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人工(gōng)智能(néng)究竟如何影響未來教育?
文章來源:卓智網絡 | 閱讀(dú)次數:17736 | 發布時間: 2018-10-15 09:49

        2018年(nián),是人工(gōng)智能(néng)大年(nián)。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(nián)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(yī)步促進了“人工(gōng)智能(néng)+教育”研究的深入和應用推廣,同時也為(wèi)“人工(gōng)智能(néng)+教育”的發展奠定了技(jì)術(shù)基礎。增加了人工(gōng)智能(néng)這一(yī)助燃劑之後,教育教學究竟會(huì)有哪些變化與發展,就(jiù)讓我們從(cóng)教學目标、教學内容、教學方式、教學評價、教師(shī)發展等方面進行探讨。

 


人工(gōng)智能(néng)對于教學目标的影響


        傳統教育模式擅長(cháng)流水(shuǐ)線式的規模化加工(gōng),就(jiù)像大面積培育人工(gōng)林,培養出來的是整齊劃一(yī)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(shēng)态圈,各種生(shēng)物(wù)群落分布,種群間各得其所,互相(xiàng)支撐。而要構建生(shēng)态圈,則要求教師(shī)關注每個(gè)個(gè)體之間相(xiàng)互競争、相(xiàng)互依賴的關系,關注每個(gè)個(gè)體的需求,發現和培養學生(shēng)的個(gè)性。以人工(gōng)智能(néng)為(wèi)代表的外部智力支撐,對于教學目标的影響主要在于這幾個(gè)方面:


        首先,教學要培養學生(shēng)的高(gāo)級智能(néng):

        信息化社會(huì),知識的總量和更新換代速度前所未有,大部分知識信息都能(néng)在互聯網這個(gè)無限容量的平台上(shàng)交流、分享與獲得。知識不再僅僅隻是從(cóng)書本上(shàng)獲得,各種渠道的信息蜂擁而至。知識的記憶與存儲、複雜(zá)的計算(suàn)與推導、甚至圖片的設計與排版等等,都能(néng)夠靠機(jī)器(qì)完成,那麽我們未來的教學又(yòu)怎麽能(néng)停留在簡單記憶與計算(suàn)能(néng)力上(shàng)?

簡單的重複性勞動和低(dī)級智能(néng)為(wèi)主要任務的職業(yè)可能(néng)會(huì)人工(gōng)智能(néng)取代,但人最有别于機(jī)器(qì)勝過機(jī)器(qì)的地方就(jiù)在于人的創造性。以創新為(wèi)主要特質的高(gāo)級智能(néng)應當成為(wèi)我們未來教育的主要方向。創新能(néng)力的核心是思維,機(jī)器(qì)的“思維”僅僅隻是基于大數據和既定程序的檢索、計算(suàn)和推理,而人類思維則是基于事(shì)物(wù)聯系和融合的複雜(zá)自(zì)發組織。在人的創新和創造過程中,這種自(zì)發的靈感和創造力的湧現是機(jī)器(qì)永遠(yuǎn)無法企及與替代的。因此未來的教學需要以發展學生(shēng)的高(gāo)級智能(néng)為(wèi)主要目标,培養學生(shēng)創新精神與能(néng)力、培養學生(shēng)鑒别、處理和創造信息的能(néng)力、獲取信息的能(néng)力、分析和解決問題的能(néng)力、交流與寫作能(néng)力等等。未來的智慧課堂,也越來越以培養學生(shēng)的高(gāo)級思維能(néng)力和自(zì)主創新能(néng)力為(wèi)導向。


        其次,教學需關注學生(shēng)的非智力因素:

