К базовым теориям преобразования преподавания в цифровую эпоху: цифровая педагогика

Историческая научная статья | HUANG Ronghuai, HU Ying, LIU Mengyu, PAN Jingwen, ADARKWAH Michael. e-Education Research, 2024, 45(6), с. 14–22, 33. Кафедра первоначально опубликовала материал 23 сентября 2024 года. Сохранён исторический контекст исследования и политики.

Авторы: HUANG Ronghuai, HU Ying, LIU Mengyu, PAN Jingwen, ADARKWAH Michael

Организация: Национальный инженерный исследовательский центр киберобучения и интеллектуальных технологий, Пекинский педагогический университет, Пекин 102200, Китай.

Содержание статьи

Аннотация, ключевые слова и финансирование

Аннотация. Развитие новых технологий, включая искусственный интеллект, углубляет применение цифровых технологий в образовании. Их способность действительно повышать результаты учения и качество преподавания остаётся предметом мировой дискуссии. Особенно мало доказательств эффективности конкретных методов цифрового учения, их пригодности для разных учащихся и условий. Поэтому необходимо исследовать закономерности цифрового учения и преподавания при цифровой трансформации образования. Ключ к изменению учения — понимание того, как ему помогает технология. Механизмы можно разделить на три уровня: применение технологии, расширение способностей и сотрудничество человека и машины. Цифровая трансформация преподавания требует, чтобы технология служила эффективному обучению. Для этого необходимо учитывать три закономерности: (1) преподавание представляет двустороннюю деятельность, объединяющую преподавание и учение; (2) технология должна эффективно поддерживать обе стороны; (3) основой цифрового преподавания является цифровая педагогика. Её развитие рассматривается как основной путь комплексного преобразования преподавания в четырёх измерениях: технологически поддерживаемое глубокое учение; зелёные и устойчивые цифровые учебные среды; педагогическая практика, ориентированная на доказательства; совместное образование на основе взаимного доверия человека и машины.

Ключевые слова: технологически поддерживаемое учение; цифровая трансформация преподавания; цифровая педагогика; глубокое учение; совместное преподавание человека и машины

Финансирование: Специальный проект 2024 года по научно-технологическим инновациям и информатизации Департамента науки, технологий и информатизации Министерства образования — «Создание демонстрационных зон умного образования».

I. Введение

С начала XXI века мировые научные и технологические инновации переживают беспрецедентно интенсивный и активный период[1]. Цифровые технологии становятся ведущей силой фундаментального изменения и всестороннего преобразования способов мышления, организационных структур и функционирования общества[2]. Быстрое развитие ИИ, представленного ChatGPT, Gemini и другими технологиями, вызвало широкую образовательную дискуссию. Использование новых технологий для изменения образовательных экосистем, управления, среды и моделей преподавания привлекает внимание разных общественных групп. Однако вопрос о реальном улучшении учения и качества преподавания остаётся спорным. Всемирный доклад по мониторингу образования 2023 года «Технологии в образовании: инструмент на чьих условиях?» рассматривает мировую практику и отмечает серьёзную нехватку надёжных, беспристрастных доказательств воздействия, хотя в отдельных обстоятельствах технологии улучшают учение[3]. По мере расширения всеобщего образования всё важнее становятся качество, справедливость, актуальность и эффективное учение. Международное сообщество развивает повестку, ставящую эффективное учение и приобретение необходимых знаний, навыков и способностей в центр Цели устойчивого развития 4.

Мировая образовательная ситуация сложна и одновременно сталкивается с экономическим кризисом и кризисом учения. В этих условиях ЮНЕСКО провела в октябре 2023 года экспертную встречу по наукам об учении. Встреча положила начало глобальному сетевому альянсу и сообществу, изучающим и применяющим закономерности цифрового учения в трансформации образования. Их интересы включают улучшение результатов посредством переосмысления и внедрения инноваций, а также создание эффективных сред и стратегий на основе цифровых технологий, чтобы предложить альтернативные или новые модели учения[4]. Несмотря на широкое использование программ и платформ, методологическая система преподавания цифровой эпохи остаётся неясной. Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш в заявлении о видении преобразования образования подчеркнул необходимость обновления программ, педагогики и учебных процессов для подготовки учащихся к быстро меняющемуся миру[5]. Однако доказательства эффективности методов, их пригодности для разных групп и ситуаций по-прежнему ограничены. Необходимо глубже исследовать закономерности преподавания и учения и понять, как их природа позволяет реализовать пользу цифровых технологий и продвинуть трансформацию преподавания.

II. Механизмы цифрового преобразования учения: как технология помогает учиться

Для повышения результативности образовательных технологий необходимо уточнить основной принцип: логика их применения определяется лежащими в основе принципами — какие образовательные проблемы должна решать технология и каким образом[6]. Реальный эффект требует разумного использования на основе исследования фундаментальных закономерностей преподавания и учения. Технологически поддерживаемое учение (TEL) — междисциплинарная область, объединяющая теорию и практику педагогики, информатики, психологии, когнитивных наук и взаимодействия человека с компьютером. Она охватывает комплексную цифровую поддержку учащихся, включая оценивание, наставничество и сопровождение, а также веб- и компьютерное учение, виртуальные классы и среды, цифровое сотрудничество[7]. Быстрое развитие расширяет ситуации применения: открытые онлайн-курсы, мобильное и смешанное учение. Технологически обогащённые среды создают новые возможности.

Учение означает относительно устойчивое изменение поведения, способностей и психологических склонностей в результате опыта[8]. Разумное использование технологии способствует учению, поскольку изменяет опыт учащегося и тем самым структуры знаний, поведения и способностей. TEL подчёркивает поддержку и содействие деятельности учащегося. Как субъект учения учится во взаимодействии с технологией? Как благодаря ей меняются его способности, познание и мышление? Ответ требует более глубокого исследования механизмов технологической поддержки учения.

