小学教育数字化转型实践研究

小学教育数字化转型实践研究摘要：2022年全国教育工作会议明确提出，我国要“实施教育数字化战略行动”，这既是我国信息技术和现代教育融合发展的必然要求，也是“十四五”时期加快教育数字化转型的重要战略。面对大数据、人工智能、物联网、5G等数字化新兴技术给教育系统带来的巨大变革推动力，如何从实践中有序推进教育数字化转型成为了教育从业者应该深思的问题，其中最为重要的就是将如何将教育数字化转型与教学实践相结合，从内在本质上实现教育系统的大变革。关键词：教育数字化转型；教学实践；变革2011年美国著名企业家乔布斯曾经在一次演讲中向所有人提出了一个令人深思的问题：“计算机的出现几乎对人类社会的各个领域都产生了颠覆性的改变，然而为什么却单单对学校教育的影响如此微不足道？”乔布斯的话一针见血地指出了技术对于教育的本质变化没有产生任何作用，换句话说无论社会技术如何日新月异，教育在本质上是一直保持不变的。技术嵌入在社会系统的各个环节，与人类社会紧密交织在一起，而非独立存在游离于社会结构之外。人类社会一路从农业社会发展到工业社会，再到信息社会，技术革命的时代特征非常明显，它深刻地改变了社会系统中的方方面面，比如交通、通讯、医疗、金融等，但是我们很容易会发现，近几十年来教育的本质并没有发生改变，换句话说技术没有对教育带来结构性改变。回顾我国教育信息化之路，技术改变了我们的教育管理、教学方法、组织方式，甚至教育观念，但这些改变只是表面上的。近年来，随着AI、大数据、5G等智能数字化新兴技术的产生和发展，人类社会必定会面临一场前所未有的大变革。竞争环境必定更加复杂化，因此为了增强对复杂环境的适应性，减少不确定性带来的负面影响，人们开始积极寻求数字化转型。教育作为人类社会系统中的关键一环，毫无疑问也面临着数字化转型。数字技术给人类社会的影响必将是机遇和挑战并存，数字化转型已经成为世界各国促进经济、社会、科技发展的新动能。近些年世界上很多发达国家不断出台新政策，旨在促进教育信息化和数字化，推动教育变革。然而，从本质上来讲教育数字化转型和教育信息化二者之间有着本质区别，但又相互联系，二者的关系是由“信息化”和“数字化”之间的关系决定的。控制结构的改变是技术革命的核心，我们熟知的“技术代际模型”将人类社会分为四个特点鲜明的代际，分别为机械化、自动化、计算机化、信息化，信息化是在以计算机为主的电子设备和智能化工具的基础上，以“信息结构”或“数字文件”作为新生产力的过程，其中可以看出信息化具备“数字化”的特征。然而，从技术层面来说，信息化过程中使用到的所谓“数字化”特征，本质上依旧是依赖于计算机和互联网技术的信息技术。其实，数字化依赖于人工智能、云计算、虚拟现实、物联网、大数据等数字技术。目前，如火如荼的全球数字化革命正在对原有的教育系统格局带来深刻的影响，甚至可以说在重塑一个新的格局，这使得教育系统的更加复杂，不确定性和动态性也在加剧。在工业4.0的驱动下，教育数字化转型是在社会变革的推动下对教育系统进行变革的必由之路，符合时代发展需求，从“以教师为中心”向“以学生为中心”、从重视“教学结果”到重视“教学过程”、从“知识本位”到“能力本位”、从关注“标准化、灌输式”到“精准、定制、个性化”、从“供给驱动”到“需求驱动”，这是第四代教育范式的变化，也是其区别于以前的教育范式的主要方面。综合考虑各方面因素来看，以需求作为驱动力的第四代教育范式，也是数字化教育范式，主要体现在教育数字化转型带来的教育范式跃迁。如何推动教育系统的数字化转型，其关键点在于将教师的“育”和学生的“学”更好地融合和促进。在教育数字化转型过程中，应该摒弃形式上的数字化转型，也就是说不能仅仅停留在表面上，而在于促进教育数字化转型的内在本质变化，结合目前学校教学实际，提出了以下实践措施。一、构建一体化的教学设计模式学校应深化数字教材应用，变革“教”与“学”的方式，聚焦数字教材笔记功能，实现从实践到提炼的推进。