教育技术的研究热点_教育技术前瞻研究报道 南京廖华

  本文关键词：教育技术前瞻研究报道，由笔耕文化传播整理发布。

［文章编号］1003-1553（教育技术前瞻研究报道

祝智庭

（华东师范大学上海数字化教育装备工程技术研究中心，上海

200062）

[摘

要]教育技术研究与实践需要全球视野、开放思维和战略眼光。该文通过考察国际上特别是美国的教育技术

推进历程、发展走向以及部分较有参考价值的应用项目，结合我国教育信息化发展需要，从技术发展、应用发展和理论发展三个侧面选择性地介绍目前我们在教育技术研究方面的所作所为。

[关键词]教育技术；前瞻研究；教育信息化；研究框架；文化视域[中图分类号]G40-057

[文献标志码]A

[作者简介]祝智庭（1949—），，男，浙江衢州人。教授，博士生导师，主要从事教育信息化系统架构与技术标准、教学与训

练系统设计、网络远程教育、教师专业发展、数字化教育环境设计以及技术文化研究。E-mail：ztzhu@dec.ecnu.edu.cn。

引言

握教育信息化发展的大方向。本文从技术、应用、理论三方面考察国际前瞻研究动态，联系国内教育信息化“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以研究与应用实际，披露一些具有代表意义的项目。

高度重视。”[1]教育信息化是衡量一个国家和地区教育现代化水平的重要标志。它重点关注如何全面深入地一、技术前瞻研究

利用现代化信息技术来促进教育变革和可持续发展。

教育技术是面向未来的事业，因此有必要预测其教育技术研究与实践需要全球视野、开放思维和未来发展方向，虽然作此类的预测颇为困难。早在

战略眼光。多年前，笔者曾用四句话概括了全球教育信2000年，美国教育部就发布过一份由Grove国际咨询

息化发展局势，即“美国一马当先，欧洲稳步前进，亚洲公司和未来研究所合作编制的“教育技术发展图景”后来居上，中国奋起直追”，[2]时至今日，这些判断依旧（EducationalTechnologyHorizonMap），[3]为2000—

适用。我国教育信息化的发展轨迹可以这样描述：“九2010年间教育技术的发展提供指导建议和决策支持。

五”期间是多媒体教学发展期和网络教育启蒙期，“十其核心要素包括多种利益相关者、四种学习场合、五类五”期间是多媒体应用期和网络建设发展期，“十一五”技术、各种真实应用和潜在可行的机会。作为一个前瞻期间则是网络持续建设和应用普及期。经过十多年的研究报告，它对教育技术十年发展作出一个颇具启示建设我国教育信息化已经在基础设施建设、重大应用、意义的判断：未来的发展中机会和风险并存，关键问题资源建设、标准化建设、法律法规建设和相应的管理等和新兴技术迭出。有鉴于此，该报告提出了一条具有实方面取得快速发展。

践指导意义的发展路径：探索技术→调整机会→讨论在落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要问题和意义→展开行动。

（2010—2020年）》和《教育信息化十年发展规划自2004年起，美国新媒体联盟（NMC）每年一度发（2011—2020年）》的背景下，我们依然需要密切关注布的《地平线报告》（HorizonReport）[4]则成为预测教育国际教育技术研究与应用的发展动态，以助于准确把

信息技术发展趋向的权威资讯源。《地平线报告》是一

基金项目：2010年上海市科委研发基地建设项目“上海数字化教育装备工程技术研究中心”（项目编号：10dz2253000）

本文源自祝智庭教授于2011年12月3日在“中国教育技术协会20周年大会”上的报告，应南国农先生之约整理成文发表。感谢贺斌、许哲、魏非、李新房对整理工作的贡献。

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份就基于Horizon项目上的持续工作报告。Horizon项目是一个长期的定性研究计划，旨在确立并阐述可能会对以教育为主的组织机构里教学、学习、研究或创作产生重大影响的新兴技术。每一期Horizon报告会介绍六个在未来的一到五年期间，分三个阶段内可能成为在教育领域主流的新兴技术或实践。同时展示的还

