教育信息化2.0视野下学习生态圈的探索
马秀麟 李晟 刘静静 梁静
摘 要：教育信息化的发展引发了学习模式的革命，然而基于教育信息化发展水平的新学习模式在应用于教学实践的过程中也出现了诸多问题。文章从学习模式变革过程中出现的问题入手，提出了学习生态的概念，分析了不同类型的学习模式下学习生态圈的不同结构及表现形式，指出在学习管理过程中不仅要关注学习生态圈中的要素，更应该关注要素之间的相互作用及其作用方式。最后，基于教育信息化2.0关于“融合创新、强调信息化教育生态”的战略设计，完成了教育信息化2.0视野下的学习生态圈的设计，并在此基础上开展了一轮基于社会性科学议题的科学探究活动，阐述了该学习生态圈应用于科学探究活动的具体模式，并论证了其在教学中的有效性。
关键词：教育信息化2.0;学习生态圈;以学为主的模式
中图分类号：G420 ? ? ? ?文献标志码：A ? ? ? ? ?文章编号：1673-8454（2019）22-0001-05
一、学习的革命及挑战
1.教育信息化促进了“以学为中心”教学模式的发展，实现了学习模式的革命
随着教育信息化的普及，教学活动赖以发生的学习空间、学生获取学习资源的方式甚至原有课堂形式都发生了翻天覆地的变化。多媒体教室普及率达80%以上，各类优秀数字资源日益丰富，全国 6000万师生通过“网络学习空间”探索网络条件下的新型教学、学习与教研模式。自2012年大型开放式网络课程MOOC诞生以来，越来越多的人参与到MOOC学习中，学习不再局限在某一特定领域、特定年龄、特定地点，人们可以随时随地开展学习活动。传统的“以教为主”的学习观被“以学为主”的学习观所取代，实现了学习模式的革命。
2.学习模式革命过程中暴露出的问题
（1）“以学为主”被绝对化，影响了学习质量控制
建构主义的学习观推崇“以学为主”的教学模式，这是教学改革和学习模式探索的正确方向。然而，在具体的研究或应用中，“以学为主”常常被绝对化，教师的主导性则常常被忽视。
在MOOC学习刚起步的时候，曾有学者欢呼“坐在家里就可上清华大学”“学校教育将被MOOC取代”。然而，MOOC学习的“高辍学率、低完成率”、从MOOC到SPOC的变化，均体现了教师的主导性在学习中的重要作用[1]。
（2）教学与学习的新理论并未在教学实践中发挥真正作用
智慧教室作为教育信息化工作推进的重要支点，在具体的教育实践中并未得到合理有效的应用。主要表现在技术支持的仍然是以教师为主体的教学行为，课堂即时生成的资源没有得到有效应用，学生思维外显被教师限制进而缺乏互动深度[2]。MOOC在提供给学习者自主性的同时，以损失师生有效交流为代价，学习者难以学到深层次知识。尽管大数据、深度学习、人工智能等技术的嵌入使得学习资源推送满足了个性化需求，但从学习本身来讲，这种形式与行为主义心理学所倡导的试误并没什么差别[3]。随之而来的是高辍学率、教学模式单一、学习体验缺失等一系列问题。
（3）在教研类研究中，“空心”论文与“空心”成果广泛存在，研究过程缺乏可复制性
所谓“空心”论文，是指在教学类研究中，只有文献综述、数据分析和研究结论却没有教学设计、教学实践过程的论文。在笔者每年评审的硕士学位论文中，“空心”论文是广泛存在的。例如，一篇研究混合式学习的论文，前面30%的内容是文献综述，后面60%的内容是数据分析和评价，论证了混合式学习“实在好”，还有10%的內容是总结与展望，偏偏缺乏对教学设计、教学活动组织方式的阐述。对于作者是如何开展混合式学习的，中间遇到了哪些具体问题，经常一带而过。这种“空心”论文忽视了具体的学习行为及过程，其研究成果难以被同行模仿，也严重地影响了成果的普适性和推广价值。
（4）一线教师对教学改革比较迷茫，有培训与实践“两张皮”的感受
