2018年,是人工(gōng)智能(néng)大(dà)年。繼“阿爾法狗”先後戰勝兩位世界冠軍李世石、柯潔後,全球掀起的人工(gōng)智能(néng)發展熱潮在2018年愈演愈烈。近期召開(kāi)的各種人工(gōng)智能(néng)教育論壇,更進一步促進了(le)“人工(gōng)智能(néng)+教育”研究的深入和(hé)應用(yòng)推廣,同時(shí)也(yě)爲“人工(gōng)智能(néng)+教育”的發展奠定了(le)技術基礎。增加了(le)人工(gōng)智能(néng)這(zhè)一助燃劑之後,教育教學究竟會(huì)有哪些(xiē)變化與發展,就讓我們從(cóng)教學目标、教學内容、教學方式、教學評價、教師發展等方面進行探讨。
人工(gōng)智能(néng)對(duì)于教學目标的影響
傳統教育模式擅長流水(shuǐ)線式的規模化加工(gōng),就像大(dà)面積培育人工(gōng)林(lín),培養出來(lái)的是整齊劃一的人才。而在人工(gōng)智能(néng)影響下(xià)的智慧教育,更像構建生态圈,各種生物群落分布,種群間各得其所,互相支撐。而要構建生态圈,則要求教師關注每個個體之間相互競争、相互依賴的關系,關注每個個體的需求,發現(xiàn)和(hé)培養學生的個性。以人工(gōng)智能(néng)爲代表的外(wài)部智力支撐,對(duì)于教學目标的影響主要在于這(zhè)幾個方面:
首先,教學要培養學生的高(gāo)級智能(néng):
信息化社會(huì),知(zhī)識的總量和(hé)更新換代速度前所未有,大(dà)部分知(zhī)識信息都能(néng)在互聯網這(zhè)個無限容量的平台上(shàng)交流、分享與獲得。知(zhī)識不再僅僅隻是從(cóng)書本上(shàng)獲得,各種渠道(dào)的信息蜂擁而至。知(zhī)識的記憶與存儲、複雜(zá)的計(jì)算(suàn)與推導、甚至圖片的設計(jì)與排版等等,都能(néng)夠靠機器完成,那麽我們未來(lái)的教學又怎麽能(néng)停留在簡單記憶與計(jì)算(suàn)能(néng)力上(shàng)?
簡單的重複性勞動和(hé)低(dī)級智能(néng)爲主要任務的職業可能(néng)會(huì)人工(gōng)智能(néng)取代,但(dàn)人最有别于機器勝過機器的地方就在于人的創造性。以創新爲主要特質的高(gāo)級智能(néng)應當成爲我們未來(lái)教育的主要方向。創新能(néng)力的核心是思維,機器的“思維”僅僅隻是基于大(dà)數據和(hé)既定程序的檢索、計(jì)算(suàn)和(hé)推理(lǐ),而人類思維則是基于事(shì)物聯系和(hé)融合的複雜(zá)自(zì)發組織。在人的創新和(hé)創造過程中,這(zhè)種自(zì)發的靈感和(hé)創造力的湧現(xiàn)是機器永遠無法企及與替代的。因此未來(lái)的教學需要以發展學生的高(gāo)級智能(néng)爲主要目标,培養學生創新精神與能(néng)力、培養學生鑒别、處理(lǐ)和(hé)創造信息的能(néng)力、獲取信息的能(néng)力、分析和(hé)解決問題的能(néng)力、交流與寫作(zuò)能(néng)力等等。未來(lái)的智慧課堂,也(yě)越來(lái)越以培養學生的高(gāo)級思維能(néng)力和(hé)自(zì)主創新能(néng)力爲導向。
其次,教學需關注學生的非智力因素:
