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人工智能在教学改革中的应然角色及理性审视
2020年09月15日 12:04 来源:《苏州大学学报:教育科学版》 作者:冯春艳 陈旭远 字号
2020年09月15日 12:04
来源:《苏州大学学报:教育科学版》 作者:冯春艳 陈旭远

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  摘 要:人工智能将成为持续推动教育发展的技术支撑,为教学的创新性改革赋能、助力。在教学改革中,人工智能将成为教学环境的构建者、双师课堂的辅助者、教学过程的刺激者、学习结果的反馈者。与之同时,需警惕人工智能在教学改革中可能引发的问题,包括师生交往上的“身体缺席”,学习碎片化而难达深度,伦理安全隐患难以预估等。发挥人工智能对教学改革的应然作用,还需突破人工智能技术瓶颈,提升教师信息技术素养,加强技术监管解决伦理安全问题。

  关键词:人工智能;教学改革;信息化;大数据

  作者简介:冯春艳,东北师范大学教育学部博士研究生,主要从事课程与教学论、人工智能与教学研究。

  基金:全国教育科学规划国家一般项目“中小学课堂教学实践样态40年变迁的教育族志学研究(1977-2017)”(项目编号:BHA160082)的阶段性研究成果。

  人工智能(Arttificial Intelligence,AI)已有60多年的发展历史,它所带来的技术革命已经渗透到社会发展的各行各业,随着“乔布斯之问”的提出,人工智能所主导的技术变革也开始进入教育教学领域。2017年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确指出我国新一代人工智能发展的战略目标。[1]2018年,教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,应智能技术的发展,积极推进“互联网+教育”的进一步融合。[2]这标志着人工智能已经被纳入我国教育信息化的战略规划,人工智能与教育教学的融合已然开启并渐显其前瞻性。目前,在教育教学中应用人工智能主要有两种形式:一种是利用网络介质进行超越时间和空间的在线学习,其时空压缩属性改变了教育发生的场域;另一种是在学校教育场域中借助于人工智能设备辅助教学,其不疲劳属性和信息广纳特性促生了教学方式的转变。已经初步应用的各种智能教学系统,在某种程度上替代了教师重复性的工作,其海量的教学资源和智能分析技术成为教育转型升级的强大驱动力。[3]但当前人工智能助力教学改革也存在着不少问题,人工智能在教育教学中的应用更多的是站在技术的视角,局部地、离散地嵌入教学之中,单一为了提高教或学的效率,而缺乏改善应试教学范式、带动教学过程创新、助推教学和学习评价改革以及促使人工智能与教学实践生态化体系融合等方面的根本性变革。人工智能在教学改革之中的应用仅仅是“传统教育+网络信息课程”的简单叠加,而并非真正将人工智能与当下的教学有机地结合起来,难以满足信息时代随时随地学习、个性化学习的需要。[4]这些都是对人工智能在教学改革中的角色定位不清,对其发挥的具体作用认识不到位,对人工智能解构教学形式、重组教学环节、促生良性关系的引领地位未能加以重视的结果。因此,我们有必要厘清人工智能在教学改革中的应然角色,以明确教学改革的关键性需求,提升人工智能在教学改革中的引领地位;同时,我们还要认清人工智能在教学改革中可能引发的问题,理性看待人工智能面临的实然困境,促使人工智能在教学改革中的恰切运用。

  一、人工智能在教学改革中的应然角色

  人工智能作为工业4.0的领军者,正在逐步替代教育领域中人类机械重复性的生产实践活动。人工智能可以分为弱人工智能和强人工智能,强人工智能被认为是有意识形态的,其世界观和价值观接近于人,但目前的强人工智能在感知、感官运动、情感交流方面还无法超越人类。弱人工智能则是基于某一特定领域或具体问题所建立的数据收集、整合、决策、预测和分析的人工智能应用。目前在教学中应用的弱人工智能如智能机器人、智慧课堂系统、自适应学习系统、泛在学习、智能规划系统、虚拟现实和增强现实(AR/VR)等,渐显其工具属性,大大改变了以往的教学环境,为学生的认知提供了诸多形式的刺激。但教学具有社会互动属性,人工智能无法促使教学自动化完成[5],所以人工智能不能够完全取代教师。基于对人工智能在当下教学改革中运用的分析,我们认为,人工智能在教学改革中可以充当教学环境的构建者、双师课堂的辅助者、教学过程的刺激者、学习结果的反馈者四种角色。