以培养学生自主学习能力为目标，构建一体化的教学设计模式，从课前、课中、课后三个维度细化教学策略。在这三个维度中，学生的笔记会经历逐渐准确、完整、个性化的过程，也正是立足于课前学生共享的笔记，教师根据学生的笔记数据识别学习的起点，进行课堂策略的调整。课中的学习过程是不断补充和生成笔记的过程。课后对于课前、课中笔记的归纳整理，最终形成的是一份属于自己的个性化笔记，真实记录了自己的学习轨迹，形成了完整的知识体系，同时也呈现了完整的过程性学习数据，为教师调整课堂教学策略，并为学生提供个性化辅导提供数据支持。二、基于学科特点构建智能化教学分析系统学校可以根据各学科特点，构建以练习分析、单元分析、学生分析、深度分析四大分析功能为主的教学分析系统。语文、英语学科：作文批改一直依赖于教师的主观判断，既需要教师做大量重复性的工作，又难以规避批量批改中的细节错误。基于自然语言处理技术及中英文作文语料库，可以实现作文的智能批改，包括整体点评和分句点评。英语作文可分析涉及词汇、词性、句式结构、内容相关性等细则的评定，中文作文可分析错别字、病句、好词好句等。同时可以收集教师的个性化评语，智能判断学生的修改结果是否符合指导要求。根据学生多篇作文情况，给出学生作文水平分析和整体改进方向的建议。英语学科：实现英语口语练习的智能化批改，配套教材建设口语练习库和音频，支持从学生的跟读、发音、对话等方面进行评测，支持单词（词语）、句子等多种模式，支持发音准确度、流利度、完整度、重音准确度等全方位进行综合打分。并对发音有问题的学生，自动推动教学资源和强化练习，实现英语口语训练的个性化。对于学生词汇量的练习，支持课堂默写的自动批改，并能根据学生的错误，自动推送订正音频，再次默写，达到问题单词的巩固记忆。数学学科：实现计算部分的智能化批改，包括口算、竖式、递等式。能根据学生答题的时长、擦除和撤销的次数，分析学生计算的熟练度，根据熟练度和正确率自动设置学生后期练习的题量。根据书写的轨迹，判断学生的计算方法和过程是否存在问题，而不仅仅是根据答案的判断。对于存在错误的学生，先自动推送错误原因分析，再推送订正界面；除了原题订正，再推送一道同类型题目，帮助学生巩固练习。通过对每个学生进行精准学情画像，可以将学生的每一次作业及考试情况进行统计，从而建立起个人知识图谱体系，有助于教师快速准确分析出学生的错题原因。然后，应用相关智能推荐技术，根据学生个人知识图谱体系和错题情况精准推送相应的练习题，从而真正做到个性化教学，助理因材施教，课后辅导的效率及质量将大幅度提升。三、构建学生发展的动态评价框架随着智能化系统不断升级换代、大数据应用以及数字画像这一概念的出现，学校应引入大数据智能系统，构建学生发展的动态评价框架。通过将电子班牌与实时跟踪评价小程序相结合组成具有实时跟踪评价功能的“云”系统，对每个学生实行每日一评。各个学科的代课教师可以通过自己移动终端设备小程序进行设置，对每位学生的每日上课表现及课后作业完成情况进行打分评价，最终形成学生学习情况汇总数据，可以用来分析学生课堂表现及学习情况波动原因。目前各个平台相继推出了各具特色的特色评价数据，其中最具代表性的就是智能批阅系统和课堂分析系统，抢着可以实现学生作业的自动化采集并形成评估数据，后者则主要用来采集学生课堂表现并形成评估数据。除此之外，还有用来获取学生实践活动、特长信息以及获奖情况的活动参与平台、用以分类统计各科成绩及错题情况的考试统计平台。形成动态的数据分析系统。汇集平台中的各类精准数据，包括学生基础数据、学业数据、学习过程数据、社会实践和特长数据等各个层面的数据，形成学生的成长数据库。以此数据库为基础，对全校学生教育成长过程性数据进行整体记录和分析，形成多维度专业知识标签，建立符合学生现状的学业数字画像指标体系，通过大数据相关技术构建画像场景分析模型，挖掘、应用学生的成长数据，可以实现对每个学生个体的精准数字画像