中小学教研数字化转型的思考与建议

【摘要】随着互联网、大数据、人工智能、5G等新一代数字技术的发展与应用，教育数字化转型已成为国际教育改革的重点和趋势，教研工作数字化转型是教研部门的必然要求。在分析了北京数字学校“空中课堂”两千多份问卷和一万多个电话内容的基础上，我们整理出数字时代教师、家长、学生的需求，从而提出数字时代北京市中小学教研转型的五个建议：加强基础设施建设、打造数字化（或智慧）教育科研平台，建立线上教研室；运用大数据、人工智能、数字化等新技术加强数据驱动的教学研究；统筹谋划和推进数字教育、教科研资源建设和开发研究，建立教育和教科研大数据；大力开展基于新技术的作业设计与管理研究，探索建立作业库、试题库；建立创新实验室，探索开展5G环境下的体验式、互动式教学研究。【关键词】教研转型：数字化转型；数据驱动随着互联网、大数据、人工智能、5G等新一代数字技术的发展与应用，以数字驱动变革与发展已经成了世界性的主题，教育数字化转型已成为国际教育改革的重点和趋势。教师是教育的第一资源，是建成高质量教育体系的重要保障，是双减工作能否落到实效的核心关键要素。问题的提出教研是教师专业发展的有效途径[1]。《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》提出，要开展线上与线下融合的混合式研修。《教育部关于加强和改进新时代基础教育教研工作的意见》指出，要创新教研方式，适当采取互联网教研等方式，从而提升教研工作的针对性。《教育部关于加强新时代教育科学研究工作的意见》提出，将人工智能、大数据等技术运用在教育科学研究中，拓展教育研究的深度和广度。新冠肺炎疫情突如其来，师生由原来的线下面对面授课转变为全面在线教学，教研员和教师已经接受并适应了在线开展教学活动。教师的专业发展提升离不开教研员的指导[2]。北京教育科学研究院基础教育研究中心作为市级教研部门，与近三千名区级教研员、两千多所中小学校、十万名专任教师联结成市区校三级教研体系，肩负着北京市基础教育课堂教育教学指导的重任。高质量教研對基础教育高质量发展起到有力的支撑作用。《数字中国建设整体布局规划》提出要实施国家教育数字化战略行动。在教育数字化转型的大背景下，推动教研工作数字化转型是教研部门深化基础教育课程改革、落实立德树人根本任务的必然要求，也是教研工作随着内外部条件变化而实现自我更新的需要[3]。核心概念界定教研，也就是教育教学研究，是教师个人或群体为促进教学进步，自发或有组织地发现、探讨并解决教学问题的研究活动，是中国基础教育的独特经验和优良传统[4]。教研活动既有教师群体自发进行的，也有专门机构组织开展的系统性教研。本研究中的教研是指在市、区教研部门指导下开展的系统性教育教学研究活动。教研转型一般指教研工作领域的理念转变和方式创新。即从传统教研向现代教研转变，向符合时代发展需要转变，向以人为本的教育教学需要转变[5]。在线教研也称网络教研、互联网教研[6]，是依托互联网平台，开展跨地域、跨时空的教师教研活动，共享信息与资源，促进教学成果与经验交流的方法[7]，是以网络平台为载体，以混合式教研、实证教研、主题教研等为主要方式的新型教研方式[8]。在线教研是有组织的教师研修培训新形态，是在人工智能、大数据等智能技术支持下的信息化教研的高端形态。数字时代教研的转型，不仅要遵循教师成长规律，优化教研内容，更需要持续开展智能技术赋能的研修模式。在技术的支撑下，数字时代的教研跨越了时空的局限，催生出了多种新的形态：网络直播教研，在线展评教研，在线互动教研，分析教学行为数据的诊断性教研，在线城乡联动教研等[9]。开展教学与新技术、新媒体的融合创新研究，构建基于大数据的精准研究新模式，是深化教育教学改革的应有之举，势在必行。调查内容的分析2020～2021年，依托北京数字学校网络平台，我们建成平战结合（常态+应急）的跨时空基本公共服务体系。北京数字学校空中课堂面向全市中小学生提供在线教学服务，“一课一包”保障停课不停学。平台不登录可直接访问的方式，也吸引了其他省市老师、家长和学生的观摩学习。自2020年11月起，我们在网站上发起了问卷调查，面向教师、家长和学生调研对数字学校未来发展的意见和建议，对教研的数字化转型很有启发。截至2022年2月，网站共收到有效问卷2737份，其中家长问卷587份（北京市学生家长问卷490份，外省市学生家长97份），学生问卷1577份（北京市学生问卷1317份，外省市学生问卷260份），教师问卷573份（北京市教师问卷368份，外省市教师问卷205份）。