智慧教育

智慧教育

我国教育信息化正由初步应用融合阶段向着全面融合创新阶段过渡，无论从国家地区的宏观层面、学校组织中观层面，还是学习者个体层面来看，教育信息化都是一个平衡多方关系、创新应用发展、追求卓越智慧的过程。智慧教育是经济全球化、 技术变革和知识爆炸的产物，也是教育信息化发展的必然阶段。本文拟对智慧教育、智慧环境、智慧学习的基本关系进行梳理，并提出智慧教育的理解图式。分析认为，智慧教育要落地生根、开花结果，需要以智慧学习环境为技术支撑、以智慧教学法为催化促导、以智慧学习为根本基石。

智力强调认知、推理、决策和问题解决能力，它主张一种较为纯粹的理性思维能力。智慧则更加强调（默会）知识、智力、创造力的综合运用以及心智运算向外部实践的转换，重视伦理道德和价值观在学习、生产和生活实践中的引领作用。

智慧是人类先天遗传与后天环境交互作用的结果，而后者对智慧的作用更为巨大。 因此，需要创设良好的学习环境和社会环境， 不断促进学习者的智慧发展。 信息技术在学习环境创设方面具有得天独厚的优势，非传统的班级授课环境所能企及。

“智慧”主要有两层含义，一是对事物认知的识见，二是对事物施为的能力，而这种识见和能力均具有创新的特点。因此，本文所指的智慧教育专指信息技术支持下的为发展学生智慧能力的教育。

我们认为，信息时代智慧教育的基本内涵是通过构建智慧学习环境（Smart Learning Environments），运用智慧教学法（Smart Pedagogy），促进学习者进行智慧学习（Smart Learning），从而提升成才期望，即培养具有高智能（High-Intelligence）和创造力（Productivity）的人，利用适当的技术智慧地参与各种实践活动并不断地创造制品和价值，实现对学习环境、生活环境和工作环境灵巧机敏的适应、塑造和选择。 因此，发展学习者的智慧是智慧环境、智慧教学和智慧学习的出发点和归宿。

对于推进智慧教育（Smart Education）最具影响力的国际事件当属IBM 的智慧地球战略。 2008 年，时任IBM 首席执行官的彭明盛（S. J. Palmisano）在所作的报告———《智慧地球：下一代领导议程》中首次提出了智慧地球（Smarter Planet）的概念。 “智慧地球”表达了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美好愿景。借助新一代信息技术（如传感技术、物联网技术、移动技术等）的强力支持，地球上“几乎所有东西———任何物理对象、过程或者系统———都 可 以 被 感 知 化 、 互 联 化 和 智 慧 化 （Instrumented，Interconnected and Infused with Intelligence）。 ”人类世界也随之转变，正朝着更小、更平、更智慧的方向演进。“智慧地球”思想渗透到不同领域中，不断催生出许多新的概念，如智慧城市、智慧医疗、智慧交通、智慧水资源、智慧电网、智慧教育等。

IBM 认为智慧教育的五大路标为：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、文化和资源的全球整合以及教育在 21世纪经济中的关键作用。

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，从而培养具有良好价值取向、 较高思维品质和较强施为能力的人才。

智慧具有“双重词性”，既可充当动词（学习作为运用智慧的过程），也含有名词的含义（智慧作为学习的一种结果），即智慧既是目的，也是手段。智慧教育的基本假设是：以先进的、适宜的信息技术作为基本支持，设计开发各种新型的、能适应各种特定的学习/教学需求的智慧学习环境， 利用计算系统或其他智慧设备分担大量繁琐的、机械的、简单重复的学习任务，引导学习者将更多心理资源（如注意力、工作记忆、动机系统）投入到更为复杂、更有价值、更需智慧的学习任务中，有利于发展学习者的批判性思维、创造力、协作能力、平衡能力以及问题解决能力。

教育信息化的创新主要集中在教育理论创新、 基础设施创新、 学习方式创新、保障机制创新等方面。这一系列重大创新要坚持以学习者为中心， 恰当利用信息技术和学习资源引起学与教的方式的深层变革， 为促进学习者的智慧发展提供了难得的机遇和条件， 智慧教育已然成为教育信息化的最新追求。