        傳統教學中,容易以分數作為(wèi)評判學生(shēng)的主要标準,但往往容易限制學生(shēng)其他方面的發展。學生(shēng)分數高(gāo),并不一(yī)定代表著(zhe)學生(shēng)真的在這門(mén)學科中發現興趣,因此未來教學應當更加注重學生(shēng)認知與情感的結合,注重學生(shēng)對于學習的探究和興趣,真正從(cóng)内激發學生(shēng)對于未知知識的渴求。人工(gōng)智能(néng)暫時還(hái)未能(néng)将情感、哲學等放(fàng)入機(jī)器(qì)中,因此學生(shēng)的科學素養、對于知識的渴求、濃厚的研究興趣、出衆的動手能(néng)力和堅韌的處事(shì)态度等非智力因素應當成為(wèi)未來教學應當綜合考慮的内容。


        第三,教學應指向學生(shēng)的個(gè)性化發展:

        人工(gōng)智能(néng)時代,個(gè)體對于自(zì)身差異化的覺醒形成了個(gè)性化差異教學的需求。這需要教師(shī)能(néng)夠關注到(dào)每個(gè)學生(shēng)的具體需求,因材施教,這恰好讓人工(gōng)智能(néng)發揮作用。人工(gōng)智能(néng)迅速“擴展”了教師(shī)的“大腦(nǎo)”,讓教師(shī)“眼觀六路(lù)耳聽八方”,學生(shēng)的每個(gè)動态均能(néng)夠一(yī)一(yī)捕捉。


        智慧教室三階段混合式學習模式:課前的學情調查和學生(shēng)自(zì)學、課中的實時互動與反饋、課後針對性的拓展學習都因有了信息化技(jì)術(shù)與大數據的支持而得以實現。基于大數據的人工(gōng)智能(néng)的發展為(wèi)全方位、多(duō)維度地進行學生(shēng)綜合分析,客觀科學地呈現每一(yī)個(gè)學生(shēng)的學習情況,基于數據預測給出個(gè)性化的學習建議。這些實時的個(gè)性化反饋與評估為(wèi)教師(shī)教學策略與教學目标的制定産生(shēng)深遠(yuǎn)影響,真正實現因材施教和個(gè)性化教學,提高(gāo)課堂教學效果與效率。



人工(gōng)智能(néng)對于教學的影響


        一(yī)、教學内容

        教學目标的改變直接導緻了教學内容的變化,未來究竟需要怎麽樣的教學内容?


        1、非經驗性知識的教學内容

        人工(gōng)智能(néng)時代,教學内容不能(néng)僅僅再局限于傳統的課程和教材,雲端課程、立體化教材、虛拟課堂和移動課堂等已經成為(wèi)教學資源重要的組成部分。陳舊(jiù)的依靠經驗性的知識和淩亂的碎片性知識在人工(gōng)智能(néng)應當被那些經過篩選、加工(gōng)和創造過的具有普适價值和學科發展價值的知識所取代。


        2、跨學科化的教學内容

        分科的教學,将人類知識分為(wèi)互相(xiàng)割裂與獨立的碎片化知識,這樣的分割的确可能(néng)讓學生(shēng)較容易去記憶與存儲,但不利于學生(shēng)去理解和探索真實世界的事(shì)實與原因。而跨學科化的教學内容,通(tōng)過多(duō)學科領域知識和跨學科理念,通(tōng)過在解決真實問題的過程中增長(cháng)學生(shēng)的知識,提高(gāo)學生(shēng)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)具也将使基于整個(gè)事(shì)件(jiàn)的跨學科融合學習活動變得更加便捷。


        3、師(shī)生(shēng)同創的教學内容

        人工(gōng)智能(néng)時代,人人都是知識的“消費(fèi)者”,也是知識的“生(shēng)産者”,即每個(gè)人都應是創造者和公平的分享者。師(shī)生(shēng)、生(shēng)生(shēng)在共同合作、互助的探索中生(shēng)成的問題、共創的内容都将成為(wèi)未來教學的主要内容。


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        二、教學方式

        1、新技(jì)術(shù)促進教學工(gōng)具的更新叠代;

