祝智庭-智慧教育：教育信息化的新境界-20121107

智慧教育：教育信息化的新境界祝智庭（2012年11月7日于华中师范大学）要点：一、智慧教育概念探源二、智慧学习环境构成三、智慧学习应用发展四、智慧教育的新挑战一、智慧教育探源智慧地球智慧城市智慧医疗智慧交通概念的演绎智慧电网智慧水资源智慧公安智慧教育智慧地球2008年，IBM提出智慧地球（SmarterPlanet）的概念

（S.J.Palmisano:《在智慧地球:下一代领导议程》）“智慧的地球”就是IBM对于如何运用先进的信息技术构建这个新的世界运行模型的一个愿景。三大特征：更透彻的感知和度量；更全面的互联互通；更深入的智能洞察智慧城市“智慧城市”概念是IBM公司提出的“智慧地球”理念的延伸。智慧城市是继无线城市、数字城市之后、信息化城市发展的高级形态。“智慧城市就是利用新一代的信息技术，以互联网、电信网、广电网等网络基础为特征，把城市里面的各个组成部分整合成一个平台，然后用智慧的概念达到安全、高效、和谐、绿色和智慧的目标。”(中科院院士姚建铨,2012)世界各国智慧城市之旅美国：2009年9月，美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布，将建设美国第一个“智慧城市”。日本：2009年，韩国仁川市宣布与美国思科公司合作，以网络为基础，全方位改善城市管理效率，努力打造一个绿化的、资讯化的、无缝连接便捷的生态型和智慧型城市。新加坡：2006年启动“智慧国2015”计划。——/html/2012-03/17715p3.html智慧教育IBM提出智慧教育的五大路标：学生的技术沉浸个性化、多元化的学习路径服务型经济的知识技能系统、文化、资源的全球整合为21世纪经济发展起关键作用（IBM全球教育产业副总裁Michael.King）——《IBM破译知识教育的密码》但是，关于“智慧教育”的国际声音很小在教育信息化领域，智慧教育或许始于马来西亚的智慧学校计划（SmartSchool）智慧教育概念多出于企业炒作，国际学界尚未有深入研究；西方发达国家很少讨论智慧教育，目前所见较多是在马来西亚、韩国、澳大利亚国内既然已经出现此类概念了，有必要正本清源，也不妨作为教育信息化的创新追求韩国智慧教育推进战略采用数字化课本推进在线课堂与评估加强教师能力建设教育云基架与平台开发澳洲推出智慧教育计划用互动课程与学习资源吸引学生对科学和在线学习兴趣；用技术增强教师与管理者能力；培养具有高尚价值观和全球技能的劳动力对“智慧”的理解（1）:聪慧的智力智慧（wisdom，wit）：对人、对事、对环境或其他进行迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。利用知识与经验作良好决策判断的能力（theabilitytouseyourknowledgeandexperiencetomakegooddecisionsandjudgments-剑桥英语词典）。哲学智慧：反思的、批判的、创新的智慧。（见孙正聿.哲学修养十五讲）——改自知识管理的DIKW模型对“智慧”的理解（2）：高阶的知识在知识管理领域如何看待智慧、知识、信息、数据之关系？对“智慧”的理解（3）：多样的思维与施为多元智能Gardner,H.的疑惑：智力测验可以预测人在学业上的成功程度，但在学业之外，尤其在有更强力因素如社会或经济因素介入时，却毫无评估能力？关于智慧教育，似乎中国的声音最大关于智慧教育的钱学森假设1997年春，钱学森在对科学与艺术、逻辑思维与形象思维、哲学与科学技术以及微观与宏观、部分与整体等进行综合思考以后，更为明确与全面地阐述了“大成智慧”的实质与核心。他说：“我想我们宣传的‘大成智慧’……就在于微观与宏观相结合，整体（形象）思维与细部组装向整体（逻辑）思维合用；既不只谈哲学，也不只谈科学；而是把哲学和科学技术统一结合起来。哲学要指导科学，哲学也来自科学技术的提炼。这似乎是我们观点的要害：必集大成，才能得智慧！”大成智慧之要义来源：钱学敏，复杂系统与大成智慧，2006-03-25,http:///view/2d8e8efdc8d376eeaeaa31be.html为了求解钱学森之问，

