数字教科书:教育转型发展的必选项******
【世界教育之窗】
作者:牛楠森(中国教育科学研究院基础教育研究所副研究员)
新一轮科技革命和产业变革深入发展,全球经济越来越呈现数字化特征,因而世界各国都把数字化作为经济发展重点,覆盖经济社会发展全领域。教育作为影响国家当下和未来政治经济社会全方位发展的重要因素,更是数字化转型发展的关键领域。新冠肺炎疫情的发展,也使得线上线下混合学习成为全球教育不得不采用的新形态。可以说,顺应经济数字发展要求,满足学生不受时空限制的大规模学习需求,教育数字化转型已成关乎世界各国教育生存发展的必选项。
数字化教材的开发与使用是教育数字化转型的撬动因素之一。数字化教材,即以数字形态存在、可装载于数字终端阅读、可动态更新内容、可及时记录交互轨迹的新型学习材料。数字教材是国家教材的新类型,既有教材的一般属性,即它是关联教与学的核心纽带,是国家教育方针的落实载体,也有信息技术产品的一般属性,即开放性、个性化、交互性等。因而,数字化教材被视为撬动课堂教学改革及教育改革的重要支点,是教育数字化转型的重要抓手。世界各国基于各自国情基础和需要,积极探索数字教科书的应用、推广、师资培训、使用效果和评价指标,以构建本国的数字教科书使用体系,保障数字教科书的科学有效使用。
政府是数字教科书的主要推动者
数字教科书不同于一般的数字教育资源,隶属于教科书系列,事关“培养什么人,为谁培养人”的问题。因此,世界各国多由政府直接或间接通过专项计划的形式来推广本国数字教科书的使用。
韩国是世界上较早推行数字教科书且已有成效的国家之一。这同韩国政府二十年来的持续推行密不可分。早在2002—2006年,韩国政府便开始探索建立数字教科书模型。2007年,韩国教育部宣布实施中长期“数字教科书商业推广计划(2007—2011)”,开始进行数字教科书试点,测试数字教科书应用于课堂教学的有效性。2011年,韩国教育部宣布“促进智慧教育的行动计划”,主要任务便是开发和应用数字教科书。2013年,韩国宣布“数字教科书开发和调整计划”,正式启用数字教科书教学,课堂上数字教科书与纸质教科书并行使用。2016年,韩国教育部公布“基于2015年修订课程方案的国家指定/授权中小学数字教科书分类(提案)”,开发易于实施、以学习者为中心、多媒体分级的数字教科书。2018年,数字教科书逐步在普通学校全面推广和应用。根据韩国教育研究信息院2021年发布的教育白皮书,从2014年到2021年,韩国全境使用数字教科书的中小学由163所增长到10755所。
法国政府较为重视在农村地区推行数字教科书,以提高农村地区教育质量和全国的教育公平水平。2009年,法国政府拨发专项资金用于支持农村地区的教育信息化发展,即“数字农村学校项目”主要用于农村的数字化基础设施建设。同年,法国政府推行了一项数字教科书试点计划,向来自12个学区的69所初中的一、二年级学生提供数字教科书,包括法语、历史、地理、数学、物理、化学等学科。该项目于2016年5月结束,累计为15000多名学生和1500多名教师提供了数字教科书。2016年,法国教育部又联合投资总署实施“创新的数字学校和农村计划”,用于支持农村地区小学的教育数字化创新发展,进一步完善农村地区学校的带宽等信息化基础设施建设。法国教育部下属的教学项目、教师专业发展和数字发展办公室负责数字教科书推广相关工作,如开发在线平台、组织教师培训并提供多学科课程教育资源。
美国的数字教科书推广也是政府行为,但由州政府先发起,联邦政府支持肯定,再颁布全国计划。美国第一个数字教科书项目,是时任加利福尼亚州州长阿诺德·施瓦辛格于2009年提出的“免费数字教科书计划”,同年,加州法案通过允许K-12公立学区为学生提供数字教科书的规定,允许地方购买达到国家规定的幼儿园和1—8年级数字教科书,以及达到州政府标准的9—12年级数字教科书。2012年10月,时任美国教育部部长阿恩·邓肯呼吁全国学校尽快采用数字教科书。随后,美国教育部与联邦通讯委员会颁布《数字教科书指导手册》,构建了数字教科书建设的系统框架,用于指导全美的数字教科书事业发展。但美国政府并未全权领导和推动数字教科书事宜,2001年成立的美国国家教育技术总监协会是主要的执行推动者,该协会以推动全美教科书电子化为使命,并同美国各州和地方政府形成长效合作机制,发布《美国数字化教科书发展报告》,提供相关的数字教科书资源和软件,引领和支持各州的数字教科书发展。
