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人(rén)工智能究竟如何影(yǐng)響未來(lái)教育?
文章(zhāng)來(lái)源:卓智網絡 | 閱讀次數:20052 | 發布時(shí)間: 2018-10-15 09:49

        2018年,是人(rén)工智能大(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(de)人(rén)工智能發展熱(rè)潮在2018年愈演愈烈。近期召開的(de)各種人(rén)工智能教育論壇,更進一步促進了(le)“人(rén)工智能+教育”研究的(de)深入和(hé)應用(yòng)推廣,同時(shí)也(yě)爲“人(rén)工智能+教育”的(de)發展奠定了(le)技術基礎。增加了(le)人(rén)工智能這(zhè)一助燃劑之後,教育教學究竟會有哪些變化(huà)與發展,就讓我們從教學目标、教學内容、教學方式、教學評價、教師發展等方面進行探討(tǎo)。

 


人(rén)工智能對(duì)于教學目标的(de)影(yǐng)響


        傳統教育模式擅長(cháng)流水(shuǐ)線式的(de)規模化(huà)加工,就像大(dà)面積培育人(rén)工林(lín),培養出來(lái)的(de)是整齊劃一的(de)人(rén)才。而在人(rén)工智能影(yǐng)響下(xià)的(de)智慧教育,更像構建生态圈,各種生物(wù)群落分(fēn)布,種群間各得(de)其所,互相支撐。而要構建生态圈,則要求教師關注每個(gè)個(gè)體之間相互競争、相互依賴的(de)關系,關注每個(gè)個(gè)體的(de)需求,發現和(hé)培養學生的(de)個(gè)性。以人(rén)工智能爲代表的(de)外部智力支撐,對(duì)于教學目标的(de)影(yǐng)響主要在于這(zhè)幾個(gè)方面:


        首先,教學要培養學生的(de)高(gāo)級智能:

        信息化(huà)社會,知識的(de)總量和(hé)更新換代速度前所未有,大(dà)部分(fēn)知識信息都能在互聯網這(zhè)個(gè)無限容量的(de)平台上交流、分(fēn)享與獲得(de)。知識不再僅僅隻是從書(shū)本上獲得(de),各種渠道的(de)信息蜂擁而至。知識的(de)記憶與存儲、複雜(zá)的(de)計算(suàn)與推導、甚至圖片的(de)設計與排版等等,都能夠靠機器完成,那麽我們未來(lái)的(de)教學又怎麽能停留在簡單記憶與計算(suàn)能力上?

簡單的(de)重複性勞動和(hé)低級智能爲主要任務的(de)職業可(kě)能會人(rén)工智能取代,但人(rén)最有别于機器勝過機器的(de)地方就在于人(rén)的(de)創造性。以創新爲主要特質的(de)高(gāo)級智能應當成爲我們未來(lái)教育的(de)主要方向。創新能力的(de)核心是思維,機器的(de)“思維”僅僅隻是基于大(dà)數據和(hé)既定程序的(de)檢索、計算(suàn)和(hé)推理(lǐ),而人(rén)類思維則是基于事物(wù)聯系和(hé)融合的(de)複雜(zá)自發組織。在人(rén)的(de)創新和(hé)創造過程中,這(zhè)種自發的(de)靈感和(hé)創造力的(de)湧現是機器永遠(yuǎn)無法企及與替代的(de)。因此未來(lái)的(de)教學需要以發展學生的(de)高(gāo)級智能爲主要目标,培養學生創新精神與能力、培養學生鑒别、處理(lǐ)和(hé)創造信息的(de)能力、獲取信息的(de)能力、分(fēn)析和(hé)解決問題的(de)能力、交流與寫作能力等等。未來(lái)的(de)智慧課堂,也(yě)越來(lái)越以培養學生的(de)高(gāo)級思維能力和(hé)自主創新能力爲導向。


        其次,教學需關注學生的(de)非智力因素:

