“5G+智慧教育”视域下的教师支持服务模式构建与行动路径研究*
2020-01-11蒋志辉何向阳余剑波
杨 琴 蒋志辉 何向阳 余剑波
(1.长沙师范学院 学前教育学院,湖南长沙 410100;2.长沙师范学院 信息科学与工程学院,湖南长沙 410100;3.湖南第一师范学院 信息科学与工程学院,湖南长沙 410205;4.湖南省电化教育馆 研究室,湖南长沙 410005)
一、问题由来:5G之于智慧教育的新命题
5G技术兼具增强移动宽带、海量机器通信及超高可靠低时延通信等特性,智慧教育与其结合,并融合人工智能、大数据、移动互联等新一代信息技术,为实时衔接校园现实空间和数字空间,优化师生与学校环境、资源的交互方式等开辟了新路径,使得师生能够享受智能的教育、教学和生活环境,线上和线下学习变得更便捷。以此勾勒出“5G+智慧教育”的新蓝图,不仅为破解当下在线学习的困境提供了切实可行的路径,更为中国特色的教育信息化之路注入了强大活力;但同时,5G的应用也使在“5G+智慧教育”环境下实施教学的教师,面临更严峻的挑战。若要构建真正意义上的“5G+智慧教育”的教育“智慧”图景,必须对教育中的教师功能进行再审视。教育图景是综合的产物,更需要技术杠杆的支撑。
教育部于2018年启动实施的 《教育信息化2.0行动计划》中明确指出,教师是实现信息技术与教育教学深度融合的核心要素[1]。这是因为,教师之于学生的功能与作用是技术无法替代的,教师始终是教育系统的第一资源,是学生接受有“温度”教育的唯一源头。因此,我们需要对“5G+智慧教育”的实质、教师位于“5G+智慧教育”中的应然状态,以及如何构建“5G+智慧教育”的教师支持服务模式与体系等问题展开追问,从而绘就更符合教育本质,彰显育人功能的“5G+智慧教育”新图景。
二、现状溯源:智慧教育中的教师支持服务研究
(一)智慧教育环境下的教师专业发展研究
国内学者日益关注智慧教育环境下教师自身素质与发展的相关研究,重心主要向三个方面倾斜:
第一,研究者聚焦于教师角色的转变。刘展旭[2]在智慧教育生态环境下,探析高校教师社会角色的核心变化,指出他们正面临建立新角色冲突、重构教师权威、职业发展路径有机共荣等多元化挑战;张苏榕[3]对智慧学习环境下成人教师角色进行重新定位并提出了相应实现策略;祝智庭[4]基于智慧教育理念思考学校教师的四重身份:思维教学设计师、创客教育教练员、学习数据分析师以及学习冰山潜航员,并构建了助力教师角色重塑的智慧教师发展环境;兰国帅[5]指出教师提供的优质服务指引,是构建智慧学习生态圈的关键所在。
第二,研究者关注教师的专业发展。如,陈子超[6]分析了智慧教育的发展和普及对教师专业发展的影响,提出促进教师专业发展的对策;闾志俊[7]关注智慧教育背景下高职教师的职业发展,从学校加大经费投入、加强教师培训与培训管理、教师转变观念、苦练内功等方面,思考提升高职教师的应对能力;程冬冬[8]从教育理念、信息素养、学习环境三个层面,解读智慧教育对教师在线专业发展的影响。
第三,研究者从教师素养视角出发开展研究。智慧教育环境下教学活动生成海量数据,将不同类型的数据转化为满足学生个性化需求的教学策略的能力,就是教师的数据素养。李青[9]构建了教师数据素养能力的层次模型,并提出教师数据素养能力的发展策略;陈卫亚[10]通过理论诉求和实践,进行两个层面的分析,指出教师素养提升是智慧教育建设的基础、核心与关键,并从做好研究、研制标准、规划布局、开展培训四个方面,探讨了智慧教育教师素养提升的路径;周素娜[11]在智慧教育视域下,通过调查发现教师新媒介素养存在两大困境,由此提出从教育部门、学校领导和教师自身三个层面,寻求解决之道。
(二)智慧教育2.0视角下的教师支持服务研究
