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十大新技术应用 改变新一代学生学习方式

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发布时间:2014-8-5
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新兴技术不断涌现并逐渐被运用到教育领域,其对于课堂的影响已初见端倪,正在深刻影响并改变新一代学生的学习方式,逐步开始扭转以教师为中心的低效教学形式,并成为有望打破课堂单一教学形态的利器。通过对全球教育信息化创新实践活动的分析, “国际教育信息化发展研究”总结提炼出在教育信息化领域涌现的十大新技术应用。
1 智能机器人:未来学习伙伴
智能机器人具有革新的技术,高水平的数字化和智能化程度,其在学习中可同时具备益智学习工具、情境建设者、学习伙伴三个不同角色。智能机器人作为益智学习工具逐渐成为“做中学”学习模式的主题和项目。
背景:教育部从2003年起把中小学机器人比赛纳入全国中小学电脑制作活动中。众多有条件的中小学逐步将智能机器人引入校园,这一举措在北京、上海、哈尔滨等城市都进行了实施。然而,将机器人作为学习伙伴,也只是有了这方面的若干想法和简单的探索,国际上的这类研究和应用对中国将有重要的启发。
2 3D打印:颠覆学生实践范式
3D打印机可以将抽象的空间构思转变为真实的、立体的彩色模型,某些难以理解的空间概念和构造因被引入到“现实”世界中而变得更加具体、直观。同时,通过亲身体验、亲自参与,学生的思维能力、设计能力和动手能力都得到了全面协调的发展和提高。
背景:3D打印技术为学习者开辟了崭新的学习空间,学习者通过设计、制作、展示等多种角色进入到该学习空间中,亲历学习过程的趣味性和生动性。在中国,3D打印产业也逐步成型,各类学校应用3D打印机的案例也越来越多,相信3D打印教育应用必将有很好的发展前景。
3 创客运动:技术课程“做中学”
开源硬件降低了高级硬件产品开发成本和复杂程度,使没有或极少技术背景的普通师生也能轻松从事作品原型创作或产品开发,能让学生发挥想象力、进行各种水平创新活动。以Arduino为代表的开源硬件已在学校的科学创新活动中占有一席之地。树莓派是继Arduino后在教育领域获得成功的另一种开源硬件,越来越多的学校将其用于教学。
背景:创客运动的兴起以及各类机构推动的开源硬件技术的发展,给教育领域信息技术和通用技术类课程的教学带来了巨大的发展契机,已经引起了国内教育管理部门和教育工作者的重视,形式多样的探索活动也正在逐步增多,发展速度很快,相信会有很好的前景。
4 体感技术:“数字土著”新体验
体感技术与自然语言交互是继键盘+鼠标、多点触控之后获得广泛应用的第三大类操作方式,体感技术使人们无须借助复杂的控制设备,直接使用肢体动作与数字设备和环境进行互动,并根据人的动作来完成各种指令,就像为计算机配备了一双精准有效的“眼睛”。
背景:体感技术不但是一种创新的操控方式,还拥有强大的数据监测和数据分析功能。未来将体现为可穿戴设备的形式,成为“数字土著”一代身上的必备学习品,带来更刺激、更具现场感的学习体验。随着体感技术产品在中国的逐步推广,中国教育领域也将会出现越来越多应用。
5 学习分析技术:规模化教学形式变革
Learning Catalytics(简称LC)是由两位哈佛教授和一位博士后在2011年开发的一种基于云技术的学习分析评估系统,现正逐步推广至美国教师的课堂教学之中。该系统能够对课堂上采集到的学生数据进行分析,生成学习报告曲线,教师通过查看学生学习曲线以了解每个学生的学习情况,进而给予学生进一步的反馈,在提高课堂教学和学习效率的同时也为实时学生评价提供途径。
背景:学习分析进入教育教学领域,可以对大规模学生数据进行分析,例如学生的作业完成情况、考试结果、在线互动情况、师生互动情况等等,从而让教师了解每个学生的学习需求及能力水平,以利于提供个性化支持。对于中国来说,该技术的广泛应用,有助于教育工作者解决“重评价、轻分析”问题
6 教育游戏:在玩中学
