教育变革中的技术力量new.docx
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教育变革中的技术力量new
教育变革中的技术力量
内容提要：
瞭望世界教育变革风云，推进教育信息化已成为各国抢占教育发展的制高点。
本文聚焦技术正在引起哪些教育变革、为何说教育变革需要技术支撑、如何善用技术促进教育变革三个问题，从学习方式的变迁与创新、教育资源的开放与共享、教育公共服务平台的生态化发展、学习环境从数字化走向智能化、课堂教学变革新风向、新的教育技术研究范式六个方面扫描技术正在引起的教育变革；从改变学习者学习方式、认知方式、参与者之间的教育关系、学习生态、增加学习机会五方面阐释技术促变教育基本原理；基于信息技术—社会—教育变革互动结构分析，从教育需求/问题、技术可为因素、社会—教育可为因素构建三维空间分析技术促进教育变革的作用点；构建技术水平、心力投入二维空间提出利用技术促进教学变革的策略；并主张以智慧教育引领信息化教育变革；最后从教育文化的视角阐明技术促变教育的实质。
关键词：
信息技术教育变革智慧教育教育文化
作者简介：
祝智庭，华东师范大学上海数字化教育装备工程技术研究中心教授，博士生导师，研究方向为教育信息化理论、教育信息化系统架构与技术标准、网络远程教育、教师专业发展、技术文化等，ztzhu@；管珏琪，华东师范大学教育信息技术学系博士生，研究方向为教育信息化，jqguan@，上海 200062
一、引言
当前世界教育变革风云迭起，推进教育信息化已成为各国抢占教育发展的制高点。
2010年11月美国教育部教育技术办公室正式发布《国家教育技术规划2010》，题为：
“变革美国教育：
以技术赋能学习”（TransformingAmericanEducation:
LearningPoweredbyTechnology,NationalEducationalTechnologyPlan2010，以下简称《NETP2010》），提出技术赋能的学习模型，努力寻求教育系统的整体变革，全面提升教育生产力[1]。
其他一些国家和机构也相应发布了计划报告与白皮书，寄教育变革的希望于技术，如澳大利亚进行的为期7年（2008-2014年）的“数字教育改革”（DigitalEducationRevolution）、英国政府于2005年发布的“利用技术促进学习”（HarnessingTechnology）计划。
在各国高度重视信息技术应用于教育的大背景下，我国也积极开展行动。
2010年5月我国颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》（以下简称《纲要》）中专列一章阐述教育信息化，并开宗明义：
“信息技术对教育发展具有革命性影响”，确定了教育信息化的战略地位。
紧接着，2012年3月教育部发布《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》（以下简称《规划》），要求“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革。
”回顾我国基础教育信息化发展，“九五”期间多媒体教学发展和网络教育启蒙期；“十五”期间多媒体教学发展期和网络建设发展期；“十一五”期间网络持续建设和应用普及期[2]，十多年间“校校通”计划、“农远”工程、国家基础教育资源建设、中小学教师教育技术能力建设等多个项目的落实极大地促进了我国基础教育信息化的发展。
进入“十二五”以来，按照教育部提出的“三通两平台”建设目标，引发新一轮教育信息化建设与应用热潮，特别是近期“电子书包”“教育云”等新技术的应用，值得我们关注。
诚然，利用信息技术促进教育变革的观点已得到普遍认同，近年来各国教育教学改革实践都日益昭示信息化的重要性。
信息技术正在引起哪些教育变革、为何说教育变革需要技术支撑，如何善用信息技术促进教育变革？