        以計算(suàn)機(jī)、互聯網、物(wù)聯網、傳感技(jì)術(shù)等為(wèi)基礎的信息獲取、計算(suàn)與分析的技(jì)術(shù),為(wèi)教學物(wù)理環境與虛拟環境的拓展增加了新的可能(néng)性。智能(néng)講台、智能(néng)桌椅、電(diàn)子白(bái)闆、3D模拟、AR/VR虛拟現實等新型工(gōng)具與手段,不僅以其多(duō)功能(néng)、便捷性、靈活性、可持續性等優點彌補著(zhe)傳統教學工(gōng)具功能(néng)單一(yī)、交互性弱、耗損大等缺點,更加并且能(néng)為(wèi)教學内容提供更加可視化、立體化的呈現方式,讓教學更加有趣、不單調。


        2、信息化促進教學方式的多(duō)樣化發展;

        豐富的教學資源和工(gōng)具為(wèi)教師(shī)的多(duō)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”為(wèi)中心轉變為(wèi)以“學”為(wèi)中心,促進教學結構從(cóng)“以教師(shī)為(wèi)中心”向“以學生(shēng)為(wèi)中心轉變”,促進教學方式從(cóng)知識灌輸到(dào)實踐創新轉變。


        三、教學評價

        以大數據和人工(gōng)智能(néng)為(wèi)基礎的教學評價作為(wèi)改進教學最重要的一(yī)環,未來的變化又(yòu)如何呢(ne)?


        1、豐富的評價依據更加增強教學評價的有效性。

        基于計算(suàn)機(jī)的智能(néng)化程序使得全程監控、收集、記錄、整合每個(gè)學生(shēng)的學習數據和課堂表現,為(wèi)評估提供了客觀量化的證據,以實現科學有效的課堂診斷,為(wèi)教學改善提供依據。


        2、多(duō)樣的評價過程和方式體現評價的合理性。

        人工(gōng)智能(néng)的支持,使得多(duō)元互動評價成為(wèi)可能(néng)。通(tōng)過網絡,不論教師(shī)、學生(shēng)、校長(cháng)、政府監察機(jī)構等等相(xiàng)關人士介入教育評價成為(wèi)可能(néng),智能(néng)系統自(zì)動生(shēng)成結果,時間軸上(shàng)的成長(cháng)趨勢一(yī)目了然。


        3、全方位的評價内容和标準,全面滿足學生(shēng)發展需要。

        人工(gōng)智能(néng)時代不僅要求新技(jì)術(shù)本身成為(wèi)評價的内容,并且能(néng)夠通(tōng)過新技(jì)術(shù)來改變以往不合時宜的評價内容和标準,使教學評價更加全面、立體、多(duō)元,并促進過程性評價和發展性評價的實現,甚至還(hái)可以實現基于大數據分析的對教師(shī)和學生(shēng)創新性與發展潛質的預測性評價。



人工(gōng)智能(néng)對于教師(shī)的影響 

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        1、人工(gōng)智能(néng):像教師(shī)一(yī)樣“思考”和“行動”

        傳統教學模式,教師(shī)往往以經驗驅動教學,整個(gè)過程雖然遵循一(yī)定節奏,但每一(yī)步“火候”非常依賴于教學經驗的積累。因此剛從(cóng)業(yè)不久的教師(shī)可能(néng)适合于答疑,而在教學的系統化上(shàng)有所欠缺;教齡長(cháng)的教師(shī)往往更擅長(cháng)全盤把控,而在親和力方面稍顯不足;不同教師(shī)對于不同學生(shēng)學習情況的判斷也是不一(yī)樣的,從(cóng)而導緻教師(shī)為(wèi)學生(shēng)規劃的學習路(lù)勁也各不相(xiàng)同;兩個(gè)教師(shī)即時經驗值類似,不可避免地在教學風格、性格脾氣、待人接物(wù)等方面有所差異,從(cóng)而直接影響教學結果。而利用人工(gōng)智能(néng)的自(zì)适應學習系統一(yī)方面能(néng)夠彙集并量化優秀教師(shī)的寶貴經驗,以大數據和信息化技(jì)術(shù)驅動教學,最大化地減小(xiǎo)由于教師(shī)個(gè)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、未來教師(shī)角色:機(jī)器(qì)來教書,教師(shī)來育人

