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祝智庭等|发展新质教育:基础教育数智化转型的新路向
发布时间:2024-08-02 17:00:00      点击次数:34
 zhouzhe祝智庭 李天宇等 现代远程教育研究



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作者简介祝智庭,博士,教授,博士生导师,华东师范大学开放教育学院(上海 200062)。李天宇,博士研究生,华中师范大学人工智能教育学部(湖北武汉 430079);教师,乌鲁木齐八一中学(新疆乌鲁木齐  830002)。张屹(通讯作者),博士,教授,博士生导师,华中师范大学人工智能教育学部(湖北武汉 430079)。
基金项目2018年度国家社会科学基金重大项目“信息化促进新时代基础教育公平的研究”(18ZDA335);2022年度国家自然科学基金面上项目“面向计算思维的中小学人工智能教育框架理论与实践研究”(72274076)。

引用:祝智庭,李天宇,张屹(2024).发展新质教育:基础教育数智化转型的新路向[J].现代远程教育研究,36(4):3-13,30.


摘要:新质生产力的发展催生了对新质人才的迫切需求,要求基础教育通过创新性提升实现对具备新质素养后备人才的培养。新质素养涵盖持久学习兴趣与数智增强的学习力、共同主体性与协同创造技能、人文素养与科技伦理融合力、探究志趣与跨学科学习力、创想思维与未来适应技能、全球视野与跨文化理解力等六大要素,呈现出进阶式发展的特点。面向新质素养培育,应突出以人为本、创新驱动、科技融合、全球视野和道德指引的价值取向发展新质教育,在教育理念上彰显优质公平与可持续性,在教育目标上聚焦全人发展与社会责任,在教学方略上遵循学为中心与能力本位,在学习内容上强调跨学科与多样性,在学习评价上坚持综合性与多元化,在教育技术上注重融合性与数智化,在教育服务上凸显个性化与适应性,进而构建有助于新质素养发展、教育主体重塑、融创策略创新、数智技术赋能和敏捷创变发生的教育综合体系。在数智化转型赋能新质教育的实践中,应当以跨界融合为作用点,通过融创教育激发原始创新;以需求牵引为实践线,采用设计思维驱动的教学设计;以虚实映射为平行面,建设数字孪生支持的混合式环境;以跨域互联为生态体,促进基于CPSS架构的个性化学习。
关键词:基础教育;新质教育;新质素养;新质生产力;教育数智化转型



2023年9月,习近平总书记在黑龙江考察期间,创新性地提出“新质生产力”的概念(新华社,2023)。新质生产力的发展不仅揭示出技术进步和工具升级进入全新阶段,更预示了生产关系面临着深度重构,信息的流通、知识的累积和文化的创造方式也将经历前所未有之变革。这一变革对于人才提出了新要求,他们不仅是技术执行者,更是创新驱动者、价值创造者。为了回应时代的召唤,亟须重新审视教育,将教育的新质发展作为加快形成新质生产力的战略支撑。从宏观层面来看,需要更新教育的核心价值,调整其系统结构;从微观层面出发,教学的内容、方法、评价以及环境的适应性改造刻不容缓。这些变化的目的是为学生成长和社会进步创造更好的条件,进而培养出能够引领未来创变的新质人才。
一、新质素养:指向新质后备人才培养的教育愿景
随着新质生产力逐渐成为推动社会进步的重要力量,教育领域面临着培养新时代所需新质人才的迫切任务。基础教育是人才培养的起点,其根本目标是培养新质后备人才,明确这一“新质”愿景的紧迫性、基础性和先导性不言而喻。何谓愿景(Vision)?“愿景”一词较早在企业管理领域中被使用,利普顿将愿景描述为“一个具体目标,一个心向往之的未来画面”(马克·利普顿,2004)。在廓清教育愿景的过程中,可以借鉴企业管理领域的愿景领导理论。首先,将教育愿景视为对教育事业“是什么”“应该是什么”“将是什么”的回答(彼得·德鲁克,2009);其次,拓印出教育的“DNA模型”(罗伯特·E.霍斯基森等,2012),即教育事业的核心价值、关键特征和实施策略;与此同时,必须认识到教育愿景的动态性,即愿景发展水平是随时间演化的函数(Napel,2003)。通过构建出的“新质”愿景,学校能够汇聚师生和各界的力量,共同为加快推进教育高质量发展而努力。
1.后备人才的新质素养
在明确基础教育的“新质”愿景时,首要关注的是未来期望通过教育培养出什么样的人这一问题。新质生产力以创新为核心驱动,以数据为关键要素,以智能化为主要特征(肖峰等,2023),对既有的经济结构、劳动力市场乃至生产关系产生了冲击。面对知识和技术的指数级增长,当前劳动者的知识生产力难以与更高的知识密集度和更快的创新速度相匹配,传统教育暴露出在知识供需关系上的局限性。由此,基础教育的“新质”愿景逐渐浮现,即迫切需要构建一个模式扩优、内容提质和资源增效的集约型教育系统,以培养能够适应未来社会需求、具备鲜明新质特征的可塑之才和后备力量。
