智能时代共享教育的实践模式探究
——以大数据促进成都市区域教育公平为例
2021-06-17罗清红李沿知黄祥勇
罗清红 李沿知 薛 涓 高 瑜 黄祥勇
一、共享教育的时代诉求与现实必然
自2000年我国基础教育信息化正式启动以来,教育信息化不断升温。2012年,教育部印发的《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》指出,要提高优质教育资源利用率,扩大教育资源共享范围及质量,加深大数据与教育资源结合。2014年,教育部、财政部等在《构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面有效机制的实施方案》(教技〔2014〕6号)中指出,要通过构建利用信息化手段扩大教育资源覆盖面的有效机制,实现优质数字教育资源的共建共享……逐步缩小区域、城乡、校际之间的差距。2019年,中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》提出,要创新教育服务业态,建立数字教育资源共建共享机制〔1〕。2021年,教育部、国家发展改革委等联合发布的《关于大力加强中小学线上教育教学资源建设与应用的意见》指出,到2025年,优质教育资源共享共用格局基本完善,信息化推动教育公平发展和质量提升的作用得到有效发挥。教育公平是社会公平的重要基础。当前,教育公平需要破解的主要难题是优质教育资源的稀缺性和不均衡与人民群众对优质教育资源需求不断增长之间的矛盾。教育信息技术开发与应用的题中之义是促进教育公平的进一步实现。习近平总书记特别指出,扶贫必扶智,让贫困地区的孩子们接受良好教育,是扶贫开发的重要任务,也是阻断贫困代际传递的重要途径〔2〕。
为实现义务教育均衡发展,自2013年起,成都对全市各区(县、市)教育均衡开展监测。我们从监测到的各区(县、市)教育均衡指数了解到,当时成都市各区(县、市)义务教育校际均衡程度和发展水平相对较低(详见图1)。校际均衡程度较高且发展水平相对较高的分别是青羊区、新津县(1)2020年6月,四川省人民政府批复同意撤销新津县,设立成都市新津区。、锦江区、温江区、双流县(2)2015年12月,国务院批复同意撤销双流县,设立成都市双流区。;校际均衡程度较高但发展水平相对较低的分别是新都区、成华区、彭州市、金牛区;发展水平较高但校际均衡程度相对较低的分别是都江堰市、高新区、武侯区、蒲江县;校际均衡程度相对较低且发展水平也相对较低的分别是大邑县、青白江区、邛崃市、崇州市、郫县(3)2016年12月,国务院批复同意撤销郫县,设立成都市郫都区。、龙泉驿区、金堂县。各区(县、市)之间教育均衡指数差别较大,教育不均衡问题突出。
图1 2013年成都市各区(县、市)教育均衡指数情况
优质教育不均带来诸多社会难题,如进城务工人员随迁子女及农村留守儿童难以享受优质教育资源问题造成的代际贫困现象;缺乏科学标准检验,良莠不齐的海量社会性、商业化课外培训机构对教育生态的破坏;社会培训机构营销炒作,给家庭带来的大额经济支出与教育焦虑等等。提高教育信息资源建设能力,解决用户需求无限性的困难,是化解当下教育公平问题的重要着力点。
共享教育作为一种教育理念,直面当下教育资源分布不均、流通不畅、良莠不齐的客观现实,明确指向教育资源的优质、公平、有效应用。作为一种新的教育模式,共享教育是将优质教育资源通过云端跨时空传递,构建线上线下多维互动的良性教育生态,以提升薄弱地区和农村学校质量,实现教育均衡发展,进而弥合数字鸿沟、缓解教育焦虑、促进教育绿色可持续发展为目的的教育实践。
二、共享教育的实施路径与实践样态