  (一)人工智能作为教学环境的构建者

  智能导学系统专家胡祥恩教授曾说过:“学习者在最佳的教育环境中能够实现知识结构的最优化。”[6]自新课程改革以来,新教学理念未能落实到教学实践常态的一个重要的原因即相应教学环境构建不易。比如探究式教学强调的探究环境,需要多媒体、实验室以及良好的人文环境等相互配合。而人工智能的加入则为构建优质的教学环境提供了基建条件,自适应学习系统、智慧课堂、虚拟现实等基于人工智能的软硬件设施提供了智能、泛在、灵活的数字化教学环境支持。

  人工智能在创设课堂环境时有这样几种方式。第一,实现走班、考勤的方便快捷。智慧课堂系统中的人脸识别可以实现精准记录、无感考勤,教师在移动应用上就可以看到出席的学生和他们的基本信息;智能电子班牌不仅可以实现原有班牌的信息展示功能,还可以显示学生人数、上课科目等即时性信息。第二,提供有助于高效交流互动的课堂教学空间。教室前方变为壁挂大型显示屏、四周为白板,学生的座位是一体移动桌椅,每个学生还可以统一配备平板电脑,教师则配有移动终端机等。教师既可以组织学生将当堂任务在平板电脑上完成,也可以让学生小组合作在四周的白板上进行展示。第三,多方位高清摄像头实现教学实录。这样一来教师就可以将其制作为网络共享课程,既便于课后学生自我反思,又有利于突破时空界限,满足其他学习者的个性化需求。第四,人工智能还可以为有特殊教育需求的学生提供帮助。如利用智能语音转译系统为听障学生上课,为智障儿童提供适应性材料辅助学习,让智能机器人以AI伙伴的角色与自闭症患儿进行交流。微软公司便推出了一款名为“seeing AI”的产品,帮助弱视或失明群体解决“看”的问题。第五,人工智能虚拟仿真实验室构建了安全、逼真的实验操作环境。四川大学的生物科学与技术虚拟仿真实验中心、天津大学建的精密仪器与光电子虚拟仿真实验教学中心都是利用人工智能作为优质教学环境的支持者。虚拟仿真实验室的构建有利于学生对于抽象内容的理解与应用。学生戴上VR/AR目镜,在教师的引导下认识抽象事物,进行实验操作,感知实验过程,全方位地体验和探索,有触感、温度、视听感、运动感,达到直观教学的作用。其基于互联网的共享性还可以避免高成本、高消耗实验项目的消损,实现高危或极端环境下不可及或不可逆的操作。[7]

  (二)人工智能作为双师课堂的辅助者

  随着时代的不断进步,信息量也在不断地扩增。信息量的增大将导致信息熵的增多,事物之间的联系也增多;信息本身是用来消除不确定性,而信息量剧增使得事物的不确定性反而更加难以消除。面对海量的信息,人类教师获取信息、处理信息的能力有限,也难以驾驭信息的不断变化,要想适应这种变化,就需要借助外部智能设备作为人脑的认知外包进行信息处理和思考,而AI教师就成为重要且绝佳的辅助者。[8]人工智能时代,双师课堂中的人机协作即AI教师作为学生的导师与人类教师协同合作授课。如IBM公司在佐治亚理工大学的教学中投入了一个叫Watson的人工智能助教,模拟Goel教授并通过网络与学生进行交流,回答及时,准确率极高,自授课和答疑的五个月内,学生们没有发现任何使用上的障碍。2018年9月,由奥克兰能源公司Vector与人工智能企业Soul Machines合作研发的智能教师Will已经应用在了新西兰某小学。2018年11月第五届互联网大会上的学而思网校展示了AI老师给四川凉山彝族学生上普通话课的实例。人们正在进一步开发AI教师的各项功能,除了优化外在的眼神等微表情之外,在机器人的情感计算、情绪检测等类人化方面也在不断完善之中。

