【学术论文】学校教育数字化发展的现实审思：以智慧学校为例-安徽智能学习技术与系统工程研究中心

【学术论文】学校教育数字化发展的现实审思：以智慧学校为例

点击量：时间：2024-05-24 编辑：罗添

摘要：智慧学校是学校教育数字化转型的重要抓手，更是开辟智能时代未来学校发展的主要赛道。当前智慧学校出现的“效益产出不明显”“教师技术疏离”等问题阻碍了学校教育数字化的有效推进。研究从校长在智慧学校建设与应用中扮演的重要角色出发，探索数字化在学校环境、教与学、管理等层面的现实应用。首先，研究采用未来三角法设计研讨主题与过程，以获取校长对智慧学校建设的历史重力、当前推力以及未来拉力三个层面的感知。其次，研究基于扎根理论分析了96位中小学校长的访谈文本内容，剖析三种“力”的证据线索与范畴内涵。最后，基于校长的理性预见，研究提出未来学校教育数字化发展进路应聚焦于“数字场景与文化内容共同彰显”的智慧环境、由“知识学习”通达“思维创新”的智慧教学、更加关注学生“个性化发展”的智慧学习以及“家—校—社”协同参与的智慧管理四个层面，从而以更具温度的数字化驱动学校更好地发展。

关键词：学校教育数字化;智慧学校;未来三角法;未来学校;智能技术;

作者简介：张迪（1997—），女，安徽宿州人。博士研究生，主要从事数字化教学理论与实践研究。E-mail:dizhang010@qq.com。;*聂竹明，E-mail:zmnie@126.com。;

基金：2020年度安徽省哲学社会科学规划项目“‘互联网+’促进教育精准扶贫的路径与策略研究”（项目编号：AHSKY2020D120）;2022年度安徽省高等学校科学研究项目“安徽省中小学智慧学校发展评估与应用研究”（项目编号：2022AH040035）;

一、引言

2023年，5月29日习近平总书记在中共中央政治局第五次集体学习时强调，“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口”[1]。智慧学校是学校层面教育数字化转型的重要抓手，更是开辟智能时代未来学校发展的主要赛道，意在通过数字技术与学校教育全方位深度融合，实现学校环境、教育应用、组织管理等全业务、全流程的数字化变革与创新[2]。近年来，国家及地方高度重视智慧学校建设工作，纷纷出台相关建设标准与指导意见，但随之而来的问题如“资金投入大，效益不明显”“设备更新换代快，耗损严重”“教师认知负荷加剧，引发技术疏离感”“以技术找教学，导致教育价值偏离”等等。由此引发社会各界对“智慧学校何以走得更远”“学校教育数字化如何转型发展”等现实问题的审思。

校长作为学校数字化建设的顶层设计者与主要推动者，其所具备的感知力与革新力[3]、把控力和预见力[4]、前瞻力和敏捷行动力[5]，将成为破解学校数字化发展困境的关键。因此，研究希望通过校长之间的对话与集体智慧，探索智慧学校建设的历史重力、当前推力与未来拉力，为社会各界推动学校教育数字化的发展带来坚实力量。

二、研究设计

研究团队组织8个专家小组，面向A省16个地市10544所中小学进行大规模智慧学校评估调研，每组负责两个地市的调研工作。研究组织了题为“寻智慧学校可持续发展之路，探索学校未来发展趋势”校长专题访谈与研讨会。

（一）研究对象

研究采用分层抽样中的等数分配法，最终确定了A省96所中小学的校长为研究对象参与此次专题访谈，其中涵盖城镇学校64所（小学16所、初中16所、高中32所）、乡村学校32所（小学16所、初中16所）。研究发现，所抽取的校长均是学校信息化建设的首席信息官，可见校长十分重视技术促进学校发展的变革力量。