2737份调查问卷都对北京数字学校空中课堂给予了高度的评价，认为授课教师认真严谨，业务水平高，是教师难得的学习观摩机会，学生能够听到北京市各个学校名师的讲课受益匪浅。我们从2737份问卷中筛选出1198份提出建设性意见的问卷，采取扎根理论对文本进行编码，得出不同用户群体的真实需求。本研究采用三角互证法，通过调查问卷数据、一万多个客服电话记录信息、微信答疑资料相互佐证和交叉比对。而两位研究者同时编码，保证了研究的信度和效度。教师需求主要集中在以下几个方面。（1）教师提到最多的是资源和资源下载，尤其是PPT资源需求最高，以及PPT课件里的音视频资源。教师对PPT课件二次加工后就可以直接用于教学。因为PPT课件是集体统一研发的，图片和视频资源丰富，教师自己收集起来困难较大，但由于知识产权不明晰，部分学科只提供了PDF格式的课件，教师转换后音视频和动画功能都会缺失，不方便使用。（2）教师希望课程能够按照学科、教材版本和教材目录呈现，而不是按照现有的课表形式。（3）教师希望课程能够提前开放。现有课程基本提前2～3天开放，不同学校教学进度不同，教师需提前观摩学习进行备课，希望至少提前一周将课程更新开放。（4）教师希望课程能够覆盖所有年级的所有学科，而不是只有主要学科课程。尤其像音乐、美术、体育、信息技术等学科资源相对较少，老师们更盼望能看到市级教研部门组织教师集体研发的优质资源。由此印证了教师通过视频学习是自身专业成长的重要方式[10]，课例观摩与研讨最受老师欢迎[11]。家长与学生的需求有很多共同之处，我们放在一起进行编码统计。家长和学生的需求相对教师的要分散得多。一是希望课程的难度能够分层适合不同类型学生观看，平台能够呈现所有学科学段版本课程，而不是在市区级平台间来回跳转观看视频。二是课程资源方面，希望提供PPT格式课件，实验视频，题库和阶段复习课、习题讲评课等。三是希望增加互动功能，提高学生注意力。四是能够记录学生学习数据，帮助家长更好地监督孩子的学习效果。五是提供搜索、直播和在线答疑等功能。六是资源的独特性，体现北京教育品牌和特色。结论与建议根据以上调查问卷分析结果，我们认为要实现教研的数字化转型，可以从以下几个方面开展研究。一是加强基础设施建设、打造数字化（智慧）教育科研平台，建立线上教研室。我国正在开展以5G基站、大数据、人工智能等为重点的“新基建”行动[12]，教研数字化转型的基础首先是要搭建智能化的电脑端、移动端的北京数字教研平台，整合教研、课程、培训、评价、资源、活动等功能，建立学科线上教研室，在线开展教研活动，整合教研成果和研究工具，优化对教师的教学指导。教研活动是教育数据集中、共享、共用的关键环节，通过教研活动充分挖掘教育数据，可以改进与优化教学方式，对于促进教师专业发展、提升教育质量具有重大意义[13]。二是运用大数据、人工智能、数字化等新技术加强数据驱动的教学研究。以往教研员对教师的教学指导最常用的方式是听课、评课，但传统的听课指导更多以定性的评价为主，难以引导大面积的教师专业成长，也无法引导教师整体性地推进教学改革[14]。智能技术的兴起和教育应用，使各类教研数据以更大容量与更快速度产生和汇聚于各类便捷的智能设备中，形成“教研大数据”[15]。我们需要通过智能设备采集教师课堂教学全量化数据，教研员远程听评课，优秀案例观摩研讨，利用人工智能技术分析课堂架构，进行智能学情分析，将定量的课堂观察与定性的经验型评价相结合，描摹教师教研全过程，形成教师专业发展画像，生成专业详尽的教师教研分析报告，为教研应用场景提供服务。三是统筹谋划和推进数字教育、教科研资源建设与开发研究，建立教育和教科研大数据。调查问卷数据显示，国家、市、区、校都在重复开发学科课程资源，但仍然不能满足师生和家长的需求，主要原因是资源同质化严重，没有发挥各自的优势，形成特色产品，满足师生对优质教育资源的需求。我们需要利用学科知识图谱技术系统化建设中小学数字资源，形式集课程视频、课件、教案、学习任务单、习题、测验于一体满足学生自主学习需要的学习资源包，利用人工智能技术，实现对视频等多媒体的文本采集和搜索，AI在线答疑互动，构建数字化教育资源平台，关联教研资源服务，实现自适应式精准推荐[16]，满足学生个性化学习的需要。四是大力开展基于新技术的作业设计与管理研究，探索建立作业库、试题库。调查问卷显示，师生对高质量题库、测验有很高的需求。我们可以组织作业题库建设，开展基于新技术作业智能批改、诊断分析、内容检测、作业辅导、自适应学习等智能服务和工具的研究；开展基于新技术创