智慧学习的概念框架与模式设计.

Vol.24No.82014智慧学习的概念框架与模式设计*郭晓珊郑旭东杨现民【通讯作者】(江苏师范大学教育研究院,江苏徐州221116摘要:智慧教育是信息技术与教育发展高度融合而产生的新型教育模式,代表了未来教育的发展与改革方向。智慧学校、智慧图书馆等智慧环境的不断建设与完善为实现数字化学习向智慧学习的转变提供了可能。该文在已有研究基础上界定了智慧学习的内涵,构建了智慧学习的概念框架,设计了四种智慧学习模式,分别是独立自助式学习模式、群组协作式学习模式、入境学习模式以及创客学习模式,期望能够为智慧学习的有效开展提供一定的指导。关键词:智慧学习;智慧教育;学习模式;概念框架【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009—8097(201408—0005—08【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2014.08.001教育变革跟上时代步伐的关键是加快教育模式和学习方式的转变[1]。当前全球各地都在积极开展智慧教育建设,智慧学习是智慧教育的基石[2],是智慧教育浪潮推动下学习方式转变的必然趋势,是物联网、云计算、大数据、泛在网络等新一代信息技术推动下能力观、知识观和学习观转变的重要方向。本文在界定智慧学习内涵与特征的基础上设计了以学习者为中心的智慧学习概念框架,并根据不同类型智慧学习环境的特点提出四种典型的智慧学习模式,期望能对智慧学习活动的顺利开展提供一定的指导。一智慧学习的内涵界定有关智慧学习的内涵,国内外已有学者进行了探讨。Gyu-seongRho[3]认为,智慧学习是一种学习者自我指导的以人为本的学习方式,它通过智慧信息技术与学习活动整合让学习者容易访问到信息资源,以支持学习者之间或者学习者与教师之间的有效交互,同时还需要设计自我指导的学习环境。祝智庭[4]认为,智慧学习就是要主动灵活地运用适当的技术促进学习者建构意义、合作共赢和创新实践,不断改善优化和适应环境。贺斌[5]认为,智慧学习是一种学习者自我指导的、以学习者为中心、具有完整学习体验的新型学习范式。综合以上,我们认为智慧学习是学习者在智慧环境中按需获取学习资源,灵活自如开展学习活动,快速构建知识网络和人际网络的学习过程。智慧学习以发展学习者的学习智慧,提高学习者的创新能力为最终目标。作为在智慧教育理念指导下,在已有数字化学习、移动学习、泛在学习等基础上发展起来的一种新型学习方式,智慧学习的特征突出表现在如下几个方面:1个性的学习满足学习者的个性需要是智慧学习的显著特征。智慧学习过程中,学习者的需求能够被系统自动感知。学习者所处的地点、时间甚至当时的情绪都能被智慧环境及时感知,智慧学习系统根据学习者所处的物理环境结合学习者的成长记录及时为学习者提供当前需要的或具有潜在需求的个性化学习资源和学习服务。智慧学习中的即时交互使学习者能够获得教师一对一的个性化服务。协作群组服务能够帮助有相同学习需求和兴趣的学习者自动形成学习共同体,就某个问题开展深入的互动交流。5Vol.24No.8201462高效地学习在智慧学习过程中学习者通过资源订阅和智能推送的方式第一时间获取最新的学习资源。智慧环境通过情境感知、数据挖掘等方法可以提前预知学习者潜在的学习需求,自动推送可能感兴趣的资源,节约学习者盲目查找资料的时间。智慧学习环境中的各种学习工具是集成的、智能的、微型的、无处不在的,学习工具成为了人们可穿戴的物品(如谷歌眼镜、智能手表等,甚至是通过在皮肤表面和大脑植入智能芯片,成为身体的一部分,学习者可以及时享受各种工具提供的便捷的学习服务。此外,智慧环境为学习者应用知识提供了条件,比如智慧教育探究基地可以允许学习者将课上所学物理、生物等科学知识进行快速验证。3沉浸地学习智慧环境具有感知性、个性化、适应性、泛在性等特征,学习者在智慧环境中能够更加投入、轻松、沉浸地学习。