教育数字化赋能基础教育提质增效的路径

作者: 江长州

[摘 要]教育数字化是重塑基础教育生态系统、推动教育变革的重要驱动力。数字化学习环境、教学工具及管理平台的应用,深刻影响着学生认知发展、教师角色定位和学校组织形态。本文提出了当下教育数字化赋能基础教育提质增效面临的挑战。在此基础上,本文提出打造沉浸式互动学习空间、构建智能化学习资源平台、发展数据驱动的教学诊断与改进系统、构建开放共享的数字教育资源生态、创新教师专业发展模式以及构建家校协同育人数字化平台等具体策略,以期为推进教育现代化、培养未来创新人才提供理论参考与实践指导。

[关键词]教育数字化;基础教育;提质增效

引言:教育数字化通过构建智能化、个性化、精准化的教育教学环境,为学生提供了更加丰富多样的学习资源和学习方式,激发了学生的学习兴趣和主动性,促进了学生自主学习能力的提升。同时,教育数字化还为教师提供了更加科学、高效的教学手段和教研平台,促进了教师专业素养的持续提升。特别是在数字化技术与学科教学深度融合的背景下,教育数字化为学科教学改革注入了新的活力,推动了教学模式的创新与变革,为培养学生的核心素养和关键能力提供了有力支撑。可以预见,随着人工智能、大数据等新兴技术的不断发展,教育数字化将为基础教育的提质增效开辟更加广阔的空间,成为推动教育现代化的重要引擎。

一、教育数字化重塑基础教育生态系统的内在机制

(一)数字化学习环境对学生认知发展的影响

数字化学习环境对学生认知发展的影响体现为重塑认知结构、优化认知过程和提升认知能力三个方面。其一,海量信息、多元媒介和交互式学习工具构建的数字化环境,打破了传统线性知识结构的局限,促使学生形成以问题为导向、以项目为载体的网状、动态的认知结构,培养学生的信息整合能力和知识迁移能力。其二,数字化环境下,学生不再是被动接受知识的容器,而是主动探索意义的建构者。模拟实验、虚拟仿真等技术手段将抽象概念具象化、动态化,促进学生对知识的深度理解和意义建构,优化了学生的感知、理解、记忆等认知过程,有效提升了学习效率和学习质量。其三,数字化学习环境强调个性化学习和自主探究,学生可以根据自身学习特点和认知水平选择合适的学习资源和路径,并利用数字化工具进行自主学习和探究式学习,在解决真实问题的过程中培养批判性思维、问题解决能力和创新思维等高阶认知能力。然而,数字化环境对认知能力的培养也存在潜在风险,例如信息过载可能导致部分学生认知负荷过重,过度依赖数字化工具可能弱化部分学生的深度思考能力,这些问题需要教育工作者认真研判并积极应对。

(二)数字化教学工具与教师教学角色的重塑

教育数字化赋能基础教育变革的核心在于重塑教育生态系统,而其中数字化教学工具对教师教学角色的重塑尤为关键。传统教学中教师“知识权威”的角色定位正逐渐被消解,取而代之的是“资源整合者”、“学习促进者”和“数据分析师”等多元角色。海量的数字化资源打破了教师作为唯一知识来源的局限,教师需要具备更强的知识整合和筛选能力,引导学生在信息海洋中高效获取和应用知识。其次,教师的角色从教学的控制者转向学习的促进者。数字化工具为学生提供了自主学习和个性化学习的平台,教师需要转变教学理念,从控制学生的学习进度转向激发学生的学习动机,促进学生深度学习和自主发展。最后,教师的角色从经验型的实践者转向研究型的反思者。数字化工具提供了丰富的学情数据和教学分析工具,教师需要具备数据分析和教学反思的能力,不断改进教学策略,提升教学效果。因此,数字化教学工具对教师教学角色的重塑,不仅仅是技能的提升,更重要的是教育理念的转变和教学模式的创新,从而真正实现以学生为中心的个性化、精准化和高效化的教学。

(三)数字化管理平台促进学校组织形态的变革

数字化管理平台的兴起正推动着学校组织形态的深刻变革,其内在机制在于平台对传统科层制组织结构的重塑与优化。平台的应用弱化了传统学校组织的层级结构,通过信息技术手段将权力下放,赋予教师和学生更大的自主性,促进学校组织向扁平化方向发展。同时,平台打破了部门之间的壁垒,构建起跨部门、跨学科的协作网络,促进学校组织向网络化方向演进。此外,平台的灵活性与可扩展性,使得学校组织能够根据实际需求快速调整组织结构和资源配置,增强了组织的适应性与弹性,推动学校组织向柔性化方向转变。这种组织形态的变革,不仅提高了学校管理效率和教育教学质量,也为学生个性化发展和教师专业成长创造了更加有利的条件,最终促进学校组织从封闭走向开放,从单一走向多元,从机械走向灵活,形成更加适应时代发展需求的学习型组织。