（二）研究过程

研究采用未来学研究方法之未来三角法，为面向未来发展的智慧学校探索提供方向指引[6]。未来三角法由苏哈尔·伊纳亚图拉（Sohail Inayatulla）于2002年提出：未来的可持续发展受到三种力量的综合作用，即过去的重力（Weight）、现在的推力（Pushes）、未来的拉力（Pulls），需从三种力及其平衡关系进行探索[7]。其中“拉力”指促使人们思考未来不断变化的新兴因素或社会发展趋势；“推力”指国家宏观政策、远景计划以及社会经济发展等因素对人们在解读和实施政策中探索未来的推动作用；“重力”指限制新生事物发展的国家或地方历史传统、制度规范等保守性因素[8]。未来三角法遵循如下步骤：首先，明确未来研究的焦点问题、时间范围等；其次，使用未来三角工具绘制发展关系，即从三种力对应问题的三个方面呈现核心观点；最后，依据前两个步骤的结果，将未来发展因素纳入情境叙述与图景构建中。

基于此，研究将访谈专题划分为三大问题域，即智慧学校过去建设的阻力、当前持续建设与应用的推动力、未来发展的拉力。研讨流程如下：（1）问题抛出与头脑风暴：围绕“智慧学校与传统学校有何差异”“您是如何参与到智慧学校建设与应用过程中的”两大问题畅所欲言。这一环节重在促进校长明确各自在智慧学校建设与应用中的角色担当、感知学校的变化，为后续“三力”的讨论作铺垫。（2）过往重力与现实批判：围绕“在部署智慧学校建设之初遇到哪些阻力”“智慧教学、学习、管理、生活等方面的应用中，哪些方面较为薄弱”两大问题讨论，这一过程重在回顾智慧学校在建设过程中所遇到的种种阻力，以及最为薄弱的环节。（3）当前推力与效益举措：围绕“当前推动智慧学校建设与发展的动力体现在哪些方面”“智慧学校应用效益如何”两大问题讨论，这一环节意在探讨智慧学校建设各方面的推动力，以及目前为学校、教师、学生发展带来的创新举措与示范效益。（4）未来拉力与观点辩证：围绕“未来智慧学校发展受到哪些关键因素的影响”“面向未来学校发展的智慧学校将如何转型升级”两大问题讨论，这一环节需要各位校长结合学校发展现状，思考与辩证智能时代助推未来学校发展的关键因素，预期未来智慧学校的发展样态。

（三）数据收集与处理

经受访者同意，研究录制专题访谈研讨会16场，约38小时，经转录与人工校验形成文本10万余字，有效语句4157条。研究采用扎根理论方法，对原始文字材料进行开放编码、轴心编码和选择性编码，并预留300条语句用作理论饱和度检验。

1. 开放编码

研究由两名研究者配合完成开放编码，依据访谈主题提取受访者想要表达的本意，遇到争议内容共同商议决定。经多次修改商定，初步实现了概念范畴化，共提取91个概念，形成32个基本范畴，见表1。

2. 轴心编码

轴心编码能够建立概念范畴类属之间的联系，将语料中的各部分内容有机关联。围绕研究主题内容以及基本范畴之间的内在关系，从智慧学校建设重力、推力、拉力三个方面归纳出11个主范畴，见表2。

3. 选择性编码

选择性编码的核心是明晰资料的故事主线。研究以反思智慧学校建设的过往重力为逻辑起点，以推动智慧学校的驱力为桥梁，以牵引智慧学校未来发展的拉力为线索，为理性预见的学校教育数字化发展寻找着力点。因此，研究将围绕智慧学校发展“历史重力→当前推力→未来拉力”这一故事主线，对研究对象所阐述的内容进行讨论。