感知性和个性化的特征让学习者有“环境懂我”的亲切感,当“所想即所得”成为现实时,学习就变得乐在其中了。智慧学习环境可以作为学习者的学习伴侣,可以与学习者开展自然的对话,比如学习者可以通过智能手机获取某个知名建筑的历史信息。学习者还可以在环境中留下信息,比如向某个国外景点添加中文介绍。学习者与环境之间的相互融合,使智慧学习具有更强的沉浸感。适应性与泛在性让学习过程变得更加顺畅、无障碍,保证学习者的学习积极性不会因学习环境的改变而减退。沉浸式的智慧学习有利于学习者摆脱技术的束缚,更加专注于学习本身。4自然的学习“自然的学习”能充分满足学习者的个人需求、偏好、风格与兴趣,允许学习者在一种“自然的(非外力控制的”的学习环境中以更加自我的方式进行学习。智慧学习的自然性表现在学习内容、学习场景以及媒体技术等方面。智慧学习中提供的学习内容都是贴近实际生活的,具有实践意义,这种自然的学习内容更容易激发学习者的兴趣;智慧学习不仅会发生在智慧教室、智慧校园,还能够发生在图书馆、博物馆、社区、商场等社会场所,这些生活场所通过网络实现无缝连接,实现学习过程的连续性;智慧学习需要有多种媒体技术支持,但这些技术对于学习者而言是“隐形的”,不会被学习者所察觉,技术也就不会成为学习者开展智慧学习的障碍。5持续的学习是指学习者不断寻求新的知识,发展新的能力,实现新的目标。持续学习的开展需要学生者具有强大的自身意志和学习环境融合。在智慧学习过程中学习者能够更好地了解自己的个性特征,准确定位自己的发展目标,从而激发持续学习的欲望和动力。外界源源不断提供的个性化学习资源、实时的反馈、多元的评价、和谐的氛围等都将为学习的持续性提供外部保障。正式学习与非正式学习的相互融合,独立学习与协作学习彼此结合,使学习活动更灵活。课堂、校园、图书馆、博物馆、社区等各种学习环境的整合,使学习变得更便捷、有趣、可持续。二智慧学习的概念框架技术使各种学习情境拥有了更广阔的应用前景和并存在众多潜在的可能性,并将产生新的学习方式。[6]新一代信息技术催生了新的智慧学习环境,加快了学习方式的转变,促进了更高层次的教育公平。[7]智慧学习是在智慧环境中开展的以学习者为中心的学习活动。智慧学习的概念框架如图1所示,体现了“学习需求无处不在、学习无时无刻不在发生”[8]的思想。Vol.24No.82014图1智慧学习的概念框架图云计算、大数据、泛在网络、物联网等技术以及各种智能学习终端是开展智慧学习的基础。“学习云”为智慧学习提供一站式的综合学习服务,是一体化的云端合作与共享的平台。大数据能够智能分析与推理学习者的学习需求、挖掘学习者潜在的学习兴趣、全面客观评价学习者的发展情况、准确把握学习群体的共性特征。泛在网络为实现跨情境的无缝学习提供网络保障。物联网能够快速感知学习情境和学习需求,采集各种学习过程数据。根据资源获取的方式不同,智慧学习的开展方式可以分为两种:一种是由学习者发起,主动提出学习需求,学习环境给予满足。现实生活中,当学习者遇到问题、渴求知识或者有交往需求时,可以通过自带的智能终端设备与“学习云”建立连接,发起学习请求。“学习云”在得到需求信息后快速检索云端存储的资源和服务,以友好的及时反馈给学习者。在这种学习路径中,物联网中的多种设备能通过学习者的行为、情感等个性化特征的变化和所处位置提前预知学习者的学习需求,并在终端设备上向学习者推荐相关资源和服务。另一种是由环境发起,智能环境主动感知学习者的需求和兴趣,自动推送资源供学习者选择学习。智慧环境记录了学习者大量的学习过程数据和个人信息,基于大数据技术可以智能分析和挖掘学习者的学习兴趣、风格、偏好等信息,可以更加全面、客观的评价学习者的知识结构,依据上述信息自动将从海量资源库中过滤出来的最优学习资源集推送到智能终端。学习者可以对是否接受推送、推送的频率和资源类型等进行相关设置。三智慧学习模式的设计“以学习者为中心”的学习模式将成为智慧学习的主导模式,满足学习者多元化、个性化、智慧化的发展需求。