反思与改进教师支持服务一直是教育研究的热点问题之一。如,徐磊[12]运用内容分析和统计分析两种研究方法,通过比较不同研修团队中研修教师的学习参与度,判断助学者的助学支持对研修教师的远程学习参与度是否存在影响,发现:助学者的助学支持对提高研修教师的学习参与度起到了积极的促进作用。荆永君[13]等人结合培训迁移因素的影响,对教师的培训迁移支持服务需求进行调查研究,提出了若干实施教师培训迁移支持服务的建议,构建了教师培训迁移支持服务评价模型[14],据此细化评价体系,并结合具体教师培训机构进行实证研究,验证评价指标体系的有效性和准确性。蒋志辉[15]等人运用扎根理论的质性研究方法,分析了教师支持行为的维度构成,并运用问卷调查法量化分析、验证各维度间的逻辑关系,运用结构方程模型从系统论的视角,构建了学习者感知的教师支持行为模型。
近年来,研究者们基于智慧教育视域,对教师支持服务的研究进行了延伸与拓展。例如,赵雷洪[16]以智慧教育为研究大背景,探究在教学信息化发展过程中教师教学引导力的关键作用,并以化学教师为例,分析化学教师课堂内外的引导力,提出提高引导力的四个实践措施:引导过程、引导设计、引导标准、引导培训;唐烨伟[17]从课堂教学实践出发,分析网络学习空间在小学数学课堂的应用现状,并以智慧教育理念为指导,从教学设计、教学实施、教学评价三个方面提出教学策略。
随着5G技术的落地与应用,它所引发的服务智能化、场景情境化等教育转型,思考“技术+教育”图景下的以学生为中心、让教育充满智慧的教师支持服务体系,成为了探讨“5G+智慧教育”的重要路向与研究板块。而在“5G+智慧教育”环境下,应更多地聚焦于学习者对教师支持服务的感知,注重教师知识性支持的知识引领,关注教师工具性支持的导航保障,强化教师社交性支持的融合促进,重视教师情感性支持的情感呵护作用。因此,“5G+智慧教育”中教师对学生提供支持服务的相关研究,开始受到学者的高度关注。我们认为,对教师支持服务进行整体性研究,应着重对教师支持服务体系模式等展开探讨。
三、意蕴解构:“5G+智慧教育”之实然与教师支持服务之应然
(一)“5G+智慧教育”的内涵及实质
5G通讯技术在其应用中有三大趋势,即万物互联、生活云端化、智能交互。它能够灵活便捷地支持各种不同的教育应用与设备互联,不仅包含日常学习常见的智能手机和平板电脑等智能终端,5G网络还将支持可佩戴式设备,实现虚拟与现实学习空间的快捷转换。“5G+智慧教育”,让处于云端的各类教育资源的获取变得更为便捷、及时,有效保持了教师教学和学生学习的自然连续性。超强的网络速率和数据吞吐量,不仅为教师和学生共享教育资源提供了速度支持,更是因为5G网络技术所带来的低延时性,为VR、AR、MR等更好地融合教育情境提供了无限可能,提高了师生的学习体验,增强了其对真实学习情境的感知。
5G技术的应用无疑为智慧教育的发展提供了强大的技术保障与动力支撑,它不仅从技术层面解决智慧教育所需的在线速度、师生互联、资源共享、学习体验、情境感知等引发的难题,实现多场景应用转换、虚拟交互更流畅、师生互动更及时以及远距离课堂(城市—农村课堂、跨国课堂等)无缝同步连接和多学习空间互相连接,从而真正达成空间育人;而且更能全面广泛地收集学习过程中的师生学习数据,包括课堂学习数据、课下学习记录、线上学习数据、线下学习痕迹,真正地实现教师与学习评价有迹可循。“5G+智慧教育”的内涵描述,如图1所示。
图1 “5G+智慧教育”的内涵
以5G技术为依托,综合大数据、云计算和人工智能等技术,教师可实现对学生课堂、学习和教学等行为进行智能化分析与判别、可视化管理与监控、数据化记录与评价,进而为更为科学、精准地指导和促进智慧教学提供帮助。借助移动蜂窝网(4G/5G)、联通5G CPE终端以及其他非蜂窝接入网,可便捷地将智慧空间内的终端设备上 (人脸抓拍机、吊装话筒、高清视频采集器、平板电脑等)所采集的数据信息,传入云平台的数据中心,在数据层进行人脸识别、智能分析、语音识别和行为分析等一系列智能化处理。教师不仅可以在应用层依据这些数据,完成智能考勤、课堂情感和行为分析、学业诊断、智能排课等操作;更为重要的是,教师可以把主要精力集中于为学生提供智能化的支持服务上,如,为学生解惑的知识支持、规避信息迷航的工具支持,充满人文关怀的情感支持和社交性支持等(如图2所示)。