2016-2017年，笔者在全国各地做了40余场教学类专题讲座，涉及信息技术何以促进教育、信息化环境支持的教育变革、翻转课堂的适应性与控制策略、信息时代教师专业化的内涵、信息化环境下教师教研能力的成长、微课教学的特点及其组织策略、微课教学与教师专业发展等专题。尽管讲座内容深受一线教师欢迎，并产生了很好的社会反响，然而在茶歇间隙与一线教师的交流中，笔者深切地感受到信息化教学环境冲击下的一线教师所面临的困惑和无奈。许多一线教师对教学改革感到迷茫，总觉得“外出参加培训”与“自己的实际教学组织”是两张皮。听讲座学到了微课教学、MOOC学习、以学为主等新理念，但回到学校后，还是只能按照以前的法子来组织教学活动。
3.学习模式革命过程中存在问题的深层次原因
在教育技术学的概念中，学习环境、教学结构等术语从静态结构的视角探索了学习过程中的诸要素，而教学策略、教学模式则宏观地从教学组织方式视角研究了对教学实践活动的组织与管理。对学习过程中各要素之间的作用方式及作用过程，则较少从微观的视角展开动态的分析与探索。
分析信息化教育环境下学习中出现的各类问题，笔者认为其根本原因在于对学习过程中各要素之间的作用方式和作用过程关注不够，或者说对学习过程中的细节缺乏精准的把握。正是由于存在大量空心论文，过分夸大学习资源的价值，有许多忽视教师主导性的研究，对一线教师的教学实践缺乏有价值的指导意义，导致一线教师对信息化环境下的教育改革感到迷茫，致使许多面向学习模式变革的研究流于形式。
另外，正确认识面向课程的线上学习与成年人闲暇之余的非正式学习之间的不同，充分理解基于线上资源的校内混合式学习与面向公众的MOOC学习之间的不同，对于促进学习模式的良性变革、为一线教师的教学提供理论和教学方法的支持也是至关重要的。
4.《教育信息化2.0行动计划》的出台，对学习提出了新要求
2018年，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》（以下简称《行动计划》），标志着中国教育信息化的建设已经跨过了初期阶段，进入了一个新的时代和新的阶段。从宏观角度分析，教育信息化2.0是一项大工程，《行动计划》分别从信息化時代教育观念的变革、技术与资源观的变化、实施方略等维度提出了具体要求。《行动计划》的实施，需要教育行政部门、一线教师、技术人员、研究者共同努力。从微观层面来看，教育信息化2.0的核心原则是“育人为本、融合创新、系统推进、引领发展”，其核心任务仍是对人的培养，是如何借助信息技术的手段更好地培养人，使被培养者快捷地成为专业素养高、具备创新意识和创新能力的有用人才。
5.“生态”成为2018年的热词，学习生态问题已引起业界关注
2018年“生态”一词成为热词。互联网生态、教育生态、学习生态等概念被广泛地应用。“生态”这一概念来自于生物科学，指环境总体以及包括人在内的物与物的相互关系。在生物学中，生态的核心问题是“食物链”，是生物族群之间的共生与利生的关系。例如，自然生态、生态环境词汇中的“生态”即指一种利生性的总体关联[4]。H·萨克塞在《生态哲学》一书中指出，作为德文的？魻kologie（生态学）是从希腊语Oikos中衍生而来的，而希腊语Oikos的原意则为房子、家，蕴涵着整体、全部、系统的意思，逐渐演化为“生态”的含义。如今生态学已经渗透到各个领域，“生态”一词涉及的范畴也越来越广。
学习生态之所以成为热词，说明对教育教学情境中诸因素之间的关联及控制关系的问题已经引起了学术界的重视，MOOC的遇冷和SPOC的兴起，也充分说明了这一点。因此教育信息化2.0的核心问题是在信息化环境下如何构建有效的学习生态，促使学习行为高效地发生，培养出大量具有创新意识和创新能力的人才。
二、教育信息化2.0的解读及其对学习生态的启示
《行动计划》提出“坚持信息技术与教育教学深度融合”的战略思想，要求从“网络化、数字化、智能化、个性化、终身化”5个方向构建教育信息化的新体系。