中国人应该担当破解智慧教育难题信息化助力，打开智慧教育之门？拷问一下：我们有过愚蠢教育吗？试为“愚蠢教育”画像：凡是拒绝因材施教、抹杀个人特性的教育是愚蠢教育凡是以书本知识为上，忽视实践能力发展的教育是愚蠢教育凡是固步自封，不能与时俱进的教育是愚蠢教育凡是割断历史文化，不能继往开来的教育是愚蠢教育凡是自我封闭，不能主动面对国际挑战的教育是愚蠢教育……探问一下：智慧技术真能促进人的智慧发展吗？他山之石：案例1：数码相机使人人能够用其快捷拍照，因此被称为“傻瓜相机”。智慧技术的作用：使不能为可能案例2：KTV的普及大大提升了人们的歌唱水平。智慧技术的作用：变小能为大能智慧教育的真谛就是通过利用智能化技术（灵巧技术）构建智能化环境，让师生施展灵巧的教与学方法，使其由不能变为可能，由小能变为大能，从而培养具有良好道德品性、较高思维品质和较强施为能力的人才。智慧学习空间我的智慧教育图式SmartEducation智慧教育SmartComputing智慧计算SmartTeaching&SmartLearning智慧教学智慧终端智慧教室智慧校园智慧学习生态个性学习群智学习入境学习智慧教育云泛在/普适学习技术创新方法创新技术应用教育实践教育理念智慧人才革命影响人才观变革期望提升提纲一、智慧学习概念探源二、智慧学习环境构成三、智慧学习应用发展四、智慧教育的新挑战二、智慧学习环境构成“环绕智能”在兴起智慧学习环境（SLE）的特征智慧学习环境的构成智慧学习空间1.环绕智能（AmbientIntelligence，简称AmI）在兴起2.智慧学习环境的特征学习环境的智慧——人工智能的借喻——宁淑荣、涂序彥.软件人情感控制广义模型,20072.智慧学习环境的特征学习环境的智慧——复杂心智联机社会的隐喻——改自CiaránO’Leary.Technologyforautomatedassessment:TheWorld-Wide-Mind.pptMindPerceivestateSelectactionBodyStateTakeactionWorldStateNewstateInternet网络成了智慧的“栖息地”啦！灵巧计算（SmartComputing)：

各种智慧环境的核心技术/en/2012/03/the-job-cio-age-customer/网络计算个人计算主机计算灵巧计算制造时代发布时代信息时代客制时代灵巧计算的5大特性感知分析抉择行动溯因灵巧计算的技术环境Fogcomputingiscomingup……云计算雾计算群计算灵巧（智慧）学习环境的特征位置感知：感知学习者的物理位置情境感知：探测学习者的不同场景以及他与谁在什么时间、地点做什么的知识社会感知：感知社会关系互操作性：不同学习资源、服务和平台的标准之间无缝式连接：在任何设备以任何连接时，提供持续的服务会话适应性：根据某时的学习访问、偏好和需求推送学习资源泛在性：提供直观和透明的方式访问学习材料和服务，在他们明确表达的需要之前预测学习者过程记录：记录学习历史数据，便于数据挖掘和深入分析，作出科学合理的评价、建议以及推送相应的服务自然简便：如自然识别姿势、表情深度参与和互动智慧学习环境的基本构成环境感知资源库情境识别学习数据智能决策多模选择工具集关联规则学习活动推送服务多元评价检索定位传递资源支撑设备选择过程记录选择性激活建议反馈支持数据分析挖掘推送角色参与适配环境感知侧重于学习环境的客观性物理信息：学习发生的物理空间，如教室、实验室、会议厅、电影院、咖啡厅、公园、博物馆。设备类型，如PDA、笔记本、iPad。带宽，网速，RFID性能参数。情境识别主要集中于：谁在什么时候、与哪些人、学习什么内容等有意义的较为完整的信息。Chen&Kotz将情境分为主动的（可直接决定学习行为）、被动的（相关但非决定）两种。资源库素材课件电子教案录像试题试卷案例内容包评价评价量规应用软件学习元网络课程……工具认知工具创作工具交流工具协作工具过程记录工具调查工具……角色学习者指导者学伴管理者……智慧学习空间智慧终端智慧班级智慧校园智慧教育云网络个人学习空间不可或缺的智慧对象现实世界的对象，具有丰富的信息处理能力嵌入式处理器日常生活中的对象均植入小型、廉价、轻量