表1 开放编码基本范畴（重力部分）

表2 主范畴、基本范畴及范畴内涵

4. 理论饱和度检验

研究对300条预留初始语句进行理论饱和度检测，结果未发现新的范畴与关系属性，表明指标范畴在现有的数据材料基础上，已经达到饱和状态，满足扎根理论构建的要求。

三、分析与讨论

研究依据编码结果，应用未来三角工具绘制智慧学校发展的三力线索，并将主范畴核心内容进行观点呈现，具体如图1所示。

图1 校长视角下智慧学校历史重力、当前推力与未来拉力范畴

（一）历史重力：智慧学校建设的过去阻碍

校长视角下，智慧学校建设中经历“推广难→维护难→使用难”三大阻力，从而引发了“智慧教与学”低效问题。

1. 数字化意识薄弱，以致推广困难

数字化意识是数字化知识与技能提升、数字化应用的先决条件，更是智慧学校建设征程中的第一步。校长们普遍表示，学生家长、学校师生及管理者体现出程度较低的数字化意识。其一，家长对数字化学习观念固化。“家长认为智能学习终端的使用如同手机漫游一样，只会分散学生学习注意力，因此对孩子的数字化学习引导与监管力度不够，甚至起到反向的阻碍作用”（P01）。其二，教师存在技术疏离感。“一线教师对新兴技术有着明显的疏离感与排斥，质疑这些技术对教育实践、学生发展的促进作用，部分年长教师难以吸收新的教育技术技能，教师们总体上使用意识不强”（P34）。这种情况下，想说服、引导他们积极使用并不容易，因为意识薄弱意味着内生动力的缺失，将会影响“人”参与某种事情的积极性，从而产生心理上的“不愿”[9]。

2. 设备易损且孤立，引起维管失重

智能技术与高科技教育产品为学校教育带来变革机会的同时，也面临着设备管理与长期维护等方面的难题。首先，数字设备损耗严重，难以持续使用。如“电池续航短，机器发热严重，易损坏、老化、亏电，使用过程中遇到卡顿、断电等现象难以处理”（P66），这种情况下很难维持一整天的教学。其次，设备孤立不互联，数据共享断裂。“设备分批进入，技术标准与设备类型各不相同，各种软件系统独立不兼容，形成一个个信息孤岛”（P23）。再者，学校缺乏维护专员，造成设备闲置与资源浪费。一是“缺少维管专员，当遇到技术障碍，解决起来效率就不是很高”（P31）、二是“缺少使用指导专员，新的设备来了，教师思维跟不上，能力跟不上，智能终端发挥不了应有价值，最终成了摆设”（P32）。诚然，再智能的信息化系统，若管理不及时，将会导致设备闲置，优质资源得不到整合利用，这就背离了技术赋能教育发展的初心。

3. 智慧应用无措，诱发教与学低效

技术发展的多样化加剧了教学工具选择与使用的复杂程度[10]，师生面对炫酷的技术产品与海量信息选项无所适从，致使智慧教与学低效。第一，教师认知负荷加剧，依赖惯性选择。“教师倾向于选用熟悉的、相对可靠的方式进行教学实践，而将那些功能多元、方式多样的智慧课堂技术与产品搁置”（P07）。第二，教师教学方式单一，缺乏数字化教学指导。由于教师的信息技术与课程整合理论体系薄弱，“部分教师只是把智慧平台作为一个简单的教学呈现工具，仅用来上传作业、提问抢答、随机点名等”（P03）。第三，情感交流缺失，主体间交互性弱。课堂上，师生与数字化设备交流频繁，“师生眼神的互动交流较少，情感交流薄弱，忽视了教育主体间性的交流”（P09）。第四，教学进度快，思维品质难养成。“信息化教学体现出过程快、进度快的特点，课堂互动仅停留在浅层次认知水平，学生的思维品质也难以发生根本性的改变”（P12）。实际上，数字技术蕴含着追求“速度”的“基因”[11]，但这种速度不意味着学生思考的加速，再好的智能工具在教学中应用，都需要留给学生充足的时间去架构新旧知识的关联。第五，教育与技术二者失范，教育价值偏离。“有些教师注重以设备中炫酷的现代技术，来扩展传统的教学方式，并作为彰显课堂质量的标志，却忽视了对学生发展的充分投入”（P13），究其原因是对“选择何种技术促进教学”的认识存在缺失，出现了“以技术来找教学，而不是教学找技术”的本末倒置现象[12]。