表1年

份

学习对象拓展学习社会计算用户自创内容草根视频移动个人终端移动计算云计算电子书

有在相同时间段内即将改变我们教育工作方法的挑战和趋势。《地平线报告》在全球均引起了很大的关注和共鸣，成为一个名副其实的全球教育改革的风向标。表

1是我们将2004—2011年间《地平线报告》内容整合

而形成的技术图谱。

反观国内教育信息化中的技术研究与应用，在许

《地平线报告》的技术图谱

1年内采用

矢量图泛在无线个人广播社交网协同Web云计算开放内容协作环境移动学习

快速原型智能搜索便携电话移动电话移动宽带数字地理电子书悦趣学习增强现实

2~3年采用

多模态界面教育游戏教育游戏虚拟世界数据混搭个人Web简单增强现实移动学习

境觉计算

4~5年采用

知识Web

境觉计算/增强现实境觉环境与设备众量玩家游戏社会操作系统物联网可视化数据柔性显示可视化学习分析

社交网/知识Web增强现实/可视化数字学术发表集体智能语义觉知应用姿势计算增强现实

2004200520062007200820092010（高教）2010（基教）2011

悦趣（游戏）学习姿势计算

多方面与《地平线报告》预测的发展方向是平行的。以下仅介绍几个代表性的项目：

（一）电子书包与电子课本技术标准与应用示范尽管电子书包、电子课本等概念已出现逾十年，但是先前的研究却大多关注其物理形态，关于如何提供完备的学习支持服务研究不多。随着iPad、Tablets、e-Book阅读器及其他数字化便携终端设备的日益智能化和平民化，电子书包与电子课本的应用研究逐步开始关注如何为学生课前、课堂、课后的学习活动进行一体化支持。电子课本（e-Textbook）作为一种特殊的教育专用电子书，代表电子书的教育应用方向，在功能上兼具阅读性与教学性，而电子书包（e-Schoolbag）是整合了电子课本阅读器、虚拟学具以及连通无缝学习服务的个人学习终端。[5]引入“电子书包”后，班级差异化互动学习、数字化探究实验学习、小组合作项目学习、个性化按需按兴趣学习、能力本位评估引导学习等新型学习方式将成为可能。目前，北京、上海、江苏、浙江、广东等多个省市均加入了电子课本应用试点行动，其主要形式是以区域试验为先行，分阶段、有步骤地扩大应用范围。以上海为例，虹口区第一批试点覆盖了幼、小、初、高各个阶段共计8所学校；第二批试点范围扩大至18所学校。与此同时，在国家标准化领导机构的支持下，由华东师范大学牵头，五十余家企业、出版社、学校等组织机构参与的电子书包与电子课本的标准研究工作正在紧锣密鼓地展开，其研究旨在解决电子课本与电子书包的学习内容、学习平台、学习工具和学习终端（人机交互）的互操作需求，[6]通过顶层设计与标准，先行保障电子书包和电子课本的

应用研究的先进性与实用性。

（二）精品开放课程建设

图1精品课程资源的共享作用域

国家精品开放课程建设是落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中关于教育信息化发展的具体举措，包括精品视频公开课与精品资源共享课，它是以普及共享优质课程资源为目的、体现现代教育思想和教育教学规律、展示教师先进教学理念和方法、服务学习者自主学习、通过网络传播的开放课程。精品视频公开课是以高校学生为主要服务对象，同时面向社会公众免费开放的科学、文化素质教育网络视频课程与学术讲座。[7]精品资源共享课是以高校教师和大学生为服务主体，同时面向社会学习者的基础课和专业课等各类网络共享课程。

[8]

“十二五”期间，计

划建设5000门国家级精品资源共享课。除了保持以往课程建设的精品理念，精品资源共享课特别强调了开放和共享的目标。2011年8月精品资源共享课建设工作研讨会上，教育部高等教育司明确提出通过制定课程资源建设标准，实现优化课程教学资源的共享共建，

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实现从网络有限开放转变为充分开放。目前，我团队正让孩子们真正体验“乐中学”、“玩中学”。因此，多触点在研制精品资源共享课相关的技术标准，基本思路是游戏也成为儿童爱不释手的亲密学伴。

细化课程结构，从媒体素材、知识原子、学习单元、课程模块四个层次考虑共享作用域（如图1所示）。另外，通二、应用前瞻研究

过提炼出一批典型教学样式并提供相应的设计模板，美国一直是世界教育技术发展的领跑者，追踪考以期达到降低精品资源共享课开发难度之目的。

察其教育技术的推进历程和发展走向有助于开阔视（三）教育云的探索应用

野、合理借鉴和科学决策。自1996年以来，美国教育部“云计算”与教育的融合已是大势所趋，云计算是教育技术办公室（OfficeofEducationalTechnology,U.S.

