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1、终身教育背景下的移动教育与 智能学伴 贾积有博士 北京大学教育学院教育技术系 北京大学教育信息化国际研究中心 http:/ 电子邮件: 电话:010-62759992 2011年7月20日 北京大学教育技术暑期学校 内容提要 1.学伴 2.电子学伴 3.电子学伴系统希赛可 4.常规教室中的电子学伴方案 5.希赛可在中学英语教学的应用效果 6.从幼儿园到企业培训:希赛可在终身教育应用潜力 朋友 1. 学伴 古人云: 近朱者赤,近墨者黑。 志合者,不以山海为远。 结交在相知,骨肉何必亲? 海内存知己,天涯若比邻。 有朋自远方来,不亦乐乎? 独学而无友,则孤陋而寡闻。 桃花潭水深千尺,不及汪伦送我情
2、。 蒹葭苍苍,白露为霜。所谓伊人,在水一方。 1. 学伴 近人、今人和外人云: 一个篱笆三个桩,一个好汉三个帮。 向你的朋友学好,对着你的影子整装。 找一个赞美你的朋友,不如找一个挑你刺的朋友。 真正的朋友应该说真话,不管话多么尖锐. 有些人对你恭维不离口,可全都不是患难朋友 。 真正的朋友,在你获得成功的时候,为你高兴,而不 捧场。在你遇到不幸或悲伤的时候,会给你及时的支 持和鼓励。在你有缺点可能犯错误的时候,会给你正 确的批评和帮助 。 1. 学伴 调查每人对于学伴的认识 登录到课程网站,用户名和密码都是姓名 全拼(个别重名的请加1或者2): Http:/ 以后可以继续使用该网站。 1.
3、学伴 在人类的学习活动中,同等水平的伙伴之间的相互激励 和帮助是非常重要的; 而一个亦师亦友的学习伙伴,更可以对学生学习起到事 半功倍的作用。 我们称这样的师/友为真正的学习伙伴。 1. 学伴 在普通校园的传统教室中,同班同学可以成为一定程 度上的学习伙伴,但很难起到老师的作用;老师不能 兼顾每个学生的特点,只能考虑大部分学生的情况, 也不是真正意义上的学习伙伴。 回到家庭中,个别优秀的父母可以成为学习伙伴,部 分父母可以起到老师的督促、监督的作用,但是大部 分父母由于自身条件和工作、生活环境的制约,都不 可能成为真正意义上的学习伙伴。 2. 电子学伴 通俗易懂地说,是: 内事不决问?外事不决
4、问?网脑 人脑,电脑与网脑 并行,网格与云计算 2. 电子学伴 智能手机和平板电脑 2. 电子学伴 机器人:2011年全国大学生挑战杯竞赛特等奖:“给力” 机器人 2. 电子学伴 英语对话机器人。Jiyou Jia, Weichao Chen. (2008). Script Based Design for Human-Computer Dialog in Given Scenarios for English Learners. ICALT08: 739-744. IEEE. 2. 电子学伴 我们称一个计算机系统为学生的电子学伴,如果它: (1) 能够从教师的角度对学生的学个性化的针对性 的
5、建议; (2) 以朋友和伙伴的身份与学生进行交流和沟通。 这个系统可以是单纯的软件系统,也可以是硬件和软件 的结合体。 2. 电子学伴 包括硬件技术: 微机 平板电脑 智能手机 其他智能终端 机器人 2. 电子学伴 包括软件技术: 知识表示技术 数据挖掘与机器学习技术 自然语言处理(包括语音识别与合成) 专家系统 虚拟现实技术 2. 电子学伴 包括通信技术: 有线 无线 局域网 广域网 国际互联网 3G,4G 2. 电子学伴 功能: 搜集教学资源 创建学习情境 实现上机测试、自动阅卷评分、反馈 收集和分析学习者的学习行为 实现层次化、个性化和适应性教学 提高教育系统的工作效率 2. 电子学伴
6、教育系统的工作效率= 该系统中所有受教育者的智能的提高程度总和 / (该系统所耗费的教育者的人力资源总和 +该系统所耗费的自然资源总和 +该系统所耗费的时间) 2. 电子学伴 陈德怀等专家在30多年前就开始了计算机支持的虚拟学 习伙伴的研究,富有成效。 参见:C. Chou, T.-W. Chan, C. -J. Lin. Redefining the learning companion: the past, present, and future of educational agents. Computers & Education, 2003, 40 (3): 255269. 祝智庭和