Согласно различению фундаментальных и прикладных исследований у Стокса в книге «Квадрант Пастера: фундаментальная наука и технологические инновации», изучение механизмов TEL относится к фундаментальному исследованию, ориентированному на применение[9]. Это означает, во-первых, что исходной точкой служат реальные образовательные практики и конкретные ситуации; во-вторых, что необходимо исследовать внутренние механизмы, переходя от явлений к их сущности. Поэтому требуются систематическое рассмотрение реальных ситуаций и полей практики и изучение отношений человека и технологии.

Феноменолог и философ техники Дон Айди (Don Ihde) исследует отношения человека и технологии через их реальные, сложные связи с контекстом. Он выделяет четыре типа: воплощение, герменевтические отношения, инаковость и фоновые отношения[10]. При воплощении человек особым образом включает технологию в опыт, воспринимает через неё и тем самым изменяет восприятие и телесные ощущения[10]. Технология достигает наибольшей «прозрачности», словно входит в восприятие и становится частью тела. В герменевтических отношениях технология и мир образуют целое: человек понимает мир, интерпретируя его технологическое представление. Например, документальный фильм позволяет узнать место, где человек не бывал. В отношениях инаковости технология выступает отличным от человека объектом, к которому необходимо обращаться осознанно. В фоновых отношениях повсеместные технологии окружают человека, словно «технологический кокон»[11]. Он порождает тесное сотрудничество: технологии присутствуют во всём учении, но погружённый в них человек перестаёт их замечать. Фоновые технологии меняют гештальт-структуру опыта; проявляясь через отсутствие, они могут тоньше и косвенно влиять на способы переживания мира[10].

Классификация и рассуждения Айди дают важные ориентиры для исследования механизмов TEL. Разные технологии, входя в учение, устанавливают разные отношения с учащимися и создают разные эффекты и ценность. Как показано на рисунке 1, механизмы можно разделить на три уровня: применение технологии, функциональное расширение и сосуществование человека и машины.

Полное описание рисунка 1: три механизма, технологии и ценность

Три цилиндрических уровня показывают переход от применения технологии к функциональному расширению и сосуществованию человека и машины. Слева указаны формы технологий, справа — их ценность. Это концептуальная модель статьи, а не график измеренных величин.

1. Применение технологии (инструмент)
   • Формы: аудио и видео, компьютеры и сети.
   • Взаимодействие: осознанное использование; освоение приёмов и навыков в процессе применения.
   • Ценность: улучшение аудиовизуального опыта и способности эффективно действовать.
2. Функциональное расширение (усиление)
   • Формы: носимые устройства и высокоинтерактивные цифровые инструменты.
   • Взаимодействие: неосознанное использование; постоянное применение и перестройка в конкретных ситуациях.
   • Ценность: усиление телесного восприятия и когнитивных способностей.
3. Сосуществование человека и машины (поле)
   • Формы: интеллектуальные технологии и цифровые интеллектуальные сетевые среды.
   • Взаимодействие: взаимная адаптация; создание и развитие мышления во взаимодействии человека и машины.
   • Ценность: расширение мозгового познания и мышления.

Первый уровень — применение технологии. Она преимущественно служит внешним инструментом или средством помощи учению. Примеры — традиционные аудиовизуальные технологии, компьютеры и сети. Их использование является «осознанной» деятельностью: учащемуся необходимо специально изучать и исследовать инструмент, прежде чем применять его эффективно. Учась в процессе использования, он постепенно приспосабливается и осваивает необходимые приёмы и навыки. Инструменты улучшают аудиовизуальный опыт и способность результативно действовать.

Второй уровень — функциональное расширение. Технология усиливает или расширяет телесные функции и способности учащегося, позволяя выполнять ранее невозможные задачи либо повышать эффективность и результаты. Это может улучшать обработку информации, память, сенсорный опыт, коммуникацию и сотрудничество. Сюда относятся носимые технологии и высокоинтерактивные инструменты: VR/AR, умные браслеты, интерактивные учебные платформы. Использование становится «неосознанным»: полностью включённая в деятельность и возможности учащегося технология отступает из центра внимания. Человек воспринимает через неё, не замечая самого средства, и телесное восприятие меняется. Такой способ возникает лишь через постоянное использование в конкретных ситуациях, перестраивающее восприятие. Когда технология «отступает», становятся возможны качественные учебные действия[12]. Инструменты усиливают телесное восприятие и когнитивные способности.

Третий уровень — сосуществование человека и машины. Технология становится повсеместным фоном, незаметно входит в повседневность и создаёт новое технологическое поле. Это прежде всего интеллектуальные технологии и цифровые интеллектуальные сетевые среды. Во взаимодействии с учащимся технология сама выступает важным участником: она не только связывает человека и содержание, но и создаёт всю экосистему этой связи. Использование становится «взаимной адаптацией». Учащийся и технология приспосабливаются друг к другу и сотрудничают, а технология становится партнёром, совместно создающим и развивающим мышление. Так расширяются возможности мозгового познания и мышления.

Рассмотрение этих механизмов яснее показывает значение и влияние технологии в учении. Её дальнейшее цифровое и интеллектуальное развитие существенно изменит образовательные представления: о совместном создании и распространении знаний, об учении как конструировании через интеллектуальные связи, об интегрированных открытых программах и о преподавании как сотрудничестве человека и машины[13]. Однако современное образование во многом сохраняет черты индустриальной эпохи. Системы ограничены стандартными экзаменами и едиными программами; учитель продолжает доминировать в классе, а цифровые навыки, активное учение, творчество и другие основные компетенции учащихся развиты недостаточно. Поэтому после уточнения образовательной цели технологии и её механизмов необходимо понять, как она может служить эффективному преподаванию.