围绕这三个问题，我们将扫描技术正在引起的教育变革、阐释技术何以促进教育变革、分析技术促进教育变革的作用点、提出利用技术促进教育变革的策略，为投身于教育信息化建设的相关研究者与实践者明确方向，从中发现有价值的研究课题。
二、技术促进的教育变革
关于教育教学中技术的发展及应用趋势，国际新媒体联盟（NewMediaConsortium，NMC）所发布的地平线报告（HorizonReport）是其显示器与风向标[3]。
概览2004-2013年地平线报告中所列出的技术，其预测的发展与国内教育信息化中技术的研究与应用存在多方面的吻合。
国外研究者从数百篇文章、博文和网站中提出8大教育趋势，分别是移动学习、云计算、泛在学习、BYOD（自带设备）、数字内容、翻转课堂和个性化学习[4]。
结合技术演进及以上研究、实践热点，以下将从不同的线索来谈技术促进的教育变革。
（一）学习方式的变迁与创新
上个世纪90年代末网络教育在我国起步并快速发展起来。
以技术发展为脉络，从传统的印刷技术、面授辅导等知识传播（函授教育），到广播电视、录音录像的学习媒介（广播电视教育），再到计算机网络等信息通讯技术的利用，英国开放大学、我国电视大学开放理念及创新方法的实践过程为我们展示了网络教育的变迁路线。
而后高等教育领域，熟知的美国凤凰城大学、我国68所试点网络教育学院的建立；基础教育领域，各类虚拟学校、网校的建立；社会教育中层出不穷的考试辅导类、技能培训类、职业认证类网络教育机构的发展，又不禁为我们展示了网络教育的增生路线。
根据2012年数据，至1999年我国网络教育学院试点以来，累计注册学生1000余万，已毕业600余万；非学历培训1000万多人次；开设396个专业，专业点2292个，覆盖11个门类[5]。
再看基础教育领域，根据北美在线教学协会公布的第五次年度报告调查结果，至2007年9月为止，全美有42个州提供K-12在线教学服务[6]。
2011年《跟上K-12在线教育的步伐：
年度政策和实践调查报告》（KeepingPacewithK-12OnlineLearning:
AnAnnualReviewofPolicyandPractice）显示，K-12在线学习的发展促成全美基础教育在线学习产品和服务产业快速发展[7]。
当前移动计算技术、泛在计算技术、移动设备的发展，形成继在线学习（e-Learning）之后移动学习（m-Learning）、泛在学习（u-Learning）研究的新趋向[8]。
较之e-Learning，m-Learning借助移动设备和无线通讯技术，任何学习者都能够在任何时间和地点进行学习，满足知识半衰期缩减下人们快速更新知识的需求。
u-Learning在泛在计算技术支撑的环境下，能随时觉知与学习者相关的个人信息、环境信息、知识信息等，并将信息空间中与当前情境最匹配的信息反馈给学习者，学习者处于较为主动的学习状态[9]。
即u-Learning不但支持m-Learning强调的与移动设备的交互、学习者通过移动设备与学习内容交互以及与其他人的社会性交互，还支持学习者与现实世界的交互[10]。
从移动水平（LevelofMobility）和嵌入水平（LevelofEmbeddedness）两个维度[11]来看，泛在学习环境属于嵌入水平较高、移动性最高的一种。
斯坦福学习实验室（StanfordLearningLab）的一项研究表明：
学习者往往是在一定“零碎”时间中进行，学习者在“移动”中，注意力是高度分散的，需要具备“碎片”式学习经验与获取知识的主动性[12]。
泛在学习环境则能构建这样一种无缝学习环境[13]，学习者可在不同的情景中学习，并能够通过作为媒介的移动设备，简单、快速地实现学习情景和学习方式的切换，更好地融合正式学习与非正式学习，同时基于情境感知，学习者可主动获取知识。
（二）教育资源的开放与共享
运用信息技术推动全球知识开放与共享的理念发端于2001年麻省理工学院（MIT）启动的开放课件项目（OCW）。
