探索“人机共生”的教育路径

Mark wiens

发布时间:2022-06-10

  智能时代背景下,教学环境、教学方式发生了重大改变,同时伴随着智能技术的飞速发展及日益普及,越来越多的知识通过网络即可获得。在这样的背景下,学生如何更加高效学习?教师又该怎样教?教育如何适应人工智能时代,从而更好地发展?本期专刊刊发记者的深入采访报道,并邀请专家、一线教师就上述问题进行探讨。

  人工智能等技术的发展,促使大量知识外包给了手机、电脑和互联网,这引发了“学什么”和“怎么教”的颠覆性改变。同时,面向未来,我们的下一代需要在物理世界、精神世界、数字世界中自由地驰骋。因此,学校更多的是培养学生学习能力、批判性思维、合作与协作、自我约束与管理、设计思维与计算思维、创新与创造、解决复杂问题的能力等核心素养。

  在影响未来教育的因素中,人工智能是一种不容忽视的重要力量。人工智能时代,学校的教学到底要教给学生的是什么?学校教学到底能给予学生未来的支撑是什么样的?记者就此采访了华南师范大学教育信息技术学院教授焦建利。

  记者:近几年,我国教育信息化发展迅速,很多人将人工智能等同于信息化,从教育领域看,您如何理解人工智能与信息化的不同?

  焦建利:就我个人的理解,信息化是一个过程、一种状态。教育信息化,是利用包括人工智能在内的各种新技术,来改造教育教学流程,提升教育质量和效率的一个过程、一种状态。当然,它也可以被理解为一个产业、一个事业。

  再说人工智能,最初人工智能是计算机科学与技术的一个分支领域,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。现在,人工智能可以说是一组技术。它更多的是由包括自然语言处理、计算机视觉、机器人、图像识别、专家系统等相关技术组成的一组技术。

  随着智能技术与教育教学的深度融合,教育信息化和人工智能之间有着密切的和错综复杂的关系,但它们两个之间并不能完全画等号。

  记者:人工智能影响了人们的生活,也改变了教学方式方法。在您看来,人工智能时代,给教育带来了哪些新的挑战?

  焦建利:今天,很多知识,尤其是常识性知识、事实性知识,变得唾手可得。比如很多人不再去记手机号码,因为没必要,需要时拿出手机说出人名,手机就会自动拨号。可见,昔日很多知识已经外包给了手机、电脑和互联网等。而随着越来越多的知识被“外包”,我们必须深入思考,我们的学生到底要“学什么”,到底要“怎么教”学生。

  首先是“学什么”。“知识外包”背景下,哪些知识可以直接从“外脑”提取?学生真正需要学习哪些知识?对此,教育工作者需要明确,唯一不变的是变化的时代。我们的学生,未来可能要从事目前尚不存在的职业,要使用当下还没发明出来的科技,要解决我们现在无法想象的问题。所以,学校不能用旧的知识武装现在的学生,这样的教学没办法支撑学生的未来。

  其次是“怎么教”。机器人进入教室,参与课堂教学活动;智能教学工具、平台支持和增强教育教学;学习场景从实景学习到虚拟现实和增强现实;学习环境从物理空间到将物理世界和数字世界融合再到元宇宙。

  智能技术融入教学,调整的不仅是教学内容,也不仅是教育技术手段,还将重构知识的生产方式、组织方式和传递方式。人工智能技术正在引发“学什么”和“怎么教”的颠覆性改变。

  记者:您提到在人工智能时代,有越来越多的知识被“外包”。那么,教师到底应当教给学生哪些知识和能力?

  焦建利:“知识外包”现象,需要教育工作者高度关注。世界经济论坛《2020年未来就业报告》指出,随着自动化和人机之间全新的劳动分工,未来五年会出现9700万个新的就业岗位。反观今天的学校教育,能否让我们的学生具备未来岗位应有的知识和技能?