7、郁晓华认为:“电子书包的引入使学生有了一 个爱不释手的智能伙伴,这个智能伙伴成为教师与学生 个体之间的第三者, 许多原本由教师承担的任务被 机器分担了或替代了”。 参见:祝智庭,郁晓华。电子书包系统及其功能建模J。 电化教育研究, 2011,(4):24-27, 34. 3. 电子学伴系统希赛可 3. 电子学伴系统希赛可 自由聊天系统 3. 电子学伴系统希赛可 单元对话模拟系统 3. 电子学伴系统希赛可 单元对话模拟系统 3. 电子学伴系统希赛可 词汇练习和测试(单机版) 3. 电子学伴系统希赛可 词汇练习和测试(网络版) 3. 电子学伴系统希赛可 词汇练习和测试(网络版) 3. 电子学伴系统
8、希赛可 词汇练习:填字游戏 3. 电子学伴系统希赛可 语法练习和测试 3. 电子学伴系统希赛可 听力练习,答案排序 3. 电子学伴系统希赛可 看图填空,有上下文线索提示。 3. 电子学伴系统希赛可 游戏化学习:闯关得分获得奖励,寓教于乐 3. 电子学伴系统希赛可 平板电脑拍照和录音上传 3. 电子学伴系统希赛可 课程管理系统 3. 电子学伴系统希赛可 系统架构 4.常规教室中的电子学伴方案 常规教室下,教师机、无线网络和平板电脑构成一 个有效的数字化学习环境。 常规 教室 学校和区域教学管理信息系统,国际互联网 学生平板电脑: 电子学伴 无线路由器/交换机 学生微机: 电子 学伴 学生笔记本:
9、 电 子学伴 教师机: 教学 管理系统 4.常规教室中的电子学伴方案 教师机(服务器)配置,不高: 硬件:2G以上内存,100G以上硬盘,CPU性能要好。 台式机或者中、高性能笔记本都可。 软件:对操作系统无特殊要求,Windows系列都可, LINUX、苹果ios等都可以。 课程管理系统: 基于开源、免费、优秀的课程管理系统Moodle (2.2以 上版本)。 我们进一步优化后放在网站上,供免费 使用。 4.常规教室中的电子学伴方案 客户机:客户机:台式机、笔记本或者平板电脑都可。 平板电脑: 芯片的集成度越来越高 中央处理单元的计算速度越来越快 内部和外部存储器的容量越来越大 联网能力越来
10、越强 输入和输出显示设备越来越便捷健康 操作系统越来越开源、免费 应用软件越来越丰富、智能、兼容性强 价格越来越易于接受 外观上越来越轻便易带 4.常规教室中的电子学伴方案 如果配备了一定的智能教学系统,平板电脑就可以 成为各级各类学生的电子学伴: 其上不仅仅可以被动地安装与课本教材配套的多媒 体电子书籍,供学生阅读、浏览和学习, 还可以主动地给学生出题目、改作业、学习建 议,甚至与学生玩教育游戏、互动交流。 电子书包电子书包的概念较强地概括了书包的功能,即学习 材料和学习工具的容器;而电子学伴电子学伴的概念全面地描述 了学习伙伴的智能性、动态性和交互性。 电子书包电子书包是一个静态的媒介,而
11、电子学伴电子学伴是一个动 态的伙伴。 4.常规教室中的电子学伴方案 在传统教室中,装配了课程管理系统的教师笔记本 或者台式机可以作为服务器,而无线路由器可以构成一 个局域的无线网络。 在教师机的支持和引导下,每个学生手中的平板电 脑都将成为这个教室学习网络的一个有机节点,可以实 现学生间的协作学习、生生交互、师生交互、即时群体 反馈等高级学习功能,并且可以免受国际互联网上的有 害的、或者与教学内容无关的内容的影响和侵蚀。 当然在有需要时,也可以通过路由器设置等措施让 学生访问国际互联网的内容。 4.常规教室中的电子学伴方案 传统课堂上,老师只有一位,而学生却有几十名; 师生之间的互动往往仅仅发