为顺应智能时代信息浪潮,成都市积极响应国家发展号召,全力推进优质教育资源通过信息化平台的全领域辐射与共享,减轻教育资源分布不均衡引发的代际贫困问题,开展了历时近二十年的探索实践,为促进教育公平、解决当下教育主要矛盾探索出了一条有效路径。具体而言,成都市围绕“共享课堂(成都七中网校、成都数字学校)”,“共享教研(继教网、师培通、微师培、云观课)”,“共享评价(乐培生)”构建起信息技术支持下的共享教育成都实践(详见图2)。
图2 信息技术支持下共享教育的成都实践历程
1.共享课堂:凸显学生学习路径之“共”
(1)成都七中网校:全日制、常态化直播教学共享名校优质教学资源。2000年,成都市为了向民族地区辐射优质教育资源,实现课堂实录视频的传输,依托成都七中成立了网校。随着教育信息化的深入发展和人们对优质教育资源需求的日益增加,成都七中网校不断迭代升级直播教学:一是2002年为实现数据实时共享,开始同步卫星远程直播教学。二是2013年以移动终端常态化即时采集每个学生的课中、课后数据为目的,开始构建起未来课堂教学模式。三是2014年构建起翻转课堂教学模式,在同一平台上实现了课前、课中、课后各环节的数据采集、分析、反馈与应用。
成都七中网校具有两大特征:一是远程模式创新,助力教育均衡。基于大数据构建了“未来课堂+直播”“翻转课堂+录播”两种远程教育模式并进入常态化运行,生成了海量的教育数据。成都七中网校不但与四川省内欠发达地区学校进行了协作,而且与位处我国西部地区除四川省以外的省(自治区、直辖市)进行了深入合作,协作联动的学校到目前已达300余所,涵盖基础教育所有学段,惠及学生30余万名,对于推进教育均衡具有重要的实践价值。二是数据应用创新,优化课堂教学。通过移动终端和未来课堂教学系统,详尽记录教学行为数据(如师生互动的次数、时长与质量,答题的起止时间、正确率等微观表现等),采用数据分析,实现大数据画像,刻画学生学习特征(如习惯态度、交互协作、选择爱好等),为分层教学、虚拟分组提供数据支持,实现了群体性的个性化精准教育。
(2)成都数字学校:周末、寒暑假直播教学共享名师优质教学资源。2013年7月至2015年6月,成都市开展了基础教育阶段系列微课资源建设,开发了直播教学教材,用于学生课前预习或课后复习巩固。2017年,为满足人民群众日益增长的对优质教育的需求,成都市通过聚合全市600余位名师资源,成立了为中小学生免费提供教育服务的数字化虚拟学校,将“专业课程体系+直播(录播)教学示范+云技术支撑数据流动”有机融合,实现了优质教育全域共享。上述模式利用互联网互通共享的特性,打造了随时、随地、随需可学的数字化无边界学校,在周末和寒暑假为学生开展直播拓展提升课堂,有效弥补了全日制课堂教学的不足。
成都数字学校具有两大特征:一是通过“微课预习+直播互动+回放巩固+学习社区协作答疑”生成了信息空间教学交互整合新模式。成都数字学校坚持采用直播互动教学,并辅以录播回放。同时,创造性地利用企业微信建立起班级学习社区,参与对象包括学生、家长、技术人员和班主任、学科教师等。高清、快捷、流畅的视频直播还原了最真实的教学场景,班级学习社区具有实体班级的情感联络与问题解决支持,学生足不出户便可享受真实的名师教学体验。二是形成了“在线教育课程师资融合锻造”模式。在成都市教育科学研究院的学科教研员带领下,全市名优骨干教师深度参与课程设计,每节课都会经历“设计-说课-试讲-修改-上课-反思”等环节,实现了“一课、一师、一团队”的有机整合,提升了教学效果。
2.共享教研:凸显教师专业成长之“共”
