探索“人機共生”的教育路徑
2022-06-08 09:45:57 來源:中國教育報
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■本期關注:人工智能時代需要什么樣的教與學

編者按

智能時代背景下,教學環境、教學方式發生了重大改變,同時伴隨著智能技術的飛速發展及日益普及,越來越多的知識通過網絡即可獲得。在這樣的背景下,學生如何更加高效學習?教師又該怎樣教?教育如何適應人工智能時代,從而更好地發展?本期專刊刊發記者的深入采訪報道,并邀請專家、一線教師就上述問題進行探討。

核心觀點

人工智能等技術的發展,促使大量知識外包給了手機、電腦和互聯網,這引發了“學什么”和“怎么教”的顛覆性改變。同時,面向未來,我們的下一代需要在物理世界、精神世界、數字世界中自由地馳騁。因此,學校更多的是培養學生學習能力、批判性思維、合作與協作、自我約束與管理、設計思維與計算思維、創新與創造、解決復雜問題的能力等核心素養。

在影響未來教育的因素中,人工智能是一種不容忽視的重要力量。人工智能時代,學校的教學到底要教給學生的是什么?學校教學到底能給予學生未來的支撐是什么樣的?記者就此采訪了華南師范大學教育信息技術學院教授焦建利。

人工智能如何引發教學變革?

“學什么”和“怎么教”發生顛覆性改變

記者:近幾年,我國教育信息化發展迅速,很多人將人工智能等同于信息化,從教育領域看,您如何理解人工智能與信息化的不同?

焦建利:就我個人的理解,信息化是一個過程、一種狀態。教育信息化,是利用包括人工智能在內的各種新技術,來改造教育教學流程,提升教育質量和效率的一個過程、一種狀態。當然,它也可以被理解為一個產業、一個事業。

再說人工智能,最初人工智能是計算機科學與技術的一個分支領域,是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。現在,人工智能可以說是一組技術。它更多的是由包括自然語言處理、計算機視覺、機器人、圖像識別、專家系統等相關技術組成的一組技術。

隨著智能技術與教育教學的深度融合,教育信息化和人工智能之間有著密切的和錯綜復雜的關系,但它們兩個之間并不能完全畫等號。

記者:人工智能影響了人們的生活,也改變了教學方式方法。在您看來,人工智能時代,給教育帶來了哪些新的挑戰?

焦建利:今天,很多知識,尤其是常識性知識、事實性知識,變得唾手可得。比如很多人不再去記手機號碼,因為沒必要,需要時拿出手機說出人名,手機就會自動撥號。可見,昔日很多知識已經外包給了手機、電腦和互聯網等。而隨著越來越多的知識被“外包”,我們必須深入思考,我們的學生到底要“學什么”,到底要“怎么教”學生。

首先是“學什么”。“知識外包”背景下,哪些知識可以直接從“外腦”提取?學生真正需要學習哪些知識?對此,教育工作者需要明確,唯一不變的是變化的時代。我們的學生,未來可能要從事目前尚不存在的職業,要使用當下還沒發明出來的科技,要解決我們現在無法想象的問題。所以,學校不能用舊的知識武裝現在的學生,這樣的教學沒辦法支撐學生的未來。

其次是“怎么教”。機器人進入教室,參與課堂教學活動;智能教學工具、平臺支持和增強教育教學;學習場景從實景學習到虛擬現實和增強現實;學習環境從物理空間到將物理世界和數字世界融合再到元宇宙。

智能技術融入教學,調整的不僅是教學內容,也不僅是教育技術手段,還將重構知識的生產方式、組織方式和傳遞方式。人工智能技術正在引發“學什么”和“怎么教”的顛覆性改變。

“知識外包”背景下,教師應該教什么?

以促進人的發展為原則

記者:您提到在人工智能時代,有越來越多的知識被“外包”。那么,教師到底應當教給學生哪些知識和能力?

焦建利:“知識外包”現象,需要教育工作者高度關注。世界經濟論壇《2020年未來就業報告》指出,隨著自動化和人機之間全新的勞動分工,未來五年會出現9700萬個新的就業崗位。反觀今天的學校教育,能否讓我們的學生具備未來崗位應有的知識和技能?