为了实现这一愿景,需要从新质人才培养的远景目标出发,谋划教育扩优提质增效的旨向与进路。与普通技能型人才主要从事重复性体力劳动不同,新质人才不仅需要有持续成长的心态、高意识学习的特质、人机协同的能力,还需具备人文精神,能够寻求科技与伦理之间的平衡,通过开拓精神与破界能力,将创想转化成实践智慧,进而推动人类命运共同体的跨文化合作(祝智庭等,2024a)。这些特质为新质后备人才的培养提供了根本指南。
新质素养作为基础教育阶段培养新质后备人才的靶向,对学生的全面发展和未来成长至关重要,因而有必要对其构成要素进行厘定。首先,依照“逆向工程”理念,从新质人才的理想特质出发,反向推导出培养新质后备人才的具体起点和期望目标。其次,遵循中小学生从前运算阶段到形式运算阶段的发展过程(皮亚杰,1981),规划出小学低段(1—2年级)到高中的新质素养发展路径。再次,结合基础教育的客观要求,认识到新质素养的培养并非新质特征的线性递减过程,在吸收国内外学生核心素养培养经验的基础上,融入中小学生成长所必需的关键素养要素。最终,形成了新质后备人才的新质素养发展框架,其六大构成要素之间存在着内在逻辑和外在张力,如图1所示。这一框架不仅呈现了中小学生素养的进阶路径和各发展阶段间的逻辑关系,还兼顾了学生的个性发展和终身学习需求,为素养的持续提升预留了发展空间和接口。
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图1 新质后备人才的新质素养发展框架
一是持久的学习兴趣与数智增强的学习力。此素养强调个体内在学习动力和数智技术支持的协同作用。从小学低段起,通过有趣的互动学习工具激发学生学习兴趣,逐步使其养成主动学习的习惯;在小学高段,学生通过数智工具规划和管理自己的学习行为;在初中阶段,学生提升自主学习能力,并运用数智平台提高学习效率;在高中阶段,学生深入追求知识,并利用先进的数智系统提升学业水平。这个过程可以为学生在高等教育阶段的持久和深度学习奠定坚实的内驱动力基础。
二是共同主体性与协同创造技能。此素养反映了人机共生和价值共创的未来趋势。从小学低段起,学生体验与电子产品的互动过程;在小学高段,学生掌握基本技术原理并使用这些技术;在初中阶段,学生运用科技解决实际问题,理解人机协同的意义;在高中阶段,学生探索人机协同中的“智能脑”和人际交互中的“社会脑”,逐步建立“复合脑”思维方式(沈书生等,2023)。这些能力可以为学生高等教育阶段的人机协作和优化工作流程打下坚实的数字素养基础。
三是人文素养与科技伦理融合力。此素养重点在于培养学生的同理心和道德感。从小学低段起,学生养成基本文化修养和行为规范;在小学高段,学生关注科技应用中的道德规范;在初中阶段,学生逐步接触和理解文化价值和科技伦理;在高中阶段,学生较为全面地思考伦理道德,并平衡技术效益与伦理考量,形成正确的价值观。这个过程为学生在高等教育阶段及未来职业生涯中坚守道德底线和秉承科技伦理奠定了基础。
四是探究志趣与跨学科学习力。此素养体现了个体的好奇心和创造力。从小学低段起,通过引导学生探索新事物激发其学习兴趣;在小学高段,通过综合实践活动培养学生的批判性思维;在初中阶段,学生开始尝试运用跨学科方法解决复杂问题;在高中阶段,注重引导学生突破学科界限,从多角度进行研究性学习。这类素养的培养为学生在高等教育阶段跳出定式思维和实现跨界整合奠定了基础。
五是创想思维与未来适应技能。此素养关注学生的想象力和适应性。从小学低段起,通过艺术创作和科幻想象引导学生发展创新意识;在小学高段,学生可以将创意转化为具体作品或解决方案;在初中阶段,学生能够将理论知识应用于科学实验或社会实践;在高中阶段,学生实现理论与实践的深度融合。这类素养为学生在高等教育阶段的创新实践和远景规划奠定了知识和能力基础。
六是全球视野与跨文化理解力。此素养强调成长的多样性和包容性。从小学低段起,培养学生的团队协作和分享意识;在小学高段,引导学生了解、理解和尊重不同文化,培养其文化敏感性;在初中阶段,学生能够在多元环境中进行有效沟通和合作,注重培养其文化适应性;在高中阶段,学生能够从全球视角思考问题和关注多元文化发展。这个过程为个体在全球化环境中的工作和生活奠定了多元文化基础。
2.新质素养的进阶式发展
学习进阶也称为“学习轨迹”(Learning Trajectory)或者“学习地图”(Learning Map),是随着“核心素养运动”兴起而受到广泛关注的教育理念(张华,2022)。基于该理念对学生新质素养进行进阶式培养,有助于实现“教学评”的一致性,建构“知行意”的互动性,进而在保障共性的基础上,充分尊重和促进学生的个性发展,为学生自由而全面的成长提供有力支持。
(1)新质素养进阶式发展的四大特点
基础教育阶段的新质素养培养体现了促进学生全面发展的育人重心,并具有明显的进阶式特征。新质素养的培养过程蕴含着对自我实现的追求和社会期望的逼近,呈现出认知发展的递进、情感发展的深化、社会性发展的拓展等趋势。