(1)继教网(师培通):线上线下混合式研修共享教师学习资源。2010年,成都市为突破传统中小学教师培训的弊端,构建开放灵活的教师终身学习体系,成立了成都市中小学教师继续教育网,建立起融教师继续教育学习管理与混合式研修为一体的信息化资源共享数据平台。通过信息化技术融入“教师培训”,成都市构建了线上与线下相结合的混合式研修模式,实现了教师继续教育全流程管理数据化、大数据分析助推教师专业成长和评价精准化。2016年,成都市创设了师培通线上移动平台,实现了继教网功能从PC端迁移到移动端,开通了线上培训考勤、培训预约、培训效果评价、电子学时证明等功能,实现了教师培训管理数据化和线上线下的全场景化。
继教网(师培通)的特征体现在三方面:一是混合式教师继续教育,开展从线上到线下全流程覆盖的信息化管理。针对成都市22个区(县、市)16万余名教师的继续教育,形成了“网站+移动端+公众号+线下扫码”的培训闭环,打造了直播、交流、互动、反馈等多样态的混合式研修方式。二是实现了基于大数据积累分析与建模的教师成长过程性评价。基于线上线下教育与教师成长的数据化评价体系,为全市教师建立了数字化学习档案,形成了客观准确的过程性评价。三是建立了基于5G、虚拟现实等先进技术共享的学习资源。继教网基于5G技术开展了教学资源建设与创新应用。师培通采用AR虚拟场景直播,实现了多终端收看,用信息化手段赋能教师共同成长。
(2)微师培:随身随堂学习共享教师课堂教学技能。如何突破传统教师培训“一次性、集中式、成本高、效率低”的困境,利用信息化手段实现教师学习的持续性、常态化?2015年6月,成都市启动了基于微课理念实施的微师培,以实现教师常态化研修,夯实教师专业成长基石。微师培以“随身随堂”为特征:“随身”指培训内容不离身,教师可随时随地利用手机、PAD等智能设备接收培训内容,并且可以根据自己的需求反复收看疑难点;“随堂”指以学科教学知识点为对象,以教学进度为时间点,以教学课时为基本单位组织课程内容,为教师备课和课堂设计提供指导与参考。基于“随身随堂”理念,成都市构建了旨在促进教师缄默知识转移的“解读、示范、实践、点评”循环式微课程师培模型。
微师培具有两大特征:一是坚持常态化,契合教师教学实践需求。基于“随身随堂”的特征,微师培根据普适性教学进度提前一周精准推送,以实现一线教师在教学中常态化地接受名师指导。该模式契合教师学以致用的实践需求,这种非集中式培训有效解决了工学矛盾,实现了“为青年教师课堂教学托底、为中年教师课堂教学参照、为全体教师课堂教学反思”提供适时资源的目的。二是坚持精准性,提升教师培训实效。首先,需求精准分析。成都市教育科学研究院组织学科专家团队面向一线教师开展真实培训需求调研,突破传统教师培训模糊经验判断的局限性,找准教师成长“真需求”。其次,数据精准反馈。根据培训数据的反馈(如培训效益、教师培训偏好等)来改进培训行为,提升微师培效果。
(3)云观课:基于观课数据常态采集的共享教师实证教研路径。教育要走向实证,课堂观察显得十分必要。我们通过采用现代智能设备静静地对课堂进行观察、记录和描述,其产生的大数据累积可以再现教学现实场景,数据分析也能更准确地刻画出教学行为。2012年初,课题组结合业界部分“课堂观察”研究成果,并根据多年听课经验积累创编了针对课堂实际情况的“课堂观察动态记录单”,听课教师只需根据课堂教学的自然流程,适时记录填图即可。为了记录更加便捷,数据统计更为及时,2014年9月,成都市教育科学研究院正式发布了“课堂执教评估系统1.0”,该系统实现了“课堂观察动态记录单”的部分功能,成为全国第一个课堂观察与评估的应用型软件。经过一年多的改进,2015年3月“观课云”平台正式上线。“观课云”支持了在线听课观察,支持了离线推门观课、网络环境上传,支持了导入课堂实录进行课堂观察。2020年,“观课云”升级为“云观课”,进一步为教师专业成长提供了客观数据和证据支撑。
