方海光：互聯網時代的智慧學習與教育大數據
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5月7日，首都師範大學教育技術系教授、國家新聞出版廣電總局出版融合發展（人教社）重點實驗室學術委員會主任、北京師範大學智慧學習研究院智慧學習白皮書首席研究員方海光做客白丁會客廳，暢談智慧學習、教育大數據與未來學校等話題。
智慧教育、智慧學習離不開大環境
白丁：智慧教育、智慧學習離不開大環境，請您先談談智慧城市。
鴻儒（方海光）：從進入新世紀到現在，全球範圍內都特彆強調智慧城市的整體建設，尤其是城市建設中，如何讓廣大民眾獲得更多的收益或更好的體驗。老百姓關心的主要話題之一就是教育。關於教育和城市，國際上有一個主流的觀點是，教育可以為城市的良好運行提供一些基礎性的服務。全民教育可以為整個城市各行各業提供潤滑劑，能使各行各業整體運行的質量更高。所以，從宏觀上看，教育服務對城市發展非常重要。
隨著城市發展和居民整體生活質量的提高，教育的整體質量也在提高。教育和城市是息息相關的。未來智慧城市的發展，離不開智慧教育。
白丁：現在我們越來越關注社區和學校的關係，請您談談對這方面的理解。
鴻儒（方海光）：這是特別值得關注的話題。在2015年，我們做了中國智慧學習環境白皮書相關的研究，當時這是國內非常頂尖的一項研究。我們將過去30年中國關於教育、社區的文獻進行梳理，發現一些典型的規律：與學校教育最相關的有兩大領域——社區教育與家庭教育。當前這兩方面的重要性已經得到認可，尤其是關於家庭教育，現在有一些很主流的觀點，比如，一位好父親相當於300位好老師。家庭教育對孩子潛移默化產生的影響甚至比學校更大。有一項研究也說明了這個問題——決定孩子成績的第一要素其實不是學校教育，而是家庭教育。隨著社會的發展，越來越重視家庭教育，很多研究也已經越來越聚焦於家庭教育。
社區教育是人在日常生活潛移默化感受到的。無論是對於學生，還是對於父母和老人，社區教育都特別重要。
家庭教育、社區教育、學校教育，三者是息息相關的，我們稱之為智慧學習環境的三大支柱。
互聯網時代的智慧教與智慧學
白丁：智慧教育、智慧學習，這兩個概念特別容易混同，為什麼？
鴻儒（方海光）:這是特別容易混淆的兩個基本概念。
現在很多人認為智慧教育就是智能教育，是指將人工智慧用在教育中，但這不是我們真正希望的智慧教育。我們更關注智慧教育如何給學生的學習提供便利。
另外，到底什麼是學習？什麼是教育？教與學之間的關係是什麼？長期以來，很多哲學家和學者都在研究什麼是學習。學習可以簡單地描述為，受到一定因素後，行為上發生改變。比如，學會某些知識，會帶來一些行為的改變。教學包括教與學兩個方面，從教師的角度來看，這種行為是教育，從學生的角度看，是學習，所以，智慧教育是一方面，而智慧學習是另一方面。
當前教育領域認為，要逐漸從關注教師的教轉為關注學生的學。傳統上有一種現象：教師將知識傳給學生，結果學生沒學到。要擺脫這種現象，更多考查學生的學習效果。在營造環境時，我們強調智慧教育，但在教育效果方面，我們強調智慧學習。我們期待，通過智慧教育能達到智慧學習。
白丁:請您簡單談談在互聯網時代，在信息技術高速發展的時代背景下，教的方面，目前的智能程度或智慧程度。
鴻儒（方海光）:目前在教的層面，我們有能力營造不同的教學環境，強調的是這種環境怎樣為學生提供便利，使他們更好地學習，取得更好的學習效果，不僅僅是學生的成績提高，而且用在提高成績上的時間減少，學生的感受也更愉悅。把技術引入到課堂，確實帶來了很多便利。以前解決不了的問題，現在有了新的解決途徑。
另外，我們現在強調技術上的一些新思維，比如，把大數據技術運用到教育中，力圖通過數據的彙集和分析，看見以前教學過程中看不見的一些現象。比如，兩個學生，以前都達到了90分，在大家看來兩位學生的水平是一樣的。但是，今天通過教育大數據方法，可以看到兩位學生不同的軌跡、犯錯的地點、花費的時間以及在哪裡思考的時間更長。接下來，可以為學生提供精準的輔導。隨著引進的技術越來越多，對於學生的狀態，我們會看得比以往更清楚。我們可能有更多的辦法，使得教學過程中的決策更有科學性，我對這方面充滿期待。