  双师课堂是以“引导—反馈”的交互关系为主要教学形式,人类教师向AI教师发送了解学生实时学习进度、学生情绪现状等应用请求,AI教师响应该请求,根据学生反馈的数据,进行处理分析之后反馈相关结果。[9]在双师课堂中,AI教师通过对人脸、图像、语音、文本等进行识别,感知周围环境信息,以互联网信息为知识储备库进行信息检索,利用大数据进行计算、推理、分析,进而模型匹配,做出信息反馈。AI教师将完成绝大部分知识性的教学和机械性的教学行为,如批改作业、测评试卷、成绩统计、学生签到;人类教师则可以对教学内容进行宏观设计,利用机器辅助教学,对学生进行精细化关注,给予激励与指导,针对学生的差异进行因材施教。AI教师在情感方面尚未达到类人化,一些情感语义也只是程序员设置的结果,不过在反馈信息上,AI教师却能够提供信息量巨大的客观性事实或结论,这有助于人类教师和学生综合分析、全面考虑、做出非争议性的判断。在双师课堂中,人类教师和学生与AI教师的交流互动也能增加AI教师“脑”中的数据与信息储备,通过计算机的深度学习,完善或修正以往的模型,作为消除下一个不确定性的信息资源。人工智能助力教学、增益学习的过程中,人类行为和信息也在影响着人工智能的自我改进和完善,两者相互影响。

  (三)人工智能作为教学过程的刺激者

  认知心理学的研究表明,大脑总是渴求新奇的东西,它不会费心地去记忆枯燥乏味的事情,使学习能够更有效的方式是不断地让大脑接收刺激。迈耶(Mayer)和斯莱温(Slavin)对刺激变量的研究表明,任何偏离标准的变化都会导致更高的注意力水平。传统的教学中,优秀的教师会不断变换教学行为,一堂课当中要使出浑身解数、绞尽脑汁地利用各种各样的技巧来引发教学刺激,如在教室内的走动、手势动作、聚焦强调、与学生交流、停顿、变换感觉通道等方式[10],使学生不断地得到新的刺激,从而保持对学习的兴趣和注意力。人工智能是个开放的系统,既能自主运算、构建模型,还能与外部信息环境进行交互,人工智能可以模拟辅助、替代、延伸、扩展和增强学生主体能动性。[11]人工智能所参与的教学可以在如下几个方面提供认知上的刺激:第一,人工智能设备可以作为学生课堂实践的材料,实现某些功能,提供工具应用性的刺激。如在STEAM课堂中,可以利用3D、4D打印技术打印出智能教具,对其进行编程、组装、控制,从而实现某种指令。也可以采用Google的AIY,学习者可通过AIY Voice Kit,借助Google Assistant SDK和Cloud Speech API,创建虚拟语音助手,并添加语音交互功能,控制电灯开关、电器开关等。这些人工智能软硬件的应用可以极大地调动起学生学习的兴趣,从而保持高涨的学习热情。第二,智能机器人作为教师的辅助者,可以为课堂教学提供多种形式的刺激信息。在教学过程中,智能机器人是学习内容、教学活动、学习时空的灵性载体,教师可以随时随地让智能机器人调出支持课堂教学内容的图像、声音、视频等资源。当教师需要智能机器人帮忙监督学生时,智能机器人听从指令,随时移动、与学生交流,这对于学生来讲都是一种教学过程中的刺激。第三,人工智能可以暂时替代教师,为学生提供教师所未能获悉的新知识的刺激。比如人工智能可以将计算机编程的专业知识传授给学生,并向学生展示自己某一程序的代码页面,学生也可以利用所学的编程知识对人工智能进行训练,实现技能的应用。第四,人工智能还可以作为学生学习的伙伴,提供安慰性和启发性的刺激。相对于在人类教师面前有压力的学习,学生更愿意在智能机器人面前进行反复试验和试错性学习,智能机器人可以为学生提供在相对无判断的环境中进行实验和学习的方法,尤其是当智能机器人可以提供改进的解决方案时。[12]人工智能还可以作为学生答疑解惑的对象,当学生想查找某些信息时,人工智能的回答将进一步扩展学生所接收到的刺激的广度和深度。总的来看,在人工智能赋能教学的过程中,学生的学习信息刺激的来源不再局限于书本上的知识,学生可以将网络作为一种信息媒介工具,在此基础之上进行决策、辨别、意义联结、信息加工。