数字教科书有效运行需要持续投入
数字教科书的数字属性,对国家信息化水平、校园和家庭信息化条件、终端设备等均提出了要求。同时,信息技术发展迅速,基础设施更新换代率极高,进一步抬高了数字教科书的使用成本。面对这个客观现实,各国的应对策略不同,但均持多元路径、积极投入的态度。
法国在“数字教育战略”规划下,为加强学生数字能力、促进教师专业发展和激发教学创新,在学校的数字化基础设施和设备上投入了大量资金,2013—2017年便投入了约23亿欧元,为中小学师生配备高水平的数字化和网络数字设备。
德国2019年正式启动“中小学数字化协议”项目,计划此后五年每年投入5亿欧元用于学校信息化平台建设。2020年,德国在向欧盟提交的《国家恢复和复原力计划》申请中,明确设置了专项资金支持“教育数字化”计划,用于教师数字教育资源和数字技能的数字设备支出,以及开发德国数字教育平台。
韩国科技部发布《2021年数字新政行动计划》,将资助128亿韩元为“教科书试点项目”完善硬件设施,为累计270000间中小学教室安装高性能Wi-Fi,提供约80000台平板电脑。此外,为丰富数字教科书内容,韩国也在积极推进完善《促进远程教育框架法》的立法工作,并修订《教育用著作权作品指南》以扩大中小学教育用著作权作品范围。
数字教科书进入学校的两种路径
不同国家的数字教科书开发模式不同,也会影响数字教科书进入学校的方式。
在韩国,数字教科书是由教育部主导开发与部分授权相结合。根据课程和学习阶段,数字教科书有不同的授权和批准系统,基于“2015年修订课程方案”,小学三、四年级的社会研究和科学科目由国家指定开发,初中一年级的社会研究和科学科目由私人出版商开发、政府部门验收授权后投入使用。因而,在经历了国家主导开发或授权审查后的数字教科书,可以直接推行至学校。当然,这种推行并非是全面铺开,而是试点制逐步推行。2007年,在数字教科书推行的初始阶段,韩国教育部选择了小学五、六年级的部分科目,首期选了20个试点学校,后扩大到100所。至2020年,韩国教育部的报告表明,小学三、四年级、初中一年级的社会研究、科学、英语科目,小学五、六年级和初中一到三年级的社会研究、科学和英语,以及高中三年的英语科目,都应用了国家授权的数字教科书。换言之,除了小学低段的一、二年级,整个基础教育阶段其余年级的部分学科已经应用数字教科书。
在美国,各州政府会参考美国国家教育技术总监协会提供的数字教科书采购指南,组织相关部门对出版商开发的数字教科书进行审核,通过后投入学校使用。以加利福尼亚州为例,教学质量委员会作为州教育部门的咨询机构,负责监管数字教科书评审、建议和任命专家审查小组成员,小组成员一般包括教师、管理人员等教学评审专家,以及专门负责内容审查的专家。教学质量委员会在参考专家审查意见的基础上,为州政府提交数字教科书审查报告。与此同时,教学质量委员会还会收集整理公众对数字教科书的审阅和评论,并撰写研究报告。州政府综合这两份报告,并召开三次公开听证会,充分考虑民众意见后,发布教科书采购清单,供所在州和地区的学校参考。
数字教科书对学生的多元成效
从理论上来说,数字教科书可以通过互动性和多媒体功能,帮助学生更好掌握相关知识,也可以增强学生的信息素养,帮助他们适应数字化社会等。换言之,只有对学生发展真正起到独特而不可替代的作用,才是数字教科书存在和发展的根本依据。
韩国学者使用个案研究、访谈观察等实证研究方法来探究数字教科书对学生的影响。他们发现,在课堂上使用数字教科书的学生在学业成绩、解决问题能力方面要高于使用纸质教科书的学生,数字教科书也有助于提升学生的学习态度、兴趣、动机和自学能力,对学生学习动机的影响要高于对学生成绩的影响。具体来说,随着学生使用数字教科书的时间和频率的增加,学生将获得多方面提升:一是自主学习能力提高,如学生能为自己制定计划,并按照计划进行,同时,设定优先级并首先做重要的事情;二是创新与创造能力显著提高,学生能运用创新思维和方法解决问题等;三是信息素养有所提升,如学生可以收集学习所需信息、用收集到的信息弥补知识空缺。此外,研究发现,教师对数字教科书使用的热情越高,学生的信息素养能力也越高,但与学生的自主学习能力、创新创造能力之间并无显著相关。
