《校园通大会演讲稿》启动移动互联时代的新教学

启动移动互联时代的新教学 张铁道北京开放大学地平线报告项目组2015年08月2日 主要内容 新兴技术及其应用 2014 2020 地平线报告 学校应用教育技术的趋势与挑战 1 3 2 实践启示 4 教育变革驱动人类社会发展 农业社会 第一次工业革命 第二次工业革命 第三次工业革命 原始的个别教育 个性化农耕教育 班级授课式规模化教育 灵活 多样 开放 终身的个性化教育 信息技术对教育发展具有革命性影响 必须予以高度重视 国家中长期教育改革和发展规划纲要 2010 2020 以信息化为手段扩大优质教育资源覆盖面 通过教育信息化 逐步缩小区域 城乡数字差距 大力促进教育公平 习近平 2015 地平线报告 NMC 300 版本 2011 2012 新媒体联盟2004 K 12 高等教育 博物馆图书馆 北京开放大学 学校 企业 博物馆等 上海教育发布 2015 2016 2015 北京师范大学发布中国第一个地平线报告 2016 中国职业教育地平新报告 英文历年版本 2004 2015 高等教育版 1 2 3 基础教育版 博物馆 图书馆教育版 4 技术展望报告 新媒体联盟2014 2015年备选技术 Technologies 2至3年内 2014 1年之内 自带设备云计算 游戏和游戏化学习分析 4至5年内 物联网可穿戴技术 2至3年内 2015 高教版 1年之内 自带设备翻转课堂 创客空间可穿戴技术 4至5年内 自适应学习技术物联网 2015 基教版 2至3年内 1年之内 自带设备创客空间 3D打印自适应学习技术 4至5年内 数字徽章可穿戴技术 近期趋势加强混合学习的应用提升科技与艺术 STEAM 学习中期趋势加强学生之间的合作学习学生从消费者转变为创造者长期趋势重塑学校运行机制探索深度学习策略 近期趋势混合式学习日益普及学习空间需要重新设计中期趋势学习测量越来越受重视开放教育资源快速增聚长期趋势变革创新文化不断发展跨机构合作持续增加 新媒体联盟地平线报告 2015基础教育版 内容概览 关键趋势 远期趋势 中期趋势 近期趋势 1 加强学生之间的合作学习2 学生从消费者转变为创造者 1 加强混合式学习的应用2 提升科技与艺术 STEAM 学习 相关要素 政策 领导力 教学实践 1 重塑学校运行机制2 探索深度学习策略 一 重塑学校运行机制 这一趋势很大程度上回应了常规上课日过度结构化的特点 有人认为它束缚了学生的学习 建议青少年课程学习的开始时间应该在早晨8 30以后 因为睡眠不足是造成学生逃学和成绩下降的一个主要因素 基于项目和基于挑战等学习方法被用于学校教学规划 使学生能够更加有组织地从一个学习活动投入另一个学习活动 消除传统排课计划的限制 这些现代教育方法具有跨学科的特点 课程将两个或多个学科联系起来 使学生看到概念是如何相联系的 学生学习的积极效果 相互合作 批判性思维和知识保持 重新思考学校是如何运行的就是要重新定义技能习得是什么 如在中小学的音乐教育中整合更多的技术可以重新定义学习者精通音乐意味着什么 二 探索深度学习策略 以创新方式向学生传递丰富的核心学习内容 引导他们有效学习并能将其所学付诸应用 基于项目的学习 基于问题的学习 基于探究的学习 基于挑战的学习和其它相似的方法有助于学生在校内外获得更多主动学习的经历 基于项目的学习 由主题 学习共同体 活动 情境 作业五大要素构成 研究表明 参加基于项目的科学课程的学生比仅使用传统教科书的学生更加优秀 基于项目的学习对大部分学生都适用 基于项目的学习在提升教学方面有一系列优势 包括 提供真实世界的关联 更长时间的保持记忆 更好的使用课堂所学知识的能力 对21世纪工作环境的准备 使用技术解决问题的能力等 基于探究的学习使学生基于个人经验和自主探索来构建知识 这是一种做中学的方法 如同科学家从事科学探索工作一样 三 加强学生之间的合作学习 合作学习是一种社会建构学习的观点 是指学生或教师共同开展 个体对个体 或 个体对小组 的活动 合作学习包含的活动通常围绕四个原则 以学习者为中心 突出交互和实践 以小组方式开展学习 开发解决现实问题的方案 研究表明 合作学习有助于促进主动学习 因为每个学生都有机会在小组中贡献力量 创设独特的资源价值 合作工具 项目管理软件 思维导图软件 沟通软件 skype wechat 四 学生从消费者转变为创造者 学习者尝试通过开展创造活动而不是消费学习内容来进行学科探索 移动技术不断提升的可获取性 让制作媒体和原型达到新的水平 在某种程度上这也伴随着社会媒体移动应用程序的流行而日新月异 现在有越来越多的工具支持学习者作为创作者采用多种形式展示自身所掌握的内容 这些形式也早已超越传统考试和工作计划的形式 新兴的教学制度也在鼓励教师应用数字工具来培养学习者的创造性和制作技能 五 加强混合式学习的应用 随着越来越多的学校体会到混合学习模式的优势 人们对于在线学习的认可度越来越高 O2O 采用混合式学习模式的学校日益发现 在线学习环境相对实地场所而言提供的功能不同但相辅相成 它可以被进一步用于解放课堂空间开展活动 在同一空间里更多地开展面对面交互 当得到有效设计和实施时 混合式学习模式借助在线学习模块和自适应软件可以使学生按照自定步调练习和掌握内容 教师们也被解放出来更多地关注小组学习中需要帮助的学生 六 提升科技与艺术 STEAM 学习 近年来 越来越强调大力发展科学 技术 工程 数学 STEM science technology engineering mathematics 课程和项目 这些科目被广泛认作是推动改革 支撑国民经济的手段 有必要整合如艺术 设计和人文科学 让课程体系更加均衡 这一见解孕育了STEAM学习运动 在这里A代表了 艺术 STEAM价值 所有的学科能够并且应该与彼此相关联以便让学生在更高的视野上知道各种知识和技能是如何在真实世界中相互联系的 STEAM教育让学生在一个多学科和跨学科的学习背景下看待人文和艺术活动 并且打破传统上在不同班级和学科之间存在的壁垒 有数据证明不同科目的整合正在提升学生在学校的表现 如参与音乐学习的学生在数学方面的表现也较好 例如 参加音乐欣赏课的高中女生在美国学术能力评估考试 SATs 中的数学部分得分要高出42分 参加了4年音乐和艺术学习的学生比那些仅仅参与6个月或者更短时间的学生的得分要高出98分 主要挑战 可解决 有难度 很严峻 1 推进个性化学习2 重塑教师专业角色 1 教学创新的推广2 复合思维的教学 相关要素 政策 领导力 教学实践 1 提供实景学习机会2 将技术融入教师教育 欧洲委员会 创新课堂项目框架 一 提供实景学习机会 实景学习 特别是那些可以让学生接触到解决现实世界的问题和工作场景的学习机会 目前在学校里还不常见 可以肯定的说 在降低辍学率 培养学生的激情和兴趣 让学生接触真实的工作场景方面 实景学习策略 都可以给学生提供一个独特的机会来理解未来工作所需要的技能以及生活的意义 通常的做法就是通过和当地企业 机构和社会团体建立合作关系 例如高中生到当地的企业中当学徒或者跟随专业人士学习 桥 该报告还呼吁对 基于工作 的学习模式加大投资 包括可以把校内的实验室 工作室和校外的职业培训联系起来 二 将技术融入教师教育 目前的教师培训仍然没有正视一个事实 数字化作为一个核心技能在每个专业和职业的重要性在不断提升 尽管数字化能力得到了广泛的认可 但是基于数字化进行教学培训 无论是在教师继续教育还是教师的职前教育 