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5G时代的基础教育:机遇、挑战与发展建议

2021-12-08 10:45:54 整理发布   转载来源:网络整理/侵权必删  

作为新兴移动通信技术引领者,5G将促使基础教育领域的通信传播模式从经典的流量服务模式向全要素生态链模式转变。5G时代的来临,将为基础教育带来突破性的发展契机...《5G时代的基础教育:机遇、挑战与发展建议

作为新兴移动通信技术引领者,5G将促使基础教育领域的通信传播模式从经典的流量服务模式向全要素生态链模式转变。

5G时代的来临,将为基础教育带来突破性的发展契机。在5G技术支持下,未来科技领域的人工智能、物联网、高端机器人、3D打印、VR/AR五大核心技术将相互作用,对基础教育的变革产生强大助推力。


加持5G技术的基础教育应深耕教学模式、服务模式、治理模式以及评价模式,有力践行《教育信息化2.0行动计划》提出的促进信息技术与基础教育深度融合的发展理念。

为更好地发挥5G技术对基础教育的变革作用,推动实现教育现代化,当前我们亟须探讨5G技术将以何种方式、何种形态影响基础教育转型提质,以及5G技术带给基础教育的机遇挑战

一、5G时代基础教育迎来的机遇

当前正处在基础教育领域持续变革的关键时期。《中国教育现代化2035》强调要“加快信息化时代教育变革、提升教育质量及促进教育公平”。

5G技术将促进技术深度融入基础教育各个领域,推动教育资源、教学环境、教学空间、教学平台及办学模式等教育核心要素的持续变革与创新,为基础教育改革带来诸多机遇。

(一)高速无损耗传输,有力促进教育资源共建共享

受制于传统通信技术传播带宽小、网络不稳定等因素,以往极高清、VR、云3D、虚拟仿真等资源难以在教育网络流通,或出现资源传播耗时长、资源品质变差等现象。


凭借超高速、大连接、低延时等特点,5G技术可将云3D、虚拟仿真、VR等资源无损耗地高速传输与利用,使得教学资源的内容更加多样、形式更加丰富、流转更加便利,并实现从课程教学向“现实+线上+虚拟仿真”转变,理论讲授向“理论+实践+研讨”转变,知识传递向知识体验与知识创新转变,有力促进教学资源的共建共享。

(二)重构教学环境与空间,加快教学方式变革

5G技术高速率、低延时的特点,将促进人工智能、大数据、虚拟仿真、极高清视频、无延时直播等在教育全流程中应用,促进“人机交互、虚实结合”的教学环境创设。

新冠肺炎疫情期间,我国教育经历了从物理空间到网络空间的“迁徙”。经过疫情洗礼,师生虽已回归校园,但这种全国范围线上教学的经历将加快线上线下教育的互相融合。

借鉴“停课不停学”的宝贵经验,我们应借助5G技术全面加快网络基础设施建设,努力创建高质量智慧校园,推动物联网、云计算、虚拟仿真等技术在基础教育领域全面落地实施,并将教学空间从教室向线上线下教学空间延伸,使正式学习与非正式学习、真实与虚拟课堂等教育教学空间相互交融,加快变革学生的学习方式。


(三)助力线上教学平台交互化,促进教育质量提升

疫情期间,大规模在线教育取得一定成效,各地依托5G技术保障教育资源稳定传输,并进行了5G在线课堂、5G+全息投影、5G+4k视频传输等有益尝试,保障了学生享受优质教学资源的权利。

后疫情时代,5G还可在强调专递性的“双师课堂”上发挥更大作用。处于资源接受方的农村及偏远地区学生可享受质量上乘、画面清晰无抖动的学习资源。

此外,微型化、组网灵活的5G基站更适合优先布局教育落后地区,帮助学校开齐开足国家规定课程,并能同步学习优质的校本课程。

落后地区教师也能借助5G网络跨区域实时参与“网络名师工作室”的线上教研活动,促进教师专业发展,进而缩小校际、城乡、区域教育质量差距,提升基础教育质量。

(四)助力办学集团化,促进基础教育包容与公平

2017年,国务院颁布的《关于深入推进义务教育均衡发展的意见》明确指出:要探索集团化办学及基础教育学校间的对口帮扶。

集团化办学是促进基础教育均衡发展的重要举措,意在通过(母校)引领,帮助农村学校或资源薄弱学校(子校)共同发展。

由不同背景、不同层次、不同规模的若干学校共同组成的基础教育集团,势必存在受教育权、公共教育资源分配、教育质量及区域教育公平等矛盾。

借助5G+学生学情的大数据分析,能促进不同层次生源的相对公平分配;借助超低延时的5G+超清视频,能实现学习共同体之间师资、经费、信息、设备的共建共享,保证集团内强弱校的教育均衡发展。