        傳統教學中,容易以分(fēn)數作爲評判學生的(de)主要标準,但往往容易限制學生其他(tā)方面的(de)發展。學生分(fēn)數高(gāo),并不一定代表著(zhe)學生真的(de)在這(zhè)門學科中發現興趣,因此未來(lái)教學應當更加注重學生認知與情感的(de)結合,注重學生對(duì)于學習(xí)的(de)探究和(hé)興趣,真正從内激發學生對(duì)于未知知識的(de)渴求。人(rén)工智能暫時(shí)還(hái)未能将情感、哲學等放入機器中,因此學生的(de)科學素養、對(duì)于知識的(de)渴求、濃厚的(de)研究興趣、出衆的(de)動手能力和(hé)堅韌的(de)處事态度等非智力因素應當成爲未來(lái)教學應當綜合考慮的(de)内容。


        第三,教學應指向學生的(de)個(gè)性化(huà)發展:

        人(rén)工智能時(shí)代,個(gè)體對(duì)于自身差異化(huà)的(de)覺醒形成了(le)個(gè)性化(huà)差異教學的(de)需求。這(zhè)需要教師能夠關注到每個(gè)學生的(de)具體需求,因材施教,這(zhè)恰好讓人(rén)工智能發揮作用(yòng)。人(rén)工智能迅速“擴展”了(le)教師的(de)“大(dà)腦(nǎo)”,讓教師“眼觀六路耳聽(tīng)八方”,學生的(de)每個(gè)動态均能夠一一捕捉。


        智慧教室三階段混合式學習(xí)模式:課前的(de)學情調查和(hé)學生自學、課中的(de)實時(shí)互動與反饋、課後針對(duì)性的(de)拓展學習(xí)都因有了(le)信息化(huà)技術與大(dà)數據的(de)支持而得(de)以實現。基于大(dà)數據的(de)人(rén)工智能的(de)發展爲全方位、多(duō)維度地進行學生綜合分(fēn)析,客觀科學地呈現每一個(gè)學生的(de)學習(xí)情況,基于數據預測給出個(gè)性化(huà)的(de)學習(xí)建議(yì)。這(zhè)些實時(shí)的(de)個(gè)性化(huà)反饋與評估爲教師教學策略與教學目标的(de)制定産生深遠(yuǎn)影(yǐng)響,真正實現因材施教和(hé)個(gè)性化(huà)教學,提高(gāo)課堂教學效果與效率。



人(rén)工智能對(duì)于教學的(de)影(yǐng)響


        一、教學内容

        教學目标的(de)改變直接導緻了(le)教學内容的(de)變化(huà),未來(lái)究竟需要怎麽樣的(de)教學内容?


        1、非經驗性知識的(de)教學内容

        人(rén)工智能時(shí)代,教學内容不能僅僅再局限于傳統的(de)課程和(hé)教材,雲端課程、立體化(huà)教材、虛拟課堂和(hé)移動課堂等已經成爲教學資源重要的(de)組成部分(fēn)。陳舊(jiù)的(de)依靠經驗性的(de)知識和(hé)淩亂的(de)碎片性知識在人(rén)工智能應當被那些經過篩選、加工和(hé)創造過的(de)具有普适價值和(hé)學科發展價值的(de)知識所取代。


        2、跨學科化(huà)的(de)教學内容

        分(fēn)科的(de)教學,将人(rén)類知識分(fēn)爲互相割裂與獨立的(de)碎片化(huà)知識,這(zhè)樣的(de)分(fēn)割的(de)确可(kě)能讓學生較容易去記憶與存儲,但不利于學生去理(lǐ)解和(hé)探索真實世界的(de)事實與原因。而跨學科化(huà)的(de)教學内容,通(tōng)過多(duō)學科領域知識和(hé)跨學科理(lǐ)念,通(tōng)過在解決真實問題的(de)過程中增長(cháng)學生的(de)知識,提高(gāo)學生素養。人(rén)工智能不僅推動教學向整合的(de)方向發展,且人(rén)工智能創造的(de)智慧環境與智慧工具也(yě)将使基于整個(gè)事件的(de)跨學科融合學習(xí)活動變得(de)更加便捷。