III. Цифровая педагогика как ядро трансформации преподавания

Науки об образовании стремятся сформулировать подходящие, эмпирически подтверждённые принципы и определить наиболее эффективные методы. Важная задача педагога — изменять учащихся с помощью разных действенных методов[14]. Преподавание цифровой эпохи требует внимания к комплексной трансформации и к тому, как технология включается в эффективное преподавание и служит ему. Цифровому изменению и совершенствованию подлежат все элементы: цели подготовки, содержание, модели, оценивание, способности педагогов и учебные среды. Технология играет ключевую роль, создавая новые идеи и практики, интеллектуальные цифровые среды, расширяя привычные границы и возможности преподавания и учения. Подобно тому как преобразование учения должно следовать его закономерностям, успешная трансформация преподавания зависит от соблюдения фундаментальных принципов и существенного положительного влияния на основные элементы.

1. Преподавание — двусторонняя деятельность преподавания и учения

Китайское понятие преподавания встречается в «Сюэцзи», или «Записках об учении», в утверждении о первенстве преподавания и учения при создании государства и управлении народом. Его основной смысл включает передачу знаний и их усвоение, то есть деятельность обеих сторон[15]. Место учителя и ученика как двух основных субъектов давно вызывает острые историко-педагогические споры. Сформировались две существенно разные концепции: образование, центрированное на учителе, и образование, центрированное на ученике.

Гербарт и Каиров представляют, в частности, концепцию с центральной ролью учителя. Её сторонники видят в педагоге рулевого: умственное развитие ученика зависит прежде всего от тщательно спроектированного преподавания и конкретного руководства. Большое значение придаётся авторитету и абсолютному управлению процессом, а ученику предписывается пассивное положение по отношению к учителю[16]. Концепцию с центральной ролью ученика представляют Коменский, Руссо и Дьюи. Коменский отмечает значительные успехи человека благодаря самообразованию[17]; Руссо — собственные способы детского восприятия, мышления и чувствования[18]; Дьюи предлагает заменить центрированность на учителе и учебнике центрированностью на ребёнке[19]. Эта концепция понимает детское развитие как естественный активный процесс. Учитель направляет интересы и удовлетворяет индивидуальные потребности, а не вмешивается непосредственно в учение.

В действительности преподавание следует рассматривать как двустороннее взаимодействие учителя и учеников, а не одностороннюю передачу с центром только на одной стороне. Деятельность учащегося — учение — и деятельность учителя — преподавание — образуют две параллельные, объединённые системы, на которых держится обучение[20]. Закономерности индивидуального развития требуют освоения ребёнком знаний предыдущих поколений. Это невозможно без помощи знающих людей и собственной активной работы. Образование должно опираться на детский опыт, тогда как педагог проектирует значимые личные переживания и руководит коллективной деятельностью[21]. Преподавание и учение нельзя разрывать: они самостоятельны, но тесно едины и взаимно поддерживают друг друга. Учение направляется преподаванием, а преподавание служит учению[22]. Их объединённая двусторонняя деятельность должна всегда оставаться сущностью обучения.

2. Роль технологии — эффективно поддерживать преподавание и учение

В двусторонней деятельности преподавание учителя и учение ученика взаимодействуют. Различные способы взаимодействия создают разные формы обучения. Любая деятельность включает цели, содержание, методы, средства и организационные формы; различия этих элементов, их структуры и связей меняют преподавание[15]. В современной системе учителя, учащиеся, учебные средства и содержание образуют органическое целое с устойчивой структурой — структурой обучения[23]. Это относительно общий концепт, отражающий стабильные отношения между основными элементами в рамках определённой образовательной теории. Он не зависит от конкретного содержания и учащихся и потому может служить аналитическим основанием устойчивых форм преподавания. Исходя из единства преподавания и учения, цифровое преподавание в статье понимается как форма, организованная вокруг учителя и ученика как двух субъектов.

Технология играет ключевую роль в эффективной поддержке преподавания и учения во время цифровой трансформации. Учителям она предоставляет больше ресурсов и инструментов для гибкого проектирования курсов и деятельности и своевременной корректировки по данным учащихся, возвращаемым платформами. Учащиеся могут активнее участвовать, самостоятельно работать с онлайн-ресурсами согласно интересам и способностям. Совместные и социальные инструменты упрощают общение с педагогами и сверстниками, развивая управление собственным учением и решение проблем.

Широкое и глубокое применение новых технологий существенно меняет образовательные идеи, среды, методы преподавания и способы учения. Во-первых, идеи цифровой эпохи должны выделять активное и глубокое учение, готовность к будущему обществу и основные компетенции: творчество, перенос знаний, взаимодействие с реальностью и решение проблем. Во-вторых, интеллектуальные среды облегчают учение, повышают вовлечённость и эффективность, регистрируя процессы, распознавая ситуации, связывая сообщества и воспринимая окружение[24]. Запись реального поведения при освоении знаний, взаимодействии в классе и групповом сотрудничестве даёт важную основу точного оценивания. В-третьих, способы учения должны учитывать развитие инстинктов и способностей, высшие когнитивные цели и глубокое учение. Эффективность неотделима от свободного развития собственных когнитивных закономерностей, интересов и инстинктов. Наконец, педагогу необходимо использовать технологию для гибких разнообразных методов, улучшающих участие и опыт и укрепляющих связи между знаниями. Особое внимание требуется проектированию деятельности, развивающей решение проблем и высшее мышление через сотрудничество и совместное исследование.

Эффективная технологическая поддержка фундаментально изменяет элементы преподавания и создаёт новую устойчивую цифровую форму с учителем и учеником как двумя субъектами. Она включает четыре измерения — идеи, учителей, учащихся и среду — и семь элементов: образовательные идеи, содержание, организацию класса, учебную деятельность, стратегии, пространства, а также учебные медиа и цифровые инструменты. Эта структура может служить аналитическим основанием технологически поддерживаемого преподавания (рисунок 2). С её помощью можно установить, изменяет ли цифровое применение формы элементов эффективного преподавания и создаёт ли отличную от традиционной цифровую педагогику, то есть происходит ли подлинная трансформация.