目前还不是十分普遍 虽然教师已经意识到现在的教学模式不能让学生充分受益 而是限制学生发展他们的数字化能力和技能 那是主要受制于教师自身没有得到系统的培训 但是 教师的数字化素养在不远的将来必将成为教师的职业标准 数字化素养的本质应该是教育理念和教学实践策略 而不是技术工具 但是 基于工具和平台的技能和标准变化很快 这也使得这一挑战变得雪上加霜 研究表明 众多阻碍技术和教学有效融合的最主要障碍 第一缺少系统的培训 第二教师对于技术在教学中的应用准备不足 三 推进个性化学习 个性化学习是指为了满足学生个别化需求而实施的一系列教育项目 学习设计 教学方法以及学习支持策略 个性化学习模式的目标便于学习者确定适合自身学习的策略和步骤 技术的进步 特别是采用移动智能终端和自适应学习环境 已经可以支持以学生为中心的学习 对于学校的挑战就是如何把那些 整齐划一 的教学考核和绩效管理 彻底改变为关注个性化的设计 要发挥个性化学习进程和个性化学习的潜力 面临的最大限制是学校必须提升学生的标准化测试成绩 芬兰经验的核心是 对学生的考核标准 从一个全国统一的体系转变为一个更加校本化的体系 而一线的教师和教学管理人员可以把国家大纲作为一个模板来制订自己学校的发展目标 四 重塑教师角色 随着移动技术与新教学模式 借助无处不在的互联网支撑基础之上的不断整合 以学生为中心的学习模式将不断得到发展 学生可以自主决定他们使用的学习内容 学习工具 学习方式 这势必导致教师无法再保持传统的单一教学模式 教师将转变为引领教学过程的导师 学生则是有一群或者需要获得个别帮助和指导的学习者 他们对自己的学习拥有更多的自主权和发言权 教师越来越希望他们可以成为有效的学习过程组织者 和学生一起参与问题解决 如果教师没有办法依据教学目的应用数字化技术 就难以带给学习者高质量的学习体验 让学生拥有更多的权利来决定他们的学习任务和为实现学习目标所需要的方法 这就需要教师重新思考他们的教学方法和教学内容 从而让学生来参与定制他们自己的学习路径 学生不只是向教师学习 向同伴学习 教师也向学生学习 这需要一种平等协作和灵活有效的理念 五 教学创新的推广 许多学校尚不具备把成功的教学经验转变为普遍教学实践的能力 那时因为缺乏支持创新的学校环境 要成功地推广教学创新 首先就需要破除那些制约性的政策和整齐划一的标准 其次需要相应的资源投入 以及有能力的领导 最后是务实有效的实践评估 有专家呼吁 创新实践的推广要努力在现有的模式中建立推介机制和实施体系 并通过社交媒体以及其他途径让参与者获得积极的反馈 新的教师培训方式和充足的资源支持 是实施和推广新的教学模式的关键所在 六 复合思维的教学 复合思维 是指理解事物复杂性的能力 一种需要理解如何协同工作来解决问题的技能 单一培训复合思维的方式往往难以奏效 只有掌握了沟通技能 复合思维的应用才有真正的意义 绝大多数优秀领导者大多是沟通的高手 他们不仅拥有高水平的社交技能 在人际之间建立合作关系的技能 并利用技术来加以强化 运用数据来印证他们的努力 在学校开设编程设计课程 将计算机编程知识与人的创新与问题解决能力相结合 有助于发展人的复合思维 当今世界许多学校 通过编程和具体项目来让学生共同协作设计网站 开发教育游戏和应用程序 通过建模和设计新产品来应对本地的挑战 学习目的 使用计算思维和创造力去理解和改变世界 学生具备使用信息技术来创建程序 系统和一系列内容的能力 能够表达自己和发展自己的想法 Stage1 1 理解算法是什么 2 创建和调试简单的程序 3 用逻辑推理来预测简单程序的行为 4 利用技术有目的地创建 组织 存储 操作和检索数字内容 5 安全使用技术 尊重个人隐私 https www gov