智慧教育教育信息化的新境界

智慧教育：教育信息化的新境界祝智庭〔2021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、智慧学习运用开展四、智慧教育的新挑战一、智慧教育探源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地球2021年，IBM提出智慧地球〔SmarterPlanet〕的概念〔S.J.Palmisano:<在智慧地球:下一代指点议程>〕“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转模型的一个愿景。三大特征：更透彻的感知和度量；更全面的互联互通；更深化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、信息化城市开展的高级形状。“智慧城市就是利用新一代的信息技术，以互联网、电信网、广电网等网络根底为特征，把城市里面的各个组成部分整合成一个平台，然后用智慧的概念到达平安、高效、调和、绿色和智慧的目的。〞(中科院院士姚建铨,2021)世界各国智慧城市之旅美国：2021年9月，美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布，将建立美国第一个“智慧城市〞。日本：2021年，韩国仁川市宣布与美国思科公司协作，以网络为根底，全方位改善城市管理效率，努力打造一个绿化的、资讯化的、无缝衔接便利的生态型和智慧型城市。新加坡：2006年启动“智慧国2021〞方案。——smarthomecn/html/2021-03/17715p3.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、多元化的学习途径效力型经济的知识技艺系统、文化、资源的全球整合为21世纪经济开展起关键作用〔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方案〔SmartSchool〕智慧教育概念多出于企业炒作，国际学界尚未有深化研讨；西方兴隆国家很少讨论智慧教育，目前所见较多是在马来西亚、韩国、澳大利亚国内既然曾经出现此类概念了，有必要正本清源，也无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价加强教师才干建立教育云基架与平台开发澳洲推出智慧教育方案用互动课程与学习资源吸引学生对科学和在线学习兴趣；用技术加强教师与管理者才干；培育具有高尚价值观和全球技艺的劳动力对“智慧〞的了解〔1〕:聪明的智力智慧〔wisdom，wit〕：对人、对事、对环境或其他进展迅速、灵敏、正确地了解和处置的才干。利用知识与阅历作良好决策判别的才干〔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.哲学涵养十五讲〕——改自知识管理的DIKW模型对“智慧〞的了解〔2〕：高阶的知识在知识管理领域如何对待智慧、知识、信息、数据之关系？对“智慧〞的了解〔3〕：多样的思想与施为多元智能Gardner,H.的疑惑：智力检验可以预测人在学业上的胜利程度，但在学业之外，尤其在有更强力要素如社会或经济要素介入时，却毫无评价才干？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、逻辑思想与笼统思想、哲学与科学技术以及微观与宏观、部分与整体等进展综合思索以后，更为明确与全面地论述了“大成智慧〞的本质与中心。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〔笼统〕思想与细部组装向整体〔逻辑〕思想合用；既不只谈哲学，也不只谈科学；而是把哲学和科学技术一致结合起来。哲学要指点科学，哲学也来自科学技术的提炼。这似乎是我们观念的关键：必集大成，才干得智慧！〞大成智慧之要义来源：钱学敏，复杂系统与大成智慧，2006-03-25,wenku.baidu/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，翻开智慧教育之门？拷问一下：我们有过愚笨教育吗？试为“愚笨教育〞画像：凡是回绝因材施教、抹杀个人特性的教育是愚笨教育凡是以书本知识为上，忽视实际才干开展的教育是愚笨教育凡是固步自封，不能与时俱进的教育是愚笨教育凡是割断历史文化，不能继往开来的教育是愚笨教育凡是自我封锁，不能自动面对国际挑战的教育是愚笨教育……探问一下：智慧技术真能促进人的智慧开展吗？他山之石：案例1：数码相机使人人可以用其快捷拍照，因此被称为“傻瓜相机〞。智慧技术的作用：使不能为能够案例2：KTV的普及大大提升了人们的歌唱程度。智慧技术的作用：变小能为大能智慧教育的真理就是经过利用智能化技术〔乖巧技术〕构建智能化环境，让师生发扬乖巧的教与学方法，使其由不能变为能够，由小能变为大能，从而培育具有良好品德品性、较高思想质量和较强施为才干的人才。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运用教育实际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、智慧学习运用开展四、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！乖巧计算〔SmartComputing)：