图2 “5G+智慧教育”与教师支持服务机制
(二)教师支持服务之应然
近年来,不少学者对智慧教育的理论与实践进行了积极探索尝试,他们主要从技术角度分析智慧教育的体系结构[18]、关键技术[19],剖析了智慧教育的实践现状[20]和存在问题[21],思考推进智慧教育的基本思路,论述智慧教育的实现路径[22]。我们不难发现,这些研究都弱化了教师的启迪作用。教师是智慧教育的首要实践者,是智慧校园的“核心人力”[23],是课堂教学的主要实施者,技术融入教育并不意味着技术取代教师,而是丰富和拓展了教师的内涵与功能。教师支持服务是教育过程中的重要组成部分,不仅对教学目标的实现、教学任务的完成有着重要影响,更对学习者个体的健康成长影响重大。教师支持服务也是社会支持在教育领域内的缩影,表现为教师在教学过程中提供适当解释、对错误做出建设性回应,在师生互动过程中关心、尊重学生[24]。
因此,教师教学支持与情感支持对学生学习的重要性不言而喻[25-26]。已有研究表明,学生感知的教师行为、策略支持可以增强学生的自我效能感[27],激励学生的行为投入、认知投入、情感投入[28],激发学习动机,提高学习适应性[29]和学习成就[30]。教师的行为、态度和期望、教学方法、学习任务设计和学习反馈等,均会影响在线学习者的学习投入[31-32]。学习者需要教师设计灵活自主的学习活动、情感激励以及学习策略进行支持。教师支持可以点燃学生的情绪之火,唤醒积极行为[33-34],走出消极状态,并在一定程度上降低焦虑、缓解孤独[35]和学习倦怠感[36]。
对于教师支持服务内涵的分析,Tardy[37]依据社会支持理论,认为教师支持包括信息支持、工具支持、情感支持、评估支持四个层面。Ryan[38]基于自我决定理论,认为教师支持是自治性支持、结构性支持和参与性支持的整合。梁晓林[39]以支持的功能和内容为切入点,将教师支持划分为学业支持和情感支持两部分:学业支持是教师在学习上提供的实质性的帮助、监督与支持行为;情感支持是教师对学生心理、学习生活上隐形的关心、信任、尊重等。但以上不同视角的分类,皆是基于传统环境对教师支持的理解。
我们基于“5G+智慧教育”的特点与师生关系的新进展,认为更适合将学生视为服务受益方,教师视为服务提供方,把教师对学生的支持服务,分为工具性指导、知识性引领、情感性帮助、社交性互动等支持行为的总和[40]。其中,知识性支持是教师在智慧学习环境中,借助现代信息技术手段,运用自身丰富的专业知识、教学知识,为增强学习者知识技能所提供的服务;社交性支持指教师以互动为核心提供的支持,包括教师与学生互动、促进学生与学生互动、引导学生与环境互动等;情感性支持包括教师在智慧教育过程中营造积极氛围、关注学生观点以及教师的敏感性三个方面;工具性支持是教师为学习者提供的一种技术工具需求帮助,以智慧型工具支持来丰富学生学习的内容、形式、途径。
四、行动路径:构建“5G+智慧教育”的动态螺旋式教师服务模式
(一)动态螺旋式教师服务模式的构建依据
“5G+智慧教育”时代带来教育观念的革新,以不可逆的方式推动了教学与学习方式的变革。教与学的水乳交融、不可分割,让教师支持服务成为教与学过程的应然之态,诚如袁磊所指出的,5G教育理应是教师引领下的“教学更智慧、学习更自主、环境更丰富、资源更多元”的图景[41]。因此,本研究构建了“5G+智慧教育”动态螺旋式教师支持服务模式(见图3)。师生处于技术与教育联合打造的智慧环境中,以基于技术与教育深度融合的创新型人才培养为终极目标,在教师知识性支持、社交性支持、情感性支持、工具性支持的外在培育和自主学习、做中学的内在推动的双向促进基础上,利用数据挖掘技术和学习分析技术辅助做出决策,设计并实施差异化教学,实现从浅层学习到深层学习的过渡与转化,进而达成智慧教育。
