人工智能促进教育变革创新
通过云平台布置电子作业,利用数据分析课堂上学生学习行为,推进学校管理流程迈向数字化……前不久,2022国际人工智能与教育会议在线上举行,来自全球数十个国家的政府官员、专家学者、一线教师、企业代表等相聚“云端”,畅叙人工智能时代教育发展图景。
作为引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,人工智能催生了大批新产品、新技术、新业态和新模式,也为教育现代化带来更多可能性。习近平总书记强调,“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育深度融合,促进教育变革创新”。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》,明确利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革;教育部出台《高等学校人工智能创新行动计划》,并先后启动两批人工智能助推教师队伍建设试点工作;中央网信办等八部门联合认定一批国家智能社会治理实验基地,包括19个教育领域特色基地,研究智能时代各种教育场景下智能治理机制;科技部等六部门联合印发通知,将智能教育纳入首批人工智能示范应用场景,探索形成可复制、可推广经验……“人工智能+教育”不断碰撞出新的火花,为教育变革创新注入强劲动能。
“人工智能+教育”,应用就在身边。音乐课上,虚拟数字人“元老师”跨越时空限制,带领多所学校学生同唱一首歌;体育课上,学生开始跳绳项目测试,智能终端上实时显示心率变化、跳绳次数、平均速度等数据。技术改变课堂,潜力无限。比如,借助虚拟现实技术,学生能够模拟穿上太空服行走在宇宙,感受浩瀚星河的魅力;通过增强现实技术体验川剧变脸,平面的课本知识变得可感可知。现实中,越来越多的学校已经开设或准备筹备人工智能教育教学活动。
“人工智能+教育”,变革教育生态。教、练、考、评、管各环节均有人工智能辅助,让教师教得更好;虚实融合多场景教学、协同育人,让学生学得更好;海量线上数据和逐渐强大的算力,让学校管理更加精准。此外,在人工智能支撑下,优质数字教育资源跨越山海,推动教育更加公平、开放。在西藏墨脱县,得益于多媒体器材配备到雅鲁藏布大峡谷深处、“智慧课堂”全覆盖,门巴族孩子小学入学率实现100%。
我国发展“人工智能+教育”具备良好基础和独特优势。比如,语音识别、视觉识别等技术世界领先;国家智慧教育平台汇集了海量的数据资源,2.91亿在校学生和1844.37万专任教师展现出丰富的应用需求;教育领域数字化基础条件全面提档升级,全国中小学(含教学点)互联网接入率达到100%,99.5%的学校拥有多媒体教室,学校配备的师生终端数量超过2800万台。也应看到,人工智能技术在教育领域的应用仍处于起步阶段。“数字鸿沟”可能将部分学生排除在智能教育之外,数据收集、使用、分析等环节存在安全隐患,相关公共政策制定较为滞后……以人工智能赋能教育现代化,这些都是需要回答好的课题。
着眼未来,应携手打造高质量、有温度的人工智能教育生态。人机协作如何更聪明,人机对话如何更友好,是“人工智能+教育”的长期课题。一方面,技术应服务育人,在让其“授业”“解惑”的同时,必须坚持教师“传道”的主体地位。另一方面,人也要理解、善用技术,努力提升信息应用能力,让人工智能更好辅助教学。教育是动态的、发展的,理性思考人与技术的关系,把握教育规律、用好技术手段、凝聚各方力量,进一步推动人工智能与教育深度融合、创新发展,才能更好赋能教育现代化,培养顺应时代发展要求的创新人才。(吴丹)
人工智能何以促进未来教育发展