智慧教育充分体现了“以学习者为中心”的思想，强调学习是一个充满张力和平衡的过程，揭示了“教育要为学习者的智慧发展服务”的深刻内涵。

置身于智慧学习环境中，学习者可以借助智慧终端，通过无缝接入方式访问互联网络，快捷提取所需的知识信息，选择适宜的网络服务，将有限的注意力和心理资源投入到更需要它们的复杂的和高价值负载的学习任务之中，直接参与问题定义、形成方案和行动实践的过程，不断发展学习者应变复杂情境和问题的智慧能力。

智慧学习环境的首要任务是促进智慧能力发展和智慧行动出现。智慧学习环境的一个重要任务是能够主动感知学习者的学习能力、学习风格、动机水平和学习任务等重要信息，将低水平操作、简单记忆等简单的、结构化的、非挑战性任务交由计算机代理，让学习者将更多时间和精力集中在复杂的、非结构性、挑战性任务之上。

技术可用于感知周围世界发生了什么， 分析有关风险和可能的新信息，提供选择方案以及采取行动。

学习具有显著的情境性、社会性、真实性、建构性、实践性，在很大程度上需要不同的学习环境与之相适应。

智慧教学法更加强调信息技术在促进教学方式和教学过程变革，建构文化共享（伦理、责任、价值认同、利益观）的学习共同体，提供丰富的学习内容、学习工具和实践机会等方面发挥重要作用。 智慧教学法主要体现为： 根据特定的教学/学习情境（如问题情境、教学内容、学生的认知风格与偏好、学生人数、施教环境、师生的信息素养、现有设备、服务人员等）的特点和约束条件，教师要善于利用 TPACK 思维框架，保持技术、学科知识和教学法三者的动态平衡，并智慧地、灵活地、富有张力地选择应用恰当的教学法、学科内容以及支持技术，促进学习者智慧学习的发生和智慧行为的涌现。

智慧学习旨在通过恰当地利用技术促进智慧学习在学习者身上有效地发生。智慧教育的关键在于学习者学会如何利用富有智慧的信息技术支持学习和实践。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。

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资源信息， 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。

首先，智慧学习是对合作学习的实践，并通过合作学习而不是单方面知识的传播，最大限度地提高学习效果，尤其是利用社会网络进行社会学习的理念是智慧学习的关键。 其次，它可以有助于形成设计自我导向学习的环境。 第三，智慧学习是对非正规学习的实践，打破了日常生活、工作、娱乐和学习之间的壁垒。 第四，智慧学习不仅要求“真”，更要求“善”、“美”（目前，国际上所谓的 Smart Learning 似乎对 Wisdom 有所忽视或关注不够）， 即智慧学习需要认识和把握事物的基本事实和客观规律（主观符合客观）、运用知识技能创造符合自己—他人—社会需求的制品（客观符合主观），促进学习者与环境的相互影响、彼此塑造、双向适应（主客体相互符合达到自由的境界）。

智慧教育是经济全球化、技术变革和知识爆炸的产物，是智慧地球战略的延伸。

1）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。

（2）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知、情、行聚合水平和综合能力发展。

（3）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。

（4）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。

学习的主动性、协作性、创新性、适应性、实践性，要求学习者具有良好的自组织能力，这对已经习惯了传统授受主义的学习者们来说是一个不小的挑战。 自组织学习要求学习者对自己的学习承担起责任，要学会自我指导、自我监控、自我协调、自我管理，并在实践中作出正确决策和采取正确行动。

智慧教育的目的是通过信息技术构建网络化、数字化、智能化的学习环境，让学生通过多种学习路径、多样的教与学方法完成智慧学习， 以满足社会及自身的需求。

学习空间

个人学习空间应作为连接虚拟学习环境和个人学习环境的中部学习空间，为学生提供了适合自己认知能力及学习风格的学习空间，在教师指导与自主学习中找到一种平衡。

个人学习空间作为网络学习空间的一种特有形式，可以将个性化学习与自主学习恰当结合，利用技术与教学的融合需求，以云平台为资源支撑、学习分析学等新兴技术为依托，旨在为学生提供智慧化学习环境。

个人学习空间应具有以下特征：

1.个性化与自主化

个人学习空间毋庸置疑应以学习者为中心，学习者根据自己的学习需求，在教师的指引下通过学习空间选择恰当的学习资源，在学习空间中学习者可以展现自己的个人风采，根据自己的学习风格选择高质高效的学习路径，充分体现个性化与自主化。