（二）当前推力：智慧学校推进的现实探索

智慧学校建设中遭遇的困境并非相互独立的个案问题，而是学校数字化发展要素相互作用、相互联系的普遍难题。尽管阻力重重，但在“政府与企业助力、家长和社会参与、学校内部改革、技术赋能与数据治理”等多方合力的推动下，智慧学校建设步伐坚定。

1. 政府支持与企业助力

各国政府是推动学校发展与变革进程中的关键，决定着学校数字化发展目标与基础设施落实。2022年，我国启动智慧教育平台的建设，“打通了国家、省、市、县、校五位一体的资源互动、上线联通机制，极大助力学校数字化教与学的资源可用性”（P10）。针对乡镇薄弱学校，政府开始加大资金投入与基础设施建设保障，如“开展城乡学校一对一帮扶、城乡人才对接等项目，试点出成效，模式再推广”（P11）、“加大智能设备与数字化资源的投入使用，争取每个班级都建设智慧课堂”（P22）。其次，企业全方位助力学校解决数字化难题。在设备维护方面，“科大讯飞等企业提供数据安全保障、网络维护以及设备常态化使用”（P19），这在一定程度上缓解了维管失重难题。在软件兼容与资源扩容方面，“各平台的兼容性、资源的精准度与多样化，以及学科内容的匹配度逐渐提高”（P33）。在学生评价方面，“企业助力学校开展学生五育综合横向评价与过程性纵向评价，实现学生、家长、教师、管理者多终端即时评价，通过智绘五育成长画像，挖掘学生多元智能”（P87）。总体来看，政府搭台铺路与企业技术支持，为加快智慧学校建设与应用推进发挥了头雁效应。

2. 家长与社会共同参与

爱普斯坦的“重叠影响域”理论指出，学校、家庭和社会共同作用于学生的健康成长[13]。在这一理念下，理想的教育体系应当是教师、家长和社会相关成员共同加入学生的教育中。在政府与企业的带动下，学校积极为智慧学校建设作内容宣传，得到了家长和社区的主动参与合作。首先，建立家校协同育人机制。如建立“一纸家校共育电子清单，让家长了解学校设置的成长目标，全面了解学生校内外活动情况”（P11）、“智慧平板让学生带回家使用，家长在家监督学生学习”（P18）、“设立家庭教育网站，制定家长行动计划，开展家长沙龙研讨、家庭教育宣讲专栏，通过打开‘校门’，联通‘家门’，让教师指导家庭，让家长助力学校”（P65）。其次，校社合作意识不断增强。学校与社区之间建立了紧密合作制度，通过学生进社区、社区进学校开展活动，如“社会公益劳动”“传统文化宣传”“科技馆展览”“职业体验”“环保宣传”等活动。可见，家庭和社会的积极参与，让学生的成长多了一把衡量的尺子。

3. 学校自我改革的需求

学校是具有适应社会发展和自我改革能力的机构[14]，人工智能进学校催生了学校多方自我改革的内生需求。第一，建立激励制度。“学校鼓励教师每学期至少开展一次智慧课堂公开课，将智慧教学公开课、教师信息化教学获奖等作为年度考核与职称评定的参考标准”（P03）。第二，加强师资培养。“学校重点培养各学科‘种子教师’，通过‘以点带面’，破解信息化教学难点，形成教师专业发展共同体”（P08），同时“邀请教育专家与技术专家把脉问诊，通过“专家引领、教师集中培训、校内外教研活动等多种方式交流研讨”（P19）。第三，多项创新举措并行。一是建立教研网络交流群，“各学科均组建信息化专业团队网络交流群，教师在群中交流困惑，相互借鉴”（P11）。二是开展智慧教研，形成了“依托任务包、创设多场景、实现个性化教学探索的新思路”（P69）。三是一对一城乡校际帮扶，“城镇学校优秀的教师定期去乡镇学校上课，或与乡村学校共上一堂课”（P80）。四是与高校人工智能专业团队合作，如“邀请人工智能学科专业人才指导学生参与创客大赛、机器人大赛、建模航模等竞赛”（P18）。学校多方面的自我改革是学校数字化发展的原动力，增加了学校全体成员共建智慧学校的自信心。