Полное описание рисунка 2: четыре измерения и семь элементов

В центре находятся эффективные преподавание и учение. Внешнее кольцо разделено на идеи, учителей, учащихся и среду и содержит семь пронумерованных элементов. Учебные медиа и цифровые инструменты вместе образуют седьмой элемент, как и в таблице 1.

1. Идеи
   • 1. Образовательные идеи
2. Учителя
   • 2. Учебное содержание
   • 3. Организация класса
3. Учащиеся
   • 4. Учебная деятельность
   • 5. Стратегии учения
4. Среда
   • 6. Учебные пространства
   • 7. Учебные медиа и цифровые инструменты

3. Основой цифрового преподавания является цифровая педагогика

Основная цель цифровой трансформации — внедрять технологии в повседневное преподавание, совершенствуя процессы, эффективность и качество и готовя высококвалифицированных творческих людей[25]. Речь не просто о переходе от традиционного преподавания к использованию цифровых средств, а о глубоком изменении инструментов, идей, среды и способов преподавания и учения. Поэтому решающим является возникновение устойчивой цифровой педагогики. Предложенная аналитическая структура позволяет сравнить педагогику традиционного применения технологий и инструментов с цифровой педагогикой трансформации (таблица 1) и уточнить основные черты идеального эффективного преподавания цифровой эпохи.

Полный текст таблицы 1: сравнение семи элементов

Сохранены семь строк, три столбца и 35 описаний. Учебные медиа и цифровые инструменты образуют один элемент. Таблица прокручивается по горизонтали с клавиатуры; заголовки строк и столбцов связаны с ячейками.

Таблица 1. Педагогика в контексте применения технологий и инструментов и цифровая педагогика

Элемент эффективного преподавания	Педагогика в контексте применения технологий и инструментов	Цифровая педагогика
Образовательные идеи	Учитель — центр знаний и управляет учением учащихся. Учащиеся пассивно получают знания.	Сочетаются руководство педагога и субъектность учащегося: учитель направляет процесс, а ученик активно учится. Преподавание определяется интересами, инстинктами и способностями; учащиеся самостоятельно создают смысл из информации и опыта.
Содержание	Неизменные учебники. Содержание в виде текста, изображений, аудио или видео.	Контекстное и персонализированное содержание. Ресурсы VR/AR и виртуальных экспериментов. Редактируемые и перерабатываемые учебники на основе графов знаний.
Организация класса	Группировка по возрасту и знаниям, фиксированные время и место занятий. Преимущественно изложение: лекции, демонстрации, вопросы и задания.	Групповое сотрудничество и преподавание. Смешанные очные и онлайн-форматы, синхронное и асинхронное преподавание. Процессные данные используются как доказательства для улучшения организации занятий.
Учебная деятельность	Учитель полностью контролирует класс и деятельность. Обратная связь обычно поступает через экзамены или итоговое оценивание. Очная деятельность и общение.	Свободное развитие общения, конструирования, исследования и выражения. Персональные планы; обратная связь на основе данных и доказательств, групповая работа и самостоятельное исследование.
Стратегии учения	Повторное чтение, заучивание и самопроверка. Обычно самостоятельное выполнение задач с малым сотрудничеством.	Визуализация мышления для организации знаний и самоконтроль учения. Цифровое управление ресурсами и временем. Проектное, исследовательское и совместное учение.
Учебные пространства	Постоянные классы с фиксированной расстановкой столов и стульев. Оборудование с ограниченными функциями, интерактивностью и гибкостью.	Интеллектуальные среды, гибкое сочетание пространств и автоматическая настройка температуры и света. Технологически обогащённые пространства, например виртуальные или смешанные классы.
Учебные медиа и цифровые инструменты	Текст, графика, аудио, видео и слайды. Веб-приложения.	Интеллектуальные устройства: планшеты, роботы и носимая техника. Надёжные ресурсы: цифровые сайты и материалы AIGC. Технологическое участие: сотрудничество человека и машины. Средства общения, конструирования, выражения и творчества. Цифровые учебники с динамическим обновлением и своевременной записью траекторий взаимодействия.

1. Образовательные идеи, ориентированные на развитие ученика

Образовательные идеи кратко выражают ценности преподавания и понимание внутренних закономерностей учебной деятельности. В цифровую эпоху они касаются того, как технология может лучше поддерживать развитие учащегося. Педагогу необходимо понимать когнитивное развитие детей и учитывать его закономерности, их инстинкты и способности. Как отмечает Дьюи, собственные инстинкты и способности ребёнка дают материал и исходную точку образования, которое должно начинаться с изучения его энергии, интересов и привычек[26]. Ускорение технологических и социальных изменений требует быстро осваивать значительные знания и навыки, развивать разные способности и активно участвовать в общественной жизни. Поэтому необходимо уделять больше внимания инициативе ученика: активное учение делает преподавание эффективнее[20]. Следует также развивать глубокое учение, готовность к будущему обществу и основные компетенции, особенно творчество, перенос знаний, взаимодействие с реальностью и решение проблем.

2. Учебное содержание и организация класса

Выбор содержания и организация класса — два ключевых элемента работы педагога. Они должны соответствовать задачам содействия учению. Учебное содержание представляет структуру или систему знаний, способностей, идей, эмоций и других компонентов[20]. Цифровая трансформация создаёт новые формы: аудиовизуальные материалы, VR-игры, виртуальные эксперименты и другие носители. Новые учебники на основе графов знаний извлекают и связывают знания разных дисциплин, позволяя заново объединять и перерабатывать ресурсы[27]. Они поддерживают смешанное обучение в разных ситуациях, анализ поведения на основе больших данных, точное преподавание и персонализированное учение.