        在人工(gōng)智能(néng)自(zì)适應教育構建的藍圖裡(lǐ),未來教師(shī)角色發生(shēng)了重大轉變。人的優勢在于創新、情感與溫度,而機(jī)器(qì)的優勢在于精确、标準和速度,兩者都不是萬能(néng)的,但可以相(xiàng)輔相(xiàng)成。在傳統教學的漫長(cháng)時間裡(lǐ),教師(shī)角色承擔了過多(duō)的重複性勞動,備課、上(shàng)課、布置作業(yè)、出卷、改卷等都需要老師(shī)親自(zì)一(yī)遍一(yī)遍完成。在未來,人工(gōng)智能(néng)機(jī)器(qì)與人通(tōng)力協作,構建一(yī)種新型的“雙師(shī)”模式,即“真人教師(shī)”+“機(jī)器(qì)人教師(shī)”,将兩位教師(shī)的合作價值發揮到(dào)最大化。

        人工(gōng)智能(néng)一(yī)方面可以将教師(shī)從(cóng)繁瑣、機(jī)械、重複的腦(nǎo)力工(gōng)作中解脫出來,成為(wèi)教師(shī)有價值的工(gōng)具和夥伴;另一(yī)方面,人工(gōng)智能(néng)會(huì)為(wèi)未來教師(shī)賦能(néng),成為(wèi)教師(shī)工(gōng)作的組成部分,由人機(jī)協作完成以前無法完成的智慧性工(gōng)作。


        例如,當學生(shēng)答錯(cuò)某個(gè)問題時,機(jī)器(qì)人教師(shī)會(huì)通(tōng)過分析該生(shēng)解答類似題目時的正确率、用時長(cháng)短并通(tōng)過替換題型、降低(dī)難度等方式,利用大數據判斷學生(shēng)知識漏洞,并準确推送相(xiàng)應補缺補漏内容。而當學生(shēng)缺乏榜樣或反感學習時,機(jī)器(qì)做不了情感交流和人際影響,而人卻可以針對性地結合學生(shēng)的學習情況以及學生(shēng)當前面臨的情緒問題給予正确疏導與解惑。

        “教師(shī)更應看(kàn)重人自(zì)身的獨特價值,提高(gāo)學生(shēng)的社會(huì)價值、心理價值和利用全球化資源的能(néng)力,承擔起培養學生(shēng)創造未來,而不是進入未來的社會(huì)責任。”人工(gōng)智能(néng)時代的教育,教師(shī)的責任不僅僅是教授知識,而是幫助學生(shēng)成長(cháng),成為(wèi)學生(shēng)成長(cháng)的人生(shēng)導師(shī),幫助學生(shēng)發現自(zì)我優點,實現人生(shēng)價值。教師(shī)要從(cóng)面向知識體系的傳授,轉向面向人文底蘊、責任擔當、國(guó)家認同、跨文化交往等核心素養的培養,學生(shēng)的創造能(néng)力、審美能(néng)力、協作能(néng)力、知識的情境化運用能(néng)力是未來教師(shī)應當關注的核心與重點。



        今年(nián)4月(yuè),教育部發布的《教育信息化2.0行動計劃》,成為(wèi)教育信息化領域的又(yòu)一(yī)裡(lǐ)程碑式意義的文件(jiàn),教育信息化從(cóng)1.0時代進入2.0時代,既是順應是教育信息化事(shì)業(yè)實現新跨越的内在需求,更是順應人工(gōng)智能(néng)、大數據等新技(jì)術(shù)浪潮的必然選擇。人工(gōng)智能(néng)正迎來各種跨界融合,并悄然改變著(zhe)人們的思維方式和教育方式。

        未來時代的學校教育會(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(shī)培養方式等方面綜合應用。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(jì)術(shù)與教育教學的深度融合和機(jī)制創新,真正為(wèi)我們帶來驚喜的教育變革。