UNESCO为推动OCW进一步发展，提出开放教育资源（OpenEducationalResource，OER）的概念，即“希望共同发展为全人类所使用的普遍性教育资源”[14]，随后OER的理念及实践活动引起全世界的广泛关注。
知识是人类共同的财富，免费、开放地获取教育机会是人类的一项基本权利[15]，开放教育资源建设可以让普通民众免费、开放地获取丰富优质的学习资源，在一定程度上促进教育的公平、民主化。
英联邦学习共同体主席约翰·丹尼尔认为：
迅速增长的网络互联与膨胀中的开放教育资源库的结合具有革命性的前景[16]。
全球名校视频公开课、非营利组织TED（Technology，Entertainment，Design）教育栏目"TED-ED"的课程视频、可汗学院微视频、当前兴起的大规模开放在线课程（MassiveOpenOnlineCourses，MooCs）均对推动全球知识共享具有深远意义。
我国2003年成立中国开放教育资源协会（CORE）、启动精品视频课程建设项目；2010年起网易、新浪等多家媒体推出的全球名校视频公开课项目；2011年启动国家精品开放课程建设项目、首批20门“中国大学视频公开课”向公众免费开放；2013年清华大学、北京大学加盟edX、Coursera，这一发展轨迹也展示了我国在OER运动背景下的积极行动。
（三）教育公共服务平台的生态化发展
教育公共服务平台是教育信息化公共支撑环境的重要组成部分。
《纲要》在“教育信息化建设”重大项目中提出“建设有效共享、覆盖各级各类教育的公共服务平台”。
云计算的出现，为构建新一轮信息化环境所采用的技术架构，实现系统互联、资源共享、应用互通，降低消耗提供了新的思路和解决方案。
信息“公用电厂”的隐喻形象地展示了云计算在教育信息化变革时代的作用和地位。
云计算引入教育领域，结合我国实际情况，适宜采取一种半虚拟化的“混合云”架构，即构建以本地云和本地数据中心为基础，同时也可与外部云进行资源与服务的“纵向整合、横向关联”；基于教育管理云实现从数字化校云到市（县）教育云，再到公共教育云的纵向服务聚合；通过教育资源云实现个人云、学校云、家庭云、社会公有云的横向关联[17]。
如此构筑的教育公共服务云平台将以优化的技术架构，驾驭复杂教育业务，实现教育业务整合愿景；统一储存各类用户数据，解决不同系统间数据交换问题；提供分布式存储、良好的容错能力，保障平台稳定、可靠运行；转变当前教育信息化系统“梅花桩”现象，实现教育公共服务平台的生态化发展。
学习者在这样一个消弭了网址的数字化学习空间中，将突破时空界限，实现全天候、按需接入的学习。
（四）学习环境从数字化走向智能化
1998年，美国前副总统戈尔在其题为“数字地球：
21世纪认识地球的方式”的演讲中提出“数字地球”的概念，此后全世界普遍接受了数字化概念，并引出数字城市、数字校园等概念[18]。
2008年，美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛在报告《智慧地球：
新一代领导议程》中提出“智慧地球”概念，随后催生出智慧城市、智慧教育等新的概念。
从计算机、投影、互联网、多媒体课件等数字化技术逐步进入校园；到交互式电子白板、虚拟仿真实验等在“班班通”建设、数字化校园建设蓬勃发展中的应用；再到个人学习终端及无线网络技术发展背景下1∶1数字化运动的开展及2010年前后电子书包教学应用热潮的兴起，传感器、人工智能等技术进入课堂后对未来课堂/教室建设的思考，学习环境的研究与实践从数字化走向智能化。
正如乔纳森所说的“技术的发展刺激了研究者和教育实践者去拓展学习的概念和开展学习环境的设计”[19]，而构建学习环境是实现学与教方式变革的基础。
如虚拟仿真成为实验教学新手段，当虚拟仿真实验应用于课堂教学，在减少传统实验室实验耗材投入的同时能替代一些不具备实际操作可能性的实验；同时强调学生的设计与实践，变以往实验教学中的操练为应用，提高学生自主探索能力。