图3 “5G+智慧教育”的动态螺旋式教师支持服务模式
(二)动态螺旋式教师服务模式的内涵描述
我们认为,“5G+智慧教育”动态螺旋式教师支持服务模式,是一个不断深入、螺旋上升的过程。在该模式中,教师和学生处于平等地位,以学生服务为中心,以生成性学习为导向,根据学生需求而提供不同的支持服务,引导学生从浅层学习向深层学习转化,从而促进高阶思维发展和创新能力的提升。
首先,教师应优先给予知识性支持,建设3D数字化资源,引导学生充分利用资源、基于资源进行批判性的知识构建;设计启发性教学问题、教学任务与切实可行的教学策略,培养学生的分析、比较、概括等高阶思维能力;为学生解决复杂问题提供指引、建议与支持,促进学生高阶认知目标的达成。其次,教师不断夯实工具性支持,为学生创设3D学习情境,提供相关学习工具,推动学生对技术的深度应用,达成个性化学习体验。再次,教师深入推进社交性支持,与学生互动共鸣、相互启发、相互补充,促进以学生为中心的探究学习的发生。此外,教师应持续供给情感性支持,营造积极学习氛围,构建启发性课堂,鼓励关爱学生、帮助学生建构新知识,开拓学生的视野,挖掘学生潜能,激发创新力。概言之,集多重身份于一体的教师所提供良好的支持服务,是实现“5G+智慧教育”的重要支点与发力点,是教育发展的客观所需。
(三)动态螺旋式教师服务模式的机制设计
1.教学引领:优先给予教师知识性支持
在传统教学环境下,所学依赖于所教,知识是既定的、缺乏延展性的,且学生自主性综合实践体验不佳,难以最大限度地激活个体求知的内在力量。而在在线学习环境中,教学资源内含知识不够系统全面,学生难以构建完整的知识体系,高阶思维得不到充分锻炼,进而导致学生对所学知识认同度不高、学习效果不理想。为有效规避上述问题,我们以知识内容为核心,构建了智慧教育中教师知识性支持的基本框架,如图4所示。课程与教学是作为学习发生的载体,是教师与学生交流、合作、会话及沟通的桥梁。教师可以借助信息技术手段设计生成性课程,根据学生的选择和反应提供适切的教学内容。在5G场域中,教学内容不是资源的简单堆砌,而是教师借助“互联网+”、大数据、虚拟现实、人工智能等先进技术,佐以个性化的设计,建立满足学生不同需求的完整资源包,呈现清晰完整的知识体系,旨在为学生的创新性发展提供支持服务。
图4 “5G+智慧教育”中的教师知识性支持框架
在“5G+智慧课堂”的环境中,教师通过课堂观察及时感知课堂变化、发现突发状况,及时解决教学中的问题。他们可通过设置教学情境,采用问题驱动式的教学方法引导学生互动讨论,与学生共同构建学科知识体系,寻找解决问题的知识与智慧,培养学习者的高阶思维能力。“5G+智慧教育”中的学习评价采用动态伴随式,以实现评价反馈的及时化。评价贯穿于课前、课中、课后整个教学过程,教师在5G技术的支持下即时、动态地进行诊断分析,为学生提供知识性评价反馈;同时,运用教学策略引导学生参与同伴互评活动,使学生在教师点评和同伴互评中,实现对知识的深化和智识空间的拓展。
2.工具保障:不断夯实教师工具性支持
智慧教育是由多个教育活动、过程以及功能技术模块共同构成的相互反馈之复杂生态体系,且内含工具网络(即所有工具的集合,比如,学习支架、信息技术工具等)。当学生出现不会用或用不好作业工具、评价工具、交流工具等问题时,教师的工具性支持为学生顺利开展学习提供了保障。工具性支持是教师为学习者提供的一种技术工具辅助,主要包括引导、协助技术工具的使用,以智慧型工具来支持丰富的学习内容和形式。本研究构建了“5G+智慧教育”中教师工具性支持的基本框架,如图5所示。