12、生在个别学生身上(很多情 况下仅仅发生在优秀学生身上),很多学生(特别是成 绩落后或者性格内向的学生)无法得到老师的充分关 照,更无法得到老师对于自己学习绩效的及时反馈和帮 助,个性化教学、因材施教和教育公平只能是纸上谈 兵。 这样,学生之间的学习成效差异就会越来越大, “为了一切学生、为了学生的一切、一切为了学生”的 教育理念就只能是一句口号而已。 4.常规教室中的电子学伴方案 在常规的教室和课时中,借助于电子学伴的教学活 动对每个同学都是机会均等的;老师可以及时检查全班 每个同学的学习情况,并及时做出教学反馈和调整;每 个学生每节课的学习成果都通过多种形式的电子文档 (文本、图形、声音、视
13、频等)保存在教师机的课程管 理系统中,日积月累,就形成了一份完整的班级学生成 长的电子档案,为开展形成性评价提供了丰富的素材。 除了课堂教学,老师可以在课上布置作业,学生下 载到电子学伴后,回家完成;再次上课时通过教室网络 提交给老师。学生的提交和老师的批改都可以快捷方便 地实现。而这些日常作业的完成情况也将成为每个学生 成长档案的一个组成部分。 4.常规教室中的电子学伴方案 基于电子学伴的数字化教室方案可以说在一定程度 上解决了四个问题: 国际互联网的负面影响:排除 网络速度和稳定性问题:和不可控制的外界因素无关 经费问题:少于传统的微机机房 电力供应问题:少于微机机房,具有一定的独立性 4
14、.常规教室中的电子学伴方案 还要面对其他五个问题: 视力影响问题:混合式学习,不抛弃书本 耐用性和维护问题:采用一定的保护措施 内容和资源:需要政府部门协调 教学效果:需要恰当的教学设计来保障,我们已有实 证研究 学校管理者和教师对新技术的接纳程度和使用程度: 综合因素 4.常规教室中的电子学伴方案 总的来说,由电子学伴组成的数字化教室能够增强 正面效益(发展师生的信息素养、改进学生的学业表 现),减少网络的负面影响,降低建设和维护成本,将 为实现高效公平的课堂教学起到重要的推动作用。 不管在经济发达还是不发达地区,这样模式都将具 有很高的性价比。在替代传统的厚重书包、减轻孩子们 的肩膀负担、
15、实现绿色校园的进程中,这种模式将具有 得天独厚的优势。 我们正在北京市大兴区的两所中学和两所小学进行 这样的教学实验。 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 在国家和省部级课题的资助和支持下,我们应用智 能技术,在全国的若干所中小学开展了课题研究。 2010年国家社科基金一般项目“智能网络系统支撑下 的中学混合式英语教学研究(10BYY036)” 2009年教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-10- 0179) 北京市教育科学规划2006年立项课题“英语模拟对话 语境教学整合与绩效评估”(CJA06167) 两项教育部课题的支持 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 系统设计、内容制作和教
16、学设计,工作量很大: 场景对话脚本设计和制作 词汇录入、整理 语法、听力题目设计和录入 题库生成 测试生成 教学设计 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 整合实施:广东,初三上,48/47人,一个学期 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 整合实施:广东,初一上/下,48/48,半个/一个学期 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 整合实施:河南,高一,48/4752/52,一个学年; 高二下,一个学期 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 整合实施:北京,初一下/初二上,37/34,一个/半个学期 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 整合实施:宁夏,初二,45/43,半个/一个学期 5. 希赛可在中学英语教学的应用效果 数