白丁:請您再談談智慧學。
鴻儒（方海光）:智慧學也是目前特別熱的話題。從2016年到現在，家長對學生的學習有了新的認識。現在的家長越來越能接受幾個觀點，而這些觀點在過去幾十年里，家長是很難接受的，比如，現在家長已經認識到，學生在PAD上的很多行為可以是學習，並且學習效果可能會更好。有位家長說，孩子在家裡通過遠程就能與外國人進行對話。以往家長認為學生用PAD是在娛樂，不是在學習。
另外，很多校外機構逐漸用數字化手段支持學習。比如，通過網上平台，把學生在課堂上學的東西，培訓班上學到的東西和課下在家庭中要做的一些事情連在一起，構造閉環。
為什麼今天課外培訓機構重視數字化？當然，課外培訓機構有考慮經濟上的回報，但更多是因為技術促進教育的大環境越來越成熟。提供的服務更多了，家長的選擇餘地更多了，學生的學習體驗也更多，整個的生態會良性發展，這是主要的。另外，在公辦學校中，也逐漸在迎合潮流。現在任何一所學校幾乎都離不開數字化學習的概念。五年前，可能很多學校認為，只要有黑板和粉筆就可以講課了，不需要任何技術。今天，學校更多考慮的是怎樣更好地選擇適當的技術解決以前解決不了的問題，技術用得是否恰當。很多學校在嘗試手機進課堂。當然手機進課堂是很有挑戰性的話題。現在，很多學校，每個學生有一個終端。以前更多是電子白板或一體機，主要用於老師的教，當應用了平板終端後，潛移默化地會帶來兩個轉變：
一個轉變是由老師的教逐漸轉變為學生的學。另一個轉變是通過課堂上教師的教課和學生自己PAD上的學習，實現了課上課下、線上線下的混合式教學，實現了虛實空間的結合。當然對於學校來講，能不能用PAD還受制於很多方面，比如，政府採購，整個社會的觀念，平台資源。但我相信這是一條良性發展的路，至少是發展的方向之一。
白丁:新的科技，肯定有兩面性。我想一些智能手段，可能同樣存在問題。遇到一些難題時，孩子在手機上搜索，很快知道答案。這對孩子自主探究習慣的形成和創新能力的培養，是否會有作用？
鴻儒（方海光）:隨著整個技術的推進，技術可能會帶來一些弊端，我們應該想辦法規避這些弊端。舉個例子，對於學校使用平板，我們建議，一堂課中學生使用平板的時間不超過20分鐘。
我們把技術分成兩種，一種是源自於教育的技術，第二種是源自於技術的技術。之前我們看見，比如說學生在做一道題的時候，當不會做題時，可能會通過拍照搜題，把答案抄上，這種技術就不是源自於教育的技術，根本沒有考慮教學過程。引導學生深度思考的技術才是良性的技術。我們也會做很多輔助的措施，比如，當學生與屏幕的距離小於20厘米時，就會彈出警告，應用超過一定時間時，也會彈出警告。我們在推進技術的過程中，還要考慮心理學、生理、認知方面的輔助手段，但是，我們不得不承認，整個社會已經信息化、數字化了，高速發展的社會是離不開互聯網的。現在我們有一個基本假設——我們做任何事情都離不開技術。第二個假設是：學習本身就是生活的一部分，生活和學習離不開技術。我們怎樣去擁抱和使用這種技術是非常關鍵的。
白丁:請您談談VR、AR等新技術在智慧學習中發揮的作用，請您談談這些新技術的應用。
鴻儒（方海光）:現在基本上可以把智慧課堂分成三種類型，第一種是以教為主的基礎型，比如大屏幕的課堂。第二種是以平板和機房為主，稱之為簡單的智慧型。第三種是VR、STEM等豐富的教學方式。VR、AR的教學環境是在原有的環境基礎上，營造了虛擬三維的空間，這種智慧學習環境，我們稱之為空間型的學習環境。學生的思維空間會拓展，對於這種真實物體接觸又往前走了一步，所以相信這種智慧學習環境是未來很主流的發展方向。當然，VR的成本很高，另外，資源的科學性尤其關鍵，比如，VR展示的物體各方面的比例是不是準確？所以，未來在資源方面的建設才是VR發展的關鍵，這才是未來的著眼點之一，當然還會有很長的路要走。