Организация класса означает способы объединения учащихся и взаимодействия с ними, включая порядок деятельности и распределение времени[15]. Наиболее типичная традиционная форма — постоянный класс, где учащиеся сгруппированы по возрасту и уровню знаний и изучают фиксированное содержание в установленное время. Это ограничивает их самостоятельность и субъектность, препятствуя активному учению и творческому мышлению. Цифровая трансформация разнообразит организацию: групповое сотрудничество и преподавание в физическом классе, смешанные форматы, синхронные и асинхронные онлайн-занятия. Углубление применения ИИ и больших данных также способствует доказательному преподаванию. Педагоги должны уметь использовать данные как основание организации и проведения занятий.

3. Учебная деятельность и стратегии учения

Деятельность и стратегии — важнейшие элементы учения. При проектировании деятельности необходимо учитывать интересы, мотивацию и инстинкты учащихся. Её эффективность зависит от соответствия физическому и психологическому развитию, прежним знаниям, индивидуальным особенностям, склонностям и готовности к учению. Дьюи предлагает оценивать деятельность по её единству либо разделённости[26]. Если ученик воспринимает её только как принудительное задание, учение прекращается вместе с внешним давлением. Другая крайность — постоянная внешняя стимуляция интересом, превращающая обучение в чрезмерное развлечение и ослабляющая внимание, волю и сосредоточенность искусственными интересами. Обе формы являются «разделённой деятельностью» и растрачивают дарования и способность учиться[26]. Хорошая деятельность сохраняет согласованность изучаемых фактов или действий с растущим «я» учащегося и развивает необходимые для роста инстинкты[26]. Дьюи выделяет общение, конструирование, исследование и художественное выражение[26]. Эффективная деятельность должна поддерживать их свободное развитие с помощью сочетания цифровых технологий.

Стратегии учения — сложные планы, которые учащийся намеренно и осознанно составляет для повышения результативности и эффективности процесса. Они необходимы для эффективного учения[28]. Полезны четыре группы. (1) Когнитивные стратегии: дать основу для размещения изучаемых понятий и использовать концептуальные и мыслительные карты для связей между знаниями. Чёткая полная обратная связь улучшает учение, особенно когда ученик понимает причины верных и неверных ответов[8]. Инструменты немедленной обратной связи и оценивания позволяют своевременно понимать и корректировать результаты. (2) Метакогнитивные стратегии: направлять самоконтроль, включая цели, выбор методов, наблюдение и управление познавательной деятельностью, корректировку по обратной связи и управление мотивацией. (3) Управление ресурсами и временем: составлять разумные планы, эффективно использовать периоды наилучшей работоспособности, применять цифровые средства для сотрудничества и получать взаимную пользу через общение и совместное решение проблем. (4) Перенос знаний: создавать исследовательские проблемные ситуации, поощрять применение знаний одной дисциплины в других и развивать перенос в ходе решения задач[8].

4. Цифровые учебные среды

Цифровые среды включают учебные пространства, медиа и инструменты. Исследования показывают существенную зависимость успеваемости от функций пространства[29], которые меняют способы работы с предметным содержанием. В традиционном пространстве преобладают слушание и запоминание: выполнение инструкций, повторение определений и формул, заучивание теорий и регулярные упражнения. В интеллектуальных, гибко организованных и технологически обогащённых пространствах учащиеся чаще связывают, конструируют и создают идеи, участвуют в групповых обсуждениях. Они склонны к сотрудничеству, объединяющему части и новые идеи[30]. Поэтому цифровые пространства должны обеспечивать погружение и соответствовать персональным потребностям. Им нужны гибкие изменения для сотрудничества, исследования и решения проблем, а также поддержка мобильного и повсеместного учения.

Преподавание, спроектированное для эффективного учения, может передаваться разными медиа — сочетаниями объектов или систем, доставляющими учащемуся сообщения и другие учебные стимулы[31]. Цифровые медиа и инструменты расширяют возможности. Технологическая революция меняет образовательный опыт, освобождая учение от ограничений места и времени. Интеллектуальные и носимые устройства создают разнообразный перцептивный опыт. Надёжные ресурсы, сайты и инструменты поддерживают общение, конструирование, выражение и творчество. Сотрудничество педагогов, учащихся и ИИ меняет их роли и открывает новые возможности преподавания.

IV. Развитие цифровой педагогики как основной путь комплексного преобразования преподавания

Педагогика включает основные принципы и методы преподавания. Это система практик, постепенно сформированная для удовлетворения общественных потребностей в подготовке людей в определённых условиях[32]. Цифровое преподавание опирается на неё. По мере трансформации её развитие становится основным путём комплексного изменения и требует постоянного внимания и исследований. Опираясь на тенденции образовательных идей, сред и способов преподавания и учения, статья предлагает поставить в центр цифровой педагогики эффективное преподавание и глубокое учение. Оптимизация цифровой среды — её основание, ресурсы и новые технологии — средства, эффективная практика — цель. Выделены четыре измерения (рисунок 3): технологически поддерживаемое глубокое учение для результативного использования ресурсов и инструментов; зелёные и устойчивые среды с надёжностью, интеллектуальными связями и интеграцией; практика, ориентированная на доказательства и реализующая центральную роль учащегося на основе объяснимых данных; совместное образование с взаимным доверием человека и машины, позволяющее объединить эффекты сотрудничества и взаимодействия.

Полное описание рисунка 3: четыре измерения развития

В центре находится цифровая педагогика. Внутреннее кольцо обозначает учение с центральной ролью учащегося, технологически обогащённое учение и надёжную цифровую среду, соединённые с центром стрелками. Пересекающиеся кривые сверху связывают глубокое учение. Внешний текст объясняет четыре измерения.