通讯能力有线或无线自然联网与交互传感器与激发器RFID智慧终端轻薄型终端电子书阅读器eBookreaders幻影电脑无线工作站…PalmTreokeyboard(wirelessworkstation)点读笔Handheldscanners…智慧天文望远镜RapidPrototypingMachines

各种快速成型机a.k.a.3-DPhotocopiers智慧教室（HSJC方案）来源：台湾.陳立祥智慧学校摘自：马来西亚智慧学校蓝图提供个人的全面发展（智力、身体、情感和精神）提供增强个人优势和能力的机会产生有思想的具有技术素养的劳动力民主化教育增加利益相干者的参与让孩子为信息时代作好准备（topreparechildrenfortheInformationAge）智慧学校：马来西亚的案例摘自：马来西亚智慧学校蓝图目标策略个人全面发展（智力、身体、情感和精神）提供增强个人优势和能力的机会产生有思想的具有技术素养的劳动力民主化教育增加利益相干者的参与智慧教育云：韩国的案例SvetlanaKim.SmartLearningServicesBasedonSmartCloudComputing如何创建以学习者为中心的教育云？

Howtobuildalearner-centerededucationalcloud?

学习者会议利用GPS国际报刊订阅开心网第二生活博物馆游览视频博客植物学社区维基百科动物学社区灵长类动物学社区精品课堂国家博物馆虚拟收藏库iTunesU播客国际图书馆虚拟收藏库博物馆虚拟游览博物馆点击通话数字图书馆

微博化学社区MIT化学俱乐部课堂讲座国家报刊订阅WebEx和TA化学家广播会议虚拟实验室IM科学家专家博客课堂讲座视频点播专家网站网真教室游戏警报开放课件政府研究组织RSS时事通讯第二人生小岛这是一个消弭了网址的数字化学习空间啦来源：/what-is-cloud-computing/

PLN(Personal

LearningNetwork）PW（PersonalWeb）PLE(PersonalLearningEnvironment）构建接地气的云端个人学习环境HowtobuildagroundedPersonalLearningEnvironment个人信息网个人学习网个人学习环境GeneratingContentSharingContentOrganisingContentBlogMashupWikiTagging个人信息网工具E-portfolioccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2009Communication个人学习环境（PLE）的功能管理信息ManageInfo生成内容Generatecontent连通他人ConnectothersConversion与他人交流(对话)Sharing与他人分享

(交换)Learning记录与分享成果(e-portfolio)ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2009ExternalServicesWeb2.0SelforganisedInstitutionallymanagedAdaptedfromDavidDelgado,2007E-PortfolioAggregatorSocialNetwork个人学习环境的模型BlogLMSPersonalLearningEnvironmentccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2009虚拟学习环境（VLE）作为正式学习管理系统个人学习环境（PLE）本质上是个人知识管理系统Usersinvolvein

use-cases.Eachcasedeployswidgets

insupport

ofthegiventask.Widgetsuseinfrastructure

services&data

(fromwithinthePLEcontainer

orfromtheWeb2.0).Adirectory

serves

themanagement

anddeployment

oftheportfolio.Interoperabilitystandardssecuretheflexiblerecombinationofwidgets,services,anddata.PLEArchitectureSource:FridolinWild,ThomasUllmann,BernhardHoisl