各种智慧环境的中心技术letstalk.globalservices.bt/en/2021/03/the-job-cio-age-customer/网络计算个人计算主机计算乖巧计算制造时代发布时代信息时代客制时代乖巧计算的5大特性感知分析抉择行动溯因乖巧计算的技术环境Fogcomputingiscomingup……云计算雾计算群计算乖巧〔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：不同窗习资源、效力和平台的规范之间无缝式衔接：在任何设备以任何衔接时，提供继续的效力会话顺应性：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资料和效力，在他们明确表达的需求之前预测学习者过程记录：记录学习历史数据，便于数据发掘和深化分析，作出科学合理的评价、建议以及推送相应的效力自然简便：如自然识别姿态、表情深度参与和互动智慧学习环境的根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那么学习活动推送效力多元评价检索定位传送资源支撑设备选择过程记录选择性激活建议反响支持数据分析发掘推送角色参与适配环境感知偏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好的信息。Chen&Kotz将情境分为自动的〔可直接决议学习行为〕、被动的〔相关但非决议〕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运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……角色学习者指点者学伴管理者……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，具有丰富的信息处置才干嵌入式处置器日常生活中的对象均植入小型、廉价、轻量通讯才干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幻影电脑无线任务站…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开展〔智力、身体、情感和精神〕提供加强个人优势和才干的时机产生有思想的具有技术素养的劳动力民主化教育添加利益相关者的参与让孩子为信息时代作好预备〔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的战略个人全面开展〔智力、身体、情感和精神〕提供加强个人优势和才干的时机产生有思想的具有技术素养的劳动力民主化教育添加利益相关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讨组织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：katescomment/what-is-cloud-computing/

PLN(PersonalLearningNetwork〕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,2021Communication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,2021ExternalServicesWeb2.0SelforganisedInstitutionallymanagedAdaptedfromDavidDelgado,2007E-PortfolioAggregatorSocialNetwork个人学习环境的模型BlogLMSPersonalLearningEnvironmentccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021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.Eachcasedeployswidgetsinsupport