2.智能化与服务化

在以新技术为依托的个人学习空间中，智慧学习环境的构建应是个人学习空间的主体特征。 在以学习分析学、 大数据等技术为基础支撑的学习环境中，可以通过智能化的教学与管理诊断学习者的学习情况并及时作出相应学习策略或方法的调整，让学习者在可感知、智能化、服务化、自适应的学习空间中完成智慧学习。

3.开放化与协作化

开放化与协作化是个人学习空间应具有的另一大特征，学习空间应是开放和共享的，通过学习社群、协作性学习等形式使学习者将自己的心得感悟、学习资源与他人交流，促使学习者在学习知识的过程中不断反思其学习经验，使个人学习空间在充分保证学习者个人自主支配控制学习节奏的权利外，又不完全要依赖于学习者个体，有助于促进学习者知识的吸收和内化。

智慧教育的目的之一是培养学生的高阶思维能力、创造性思维能力和批判性思维能力，上述能力的培养离不开智能化学习环境的支撑，所以个人学习空间的构建需注重新技术与先进教学理念的深度融合，应以云平台为基础资源支撑、通过学习分析技术对学习数据的挖掘更好地分析学习效果、选择教学策略与学习路径，以社会性软件构成的学习社区为交流平台，完成协作性个性化学习等。

当前学习过程中需要信息技术破解的主要瓶颈问题即为情境化学习环境的建立，个人学习空间应注重关于问题与任务布置、知识构想与归纳等疑难知识点环境的构建；学习者在智慧教室、自学系统中完成知识的吸收与内化后进行考试，学习分析技术通过对学习者相关学习数据的挖掘， 进行学习质量分析，为学生优化学习方式方法提供依据与指引。

智慧教育理念下个人学习空间的构建，无论是对于正式学习还是非正式学习均提供了合适的学习环境，个人学习空间中灵活多变的智慧学习模式可以有效促进学习方式方法的变革，丰富多样的智能化学习资源可以弥补传统课堂的不足，也可以弥补单一学习环境下资源匮乏的弊端， 智能化的交流方式可以实现协作交流、及时反馈， 也使得一对一的学习支持服务实现成为可能，对于学习者实现个性化学习具有核心支撑作用。

学习空间(Learning Space)通常指整个学校的学习环境，主要研究技术丰富的环境下，如何改造学校的环境，以便适应学生的学习需求。

技术丰富的教室项目的目标是研究技术丰富的教室环境和教师专业发展如何推动教室环境的积极变革以促进学生在阅读、数学和科学方面学习的提升。同时，该项目试图辅助学校实现技术和学习环境的融合，以建立积极的学习环境，促进学习者在这样的环境中逐渐成长为一个问题解决者、研究者、沟通者和技术专家。改变教学方式

改造课堂环境，使教师和学生可以方便接入各种技术和资源；其次由于教师对新技术进入

课堂的适应需要一个过程，因此需要给授课教师配备指导老师，以为教师的职业发展提供帮助。在技术接入和教师辅导的基础上，授课教师会采用技术增强的教学手段进行课堂教学，此时往往能收到好的效果，学生的学习成绩能最终获得提升。

构建一个技术丰富的学习环境，并研究在这种环境中特定的教学方法或学习方法的有效性。

学习

空间要满足“以老师为中心”和“以学生为中心”两种教学模式的不同需求；结构、通风、采光等设计要有弹性，可根据未来需要随时调整；要能支持个人自学和小组学习等具有操作性的建议。

改变学习者的学习体验

21世纪的学习，需要为学生提供灵活、多变、支持多种教学法的学习空间；未来的学习空间可以用四个关键词来概括，即动机、协作、个性化和灵活；学习空间要能激发学生的学习动机，支持学生的协作学习，能为学生提供个性化的环境，并能根据需求灵活改变空间布局。

精心设计的学习空间能够激发学生的学习动机，促进学生投入学习。在设计学习空间之时，就应该把学习者考虑进去，这样会让学习者感到自己可以控制环境，进而可以控制自己的学习。研究证明协作能够促进学生的深度学习；无线网络的技术环境，可以促进学生之间的对话、问题解决和信息分享；移动和无线技术使得多样的教学法成为可能，因此灵活性是学习空间设计的一个重要因素，包括多媒体设备、课桌椅等室内的装备要可移动，室内的温度、声音要可调节等。