  (四)人工智能作为学习结果的反馈者

  未来教学是基于物联网、互联网、云存储、大数据等技术对教学过程中的对象、话语、行为进行数据的实时收集、分析和整理的过程,特别是人工智能驱动的网络教学可以为学生和教师提供及时而有效的反馈,这为学生的形成性评价提供了丰富的数据支持。对于线上学习,学生的登录情况、文本阅读、点击数量、执行路径、作业完成等都将被人工智能全面全过程地收集、记录成为云端数据,数据支持课堂教学的即时反馈、支持预测动态变化、支持作业试卷的客观项目的自动评分,并能够为学生构建出一对一的学习指南数据,如对于学生经常做错的题目或者薄弱的知识内容,人工智能系统会记录并定时推送这些内容。大型开放式在线课程项目Coursera在发现学生提交带有大量错误答案的家庭作业时,系统就会向教师发出警报,并为将来的学生提供定制的消息,提供正确答案的提示。[12]对于作文这种主观项目的评分可以利用My Access的智能在线服务系统,它能够对上传的英语作文进行在线自动评分、评价及诊断,学生还可以据此反复修改直到满意为止。人工智能还能够实现对语言学习的评价与测试,如ETS的Speech Rater引擎便是应用最广泛的英语口语测评机器,接受语音信息之后,系统运用语音技术自动识别、分析、鉴定,可用于英语口语测试、日常教学等,测评的结果可作为反馈学生学习效果的数据。[13]教师可以依据以上这些数据对学生的学习情况进行分析、管理、评价,并指导学生的学习,学生们根据线上学习结果和教师的指导适时调整自己的学习进程和路径。

  对于线下学习,教室中所有电子设备都与人工智能在5G网络中相连接,便于人工智能进行数据采集。人工智能设备通过面部识别与动作分析技术记录出席人数、学生上课听讲的专注程度,根据学生的动作或表情来评估学生对于课堂内容的了解情况,所有这些数据将生成学生的个人信息档案,及时将这些重要信息反馈给家长和教师,以进一步改变策略帮助学生更快更好地理解、运用知识。[14]学生评价不再是一考定终身,只根据最终的测验成绩,而是借助人工智能对学习者的学习表现进行长期的监测,基于成长历程的数据链条生成独特的过程性评价报告。这种客观的评价为人类教师对学生进行最终的综合性评价提供了很好的事实参考,也增强了评价的准确性和客观性。教师从记录学生学习过程的大数据中,发现学习者的兴趣偏好、态度习惯、情绪性格、学习风格,为学生量身定做中长期的学习计划并提供学习策略上的指导,从而为个性化学习持续加注动力。[12]基于多层次多角度的数据分析将大大扩展人类认知的范畴,并提高学习反馈的精准度。

  二、人工智能用于教学改革存在的隐忧

  人工智能为教学改革带来了前所未有的机遇,重构了教育教学的组织形式和发生方式,但也引发了人们的诸多思考:人工智能所构建的教学环境减少了教与学的互动是否会带来不良影响?人工智能引领之下的教学形式是否会促进人类智能的发展?人工智能在应用于教学活动的过程中,我们是否会成为人工智能攻击的对象?我们的隐私是否会不复存在?这些问题迫使人们重新思考人工智能所架构的教学环境,所支撑的教学过程以及所导向的教学结果。所以,我们有必要保持清醒理性的头脑,辩证看待人工智能在教学改革中的作用,审视人工智能在教学改革中可能引发的问题。

  (一)教学环境中交往上“身体缺席”

  人工智能在物理的三维空间之上重构了一个形而上学的实验室,人们在这个实验室之中进行知识的交流、情感上的沟通以及基于师生关系、生生关系的互动。人们在这种超脱于现实的教学环境中因“身体缺席”而只有精神和意识的流转,教师角色的减少或虚拟化将带来三点隐忧。第一,教与学过分坚持技术主义理性,可能不利于健全的人格的培养。由于机器所提供的道德范例、行为准则难免缺乏“人味”,过多依赖于人工智能的过程往往会忽视对人的行为、习惯、规范等方面的培养,所以可能不利于人的品格形成。第二,依存于人工智能所构建的空间进行学习,学生情感方面的培养必将缺乏。人类是复杂的存在,由于人工智能无法正确地进行感情识别,也无法恰当表达感情,所以在人机交往过程中学生的情感态度价值观很难建立起来。如果全程无教师的参与,那么来自教师温暖细心的情感关怀、耳濡目染的言行示范、潜移默化的支持教导将几乎不复存在。[15]第三,人类长期在虚拟世界之中进行交往活动,人类在社交上很可能会出现障碍。长期依赖于网络课程和虚拟现实设备的学习,那么虚拟世界便成为学习者以数字化方式体验生存意义的主要渠道,这便容易造成自我封闭,孤独感上升,隔离了人的社会性。[16]人具备社会属性,交往是人生存的重要方式,正如雅思贝尔斯所说:“交往是真理产生的重要条件,交往过程中不同思想的撞击,可以碰撞出共同的本质的思想,而正是这种本质的思想把人们联系了起来。”[17]依存于虚拟的学习空间,人类很可能会惧怕现实中人与人之间真实的交流,无法灵活应对人际交往过程中的突发事件,难以接受现实生活中人类的多面性。所以,在为学生打造虚拟教学环境扩展其认知的同时,我们还应该让学生明确学习的目标,提供给学生更多接触现实生活世界的机会,为学生创造“身体存在”的学习活动,引导学生利用生活实际、利用现实体验感悟人生,加强人与人之间的互动和交往,构建完整的社会性的人。

