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    自適應學習:國際經驗與本土改造

    發布時間:2019-08-31 作者:李玲静 钟柏昌 來源:中國教育報

    從古至今,許多大教育家都提出了因材施教的教學主張,無論是我國古代的孔子,還是近代捷克的誇美紐斯。因材施教反對“一刀切”式的教育,主張教師根據學生的認知特點、知識水平等差異,采用有針對性的教學策略指導學生,促進學生個性化發展。倘若說因材施教體現了一種理想的教育生産關系,那麽自適應學習(adaptive learning)則是實現因材施教的教育生産力。自適應學習是“人工智能+教育”的典型應用,它通過在線學習數據收集、學情分析和內容推薦三個過程,采用人工智能對學生的認知、動機或情感狀態進行建模,對學習者的各種反應進行實時反饋,動態調整學習路徑,不斷優化學習者的學習過程,真正實現規模化的因材施教,被認爲是在線教育的發展趨勢。

    2019年6月,中共中央、國務院印發《關于深化教育教學改革 全面提高義務教育質量的意見》,再次強調要“精准分析學情,重視差異化教學和個別化指導”。自適應學習以規模化個性化教育見長,勢必成爲推動我國人才培養模式改革、優化教學方式的重要技術手段。不僅如此,自適應學習能夠精准診斷學生薄弱知識點,減少對已掌握知識點不必要的重複練習,從而提高學習效率,契合了我國教育部門三令五申的中小學減負政策。

    美国是最早研究自适应学习的国家之一,自适应学习的商业应用也趋于成熟,诞生了一些自适应学习服务独角兽企业,它们的平台在美国的K12学校有着广泛应用,拥有数千万教师和学生用户。斯坦福大学国际研究所(SRI)和哈佛大学教育政策研究中心(CEPR)的数据分析均表明:自适应学习能够有效提高K12学生在国家或州教育质量监测评估中的成绩。一些案例研究也表明:自适应学习对薄弱学区教育质量的提升成效显著。可见,自适应学习已成为改善美国基礎教育质量、促进教育公平的重要技术手段。

    我國的自適應學習研究起步雖晚,但商業應用發展迅速,許多在線教育企業紛紛推出自適應學習産品,搶占教培市場,導致自適應學習呈現“校內課堂冷、課外培訓熱”的怪狀。那麽,如何針對我國自適應學習應用中存在的問題,借鑒美國自適應學習應用中的先進經驗,提出有針對性的改造建議,從而最大化發揮自適應學習的技術紅利?我們認爲,需要做好三個方面的“回歸”。

        自適應學習應回歸學校,立足課堂

    美国的基礎教育历来重视素质教育、强调学生个性化发展。尤其是2015年底,奥巴马政府签署《每一个学生都成功》法案,决定从2018年到2020年,每年投资16亿美元用于打造支持学生个性化学习的数字化环境,激活了自适应学习的商业研发和推广。一些自适应学习产品迅速与全美各个学区合作,由各地方政府购买自适应学习服务,学区内各学校自主使用,每间教室的学生平板上都能访问自适应学习平台,教师既可以在课堂上组织学生使用自适应学习系统,也可以将自适应学习的任务延伸到课下和课外。

    相反,我國中小學生面臨巨大升學壓力,許多家長不得不在校外尋求提升學生成績的路徑,由此,一些成熟的自適應學習産品並不直接與學校對接、走進課堂,而是與教培企業合作、深耕教輔市場。盡管這些産品有效提高了參訓學生的考試成績,卻進一步固化了應試教育格局。不僅如此,已有自適應學習産品受限于巨大的研發投入和地推經營成本,往往只能下沈到三四線城市,廣大鄉鎮和農村地區的學生無法享受到先進的技術服務,這又無疑加劇了城鄉教育差距,形成教育信息化普及過程中的次生數字鴻溝。