图5 “5G+智慧教育”中的教师工具性支持框架
在“5G+智慧教育”的学习过程中,学生拥有更多主导权,可借助智能学习终端,将学习信息和学习需求接入智慧云平台;智慧云平台根据学生学习大数据的微调控,主动推送与学生匹配的学习资源、教学服务和学习工具,帮助学生定位自己的学习层次和方式,实现个性化学习定制。学生对智能终端设备、智慧云平台、智慧学习环境的熟悉程度,是影响学习效果的重要因素。教师提供的基础技术培训,能够解决学生的技术难题,增强学习体验,使学生“慧”进行智慧学习,未来的智适应学习平台,是学生达成智慧的重要平台与空间[42]。教师应形成智慧的工具观,提供工具性支持以促使教与学过程中真实情境创设的便捷化、知识呈现内容与形式多样化、学习方式与体验多元化。
3.社交融合:深入推进教师社交性支持
教与学的关系不是对立的,而是在互动中展开、在会话中实现,互动和会话是教学本质的表征。互动是社交性支持的核心,也是参与、对话、建构的过程[43]。在5G技术的支持下,智慧教育中交互的内涵随之发生改变,可以从深度与广度两个层面来理解。深度变化一方面表现为学生的学习能力得以提升,另一方面是交互的内容深度水平不断提高。广度变化指交互范围的广泛程度,不仅可以和身边的师生对话交流,也可以通过智能终端与圈内名师进行深入快捷的讨论和辨析。本研究构建了“5G+智慧教育”中教师社交性支持的基本框架,如图6所示。
图6 “5G+智慧教育”中的教师社交性支持框架
“5G+智慧课堂”内含更多的形象化资源,能够创设教学情境,增强互动;提供线上交流空间,以有效支持师生、生生之间的分享交流与协作互动。此外,它还能迅速捕捉、记录学生的会话信息,使得互动不再是浅尝辄止。教师的社交性支持不仅指教师与学生互动,还包括促进学生与学生互动、引导学生与环境互动的发生。师生互动通常是师生基于关系价值和关系认知,在师生平等和尊重差异的前提下,通过观点分享、批判反驳论证、合作创造经验的话语实践,在民主平等的交往中,发展学生的思维和人格,逐渐丰富知识内涵。
Connell[44]认为,当学生与教师和同伴具有良好的关系时,会出现更加积极的学习行为。积极的“师生互动”有助于构建知识体系与和谐的交往环境,为“生生互动”做出表率[45],提升学习者的归属感与存在感,敞亮学生的视野,并丰富、开阔思维空间。此外,教师可利用5G+AR技术,为学生提供与环境的交互,唤醒学生多重感官参与体验,增强学生对真实环境的感知。
4.情感呵护:持续供给教师情感性支持
以人为本、关注学生心灵是中国教育最鲜明的旗帜[46]。激活学生智慧的基础,乃基于教师富于友爱的关注与激励,即在引导学生智慧创生的过程中,贯之以爱的关怀与激励,可谓是教育的要义所在。在“5G+智慧教育”中,需要以积极充分的情感支持来扩展、提升教育之爱的维度。教师的鼓励、肯定、认可、赞扬,在提升学生自我效能感、增强学习动机、增进友谊[47]方面具有举足轻重的作用。本研究构建了“5G+智慧教育”中教师情感性支持的基本框架,如图7所示。
图7 “5G+智慧教育”中的教师情感性支持框架
在“5G+智慧教育”中,学生需求的情感性支持主要是教师营造的积极氛围、教师敏感性、关注学生观点三个部分。教师以饱满的热情开展智慧课堂教学,依托5G技术与自身教学知识,有效把控教学过程,尊重学生、真诚与之交流,并鼓励其积极表达,从而在轻松愉悦的氛围中孕育学生活跃开放的心智状态,带给学生更多的提升空间。学生在教师创设的知识信息互联互通、网络化的5G环境中学习,可以充分锻炼自己独立思考、与人协作的学习能力;在自我与师生、环境之间的多元互动中,可以增强分析与解决问题的能力。教师还可以运用大数据分析学生的兴趣点,精准把握学情,采取教学干预激活学生心智,引导学生参与、表达、评价,激发学生的潜能。