计算机科学领域中的分布式处理（Distributed

DepartmentofEducation）每隔4~6年连续颁布了四个

Computing）、并行处理（ParallelComputing）和网格计算《国家教育技术规划》，它们所关注的应用重心由硬件(GridComputing)的新发展，旨在为基于互联网的应用

设施、人与网络学习、数字资源，最后转向到整个教育程序提供虚拟化、可伸缩的计算环境，能够动态地满足系统的变革。特别是《国家教育技术规划2010》提出了应用程序不断变化的计算资源需求。

[9]

笔者认为基于

一个模型、五大目标和四大挑战，这为我国教育信息化“校园云—区域云—公共云”三层架构的教育云建设方建设带来诸多启示，如以提高学习质量和学习能力为案对“教育云”的落地研究和价值实现具有现实意义。中心，变革教育系统的结构和过程；借助现代技术力这种分层级、有步骤的构建方式逐步促进教育云的相量，重构有效教学模式；关注弱势群体，促进教育公平；连与共享，最终形成公共教育云。首先，在“班班通”建拓宽融资和捐赠渠道，确保财物各尽其用；跟踪新技术设的基础上虚拟开放教室、虚拟实验室，加上虚拟图书发展动向，逐渐研发其教育应用，等等。

[12]

馆、数字化校务、数字化校园文化系统等，形成云上数“21世纪技术伙伴”（P21，ThePartnershipfor21st

字化校园。此外，在构建数字化校园云基础上，以区域CenturySkills）是一个多方合作的基础教育改革实验学校间信息共享、资源共建为目标，进一步建立区域级项目，由美国信息技术产业界的大企业家组成的CEO

教育云，实现区域教育信息、教学资源的统一管理及异论坛发起，得到美国教育部、国际教育技术学会等合作地远程教学。最后，将建立公共教育资源与数据的云服伙伴的支持，旨在使每一位学生作在21世纪生存与发务中心，与各市县教育云的数据实现对接，形成公共教展的准备。

育云。

[10]

我团队与有关企业合作，正在设计面向电子书

包的教育资源服务云。

（四）基于多触点游戏的儿童悦趣学习

多触点技术（Multi-touch）是一种允许单个用户或多个用户通过手势与交互界面进行对话的图形交互技术。该技术具有三个显著特征：[11]（1）直接交互：用户无需借助鼠标、键盘等中介工具就可直接与应用界面交互，屏幕同时结合了显示和输入两种功能，带给用户快捷自然、直观的操作和反馈。（2）多点触图2

21世纪学习支持体系

摸：接触界面支持多个输入响应点，用户可以用双手P21组织描绘了学生在崭新的全球经济中获得成同时进行多个控制点的定位和移动，使得输入方式功的愿景：学生成果和支持系统（如图2所示）。[13]其中具有无限的可能性。（3）多用户体验：多个用户可以学生成果包括：核心学科与21世纪技能、学习技能与

站在应用界面的不同位置同时与应用程序交互，极大创新技能、生活技能与求业技能、信息/媒体/技术技能地拓展了对多用户活动的支持。我团队较早利用多触等四部分。在核心知识教学的境脉中，学生还必须学习点互动显示技术开展儿童悦趣学习研究，开发一批幼在今天的世界要获得成功的必备技能，如批判性思维教游戏。项目以儿童心理学、认知心理学、学习设计等与解决问题、沟通、协作、创造与创新。为了保障学生能相关领域的研究成果为指导，充分尊重儿童的认知特够具有获得学习成果，需要建立一个强有力的支撑体点、心智水平和成长经验，利用多触点、智能感知技术系，主要包括标准与评估、课程与教学、教师专业发展、构建一种新型悦趣学习环境。由于学习内容设计充满学习环境建设四大部分。

趣味和挑战，学习界面自然舒适，游戏操纵便捷灵活，

美国还积极推进标准化评估建设。

[14]