1. Технологически поддерживаемое глубокое учение
   • Развивать цифровые способности учащихся для эффективного использования инструментов и ресурсов в глубоком учении.
2. Зелёные и устойчивые цифровые среды
   • Создавать среды, объединяющие подходящие технологии и улучшающие опыт преподавания и учения.
3. Практика, ориентированная на доказательства
   • Использовать доказательные методы и качественные цифровые ресурсы для эффективного учения.
4. Совместное преподавание с взаимным доверием человека и машины
   • Поощрять сотрудничество и взаимодействие человеческих учителей и надёжных систем ИИ для оптимизации преподавания.

1. Технологически поддерживаемое глубокое учение

Глубокое учение предполагает поиск скрытого смысла материалов и опыта через анализ, сопоставление, воображаемую реконструкцию и самостоятельное мышление[33]. Поверхностное учение больше сосредоточено на простом описании содержания[34]. Глубокое учение развивает высшее мышление и основные компетенции, особенно способности учиться, качества мысли и их перенос и применение[35]. Педагогу требуется глубокое понимание знаний, разумное распределение содержания и проектирование деятельности. Учащийся должен лично практиковать, переживать опыт и исследовать, совершенствуя когнитивные структуры и решение проблем. Развитие цифровых сред позволяет создавать более подлинные и привлекательные ситуации, усиливающие мотивацию и интерес, решение проблем, совместное исследование и глубокую рефлексию в реальном контексте. Учителям следует применять цифровые модели для самостоятельного учения, группового исследования и сотрудничества, используя ресурсы и инструменты для общения, выражения, конструирования и творчества.

Для этого необходимы три аспекта. Первый — совместное преподавание человека и машины с участием педагогов и учащихся. Цифровые среды позволяют сосуществование и сотрудничество; человеческие учителя и машины должны взаимодействовать как целое ради общих целей и лучших результатов[36]. Второй — цифровое преподавание педагогов: полное использование технологий и ресурсов при подготовке, выбор подходящих стратегий и методов, поддержка и обогащение класса, оценивание по данным реального времени и своевременная корректировка планов[37]. Третий — цифровое учение учащихся: активное применение технологий для совместной и самостоятельной работы, глубокое конструирование знаний через общение, сотрудничество и обмен опытом, а также планирование, наблюдение, рефлексия и оценивание собственного продвижения ради автономии и личного развития.

2. Зелёные и устойчивые цифровые учебные среды

Интеграция интеллектуальных цифровых технологий приносит удобство, но также риски этики данных, алгоритмические чёрные ящики и другие проблемы[38]. Безопасные надёжные среды необходимы учителям и учащимся; зелёные и устойчивые среды должны улучшать образовательный опыт. Во-первых, они должны соответствовать безопасности, образовательной этике и нормативным требованиям. Работа с платформами, приложениями и ресурсами требует стабильной инфраструктуры, быстрого надёжного соединения, нормального функционирования оборудования и серверов. Во-вторых, необходимы механизмы защиты: шифрование, аутентификация, контроль доступа и фильтрация содержания для безопасности личных сведений и учебных данных. В-третьих, нужны стабильность, надёжность и масштабируемость. Преподавание зависит от компьютеров, планшетов, сетей и другой инфраструктуры, которая должна выдерживать множество одновременных пользователей без нарушения занятий. Среда должна также расширяться вслед за ростом пользователей и изменением технологических потребностей.

3. Педагогическая практика, ориентированная на доказательства

Доказательная ориентация — ценность, предполагающая научность и профессионализацию практики, представление об управлении ею на основе доказательств и способ решения практических проблем[39]. Расширение применения систем управления учением (LMS), адаптивных платформ, учебной аналитики и анализа данных позволяет регистрировать процессы и переходить от субъективного преподавания, основанного на опыте, к преподаванию на основе процессных учебных данных. Педагоги используют доказательства для точного выявления и решения основных проблем, инновационного применения ресурсов и непрерывного улучшения результатов. Практика включает доказательную аналитику и организацию преподавания. Аналитика использует сбор, измерение, анализ и визуализацию для систематического извлечения потенциально ценных закономерностей из многочисленных данных. Следует искать лучшие и наиболее подходящие доказательства, собирать и анализировать мультимодальные данные в реальном времени для понимания подлинных достижений учащихся. Анализ поведения педагогов в классе помогает понять их собственную работу и улучшить преподавание и учение. Доказательная организация требует проектирования стратегий и деятельности в соответствии с лучшими практиками, поддержанными анализом, их реализации и оценивания эффектов. Это помогает учащимся достигать целей и повышать результаты, а педагогам — постоянно улучшать качество и эффективность практики.

4. Совместное преподавание на основе взаимного доверия человека и машины

В интеллектуальную эпоху педагоги будут сотрудничать с ИИ, используя точные, своевременные и персонализированные ресурсы для усиления субъектной роли учащихся. Это поможет развитию цифрового интеллекта, способностей устойчивого развития, самоидентичности и интеграции личности, а также мышления, этических представлений и ценностей, необходимых для взаимодействия с машиной. Роль учителя изменится: от передачи знаний к конструированию ситуаций, организации и сопровождению учения. Больше внимания будет уделяться творческим и вдохновляющим занятиям, эмоциональному общению, индивидуальной поддержке и содействию учению. ИИ сможет выполнять заменимые процедурные задачи: представлять содержание, обеспечивать взаимодействие и учебное сопровождение[13]. Сотрудничество должно учитывать физическое и психическое здоровье и когнитивное развитие учащихся, а также профессиональные потребности педагогов. Оно должно быть надёжным, управляемым, прозрачным, объяснимым, инклюзивным и справедливым, обеспечивая качественное применение образовательного ИИ и взаимодействие[40]. При этом используются многочисленные частные данные и чувствительные сведения, а их сбор, применение и распространение могут создавать угрозы безопасности[36]. Необходимо соблюдать соответствующие законы и правила приватности и формировать стандарты и процессы соответствия для защиты данных педагогов и учащихся. Разработчикам интеллектуальных агентов следует исходить из интересов человека, учитывать разные потребности, взгляды и цели, использовать разнообразные репрезентативные обучающие данные и избегать дискриминации и смещений, чтобы агенты справедливо и эффективно служили системе преподавания.