具体而言,新质素养的进阶式发展具有全面发展、循序渐进、量质共进和螺旋上升四大特点。首先,全面发展是新质素养培育的关键要义。新质素养不仅关注知识基础和技能掌握,还强调对人文精神、科技伦理等深层次素养的培育,鼓励学生在共同的发展框架内,根据自身的兴趣和特长进行个性化发展,从而更好地适应社会并实现自我价值。其次,循序渐进是新质素养培养的基本原则。新质素养的培养过程从小学低段的基础感知,到小学高段的自主探索(刘雁伶等,2018),到初中阶段的思维深化,再到高中阶段的价值树立,进而指向高等教育阶段的创新整合,每一步都建立在前一阶段的基础之上,层层递进,不断深化,以确保学生能够扎实地掌握知识和技能,为未来发展奠定基础。再则,量质共进是新质素养发展的重要特征。在学习的起步阶段,学生通过不断积累知识和技能实现量变;随着学习的持续深入,这些积累促成质的飞跃,内化成相对稳定的新质素养。最后,螺旋上升是新质素养“炼化”的必经路径。学生在不同阶段会面临指向同一新质素养的不同学习挑战,相应新质素养会在循环往复中得到提升和完善。
上述四大特点体现了基础教育阶段学生新质素养发展的基本逻辑。“全面发展”为学生提供了广阔的发展空间,“循序渐进”保证了学生发展的有序和深度,“量质共进”体现出学习深度和广度的协同关系,而“螺旋上升”则反映了学生发展的动态性和持续性。新质素养进阶式发展的这些特点共同作用于学生的成长过程,促进学生内在涵养与外在知能的和谐统一。
(2)新质素养进阶式发展的基本逻辑
新质素养培养是从对新质人才特质的反向推导出发,进而在基础教育阶段面向新质后备人才所开展的具体教育实践。对新质素养的培养应当遵循进阶式发展的基本逻辑,具体包括纵向发展和横向联系两个方面,前者涉及同一新质素养的不同发展阶段,后者涉及同一发展阶段内的不同新质素养。
就纵向发展而言,随着学生年龄的增长和学段的递增,其各项新质素养的发展均呈现由基础到高阶、由简单到复杂、由单一到综合的递进式发展规律。例如,在自主发展维度,通过引导学生从激发学习兴趣到养成自主学习习惯,最终形成高效自我管理的学习能力;通过在学习中逐步融入对科技伦理的理解与实践,塑造学生的人文素养和道德观念,形成伦理判断力和健全的价值观。在文化基础维度,鼓励学生从好奇心激发到跨学科整合、多视角审视和多层次实践的逐步提升;随着教育阶段的推进,学生的想象力和创造力不断发展,能够将理论与实践相结合,实现从创意到实践、适应到应变的转化。在社会参与维度,通过团队合作活动,发展学生面向人际交往中共同目标和共担责任的“社会脑”;借助数智赋能,使学生适应人机共创智慧和共享成果的“智能脑”;最终使这两种能力有机融通,塑造出人机协同以增强决策能力的“复合脑”。
就横向联系而言,在基础教育的各个阶段,对学生各项素养的培养都是相辅相成、共同发展的。例如,人文素养与科技伦理融合力是保证学生理性进行科技应用与创新的行动前提;持久的学习兴趣与数智增强的学习力是推动学生主动探索新知识、掌握新技能的原始动力;全球视野与跨文化理解力是思想交融与良性发展的创变推力。这些素养在学生基础教育阶段的每个时期都是并行发展的,它们之间相互支撑,共同决定了学生全面发展的质量和水平。教育在促进学生全面发展的过程中,体现了层次性和系统性,确保学生在不同素养领域的协调进步和综合提升。
二、聚焦新质教育:基础教育创变的价值旨向
教育被视为一种社会契约(赵同友等,2023),承载着平衡个体与地球、他人以及技术之间关系的重任。联合国教科文组织在《共同重新构想我们的未来:一种新的教育社会契约》中,明确指出“要塑造和平、公正和可持续的未来,教育本身必须变革”(UNESCO,2021)。这样的价值追求反映了教育对于个人成长和社会进步的双重推动作用。在这一过程中,新质素养作为基础教育的目标输入和实践输出,对于更新教育的价值体系和关键特征、推动教育体系的变革至关重要。
1.新质教育的核心价值体系
前文所提出的新质素养发展框架为基础教育标记了创变的着力点。这一框架的核心理念源自新质教育的核心价值体系,它同时也是连接培养目标和教学实践的深层逻辑桥梁。该体系汇聚了教育的价值取向,反映出新质素养的精神内核,勾勒出新质教育的主要任务,围绕着以人为本、创新驱动、科技融合、全球视野和道德指引等价值向度展开。
新质教育的核心价值体系是一个多维交融、内在关联的价值网络。它之所以被称为“体系”,是因为其各个价值向度形成了一个有机整体,每个价值向度蕴含着教育主体和教育客体的对象性关系。这个体系的旨趣在于“以人为本”,凸显了学生的主体地位,反映了教育的人文基因;通过“创新驱动”和“科技融合”来提升教育质量,推动了教学内容和方法的科学创变,以服务于学生的创新能力和科学精神的培养;同时,通过“全球视野”拓宽教育边界,引领着学生进入国际交融的发展舞台,疏通了教育内、外双循环的发展堵点;最后以“道德指引”作为根本,确保了学生的健康发展,也奠定了教育的文化属性。这五大价值向度共同体现了新时代教育的基础需求和发展方向,形成了教育新的质态。