  (二)教学形式引发学习碎片化、浅表化

  人工智能融合的教学,知识唾手可得,信息随处可获,不再需要大量地记忆、背诵知识;学生的学习也不再是集中在固定时间内,而是可以随时随地学习,于是碎片化学习和间歇性学习便成为学生学习的一种主要方式。比如科大讯飞将视频学习资源碎片化处理,学生通过智能搜索可以迅速实现知识的再现和确认、图片的即时和大量呈现;学霸君、作业帮等搜题App通过图文识别可以帮助学生迅速找到答案和解题思路,答题机器人通过语义分析及时答复学生的请求,在线学习系统为学习者设计轻松快捷的学习方案……这些人工智能的广泛应用,一方面体现出人工智能在助力教学的过程中只是定位于学习环节的某个方面,并不能够从整体提升和发展学习者的素质;另一方面也体现出人工智能渐成学生依赖的对象,阻抑了学生的深度学习与思考。原因有三:第一,当学生不假思索地将内心的疑问诉诸人工智能寻求答案时,人工智能基本上都能够有求必应,而学生追溯记忆、独立思考、深度学习的过程则将止于浅表化层面,他们更多依赖智能机器人所提供的丰富信息来进行速食学习,在学习的舒适区域内浅尝辄止。第二,在课堂教学中,人工智能还能够因教学需求及时为学生调取文字、图像、视频、声音等,虽然在一定程度上能够增加刺激的维度,却使学生懒得去思考、识记和自我构建,这在一定程度上阻断了人类深层回忆的路径,消解了想象的空间,削弱了好奇与感悟在大脑皮层中的印记,限制了人类智能的深度延展。第三,学生依赖人工智能获取了大量的信息或知识,但这些事实和概念却缺乏价值判断,学生如果不能根据手中大量的信息筛选出重要的和不重要的,不能够正确辨别信息的准确性而是滥用,那将不利于学生完整世界观的形成。所以,我们有必要认清人工智能的工具属性,适度地使用人工智能,避免行为活动的长期受限;有必要学会对碎片化知识进行逻辑性管理,注重知识的分类、归纳和组织,使之成为系统的、有意义的知识存储;有必要学习如何从大数据的洪流中甄别有效信息,准确地理解信息的含义。

  (三)教学活动中伦理安全隐患难以预估

  依托于人工智能的人机互动、人际互动实现了虚拟世界与现实客场的多维链接,然而这种交往模式改变了人们对伦理关系和价值观念的信念。在人工智能促生的教学活动中,人工智能是否会“恶意”地利用智能学习系统向学生传达虚假、暴力、色情信息;人工智能是否会利用错误的价值判断误导、扭曲学生的人生观、世界观;人工智能是否会“刻意”收集学生、教师的敏感话语、隐私信息,“出售”给他人;人工智能是否会篡改记录学生学习结果的数据,挪为他人所用……这些可能引发的伦理安全问题都值得我们深思,那么在教育中的人工智能能否不依赖学生的数据来传达信息?答案是否定的。这是因为人工智能中的关键技术是机器学习,机器学习是通过对大量的数据进行归纳和特征目标识别,发现数据之间的联系并进行预测。在这个过程中,人类的行为、语言、身份,甚至情感等信息均被机器纳入GPU(Graphics Processing Unit)或TPU(Tensor Processing Unit)中进行学习,数据量越大,模仿模型构建得就越好。在教育领域中所涉及的不仅仅是教师和学生以及家长的基本信息,还有在教与学交互的场域中所产生的一系列带有个人属性的信息,如学生个人的学习成绩、健康状况、性格偏好、能力与智力层次,教师的工作业绩、研究成果、收入信息等都被纳入了人工智能的存储之中,即便删除了,还有可追踪的痕迹。由于在教育教学过程中存在着主客体的多元性、要素的复杂性、过程的交互性、情境的多样性[18],所以上述信息的流转不可避免,这就要求技术的使用必须是公平的、公正的、无伤害的,才能有利于人工智能对教学改革的持续推动。如何使人工智能不做出违背人类伦理道德的事情,如何确保教学中用户的信息不被泄露、盗取以及恶意运用,这是需要有关部门亟待解决的问题,亟需相关法律规定的出台,亟需人工智能技术的更加完善,亟需道德规范的约束……而这不仅是发挥人工智能在教学改革中应然角色的关键,更是人工智能在促进教学变革的道路上能够走得更远的保障。