1.如何理解教育信息化2.0
（1）教育信息化2.0的内涵
《行动计划》是为深入贯彻落实党的十九大精神，加快教育现代化和教育强国建设，推进新时代教育信息化发展，培育创新驱动发展新引擎，结合国家“互联网+”、大数据、新一代人工智能等重大战略的任务安排和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》 《国家教育事业发展“十三五”规划》《教育信息化“十三五”规划》等文件的要求，而制定的重要行动计划。
教育信息化2.0的核心是“育人为本、融合创新、系统推进、引领发展”四项基本原则，提出要以信息化引领构建以学习者为中心的全新教育生态，促进人的全面发展。此外，《行动计划》还要求：推进新技术与教育教学的深度融合，真正实现迈入创新发展阶段，不仅实现常态化应用，更要达成全方位创新。教育信息化2.0的指导思想体现了智能技术、“互联网+教育”、学科融合等时代热词的思想与内涵，是为了构建“四化三学”的学习型社会的新举措;体现了应用驱动和机制创新的基本方针;同时也是对国际上教育现代化2030的积极回应。
过去的教育信息化工作主要集中在硬件资源的建设和普及上，如多媒体教室的普及、网络宽带的建设、数字学习资源平台建设等。而《行动计划》则将注意力集中在应用驱动与融合创新层次，达到了在教育信息化1.0建设基础上的质变。在基本原则方面，坚持育人为本，在提供一系列硬件设施的基础上，更加关注学生的主体地位。以硬件保驾护航，资源协同推进，共同为培养创新型人才发力，为把我国建设成富强、民主、文明、和谐、美丽的现代化科技强国储备人才。
（2）教育信息化2.0出台的背景
2005年，温家宝总理在看望著名科学家钱学森的时候，钱先生感慨地说：“这么多年培养的学生，还没有哪一个的学术成就能够和民国时期培养的大师相比。”“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才？”这就是著名的“钱学森之问”[5]。“钱学森之问”反映了两个层面的问题：其一，从国家人才培养的战略目标来看，国家迫切需要我们培养出具有高水平的自主探索、创新能力的人才，需要杰出的大师级人才。其二，在目前的学校教育中确实存在着比较严重的问题，学生的创新能力、自主探究能力严重不足。
国际21世纪教育委员会的报告《学习：内在的财富》提出教育的四大支柱作为终身教育和学习社会所必须具备的能力，分别是学会求知（Learning to know）、学会做事（Learning to do）、学会共处（Learning to live together）、学会做人（Learning to be）。
作为一个互不分割的整体，前两者作为对传统教育的补充，后两者更多的是顺应时代的需求，契合了联合国教科文组织发布的“教育2030行动框架”可持续观所提出的全新教育目标[6]，为我们建立新的学习观、教学观、知识观提供了参考。
（3）教育信息化2.0对学习的要求
教育信息化2.0提出要面向新时代和信息化社会人才培养需要，以信息化引领构建以学习者为中心的全新教育生态，实现公平而有质量的教育，促进人的全面发展。在实施行动的第七条明确指出“以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。”此外，第八条关于信息素养全面提升行动将提升信息素养作为落实立德树人目标、培养创新人才的重要方式[7]。从教育信息化2.0中可以看出新时代的学习应当是依托各类信息技术，以培养创新能力、提升信息素养为主要目标的活动。如果将知识比作“鱼”，我们认为“授人以鱼”和“授人以渔”同样重要，即获得知识和学会学习二者缺一不可。掌握知识是持续发展的基础，掌握学习方法能够更好地学习。