二、5G时代基础教育面临的挑战

5G为基础教育大发展提供了战略机遇与应用前景。但考虑到现有的研究基础及技术应用的不确定性现状,我们仍要审慎面对5G技术与教育融合可能出现的新问题。

作为基础教育研究者,如何正确面对这些挑战将形成一系列的研究议题。5G时代教育发展面临的挑战主要体现在隐私与安全风险、师生情感交互缺失、应用研究有待加强、教师信息素养有待提升等方面。

(一)5G广泛连接下的隐私与安全风险

5G最大的优势就是凭借超高速率、低延时传递大量实时数据,其中包括教育数据、课堂教学内容、课堂教学实时图像、校园实时监控图像。

这对于提升教学质量、促进校园管理透明化等起到一定作用,但高速率的5G网络传递无死角的校园影像势必带来一定的伦理陷阱。

第一,5G带宽的增加使监控范围可遍及整所学校。学生如果时刻处在监控下,会导致其公平交流及相对平等身份的消解。学生尽管会表现得更遵守纪律,但学习效率和效果未必提升太多。

第二,5G技术的发展将使家校合作更加紧密,学生的在校行为会通过高速率的5G通道更快捷、更精确地传递给家长,甚至可以实时分享学生数据。这使得学生处于学校与家庭的双重监督之下,学生的隐私权更加难以保障。


第三,如果学校的教育网络被不法分子攻击,超高速率的5G通道将会在极短时间内泄漏大量教育数据,引发教育安全与伦理问题。

(二)教育空间拓展下的师生情感交互缺失

5G技术易于搭建网络到云端、云端到客户端、网络到客户端的三维立体教学空间。相较于传统的班级和校园,5G技术构建的三维立体教学空间更具灵活性、体验性、交互性和多元性,师生交互将更加流畅。

但在线上教学场景中,因时空分离带来的师生临场感缺失、师生情感交互困难等问题会影响教育教学效果。

因此,须重视构建有临场感的交互空间,增进师生间的情感交互,并重视利用5G促进人—机—物的立体融合,充分利用VR/AR等交互形式,切实解决在线教学空间临场感及情感互动缺失的问题,打造能够满足师生情感交互功能,并汇聚线上线下、虚拟与现实的多元交互教学空间。

(三)5G+基础教育的应用研究有待加强

5G技术对教育的重要性已得到众多专家学者的认可,但现阶段对于5G+基础教育实际应用的研究较为匮乏。


“三通两平台”建设是我国推进教育信息化的重要举措,受传统教育网络的速率限制,平台及网络通道建设仍有许多待提升之处。

目前,5G基础教育专网仍未实现大规模普及,无法发挥5G技术对各种智能技术的融合优势。教育主管部门应改造基础教育网络架构,将其升级为符合5G特点的新核心网,以充分发挥5G高速率、低延时、广带宽的优势。

此外,不同中小学校普遍以接入当地的不同运营商为组网方式。这客观上造成了教育资源的分散存储,各地教育资源之间缺乏联通性,无法最大限度地发挥5G高速传递资源的优势。最后,如何做到统一管理以及严格筛选、审核资源是应用上的又一大问题。

(四)教师信息素养有待提升

自《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》颁布以来,全国教育信息化建设取得了长足发展,中小学教师的信息素养有了较大幅度提升。

但在教学组织、课堂实施、教学管理、教学评价等方面,教师对信息技术的应用程度还不够深。面对5G时代复杂多变的教育场景、海量多元的教育数据等挑战,教师的“技术准备度”将迎来大考。


5G+AI的合力可能对教学产生两方面的影响。一是与教育深度融合,不断创新教师的教学模式;二是创新教师与学生的教育传播媒介并潜移默化地改变教师的教学理念与教学行为。