五、效果分析:“5G+智慧教育”中教师支持服务框架之应用案例
为验证“5G+智慧教育”教师支持服务体系框架的有效性和准确性,本研究以《现代教育技术》课程为例,进行为期4周的准实验。该课程学习对象为某校2016级41名本科生,他们来自不同院系的不同专业。课程教学分为课前自主学习、智慧教室教学、课后总结反思三个阶段。
在课前,学生在自主学习平台上解锁教师提前录制好的教学视频,并回答讨论区的相关问题,与教师和同学展开课前讨论。教师在本环节中给予视频资源、设置讨论问题等知识性支持,与同学们的互动讨论则属于知识性支持与社交性支持。同时,教师根据学生的学习与讨论情况,有针对性地调整课堂教学的内容,优化教学设计。实验是在4G+智慧教室进行,学生首先在智能终端上签到,自动进入上课模式,教师借助智能交互式一体机授课,并打开弹幕权限,允许学生通过智能终端发送弹幕来表达想法;教师根据学生的弹幕信息进行即时反馈,调整教学进程。然后教师提出问题,学生展开讨论,再由教师随机抽答,并给予评价、表达期望[48]。在课后,学生通过微信获取课堂报告,记录本节课的课堂表现,同时获得上节课与本节课的对比课堂报告,如图8所示为某位同学的学习情况。教师引导学生在平台上进行总结反思,并根据学生课堂掌握情况推送相关资源[49],实施针对性辅导,从而实现个性化的教师支持服务。
图8 某位同学的学习情况
在为期4周的教学准实验结束后,我们对学生开展了“智慧教育视域下感知教师支持服务满意度”的调查,共发放问卷41份,获得41份有效问卷数据。问卷共有19个题项,其中,教师知识性支持3项,工具性支持4项,社交性支持4项,情感性支持4项,整体满意度4项,均采用李克特五级量表进行计分。运用SPSS分析问卷的信效度,结果显示均达标。最终,调查所得各个维度的均值如表1所示,可以看出学生的满意度较高。
我们认为,目前4G场域下可达到的学习效果,在“5G+智慧教育”场域下,教师提供的支持服务更易被学生感知到,融入技术的支持服务使得学生的学习更加积极主动,学习效果更佳。即知识性支持能够辅助学生构建更为通达的知识体系,工具性支持可以为学生提供学习引领与技术保障,社交性支持有助于增强师生互动、生生互动,情感性支持给予了学习者适度的鼓励关怀、关注。当然,我们也发现,当出现学校的校园网不能确保多人同时在线、网络不通畅等情况时,会对学习者的满意度产生影响,这在5G时代会得到更多的缓解。
表1 描述性统计结果
六、结语
“5G+智慧教育”正为教师提供了一展风采的机会,同时也催生着教师的“智慧”本能。即只有智慧教师才能催生出学生的智慧之花,点燃学生的智慧之光。著名的“乔布斯之问”昭示人们,技术仅仅是改变教育存在的形态,并不具有打破壁垒、开启人类智慧的神奇力量。因此,智慧教育的实现,不仅需要5G、大数据、人工智能等先进技术的强力支撑,更需要智慧型教师来把握教育变革的脉搏,需要集“匠心”“慧心”于一身的智慧型教师将技术巧妙地融入教学,为学生提供启迪心智的支持服务,才能唤醒学生的天赋、激活学生的情感、点燃学生的自信心,促使教学更多涌动生命的灵性,让课堂充满着智慧之光。
我们在已有研究的基础上,初步创建了“5G+智慧教育”动态螺旋式教师支持服务模式,其主体框架主要包含知识性支持、工具性支持、社交性支持、情感性支持等四个服务。这四个服务框架并非相互孤立,而是交互影响、协同配合、协调推进。教师在教学过程中给予具体、直观且具有温度的支持与关注,是实现智慧教育的根本路径。在未来研究中,我们将更关注以下两个方面:一是基于学习者差异的教师支持服务影响研究,即根据学习者个体差异,进行教师支持服务具体比例构成及优化路径分析;二是教师支持服务在不同智慧教育环境中的应用研究,即基于不同的智慧教育环境,分析教师支持服务的具体诉求及效果,丰富教师支持服务的内涵与途径。