在线开放实验室更进一步，如英国开放大学的开放科学实验室（TheOpenScienceLaboratory）[20]为学习者提供互动实践科学探究，随时随地访问互联网即可使用屏幕上的仪器，使用真实数据远程访问实验和虚拟场景。
又如Intel推出的“未来教室”宣传片“桥梁工程（ProjectBridge）”为我们提供的技术丰富环境下课堂教学创新案例。
通过集成学习终端、无线网络、多屏互动、自然交互、3D打印等技术为学习者提供智能化互动学习空间，基于项目学习过程突显对课堂教与学活动主体智慧发展的支持。
该案例展示了互动教育新的一页，把教学过程看作是一个动态发展的教与学统一的交互影响的活动过程，而这一切离不开技术的支撑。
（五）引领课堂教学变革新风向
得益于开放教育资源运动，尤其是微视频学习资源的应用以及数字学习环境建设发展，“翻转课堂”（FlippedClassroom）这一“混合学习”模式成为课堂教学变革新风向，被加拿大《环球邮报》评为2011年影响课堂教学的重大技术变革。
翻转课堂将知识学习过程的知识传授与知识内化两个阶段颠倒过来，即知识传授在教室外，由学习者在课前通过观看教师微视频、完成针对性练习等方式完成；知识内化在教室内，通过协作探究完成。
翻转课堂本质是借助信息技术帮助教师回归到学生最需要的本原角色，从单纯的知识传授者变为导学者、助学者、促学者、评学者。
透过翻转课堂的实践我们可以看到，要进行信息化学习教学创新必须实现三个突破，即突破时空限制、突破思维限制、转变教师角色。
（六）引发新的教育技术研究范式
当前世界正进入大数据时代，大数据的应用正影响着自然科学、工程学、医学、金融等领域，在《第四范式：
数据密集型科学发现》一书中将“数据密集科学”作为科学研究第四范式[21]。
回顾教育技术研究范式的发展，大部分范式研究中囊括了多种的技术应用，而Koschmannn[22]详细论述了以计算机为基础的教育技术范式演变，并主要描述了四种涉及计算机的教育技术范式：
计算机辅助教学（CAI）、智能教学系统（ITS）、Logo-as-Latin，以及计算机支持的协作学习（CSCL）。
其中CAI以行为主义和实证主义为理论基础，是针对教学技术的设计和评估的研究范式，教学效果是该范式研究的核心问题。
ITS起源于人工智能，以信息加工理论为基础；其基本理念是通过一对一交互式培训（即每个学生都有个人的导师），整个社会的教育水平会得到提高；其研究问题关注教学能力，即教学系统的效果。
Logo-as-Latin以建构主义学习理论为基础，关注于教学迁移，研究学生基于LOGO编程语言开展的发现性学习。
CSCL以社会建构主义、社会文化理论为基础，学习的社会性和文化性是该研究范式的核心问题，主张从参与者的角度研究合作学习过程，研究实践性教学问题。
在数据密集科学影响下，教育技术研究出现新的范式。
美国教育部在一份简报中指出[23]：
大数据在教育领域的应用主要为学习分析学和教育数据挖掘，而两者在教育技术领域内的应用最终指向为个性化学习和自适应学习环境的研究和开发。
综合这些分析，可以相信个性化自适应学习（PersonalizedAdaptiveLearning，简称PAL）服务将成为数据密集科学影响下新的教育技术研究范式[24]，以更好地贯彻“以学习者为中心”的人本主义教育理念。
三、技术促变教育的原理
透过以上六条线索，即从网络教育到移动学习、泛在学习，从开放教育资源到大规模开放在线课程，从云计算到教育公共服务平台，从电子书包到未来教室，从微视频到翻转课堂，从大数据到个性化学习服务，展示了技术作用后学习方式、教育内容、服务平台、学习环境、课堂教学、研究范式等多方面的变革。
那么，归根结底技术对教育变革性的应用与实践有何作用？
以下从基本原理（即技术何以变革教育）和作用点（即技术变革教育的可为因素）两方面来阐述信息技术对教育变革的支撑作用。
（一）技术促进教育变革基本原理
方兴未艾的信息化发展与人类学习、交往、工作和生活融为一体，数字化信息技术（以下简称“技术”）成为人类赖以生存与发展的环境。