ofthegiventask.Widgetsuseinfrastructure

services&data

(fromwithinthePLEcontainer

orfromtheWeb2.0).Adirectoryserves

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根底各类学习环境的作用域InformalFormalCollaborativeReflectiveE-portfoliosEssaywritingGroupworkCo-operativelearningSocialnetworkingBloggingMicrobloggingccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021VLEPLSPersonalLearningSpace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中心支撑作用PLEVLEPLSPLE与VLE整合的加强型学习系统智慧环境能使人类更愉快吗？英国太阳报2021年10月公布<千年以后的人类>预测报告，他可别吓着了提纲一、智慧教育概念探源二、智慧学习环境构成三、智慧学习运用开展四、智慧教育的新挑战三、智慧学习运用开展智慧学习即乖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那么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、按需效力、民主开放的教育主张挪动技术、无线技术、云技术的催化作用1、智慧学习即乖巧学习〔Smartlearning〕的视角乖巧学习：以优秀工具促进优秀学习乖巧学习是信息化教育的第四次浪潮！e-Learningm-Learningu-Learnings-Learning〔数字学习〕〔挪动学习〕〔泛在学习〕〔乖巧学习〕我们的研讨：电子书包作为乖巧学习平台的设计视图云上资源校园管理学习环境、网络教育效力供应商…强迫Push正式学习关联机制非正式学习学习效力平台Pull学习资源Push分析Pull数字课堂协同探求个人学习情境方式〔引自:郁晓华，2021〕网上社区我国电子书包技术规范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〕学习效力〔本机〕学具/效力〔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/效力〔社会学习〕面向效力平台面向学习终端e-Publishinge-Learning电子课本e-Books第三方学具第三方效力拓展学具集可选学具集中心学具集中心效力集可选效力集拓展效力集电子书包系统功能框架〔来源：祝智庭，2021〕基于规范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——延续统思想混合现实真实世界虚拟世界加强现实加强虚拟AdaptedfromNijholt&Traum(2005)RealWorldVirtualWorld加强现实加强虚拟虚拟加强现实现实加强虚拟加强现实技术可以感知他的做什么然后决议怎样帮他做得更好Augmentedrealityiswhentechnologyrecogniseswhatyouaredoingandthenenhancesit.ARappsaddinformationtotheworldaroundus.Source:geeks.co.uk智能手机上的免费运用软件Layar可以在他拍摄照片的事物上显示实时数字信息Layarisafreeapplicationonyourmobilephonewhichshowswhatisaroundyoubydisplayingrealtimedigitalinformationontopofrealitythroughthecameraofyourmobilephone.winandmac随着他挪动手机照相镜头，表征他面前情景变化的信息标签也会相应变化Asyoumoveyourmobilephonecamera,sotheoverlayschangetorepresentinformationrelevanttothescenebeforeyou.truliablog周边房地产信息guardian.co.uk寻觅最近的地铁站……第六感集成技术Mash-upGPSQRcodesCameraMobilephoneBarcodesBrowserProjectorGeomappingGeotaggingPersonalisedAmbient3-DVideoNavigationCommunicationccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021Geotag运用GPS数据对照片添加地理位置。假设他在Geotag开启形状下拍照，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，按照一定的编码规那么陈列，用以表达一组信息的图形标识符。blogs.fayobserverCameraColouredcapsColouredcapsMirrorProjectorPhoneMIT的第六感可穿戴感知装具ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021他可以用做框手势拍照，也可用自然手势操作文档ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021任不测表投影…ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021a-r-u-n...includingyourhand.3.智慧学习环境促进智慧学习的贯一性原那么智慧学习环境让智慧学习成为一种能够贯一性原那么要求环境设计的认识论、中心根底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，将不同的设计实际和相关思想系统的根本信条交融在一同。Hannafin,M.J.&Land,S.Thefoundationsandassumptionsoftechnology-enhanced,student-centeredlearningenvironments.InstructionalScience,25,1997:167-202.贯一性原那么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)学习志愿(Willingness)耐心度(Patience)专心度(Concentration)闲置度(Idleness)了解度(Comprehension)聊天(Chat)形状学习志愿分析分析学生用心学习的志愿根据：有效登录时间/登录时间诱人的YouTube心情墙Moodwall小插曲耐心度分析阅读一幅画面的继续度根据：画面学习时间/预估学习时间专心度分析集中精神学习的程度根据：回应时间聊天形状分析学生利用线上讨论区闲聊而非学习根据：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？智慧教育环境的评价框架—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……智慧教育环境的评价框架5、智慧学习生态：7种学习方式self-pacede-learning(自定步伐学习〕virtualclassrooms&webinars〔Web-BasedSeminar，网上研讨〕mobilelearning〔挪动学习〕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，2021-06-01一家之言二大战略：资源型自导学习+规范化教学顺应性测评+个性化学习效力四大组态：班级差别化教学〔+在线个别辅导〕小组协作研讨型学习个人兴趣拓展学习网众社会生成性学习交融阶段的信息化教学形状：我的建议四、智慧教育的新挑战1、对智慧教育的愉快期望2、对智慧教育实际的挑战3、对智慧教育实际的挑战1、对智慧教育的愉快期望智慧教育环境可以减轻学习者认知负载，从而可以用较多精神在较大的知识粒度上了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、行聚合程度和综合才干开展智慧学习环境可以加强学习者的学习自在度与协作学习程度，从而有助于促进学习者的个性开展和集体智慧开展智慧学习环境可以给学习者提供最适宜的学习扶助，从而有助于提升学习者的胜利期望2、对智慧教育实际的挑战：如何培育自组织学习才干FormalLearning正式学习InformalLearning非正式学习SelfOrganisedLearning自组织学习〔SOL〕在SOL中，要求学生对本人的担任并付诸于胜利的行动Source:equal-worksccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021Selforganisedlearning自组织学习要件凡胜利的自组织学习具有以下要件：Communication擅长沟通Reflection擅长反思Collaboration擅长协作Community擅长入群CreativeTools善用工具Amplification擅长发扬ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021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引荐机制造为自组织学习支架3、对智慧教育实际的挑战〔1〕：

如何从碎片化学习向连通化学习转化Fromthis.........TothisccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021sm.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、没有边境，有许多半独立节点，各自可以不断生长与扩展，只受其栖息地边境所限“Arhizomaticplanthasnocentreandnodefinedboundary;rather,itismadeupofanumberofsemi-independentnodes,eachofwhichiscapableofgrowingandspreadingonitsown,boundedonlybythelimitsofitshabitat.〞

©SteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021Source:Cormier,D.(2021)davecormier/edblog/ccSteveWheeler,UniversityofPlymouth,2021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，知识只能经过协商而建构，个