4. 技术全方位赋能

技术变革教育存在着“空间订造”“知识生产”“角色补充”等多种导向[11]。技术首先赋予网络学习空间的改善。“学校5G网络全覆盖，建有数字广播系统、会议系统、监控安防系统”（P89）、“学校建有虚拟现实与创客空间、信息化美育空间、体育空间、劳动实践基地”（P41）。其次，智慧教学实现常态化。一是数字化资源为教师赋能减负。“智慧教育平台提供了电子课件、动画、视频等优质教学资源，教师根据教学进度选择性地整合利用，开展项目式、跨学科等主题教学”。（P44）二是智能诊断性测评系统助力个性化教学。“学生当堂完成测评，通过纵横比较分析，进行准精分层再辅导、个性化作业推动与布置。”（P19）如此，学生已掌握的知识不用重复练习，教师教得更明确，学生练得更精准。三是视频教学辅助课本场景再现。“语文课本中的‘黄河颂’‘安塞腰鼓’难以描绘，而智慧课堂平台上提供的视频，让师生身临其境，感受深刻。”（P56）四是作品展示手段多样化。“作业提交形式，包括音视频录制、图片打卡等”（P11），极大地调动了学生的积极性。再者，智慧学习层面，课堂活动多元化，提高了学生参与度。如“朗读测评、生字接龙、抢答计分、同伴PK、头脑风暴等环节，激发学生学习兴趣”（P70）、“物理课堂上，通过视频观看物理现象，知识点呈现更具象，学生感知更深刻”（P08）。最后，智慧生活层面。一是助力学生智慧阅读。“学校建有开放书吧，图书系统中记录学生借阅时间、阅读时长等数据，了解学生阅读偏好，并将其推送给家长”（P09）。二是立足于学生综合发展，建设社团活动。如“开设无人机班、编程班、数绘画班等”（P89）。三是注重校园文化建设。“学校建设自己的网站、公众号、心理健康平台、家校互通，且每周推送学校特色活动”（P77）。综上所述，技术赋能智慧学校环境、教学、学习以及生活方面产生了多项应用效益。

5. 数据全过程联动

数据要素已被增设为继土地、劳动力、资本、技术之后的第五大生产要素[15]。伴随学校数字化建设与发展，学校教育数据不断丰富，实现了多场景、多部门、全流程的业务联动。第一，教与学数据实时采集，助力学生过程性评价与教师发展性评价。多所学校“建设学生成长档案系统，记录了学生基本信息、同伴研讨数据、师生交互数据等”（P03），同时“建构了教师发展性评价分析模型，对教学数据可视化与再分析，科学表征课堂真实教学情况”（P17）。第二，大数据平台助力学校多主体参与治理。“学校建立与上级教育部门互联的大数据平台，学校工作组织由单一管理走向多元治理，学校治理自动化、流程化的实现，降低了学校烦琐的工作量”（P92）。第三，大数据服务体系助力学校科学决策。企业技术支持下，“学校形成数字地图和驾驶舱，为管理者科学决策提供依据”（P33），实现了“不仅用数据说话、数据管理，更突出了数据决策、数据服务的应用优势”（P17）。可见，数据助力智慧学校在教与学评价、学校治理与决策等方面彰显着解释、诊断、决策等多重价值。

（三）未来拉力：智慧学校发展的驱动因素

校长预见下，未来学校的发展将受到创新型人才培养需求、人机协同趋势以及校园文化精神建设三方面的同向拉力。

1. 创新型人才培养诉求

未来国际竞争是人才的竞争，尤其是以创新型人才作为新时代人才强国战略的重要支撑[16]。学校教育担负着人才培养的重要使命，校长对未来创新型人才的培养具有鲜明的感知。如“当今世界是技术与创新驱动的知识社会，学校需要培养具有创新能力的创新型人才，以更好地适应快速变化的社会”（P19）、“学校不仅要培养学生的知识技能与素养，更要为学生的创新思维、创新能力发展创造条件”（P26）。数字技术助力学校发展的价值在于“利用数字工具增强学生的创造力和沟通能力”[17]。生成式人工智能扑面而来，更加印证国家、社会以及学校需要储备适应变化社会的人才。技术赋能下，学校开展的项目式学习、跨学科学习、创客教育等，为创新型人才培养模式开创了坚实的基础与良好的条件。