V. Заключение

В новой волне научно-технологической революции стремительное цифровое развитие радикально меняет мышление и функционирование общества. Перепроектирование эффективного преподавания с помощью технологий — ключевой вопрос трансформации образования. Поскольку их главная роль заключается в улучшении учения, важно понимать механизмы: применение технологии, функциональное расширение и сосуществование человека и машины. Они показывают углубление взаимодействия от осознанного использования к неосознанному и взаимной адаптации. Как прикладной инструмент технология требует специального изучения и постепенного приспособления; как функциональное расширение усиливает восприятие и познание; при сосуществовании создаёт новые среды и сотрудничество, расширяющие мозговое познание и мышление.

Эффективная технологическая поддержка требует комплексного цифрового изменения основных элементов преподавания. Оно является двусторонней деятельностью в целостной структуре учителей, учащихся, идей и среды. Эффективное преподавание следует этой структуре и включает семь элементов: образовательные идеи, содержание, организацию класса, деятельность, стратегии, пространства, а также учебные медиа и цифровые инструменты. Когда технология преобразует эти элементы эффективной практики, возникает отличная от преподавания в традиционной информационной среде форма — цифровая педагогика, означающая реализацию цифровой трансформации.

Цифровая трансформация преподавания глубоко затрагивает идеи, среды и способы преподавания и учения. Её ориентиры — эффективное преподавание и глубокое учение; основание — оптимизация среды; средства — ресурсы и новые технологии; цель — действенная практика. Она проявляется в технологически поддерживаемом глубоком учении, зелёных и устойчивых средах, доказательной практике и совместном образовании на основе взаимного доверия человека и машины. Цифровая педагогика представляет методологическую систему подготовки людей интеллектуальной эпохи. Она может продвигать трансформацию преподавания и обновлять образовательные формы, создавая ориентированную на человека, эффективную и устойчивую цифровую экосистему.

Литература

Сохранены все 40 источников, их языки и журнальный порядок. Цитаты ведут к источникам, а номера источников возвращают к первой цитате. Адреса сайтов приведены отдельно; исторические даты обращения сохранены.

1. [1] 习近平. 努力成为世界主要科学中心和创新高地[EB/OL].（2021-03-15）[2024-02-05].

   https://www.gov.cn/xinwen/2021-03/15/content_5593022.htm

2. [2] 怀进鹏.数字变革与教育未来——在世界数字教育大会上的主旨演讲[J].中国教育信息化，2023，29（3）：3-10.
3. [3] UNESCO. Global education monitoring report，2023：technology in education：a tool on whose terms?[EB/OL].[2024-03-13].

   https://www.unesco.org/gem-report/en/technology

4. [4] UNESCO. UNESCO expert meeting on the learning sciences | Unesco[EB/OL].（2023-08-11）[2024-01-13].

   https://glhconnect.unesco.org/unesco-expert-meeting-learning-sciences

5. [5] United Nations. Transforming education：an urgent political imperative for our collective future[EB/OL].[2024-01-28].