原标题:人工智能何以促进未来教育发展自工业革命以来,人类社会的发展总是在技术与教育的角逐互动中前行。技术作为推动人类历史发展的核心推进力,与教育这一“人力资本发动机”竞相成为推动经济社会发展的主力。人工智能作为第四次工业革命的显著标签,其飞速发展正在逐步塑造社会、经济、生活等领域的业务新形态,也不断带来颠覆性、丰富性、创新性的新业态。面对人工智能技术对整个社会发展的刺激,教育如何发展,成为值得思考的重要问题。
人工智能凸显创新人才发展挑战
作为引发第四次科技革命的核心技术,人工智能促进社会经济和科技的指数级发展,对人力资本的质量与供给产生了新的需求,人工智能与人力资源之间的相互依存关系产生了前所未有的张力,教育的超前性更是受到前所未有的挑战。第一,知识增长的指数发展使得未来人才需要哪些方面的准备具有极大的不确定性。第二,智力劳动者比重增加,创新人才成为时代发展的刚需。人工智能技术与生产过程的深度融合,会极大压缩生产领域的从业者需求,特别是那些人工智能胜出的领域。第三,人工智能技术的兴起引发高技术产业、新兴产业、新型服务行业更广阔的发展空间,从而使得创新型人才、复合型人才、高技术人才等在劳动力结构中需求激增。人工智能技术无法取代的创造性、灵活性、人文性等能力将成为智能化时代人才竞争的关键。教育肩负培养创新人才、为未来人才提前布局的使命。回溯历史,我们可以得到的经验是,只有教育领先于技术的发展步伐,为技术推进的社会提前做好人力资源的布局,社会的发展才有后劲。因此,在人工智能推进社会更飞速发展的今天,必须回答好什么样的教育才能承载提前布局人力资源的使命,以应对未知社会的人才挑战这一问题。
人工智能催生新的知识生产方式
在人工智能的影响下,人类知识生产加剧变化,知识增量呈现指数级态势。教育的传承性发展将不再局限于知识的传授与继承,而强调知识创造与创新,人工智能的介入更是催生了新的知识生产方式。其一,人工智能强大的知识发现能力缩短了知识生产周期。随着深度学习、强化学习等新的机器学习算法的发展,人工智能除了可以加快知识的生产、访问和利用,还可以从数据中提取隐含的、未知的、潜在的、有用的信息(知识),从而扩展知识创造的能力。其二,人机协同的智能模式扩大了知识创造的机会与可能性。人工智能技术不仅促进人的群智协同创新,而且可以实现人类与人工智能代理协同,后者所具有的超强计算能力,可以极大加速知识生产,催生知识的众创,以及人机协同知识创新。人工智能催生的新的知识生产方式对教育的挑战是,教育不再局限于知识传承,而更是知识的创新。未来学校教育必须教会学生如何与人工智能技术协同合作,呵护学习者“能学”,以及高度重视学生辨析知识能力的培养,召唤学习者“会学”,促进学习者在人机交互中实现知识更新与创造。
人工智能变革学习方式带来创造力与活力释放可能
人工智能已经引发了诸多领域与行业的深刻变革,对教育的系统性变革更是呼之欲出,为学习方式的变革带来了可能。首先,人工智能技术带来规模化教育的个性化可能。人工智能构建的智慧学习环境不仅创造灵活的学习空间,还能感知学习情境、识别学生特征,为学生提供个性学习支持。其次,人工智能技术带来标准化教育下的适应性可能。人工智能通过动态学习诊断、反馈与资源推荐的自适应学习机制,可以适应学生动态变化的学习需求,从而打破标准化的教育限制,释放出学生的创造力与活力。最后,人工智能改善结构化的授导方式,释放教师的创造力与教学活力而专注于人性化的学习设计。教师烦琐重复性的工作能够被智能机器所替代,智能分析技术能为教师精准定位学生的学习问题与需求,教师的角色将转向更加优秀的学习设计师,专注于“如何让学生学好”,注重培养学生的能力和思维,将更多时间用于学习活动设计以及与学生的个性化互动交流,为学生提供个性化学习支持服务。人工智能的发展以及与教育教学的深度融合,给教育的改革创新带来了更多选择,教育需要发挥技术的赋能、增能、使能优势满足教育的功用性追求,也要坚守教育的育人初心和使命传递人文性价值,以学生的成长发展为前提探索可以实践的学习方式、学习设计,通过人工智能释放出教育的更大活力。
人工智能引发领域与行业变革催生教育生态升级
人工智能对其他领域与行业的变革影响也会延伸到教育领域,因为教育是关乎社会发展全局的事业。一方面,人工智能所发挥的增强、替代、改善、变革等作用,突出体现在对社会生产和生活各个领域所产生的行业重塑作用,以及对人力的释放。另一方面,这些重塑作用和人力的释放,引发了社会领域与行业的变革,促使了社会人才需求的转向;而教育是社会人才资源输出的重要领地,需要为此作出有力回应,从而催生教育生态升级。人工智能加速了教育深化改革的进程,推动了系统内部的更新再造。数字技术已经对教师学生、课程、教学方式、学习体验、评价、管理等教育要素产生了深刻影响,并通过逐步的再造教育流程,变革着教育生态。而人工智能则在进一步加速这一过程,以一种颠覆性创新的态势,拓展系统内各要素的内涵,改善和延展系统内部关系,重塑教育系统功能与形态。人工智能拓展了教育边界,助推未来学校建设。未来学校将借助技术的力量,把校外学习场所(如科技馆、博物馆)和线上学习场所都纳入“学校”的范畴,整合社会各领域的教育资源,形成一种全新的育人环境。同时,数字孪生等新技术促进现实空间与虚拟空间的交互融合,通过创建人、物、环境数字孪生体,实现物理空间与数字空间的双向映射、动态交互和实时连接。对教育系统内部的升级改造以及空间资源的拓展,能够使其更好地与社会领域衔接,更好地提供适应未来生活和工作的创新人才成长场所。
人工智能关乎强国战略目标实现
教育应服务于国家战略布局,为抢占人工智能发展先机,构筑先发优势;为国际竞争、社会发展输出创新人才,支持科学技术的自主研发。当前,世界各国纷纷把发展人工智能上升到国家战略的高度,以抢占新一轮科技革命的机遇高点以及全球竞争中的主动权。《新一代人工智能发展规划》提出我国要“成为世界主要人工智能创新中心”的战略目标,全局部署了经济、教育、科技、社会发展和国家安全等重要方面。教育强国战略是科教兴国战略、人才强国战略和创新驱动发展战略等重要战略的逻辑起点,人工智能对教育的人才培养能力提出更高要求。近年来,世界各国在发展人工智能的同时也面临巨大挑战,如创新人才问题、高新技术自主可控问题等。人工智能的国际竞争本质是人才的较量,这需要教育从战略层面予以回应。因此,教育在战略上起引领作用,就要既充分发挥智能技术优势推动教育生态系统升级,又谋篇布局为国家发展提供人才支撑。立足技术与教育在角逐中互为塑造的视角,对人工智能促进未来教育发展的探索,更需要在战略上把握先机,通过教育为社会各领域输出创新人才,支撑社会各领域转型升级以及人工智能等高新科技的创新发展,为强国战略注入持续活力与能量。
教育在与技术的角逐中共同推动社会的发展。教育具有超前性、人文性、传承性、战略性及生态性等特点。在人工智能技术的指数式发展面前,教育的超前性变得难以维系;需要慢工出细活的人文性与满足社会用人需求的工具性之间呈现时空拉锯和矛盾;对人类知识的传承则变身为历史传承、人际共创以及人机共创的多重特征。随着人工智能技术推动的发展加速,教育的发展战略、前瞻性谋划,是一个时不我待、任重道远的重要课题。
(作者:顾小清,系国家社科基金重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”首席专家、华东师范大学教育信息技术学系教授)
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当人工智能走进课堂,教学过程将发生哪些变化
随着人工智能技术的应用,课程内容、教学方法和师生关系都在发生变化。利用人工智能可以实现更加开放灵活的教学体系,推动人工智能与教育教学系统性融合;当人工智能融入教学模式,教学模式重心转移到关注“人”本身时,智慧教学的新时代也随之开启。
人工智能技术无论在少儿阶段,还是青年阶段,都在逐步推广。新时代对教书育人提出新的需求,即如何从以教师为主,转变为以学生为主;如何借助互联网、人工智能等新技术实现人机交互的智慧教学模式。人工智能赋予教育新功能,满足了大数据时代下个性化学习的需求。
因材施教,促进个性化学习
在传统的课堂教学中,老师是绝对的权威,教学资源的分配以老师控制为基础。课堂教学是老师分配合适的教育资源,再通过师生之间的互动确立起来的一种沟通方式。由于个人的精力有限,老师为了方便管理,即使不是主观意义上的,也会下意识的为学生贴上相应的身份标签,课堂教学机械的完成知识灌输。人工智能的出现可以为老师分摊压力,更加关注学生本身,促进学生的个性化学习。
随着人工智能的介入,以往老师无法关注到每一位学生,无法做到因材施教的问题将会迎刃而解。人工智能技术可以伴随式地记录分析每一位学生的学习状况,全面勾勒学生画像。基于大数据分析,对学生学情进行诊断、分析,从中找出学生学习的薄弱项,并及时指正;同时可以发现学生学习的优良习惯,并通过数据分析推广给适合该类学习方法的学生。通过人工智能形成学生个性化学习方法,真正做到以人推题,让学生只学该学的点,只做该做的题,杜绝盲目刷题和无效练习。
教育资源公平化
传统课堂教学一直面临着来自时间、空间限制等不利因素造成的教学质量的差异。在时间因素上,传统课堂教学过程中,老师和学生的互动时间、学生间的讨论时间较少;在空间因素上,传统课堂空间结构固定,学生们由于固定座位的局限,学生之间课堂注意力和接受知识的能力势必会受到影响。
人工智能的出现打破了传统课堂教学时空的局限,能够使学生随时随地进行学习,排除了由于座位原因导致的课堂注意力下降等因素。在人工智能环境下,学生可以通过VR等技术手段在虚拟世界中观察和感受核裂变的过程、发动机的内部构造、生物医疗技术的应用等传统课堂教学中难以实现的场景。人工智能环境能够让学生沉浸在场景式的教学情境中,以全息、动态的画面带给学生更加直观、真实的亲身体验。这在一定程度上有助于学生改变其由于认知方式和想象力等因素差异而造成的非平衡性发展。
教学方式的改善
在传统课堂教学中,教师们被准备教学材料、撰写教案、管理课堂、批改作业等各种事务缠身,使得他们对学生的评价只停留在对学生知识储备程度的考查上,缺乏全面性与科学性。在人工智能时代背景下,人工智能技术掌握了巨量的信息和知识,可以帮助人解决一些问题。随着语音识别、图像处理技术、AR/VR技术的成熟,人机交互变得更加和谐共融,传统教师的一些技能性、重复性的工作在很大程度上由人工智能机器人来替代,教师们更应该注重于课堂教学本身,改善现有的教学方式。
人工智能有助于将传统话语式的师生互动变为场景式的互动。在课堂教学中,教师能够运用AR/VR等技术手段设计和制作出立体、全息式的教学场景,供学生欣赏和学习。人工智能通过语音图像识别功能将教材中静态的知识与文本转化为数字文本,通过多种数字化方式呈现给学生,学生在这个过程中能够获得视觉、听觉等多维度的体验,将枯燥的知识转变为形象生动的场景式展现。
科学的教学评价
课堂是学生学习知识的场域,与教师教学过程的各个环节相对应,学生的学习是从对知识的初步了解到对知识的熟练应用与理解再到举一反三的一个过程。这个过程不仅包含课本知识的学习与巩固,同时也涉及到学生学习过程中认知、情感等方面的变化。因此,对学生的评价应不仅仅取决于知识的掌握情况。
课堂教学中,人工智能的引入能够为课堂教学各环节做出科学的评价。课堂教学情况千差万别,学生情况有大的差异也有细微区别,长处短处也各不一致。以往学生的情感发展、责任担当、逻辑思维能力等方面的发展遭受忽视,但人工智能的数据分析、语音图像识别等技术应用能够准确评价“教与学”的差异化情况。例如,网校的教师监课系统借助语音识别和表情识别等技术的融合,能够通过教师课堂表现的亲和力、清晰度等维度评价教师的授课情况。(姚坤森整理)
[责编:王一涵]人工智能时代需要怎样的教师
“我的工作会被机器人取代吗?”人工智能的迅猛发展,让越来越多的人开始担心自己的“饭碗”。而随着人工智能进军教育领域,许多教师也开始忧虑起来:“机器人会让我失业吗?”