2. 人机协同教、学、管趋势

人机协同是指人与技术建立协作关系、协同发展的过程，或指人借助技术与世界交互、认识世界[18]。2017年，《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》指出，人工智能加速发展，呈现出深度学习、人机协同等特征。于学校而言，主要体现在人机协同教学、人机协同学习以及人机协同管理三大方面。首先，在人机协同教学方面，“智能评阅系统与智能导师系统的使用，在某种程度上变革了传统教学设计流程与范式，大大扩展了教师教学实践活动的边界”（P54）。其次，在人机协同学习方面，“自适应学习系统以及学习机器人助力学生开展知识导学、互动对话、自我测试、错题管理、错题讲解、考题推送等学习活动”（P13），学生的主体性得到较好的彰显。最后，在人机协同管理方面，“融大数据、物联网技术于一体的智能管理终端，一方面能够帮助学校管理一些重复性工作，另一方面提供更为精确的决策支持，提高学校组织管理与数据治理的应用便捷性”（P46）。人机协同不仅是教师与教师之间、教师与学生之间、师生与知识之间的协作，更容纳了师生与机器之间的协作，彰显出“人类智能”与“机器智能”良好并存的二元实践主体态势。

3. 校园文化精神的富足

技术与文化是人类智识的显性表达，更是智慧学校的“一体两面”[19]。技术支持智慧学校的底层设计，实现了数字化校园面貌的建设，文化则决定着学校建设的应用场景与价值导向。在这一点上，校长们达成了高度的共识，认为校园文化是师生精神富足的先决条件。如“校园文化是长期积淀下来的瑰宝，是学生文化知识提升与文化素质养成的良好环境”（P13）、“让传统文化与数字技术创意融合发展，通过技术赋能传统文化之美的再感受、再体验与再创造”（P17）。多数学校融合地方文化特色，开设如“多彩德育”“鱼灯制作”“竹编工艺”“机器人科学小实验”（P13）等社团文化活动等，并通过学校公众号、家校共育平台等数字化平台进行宣传。2023年6月，习近平总书记在文化传承发展座谈会上深刻指出：“在新的起点上继续推动文化繁荣、建设文化强国、建设中华民族现代文明，是我们在新时代新的文化使命”[20]。在数字化充斥的时代，社会公众对精神文明的需求越来越高，尤其是对文化艺术的需求不断增加，学校要以更加积极、开放的心态，融技术文化与传统文化于一体，为学生全面发展作好坚实铺垫。

四、结语

智慧学校并非一个时尚的概念，而是人类对未来学校的探索与创新[21]。基于校长的理性预见，研究围绕智慧学校环境、教与学、管理等层面，提出学校教育数字化未来发展进路：其一，在智慧环境方面，彰显数字场景与文化内容的共同价值。数字技术是文化演化链条的技术支撑，文化内容解码每个数字场景的育人基因，二者的有机融合是激发学生的科学思维、创新能力、审美素养、文化艺术的无限动能。其二，在智慧教学方面，促进学生由“知识学习”通达“思维创新”。借助智能环境打造基于合作学习的活动体验、基于虚实场景的具身体验、基于创客空间的生成体验，将抽象知识具象化，让学生在情境中发生知识建构，由知识通达思维。其三，在智慧学习方面，更加关注学生的个性化发展。基于智能系统，建立学习者个体数据库，绘制学习者数字画像，为持续的个性化学习提供技术支持、资源保障、实时服务以及量化的数据支持。其四，在智慧管理方面，构建“家—校—社”协同治理体系。使家长与社会参与学校教育设计、建设与管理过程，实现教育过程共商、学校基础设施共建、教育数据资源共享、学校治理共筑，形成共生共长、协同育人的新格局。