   https://www.un.org/en/transforming-education-summit/sg-vision-statement

6. [6] 陈晓珊，戚万学. “技术”何以重塑教育[J].教育研究，2021，42（10）：45-61.
7. [7] HUANG R，KINSHUK，CHEN N. The new development of technology enhanced learning：concept，research and best practices[M]. Singapore：Springer，2014.
8. [8] 施良方. 学习论[M].2 版.北京：人民教育出版社，2001：5，431-432，447-448.
9. [9] D. E. 司托克斯.基础科学与技术创新：巴斯德象限[M].周春彦，谷春立，译.北京：科学出版社，1999.
10. [10] 唐·伊德. 技术与生活世界——从伊甸园到尘世[M].韩连庆，译.北京：北京大学出版社，2012.
11. [11] 曹继东.现象学的技术哲学——伊德技术哲学解析[D]. 沈阳：东北大学，2005.
12. [12] 陈文新，赵婧.信息化学习的发生机制研究——基于唐·伊德技术现象学的思考[J]. 华东师范大学学报（教育科学版），2022，40（10）：100-107.
13. [13] 黄荣怀.人工智能正加速教育变革：现实挑战与应对举措[J].中国教育学刊，2023（6）：26-33.
14. [14] 理查德·E.梅耶.应用学习科学心理学大师给教师的建议[M].盛群力，丁旭，钟丽佳，译.北京：中国轻工业出版社，2016：2.
15. [15] 王策三.教学论稿[M].2 版.北京：人民教育出版社，2005.
16. [16] 赫尔巴特.普通教育学[M].李其龙，译.北京：人民教育出版社，2015.
17. [17] 夸美纽斯. 大教学论[M]. 傅任敢，译.2 版.北京：教育科学出版社，2014.
18. [18] 卢梭.爱弥儿——论教育[M].李平沤，译.北京：人民教育出版社，2001：88.
19. [19] 滕大春.杜威和他的《民主主义与教育》[M]//约翰·杜威.民主主义与教育.王承绪，译.北京：人民教育出版社，2001：15.
20. [20] 李秉德.教学论[M].北京：人民教育出版社，1991：13，109，119.
21. [21] DEWEY J. Experience and education[M]. New York：Macmillan，1938：160.
22. [22] 郭华. “教与学永远统一”再认识——教学认识论的视角[J].四川师范大学学报（社会科学版），2017，44（1）：75-83.
23. [23] 何克抗.信息技术与课程深层次整合理论：有效实现信息技术与学科教学深度融合[M].2 版.北京：北京师范大学出版社，2019：94.
24. [24] 黄荣怀，杨俊锋，胡永斌. 从数字学习环境到智慧学习环境——学习环境的变革与趋势[J]. 开放教育研究，2012，18（1）：75-84.
25. [25] 郑永和，王一岩，郑宁，杨杰. 教学数字化转型：表征样态与实践路径[J].电化教育研究，2023，44（8）：5-11.
26. [26] 约翰·杜威. 学校与社会·明日之学校[M]. 赵祥麒，任钟印，吴志宏，译. 北京：人民教育出版社，2005.
27. [27] 郭文革，黄荣怀，王宏宇，贾艺琛. 教育数字化战略行动枢纽工程：基于知识图谱的新型教材建设[J].中国远程教育，2022（4）：1-9，76.
28. [28] 刘儒德.论学习策略的实质[J].心理科学，1997（2）：179-181.
29. [29] MAHAT M，DOLLINGER M. Mind the gap：co-created learning spaces in higher education[M]//FISHER K. The translational design of universities：an evidence-based approach. Boston：BRILL，2019（12）：221-235.
30. [30] YU J. Exploring the relationships between learning space and student learning in higher education：a comparative case study in China [M]//WESLEY I，THOMAS K. Teacher transition into innovative learning environments：a global perspective. Singapore： Springer，2021：215-225.
31. [31] 加涅.学习的条件和教学论[M].皮连生，王映学，郑葳，译. 上海：华东师范大学出版社，1999：285.
32. [32] 郭文革，杨璐，唐秀忠，等.数字教学法：一种数字时代的教学法及一种教学法的数字教材[J].中国电化教育，2022（8）：83-91.
33. [33] WARBURTON K. Deep learning and education for sustainability [J]. International journal of sustainability in higher education, 2003，4（1）：44-56.
34. [34] UNESCO. The role of digital technologies in 21st century learning [EB/OL].[2024-02-13].

    https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386981_eng

35. [35] HATTIE J A C，DONOGHUE G M. Learning strategies：a synthesis and conceptual model[J]. npj Science of learning，2016（1）：1-13.
36. [36] 黄荣怀，刘德建，阿罕默德·提利利，等.人机协同教学：基于虚拟化身、数字孪生和教育机器人场景的路径设计[J].开放教育研究，2023，29（6）：4-14.
37. [37] 罗生全，郑欣蕊. 教师数字能力研究的现实图景与未来展望[J].现代教育管理，2023（8）：19-30.
38. [38] 罗生全，谭爱丽，钟奕军. 人工智能教育应用中的伦理风险及其规避[J].中国教育科学（中英文），2023，6（2）：79-88.
39. [39] 朱旭东，朱志勇.构建循证教育体系推动教育决策和实践科学化专业化[N].光明日报，2020-09-01（13）.
40. [40] 苗逢春.教育人工智能伦理的解析与治理——《人工智能伦理问题建议书》的教育解读[J].中国电化教育，2022（6）：22-36.

Исходная английская аннотация журнала

Показать исходные английские название, авторов и аннотацию

Ниже сохранён исходный английский текст журнала.

Towards the Basic Theories of Teaching Transformation in the Digital Age: Digital Pedagogy

HUANG Ronghuai, HU Ying, LIU Mengyu, PAN Jingwen, ADARKWAH Michael

(National Engineering Research Center of Cyberlearning and Intelligent Technology, Beijing Normal University, Beijing 102200)

With the development of emerging technologies such as artificial intelligence, the application of digital technology in education is deepening. Whether the use of technology can effectively improve the learning effect and teaching quality remains a global hot topic, especially in terms of effective methods, applicable objects, and effective scenarios, where evidence is still insufficient. Therefore, there is an urgent need to study the laws of digital learning and teaching under the digital transformation of education. The key to the transformation of digital learning is how technology facilitates learning, and its mechanisms can be summarized into three levels: technology application, skill extension, and human-machine collaboration. The key to the digital transformation of teaching is that technology serves effective teaching. In order to achieve this goal, it is necessary to follow the basic laws of teaching and learning in the digital age: (1) the essence of teaching is a bilateral activity between teaching and learning; (2) the role of technology is to effectively empower teaching and learning; (3) the root of digital teaching lies in the digital pedagogy. Based on the exploration of the basic laws of teaching and learning in the digital era, the research further clarifies that the basic path for the comprehensive teaching reform is the development of digital pedagogy, which specifically contains four dimensions: (1) technology-enabled deep learning; (2) green and robust digital learning environments; (3) evidence-oriented teaching practices; (4) human-machine collaborative education with mutual trust.

Technology-empowered Learning; Digital Transformation of Teaching; Digital Pedagogy; Deep Learning; Human-Machine Collaborative Teaching

Журнальный источник и редакционное примечание

Исходная ссылка на китайском: 黄荣怀，虎莹，刘梦彧，潘静文，ADARKWAH Michael. 迈向数字时代教学变革的基本理论：数字教学法[J]. 电化教育研究，2024，45（6）：14—22，33. DOI：10.13811/j.cnki.eer.2024.06.002。

Подготовлено по официальной статье с тремя рисунками, сравнительной таблицей и 40 источниками. К изображениям добавлены текстовые альтернативы. Переводы сайта предназначены для научного обмена; исходные аргументы, изображения и цитаты проверяйте по журналу. Написания Gemini и New York нормализованы; исторический контекст сохранён.

• Официальный PDF журнала (10 страниц, около 1,7 МБ; печатные страницы 14–22, 33)
• DOI статьи