新质教育的核心价值体系从多个角度诠释了教育的内涵。从人本价值角度看,其强调以学生为中心,关注学生的全面发展和个体差异,指向实现自我发展,体现了教育的人文关怀和对学生主体地位的尊重,是教育最本质的功能体现,也是其他价值得以实现的重要前提。从社会价值角度看,其旨在培养具备新时代所需素养的人才,能够更好地适应快速变化的社会和科技环境,指向承担社会责任,体现了教育对社会的贡献,也反映了教育与社会发展的紧密联系。从文化价值角度看,其注重对学生道德品质、文化底蕴和人文精神的塑造,指向对于真、善、美的永恒追求和对于和谐共生的深刻向往,体现了自我认同与文化认同的根基作用,以及文化交融和守正创新的深层互动。
2.新质教育的关键特征
基础教育阶段的新质教育不仅是新质素养和核心价值体系在教育实践中的综合体现,更凸显了从传统知识学习向思维发展转变的标志性特点。对新质教育关键特征的提取是一个从具体到抽象、从微观到宏观的过程,这一过程反映出新质教育的核心价值和实践方向。首先,从社会对新质人才的需求出发,明确了新质教育的本质特征。其次,通过教育理念、课程设计、教学策略和评价方式等多个教学观的方面,推导出新质教育的系统特征。最后,在教育观的宏观指导下,归纳出基础教育阶段新质教育的关键特征。这些特征不仅涵盖了教育理念、教育目标、教学方略、学习内容、学习评价、教育技术及教育服务7个方面,而且突出了“学为中心与能力本位”这一核心理念,可以作为开展新质教育实践的重要参照。
如图2所示,这些关键特征互相关联,构成了基础教育阶段新质教育的综合体系。通过这种全方位、多层面的教育改革,旨在培养具备创新能力和社会担当的新质人才,推动教育质量的全面提升。
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图2 基础教育阶段新质教育的关键特征
(1)教育理念:优质公平与可持续性
新质教育秉承优质公平与可持续发展的理念。一是确保每个孩子都能获得平等的教育机会和优质的教育资源,而不受种族、性别、民族和残健等的限制。二是强调教育的长远发展及其对环境、社会的责任,培养学生绿色发展的意识和能力。三是注重以学习者为中心的教育理念,强调学生自我管理、自我驱动和自我超越。
(2)教育目标:全人发展与社会责任
新质教育的核心目标是促进学生的全面发展,并培养其承担社会责任的意识与能力。一是促进德育、智育、体育、美育和劳动教育的有机融合,并以综合素质评价撬动教育新质发展,为个体的全面发展奠定坚实基础。二是强调学生对社会的责任意识和行动能力,引导其关注社会公平正义、环境可持续发展、跨文化进步等重大议题,培养其承担社会责任、服务他人的意识和能力,成为有社会担当的公民。三是将培养高层次思维和解决复杂问题的能力作为目标,确保学生在快速变化的未来中具备应对挑战的能力,以建设更加美好的世界。
(3)教学方略:学为中心与能力本位
新质教育倡导自我、他我和超我的沉浸式学习策略。一是运用以学生为中心的方法,充分发挥学生的主观能动性,进行自主学习、探究学习和体验式学习。二是引导学生通过主动参与、团队协作和人机共创等多元化方式,全方位提升认知技能、社交技能和人机协同等技能,促进思维技能的多维发展。三是强调能力本位,通过项目式学习和问题导向学习等方法,帮助学生在实际情境中应用知识和技能,促进其向高意识生成式学习迈进。
(4)学习内容:跨学科与多样性
新质教育基于跨界融合的教学内容,指向超越跨界融合的破界思维。一是强调跨学科的融合,打破传统学科界限,提供真实的学习情境。二是通过整合不同学科的知识和方法,激发学生运用多种视角提出疑问、探索假设、评估论证的意识,培养其复合思维和创新能力。三是纳入具有全球视角和文化多样性的教学内容,帮助学生拓宽视野并培养其适应多元文化的能力。
(5)学习评价:综合性与多元化
新质教育注重共性与个性相结合的评价形式。一是采用多种评价方式和手段,全面、客观地评估学生的知识技能、情感态度以及价值观等方面的发展情况。二是鼓励学生进行自我评价和同伴评价,促进学生的自我反思和持续改进。三是利用数据分析和智能化评价工具,提供个性化的反馈和支持,确保评价过程的精准性和实时性。
(6)教育技术:融合性与数智化
新质教育注重利用现代科技手段打造外部智慧环境与内部精准教学。一是通过物联网等新型基础设施建设,创造多样性、互动式和个性化的虚实教学空间。二是引入人工智能等先进技术,提高教学效果和学习体验,培养学生的数字素养和科技创新能力。三是通过数据驱动的智能系统,实现教学过程的动态调整和资源的最优配置,增强教育教学的个性化和适应性。
(7)教育服务:个性化与适应性
新质教育注重提供面向指导和反馈的闭环系统服务。一是关注学生的个体差异和发展需求,提供定制化的学习方案和指导。二是根据学生的学习进度和反馈情况,及时调整教学策略和资源支持,以确保每个学生都能获得最佳的学习效果和发展机会。三是通过持续的数据监测和反馈机制,支持学生的个性化成长,促进其自我认知与持续发展。
三、构建新质教育系统:近未来教育的发展进路