  三、人工智能时代教学改革的理性应对

  诚然,人工智能为教学改革带来了重大的机遇,成为教学形式、教学手段变革的助推器,但基于以上分析,人工智能可能引发的诸多问题同样让我们望而却步。鉴于此,我们在肯定人工智能对于教学改革价值的同时也应正视其带来的隐忧,并从以下三个方面改进人工智能在教学改革中的运用,促使其更好地引领教学改革。

  (一)突破人工智能技术瓶颈,加快人工智能推动教学改革

  人工智能经过60多年的发展已取得很大的进展,但目前的人工智能系统有智能没有智慧、有智商没有情商、有专才无通才,人工智能离“很好用”还有很多瓶颈问题未解决。[19]目前初步应用的人工智能确实引领了教学改革,但它离大幅度提高教学质量和教学效率,离全面启动教学改革还有很长的路,人工智能作为教学环境的构建者、双师课堂的辅助者等角色还不够成熟,还有很多悬而未决的问题存在,这些都源于人工智能在促进教学改革过程中所遇到的三个方面的技术掣肘。第一,人工智能的数据标准仍未统一,不同来源的教育人工智能产品在软硬件上无法达到功能上的兼容,云端的数据和教育资源无法共享,未能形成智能的闭环,信息孤岛现象严重,如教师所收集到的学生学习的数据与云端的数据规格不同,便难以实现即时处理和适时反馈。第二,教育教学的大数据收集困难,对于中小学生而言,搜寻自己的教育信息、规范的应用信息技术能力相对薄弱;教育领域的数据格式多样、教学信息复杂无章、教育主体的信息离散也使得大数据的收集残缺不全[20],由此导致难以为人工智能提供充足的数据去支撑机器学习。第三,人工智能的算法可追溯性和可解读性较差,犹若“黑箱”,决策结构不明,一旦预测出了问题,将很难追根溯源;人工智能在情感计算、自然语言处理等技术方面仍不成熟,难以准确识别、理解人类的情绪信息,难以在教学过程中与人类进行和谐的人机情感交流互动,自然语言处理对于多轮问答、阅读理解等方面的分析还处在初级阶段。

  为了加快人工智能推进教学改革的进程,首先应该加快技术的顶层设计,统一各种数据的标准,建立大型的、开放的、安全的云端服务平台,针对各种来源的数据进行汇聚,实现技术的共享、数据的流转。其次,还应满足教育用户的个性化需要,支持教学模式的创新、学习方式的变革以及决策评估的生成性,以促生教学整体上全方位的改革。再者,人工智能技术还需结合认知心理学、脑科学等相关理论进一步深入研发,以期不断解决技术上的瓶颈之困,并积极探索人工智能在教学改革之中的创新体系设计。对于教育实践者而言,应该正确看待目前人工智能技术的不完善之处,任何技术在发展过程中都会经历着想象与现实的碰撞,人工智能目前的瑕疵不能成为我们拒绝接受与应用的借口。在能够提升教学质量和教学效果的范围内积极运用人工智能技术,基于教育教学大数据发现规律、实时预测,使我们的教育从传统的经验主义走向实证主义,进一步推动教学改革的不断发展。在应用人工智能技术辅助教学过程中,对其所存在的问题进行及时反馈,促生人工智能技术的快速完善发展,也就是说,与新技术协同合作、共同进化才是推动教育教学发展的最佳路径。