“云观课”实现了基于手持移动终端推门听课,常态化记录教师教学组织、内容与学习行为等数据,让课堂“可再现、可整理、可量化、可分享”变为现实。“云观课”记录的大数据呈现出“教”与“学”的行为特征,可以有效地促进教师教学反思,为学生高效学习提供指导。“云观课”为教学过程性评价科学化和“课堂观察”专业化创造了新的技术工具。
3.共享评价——凸显学生学习评价结果之“共”
2012年,为实现教学过程的诊断和评估由模糊向清晰转变、由定性向定量转变,实现学生学习个性化精准分析,共享学习评价结果,成都市研发了“乐培生教学质量监测反馈系统”,为学生个性化的学力报告和对教师有针对性的教学改进提供了证据支持,促进了学生实现减负和个性化高效能学习。
“乐培生教学质量监测反馈系统”针对不同群体(学生、家长和教师)从三个维度呈现个性化的学生学习结果:在组织维度上,从每一名教师和学生开始,逐级汇总至班级、学校和区域。在学科维度上,从学科、学期、单元或考试类别开始,沿着时间维度,进行横向和纵向汇总。在双向细目表维度上,从每门学科的每个知识点或考点开始,沿着双向细目表,对每名学生的每个考点和能力值情况进行汇总,再逐级统计至班级、学校和区域。
“乐培生教学质量监测反馈系统”有三个方面的特征:一是多维度动态分析和展示区域学业质量水平。首先是比较,从班级或学校延伸至班级、班级组、学校等任意可比区域。其次是细化,从学科或总成绩深入至每一学科的各知识点的记录。再次是连贯,让数据从历史走来,使个体和组织的记录保持连贯性。最后是穿越,可以让某个局部组织或个体脱离其隶属关系,与任意可比范围进行对比。二是多样化的教学行为效果分析。该平台创新性地将调查结果与考试成绩进行互动展示,揭示了教师不同的教学和学生学习方法与成绩之间的相关性,为教师成长提供了更好的量化分析工具。三是平台涵盖功能齐全,提供了学生学业质量采集、分析和反馈各个方面所需要的功能。平台兼顾小学、初中、高中各学段的的独特教育教学需求,采用分布式部署,可以采用分地区接入,支持从最末端的班级到省级不同范围的考试、分析和管理需求。总之,成都市共享教育通过“七朵云”实现了优质教育资源的全域覆盖(详见表1)(4)“七朵云”指成都七中网校、成都数字学校、乐培生、微师培、继教网、师培通、云观课。。
表1 成都市共享教育实践下的优质资源覆盖情况
三、共享教育的模式建构与策略设计
通过长期不懈的探索,成都市在“共享教育”理念引领下建构起“三全一常”创新模式,整合出“多元共生”优质资源生产路径,形成了“四无四不”优质资源淬炼策略,内生出“全域协同”共享教育运行机制。
1.构建“三全一常”共享教育创新模式
共享教育作为教育对信息技术充分利用的产物,以线上资源传输为主,借助“七朵云”资源平台,实现了传统学校物理空间、社会空间与信息空间三元融合和线上线下协同共生,建构起了“全学段、全时空、全覆盖、常态化”的“三全一常”创新模式和运行策略(详见图3)(5)“全学段”指幼儿园、小学、初中、普遍高中、职业高中各学段教育,“全时空”指全日制教育教学和周末、寒暑假所有时间,“全覆盖”指教育教学活动中的教学、学习、教研、培训、评价等所有环节,“常态化”指常态的时间保障和教学安排。,形成了新的教育教学生态,推动了教育从均衡走向优质发展。
图3 “三全一常”创新模式和运行策略
2.打造“多元共生”的优质教育资源整合生产路径
共享教育致力于优质资源的萃取与打造,从教学、教研两条路径,构建满足学生、教师需求的优质资源(详见图4)。自2000年以来,成都七中网校探索开发出把关教师、授课教师、技术教师、远端教师“四位一体”的教师专业成长体系,形成