在数智化浪潮的影响下,人类赖以生存的整个生态环境面临着多重变化。新质生产力的发展引发了技术更新和社会文化的变迁,也推动着社会生态系统的演变(祝智庭等,2022b)。教育系统作为社会生态系统的子系统,正在主动或被动地适应或演化。新质教育系统的进化需要从“促进社会的发展”和“促进人的发展”的教育“内核基因”出发(祝智庭等,2022a),应对和解决传统教育系统存在的问题。一方面,传统教育系统轻视了对学生创新能力、批判性思维等软技能的培养;另一方面,传统教育系统内部存在着资源分配不均、教学方法功利和评价方式单一等问题。事实上,教育、科技和人才三者之间有着天然的、内在的、本质的逻辑联系,既辩证统一又一脉相承(刘宴兵,2023)。因此,新质教育的发展不仅关乎技术层面的革新,更涉及教育文化、人才培养等多个层面的全面升级。这是一场面向未来的教育“转基因”工程,为的是回应社会对于教育更加公平包容、优质均衡和全面个性的发展关切。
1.新质教育系统的结构
新质教育系统是一个集成化、个性化、自适应和可扩展的教育综合体系。首先,新质教育系统提供了以高度集成与去中心化为特点的教育资源。该系统以教育资源的整合与共享为先决条件,不仅集纳了学校内部的教育资源,更吸纳了家庭、企业、社会等多元化的教育资源,形成了一个跨校、跨地区乃至全球化的优质教育资源共享网络。这使得学习者和教育者可以根据自身的兴趣、需求和能力,灵活选择学习的内容、方式和进度。其次,新质教育系统提供了虚实结合的学习模式。该系统借助虚拟现实、增强现实等技术,构建了虚拟的教育空间,打破了时间和地域的限制,降低了教育成本。同时,其通过大数据和人工智能的深度应用,精准分析每位学生的学习特点,量身定制发展规划,以满足不同学生的学习需求。最后,新质教育系统支持约束与自由相结合的学习引导机制。该系统引入合理的学习目标和评价机制,通过持续收集和分析师生的行为数据,自适应地调整学习内容和难度,以适应学生不断变化的素养水平。同时,还可通过不断优化数据源和算法模型,提升系统的自适应学习和泛化能力。
新质教育系统的整体架构包括新质教育文化建设层、新质人才培养导航层、教学资源层、数智赋能层、新质素养评价层、个性化服务层、新质学校发展层和教育拓展层等多个层级,如图3所示。这些层级相互支撑和传导,并与外部环境发生作用,构成了一个完整的教育生态系统。
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图3 新质教育系统的整体构架
在新质教育系统中,各个层级都有其明确的结构位置和定位。新质教育文化建设层、新质人才培养导航层位于系统的最顶层,为整个系统提供战略指导与方向指引、目标设计与路径规划。教学资源层和数智赋能层则位于系统的中间层,根据目标和方向来设计并实施教学内容和教育环境。新质学校发展层是系统的质心,聚焦教育主体的合作与发展。而教育拓展层、新质素养评价层、个性化服务层则更贴近教育主体,一方面获取和整合外部资源,另一方面提供预成式的评价依据和生成式的适应性服务。在新质教育系统的运转机制中,各层级之间通过信息调度、资源调配和协同调整,实现从学知识向学思想的深层转变。
2.新质教育系统的要素功能
在近未来的教育发展中,新质教育将以其独特的教育理念和实践模式引领教育变革。下文从新质教育的五大发展方向出发,分析新质教育系统各要素在教育变革中应发挥的关键功能。
(1)新质素养导向:引领教育变革的方向
以新质素养培养为导向是新质教育的根本理念,其在教育变革中发挥着系统决策和功能引领的作用。这一理念的实现与新质教育文化建设层、新质人才培养导航层的功能密切相关,反映了对传统教育模式的深刻反思和对未来教育趋势的敏锐洞察,构成了新质教育的文化根基和实践指南,引领着教育变革的推进。
在新质教育文化建设层中,教育发展战略、核心价值体系、教育治理机制等要素相互作用,确定了教育的内外部关系规律(潘懋元,2007)。其中,教育发展战略提供了来自教育外部的宏观指导,核心价值体系确立了教育内部的目标和方向,教育治理机制则在教育外部和教育内部之间发挥着调节作用,使得理念和政策能够得到有效实施和适应性调整。
在新质人才培养导航层中,人才梯队培养规划、新质素养发展目标、个人成长计划等要素构成了从宏观到微观的全方位育才体系。其中,人才梯队培养规划为人才发展提供了长远指引,新质素养发展目标明确了中小学生发展的具体方向,而个人成长计划则充分尊重了学生的个体差异,支持学生在“群育”场域下的个性化发展。
(2)新质教育主体:角色重塑与协同发展
新质教育主体作为新质教育系统建设的核心参与者,是推动教育变革的主要力量。新质学校发展层涉及具有新质领导力的教育管理者、具有新质胜任力的教师以及对新质后备人才的培养。与传统教育相比,新质教育主体间的关系由单向的被动关系转变为双向的伙伴关系,这种关系的重塑有助于形成更加平等、有利于交互和富有创造性的教育环境,从而推动教育的内部创新和协同发展。
具体而言,新质后备人才是具备新质素养的学习者,是新质教育的主要受益者。他们不再是被动接受知识的施教客体,而应当成为探索未知、超越自我的学习主体。“面向未来、自由全面”是新质教育重塑学习者角色的生动体现。具备新质胜任力的教师应当成为学生学习的引导者和合作者,是新质教育的直接实施者。他们不再是单纯传播知识,而是运用创新教学方法和数字化教学工具,引导学生发现自我、改造世界。“教学相长、因材施教”是新质教育重塑教师角色的显著特征。具备新质领导力的教育管理者是新质学校的建设者,是新质教育的关键推动者。他们不再是单纯的管理者,而是复合型的领导者,致力于营造一个充满关爱和智慧的教育环境,进而引领教育创新,推动教育变革,提升教育质量。“开放包容、共创共享”是新质教育重塑教育管理者角色的重要表现。