    为了践行素质教育、确保教育均衡发展,一方面我国应综合利用税收等政策积极支持企业研发更先进的自适应学习产品,鼓励企业开展面向学校的自适应学习捐赠项目,采用“入校免费—驻校客服—见效购买—深度定制”的策略推广自适应学习;另一方面,县级以上政府可采用购买服务的方式,将成熟的自适应学习产品纳入政府采购目录,建立“智慧教育示范区”,借助试点和示范效应,逐步将自适应学习产品引入到中小学校,在课堂中推广应用,促进我国基礎教育的均衡发展。

        自適應學習應回歸課標,立足素養

    美国的基礎教育属于“达标”教育。美国联邦政府和州政府为K12阶段的每个学科制定了统一的核心内容标准,明确规定了各学科在每个学段学生必须达到的学习绩效指标(必备的素养水平),要求所有八年级、十二年级学生对各自学段内容标准的掌握程度达到熟练水平,并根据学校达到该水平的学生比例情况确定财政拨款数额,这种绩效拨款体制导致“达标”成为学区和学校管理层最为关心的问题。正因如此,美国自适应学习产品紧扣内容标准,重视学习资源和练习题对标准的覆盖程度,为学生提供的诊断报告也以内容标准为参照,测评题目以素养为导向,不超纲也不追求难度。

    相反,我國的自適應學習科技公司深耕教輔培訓行業,瞄准期末考試和升學考試,根據考點將曆年考試題目作爲核心資源,重視題目所考查的知識點、題目難度、題型、線索、錯因等因素,爲學生提供的診斷報告也以考點爲參照,以解題技巧爲導向。盡管我國也頒布了統一的課程標准(相當于美國的內容標准),但它們很少作爲自適應學習産品研發的核心依據。顯然,這種脫離課標的自適應學習産品難以彰顯課程標准中的核心素養,不利于推動新課改的實施,難以取得進入學校課堂的“合法性”。

    爲了弱化應試教育導向,給下一步自適應學習産品在學校課堂中的推廣應用鋪平道路,我國的自適應學習産品應該回歸課程標准,以診斷學生對課標規定的能力素養而非考點的掌握爲導向。爲此,自適應學習科技企業需要不斷吸引課標專家和一線教師參與自適應學習系統的開發與完善,建立産品叠代計劃。

        自適應學習應回歸教師,立足協同

    作爲一項新興教育技術,自適應學習需要走進課堂、爲一線教師所掌握,成爲教師優化課堂、融合創新的重要技術力量。在國外許多主流自適應産品都支持教師將自適應學習整合到自己的課程教學中,尤其重視對教師應用自適應學習技術的能力培訓。比如,有的系統向教師提供的教學策略支持功能,能夠根據學生的實時數據,向教師提供下一步該如何操作的教學建議,包括課堂教學和線上教學,還爲教師提供關于在線教學和混合教學的職業發展課程。

    相比之下,我國目前主流的自適應學習主要面向教輔市場,校內教師很少有機會接觸自適應學習。但可以預見,隨著我國自適應學習科技企業轉向與學校合作、走進課堂、回歸課標,自適應學習終將成爲教師手中的教學利器。彼時,一線教師的職業發展將圍繞自適應學習技術的教學整合展開。余勝泉教授曾指出,人工智能時代的教學一定是人機協同。如何與自適應學習協同育人,將成爲未來教師職業發展的重要內容。

    根据修订版的布卢姆认知目标分类,记忆、理解、应用属于低阶认知目标,而分析、评价和创造属于高阶认知目标。低阶认知的知识范畴可以依赖自适应学习系统,而高阶知识和能力培养,则更依赖人类教师开展多样化的教学创新。可以看到,在课堂有限的时间内,学习结果不再是简单的低阶认知目标的达成,而更多的是高阶知识和能力的不断提升,这与當前所倡导的基礎教育应当注重基于学科核心素养的教育主张不谋而合。我们应当借鉴国外平台和教学实践融合的设计思维,为自适应学习下一步融入校园和课堂留有一定的对接口,“智慧”地收集、分析学习数据、导向以国家课程标准为核心的学习路径,科学地评价学习成果。

    (作者單位分別爲山西師範大學教育科學學院,華南師範大學教育信息技術學院)

    《中國教育報》2019年08月31日第3版 

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