实际上,这种担心并非空穴来风。2016年5月,美国佐治亚理工学院计算机科学教授艾休克·戈尔,在自己的网络课程中,将一款聊天机器人安排为自己的助教。这一聊天机器人在后台回答问题的功能非常强大,学生们根本没有注意到自己的聊天对象是机器人。人工智能会取代教师吗?
教师被人工智能替代的几率为0.4%
“如果你的工作包含以下三类要求,那么你被机器人取代的可能性非常小:社交能力、协商能力以及人情练达的艺术;同情心以及对他人真心实意的扶助和关切;创意和审美。”北京师范大学教育学部副部长余胜泉说,“反之,如果你的工作符合以下特征,那么被机器人取代的可能性就非常大:无需天赋,经由训练即可掌握的技能;大量的重复性劳动,每天上班无需过脑,但手熟尔;工作空间狭小,坐在格子间里,不闻天下事。”
余胜泉告诉记者,英国广播公司(BBC)基于剑桥大学研究者的数据体系,分析了365种职业未来的“被淘汰概率”。其中,电话推销员、打字员、银行职员等职业,分别以99.0%、98.5%、96.8%概率,被列为可被人工智能取代的职业;而艺术家、心理医生、教师等职业,分别以3.8%、0.7%、0.4%的概率,被列为最不可能被人工智能取代的职业。
“BBC分析认为,教师被机器人替代的概率只有0.4%,但英国教育专家AnthonySeldon则预测现在离人类教师消失只剩下3000天。孰是孰非呢?”《华东师范大学学报(教育科学版)》主编杨九诠说,“我想不可能有也不应该有肯定的答案。但值得注意的是,此‘教师’已非彼‘教师’。在未来新的社会样态、教育样态、知识样态和学习样态中,教师的思想观念、心智结构、生活方式和角色意识等,以及教师与社会、组织、学生、同行的关系,都可能发生颠覆性的全新变化。”
“传道、授业、解惑,是教师的主要职责。随着人工智能的出现,智能机器人可以代替教师传授知识、解疑答难、展示方法、考试阅卷,但在‘传道’这一块是替代不了的。”新疆呼图壁县教科局局长朱新宇说。
“目前的智能教学系统还是对优秀教师的模拟,建立教师模型、学生模型、教学法模型和交互模型等。所以说,人工智能远远谈不上对教师、特别是优秀教师的直接威胁。我们可以将人类智慧编码输入电脑,但不可能将电脑芯片植入一个健康的大脑。”北京大学教育学院教育技术系教授贾积有说。
人工智能将是教师的得力助手
“人工智能不可能取代教师,而是要成为师生的强大助手,可大幅提升教与学的效率和效果,所以学校应积极拥抱人工智能。”科大讯飞轮值总裁吴晓如说。贾积有也表示,人工智能技术在教育领域的应用与传统教学方法相比具有比较显著的正面影响。
贾积有介绍,数据挖掘技术应用到教育上,可以实现教育决策和管理的民主化及科学化;学习分析技术可以帮助教育者更好地实施个性化和适应性教学活动,也可以帮助学习者更准确地认识自己,开展针对性学习,改进学习效果,提高学习效益;模式识别技术如情感识别等可以自动识别学生的情感状态,以便实施适应性教学;自然语言处理技术一方面可以作为辅助工具应用到语言教学上,促进学生听说读写译各个方面的发展,另一方面作为人机交互手段应用到智能教学系统上,实现自动答疑。
余胜泉也认为,人工智能在教育未来的许多方面,如自动出题与批阅、学习障碍诊断与及时反馈、问题解决能力测评、学生心理素质测评与改进、青少年体质健康实时监测、学生成长发展指导、智能学习伴侣、个性化智能教学、综合素质评价报告等方面,都可以承担起教师的角色。