傳統教學中,容易以分數作(zuò)爲評判學生的主要标準,但(dàn)往往容易限制學生其他(tā)方面的發展。學生分數高(gāo),并不一定代表着學生真的在這(zhè)門(mén)學科中發現(xiàn)興趣,因此未來(lái)教學應當更加注重學生認知(zhī)與情感的結合,注重學生對(duì)于學習的探究和(hé)興趣,真正從(cóng)内激發學生對(duì)于未知(zhī)知(zhī)識的渴求。人工(gōng)智能(néng)暫時(shí)還未能(néng)将情感、哲學等放(fàng)入機器中,因此學生的科學素養、對(duì)于知(zhī)識的渴求、濃厚的研究興趣、出衆的動手能(néng)力和(hé)堅韌的處事(shì)态度等非智力因素應當成爲未來(lái)教學應當綜合考慮的内容。
第三,教學應指向學生的個性化發展:
人工(gōng)智能(néng)時(shí)代,個體對(duì)于自(zì)身差異化的覺醒形成了(le)個性化差異教學的需求。這(zhè)需要教師能(néng)夠關注到(dào)每個學生的具體需求,因材施教,這(zhè)恰好(hǎo)讓人工(gōng)智能(néng)發揮作(zuò)用(yòng)。人工(gōng)智能(néng)迅速“擴展”了(le)教師的“大(dà)腦(nǎo)”,讓教師“眼觀六路耳聽八方”,學生的每個動态均能(néng)夠一一捕捉。
智慧教室三階段混合式學習模式:課前的學情調查和(hé)學生自(zì)學、課中的實時(shí)互動與反饋、課後針對(duì)性的拓展學習都因有了(le)信息化技術與大(dà)數據的支持而得以實現(xiàn)。基于大(dà)數據的人工(gōng)智能(néng)的發展爲全方位、多維度地進行學生綜合分析,客觀科學地呈現(xiàn)每一個學生的學習情況,基于數據預測給出個性化的學習建議(yì)。這(zhè)些(xiē)實時(shí)的個性化反饋與評估爲教師教學策略與教學目标的制定産生深遠影響,真正實現(xiàn)因材施教和(hé)個性化教學,提高(gāo)課堂教學效果與效率。
人工(gōng)智能(néng)對(duì)于教學的影響
一、教學内容
教學目标的改變直接導緻了(le)教學内容的變化,未來(lái)究竟需要怎麽樣的教學内容?
1、非經驗性知(zhī)識的教學内容
人工(gōng)智能(néng)時(shí)代,教學内容不能(néng)僅僅再局限于傳統的課程和(hé)教材,雲端課程、立體化教材、虛拟課堂和(hé)移動課堂等已經成爲教學資源重要的組成部分。陳舊的依靠經驗性的知(zhī)識和(hé)淩亂的碎片性知(zhī)識在人工(gōng)智能(néng)應當被那些(xiē)經過篩選、加工(gōng)和(hé)創造過的具有普适價值和(hé)學科發展價值的知(zhī)識所取代。
2、跨學科化的教學内容
分科的教學,将人類知(zhī)識分爲互相割裂與獨立的碎片化知(zhī)識,這(zhè)樣的分割的确可能(néng)讓學生較容易去記憶與存儲,但(dàn)不利于學生去理(lǐ)解和(hé)探索真實世界的事(shì)實與原因。而跨學科化的教學内容,通過多學科領域知(zhī)識和(hé)跨學科理(lǐ)念,通過在解決真實問題的過程中增長學生的知(zhī)識,提高(gāo)學生素養。人工(gōng)智能(néng)不僅推動教學向整合的方向發展,且人工(gōng)智能(néng)創造的智慧環境與智慧工(gōng)具也(yě)将使基于整個事(shì)件的跨學科融合學習活動變得更加便捷。
3、師生同創的教學内容
人工(gōng)智能(néng)時(shí)代,人人都是知(zhī)識的“消費者”,也(yě)是知(zhī)識的“生産者”,即每個人都應是創造者和(hé)公平的分享者。師生、生生在共同合作(zuò)、互助的探索中生成的問題、共創的内容都将成爲未來(lái)教學的主要内容。
二、教學方式
1、新技術促進教學工(gōng)具的更新叠代;