uk government publications national curriculum in england computing programmes of study national curriculum in england computing programmes of study 英国国家教学大纲在计算机专业学习的最新发展动向就是更加关注 计算思维 https studio code org 三 新兴技术及其应用 2014 2020 移动学习与自带设备 研究机构Wearesocial最新发布的 2015年数字 社交媒体以及移动报告 中预测 这份报告囊括了全球240个国家和地区 包括世界上30个最大经济体 有关互联网 移动以及社交媒体等方面的详细数据 在2016年中期到年末 移动技术将帮助全球50 以上人口实现联网 社交媒体可能在2015年末覆盖全球1 3的人口 2015年数字 社交和移动趋势 各地互联网普及率 互联网用户每天使用网络的平均时间为4小时25分 其中东南亚地区网民平均每天在线时间最长 自带设备 BYOD 是指人们把自己的笔记本电脑 平板电脑 智能手机或其他移动设备带到学习或工作场所的做法 最近几年 学校采取了 一对一 和 自带设备 BYOD BringYourOwnDevice 的策略 以利用日益可获和无所不在的移动技术 BYOD重要的不是设备 而是用户加载到设备上的个性化内容 BYOD让学生使用自身已熟悉 用起来比较舒适的技术开展学习 增长最快的方面之一是移动应用程序 许多教育公司和网站正在为移动设备制作相应的程序 平台和课程 BYOD之所以对学校教育产生了深远的影响 是因为它为以学生为中心的学习模式创造了条件 APP Edmodo 印象笔记 Evernote 和Skitch 做笔记 画概念图 捕捉照片 分享见闻以及获取教科书中没有的知识 研究结论 BYOD与探究式教学相结合对学生进行知识建构有积极作用 实践应用案例1鱼的解剖 问题探究 六年级 学生在课堂上使用自带设备之前必须要先学习一门有关网络安全的在线课程 实践应用案例2BYOD课程 案例4 微信学习平台 北京京源学校微信平台 自媒体 教育能见度 沈祖芸2013 09 06 NO 46教师节第一份礼物 变革的技术超越的时代 NO 47教师节第一份礼物 2013地平线报告概述 变化扑面而来 NO 48地平线报告续 如果你看到的仅是技术 那么你还不曾走近它 NO 49地平线报告 六项技术 呈现 进程 的一个系统 教育能见度 案例6 自媒体 自媒体 教育技术 杨晓哲 三 新兴技术及其应用 2014 2020 云计算是指通过互联网的专门资源中心以易扩展 按需求的方式让用户获得所需服务和工具的模式 这种服务不依赖于用户自身设备 谷歌教育应用套件已成为美国大中小学校的普遍选择 很多学校将他们的电子邮件基础设施转移到Gmail邮箱 并选择谷歌云端硬盘作为文件共享和协作的方式 谷歌照片 GoogleMail GoogleDocs GoogleGroup GoogleCalendar Google翻译 GoogleEarth 数字化策略如 一对一 学习 翻转课堂以及个性化协同学习环境在技术层面变得较为简易 诺基亚移动数学项目在南非200所学校实施了 移动数学 项目 通过云服务提供10至12年级的数学课 学生可以通过任何电脑或移动设备 手机 访问云端提供的案例 测试与学习资源 并能及时获得反馈 在课内外高效内化与应用数学知识 实践应用案例NOKIA 移动数学 项目 三 新兴技术及其应用 2014 2020 历史教学 美国北卡罗来纳州 NC NorthCarolina 一所中学的八年级学生 利用LearnNC项目网站中提供的一系列原始资料 