关于“数字教科书的使用能够显著提升学生学习动机”这一结论,在美国和英国也得到证实。美国学者通过为处于成绩上游、中游和下游的小学一年级学生提供数字化书籍,再采用问卷调查和一对一访谈的方式,发现使用数字教科书提高了学生学习动机水平。英国学者对11—12岁的小学生进行分组实验研究发现,相较在课堂教学中使用纸质教科书的对照组,使用数字教科书学生的小组成绩和个人成绩更高,学习态度也更积极,学习动机水平更高。
多路径提升教师数字教科书教学能力
数字教科书并非传统纸质教科书的数字化,它是一种新型的教学载体,对教师的学科知识、知识跨度,信息素养、教学整合能力都提出了更高要求,对其所习惯的传统教学方式也提出了挑战。数字教科书的推广过程,也是教师教学能力的转型过程,所谓老路走不到新目的地,因而各国纷纷采取积极策略提高教师的数字教科书教学能力。
美国国家教育技术总监协会提出,各州和地区必须为教师提供专业的信息化培训课程,内容涉及资源使用培训、同伴辅导、持续的专业学习等;培训目的在于让教师有能力选择符合课程标准、支持所有学生使用的数字教科书,持续提高教师信息化素养。
为提升教师数字化水平和技能,法国采取了培训与认证两种路径并行的方式。在项目培训方面,既有专门的数字化培训项目,如法国的“教育数字领地”计划将教师培训作为关键措施之一,根据教师个体需求、背景和专业知识水平,将数字化技术作为培训主题;也有一般类的教师专业发展培训中的“信息化”专题,自愿选择该专题的教师比例从2013年的39.8%增加到2018年的50.2%。在资格认证方面,2007年,法国教育部以教育法令的形式颁布了中小学教师专业能力标准,将信息与通信能力纳入教师十大必备专业能力,只有获得国家规定的计算机与网络二级认证证书,才有机会获得教师资格证。
韩国多措并举提升教师数字化教学能力。首先,制定专门的数字教科书培训计划,派遣指导顾问入校提供现场培训。其次,学校自主建设校内数字教科书学习社群,在学习社群里,教师自愿贡献优秀案例并进行经验交流,以学习共同体的方式提升数字教科书应用能力。另外,2021年,支持教师信息通信技术能力提升的在线平台ITDA交付使用,为教师提供了更丰富的数字教科书资源,更为开放的交流平台。
(本文系国家社科基金教育学重点课题“新时代五育融合实践路径与评价改革研究”)
《光明日报》( 2023年01月05日 14版)
东西问丨莫毅明:中国数学研究如何借助国际交流飞速提升?******
中新社香港1月30日电 题:中国数学研究如何师夷长技飞速提升?
——专访香港数学家莫毅明
中新社记者 韩星童
1980年,莫毅明在普林斯顿大学工作期间,遇到了首批来自中国的留学生,他们一边汲取新知识用于推进自己的学术研究,一边将国外先进的研究成果介绍回国。莫毅明从他们身上看到了推动国家数学发展的动力和梦想。
不久前,莫毅明获得2022未来科学大奖—数学与计算机科学奖,他近日接受中新社“东西问”专访,回溯自己的数学梦,也梳理中国数学如何从改革开放前的落后状态,师夷长技,奋起直追,取得丰硕成果。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:可否谈谈您是如何踏上“数学之旅”?这一过程中,是否有对您影响深远的人?
莫毅明:我父亲对数学感兴趣,我很小的时候就希望做一些对中国有贡献、对中华文化以及文明有贡献的事情。我小时候资源很少,都是从图书馆借书回来看,或者看高我一级的姐姐的课本。那时候数学刚经历改革,从旧数学过渡到新数学,我恰好是在这个关口,我姐姐那一年还是念旧数学,我就开始念新数学,她的旧数学教材我就拿来念,是比较以解题为中心的,比如平面几何,我非常感兴趣,也非常着迷。我既学了非常有内容、比较古典的数学,也受到新数学几何集合论与数理学逻辑的影响。
我中学的那位老师水准应该是教大学的,他编写的教材用新数学的语言把旧数学的内容放进去,还把一些新数学里的基础数学内涵较早地讲给我们听,比如线性代数、概率论等。我离开香港的时候数学根底已经比较扎实了,范围比较宽,也比较深,所以到大学的时候马上就可以学习研究院的课程研究了。
中新社记者:您认为作为一个数学家,为何掌握不同学科的知识也如此重要?
莫毅明:在很多大学,学数学可以拿文学硕士,也可以拿理学硕士。其实,做数学需要有很多灵感和创造力。因此,有人把数学看成是在文科和理科的中间。
很多数学家都有别的能力,比如同时也是音乐家、画家等,而我就对文学很感兴趣。一个人如果对世界了解得比较宽,自然灵感来源就多了一些。
中新社记者:您如何理解数学之美?跟别的学科相比,它更吸引您的地方在哪里?
