人工智能技术给教育行业带来哪些主要影响?
现如今,人工智能技术对社会各个领域日益产生深远的影响,教育领域也不例外。在这一领域,人工智能技术的进步为教学和学习带来了新的可能性和挑战,甚至有可能从根本上改变教育治理和教育机构的内部架构。人工智能技术虽然会对教育行业产生影响,但绝对不会像线上电商颠覆传统零售那样剧烈。从目前情况来看,人工智能技术对教育的影响主要体现在以下几个方面:
人工智能技术可实现“个性化”教学人工智能技术影响教育的关键方法之一,是为学生提供个性化学习。通过自适应学习程序、游戏和软件等系统响应学生的需求,全过程搜集学生的学习数据,通过分析这些数据,最后向学生推荐个性化的学习方案。尤其是基于人工智能的自适应学习系统,帮助学校和老师提供个性化的教学,同时帮助学生提高学习效率,激发学习兴趣。
以中国“科大讯飞”为例,目前主要通过三个步骤打造以学生为中心的课堂,实现个性化学习:首先对每一个学科,构建学科知识图谱;然后通过学科的知识图谱分析每一位学生的学习情况,让每一位学生的学习情况可视化;最后给相应学生推荐个性化的学习资源。人工智能赋能之下,学校实现了个性化教与学,课堂得到有效延伸;通过师生的共同努力,在教学质量上实现突破。
人工智能技术可重复学生没有掌握的内容,并且帮助学生按照自己的节奏学习,比如美国“可汗学院”可根据每个人的学习状况自主设计学习进程。这种定制教育可帮助不同学习水平的学生在一个教室中一起学习,教师可在需要时促进学习并提供帮助和支持。该学院下一个目标是,在未来的几年内制作出从幼儿园到高中的所有课程,以及部分大学课程,如计算机科学和电子工程等。每个人学习的处境和内容不同,所以我们不仅要因材施教,而且要因时、因地施教。而基于人工智能技术建立促进个性发展的教育体系,是未来教育发展的基本趋势。
人工智能技术可为学习提供指导智能辅导系统能够理解学生喜欢的学习方式;它们还能够衡量学生已有的知识量,所有这些数据和分析都用于提供专门为该学生创建说明和支持。试验和错误是学习的关键部分,但对于许多学生来说,错误的答案会给他们挫败感,有些学生不喜欢在同龄人或老师等权威人士面前犯错,而人工智能技术可为学生提供在相对无判断的环境中进行试验和学习的方法,人工智能“导师”还可提供改进的解决方案。人工智能技术将促进教育决策的科学化和资源配置的精准化,加快形成现代化的教育公共服务体系。目前在学校的实际运用中,人工智能技术所收集的数据可为现代教育治理提供决策辅助。人工智能助手可扮演老师、辅导员、同学等虚拟人物,它们可从不同的视角,提出问题,并提供指导。
人工智能技术不仅能让学生定制课程与学习进度,还能及时为学生提供反馈;当发现学生向系统提交错误的家庭作业答案时,系统会向教师发出警报,并为学生提供正确答案的提示。这种类型的系统有助于填补课程中可能出现的空白,并有助于确保所有学生都能掌握知识,让学生立即得到反馈,帮助他们理解概念的内涵和外延。现在一些基于人工智能技术的辅导课程已经存在,这可帮助学生完成基础数学、写作和其他科目的基础知识。利用智能化的教学系统,人工智能技术也可持续的为学生提供支持和辅导,帮助他们克服困难,更快的完成学习计划及目标。
人工智能技术可改变学习方式使用人工智能系统,学生可随时在世界任何地方学习,学生根据自己的需要安排学习时间。通过人工智能技术,学校可创建全球化的教室,学生所处的位置将不再重要。学生如果由于某种原因无法参加课程,则通过访问链接,点击该链接,加入现场教室。人工智能技术还可将全世界的学习者联系在一起,超越教室的墙壁,与其他学生、教师、作家、科学家等互动,以加强他们的学习效果。人工智能技术可促进合作学习,通过比较学生的学习者模型,而后建议处于相似认知水平或具有互补技能的参与者互相帮助,并通过分组来支持协作学习。教育最大的挑战之一是每个人的学习方式不同,人工智能系统可为每个学习者提供个性化的学习方式,使每个学生能够以最适合自己的方式学习。
英国数学家和教育理论家阿弗烈·怀特海先生在《教育的目的》一书中指出:“学生是有血有肉的人,教育的目的是为了激发和引导他们的自我发展之路。”对学生而言,人工智能技术可为学生提供一对一的辅导,真正实现了因材施教;也可打破时空的壁垒,加强学习者的交流与互动。对教师而言,“师生的交往活动是教学过程中的本质属性。”人工智能技术可减轻其重复性工作,使其有更多的时间与学生交流,培养他们的各种技能,帮助他们日后更好地融入社会。基于对学生的洞察力,人工智能技术会自动创建一条个性化的学习路径,以确保学生能够以尽可能好的方式学习并取得成功。