        3、師生同創的(de)教學内容

        人(rén)工智能時(shí)代,人(rén)人(rén)都是知識的(de)“消費者”,也(yě)是知識的(de)“生産者”,即每個(gè)人(rén)都應是創造者和(hé)公平的(de)分(fēn)享者。師生、生生在共同合作、互助的(de)探索中生成的(de)問題、共創的(de)内容都将成爲未來(lái)教學的(de)主要内容。


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        二、教學方式

        1、新技術促進教學工具的(de)更新叠代;

        以計算(suàn)機、互聯網、物(wù)聯網、傳感技術等爲基礎的(de)信息獲取、計算(suàn)與分(fēn)析的(de)技術,爲教學物(wù)理(lǐ)環境與虛拟環境的(de)拓展增加了(le)新的(de)可(kě)能性。智能講台、智能桌椅、電子白闆、3D模拟、AR/VR虛拟現實等新型工具與手段,不僅以其多(duō)功能、便捷性、靈活性、可(kě)持續性等優點彌補著(zhe)傳統教學工具功能單一、交互性弱、耗損大(dà)等缺點,更加并且能爲教學内容提供更加可(kě)視化(huà)、立體化(huà)的(de)呈現方式,讓教學更加有趣、不單調。


        2、信息化(huà)促進教學方式的(de)多(duō)樣化(huà)發展;

        豐富的(de)教學資源和(hé)工具爲教師的(de)多(duō)樣化(huà)教學提供便利,促進教學方式從先教後學到先學後教的(de)轉變,這(zhè)種教學方式的(de)轉變不僅僅是教與學順序的(de)變化(huà),更是有利于課堂教學從以“教”爲中心轉變爲以“學”爲中心,促進教學結構從“以教師爲中心”向“以學生爲中心轉變”,促進教學方式從知識灌輸到實踐創新轉變。


        三、教學評價

        以大(dà)數據和(hé)人(rén)工智能爲基礎的(de)教學評價作爲改進教學最重要的(de)一環,未來(lái)的(de)變化(huà)又如何呢(ne)?


        1、豐富的(de)評價依據更加增強教學評價的(de)有效性。

        基于計算(suàn)機的(de)智能化(huà)程序使得(de)全程監控、收集、記錄、整合每個(gè)學生的(de)學習(xí)數據和(hé)課堂表現,爲評估提供了(le)客觀量化(huà)的(de)證據,以實現科學有效的(de)課堂診斷,爲教學改善提供依據。


        2、多(duō)樣的(de)評價過程和(hé)方式體現評價的(de)合理(lǐ)性。

        人(rén)工智能的(de)支持,使得(de)多(duō)元互動評價成爲可(kě)能。通(tōng)過網絡,不論教師、學生、校長(cháng)、政府監察機構等等相關人(rén)士介入教育評價成爲可(kě)能,智能系統自動生成結果,時(shí)間軸上的(de)成長(cháng)趨勢一目了(le)然。


        3、全方位的(de)評價内容和(hé)标準,全面滿足學生發展需要。

        人(rén)工智能時(shí)代不僅要求新技術本身成爲評價的(de)内容,并且能夠通(tōng)過新技術來(lái)改變以往不合時(shí)宜的(de)評價内容和(hé)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(hé)發展性評價的(de)實現,甚至還(hái)可(kě)以實現基于大(dà)數據分(fēn)析的(de)對(duì)教師和(hé)學生創新性與發展潛質的(de)預測性評價。



人(rén)工智能對(duì)于教師的(de)影(yǐng)響 

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        1、人(rén)工智能: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(gè)過程雖然遵循一定節奏,但每一步“火候”非常依賴于教學經驗的(de)積累。因此剛從業不久的(de)教師可(kě)能适合于答(dá)疑,而在教學的(de)系統化(huà)上有所欠缺;教齡長(cháng)的(de)教師往往更擅長(cháng)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(xí)情況的(de)判斷也(yě)是不一樣的(de),從而導緻教師爲學生規劃的(de)學習(xí)路勁也(yě)各不相同;兩個(gè)教師即時(shí)經驗值類似,不可(kě)避免地在教學風格、性格脾氣、待人(rén)接物(wù)等方面有所差異,從而直接影(yǐng)響教學結果。而利用(yòng)人(rén)工智能的(de)自适應學習(xí)系統一方面能夠彙集并量化(huà)優秀教師的(de)寶貴經驗,以大(dà)數據和(hé)信息化(huà)技術驅動教學,最大(dà)化(huà)地減小由于教師個(gè)體因素而導緻的(de)教學差異,從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(shū),教師來(lái)育人(rén)