教育游戏是一种含有教育目标的游戏,它通过游戏的方式为学生营造特定的情境,通过引导、训练、模拟等形式来强化学习效果。教育游戏通过创设融入教育目标的故事情境,引导学生在游戏中以探究和合作的方式完成游戏任务,不仅能帮助学生建构特定学科知识,还能拓宽学生的知识层面、锻炼学生的独立思考能力、发展学生的合作能力、提高学生的社会责任感。
背景:教育游戏除在课堂教学中得到实际应用外,也是职业教育、企业培训的重要手段和方式,很多高等院校、专业机构和大型企业都致力于教育游戏的研究与设计。在中国,教育游戏在中小学和幼儿教育中被广泛采用。但在一些重点课程中,如科学类课、社会学课程很少被采纳。国外的成功经验会有助于国内相关机构和企业开发高质量的教育游戏,以增强教育的趣味性和益智性。
7 虚拟世界:隐现“真实课堂”
Second Life是由林登实验室建立的互联网上的三维虚拟世界,测试版于2003年5月发布。其最大特点就是为用户提供一个平台和工具,让人们在这里尽情发挥自己的创造力。英国开放大学从2006年开始在Second Life中进行教学,创造了一个真正与课堂平行的身临其境的三维环境。它的教学优势不仅体现在师生可以进行实时交互,完成学习任务,参与集体活动。而且教师在虚拟世界里可以与学生进行“面对面”的交流与辅导。
背景:虚拟世界为教师和学生提供了一个“同一空间”,让学生有一种集体上课的感觉,交流的方式也与现实交流相差无几,有效地缩短了师生之间的时空距离。虽然中国传统教育很少开展这方面的探索,但在企业培训中已有很多尝试,也同样收到了很好的效果。
8 移动卫星车:填补信息鸿沟
在一些经济欠发达国家和地区的教学点,除教学光盘播放、卫星接收和网络传输这三种常见的资源共享方式外,“移动卫星车”成为另外一种可选方式。巴基斯坦是儿童失学率和成人文盲率最高的国家之一,国内教育发展水平较低,偏远地区教育十分落后。为了应对这一挑战,2012年7月以来,受英国国际发展部资助,巴基斯坦教育部发起了“移动卫星车”项目。该项目旨在共享优质教育资源,提升经济欠发达地区教学点的教学质量。
背景:利用“移动卫星车”构建信息化课堂,为经济欠发达国家和地区的教学点提供优质学习资源和学习支持平台,这是一种新型的资源提供方式,也形成了新的课堂形态。对于中国这样一个地区差异巨大的国家来说,“移动卫星车”解决方案不失为一种很好的选择。
9 云计算:延展课堂教学边界
利用云计算改造现有信息化架构已成近些年各国信息化建设的共识,许多学校利用基本云计算和服务将原有的电子邮件基础设施迁移成基于云计算的教学管理和办公平台。位于印度尼西亚雅加达市的Binus中心,致力于培养学生的高素质人力资源技能。2012年,该中心启动了Binus中心教育合作伙伴计划,覆盖到了幼儿园、小学、初级和高级中学。为提升教师和学生的ICT技能,Binus中心为合作伙伴学校购买微软Office365教育版本在线软件套件。
背景:越来越多的学校和教育机构在寻求诸如智慧校园和其他教育信息化解决方案时,都将基于云计算的基础架构视为首选。在我国,大力推广与应用教育云服务已经成为绝大多数管理者的共识。随着教育信息化基础设施的不断完善,云计算技术对我国教育行业中的作用将日益明显。
10 虚拟社区:支撑合作学习
近年来,随着Facebook、Twitter、MySpace、Flickr和YouTube等社会性网络工具的广泛应用,BBS等传统在线社区已经逐步被大型社会性虚拟社区所取代。大型社会性虚拟社区不仅实现了用户从接受信息向创造信息的转变,而且其良好的交互性及丰富的参与性,促进了社会性虚拟社区成员之间的沟通、交流。例如,欧盟构建的eTwinning平台是一个联结欧洲各国学校、教师、学生的大型社会性虚拟社区,学习者在eTwinning平台上可以与欧洲其他国家的学生开展项目合作学习。eTwinning可以为教师提供寻找合作伙伴、参与社区的时间机会和参与地区或国家专业发展研讨会及在线专业发展培训等。
背景:大型社会性虚拟社区将世界各地的人群通过网络组织到一起,因此,易于开展大规模的跨国、跨地区的合作交流。当前,我国政府正在大力推动“网络学习空间人人通”,世界各地在推动大型社会性虚拟社区方面的成功经验,对中国具有重要的参考价值。

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