文献和多媒体 重新搜索与研究NC在不同历史时期 如美国殖民时期 南北战争时期的历史面貌 电子教科书 数字化教材 实践应用案例1 分享我的课程 是一个教师网上交流社区 教师可以在此基于年级 学科或特定主题搜索和交换教育资源 也可与其他教师交流 实践应用案例2 知名慕课网站 翻转课堂 教师不再占用更多课堂时间来讲授 学生根据学习任务自主学习 观看视频 博客 电子书 网络交流等 课堂在教师引导下由学生进行专题交流 教师提供必要指导 教师有更多时间与每个人交流 在课外 学生按照学习任务自主规划学习内容 学习节奏 风格和呈现知识的方式 教师采用讲授法和合作学习组织教学 促进学生的个性化学习 其目标是帮助学生通过深刻体验获得更真实的学习 翻转课堂 调整课堂内外的活动主题 突出学生的主体性 实践应用案例5 传统课堂 翻转课堂 深圳南山实验教育集团 基于对 未来学校 的认识 本着以教学信息化促进教学现代化提升课堂教学效益的认识 开始使用翻转课堂的教学模式 深圳南山实验教育集团的学生在翻转课堂上课 三 新兴技术及其应用 2014 2020 3D打印 是一种以三维数字形式立体构造物理对象的快速成型技术 3D打印机通过电子文件创建一个实体模型或者原型样品 然后使用不同的材料 粘合剂和颜色 让物体立体呈现出来 3D打印技术自2004年出现在首期 地平线报告 中以后 已帮助美国国防部以低成本生产出航空零件 帮助建筑师创建出建筑模型 帮助医疗专业人士制造出用于器官移植的身体部位等 3D打印对于教学和学习的一项重要价值体现在 它能够更加真实地呈现特定事物 并让学生获得深刻感知体验 例如 在科学课 历史课上 学生可以制作像化石 文物之类的易碎品 3D打印技术在基础教育中最具魅力的应用却是学生可以创造出完全属于自己的东西 RelevanceforTeaching Learning orCreativeInquiry 与教学 学习及创造性探究的相关性 在上海协和国际学校 学生使用三维技术从美国航天局免费扫描了小行星灶神星的图像 学生们创造了他们自己的微缩模型 并可以动手实践来探索小行星 实践应用案例1 中学生制成3D打印机人大附中早培班的同学亲自动手制作完成3D打印机 未来 人大附中有计划将此推广为全校的选修课 让更多感兴趣的学生有机会在此领域探索 创新 实践应用案例23D打印机课程 广州市为30多万学生开设了3D打印班 在网络合作伙伴的帮助下 广州大学为教育工作者举办了一场长达10个小时的3D打印公开课 宣布了广州市从2016年起 在全广州230所中小学对30万中小学生开设3D打印课程 3D打印入门 三 新兴技术及其应用 2014 2020 通过分析与学生相关的大数据 预测出学习行为的发展趋势 从而为学生创设个性化的学习环境与学习体验 使教育从标准的 统一 模式转型为更具互动性和灵活性的教学模式 从而提高对学生指导的有效性和针对性 使数据成为规划 设计 实施以及评估学习成就的重要依据 Citelighter 帮助学生优化写作过程的软件 能够及时显示与诊断学生写作过程中存在的问题 让学生随着时间的推移不断提升写作水平 实践应用案例1 三 新兴技术及其应用 2014 2020 可穿戴设备 手表 手环和项链 眼镜量化自我 通过技术记录自身日常活动的相关数据 数据收集 自动收集数据用以帮助人们进行健康 睡眠和饮食的自主管理 移动应用程序 为用户提供易于阅读的用户显示界面 以便查看和分析个人数据指标 基于学习分析数据制定如何改进学习成果 学生在课堂收集与自身或研究课题相关的数据 集成相关数据 创建更加适宜的学习计划 可穿戴技术 上海市教委提出了 每天锻炼一小时 的要求 利用 云手表 及时跟踪反馈学生参与体育锻炼的实时效果 