(3)融创教学策略:教育实践的创新动力
融创教学策略是推动教育新质发展的实践动力。该策略以新质素养培养目标为核心,通过创建跨学科的本真情境,构建系统性课程的本真任务,采用以学生为中心的本真身份,提供优质适配的本真资源,提供学生开展真实性学习的必要条件,关注学生对学科知识、学习经验所持有的直觉认识(高晗蕊等,2023),推动新质教育的深入实施。
融创教学策略注重贯通真实世界、学习内容和工作场景的一致性(祝智庭等,2023b)。首先,通过引入跨学科的主题,还原真实的学习情境,促进理论与实践的互动,使得学生更好地适应未来社会需求。其次,构建完整的新质课程体系,既注重对基础知识的深入理解,又强调对学科前沿的充分接触,从而建立起学科素养和核心素养的逻辑联系,促进知识深度与广度的协同发展。再者,秉持以学生为中心的教学法,既考虑到学生的共性需求,又注重发挥学生的个性特长,引导学生在认知过程中进行自我决定,促进其发现问题、解决问题、迁移问题。最后,提供适应性的优质教学资源,既考虑资源的广泛性和优质性,更注重资源的适应性与针对性,建立起知、行、意的统一,实现优质资源的最大化利用。
(4)数智技术赋能:拓宽教育的智慧边界
数智技术在新质教育系统中发挥着客观感知和理性运算的功能。数智赋能层涵盖了先进技术的融合应用、数字化资源的开发与整合、智慧校园与实训场所的建设,以及与之相关的校园文化与价值观塑造等多个方面,这些要素之间相互依存、互为支持。
数智技术在教育体系中发挥着外部驱动和内部赋能的双效功能。具体而言,借助大数据、人工智能等先进技术,为教学活动的开展加装上了智慧引擎;开发与整合数字化资源,汇集电子教材、在线课程、虚拟实验室等多元化数字资源,拓展了教育的时空维度;建设智慧校园与实训场所,依托物联网、云计算等先进设施,打造可持续发展的生态化教育环境;将数智化理念融入校园文化与价值观,确保先进技术得到善用善治,数字资源更加人性化,从而促进学习者的健康发展。
(5)敏捷创变机制:教育系统的动态演进
敏捷创变机制在新质教育系统中通过新质素养评价层、个性化服务层和教育拓展层的协同作用,推动新质教育的发展和持续创新,促进学生全面发展,并增强教育系统与社会的紧密联系。
新质素养评价层作为循证的基础,通过知识、技能和情感等维度的指标,全面评估学生新质素养的发展;结合形成性与终结性评价,追踪学习过程和结果;建立实时反馈机制,解读教学成效和学习绩效,提供学生能力画像和教学改进方向。个性化服务层基于评价层的信息,为每位学生定制教育服务,强调因材施教,制定学习计划和辅导方案;关注学生的心智发展和情感诉求,提供相应的支持和引导;增强家校共育,促成家庭和学校在教育理念和方法上的共识,为教育拓展层供给实践经验并支撑改进需求。教育拓展层作为供需通道,汇聚教育资源和力量,通过产学研用协同创新机制,优化教育内循环,将理论和实践成果转化为教育产品与服务;通过国际文化交流与教育合作,促进教育外循环,推进全球性教育资源的共建共享,加速教育国际化;通过适应性的教育治理,联动教育内外双循环,确保新质教育在变化的社会环境中持续创新和发展,保障教育资源的再生和韧性,支持培养具有全球视野和多元合作能力的人才。
四、数智赋能:新质教育的实践样态
技术与教育的不断融合有助于促进教育的变革和发展(张屹等,2012)。随着数智技术特别是人工智能的快速发展及其与教育的深度融合,教育领域的数智化转型加速推进。通过技术赋能和数据驱动,将实现微观层面个人发展与宏观层面社会发展的全面高度统一(李永智,2023)。数智化转型对于新质教育的最大优势在于,它在传统教育和智慧教育之间找到一个新的平衡点,既充分利用了现代科技的优势,又保留了传统教育的精华。在这一过程中,融创教育提供了跨学科整合的内容基础,成为教育的创变基点;设计思维则根据这些内容设计出符合学生需求的教学方案,构成新质教育促进个体新质素养发展的基本路径;数字孪生技术为教学方案提供了混合式学习环境,成为新质教育的实践场域;而CPSS基架则为整个学习过程提供了技术支撑和平台保障,构筑起新质教育的空间生态。这四个维度相辅相成,推动着新质教育向更高层次、更广领域的发展,为学生提供更加公平、优质和个性化的教育服务。
1.跨界融合作用点:融创教育激发原始创新
融创教育(Convergence Education)旨在弥合研究、教育、创新和生产之间的鸿沟,促进四者的协同发展。作为跨学科教育的新范式,融创教育体现了从整合到融合再到创新的演进过程。这一过程不仅与人类认知从部分到系统的规律相吻合,也反映了跨学科教育从量变到质变的发展过程。