OU|TheOpenUniversity2,WU|ViennaUniversity

ofEconomicsandBusiness个人学习环境的技术架构个人学习环境的教学法与技术基础各类学习环境的作用域InformalFormalCollaborativeReflectiveE-portfoliosEssaywritingGroupworkCo-operativelearningSocialnetworkingBloggingMicrobloggingccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2010VLEPLEPLSPersonalLearningSpace个人学习空间(PLS)的电子学档引擎个人学习空间对学习个性化的核心支撑作用PLEVLEPLSPLE与VLE整合的增强型学习系统智慧环境能使人类更美好吗？英国太阳报2012年10月公布《千年以后的人类》预测报告，你可别吓着了提纲一、智慧教育概念探源二、智慧学习环境构成三、智慧学习应用发展四、智慧教育的新挑战三、智慧学习应用发展智慧学习即灵巧学习的视角智慧学习三路合一智慧学习环境促进智慧学习的贯一性原则智慧学习行为分析智慧学习生态一种当代的、新的学习范式。个性化学习、按需服务、民主开放的教育主张移动技术、无线技术、云技术的催化作用1、智慧学习即灵巧学习（Smartlearning）的视角灵巧学习：以优秀工具促进优秀学习灵巧学习是信息化教育的第四次浪潮！e-Learningm-Learningu-Learnings-Learning（数字学习）（移动学习）（泛在学习）（灵巧学习）我们的研究：电子书包作为灵巧学习平台的设计视图云上资源校园管理学习环境、网络教育服务供应商…强制Push正式学习关联机制非正式学习学习服务平台Pull学习资源Push分析Pull数字课堂协同探究个人学习情境模式（引自:郁晓华，2011）网上社区我国电子书包技术标准研制在行动成立了五个标准专题组系统架构内容格式虚拟学具服务平台终端设备虚拟学具（个人学习）学习服务（本机）学具/服务（班级学习）关联阅读（选读行为）关联阅读（电子商务）关联阅读（泛资源）学具/服务（社会学习）面向服务平台面向学习终端e-Publishinge-Learning电子课本e-Books第三方学具第三方服务拓展学具集可选学具集核心学具集核心服务集可选服务集拓展服务集电子书包系统功能框架（来源：祝智庭，2010）基于标准的电子课本我们的实验2、智慧学习三路合一：面向学习者的视角设备技术理论智慧学习协同三条支路基本含义设备路径智能手机、智慧平板、智慧电视、传感器、交互式智慧白板…技术路径泛在、无缝、移动…理论路径实践共同体、集体智慧、CSCL、建构主义..智慧学习智慧学习虚拟现实技术——连续统思维混合现实真实世界虚拟世界增强现实增强虚拟AdaptedfromNijholt&Traum(2005)RealWorldVirtualWorld增强现实增强虚拟虚拟增强现实现实增强虚拟增强现实技术能够感知你的做什么然后决定怎样帮你做得更好Augmentedrealityiswhentechnologyrecogniseswhatyouaredoingandthenenhancesit.ARappsaddinformationtotheworldaroundus.Source:www.geeks.co.uk智能手机上的免费应用软件Layar可以在你拍摄照片的事物上显示实时数字信息Layarisafreeapplicationonyourmobilephonewhichshowswhatisaroundyoubydisplayingrealtimedigitalinformationontopofrealitythroughthecameraofyourmobilephone.随着你移动手机照相镜头，表征你面前情景变化的信息标签也会相应变化Asyoumoveyourmobilephonecamera,sotheoverlayschangetorepresentinformationrelevanttothescenebeforeyou.周边房地产信息www.guardian.co.uk寻找最近的地铁站……第六感集成技术Mash-upGPSQRcodesCameraMobilephoneBarcodesBrowserProjectorGeomappingGeotaggingPersonalisedAmbient3-DVideoNavigationCommunicationccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2010Geotag使用GPS数据对照片添加地理位置。如果你在Geotag开启状态下拍照，照片中会自动记录下GPS数据信息。条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。CameraColouredcapsColouredcapsMirrorProjectorPhoneMIT的

第六感可穿戴感知装具ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2010你可以用做框手势拍照，也可用自然手势操作文档ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2010任意表面投影…ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2010...includingyourhand.3.智慧学习环境促进智慧学习的贯一性原则智慧学习环境让智慧学习成为一种可能贯一性原则要求环境设计的认识论、核心基础和假设和方法手段之间的内在一致不提倡和假设某种特定的认识论和方法论对设计具有内在的优先权，而是提供了一个框架，将不同的设计实践和相关思想系统的基本信条融合在一起。Hannafin,M.J.&Land,S.Thefoundationsandassumptionsoftechnology-enhanced,student-centeredlearningenvironments.InstructionalScience,25,1997:167-202.贯一性原则的启示本体论什么是知识，与智慧的关系认识论绝对知识vs.意义建构方法论知识传授vs.促进意义建构价值论知识掌握vs.智慧发展4.智慧学习行为分析学习效率(EfficiencyofLearning)学习意愿(Willingness)耐心度(Patience)专心度(Concentration)闲置度(Idleness)理解度(Comprehension)聊天