以計(jì)算(suàn)機、互聯網、物聯網、傳感技術等爲基礎的信息獲取、計(jì)算(suàn)與分析的技術,爲教學物理(lǐ)環境與虛拟環境的拓展增加了(le)新的可能(néng)性。智能(néng)講台、智能(néng)桌椅、電子白(bái)闆、3D模拟、AR/VR虛拟現(xiàn)實等新型工(gōng)具與手段,不僅以其多功能(néng)、便捷性、靈活性、可持續性等優點彌補着傳統教學工(gōng)具功能(néng)單一、交互性弱、耗損大(dà)等缺點,更加并且能(néng)爲教學内容提供更加可視(shì)化、立體化的呈現(xiàn)方式,讓教學更加有趣、不單調。
2、信息化促進教學方式的多樣化發展;
豐富的教學資源和(hé)工(gōng)具爲教師的多樣化教學提供便利,促進教學方式從(cóng)先教後學到(dào)先學後教的轉變,這(zhè)種教學方式的轉變不僅僅是教與學順序的變化,更是有利于課堂教學從(cóng)以“教”爲中心轉變爲以“學”爲中心,促進教學結構從(cóng)“以教師爲中心”向“以學生爲中心轉變”,促進教學方式從(cóng)知(zhī)識灌輸到(dào)實踐創新轉變。
三、教學評價
以大(dà)數據和(hé)人工(gōng)智能(néng)爲基礎的教學評價作(zuò)爲改進教學最重要的一環,未來(lái)的變化又如何呢(ne)?
1、豐富的評價依據更加增強教學評價的有效性。
基于計(jì)算(suàn)機的智能(néng)化程序使得全程監控、收集、記錄、整合每個學生的學習數據和(hé)課堂表現(xiàn),爲評估提供了(le)客觀量化的證據,以實現(xiàn)科學有效的課堂診斷,爲教學改善提供依據。
2、多樣的評價過程和(hé)方式體現(xiàn)評價的合理(lǐ)性。
人工(gōng)智能(néng)的支持,使得多元互動評價成爲可能(néng)。通過網絡,不論教師、學生、校長、政府監察機構等等相關人士介入教育評價成爲可能(néng),智能(néng)系統自(zì)動生成結果,時(shí)間軸上(shàng)的成長趨勢一目了(le)然。
3、全方位的評價内容和(hé)标準,全面滿足學生發展需要。
人工(gōng)智能(néng)時(shí)代不僅要求新技術本身成爲評價的内容,并且能(néng)夠通過新技術來(lái)改變以往不合時(shí)宜的評價内容和(hé)标準,使教學評價更加全面、立體、多元,并促進過程性評價和(hé)發展性評價的實現(xiàn),甚至還可以實現(xiàn)基于大(dà)數據分析的對(duì)教師和(hé)學生創新性與發展潛質的預測性評價。
人工(gōng)智能(néng)對(duì)于教師的影響
1、人工(gōng)智能(néng):像教師一樣“思考”和(hé)“行動”
傳統教學模式,教師往往以經驗驅動教學,整個過程雖然遵循一定節奏,但(dàn)每一步“火候”非常依賴于教學經驗的積累。因此剛從(cóng)業不久的教師可能(néng)适合于答(dá)疑,而在教學的系統化上(shàng)有所欠缺;教齡長的教師往往更擅長全盤把控,而在親和(hé)力方面稍顯不足;不同教師對(duì)于不同學生學習情況的判斷也(yě)是不一樣的,從(cóng)而導緻教師爲學生規劃的學習路勁也(yě)各不相同;兩個教師即時(shí)經驗值類似,不可避免地在教學風(fēng)格、性格脾氣、待人接物等方面有所差異,從(cóng)而直接影響教學結果。而利用(yòng)人工(gōng)智能(néng)的自(zì)适應學習系統一方面能(néng)夠彙集并量化優秀教師的寶貴經驗,以大(dà)數據和(hé)信息化技術驅動教學,最大(dà)化地減小(xiǎo)由于教師個體因素而導緻的教學差異,從(cóng)而整體提升教學效果與效率。