教育信息化2.0具有突破时空限制、快速复制传播、呈现手段丰富的独特优势，必将成为构建泛在学习环境、实现全民终身学习的有力支撑。毫无疑问，信息化2.0背景下学习的核心任务就是创新能力的培养。
2.教育信息化2.0视野下的学习生态圈及设计
教育信息化2.0的根本目标是借助信息化环境，进一步提升我国学校教育的质量，特别是欠发达地区的教育发展，实现教育公平。因此，教育信息化2.0视野下的学习生态圈应以基于学校混合式学习的生态圈结构为基础。
（1）教育信息化2.0对学习生态圈设计的启示
在教育信息化2.0体系中，信息化教学的核心思想是“注重创新引领、关注质变”“强调教育生态变革”，其实施策略则是“借助信息化环境，突出自主探究、创新发展”，鼓励学习者与研究者实现知识创新，实现信息化环境中教师知识、学生经验知识、学科知识、生活知识的相遇与互动，促进合作创造知识与原有知识的重组、重构及延伸与创造。基于生成主义学习观的学习生态圈，是在生成主义学习观的指导下，将教学内容与学科知识和生活建立联系，将学习的外在生态要素与学生内在大脑神经建立联系，引导学生完成知识重组和知识建构。这一理念与教育信息化2.0的观点殊途同归。
因此，教育信息化2.0理念下學习生态圈的设计，应以最大限度发挥学生的创造性和主体性为原则，鼓励学习者对知识的创新与融合，教师作为教学活动的主导，同样参与知识的建构和创造活动。在这个过程中，教学者和学习者共同利用教学资源对教学内容进行学习、重构或创造。作为学习过程的主导者，教师依据教学需要，依托各类技术为学生提供个性化指导，在学习生态圈中发挥着举足轻重的作用。
在教育信息化2.0视野下的学习生态圈，是在生成主义学习观和知识观的基础上发展起来的，它强调学习者对知识的重组、重构与融合，鼓励学习者基于自己已有的知识结构实现新知识的融合。在此过程中，教师的地位同样受到重视。另外，技术发展变革生产力，在教育领域同样适用。学习生态圈是以一定的规则、范式作为支撑，在教学系统四要素的主体基础上，由各项技术如大数据、云计算、人工智能等提供的个性化指导、创新融合作为两翼，形成稳定的一体两翼教学结构，如图1 所示。
（2）注重创新引领、强化自主探究能力培养的策略及要素
创新能力是创新型人才必需具备的综合素质，它不是单一的能力。创新能力由多种能力构成，包括学习能力、分析能力、综合能力、想象能力、批判能力、创造能力、解决问题的能力、实践能力、组织协调能力以及整合多种能力的能力[8]。有学者认为，创新能力的诸多因素中存在三个基本要素：系统性思维能力、创造性思维能力和实践能力[9]。
创新能力的定义及要素，清晰地说明了创新性人才应具备的各种能力。然而，其要素中所包含的学习能力、分析能力、综合能力等仍是多种能力的组合，每一项能力都会受诸多因素的影响。因此，仅凭借创新能力的定义及要素，无法勾勒出创新能力培养的有效策略，因此笼统地讨论创新引领和创新能力培养是没有意义的。
作为创新型人才，应当具有“基础牢固且内容全面的专业知识、强烈的自主探究意识、严谨高效的自主探究策略、强烈的意志力、良好的协作能力和较好的时间管理能力”，基于以上标准，笔者认为创新能力培养的四个要素应当包括专业知识、自主探究意识、自主探究策略、意志力。而规范的研究式学习的流程及范式、良好的时间管理能力、具备主动探究的意识、掌握批判性思维策略和自主学习策略是自主探究策略的有效组成部分，具体如图2所示。
基于教育信息化2.0视野的学习生态圈，应以培养学生的自主探究能力、实现知识的融合创新为目标。在此过程中，教师应努力创设情境，分别从培养其创新策略、规范其创新流程与范式、激发内外动机等视角开展研究，增强学习者开展自主探究、创新引领的意识和能力，充分发挥其创造性。
三、基于教育信息化2.0视野学习生态圈的教学设计