  事实上,过去几十年来,很多国家的教育部门都在研究学生素养相关问题。围绕中国学生发展的核心素养,我们从课程开发、教师能力、教师培养等方面,更多关注学生的创造性批判思维以及主动学习的能力。

  我们的下一代需要在物理世界、精神世界、数字世界中自由地驰骋,因此,“学什么”要以促进人的发展为原则,更多的是培养学生学习能力、批判性思维、合作与协作、自我约束与管理、设计思维与计算思维、创新与创造、解决复杂问题的能力等核心素养。

  记者:正如您所言,人工智能正在重新定义教学,那么,教师的教学行为应该或者将会发生哪些具体变化?

  焦建利:第一,促进深度学习,提升课堂教学质量。当下,随着智能技术与教学的融合,教师教研、课堂互动等教学业务质量得到明显提升。在此基础上,教师需要积极探索在新技术支持下,开展体验式、探究式的学习,在课堂中建构知识形成能力,提升学生学科核心素养。

  第二,用人工智能和大数据真正读懂学生。在“互联网+教育”背景下,教师不仅需要通过大数据,掌握学生的认知状态,分析学生的学习特征,评估学生的优势潜能,还要读懂学生的非认知状态,包括动机、情绪、品质、价值观等。

  第三,借助智能技术推进精准化个性化教学。通过精准画像、过程监控、自动诊断等手段,了解每个学生特定的学习需求,制定个性化学习方案,提供更加灵活的学习场景、工具和途径,努力增进学生学习的沉浸感、愉悦感和自我成就感,使个性化学习不仅科学化,而且人性化。

  第四,借助技术力量,建立知识与现实的联结。教师要有意识地借助外部优质教育数字资源,拓展课堂教学深度;构建真实性学习,建立知识与现实之间的实质性联系,这种教学给学生带来的影响往往是无法想象的。

  记者:智能技术在教学中的应用日益广泛,未来的教育创新也将与技术密切相关。在这一背景下,教师要如何主动适应人工智能时代?

  焦建利:2021年,我在东莞市大朗镇一所学校观摩了一节英语课。这节课上,除了学校任教的陈老师,一位远在北京通过网络参与教学的外籍教师,课堂上还有第三位教师。这第三位教师是一个机器人教师,在学生练习发音的过程中不断矫正学生的口语,并实时记录学生的学情。通过这节课,我们可以看到“本地远程,人机并存”的联合教学已经成为现实。

  一是真正践行终身学习。向先行者学习,在全球视野内,利用大规模开放在线课程自主学习,以及在职场中有意识地主动学习与提高。

  二是积极拥抱新技术。对于不断涌现出来的新技术,要保持好奇心,积极探索,大胆尝试,感受技术的魅力。

  三是学习“对”的技术。技术融入教学,是帮助师生减负增效的,但技术发展飞速,我们要有针对性、辨别性地选择适合自身实际情况的技术与设备。

  记者:教育教学既要将人工智能的优势充分发挥出来,同时又要防范一些潜在的风险。对此,您怎么看?

  焦建利:的确,现实中数字鸿沟、技术滥用、隐私泄露以及数据安全等问题,给教育教学应用带来了风险与隐患。比如,越来越多的系统强调“用户画像”,精准地了解和把握学生的学习习惯、学习风格、学习行为等,但同样带来了学生隐私的保护问题。

  为发挥人工智能潜能,避免其消极影响,首先就要求各级政府、各级各类学校注重数据管理,遵循透明、公平、不伤害和隐私保护等原则,建立智能技术产品的校园准入机制、规范智能技术的教育应用场景、保障学生隐私与数据安全,全面提升对人工智能教育的治理水平。

  其次,要尽快完善人工智能教育支持服务体系,包括数字教育资源、人工智能教材以及人工智能教育科普服务平台等。

  最后,需要加强广大教师和学生技术伦理的相关意识,特别是开设相关的人工智能伦理课程、法律课程以及网络安全课程等,提高学生的信息化素养。

  面对智能时代的教学变革,我们应尽早认识人机协同的重要性、必然性和可能的风险性,积极探索“人机共生”的教育路径。

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