国家和各州

7

正在严格制定新的教育标准，以明确学生应该知道什么、能够做到什么。为了帮助学生达到这些标准———衡量学生的进步，各州也正在设计和实施新的评估系统。这些系统被设计支持改善学生学业成就，但其有效性取决于许多因素。标准要足够具体以便让每个人（学生、家长、教育者、政策制定者和公众）了解学生需要学习什么；要足够精确以便作出标准是否已达到的公正和准确的判断。各州和各地区使用两种相互关联的标准：一种用于指定内容（学生应该知道什么，或者教育的不同阶段能够做到什么），另一种用于指定的学业绩效标准（能够做好的程度）。

“动手做”（handson）科学教育起源于美国。美国的科学教育实验计划———“Hands-on”是一种由美国科学家总结出来的教育思想和方法，旨在让儿童有机会亲历探究自然奥秘的过程，让他们在观察、设想、提问、动手实验、表达、交流、反思的探究活动中，体验科学探究的过程，建构科学知识，培养科学能力和科学态度，能积极参与社会公共事务的讨论与决策。动手做的基本信条是：Youhear，youforget；Yousee，youremember；

要》）正式把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，要超前部署教育信息网络，推动信息化教学深入应用与管理信息化，反映了我国追赶教育信息化国际先进水平的决心。《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》[15]的发展目标是：到2020年，全面完成《纲要》所提出的教育信息化目标任务，形成与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，基本实现所有地区和各级各类学校宽带网络的全面覆盖，基本建成人人可享有优质教育资源的信息化学习环境，教育管理信息化水平显著提高，教育信息化整体上接近国际先进水平，对教育改革和发展的支撑与引领作用充分显现。

在形势大好的宏观背景下，我团队扎实开展了一系列应用研究，并取得较好成效。

（一）探索教育信息化开放生态

Youdo，youlearn（听会忘记，看会记住，做才学会。据说

来自中国古典教育哲学，有待查证原著）。目前，美国最有影响的动手做项目是HOU（hands-onUniverse,http:

//www.handsonuniverse.org/）。它是在美国国家科学基金

会（NSF）支持下由美国加州大学伯克利分校创始的、基于互联网的天文教学节目。经过近10年的发展，

图3

生态观：和谐信息化教育系统

教育信息化系统建设需要开放思维。在较长一段时间，我国的教育信息化还处于封闭的状态，各组成要素孤立发展，出现了投资不均、系统失衡、结构失范、应用肤浅、重复建设、信息孤岛、粗放发展等，以至于教育信息化无法取得进化式的进展。

[16]

HOU积累了大量的观测资料和教学经验，特别是在利

用现代的国际互联网络，实现国际化的资源共建共享方面走在世界前列。目前，广大天文研究者、教师或学生可以借助互联网络，操纵网上开放的专业天文望远镜，进行实际观测，并对取得的数据、图像等资料进行分析研究，并支持数据信息全球共享。HOU通过新颖丰富的实践活动，通过直接观察、亲手操作和交流协作等活动形式，激发学生的想象力和创造力。

虚拟学校是美国信息化教育的又一亮点。它是一个在线的学习空间，利用互联网向学生课程、教学、咨询、服务的学习支持系统。目前已有数十个州创办了虚拟学校，但以佛罗里达州虚拟学校（FLVS，

只有开放教育信息

化系统，我国的教育信息化才能走出封闭发展的思路。为了推动教育信息化的和谐发展，笔者所带领的研究团队提出了教育信息化开放生态系统框架，包括开放标准、开放源码、开放资源、开放服务、开放架构五个方面。这五个方面为教育信息化系统各用户提供了开放的机会，推动了教育信息化的进展。其次，运用生态学的观点，形成了由知识生态、教法生态、资源生态、服务生态、媒体生态、信息生态所构成的一个和谐信息化教育系统，如图3所示。从系统论的观点出发，运用系统方法研究信息化教育系统与各生态子系统之间的关系，从整体到局部，合理协调教育投资、软硬件建设、资源建设、师资培训、人才培养、机构变革、标准框架、应用服务等各方面的关系，才能促进各生态的和谐、协同发展。

[17]

flvs.net）影响较著。FLVS云集了许多大学、机构的在线

学习课程，也有与公司合作专门开发特色课程。学校本身授予文凭，当学生顺利通过课程学习，可获得他所选择的大学的学位。因此，FLVS主要提供管理、咨询、电子基础设施、管理学生的注册服务等。

我国政府高度重视教育信息化战略。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》（简称《纲

而当前的研究中，版权技术、教育资源标准技

术、互操作技术等正是教育生态系统研究的体现。

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