基于教育信息化2.0视野下的学习生态圈，笔者以社会性议题为研究目标，借助WISE平台开展了以知识融合创新、自主探究能力发展为目标的教学实践活动，论证了研究方案的有效性。
1.设计出面向社会性科学议题的科学探究活动
对面向跨学科的知识融合创新、自主探究能力发展为目的的科学探究活动，国际主流的做法是以社会性科学议题为研究问题，借助WISE等线上仿真探究平台为学习者提供主动探究的机会，实现“像研究者一样”的“做中学”，提升学习者的创新能力。
社会性科学议题（Social Scientific Issues，SSI）指由当代科学技术研究开发所引起的一系列与社会伦理道德观念和经济发展紧密相关的社会性问题，如克隆技术和基因工程等高新产品给社会伦理观念和生态环境保护带来的难题。由于社会性科学议题的广泛性和冲突性，基于社会性科学议题的科学探究通常能够引起学习者的兴趣，有利于形成较为强烈的学习动机。
分析国内外创新能力培养的教学实践案例，笔者发现：由于受传统的“以教为中心”的教学模式影响较大，与国外学生相比，国内中小学生在实证性研究方面存在较大的不足。具体表现为：国内的学生不善于质疑，较少以批判性思维策略指导自己的自主探究过程。由于缺乏系统的实证性研究范式的训练，很多学生并不了解如何设计一个面向社会性科学议题的研究方案，对面向社会性科学议题的研究流程、规范性也知之甚少，直接影响了自主探究过程的实施，研究结论的可靠性和科学性也难以保障。
因此，面向社会科学性议题的科学探究活动的设计主要包括两个方面：①把学科内容与知识转化为有意义的社会性科学议题;②为社会性科学议题制作研究流程，引导学习者以规范的流程开展科学探究。
2.创设以自主探究为主要方式且遵循规范范式的运行模式
以笔者通过翻转课堂等模式开展自主探究能力培养的教学实践来看[10]，对学生自主探究能力、创新能力的培养，应避免空洞理论的传授，要在实践、应用中潜移默化地培养。在此过程中，形成规范的研究范式就显得非常重要。因此，教师应当为学生提供相关的规则、范式，以项目为导向，搭建脚手架，引导学生完成项目。学生为完成项目需要去查阅资料、通过流程式学习，将头脑中零散的知识碎片有效组合，形成系统思维。
自主探究模式通常发生在基于项目的教学活动中，由教师（教学者）在项目开展前提供一份严谨的流程，然后针对要研究的问题抛出假设（论点），引导学生（学习者）基于探究学习平台（教学媒体）中提供的精细研究设计（教学资源），通过自主探究展开学习，在学习的过程中采集需要的数据，最終通过对数据的分析验证研究结论。这一环节结束后，教师应当引导学生对研究问题进一步延伸推理，以培养学生发散思维和创新意识。整个项目以发布成果的形式结束，学生在流程的指导下自主探究、收集数据、形成结论并举一反三的过程可以帮助学生整合已有知识，形成有效的研究范式。
四、总结与反思
教育信息化2.0把创新型人才培养列为人才培养工作的重中之重，突出强调了要在各种新兴技术支持的教育环境中培养学生的创新能力。生成主义学习观的出现是对原有的预成式教学模式即“教师讲—学生听”的传统课堂的一个冲击。在这样的时代背景和理论背景的基础上，笔者提出构建学习生态圈的设想，通过对其构成要素和层次的分析，提出在信息化教育模式下学习生态圈的三种运行模式，并基于学习生态圈结构就当前学校教育中颇为看重的“自主探究能力培养”提出了有效教学设计方案，开展了教学实践。
对教育信息化环境下学习生态圈中诸要素之间的作用形式，囿于文章篇幅，本文重点阐明主动探究意识、研究式学习的流程、范式两个方面，对其他三方面（包括专业知识、协作能力、时间管理能力）则较少论述。在实际研究中，相关素养主要借助小组协作，并在教师的主导和帮助下逐渐养成，也是在教学实践活动组织过程中必须高度重视的。
参考文献：
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（编辑：李晓萍）