在数智时代,知识是人类创新智慧的结晶,技术是人类智慧的实践成果,领域则是人类实践的社会表达。知识、技术与领域的结合体现了教育的根本性目的,即培养具有思想力、判断力和创造力的复合型人才。在真实的棘手问题(Wicked Problem,亦被译为“恶劣问题”或“劣构问题”)驱动下,融创教育的融通生态通过内容体系、工具系统、思维方式等层面的深度融合(祝智庭等,2024c),展现出知识、技术和领域的全面整合与系统融合,如图4所示。其全面性体现在知识、技术、领域的纵向整合上:在知识整合层面,形成了系统的科学体系,催生了学科内的核心观念(Core Ideas);在技术整合层面,提升了工具手段的效能,产生了机器智能;在领域整合层面,拓展了思想边界,形成了跨学科视野。这些层面的整合共同构成了融创教育的支柱。与此同时,其系统性体现在三者的横向融合上:在知识与领域的融合方面,促进学科体系的耦合,生成大观念(Big Ideas)的文化智慧;在知识与技术的融合方面,联动显性知识与缄默知识,形成知能融通与知用转化的实践智慧;在领域与技术的融合方面,丰富教学内容与教学工具,产生技术渗透的设计智慧。
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图4 融创教育的融通生态
在全面性和系统性深层互动下,有助于促进以下三种思维的高度融合:一是指数思维,即结合学科深度与跨学科广度;二是专家思维,即结合科学体系与科技决策;三是设计思维,即结合跨界思维与智能工具。这些思维的融合与互动,促进了科学体系、工具系统和思维方式的量变到质变,推动教育进入一个新的量变阶段,有助于激发原始创新。
数智技术以其强大的亲和力和渗透性,逐渐打破了传统学科的边界。在融创教育的实践中,生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,GAI)作为一种突破性的工具,不仅能够帮助学生理解和应用先进的数智技术,还能促进其对知识的综合应用和原始创新,实现跨学科的学习与探索。
在开发融合微课程方面,GAI的应用是教育数智化转型的重要体现。在自然科学类课程中,GAI能够高效生成科学假设、阐释复杂概念、解析实验数据,从而提高教学效率;在社会科学类课程中,GAI可以模拟不同历史人物或文化背景下的对话,增强文化共鸣,跨越时空界限;在人文科学类课程中,GAI通过模拟语言练习、分析沟通技巧和纠正写作风格,提高学习技巧。这些技术应用使得教育资源分配更加均衡,教育方式更加多样,教育载体更加生动,教育效果评价更加科学。
在建设融创实验室方面,GAI不仅作为教育的辅助工具,更成为教育的内在组成部分。学生学习如何评估和验证GAI提供的信息,从而培养批判性思维和数字素养;他们还学习如何定义和调整GAI内部的参数,以适应不同的学习任务和项目需求。这种深度融合使得技术成为新的关键能力和新的学习对象,服务于学生适应和改造数智时代的需求。
在组建融智课堂方面,GAI的应用体现了技术与人类的和谐共生关系。学生使用GAI设计与实施研究和实践项目,提高了对数智工具的驾驭能力,拓宽了对人类智慧的认知视角;借助GAI进行产品开发和艺术创作,锻炼了设计思维和创造能力;在讨论GAI等新技术可能引发的伦理问题时,增强了他们的人文理解和社会责任感。技术不再是冰冷的工具,已然成为学生学习、创新和思辨的得力“伙伴”。
通过这些实践,GAI在融创教育中发挥了重要作用,使数智技术与人类智慧擦出绚丽的火花,推动教育走向更加多元和创新的未来。
2.需求牵引实践线:设计思维驱动的教学设计
教育中的设计思维(Design Thinking)是当教育遇到诸多系统性难题时,确保以最优、最适的教育体系来加以应对的策略性思维(祝智庭等,2023a)。这种思维以人为本,综合考虑个体发展的需求、技术的可行性和教育变革的可持续性。正如《刘子·适才篇》所言,“适才所施,随时成务,各有宜也”,设计体现的正是以需求为导向的内涵。从更广泛的视角来看,教育可以被视为一门设计科学(Laurillard,2013)。
设计思维与新质教育在逻辑起点上具有一致性,二者都强调以人为本。罗森博格提出的“是什么+怎么做=结果”方程(英格丽·葛斯特巴赫,2018,p.18),揭示了设计思维在教学设计中运用的底层逻辑,即需要找出“是什么”和“怎么做”这两个未知项的同一性,从而达成一定的教育价值。同时,设计思维强调与用户达成共识(横田幸信,2020),即教师与学生共同寻找新的教育价值并创造新的学习体验。在新质教育中,设计思维的作用愈发凸显,其体现在“因材施教”和“学以致用”的教学原则中,不仅涉及对教育系统及其教学过程的设计,也包括将设计思维作为一项重要技能加以培养(祝智庭等,2024b)。