  (二)提升教师信息技术素养,促使教师合理运用人工智能

  目前,教师在利用人工智能辅助教学的过程中存在着有效性不高的问题,应用在教育教学中的人工智能无疑表明其能提高工作的准确性和效率,但是在现实教育场域中,教师的教学缺乏课程与人工智能资源的有效整合。一方面是过分依赖人工智能设备,一心想被人工智能替代而忘了它“辅助者”的角色,如教师将人工智能所提供的备课资源不假思索加以利用,使教师进行创造性教学的能力减弱。更有教师生硬地依靠智能系统的数据对学生进行评价,完全相信人工智能做出的判断和预测以及决策,致使教师的情感性工作大大缩减。人工智能技术应用的目的是为了促进学习,应该回归“人的教育”,而不是以技术为本体无节制地使用。[18]另一方面是教师对于初步应用的人工智能的信任感还不够强,主要体现在质疑其功能,进而不愿意学习如何应用,或者有的教师会使用而不去积极应用。这两种极端都不可取,在未来,教师不会被人工智能所完全替代,但不会运用人工智能的教师定将会被会运用人工智能的教师所取代。在人工智能时代,教师不仅要学会利用人工智能辅助教学,学会输入、调取、整合数据,帮助自己观察、分析、记录学习者的学习过程和学习结果,以便综合评价学习者;还要对学习者进行适时的人文关怀和情感评价,达到育人的目的。

  教师合理运用人工智能,应该基于以下三点。第一,教师应迅速转变教学观念,树立终身学习的理念,高效地运用人工智能进行更智慧的教学设计,以积极的心态应对人工智能带来的教学上的挑战。在这个过程中,仅凭教师自身可能无法实现观念上的转变以及实践操作上的更新,所以教育管理部门号召、鼓励、支持与适时的培训是必要的,从而帮助教师学习必要的数字技能、信息处理能力。第二,教师应注意人工智能技术的适切使用,教师应首先意识到人工智能技术只是作为辅助、提高教学效果的工具而已并非教师角色的替代者,过分依赖人工智能只会削弱自身的价值以及育人的意义指向,所以教学过程中还是应该以面对面的教学对话、情感交互的现实沟通为主,灵活的选择、应用人工智能产品融入自身所主导的教学变革之中。第三,教师应努力提升自身的教育理论素养和信息素养,在利用人工智能技术促进教学改革时,积极运用新的教育理论引领教学形式和学习方式的变革,驱动人工智能在教学改革中发挥关键性作用。

  (三)正视技术的伦理安全问题,加强人工智能应用的监管

  人工智能是人类智慧的产物,为人类所应用,它的角色设定始终是靠人类自身来设计,比如人工智能的伦理道德,其实不过是人类所提供的大量伦理道德数据与所设计的行为逻辑模型相互匹配的过程。人工智能在教学活动中可能做出的“恶意”“刻意”等行为(如上所述的伦理道德、隐私安全等),其背后也只不过是人类的指令在作祟,有人在利用人工智能所搜集的数据从事非法活动,以实现一己私欲;人工智能在学习结果反馈中所做出的预测存有的“偏见”或“歧视”,也并非人工智能本身的善恶问题,如果排除使用者肆意筛选数据、篡改结果的原因,那么便是源于算法设计者自身的、社会和文化的以及政策的原因所产生的偏见或误导性知识。[21]所以,人工智能本身并无善恶之分,它的善恶实则为人类意识的有序植入,有的是在设计之初由算法设计师植入的标准所决定的,有的则是在人工智能应用于教学活动中经不良使用者恶意篡改、操作所致。

  有关部门应加强人工智能教育应用的监管,制定与安全应用相关的规定,运用区块链等技术保护使用者的隐私和权益,推动教育人工智能良性积极地发展[22];对于人工智能的伦理安全问题,政府和科学家们有义务向社会普及人工智能相关知识,引导人们正确认识、客观了解人工智能;教育培训部门应将伦理道德教育纳入人工智能课程之中,使从事人工智能行业的相关人员树立正确的伦理道德信念,增强安全防范意识。教育教学实践者应该坚守对数据使用的道德规范,不泄露、非法传播、恶意利用教育教学中的数据信息;同时,也要教育学生注重自身数据的隐私安全。我们相信有技术为后盾支撑,法律制度为保障,以及相关网络伦理道德教育为引导[23],人工智能定能持续地促进教学改革的发展。

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作者简介

姓名:冯春艳 陈旭远 工作单位:

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