2、未來(lái)教師角色:機器來(lái)教書,教師來(lái)育人
在人工(gōng)智能(néng)自(zì)适應教育構建的藍圖裏,未來(lái)教師角色發生了(le)重大(dà)轉變。人的優勢在于創新、情感與溫度,而機器的優勢在于精确、标準和(hé)速度,兩者都不是萬能(néng)的,但(dàn)可以相輔相成。在傳統教學的漫長時(shí)間裏,教師角色承擔了(le)過多的重複性勞動,備課、上(shàng)課、布置作(zuò)業、出卷、改卷等都需要老(lǎo)師親自(zì)一遍一遍完成。在未來(lái),人工(gōng)智能(néng)機器與人通力協作(zuò),構建一種新型的“雙師”模式,即“真人教師”+“機器人教師”,将兩位教師的合作(zuò)價值發揮到(dào)最大(dà)化。
人工(gōng)智能(néng)一方面可以将教師從(cóng)繁瑣、機械、重複的腦(nǎo)力工(gōng)作(zuò)中解脫出來(lái),成爲教師有價值的工(gōng)具和(hé)夥伴;另一方面,人工(gōng)智能(néng)會(huì)爲未來(lái)教師賦能(néng),成爲教師工(gōng)作(zuò)的組成部分,由人機協作(zuò)完成以前無法完成的智慧性工(gōng)作(zuò)。
例如,當學生答(dá)錯某個問題時(shí),機器人教師會(huì)通過分析該生解答(dá)類似題目時(shí)的正确率、用(yòng)時(shí)長短并通過替換題型、降低(dī)難度等方式,利用(yòng)大(dà)數據判斷學生知(zhī)識漏洞,并準确推送相應補缺補漏内容。而當學生缺乏榜樣或反感學習時(shí),機器做不了(le)情感交流和(hé)人際影響,而人卻可以針對(duì)性地結合學生的學習情況以及學生當前面臨的情緒問題給予正确疏導與解惑。
“教師更應看(kàn)重人自(zì)身的獨特價值,提高(gāo)學生的社會(huì)價值、心理(lǐ)價值和(hé)利用(yòng)全球化資源的能(néng)力,承擔起培養學生創造未來(lái),而不是進入未來(lái)的社會(huì)責任。”人工(gōng)智能(néng)時(shí)代的教育,教師的責任不僅僅是教授知(zhī)識,而是幫助學生成長,成爲學生成長的人生導師,幫助學生發現(xiàn)自(zì)我優點,實現(xiàn)人生價值。教師要從(cóng)面向知(zhī)識體系的傳授,轉向面向人文(wén)底蘊、責任擔當、國家認同、跨文(wén)化交往等核心素養的培養,學生的創造能(néng)力、審美(měi)能(néng)力、協作(zuò)能(néng)力、知(zhī)識的情境化運用(yòng)能(néng)力是未來(lái)教師應當關注的核心與重點。
今年4月,教育部發布的《教育信息化2.0行動計(jì)劃》,成爲教育信息化領域的又一裏程碑式意義的文(wén)件,教育信息化從(cóng)1.0時(shí)代進入2.0時(shí)代,既是順應是教育信息化事(shì)業實現(xiàn)新跨越的内在需求,更是順應人工(gōng)智能(néng)、大(dà)數據等新技術浪潮的必然選擇。人工(gōng)智能(néng)正迎來(lái)各種跨界融合,并悄然改變着人們的思維方式和(hé)教育方式。
未來(lái)時(shí)代的學校教育會(huì)是如何的,需要以系統化的思維進行全面探索,從(cóng)教學目标、教學内容、教學方式、評價方式、教師培養方式等方面綜合應用(yòng)。我們期待“人工(gōng)智能(néng)+教育”下(xià)的智慧教育能(néng)夠超乎想象, 有效推進信息化技術與教育教學的深度融合和(hé)機制創新,真正爲我們帶來(lái)驚喜的教育變革。