總之，我相信智慧課堂在原有的基礎上為學生提供了更好的體驗。智慧學習環境會更優化，能更好地支持智慧學習。
白丁:我們越來越接受人與人是不同的，學生A和學生B是有區別的。智慧學習是不是可以對發現二者之間的區別發揮作用？
鴻儒（方海光）:智慧教育也好，智慧學習也好，真正期待的是提高學生的學習體驗，這也是判斷智慧學習的四個主要原則之一。另外，要關注智慧教育能不能支持學生的個性化學習，學生個體能不能朝著自己優勢的方向發展，朝著學生真正要走的路線發展。每個人的路徑都是不同的，個性化發展才是真正的走向。即使同一個班級的學生，認知水平也不一樣。以往教學考慮的是整體的中間水平，有了技術手段，可以把這些個體分開，還可以分出每個個體的學習方式，目前只有數字化能夠支持這種個性化學習，可以在學生不同的學習路徑中，推送不同的課程和不同的測試方式。
教育大數據在支持學習方面可以發揮更大作用
白丁:請您談談教育大數據如何支撐學習？
鴻儒（方海光）:教育大數據是目前比較熱的話題。很多做互聯網教育的企業，如果不提自己與教育大數據相關，似乎都有點不太好意思。好像沒數據，就不能出來講自己的產品。教育大數據從學術研究逐漸落地。家長不需要特別考慮背後的技術因素，但至少會認為這是一種新的方式，能夠按照以往不同的思考方式來解決以往解決不了的問題。
提到教育大數據，需要注意，數據不是數字，數據是承載信息的載體。
關於教育大數據，我們會有兩種基本理解，第一個理解是在教育領域中的數據大了。第二個理解是大數據技術用到教育領域中，這兩種理解的取向完全不同。
學生運動的數據、出生的數據或者其他相關的數據，也可能用在教育中。在此過程中，要考慮如何解決現在的問題。也就是說，能否解決教育中的問題才是關鍵。相當於我們把教育領域的數據放大了。比如，以往我們可能不考慮學生出生的相關數據。
前面提到的兩種取向中，把大數據技術放到教育中應用，這不是我們特別倡導的，因為這樣會使得我們簡單把一些技術疊加到教育中，先疊加，再看效果，這也是技術主導的路線，我們更倡導的是讓教育領域中的原有數據產生價值，把其它領域的數據拿過來產生新的價值。
關於教育大數據，我們更強調的是數據在教育領域中能不能帶來價值，能不能發現以往我們發現不了的問題，能不能解決以往解決不了的問題，帶來額外價值。所以，數據量達到什麼程度不是關鍵，關鍵是產生了一些新的價值，發現了一些新的問題，比如，一所學校原本只有學生基本面的數據，當把學生在運動課或者運動會中表現的數據疊加到以往學習的成績上，可能會發現一些關係，比如，體質比較好的一些學生，思維可能會更敏捷。這就會帶來一些新的價值，對學生會有新的認識，對於學校也有一些新的建議。所以對學校來講，數據量大小不重要，數據只要齊全，有價值就可以。教育大數據真正關心的是能不能產生價值。
一般認為，隨著技術的支持，學校中會有不同的場景，學習的場景，生活的場景，運動的場景，甚至包括學生成長的場景，而這些場景能否通過教育大數據疊加在一起，相互產生新的價值？對於學校場景來講，教育大數據的價值是產生跨場域的新價值。課堂這個場景是最複雜的，也是最難進的，對於課堂場景來講，教育大數據要用到學習過程中。就是要實現每個學生有一整套數據，學習過程中這套數據逐步得到完善。學生通過這種數據，可以構成一個循環。教育大數據對於課堂的價值是讓學生形成自己的反饋，達到預設的效果。
另外，在沒有大數據之前，觀察課堂時，可以用數字化方法進行交互分析。通過教育大數據，能夠把很多應用貫通在一起，可以考慮，教材的設計是否和課程設計是一致的？課程設計是否和課堂表現是一致的？通過教育大數據把三者連在一起，這是整個教育方式的貫通，意義會更大，也會更難。
所以，教育大數據在學校場景、課堂場景、教材場景都實現了不同的新的價值，這也是教育大數據真正的魅力所在。期待教育大數據的研究和應用更加具體，解決更多問題。