图4 “多元共生”的优质教育资源整合生产路径
了前端与远端在备课、上课、作业、考试环节“四个同时”跨时空同频共振教学模式。2017年以来,成都数字学校更加注重优质教育资源的源头择取与打磨,集中区域内名校名师开展名师、教研员共同参与的集体磨课,注重课程建设中师生教学反馈及其数据收集,随时进行教学调整,开发出“双名一磨、双反一调”课程开发路径(6)“双名一磨”指名校名师集体磨课;“双反一调”指师生双向反馈,适时进行教学调整。。同时,注重教师专业培养,2015年以来,成都市开发了微师培、师培通等适宜“随身随堂、随时随地”的教师培训模式,保证了教师专业成长的个性化需求。从2013年研发课堂观察系统到2020年升级为“云观课”,成都市通过采集教师课堂数据,精确对教师成长进行画像,为教师成长提供了科学反馈与参照。
3.形成“四无四不”的优质教育资源淬炼策略
共享教育实施的前提是淬炼出优质的教育资源。成都数字学校、微师培提出了资源淬炼“四无四不”模式:一是课程设计,坚持无调研不课程。成都数字学校通过周末节假日开课,开设了春季、秋季、暑假和寒假四个阶段课程。前期调研是课程设计的基础,是学校开课的前提条件。每一个阶段开课前,学校要详细调研学生、家长、教师和学校的真实需求,以此开展课程设计,课程要体现科学性、前瞻性和针对性。二是遴选师资,坚持无“双名”不选拔。这里的“双名”是指参与成都数字学校、微师培授课的教师原则上来自“名校名师”,这是整合形成教育优质资源的基础保障。三是磨课研讨,坚持无磨课不试镜。成都数字学校、微师培每一学科由一名教研员和3-5名学科名师构成团队,每位教师在每个阶段单独授课3-5节。授课教师在个人精心备课的基础上,还必须参与集体说课、磨课活动,否则不得课前试镜。四是直播教学,无反馈不直播。以成都数字学校为例,该校非常重视在线教学课前、课中、课后三个环节中的反馈。在课前微课环节,数字学校要求教师在授课前1-2天上传5-8分钟的微课“剧透”,帮助学生提前预习了解课堂上的基本内容,视频之后留有过关类问题。在学生观看微课及回答过关练习后,教师通过后台大数据收集分析,可以更加清晰地知晓学生的学习情况,适时作出教学调整,提高教学针对性。通过在课堂直播时反馈互动,包括评论区留言互动、连麦互动、在线测评互动,加强课堂上的学生与教师教学交互,防止教与学的分离。在课后,授课教师需在学习社群进行互动反馈,利用企业微信建立起班级学习社区,在学习社区进行资料分享、布置课后作业、对作业进行批改、开展优秀作业展示等各种反馈活动,对授课教师的教学效果进行评估和反思(详见图5)。
图5 “四无四不”的优质教育资源淬炼策略
4.内生“全域协同”共享教育运行机制
(1)建立“政府引导、多方参与、教研引领、企业建设”的工作机制。成都市共享教育的实践表明,构建“政府主导、多方参与”的工作机制、坚持公益性是实现信息化助推优质教育资源共享,促进教育公平的重要路径。一是充分发挥各级教育行政部门的主体作用,做好顶层设计与统筹安排。二是充分发挥教育科研机构的智库功能。教育科研机构具有聚合区域优质教育资源的独特优势,要做好科研的顶层设计和教育质量的引领。三是加强与社会各方力量的合作,鼓励社会力量通过共建、协作等方式参与到促进教育公平的实践中。多元协同的推进模式既发挥了政府的主导作用和教研机构的专业引领作用,也有助于聚合资源,发挥企业的积极性和主动性,更好地为师生服务,办好人民满意的教育。