设计思维驱动的教学设计存在着涉及棘手问题的驱动明线和涉及逆向设计的目标暗线,最终达成主观经验与客观世界的统一,在能动中促进认知更新(Barad,2007),如图5所示。具体来看,一方面,将设计思维融入教育的全过程,有助于在解决棘手问题的过程中培养学生的复合型思维(英格丽·葛斯特巴赫,2018,p.21)。在“是什么”阶段,发散环节促进学生开展个人需求与外部环境间的充分对话,达成对问题的充分认识;收敛环节从融合视角、项目视点、人文视域的实践场域切入(李天宇,2021),引导学生探析问题背后的本质。在“怎么做”阶段,发散环节通过跨学科的知识整合来打破学生固有的认知定式;收敛环节则通过对认知和技能的反复运用,达成从理论知识到实践能力的转化。事实上,复杂而棘手的问题通常并非仅有唯一解,通过持续对话、质疑和试错的过程,能够促进学生认识的发展(张紫屏,2017),有助于使其在自然线索与社会线索的相互作用中消除理解上的“偏见”,实现对问题的创新解决。另一方面,设计思维体现了新质教育以形成大观念为目标的逆向工程设计思路。在“怎么做”的阶段,收敛环节采用“预成”的方式,基于大观念确定下位知识的整体层级;发散环节将“预成”与“生成”相结合,确保教学活动中的认知支架既符合指向大观念的基本逻辑,又能适应不同学生的知识准备水平(Perkins,2009)。在“是什么”阶段,收敛环节借助在不同领域中已经形成的大观念,联结目标观念形成最近发展区(何聚厚等,2022);发散环节综合学生的情感需求和教学的功能性需求,遴选合适的棘手问题。
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图5 设计思维驱动的教学设计
3.虚实映射平行面:数字孪生支持的混合式环境
数字孪生(Digital Twin)技术通过传感器采集真实世界数据,在虚拟环境中模拟、监控、预测和优化物理世界中的复杂系统,实现双向映射和交互,能够提高系统的运行效率、可靠性和智能化水平。在教育领域,数字孪生技术有助于解决教育的规模、质量和成本问题。它能够跨越地域限制,整合优质资源,降低迭代成本,通过虚拟环境为教师和学生提供丰富的学习资源和交互工具。
在新质教育实践中,数字孪生技术通过构建混合式教学环境,能够促进教育的公平、优质和高效发展。具体来说,一是提供均等学习机会。虚拟学习环境不受地理和经济因素约束,让偏远地区的学生也能获得优质资源,促进教育公平。二是增强学习体验。其通过模拟多元化的现实环境,促进跨学科教学和沉浸式实验,推动学生从被动接受向主动探索转变,丰富学习体验。三是优化教学评价。其通过捕捉行为数据,全面反映学生学习情况,实时提供资源支持,提高教学效果。四是降低试错成本。其能够提供安全的实验环境,师生可以基于此开展创新尝试,减少真实环境中的风险和成本,从而提高教育效益。
4.跨域互联生态体:基于CPSS架构的个性化学习
信息—物理—社会融合系统(Cyber-Physical-Social Systems,CPSS)架构是一种集成信息流、物质流和社交流的智能生态系统。该系统以“三维一体”为核心,通过跨域交互,将信息系统、物理系统和社会系统无缝衔接,实现全面的数据交互与融合,同时具备自适应进化能力,能够实时响应、自我学习和灵活调整,以应对不断变化的外部环境。CPSS架构可作为新质教育的基础环境,支持教育的全方位发展。在基础教育阶段,学生的学习习惯、思维方式以及社交技能都处于快速形成期,CPSS架构的“三维一体”特点为学生提供了多层次、个性化和自适应的学习环境,有助于促进其全面发展。
CPSS架构通过整合各种优势,能够为基础教育提供技术支持和创新动力:首先,CPSS架构的信息系统可以为个性化学习提供丰富的数据支持。它能够分析学生的学习行为、成绩和兴趣等多源数据,智能推荐学习路径和资源,有助于提高教育的针对性和实效性。其次,CPSS架构的物理系统可以为学生的实践操作提供有效支持。其通过联通传感设备和虚拟环境,利用群智感知计算(Mobile Crowd Sensing and Computing)来从数据中生成知识图谱和认知风格,优化系统的推荐策略,推动资源的持续进化。最后,CPSS架构的社会系统可以为学生的协作交流创造融合环境。它通过人机交互和人际对话的混合智能(Hybrid Intelligence),使学生可以跨时空、跨学科和跨文化交流与合作,提升工作效率和决策质量。
综上所述,CPSS架构在教育的跨域互联生态体的构建中扮演着关键角色,通过信息、物理和社会系统的融合,为教育提供了全新的个性化学习模式,使优质资源更加适性,学习体验更加丰富,推动新质教育的集成化、智能化和国际化发展。
五、结语
数智技术为我国基础教育的改革与创新注入了强劲动力,有助于推动传统教育向新质教育的有机转型,使我国教育从“跟跑”迈向“领跑”。基础教育的核心在于促进人的全面发展、可持续发展和终身发展。因此,在新质教育的具体实践中,必须注重促进技术融合与坚守教育本真之间的平衡,维护教育的人文精神和情感纽带。同时,必须认识到,基础教育的新质发展是教育内部全覆盖、全流程、全要素的发展,需要积极构建教育链、产业链、创新链和人才链紧密关联的教育新生态,以更好地响应发展新质生产力对新质后备人才的迫切需求。
      

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收稿日期 2024-06-19 责任编辑 谭明杰

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