“人工智能将引发现代教与学的革命,众多语音图像识别、可穿戴设备、虚拟现实成像技术渗入课堂,使得现行的教学媒介、师生评价反馈、深度学习等都发生改变,学生个性化、任务单式的学习,团队项目式的学习,多学科的统整融合实践等,都将在智能设备的支持下变得更便捷。”广东省深圳市南山区后海小学校长蒋和勇说。
“人要驾驭机器,而不能被机器奴役。”北京市第十八中学校长管杰表示,有了人工智能的辅助,教师可以腾出更多的时间和精力,创新教育内容、改革教学方法,让教育变得更好。教师就不再仅仅是知识的传授者,还是满足学生个性化需求的教学服务提供者、设计实施定制化学习方案的成长咨询顾问,成为学生学习的陪伴者、动力的激发者、情感的呵护者,真正成为学生“灵魂的工程师”。
不会使用人工智能的教师有可能被淘汰
“显然,未来的优秀教师将是那些善于使用人工智能的教师,教师要主动拥抱人工智能。”教育部基础教育课程教材发展中心主任田慧生说,“我们应该积极面对人工智能带来的挑战,同时提高自身的自主学习能力,培养创造力。创新思维的培养,就是要呵护学生的好奇心和求知欲,鼓励学生发现问题。”
“人工智能不能取代教师,但是使用人工智能的教师却能取代不使用人工智能的教师。”余胜泉说,未来的教育是人与人工智能协作的时代,充分发挥机器与人类不同的优势是提高教育生产力的关键,人工智能将会取代简单重复的脑力劳动,教师要发挥人类的创新、复杂决策、情感关怀激励等优势。
朱新宇认为,在人工智能时代,教师教学必须抓住3个核心:一是教授学生有价值的知识,同时培养学生探寻知识的兴趣、欲望和方法;二是培养学生良好的品行;三是启发学生寻找人生的价值和意义。
“最基础的教育,将不再需要教师;而‘更好教育’的需求以及市场选择中不同的支付渠道和交换方式,将大大提升教师的薪资水平和社会地位。”杨九诠认为,“教师将成为未来社会不同类型、不同规模的学习中心重要的共同规划者和运行者,从而成为社会与教育的协同创生力量;在工作性质和社会筛选的相互作用下,教师的道德水平将提升到新的境界,甚至可以想象,未来教师的薪资中将可能包含社会供养的成分。”
教育部教师工作司司长、北京外国语大学党委书记王定华说,教师要不断增长本领,善用人工智能,提高教学效果,扩展知识疆域,调动学生兴趣,不能对其漠然置之、不屑一顾。同时,教师也要体现主体地位,永做学校主人,关注学生成长。人不仅是学习知识的认知体,更是有血有肉的生命体。教师职业必将长期存在,人工智能则发挥必要辅助。
“面对信息技术和人工智能的日新月异,有关大学和中小学应加快教师发展信息化步伐,主动拥抱人工智能,进一步推动信息技术在教育教学、教育管理、教育服务过程中的应用,利用智能技术支撑人才培养模式的创新,支撑教学方法的改革,持续不断地造就一批又一批掌握信息技术、具有创新思维的教师。”王定华说。(本报记者苏令)
当人工智能走进课堂,教学过程将发生哪些变化
随着人工智能技术的应用,课程内容、教学方法和师生关系都在发生变化。利用人工智能可以实现更加开放灵活的教学体系,推动人工智能与教育教学系统性融合;当人工智能融入教学模式,教学模式重心转移到关注“人”本身时,智慧教学的新时代也随之开启。
人工智能技术无论在少儿阶段,还是青年阶段,都在逐步推广。新时代对教书育人提出新的需求,即如何从以教师为主,转变为以学生为主;如何借助互联网、人工智能等新技术实现人机交互的智慧教学模式。人工智能赋予教育新功能,满足了大数据时代下个性化学习的需求。
因材施教,促进个性化学习