二、教育数字化赋能基础教育提质增效面临的挑战

教育数字化在赋能基础教育提质增效的进程中,不可避免地遭遇诸多挑战。部分数字化教学资源的同质化现象严重,缺乏针对性和差异化设计,难以满足不同学生的个性化学习需求。部分教师对数字化教学的认知和应用能力不足,难以充分发挥数字技术的潜力,导致数字化教学流于形式。数字化教学模式的探索尚处于起步阶段,缺乏科学的教学设计和有效的学习评价,数字化教学效果难以保证。此外,数字鸿沟问题突出,部分城乡学校之间、区域之间数字教育基础设施和资源配置不均衡,部分学生获取优质数字教育资源的机会存在差距。数据安全与隐私保护亟须加强,教育数据的采集、存储和使用缺乏规范,存在数据泄露和隐私侵犯的风险。

三、教育数字化赋能基础教育提质增效的具体路径

(一)营造沉浸式互动学习空间,促进学生深度学习

在基础教育领域,打造沉浸式互动学习空间以促进学生深度学习,已经成为教育数字化赋能的重要路径。通过数字化技术的创新应用,教师可以创造出高度互动的学习环境,使学生在参与中获得深刻的理解和长久的记忆。以虚拟现实(VR)和增强现实(AR)为代表的技术,正在改变传统教学模式,帮助学生在体验中学习。在这样的环境中,学生不再被动地接收信息,还参与到历史事件的分析与讨论中,这种深度沉浸式体验显著提高了他们的历史认知和批判性思维能力。数字化工具还可以支持跨学科的综合学习,教师通过在线平台和模拟实验室,引导学生进行跨学科项目,学生们可以在虚拟实验室中进行科学实验,通过即时反馈和交互式数据分析,理解复杂的科学原理,并将其应用于实际问题解决。对此,教育数字化赋能基础教育提质增效的关键在于将技术与教育教学深度融合,打造以学生为中心的学习环境,促进学生的深度学习和全面发展。沉浸式互动学习空间的构建,正是朝着这个方向迈出的重要一步,它为学生打开了通往知识殿堂的新大门,也为基础教育的未来发展注入了新的活力。

(二)构建智能化学习资源平台,提供个性化学习支持

基础教育学校可以积极探索教育数字化的创新应用,构建一个集海量优质学习资源、智能学情分析、个性化学习路径推荐等功能于一体的智能化学习资源平台,为学生提供个性化、精准化、高质量的学习支持,有力推动教育质量的整体提升。同时,针对部分学习困难的学生,系统自动推送了相关的微课视频和概念强化练习,并提供实时的智能答疑服务,帮助他们查缺补漏、及时巩固。在课后,学生可根据自己的学习节奏,在平台上访问个性化推荐的拓展资源,开展探究性学习和项目实践,并参与在线学习社区的交流互动,进一步深化和内化所学知识。这一智能化学习资源平台的成功实践,为教育数字化赋能基础教育提质增效提供了鲜活的范例,彰显了以智能技术促进教育变革的广阔前景。

(三)发展数据驱动的教学诊断与改进系统提升教师教学效能

教育数字化为提升教师教学效能开辟了新路径。基于海量教育数据,创新搭建数据驱动的教学诊断与改进系统,能够实现从备课、授课到课后的全流程优化。备课阶段,系统通过智能推荐技术,根据不同学段学科的学情数据和课程标准,向教师推送个性化、精准化的教学资源,并提供科学备课指导,助力教师高效备课。课堂教学过程中,系统利用多模态数据采集与智能分析技术,实时追踪师生互动、学习行为等课堂教学状态数据,并基于数据分析结果,为教师提供因材施教的教学策略优化建议,辅助教师及时调整教学方式、改进教学行为,最大限度地激发学生学习兴趣,提升课堂教学质量。课后,系统综合分析作业完成、测试成绩、互动参与等多维数据,形成客观、全面的教学质量评估报告,精准诊断教学短板,并依托大数据智能分析,为教师提供个性化的教学反思改进方案。通过数据的交互融合应用,构建从教学设计、实施到评价反思的全链条、闭环式的教学优化机制。这一系统在基础教育实践中的应用,有效提升了教师备课效率和针对性,优化了课堂教学组织与互动行为,改善了学生参与度和学习效果,教学质量和教学效率实现双提升,为教育数字化变革提供了鲜活样本。