在具备基本的学科素养之外,教师还需具备数据素养、网络素养、人工智能素养、元认知素养及多媒体素养等。

(五)学生的学习适应度与健康问题

在5G技术支持的新学习场景中,以智能终端为载体的移动式、泛在式学习方式,会成为中小学生的主要学习方式。

通畅的资源交互虽可大大提升学生的学习效率和学习体验,但智能终端的使用势必对中小学生的用眼健康产生较大影响。

中小学生的用眼健康一直备受国家重视。2021年,《教育部等五部门关于大力加强中小学线上教育教学资源建设与应用的意见》指出:要在提升学生信息素养的同时,注重培养学生合理利用电子设备的习惯,注意防控近视。

如何保证智能化、泛在化的学习方式既提升中小学生的学习质量,又切实减轻他们的用眼负担,保护他们的用眼健康,是教育研究者必须重视的问题。

此外,5G技术会创新多种学习方式,学生可以有更多自主选择学习方式的权利。如何帮助学生在多种学习方式中根据自身特点选择恰当的学习方式与学习路径,也是教育研究者需要考虑的问题。


三、5G时代基础教育发展建议

为更好地抓住5G技术为基础教育带来的战略机遇,有效应对5G时代基础教育发展面临的挑战,在分析研判的基础上,我们提出5G时代基础教育发展的五项建议。

(一)提升教师的信息素养与“技术准备度”

5G时代要求学生提升信息素养,而教师的信息素养能够深刻影响学生的信息素养。目前,中小学教师的信息素养水平参差不齐,且教师信息素养的培训多流于形式。

建议对于教师的信息素养培训,一要分“小、初、高”三个层次进行有针对性的培训,满足不同学段教师的信息需求;二要采用混合式培训模式,并在对教师信息素养整体评估的基础上利用大数据进行个性化推荐;三要做好师范生的信息素养培训,帮助其打好扎实的5G信息素养基础。

(二)始终以学生为本,加强对学生学习的个性化指导

面对5G海量学习资源的浪潮,学生可能会陷入无所适从的境地。教师必须加强对学生个性化学习方法、内容、形式的指导,帮助学生学会从海量资源中筛选出有用的资源,提升学生信息识别、过滤及整合能力。


教师还要培养学生在面对海量资源时的判断力、合作力与独立思考能力,以帮助学生在自主学习的情况下实现知识内化。

此外,借助5G网络、智能终端及学习云平台,教师还应为学生提供一对一的讲解、答疑、测试、评价等服务,帮助学生在个性化学习环境下提升各项能力。

(三)加强网络教学中德育及美育渗透

因5G技术特点与教学优势,网络必将成为基础教育新的主战场。这其中包括线上线下相融合的混合式教学、师生在线远程教学或学生在线自主学习等多种形式。

德育及美育必须贯穿各类教学的全过程。教师一要以身作则,明晰在线教学必须重视德育;二要在教学设计时挖掘教材中的德育内涵;三要将德育渗透到与学生互动活动的全过程中,引导学生提升思想道德素质。

(四)加快5G基础设施建设,扩大5G+教育资源的覆盖面

目前,基础教育领域仅有少数发达地区的中小学配套了专用的5G基站,仅有部分教师拥有5G移动设备,且一般禁止学生带手机进校,这不利于发挥5G技术的优势,不利于海量的教育数据与教育资源更好地分配与聚集。


当前,亟须以升级教育专网为契机,努力扩大5G基站在教育领域的覆盖面,高质量地建设教育专网,进一步发挥5G技术在扩大教育资源覆盖面上的优势。

(五)优化资源配置,发挥5G补齐教育短板的优势

5G技术应在补齐偏远地区基础设施、师资力量薄弱等教育短板上发力。

首先,5G技术凭借“高网速、低延时”的技术特点能在以远程直播授课为主、偏远地区当地教师维护课堂秩序+课后答疑为辅的“双师课堂”上发挥作用。

并且5G基站相较于3G、4G基站,其小型化、组网灵活的技术优势更利于落后地区学校的优先布局,更利于促进“优质资源班班通”“网络学习空间人人通”的建设,这将有效地推动基础教育质量提升。

—完—

(作者王胜远系江苏省昆山市新镇中学信息技术教师、教育硕士;王运武系江苏师范大学智慧教育学院副教授;张笑系江苏省昆山市培本实验小学语文教师、教育硕士)

文章来源 :《中小学数字化教学》2021年第5期

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