全方位测量和记录学生的各项运动指标 以15秒 次的频率采集学生实时心率 利用3d传感芯片记步 计算消耗的卡路里指标 无线方式传数据至体育锻炼管理系统 还能长期记录学生的个性化体质资料 如 身高 体重 视力等 实践应用案例智能手表实现学生体质信息监控 三 新兴技术及其应用 2014 2020 虚拟实验室是一个网络应用 学生可以模拟开展真实实验室的操作 它能够让学生在使用真实物理设备前 安全 地开展实验 虚拟和远程实验室除了有助于减轻办学机构的经济负担 学校不必购买特定实验设备外 还有许多不同于传统实验室的显著优势 允许学生犯错与失误 减轻实验压力 特别是开展精确实验的学生 可多次重复实验 可不受时空限制 随时随地开展实验 打通校内外学习壁垒 内嵌工具帮助记录实验过程 实时看到实验变化与结果 提供给学生包含实验结果的报告模板 学生和教师可以很容易检查结果 形式生动 素材丰富 游戏化 培养探索精神 虚拟实验室 学生们对数字果蝇进行实验 以明确它们哪些特征可以传递给后代 除了实验室活动 虚拟实验室还提供测验 结果报告等 实践应用案例 果蝇虚拟实验室 三 新兴技术及其应用 2014 2020 自适应学习技术指学习者参加在线学习活动时 学习软件或在线平台能根据学习者需求不断进行调整 自适应学习技术旨在为每位学生定制学习体验 自适应学习技术最适合应用于混合式学习或在线学习环境 利用软件与追踪应用程序实时引导与监控学生活动 实践应用案例 自适应学习平台ALEKS 探明每个学生的所知和未知 为每个学生提供个性化学习路径 三 新兴技术及其应用 2014 2020 实践应用案例 蒙蒂塞洛高中实验室逐渐变成了一个更加弹性的学习环境 涵盖了一个技术探索空间 一个音乐创作实验室 以及一个具有大量工具 为教师和学生实施创意和设计的指定场所 柴火建立的初衷 众人拾柴火焰高 柴火的理念 为创客们提供一个好的场所 让来自各界各有所长的人碰撞出更多的火花 并且加些催化剂 把这火花炸得更欢腾 李克强为柴火创客空间再 添柴 2015年1月4日考察深圳柴火创客空间 李克强赞 创客 充分展示大众创业 万众创新活力 三 新兴技术及其应用 2014 2020 数字徽章是一种以微证书的形式对正式与非正式学习授予证书的认可方式 它不是对传统意义上学习的评估 而是基于学生的学习成果对所学技能进行评估的手段 数字徽章通常被看作是 游戏化 的组成部分 用于跟踪 捕捉及展示学习过程 在一定程度上激励学生学习 徽章所蕴含的意义在于体现对个人所获取的技能与成就过程性的认可 目前数字徽章做法在很多在线学习环境中引起关注 比如可汗学院 数字徽章 魁北克LeSal sien高中11年级的学生在学习物理的过程中 在游戏Classcraft里扮演战士 法师 治疗者等角色 Classcraft能够高效地激励学习者学好自身功课 因为当闯关升级或者增加经验点数时 学习者能立即看到结果 这与等待成绩单才能知道结果截然不同 实践应用案例Classcraft进行角色扮演 三 新兴技术及其应用 2014 2020 物联网指是指通过互联网信息技术在物质领域与信息领域实现物物相连的网络 TCP IPv6技术拓展了网络可用的空间地址 允许物体 传感器和一些设备有自己的网络地址 并且可以通过网络访问 物联网技术在非正式学习环境中已逐渐开始使用 如博物馆 工作人员通过传感器实时监控油画和古文物的状况 物联网 物联网将人 程序 数据以及物品等元素在网络中连接起来 在下一个十年间 高速网络和低成本硬件让你身在家中就可以参与到身临其境 交互的课堂中 实践应用案例课堂搬进家中 实践应用案例 美国威斯康星大学的物联网实验室是一个开展学习 研究和动手实验的校园中心 用以探索和展示物联网在消费 零售