事實上,過去幾十年來,很多國家的教育部門都在研究學生素養相關問題。圍繞中國學生發展的核心素養,我們從課程開發、教師能力、教師培養等方面,更多關注學生的創造性批判思維以及主動學習的能力。

我們的下一代需要在物理世界、精神世界、數字世界中自由地馳騁,因此,“學什么”要以促進人的發展為原則,更多的是培養學生學習能力、批判性思維、合作與協作、自我約束與管理、設計思維與計算思維、創新與創造、解決復雜問題的能力等核心素養。

記者:正如您所言,人工智能正在重新定義教學,那么,教師的教學行為應該或者將會發生哪些具體變化?

焦建利:第一,促進深度學習,提升課堂教學質量。當下,隨著智能技術與教學的融合,教師教研、課堂互動等教學業務質量得到明顯提升。在此基礎上,教師需要積極探索在新技術支持下,開展體驗式、探究式的學習,在課堂中建構知識形成能力,提升學生學科核心素養。

第二,用人工智能和大數據真正讀懂學生。在“互聯網+教育”背景下,教師不僅需要通過大數據,掌握學生的認知狀態,分析學生的學習特征,評估學生的優勢潛能,還要讀懂學生的非認知狀態,包括動機、情緒、品質、價值觀等。

第三,借助智能技術推進精準化個性化教學。通過精準畫像、過程監控、自動診斷等手段,了解每個學生特定的學習需求,制定個性化學習方案,提供更加靈活的學習場景、工具和途徑,努力增進學生學習的沉浸感、愉悅感和自我成就感,使個性化學習不僅科學化,而且人性化。

第四,借助技術力量,建立知識與現實的聯結。教師要有意識地借助外部優質教育數字資源,拓展課堂教學深度;構建真實性學習,建立知識與現實之間的實質性聯系,這種教學給學生帶來的影響往往是無法想象的。

智能技術與教育創新如何有機融合?

積極擁抱新技術,感受技術的魅力

記者:智能技術在教學中的應用日益廣泛,未來的教育創新也將與技術密切相關。在這一背景下,教師要如何主動適應人工智能時代?

焦建利:2021年,我在東莞市大朗鎮一所學校觀摩了一節英語課。這節課上,除了學校任教的陳老師,一位遠在北京通過網絡參與教學的外籍教師,課堂上還有第三位教師。這第三位教師是一個機器人教師,在學生練習發音的過程中不斷矯正學生的口語,并實時記錄學生的學情。通過這節課,我們可以看到“本地遠程,人機并存”的聯合教學已經成為現實。

如何適應人工智能作為技術運用于教學,我覺得,作為教師,需要從三個方面做好應對。

一是真正踐行終身學習。向先行者學習,在全球視野內,利用大規模開放在線課程自主學習,以及在職場中有意識地主動學習與提高。

二是積極擁抱新技術。對于不斷涌現出來的新技術,要保持好奇心,積極探索,大膽嘗試,感受技術的魅力。

三是學習“對”的技術。技術融入教學,是幫助師生減負增效的,但技術發展飛速,我們要有針對性、辨別性地選擇適合自身實際情況的技術與設備。

記者:教育教學既要將人工智能的優勢充分發揮出來,同時又要防范一些潛在的風險。對此,您怎么看?

焦建利:的確,現實中數字鴻溝、技術濫用、隱私泄露以及數據安全等問題,給教育教學應用帶來了風險與隱患。比如,越來越多的系統強調“用戶畫像”,精準地了解和把握學生的學習習慣、學習風格、學習行為等,但同樣帶來了學生隱私的保護問題。

為發揮人工智能潛能,避免其消極影響,首先就要求各級政府、各級各類學校注重數據管理,遵循透明、公平、不傷害和隱私保護等原則,建立智能技術產品的校園準入機制、規范智能技術的教育應用場景、保障學生隱私與數據安全,全面提升對人工智能教育的治理水平。

其次,要盡快完善人工智能教育支持服務體系,包括數字教育資源、人工智能教材以及人工智能教育科普服務平臺等。

最后,需要加強廣大教師和學生技術倫理的相關意識,特別是開設相關的人工智能倫理課程、法律課程以及網絡安全課程等,提高學生的信息化素養。

面對智能時代的教學變革,我們應盡早認識人機協同的重要性、必然性和可能的風險性,積極探索“人機共生”的教育路徑。

《中國教育報》2022年06月08日第4版

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