对学习者而言，技术突破了时空界限，丰富了信息的表征/表现形式，改变了学习资源的分布形态与对其拥有关系，使学习资源具有无限可复制性和广泛通达性，提供了行为主体的智能代理功能，这必将增加人们的学习机会，引起学习者学习方式、认知方式、教育关系及学习生态发生意义深远的改变。
而当学习方式、认知方式、主体间关系及学习生态发生改变时，又必将对在此基础上建立的教育教学产生深远影响。
原理1：
由于技术改变了人类活动的时空结构，从而会改变人们的学习方式
终身学习（Life-longLearning）和全方位学习（Life-wideLearning）从时间维度和空间维度勾勒了二维学习生活图谱。
前者强调学习是贯穿于人的一生的持续活动；后者强调学习发生在不同情境中，包含正式学习与非正式学习[25]。
情境在所有认知活动中都是根本性的[26]，在真实情境和实际环境中学习获取的切身体验能够令学生更有效地掌握课堂学习难以达到的学习目标[27]。
NETP2010指出要利用信息技术促进Life-longLearning与Life-wideLearning。
信息技术改变了人类活动的时空结构，使得任何学习者在任何时间、任何地点可通过多种渠道接入学习，获取知识不再仅仅局限于学校教育阶段。
同时技术的发展拓展和延伸了学习空间，为非正式学习提供了环境。
知识经济时代越来越强调在非正式学习情境下获取知识与技能，连接正式学习与非正式学习以打造“全天候学习者（The'always-on'learner）”[28]，将有助于学习者在不断变化的社会中实现全人发展目标和发展终身学习能力。
原理2：
由于技术提供了丰富的信息表征/表现形式，从而会改变学习者的认知方式
技术是人类的文化制品，能改变人类已有的文化认知；同时技术也参加文化过程，反作用于文化的发展。
当前各类技术产品价格越来越低，性能越来越好，数字化教育装备正成为学生学习生活中不可或缺的一部分。
从课堂交互显示设备的发展来看，传统教室中的黑板到投影屏幕、电子白板，再到当前人手一学习终端的1∶1数字化学习环境，各类信息技术通过开发具有引领价值的实用产品提供了丰富的信息表征形式，改变了学习者对事物的认知方式及其学习行为。
从分布式认知的视角来看，认知本性是分布式的，认知不仅仅发生在我们的头脑中，还发生在人和工具的交互过程中[29]。
借助人与技术制品之间的交互活动，承载了一部分个体认知活动，使得个体能够获取处理更多的信息知识。
当前以阐明认知活动的脑机制为宗旨的教育神经科学能理解技术这一文化制品参与学习过程后脑结构的变化，有助于选择适合每个人的技术制品；数字布鲁姆的建立[30]预示着信息化教学已经开始成为教育界的主流意识和实践行为，同时可帮助人们选用适当的技术制品来完成“识记、理解、应用、分析、评价、创建”六个层次的目标，以最大化促进学习。
原理3：
由于技术改变了人类信息活动的社会主体结构、参与方式以及对信息资源的拥有关系，从而会改变参与者之间的教育关系
NETP2010提出的技术赋能学习模型突现了当代教育以学习者为中心、以技术为支撑的时代特征。
信息技术在社会各领域的广泛应用而带来信息的多源性、可选性和易得性问题，这本质是信息技术的广泛应用改变了信息在社会中分布形态和人们对它的拥有方式，即社会中信息资源分配形式的改变。
信息技术应用于教育，因信息的高度对称性而打破了教育的知识传播平衡，从而引起教育者权威的削弱。
正如政治经济学中，生产资料的分配方式改变，生产关系就改变了。
在信息对称条件下教育关系的重构是当代教育者面临的新课题，变革中的教育关系也对教师专业发展提出了新的需求。
原理4：
由于技术提供了行为主体的智能代理功能，从而会改变学习的系统生态
学习生态系统是由不同的学习共同体构成，每个学习共同体又包含许多不同身份和角色参与者。
他们既是知识的“生产者”，也是知识的“消费者”，共同维持学习共同体/学习社区的平衡、演进和自适应[31]。
网络的出现为人类提供一个虚实融合的学习环境，虚拟学习环境中虚拟导师、虚拟学伴、虚拟团队、虚拟教练、虚拟班友提供行为主体的智能代理。