学习空间是促进有效学习的重要组成部分，必须要加大投入和建设力度

特定的学习空间会激发和促进特定的学习活动

] 大卫·拉德克利夫(David Radcliffe)教授(2008)

提出了学习空间设计和评估的教学法—学习空

间—技术(Pedagogy-Space-Technology，简称PST)框

架

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。认为在社会信息化的今天，信息技术、教学法和学习空间三者之间互相作用，在课堂教学过程中需要综合考虑三者的作用关系。信息技术拓展了学习空间，使学习空间不仅仅是物理空间，还包括虚拟空间；信息技术增强了教学法，使教师可以采用多种教学手段进行教学；学习空间可以促进教学法，灵活、丰富的学习空间为教师的教学提供了多种选择，也可促进教师改变教学方法，提高教学效率和效果。

只有当综合考虑物理和虚拟的学习空间、教学法以及数字技术，才能促成有效学习的发生。

适应学生的学习需求和促进学生学习成绩提高学习空间是一个新兴的研究方向，是在技术发展的基础上，为了实现学习者自主、灵活和投入的学习而开展的研究；在提高教师教学有效性和学生学习投入的同时，为今天的学生准备明天的环境，使学习者能够在未来的工作和生活中尽快适应。

学习空间设计指的是整个学校空间的设计，包括教室、图书馆、室外学习区域等物理空间的设计，同时也包括学校虚拟空间的设计，可以说学习空间是一个教育机构物理空间和虚拟空间的整合，目的是适应学习者的个性化学习需求，促进学生有效、高效和投入地学习。

虚拟学习空间建设需要打通各个不同的虚拟平台，实现跨平台的整合，为学习者提供统一友好的界面，让学习者用简单、自然的交互能够深入其中。

物理空间和虚拟空间的融合是学习空间建设的目标。以教室为例，高清摄像头、宽带网络和多屏触摸板的配置使得身处不同地区的教师和学生在物理教室环境中实现和面对面效果一样的实时互动，利用混合同步网络课堂实现并超越真实物理课堂的效果，真正实现物理空间和虚拟空间的融合。

服务于学习者，为其提供智慧学习环境，实现自适应和个性化的学习之外，公共学习空间的学习数据分析还可以为教育机构、教育体系和社会三个层面提供政策决策的参考。

当前学习者是在数字技术环境下成长起来的一代，他们往往被称为“数字土著(Digital Native)”，数字土著一代具有不同于以往学习者的学习特征，他们喜欢与人协作、对技术使用依赖、偏好连接和体验式学习。学习空间的建设要考虑新一代数字土著的群体学习特征，创建能够支持学生彼此协作、便捷接入网络、促进真实学习的环境，同时要尊重学生的个性化需求，推动自适应和个性化学习。

学习空间建设的目的是为学习者创建虚拟和现实无缝融合的环境，使学习者能够轻松、有效和投入地开展正式和非正式学习。

学习空间是指用于学习的场所，它与教学空间、教学环境、教室等概念的内涵有相似之处

信息技术对教育的影响，如：（1）学习可以发生在任意场所，既包括教室、实验室等传统意义上的用于教学的场所，还包括图书馆、宿舍、办公室等场所。 （2）学习既可以发生在物

理场景中，又可以发生在虚拟场景中，学习空间通过物理场景与虚拟场景的有机耦合来实现对学习的支持。 （3）学习空间是以促进学习为目标而构建的，与教学空间、 教学环境等概念蕴含着强调教师对教学活动的控制不同， 学习空间更多考虑的是如何丰富学习者的学习经验，学习空间对“教”的支持也是以促进学习者的学习为出发点进行设计的。 （4）学习空间蕴含着当代主流的知识观与学习观， 它强调提升学习者的学习兴趣、 促进主动学习与协作学习，由此，“主动学习空间”、“协作学习空间”等能够体现这种知识观与学习观的术语频繁地被研究者使用。 （5）学习空间蕴含着“信息技术增强”的隐喻，信息技术的发展为促进学习者学习所需物理场景和虚拟场景的创设提供了支持与可能。

促进学生参与、社会性交互、提升学习效果

按照先进的设计理念科学构建的学习空间可以促进学生在学习过程中的学习表现。可以促进 学生理解相关概念及掌握基本操作

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