黄荣怀[9]按照学习情景不同将智慧学习环境分为:支持“个人自学”的智慧学习环境、支持“研讨性学习”的智慧学习环境、支持“在工作中学”的智慧学习环境、支持“在做中学”的智慧学习环境和支持“课堂学习”的智慧学习环境。结合智慧学习环境的分类以及智慧学习的内涵和特征,设计了独立自助式学习模式、群组协作式学习模式、入境学习模式以及创客学习模式,以满足自主学习、协作学习、实践学习等不同学习需求。7Vol.24No.8201481独立自助式学习该模式借鉴自助餐和超市购物的“自主化”,让学习者在学习过程中根据个性偏好,自助选择学习资源、工具和服务,具有个性化、自主化、自助化等特征。学习者获取学习资源如同在超市购物一样具有极强的自助性,可以按需采购学习“物品”,教师如同“超市导购”,为学习者提供学习引导和咨询服务,帮助学习者快速、准确地获取所需资源。图2自助式学习流程图独立自助式学习活动是基于个人学习空间、学习资源超市以及个人兴趣开展的。个人学习空间是由物理空间和虚拟空间构成的相互连通、虚实结合的云平台。学习资源超市是一种存储海量学习资源,采用超市自助购物模式进行资源交易与管理的网络资源管理平台。独立自助学习模式的实施流程(见图2包括确定学习目标、获取学习资源、查看学习所得和评价学习效果。(1确定学习目标:学习者在个人学习空间内查看自己的成长记录(通过智慧工具进行数据挖掘和分析,并以可视化的方式呈现,根据自己当前所需以及环境提供的信息资源,明确学习目标,制订学习计划。学习目标可以由学习者自主决定,同时智慧学习空间也会为学习者提供建议。学习者将目标信息告知学习空间中的“个人智能代理”,由智能代理帮助学习者完成前期一些基础性工作(如目标合理性分析、学习资源预查找等。(2获取学习资源:系统对学习者提交的目标信息进行智能分析,帮助学习者快速、准确地获取所需资源,并智能推送相关资源;此外学习者还可以根据自己的学习需求从资源超市中手动精心挑选学习资源,选择过程中教师可以进行适当的引导。系统推送和自助选择的学习资源最后都将进入到学习者的智慧个人学习空间中,学习者可以进一步过滤、筛选、重组资源。相比自主选择,智能推送节省时间,但是推送的资源不一定能满足学习者的全部学习需求,而自主选择的结果往往更令人满意,同时选择的过程也是学习的过程。(3查看学习所得:学习所得包括学习者在学习过程中获取的学习资源,形成的方案、报告和作品。学习者历次自助学习的资源通过智能关联技术自动形成个性化的资源网络。学习过程产生的各种方案、报告、作业、帖子、问题以及作品都将作为生成性资源存入学习者的学习档案。查看学习所得过程中,学习者还可以基于选购的资源与相关用户(如资源创作者、协作者以及购买同样资源的学习者建立联系,开展深度交流互动,促进个体人际关系网络的发展。(4评价学习效果:“靠数据说话”已成为教育评价的重要指导思想[10]。独立自助式学习的评价包括自我评价和系统评价两部分。学习者可以根据自己的学习表现,运用系统提供的评Vol.24No.82014价量表开展自助评价,还可以通过写博客、微博等方式进行自我反思;此外个人学习空间会对学习者的资源选购历史、浏览时长、交互数据等进行数据挖掘和学习分析,为学习者提供此次学习或历次学习的学习评价分析报告。系统评价是一种量化的客观评价,具有横向对比性,即可以与其他学习者的学习绩效进行比较,通过比较,寻找自身差距和不足。2群组协作式学习群组协作学习是指学习者以群组的方式开展协作学习,群组可以是由同班同学组成,也可以是在虚拟网络上由具有相同学习目标或相似学习兴趣的学习伙伴组成,还可以是处于同一开放场所(如教育探究基地、车站、社区等中的学习者组成。智慧环境的快速感知和个性化推送功能为开展大规模群组协作学习提供了条件。智慧环境下的群组协作式学习流程如图3所示。图3群组协作学习流程图(1感知需求,快速分组智慧环境能够快速感知学习者的地理信息以及兴趣、偏好等个性特征信息。云学习中心提供多种灵活的群组构建策略(如依据位置信息分组、依据兴趣爱好分组、依据知识结构分组等。有教师指导的群组学习可以根据需要选择合适的群组构建方式,无教