仅从以上三个方面可见,人工智能技术给教育带来较为显著的正面影响。然而,该技术在给教育带来有利因素的同时,也会存在相应的挑战。在人工智能技术渗透进入传统教育领域带来优势的同时,也会引发一些问题;例如人工智能技术的出现可能会导致学生被动接受已经安排好的知识,而丢失主动分析、思考的能力;也有人担心人工智能技术为教师做了太多,教师的教学水平可能会因为人工智能技术的出现而有所下降。因此,要充分认识人工智能技术的优势和它可能存在的问题,做到趋利避害,真正使人工智能技术发挥育人的作用。正如中国教育家周仪荣先生所言:科技是一把双刃剑,在它给人们带来美好的同时也带来一些麻烦;因此要合理利用科技,发挥它有利的一面,限制它不利的一面,是提高教学质量的有效途径之一。
人工智能时代,教师专业发展面临哪些机遇和挑战
总之,有关人工智能对教学方式影响的研究相对丰富,不少学者对于人工智能如何影响教学颇有见地,但对于理论的完善和实践的摸索依旧“在路上”。一方面,对于人工智能和教学方式革新的逻辑与内涵有待明确。另一方面,人工智能时代教育发展的具体内涵、因果关系有待明晰。
但不可否认的是,借助人工智能可以针对学生做精准判断与个性化诊断,并为学生自主学习提供的个性化辅导,确实驱动了精准教育发展。精准教育服务有望实现日常教育与终身教育定制化。
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教学环境的更迭——泛在学习的推进
目前讨论人工智能在金融、交通、医疗等领域的应用较多,但在教育领域则相对较少。关于人工智能与教育关系的讨论较为深入的一次也许是在“人工智能与未来教育”高峰论坛。人工智能对于教学环境的改变可在互联网对教学环境的改变上有所洞悉。
在华东师范大学袁振国教授的《人工智能的时代,依然会有诗和远方》一文中,他认为人工智能难以替代人类感知和思维的整体性与统整性,以及人的情感性与社会性。人工智能将彻底改变传统的教育,使任何人在任何地点任何时间可以学习任何的内容,即泛在教育。
泛在学习强调智能化环境的创设,目标是创设让学生随时随地利用任何终端进行学习的环境,实现以学生为中心的教育。学生在时间、空间上的自由度将是传统教育所不能及的。
目前国内外关于人工智能和泛在学习的理论相对较少,袁振国教授的研究在国内处于相对领先位置,但依旧没有形成系统的理论。泛在学习的有关观点虽具一定的合理性和前瞻性,但因为太过“年轻”,缺乏足够的说服力。
人工智能时代教师专业发展的机遇
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教育模式之变:新师徒制,以学生为中心
在我国,“学而优则仕”的思想根深蒂固,传统的教育模式依旧有其影响。在新课程改革热潮下,中国的教育模式正在从应试教育向素质教育过渡。大数据时代,发达的网络催生了“互联网下的新师徒制”——以互联网为媒介,由某一领域的行家里手,以长期言传身教的方式,带领较大规模的徒弟们用碎片时间进行学习与实践的一种新型教育模式。它改变了传统的教育模式,实现了教育史上的一次革命。
人工智能可以通过数据分析为徒弟们匹配相应的教师,从而满足学习者的个性化需求,甚至以机器教师的身份在线为学习者提供有针对性的指导,或通过人机交互技术协助教师为学生在线答疑。此类教育模式以学生为中心,突破了传统课堂对学生的束缚,更是顺应了我国教育改革的趋势和方向。教师在专业发展过程中需主动适应人工智能时代新型教育模式,不断提升自我信息素养以顺应时代之变。
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教学方式之变:精准教育,重视个性化学习
人工智能是通过机器学习、深度学习来工作的,而其也能相应地推动学生对知识的深度学习。可以说,个性化学习的目标是满足学生的需求和兴趣,而人工智能技术则能基于学生的个性化信息数据进行情绪识别、情感计算、自然语言处理与分析,为个性化学习提供智能支持,从而实现精准教学。常见的模式有个性分析、智能推送和精准反馈服务。未来,每个学生会像拥有智能手机一样,人手一个陪伴自己成长且能学会解决复杂而抽象问题的机器人。人工智能可以成为教师的助手,而学生则可以通过机器人辅助从而拥有“私人”教师团队。