(四)构建开放共享的数字教育资源生态促进优质资源普惠

构建开放共享的数字教育资源生态是促进优质资源普惠、提升基础教育质量的关键举措。随着信息技术的飞速发展,越来越多的学校和教师开始探索数字教育资源在教学中的应用。一线教师们充分利用网络平台,积极参与优质数字教育资源的开发与共享,形成了多方协同、共建共享的良好局面。在实际教学中,教师们灵活运用在线课程、微视频、虚拟实验等数字资源,为学生创设了形式多样、内容丰富的学习情境,有效激发了学生的学习兴趣。学生们在探究式学习、个性化学习中获得了更多自主权,课堂参与度和学习效率显著提升。同时,数字教育资源的共享应用,也打破了地域和城乡的界限,让偏远地区的学生也能享受到优质教育资源,在一定程度上促进了教育公平。一个鲜活的例证是:贫困山区的教师通过网络研修,学习名师的教学经验,并将优质教学资源引入课堂,使学生的学业成绩和综合素质得到大幅提升,改写了山区教育的“后进”剧本。此类案例不胜枚举,数字教育资源的开放共享正在教育战线掀起一场“静悄悄的革命”,为基础教育质量的整体提升注入了强大动力。未来,随着数字教育资源建设的不断深入、共享机制的日益完善,必将形成群策群力、协同创新的生态格局,使优质资源惠及每一个孩子,为教育现代化的实现奠定坚实基础。

(五)创新教师专业发展模式提升教师数字素养与应用能力

当前,基础教育信息化发展迅速,对教师数字素养与应用能力提出了更高要求。传统的教师专业发展模式已难以满足时代需求,亟需构建基于信息技术的创新模式,以全面提升教师信息化教学能力。例如,可探索构建线上线下混合式研修共同体,将专家讲座、示范课观摩、同伴互助研讨等融入线上平台,并利用大数据分析技术,为教师提供个性化学习路径。此外,应鼓励教师积极参与基于信息技术的教研活动,例如,开展线上协同备课、教学设计大赛、微课制作比赛等,以提升教师信息技术应用能力和创新意识。同时,可将教师数字素养与应用能力纳入教师评价体系,并将信息化教学成果作为职称评审的重要依据,以激发教师持续学习和提升的动力。更为重要的是,需关注教师在信息化教学实践中面临的挑战,例如,部分教师对新技术存在畏难情绪,缺乏信息化教学设计经验等。针对这些问题,可通过“老带新”结对帮扶、开展案例分析研讨等方式,帮助教师克服困难,提升信息化教学水平。最终目标是打造一支具备高水平数字素养和应用能力的教师队伍,推动基础教育教学模式变革和质量提升,促进学生全面发展和个性化成长。

(六)构建家校协同育人数字化平台促进学生全面发展

构建家校协同育人数字化平台,是教育数字化赋能基础教育提质增效的关键策略,其核心在于促进学生全面发展。通过搭建统一的数字化平台,基础教育可以打破时空限制,实现家校之间的高效沟通和信息共享,都能及时传递给家长,家长也能便捷地反馈意见和建议,形成教育合力。例如,平台可以设置学生成长档案模块,教师将学生的学习情况、课堂表现、个性特长等信息上传至平台,家长可以随时了解孩子的在校表现,并根据教师的反馈意见,有的放矢地进行家庭教育引导。同时,平台还可以开设在线答疑、学习资源共享等功能,教师可以利用平台发布学习资料、布置作业、解答学生疑问,家长也可以参与到学生的学习过程中,与教师共同探讨孩子的学习问题,形成教育合力。这种模式的创新之处在于,它不仅仅是信息传递的工具,更是促进家校深度合作、共育英才的桥梁,是教育数字化赋能基础教育提质增效的重要体现。

四、结语

教育数字化为基础教育提质增效开启新征程。数字技术与教学深度融合,为学生营造沉浸式、个性化的学习体验,激发学习兴趣,培养创新思维。大数据、人工智能等为精准教学、科学评价赋能,助力因材施教。总之,教育数字化推动教学范式变革,为学生全面发展插上腾飞的翅膀,必将书写基础教育高质量发展的崭新篇章。

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(责任编辑:刘莹)