的手段，培养和发展学习者信息化学习的能力和创新应用能力。

技术还可通过向学习者提供现实世界的各种情境，使得学习者能够投身于复杂问题的解决[12]。如利用游戏“模拟城市”能使学习者在真实情境中亲身体验从经济、交通、民生、政治等各个领域全方位探索如何自主建设和管理城市，获得全新的学习体验和实践应用能力；利用虚拟现实开展探究性学习，EireNET（爱尔兰美术馆）通过VRML技术建立网上虚拟美术馆，学习者可通过科学空间中的物体可视化与物体之间进行交互操作，帮助学习者理解物理学科课程中所研究的各实验现象和操作，加深理解对课程学习中有挑战性的科学概念；华盛顿大学的人性化界面技术实验室的虚拟现实探险车，密苏里大学高新技术中心的虚拟哈莱姆区等项目将课程教学任务镶嵌在合适的学习情境中，借助增强现实、机器人技术、模拟仿真等技术作为支持，使学习者在真实情境环境“化身”为计算机生成的角色，参与互动学习与交流，这种境脉可以帮助学习者将知识迁移到新情境中，促进生长式学习和深度学习[13]。

（三）构建信息技术与教育双向融合模型

信息技术与教育双向融合是将彼此的优势互补，寻求恰当的连接点与共同点，产生深度的、有意义的、实质的联系，推动二者的互动性双向融合，最终形成均衡稳定的融合状态。一方面，把握技术的核心价值，熟悉掌握各种技术的作用，有效地将技术与个性化教育、深度学习等教学理念融合起来，发挥其有效价值[14]。如利用基于学习者个人信息聚合技术的数字化图书馆和开放教育资源平台，能够根据学习者需求智能化处理互联网海量信息，聚合满足学习者需求的资源，最终形成学习者个人学习空间，学习者享有个性化学习服务的同时以创新为导向的深度学习的出现几率也随之大增。另一方面，从具体科目、学段以及教育需求出发，结合其课程指标，选择恰当的技术并创造性地使用。如基础教育阶段，根据学习者个体发展规律及学习需求，在开展英语学科教学时可为学习者构建三维虚拟学习环境，设置学习者语言交流与应用的可视化仿真情境，支持学习者进行一对一的交流、小组讨论、展示、虚拟旅行等学习活动，通过听、说、读、写四位一体的学习活动，提高学习者英语水平[15]。因此，把握信息技术与教育教学螺旋发展关系，使信息技术应用创新与个性化教育教学双向靠拢，把满足学习者个性化教育的需要和创新人才培养定位的转变作为根本动力和方向，以此培养未来具有高素质的现代化创新型人才。如图一所示。

图一信息技术与教育双向融合模型

其中，个性化教育与创新型人才培养是信息技术与教育双向融合发展的中轴驱动力，强调尊重学习者的个性差异、发掘其个性潜能，培养具有高素质的现代化创新型人才。个性是创新的基础，现代社会知识的更新速度加快，学习者终身化学习需求的提升，“批量生产”式的教学方式越来越难以满足不同个体学习者的个性化学习需求。2017年，美国教育技术计划《重塑技术的教育角色》测评部分指出：“形成性和总结性评价数据的收集和整合，能支持学习者生成个性化数字学习体验以及教师制定教学干预和决策[16]。”基于信息技术的“数字徽章”“学分银行”等在线学习评估工具，能够多方面收集学习者的学习成长数据，将评价嵌入整个阶段性学习过程中，而不仅仅将最终的课程分数成绩作为评价学习者的唯一指标；基于数据挖掘和Agent技术的个性化服务使学习者的作业、测试等情况快速地呈现在教师、专家面前，获得更加专业的学习评测与学习指导；基于学习分析技术和用户画像技术，通过获取分析学习者学习行为数据，对学习者的知识掌握情况进行精准判断，并进一步绘制学习发展地图，实现契合学习者学习特征的个性化干预和指导；利用知识图谱建立学科知识资源库，教师可有针对性地选择适用不同学习基础学习者群体的动态资源，并推送至学习者个体的学习资源包。此外，借助情感计算和机器人技术，陪伴有学习障碍的学习者个体跨越学习障碍，增加对学习障碍者的关怀和陪伴，帮助其有效完成学习发展和成长。

四、反思

中小学阶段信息技术“融入式”教育是基础教育、信息技术以及社会之间的系统建构，教育领域运用新兴信息技术或者对原有的信息技术运用形态进行创新，促进教育变革以及新型师生关系生成、新型教与学环境构建以及技术支持的学习活动的设计与开发，最终形成良好的教学生态环境。与此同时，在推进中小学信息技术“融入式”教育教学的双向融合过程中，也面临着现实诸多的挑战。如在上述过程中除了考虑中小学教育的特点和需求外，还需要企业、政府、高校等多方的共同参与，形成协同创新机制。其次，由于信息技术与教育教学的融合与教育学、心理学、社会学、信息技术学等多个学科都有关联，因此必须建设多学科融合基础上的协同创新中心，得到多个学科的相关资源来支持融合。面向教育信息化3.0时代，如何推进和实现中小学信息技术与教育教学的深度融合，促进教育信息生态系统的动态稳定发展，将是教育信息化领域有待持续研究的重要课题。