白丁:在學生的智慧學習中，教育大數據有哪些價值？
鴻儒（方海光）:目前，現在的雙主課堂是以教師為主導，學生為主體。在這個課堂中，教師不能完全喪失管控。如果完全由學生學，那就類似於在家學習。對於這種課堂，我們在尋求一種平衡，但當前，這種平衡實際上更多是教師的教為主導，所以能看見很強的智慧教育的成分。當前我們有一些新的教學方式，比如，翻轉課堂、混合式教學。在上課前，學生可能已經提前學完了一些內容，可以在課上進行消化。現在，可以在課堂上內部進行小的翻轉課堂，有10鍾到20分鐘的時間讓學生自己學習，之後通過評測來檢測學習效果，可以發現學生還沒有解決的一些問題，教師根據這些數據，再進行智慧教學，在此過程中，反饋是關鍵。教育大數據能夠把學和教融到一起，這是它的價值所在。
白丁:學生在課外可能也會產生大量的對智慧學習有重要價值的數據。您有沒有關注校外領域？
鴻儒（方海光）:這也是我們正在研究的內容。先說一下我們的基本假設，技術越多，數據越多，無論是校內還是校外，技術環境是我們得到數據的關鍵。我們發現學生在課堂學習的內容，有些已經在課下已學過了，怎樣將其在課下已學過的內容反饋到課堂中？其實，可以將課內外的數據統一到一起，然後對其進行分辨。課外培訓的內容是單獨的一套體系，試圖往課堂上去靠，但靠不進來，課內的教學也不關心課外培訓的內容，所以兩者是分開的。現在我們越來越希望二者變成一體，從技術角度講，我們採用共同標準，從架構角度來講，課外學習內容存在課外的系統中，課內學習的東西存到課內的系統中，有個中立的系統，學生課外在平板、電視、手機、物聯網等渠道學習的內容彙集到這個系統中，課內的學習也彙集到系統，系統分析的結果能給學校的老師、校長一些建議，也會給培訓機構提供一些建議，這也是比較良性的設計，但是在實際落地過程中還會有很多困難。
我心目中的未來學校
白丁:去年十月，教育部學校規劃建設發展中心對外公開發布了未來學校研究與實驗計劃，您也承擔了相關條目的撰寫工作。請您談談未來的中小學、幼兒園是什麼樣的。
鴻儒（方海光）：這是一個很好的話題，也是一個很難的話題。
第一，未來學校的邊界會逐漸淡化。當前，除了關注智慧學習方面發展，大家也都會關注到未來學校的發展趨勢，諸多研究發現，未來學校的邊界在逐漸淡化，學校和社區都是學習環境的一部分，當學校界限淡化後，學校可能會成為社區的一部分，社區也可能成為學校的一部分，家庭也是如此。
第二，智慧化手段支持學生的學習，使得課堂在逐漸泛化。當學校界限發生變化時，很多地方都具備了學習的功能，比如，博物館、動物園、電影院、圖書館都會成為學習的場所，這種學習場所又逐漸和傳統的課堂融在一起，課堂在逐漸泛化。
第三，學校變成大範圍的學校。走班制使得學生對於班級的歸屬感越來越弱，未來的趨勢到底是什麼？這種學校的形態到底是什麼？未來的學生可能搞不清楚自己到底有幾個班，搞不清楚同學包括哪些人，甚至全校的學生都是他的同學。所以未來學校在概念上在逐漸縮小，變成了一個班級，逐漸變成一個班級。沒有界限，變得社會化。未來，我們強調的不一定是學校，也不一定是班級，而是強調未來學習空間。這個空間在物理上，可能就是現在的一個會議室或圖書館，也可能是野外，還可能是我們倡導的大平台。學校管理者、教師的很多職能會發生轉變，教師和校長要考慮如何為學生提供更精準的服務和診斷，提供相應的支持。
白丁:除了診斷，教師在設計方面的角色是不是會變得更重要？
鴻儒（方海光）:是的。教師要提供各種個性化服務。大家要關注國際化的走向。當學習的整個支持系統採用了互聯網、物聯網、區塊鏈、大數據等支持方式時，學校的界限在淡化，國界也在淡化，同班同學可能來自於全世界。所以未來的挑戰，一方面是如何使數字時代的原住民更好地應用這些技術，另一方面，學生的國際化視野，給校長、教師、管理者帶來更大的挑戰。
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