(2)构建跨界融合协同机制。跨界融合的协同机制是共享教育成功实施的重要保障。从优质教育资源的产生到传输再到落地应用的整个过程,都需要汇聚区域内各种力量来保障运行。以成都数字学校实践为例,成都市教育科学研究院成立了教育资源数据中心,专门负责日常管理及总协调。基础教育研究所和课程与教材中心负责课程设计及名优教师遴选与授课教师的磨课。技术团队进行技术支持与运营,值班团队观察记录教学过程中各方面的建议,后勤团队保障教育教学的顺利推进。同时,成都市成立了七个专项工作小组,以保障成都数字学校的顺利运行。一是从点到面,全域聚合。从共享优质教育资源的辐射面来看,成都市实现了从成都七中一所学校到全市中心城区所有优质学校名师的聚合,从关注单一高考学科的教学到关注全学段、全学科、全场景的教育生态,从一家技术公司支持到多家技术公司的协同共赢,从部分学校及区(县、市)的应用到全域应用,甚至辐射到成都市以外的其他地区,共享优质教育资源的范围越来越大。二是“三元”空间,融合共生。成都市构建起了“七朵云”的网络信息空间,实现了传统学校物理空间、社会空间与虚拟信息空间“三元”融合,线上线下协同共生。三是技术创新,迭代升级。从共享教育的技术支持模式来看,共享教育实现了“卫星传输—网络直播—数字孪生—裸眼3D”的不断迭代,目前正在尝试将大数据、云计算、云储存、人工智能、自适应学习等手段综合运用到实践中来。四是机制创新,教研转型。共享教育的成都实践通过聚合区域优质资源,彰显了教研机构立足教学指导职能与教育研究优势,发挥了教研机构的教育智库和引擎作用。
四、结语:共享教育的价值与反思
共享教育立足于区域,借助智能时代教育技术,致力于优质教育资源均衡化发展,这一模式的建构对重塑区域教育生态,阻断贫困代际传递有着重要意义。一是共享教育针对教育生态提出了新要求,共享教育模式实现了学习方式与资源的便捷多样,增强了受教育者学习自主性,实现了资源最大化利用,促进了教育生态重构。二是共享教育确保优质资源在偏远贫困地区得到有效利用,实现优质教育资源全面共享,消除了数字鸿沟,实现了优势互补、协同共进,改变了因教育资源分配不均带来的教育焦虑与代际贫困,有利于促进普惠教育的实现,推进了教育公平。三是共享教育作为一种新的教育理念,通过从教育资源到教育路径的无保留式传递与输出,不但是对中国传统文化中“大同”思想的回溯、传承与践履,而且通过与其他地区及国家建立教育合作关系、交流优秀教学经验、开拓国际空间,为区域教育走向全国乃至世界提供了良好的范本,是我国教育迈向国际教育舞台的创新实践。
由于共享教育理念及其所依存的社会环境、技术平台皆是一个发展变化的过程,学界仍然有待进一步探索和思考。一是共享教育的未来性与前瞻性规划较弱。共享教育专注于解决当下存在的教育问题,如教育发展均衡性问题、教育生态重塑等,虽然对于攻克当下教育难题取得了一定成效,但由于共享教育具有一定的即时性与滞后性,因此缺乏对未来长期的预判和规划。比如,共享教育注重优质教育的淬取与打磨,但优质教育资源内部的系统化却较为薄弱,学科间与学段间如何有效关联,形成更为科学合理面向未来教育发展趋势的课程体系,是共享教育需要继续努力的方向。二是共享教育的效果评价系统需要进一步完善和升级。当前,共享教育对远端课堂教学数据的采集指标体系尚不够完善。比如,需要采集哪些数据,建立怎样的评价维度,如何设立各指标的权重,如何把握采集数据与个体隐私之间的分寸,仍需在未来进行深入探索。三是在共享教育的语境下,如何确保在信息技术环境下保持独立性与主导性,也是需要不断探索的难题。目前,在优质教育资源通过信息技术辐射扩散的过程中,平台使用者对信息技术的使用虽渐趋熟练,但由于受时空场域的制约,课堂互动性与现场生成感欠缺,使得优质教育资源在传输的过程中隐性流失。如何让师生更加重视信息空间的应用、建设,如何确保优质教育资源真正发挥积极作用是共享教育无法回避的难题,需要进一步寻求信息技术与教育主体深度交互弥合的破解之策。