        在人(rén)工智能自适應教育構建的(de)藍圖裏,未來(lái)教師角色發生了(le)重大(dà)轉變。人(rén)的(de)優勢在于創新、情感與溫度,而機器的(de)優勢在于精确、标準和(hé)速度,兩者都不是萬能的(de),但可(kě)以相輔相成。在傳統教學的(de)漫長(cháng)時(shí)間裏,教師角色承擔了(le)過多(duō)的(de)重複性勞動,備課、上課、布置作業、出卷、改卷等都需要老師親自一遍一遍完成。在未來(lái),人(rén)工智能機器與人(rén)通(tōng)力協作,構建一種新型的(de)“雙師”模式,即“真人(rén)教師”+“機器人(rén)教師”,将兩位教師的(de)合作價值發揮到最大(dà)化(huà)。

        人(rén)工智能一方面可(kě)以将教師從繁瑣、機械、重複的(de)腦(nǎo)力工作中解脫出來(lái),成爲教師有價值的(de)工具和(hé)夥伴;另一方面,人(rén)工智能會爲未來(lái)教師賦能,成爲教師工作的(de)組成部分(fēn),由人(rén)機協作完成以前無法完成的(de)智慧性工作。


        例如,當學生答(dá)錯某個(gè)問題時(shí),機器人(rén)教師會通(tōng)過分(fēn)析該生解答(dá)類似題目時(shí)的(de)正确率、用(yòng)時(shí)長(cháng)短并通(tōng)過替換題型、降低難度等方式,利用(yòng)大(dà)數據判斷學生知識漏洞,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(xí)時(shí),機器做(zuò)不了(le)情感交流和(hé)人(rén)際影(yǐng)響,而人(rén)卻可(kě)以針對(duì)性地結合學生的(de)學習(xí)情況以及學生當前面臨的(de)情緒問題給予正确疏導與解惑。

        “教師更應看重人(rén)自身的(de)獨特價值,提高(gāo)學生的(de)社會價值、心理(lǐ)價值和(hé)利用(yòng)全球化(huà)資源的(de)能力,承擔起培養學生創造未來(lái),而不是進入未來(lái)的(de)社會責任。”人(rén)工智能時(shí)代的(de)教育,教師的(de)責任不僅僅是教授知識,而是幫助學生成長(cháng),成爲學生成長(cháng)的(de)人(rén)生導師,幫助學生發現自我優點,實現人(rén)生價值。教師要從面向知識體系的(de)傳授,轉向面向人(rén)文底蘊、責任擔當、國家認同、跨文化(huà)交往等核心素養的(de)培養,學生的(de)創造能力、審美(měi)能力、協作能力、知識的(de)情境化(huà)運用(yòng)能力是未來(lái)教師應當關注的(de)核心與重點。



        今年4月(yuè),教育部發布的(de)《教育信息化(huà)2.0行動計劃》,成爲教育信息化(huà)領域的(de)又一裏程碑式意義的(de)文件,教育信息化(huà)從1.0時(shí)代進入2.0時(shí)代,既是順應是教育信息化(huà)事業實現新跨越的(de)内在需求,更是順應人(rén)工智能、大(dà)數據等新技術浪潮的(de)必然選擇。人(rén)工智能正迎來(lái)各種跨界融合,并悄然改變著(zhe)人(rén)們的(de)思維方式和(hé)教育方式。

        未來(lái)時(shí)代的(de)學校教育會是如何的(de),需要以系統化(huà)的(de)思維進行全面探索,從教學目标、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(rén)工智能+教育”下(xià)的(de)智慧教育能夠超乎想象, 有效推進信息化(huà)技術與教育教學的(de)深度融合和(hé)機制創新,真正爲我們帶來(lái)驚喜的(de)教育變革。