(Chat)状态学习意愿分析分析学生用心学习的意愿依据：有效登录时间/登录时间诱人的YouTube情绪墙Moodwall小插曲耐心度分析浏览一幅画面的持续度依据：画面学习时间/预估学习时间专心度分析集中精力学习的程度依据：回应时间聊天状态分析学生利用线上讨论区闲聊而非学习依据：学习相关比率学习者教师资源设备工具学习活动智慧教育环境的整合框架谁在学？和谁学？学什么？用何工具学？

学习如何发生？用何器具学？智慧教育环境的评估框架—学习者视角维度主要指标备注学习者学习动机自我管理高阶思维、批判生思维、创新思维适应性专长高效、灵活、正确解决问题……重点关注促进剂智慧学习的相关因素教师个性化指导学习形式的组织提供支架情感激励答疑……资源基于语义网络本体技术核心知识网络富媒性交互性……工具可用性协作会话工具知识建构工具建模工具创作工具……设备智能性移动性感知性……学习活动目标达成度；整合度；真实性；情境化；挑战性；多样化……智慧教育环境的评估框架5、智慧学习生态：7种学习模式self-pacede-learning(自定步调学习）virtualclassrooms&webinars（Web-BasedSeminar，网上研讨）

mobilelearning（移动学习）collaborationbasedlearning（协作学习）sociallearning（社交学习）simulationbasedlearning（仿真学习）gamebasedlearning（悦趣学习）资料来源：MarketsandMarkets咨询公司：全球智慧教育与学习市场预测报告，2012-06-01一家之言二大策略：资源型自导学习+标准化教学适应性测评+个性化学习服务四大组态：班级差异化教学（+在线个别辅导）小组合作研究型学习个人兴趣拓展学习网众社会生成性学习融合阶段的信息化教学形态：我的建议四、智慧教育的新挑战1、对智慧教育的美好期望2、对智慧教育实践的挑战3、对智慧教育理论的挑战1、对智慧教育的美好期望智慧教育环境可以减轻学习者认知负载，从而可以用较多精力在较大的知识粒度上理解事物之间的内在关系，将知识学习上升为本体建构智慧教育环境可以拓展学习者的体验深度和广度，从而有助于提升学习者的情、智、行聚合水平和综合能力发展智慧学习环境可以增强学习者的学习自由度与协作学习水平，从而有助于促进学习者的个性发展和集体智慧发展智慧学习环境可以给学习者提供最合适的学习扶助，从而有助于提升学习者的成功期望2、对智慧教育实践的挑战：如何培养自组织学习能力FormalLearning正式学习InformalLearning非正式学习SelfOrganisedLearning自组织学习（SOL）在

SOL中，要求学生对自己的负责并付诸于成功的行动

Source:ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2010Selforganisedlearning自组织学习要件

凡成功的自组织学习具有以下要件：

Communication善于沟通Reflection善于反思Collaboration善于协作Community善于入群CreativeTools善用工具Amplification善于发挥ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2010数字化教育的新难题：

从数字鸿沟到浪费时间鸿沟个性化学习推荐机制作为自组织学习支架3、对智慧教育理论的挑战（1）：

如何从碎片化学习向连通化学习转化Fromthis.........TothisccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2009http://sm.irsd.k12.de.us根茎式学习（Rhizomaticlearning）

作为连通主义学习的隐喻

根茎植物没有中心、没有边界，有许多半独立节点，各自能够不断生长与扩展，只受其栖息地边界所限“Arhizomaticplanthasnocentreandnodefinedboundary;rather,itismadeupofanumberofsemi-independentnodes,eachofwhichiscapableofgrowingandspreadingonitsown,boundedonlybythelimitsofitshabitat.”

©SteveWheeler,UniversityofPlymouth,2008Source:Cormier,D.(2008)/edblog/ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2009根茎式学习的个人知识建构以社会协商为前提

以根茎式学习观，知识只能通过协商而建构，个人知识建构