在传统的课堂教学中,老师是绝对的权威,教学资源的分配以老师控制为基础。课堂教学是老师分配合适的教育资源,再通过师生之间的互动确立起来的一种沟通方式。由于个人的精力有限,老师为了方便管理,即使不是主观意义上的,也会下意识的为学生贴上相应的身份标签,课堂教学机械的完成知识灌输。人工智能的出现可以为老师分摊压力,更加关注学生本身,促进学生的个性化学习。
随着人工智能的介入,以往老师无法关注到每一位学生,无法做到因材施教的问题将会迎刃而解。人工智能技术可以伴随式地记录分析每一位学生的学习状况,全面勾勒学生画像。基于大数据分析,对学生学情进行诊断、分析,从中找出学生学习的薄弱项,并及时指正;同时可以发现学生学习的优良习惯,并通过数据分析推广给适合该类学习方法的学生。通过人工智能形成学生个性化学习方法,真正做到以人推题,让学生只学该学的点,只做该做的题,杜绝盲目刷题和无效练习。
教育资源公平化
传统课堂教学一直面临着来自时间、空间限制等不利因素造成的教学质量的差异。在时间因素上,传统课堂教学过程中,老师和学生的互动时间、学生间的讨论时间较少;在空间因素上,传统课堂空间结构固定,学生们由于固定座位的局限,学生之间课堂注意力和接受知识的能力势必会受到影响。
人工智能的出现打破了传统课堂教学时空的局限,能够使学生随时随地进行学习,排除了由于座位原因导致的课堂注意力下降等因素。在人工智能环境下,学生可以通过VR等技术手段在虚拟世界中观察和感受核裂变的过程、发动机的内部构造、生物医疗技术的应用等传统课堂教学中难以实现的场景。人工智能环境能够让学生沉浸在场景式的教学情境中,以全息、动态的画面带给学生更加直观、真实的亲身体验。这在一定程度上有助于学生改变其由于认知方式和想象力等因素差异而造成的非平衡性发展。
教学方式的改善
在传统课堂教学中,教师们被准备教学材料、撰写教案、管理课堂、批改作业等各种事务缠身,使得他们对学生的评价只停留在对学生知识储备程度的考查上,缺乏全面性与科学性。在人工智能时代背景下,人工智能技术掌握了巨量的信息和知识,可以帮助人解决一些问题。随着语音识别、图像处理技术、AR/VR技术的成熟,人机交互变得更加和谐共融,传统教师的一些技能性、重复性的工作在很大程度上由人工智能机器人来替代,教师们更应该注重于课堂教学本身,改善现有的教学方式。
人工智能有助于将传统话语式的师生互动变为场景式的互动。在课堂教学中,教师能够运用AR/VR等技术手段设计和制作出立体、全息式的教学场景,供学生欣赏和学习。人工智能通过语音图像识别功能将教材中静态的知识与文本转化为数字文本,通过多种数字化方式呈现给学生,学生在这个过程中能够获得视觉、听觉等多维度的体验,将枯燥的知识转变为形象生动的场景式展现。
科学的教学评价
课堂是学生学习知识的场域,与教师教学过程的各个环节相对应,学生的学习是从对知识的初步了解到对知识的熟练应用与理解再到举一反三的一个过程。这个过程不仅包含课本知识的学习与巩固,同时也涉及到学生学习过程中认知、情感等方面的变化。因此,对学生的评价应不仅仅取决于知识的掌握情况。
课堂教学中,人工智能的引入能够为课堂教学各环节做出科学的评价。课堂教学情况千差万别,学生情况有大的差异也有细微区别,长处短处也各不一致。以往学生的情感发展、责任担当、逻辑思维能力等方面的发展遭受忽视,但人工智能的数据分析、语音图像识别等技术应用能够准确评价“教与学”的差异化情况。例如,网校的教师监课系统借助语音识别和表情识别等技术的融合,能够通过教师课堂表现的亲和力、清晰度等维度评价教师的授课情况。(姚坤森整理)
来源:光明网