这些智能代理是对人脑智能的延伸、强化和补充，改变了以往学习主体之间及学习主体与学习环境的交互作用，改变了学习者的学习生态。
以计算机说服技术（ComputersasPersuasiveTechnologies，Captology）为例[32]，通过交互性计算机产品作为工具、媒体和社会参与者改变人们态度或行为，此时电子交互产品或通过模拟现实情境、或创设真实生活情境与学习主体交互，形成新的学习生态。
原理5：
由于技术使学习资源具有无限可复制性与广泛通达性，从而可以极大增加人们的学习机会
从教育公共产品的视角看，数字教育资源的共享复用过程是资源重新优化配置的过程[33]。
不断发展的资源描述技术、资源制作与聚合工具、资源传送技术为资源的共建共享提供关键技术支撑[34]。
透过我国数字教育资源建设新动向可以发现，网众自发贡献的资源正成为资源增长源源不断的力量[35]，学习者从学习内容消耗者转变为内容创建者。
当学习者从被动接受学习资源，到主动获取，再到共享学习资源成为一种学习行为，网络上任何两个学习者之间的交互就可实现学习资源的共享复制。
由此技术的支撑及当下网络上众体的力量将带来学习资源的无限可复制性，加之学习资源的广泛分布、开放共享理念的深入及网络获取、交互的便捷，极大增加了学习需求不断催生的资源使用中主体的学习机会，对强调的教育公平、均衡问题以及优质教育、个性化学习和终身学习的发展需求有重要意义。
（二）技术促进教育变革作用点
1.信息技术—社会—教育变革三元互动结构分析
如何看待技术对教育变革的作用，存在两种分析思路。
其一，教育需要在一定的社会环境下发生，不同时期的社会将对教育提出不同的目标，两者相交即形成教育发展期望；当信息技术在社会诸多领域的渗透（社会信息化发展）导致社会的深刻变革时，必将给教育带来多方面的冲击，此时教育不寻求变革和创新就会阻碍社会发展。
“拒绝”或者“不满”的增加是教育需要变革的信号，当人们认识到新的社会需求，就会寻求变革的方向[36]。
其二，出于对现行教育状态的不满而千方百计寻求教育变革，其中有一种思路就是以信息技术作为当代教育变革的强大支持力量，通过教育信息化变革寻求教育的创新。
教育是社会发展的基础，技术在促进教育变革性发展的同时将促进社会信息化发展。
不论是信息技术刺激下顺应教育变革的姿态还是运用信息技术谋求教育变革的思路，社会信息化、教育信息化变革过程中由于信息技术的广泛而深入的应用都将促进技术的不断发展。
由此构成图1所示的信息技术—社会—教育变革三元互动结构，展示了信息技术、社会因素在教育变革中的作用及相互关系。
图1 信息技术—社会—教育变革互动结构
2.技术促变教育的可为因素分析
透过图1所示的信息技术—社会—教育变革互动结构，可构建教育需求/问题、技术可为因素、社会—教育可为因素三维空间分析信息技术促进教育变革的作用点。
首先，《规划》提出利用信息技术破解制约我国教育发展的难题，这些难题亦是实现教育发展的期望，即可考察技术在解决这些难题中的可为因素。
《规划》最终聚焦于教育的公平与均衡、教育的优质与创新、教育的个性与灵活问题。
其中教育公平是最基本的公平；教育均衡发展，是关系当前和今后一个时期中国基础教育发展的整体战略问题；教育的优质与创新发展是提升教育质量的重要举措；“个性化”学习是当代国际教育思想改革的重要标志之一[37]，而教育的个性化有赖于灵活的教育活动与教育体系。
其次，信息技术在发挥支撑作用的同时，也突显社会—教育因素的重要性。
曾任美国国际教育技术学会主席唐纳德·伊利在1995年的一篇考察学校中技术应用方式方法问题的文章以“技术是解决方案，那问题是什么？
”为题，可见技术不是解决问题的完整方案。
以往信息技术应用于教育教学的实践无不显示技术作用的发展需要外部环境的支持，诸如教育理念的转变、教育体制的变革等。
因此唯有技术因素与社会—教育因素协同配合，才可最大化技术作用的
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