时代在进步,21世纪的小学生与“智能”走得太近,如果教师能够全面突破传统,瞄准精准化、个性化、弹性化、融合化的变革趋向,强化“共享共创”“个性定制”“体验参与”意识,更加有利于把握人工智能时代的教育新机遇。
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教学形态之变:泛在学习,随时随地学习
传统的学习资源分散无序、共享性差、聚合性差,而在泛在学习时代,资源深度聚合让学习变得“泛在”与即时。相比火热的在线教育,“人工智能+基础教育”的融合之路要审慎、复杂得多。随着互联网的发展及人工智能在教育上的应用,泛在学习将会真正实现。人工智能改变了教学的形态,也促使教育打破传统思想边际,加快教育教学转型,以适应新形势下的教学形态之变。
同时,人工智能可以实现教育资源的相对公平。智能教育将让更多的人享受一样的资源,得到一样的受教育权利,让更多的少年儿童在人生起跑线上不因资源的不同而被区别对待,而从这一视角上来看人工智能对于教育的改变将是革命性的。
此外,人工智能为学生构建的群体智能学习环境将能有效满足学生的学习需求,让学生适应未来的学习工作模式,甚至创造新的模式。
教师的专业发展是与具体的教学情境联系的动态的知识建构过程,如何提前适应泛在教学形态并在此情境下提升自我教学能力及教学效果,是每位教师需要思考的问题。
人工智能时代教师专业发展的挑战及应对
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教学内容求创新,课堂教学应突破
人工智能催生了泛在学习,也将扩充教学资源。不仅教师能够接触深度聚合的教学资源,学生亦能唾手可得海量的学习资源。在这样的情况下,教师对教学内容进行创新就显得很有必要。单纯依靠书本上的“死知识”显然很难满足学生的需求,书本上原原本本的内容,学生依托人工智能便可学习。未来,人工智能时代的教育是“人性为王”的教育,教师应加强教育对德、仁、情等人性特有的东西的关注。在课堂教学中更多地关注对学生创造力、社交能力等人工智能难以代替因素的培养。
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告别传统题海战术,探索教学新方式
受应试教育的影响,教育被许多人狭隘地理解为“刷题”,其实教育并非仅灌输知识与传授技能。知识主要依靠人的记忆力和逻辑判断力进行消化。可以说,任何一个机器人都可以记忆五万个数字,所以机器在这一点上是很容易取代传统的注重知识灌输的教育的。如果一位教师最大的兴趣就是做重复的工作,那么在效率优先的人工智能时代,他是肯定会被替代的。传统行为主义下对学生反复操练的教学方式显然在人工智能时代是立足不了的。
真正的教育过程,从来就不是师生之间单向的机械操作。教学主体不是冷冰冰的“程序载体”,而是有血有肉有思想有灵魂的人,情感交流绝对不是没有温度的人工智能能够做到的。教师应有意识地转变传统的题海战,寻求教学新方式,注重教学的艺术性,将学生放在主体地位。教师要在泛在学习大趋势下巧妙利用好教学情境,变灌输为感化,增强自身的能动性,提高效率并降低事件重复率。
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学生反馈应重视,依托数据精滴灌
人工智能将为学生的个性化学习提供技术支持,从而推进教师精准教学的开展。人工智能时代,教师对于学生学习的认识被画上新的问号,多元学习环境下作业和考试已很难反映学生的学习全貌。人工智能所带来的数据分析技术将为教师开通对学生学习情况诊断、反馈的绿色通道。
此外,在教学中,教师对于学生学习情况的反馈与矫正是一个循环往复的过程,这就要求教师的反馈要及时、准确,而这些恰恰是人工智能所擅长的。如何应对人工智能所带来的挑战,积极利用它而不是被其取代,是每位教师需要认真思考的问题。
人工智能时代教师专业发展正受到越来越多人的关注,人们也正在致力于这方面的探索与实践。人工智能时代,教育模式、教学方式、教学形态等被重新解读,担负着教育信息化和教育改革使命的教师也应转变传统教学观念,重新定位角色,发展专业素养,从讲授者转向指导者,适应新师徒制、个性化学习、泛在学习等发展要求,思考教育的本质和内涵,重视教育过程中的情感投入,在实践和反思中不断提高教学的艺术性和创造性,拥有仁爱之心、恻隐之心,逐渐达到专业发展的目的。
(作者董瑶瑶系浙江师范大学教师教育学院博士生;李志超系浙江师范大学教师教育学院副教授)返回搜狐,查看更多