莫毅明:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日月之繁,无处不用到数学。”这是华罗庚的名言。数学的美是一种比较抽象的美,是可以用很简单的方法叙述一个真理,特殊的例子可以一个一个情况去解决,看通以后可以几句话就把很多的努力总结起来。它的美就在于简洁,而且要贯通。
在数学的世界里面,要解的问题总比能解答的人要多。所以,只要有人类,数学这个学科就会存在。这个追求过程无穷无尽,这也是吸引我的一个方面。
银河星空。吴德军 摄中新社记者:从宏观角度来看,您认为数学研究需要怎样的环境?香港和国家整体的数学水准,跟世界最高水准相比如何?
莫毅明:数学要发展,要有很多有动力和梦想的人。1980年,我在普林斯顿大学工作,那段时间遇到第一批中国留学生,他们非常有动力地去学新的东西,一方面是自己做研究,另一方面是把这些新的内容介绍回国,我也一早就参与了这个行动。当我在斯坦福大学写完博士论文后,第一个学术项目就是到中国科学院做了一个月的演讲,从学生的角度把一些比较新的东西介绍给他们,也是在那个场合,我开始认识一些后来的合作伙伴。
今天跟1980年比较,中国在数学领域的进步是非常明显的,可以说取得了非常优秀的成果,在某些数学领域达到了世界水准,人才也是辈出。我对中国数学的发展充满信心。
要让中国的数学水准提升得更快,研究的环境、交流的环境是重要的,需要有一个开放的环境,比如数学研究所举办研讨会或者数学会议,我们应该寻找更多机会跟国际上各方面优秀的人才分享彼此的研究灵感、成果,在互相交流的过程中或许可以找到新路径,我个人也得益于有这种机会。
2022年7月,第九届世界华人数学家大会(ICCM)在南京举行,莫毅明通过视频发言。泱波 摄中新社记者:您在香港和海外都拥有读书、执教的经验,您认为中西方在数学研究和相关人才培育方面,有哪些相同和不同的地方?
莫毅明:可以从大学学习中看出一些区别,中国可能比较重视每个领域的基础课程,这受到考试制度的影响。国外的考核方式灵活一点,我也吸收了这些经验并尝试在香港大学的教学设计中实践出来。举个例子,研究生水准的课程,除了让他们去做一些习题,我还会利用口试形式。
在做研究的时候,很重要的一点是,学生有能力提出问题,也能够对别人提的问题作出比较迅速的反应。做研究往往是别人没有做过的问题,所以需要在别人的知识的基础上构思一些新的想法去做新的题目。说一百句别人知道的话,比不上说一句别人没有说过的话。现在中国教育需要做的就是让学生有表达自己的机会,我个人试图让学生在表达自己的过程中,找到新的方向或者解决问题。
中国的数学文化很着重解题,解题是很重要的,但要创造新的方向是要综合各个方面或者有崭新的想法。这种能力应该是通过别的途径获得的,跟有经验的合作者交流是很重要的,我非常鼓励国际上的合作。
中新社记者:您于2022年10月当选香港科学院副院长,也是香港第五位获得未来科学大奖的科学家,您对未来加强香港和内地的科研交流与合作有何想法?
莫毅明:香港科学院涉及到很多别的学科,香港在哪一方面可以更表现自己,让全世界知道香港在自然科学方面是站在世界的很高的水准,这些都是需要照顾的地方。让香港科学院受到世界重视,这一点很重要,不纯粹是数学学科范畴的问题。
至于学科的建设,比较自由的交流形式是最好的,前几年当然是因为疫情的缘故交流有些困难,尽管可以通过网上形式,不过有很大的区别。数学非正式交流很重要,要是有一个访问学者,你跟他有共同的研究兴趣,如果他有机会哪怕一两个礼拜跟你讨论,能够达到的效果也往往远比开一个会好。
现在我可能更重视年轻人的培养,数学传承的观念是很重要的,因为这个团体不是很大,学问在不断创造的同时也会流失一些学生,如果没有办法传承的话(数学研究)可能就会停下来,别的团队会在这方面开展工作,中国可能就会失去一些有代表性的数学研究的发展方向,所以这种传承是很重要的。我希望未来数学研究在发展新的方向的同时,要保证一些已经在国际上有高水准的项目能够不断发展。(完)
受访者简介:
莫毅明,香港大学数学系讲座教授,香港大学数学研究所所长,同时也是中国科学院院士,香港科学院院士、副院长,致力于多复变函数论、复微分几何与代数几何的研究,于去年荣获未来科学大奖-数学与计算机科学奖,是香港第五位获得未来科学大奖的科学家,通晓多国语言。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |