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做好教师角色转变 应对人工智能挑战 人工智能发展对教师素养提出的要求和挑战

做好教师角色转变 应对人工智能挑战

随着人工智能技术的不断发展,教育领域正经历一场深刻变革,传统的教育理念、教学模式、教学方法、教学环境和学习方式将发生剧烈改变。作为教育活动的主体之一,教师身处这场变革的风口浪尖,承受着来自各方面的冲击和危机。如何变危机为转机,是广大教师回应这场教育变革的关键。

人工智能带来新型教育

1.人工智能知识储备量更充足。传统教育观念中,教师是知识的占有者和传授者,教师的工作以传授知识为主,教会学生知识。而在信息时代,人工智能拥有海量数据,甚至互联网可以说拥有学生所需学习的大多数知识。一位再优秀、再博览群书的老师,其知识储备量都不会比人工智能更强。

2.人工智能工作更高效。除教育学生的工作外,教师还会为其他事情所牵绊,可能会由于身体不适、环境嘈杂、个人家庭事务纷乱等各式各样的原因,导致其在工作中呈现出低效状态。而人工智能则不会出现因此类原因导致的工作低效,能够长时间运行而不会产生疲劳感,保持高质量的工作效率。

3.人工智能促进学生平等发展。素质教育的理念强调,每一个学生都是独立、平等的个体,教育中具有同样的权利和义务,教师应相信每一个学生都能进步,并促进每一个学生在其原有的基础上获得最大的提高,公平对待每一个学生。但在实际教学中,学生往往会因家庭背景、成绩好坏、班级职务等多种因素被区别对待,很难实现学生平等。对于人工智能来说,这一事情反而并不难以实施。人工智能没有像人一样的丰富情感,不会像教师一样对不同学生带有不同的感情色彩,因而能够更好地实现学生公平。

4.人工智能实现因材施教。因材施教是指针对学习者的志趣、能力等具体情况进行不同的教育。当前的学校课堂教育普遍呈现为班级授课,因班级人数等因素,教师往往无法针对学生的学习目标、学习风格、学习习惯等个性化因素为学生提供针对性的个性化教育。由于教师精力有限,往往无法将学生的个别差异性考虑到教学之中,从而很难实现因材施教的理想教育。但对于人工智能,对学生因材施教,甚至为学生提供定制式的精准教育则很容易实现。

人工智能促进教师角色变革

人工智能的发展方向不是取代人类,而是与人类互补、增强人类的能力。教师要积极应对人工智能带来的冲击与改革创新,努力提升自身能力,实现从“教书匠”到“学习兴趣激发者”“能力培养者”“心灵沟通者”“行为示范者”“教育研究者”的角色转变。

1.教师应成为“学习兴趣激发者”。随着人工智能逐渐应用于教育行业,教师可以免去繁琐的大数据横向、纵向等分析,可以借助于人工智能的技术得到学生多维度的数据对比分析,能够更好地从数据中了解学生学习的波动变化情况。进而,教师结合学生自身性格特征、家庭环境等更多机器无法“感同身受”的众多因素,为学生进行针对性、个性化的教学改进,引起学生学习的兴趣,促进学生在学习上取得进步。同时,在信息时代,教师能搜索到的知识,学生通过一些途径也可以获取,教师的主要功能将不再是传授知识,而是要激发学习兴趣、培养学习情感,从而让学生爱上学习,不断体验学习带来的成就感与荣誉感。在此基础上,学生将逐渐强化自觉学习、主动学习的意识和习惯,坚持不懈,形成良性循环,以愉悦学习的每一天为其幸福人生奠定扎实基础。由此,教师不再只是“教书匠”,更要成为“学习兴趣激发者”。

2.教师应成为“能力培养者”。学生要学习的不仅是学科知识,更要培养理解力、创造力、想象力以及家国情怀。人工智能带来的智慧教育,是培养学生创新思维能力和系统思维能力的个性化、精准化教育。信息时代,在海量信息面前,很多成年人都未必有能力在大数据面前“去其糟粕”,更何况涉世未深、社会经验欠缺、不具有成熟分辨能力的学生。在学生时期,人的世界观、价值观、人生观往往还未完全形成,教师要能够起一个“能力培养者”的作用,培养学生具有足够的定力来甄别、决策、实现自我价值,培养学生发现和解决问题的能力、团队协作的能力、勇于创新的能力,以及正确的价值观念和国家信念等。

3.教师应成为“心灵沟通者”。儿童、青少年、成年前期,学生在学习和发展过程中除学习上遇到的知识性问题和困难外,还会产生各种各样有关感情、心理或其他方面的问题。教师要做好与学生之间的沟通,使师生间尽可能达到心灵敞亮,实现心灵的相遇,努力解决学生的各类学习以外的问题。同时,教师也要做好家校沟通,时刻关注学生发展。人工智能很难具备教师的情感关怀能力,教师要充分发挥这一优势,成为“心灵沟通者”。

4.教师应成为“教育研究者”。随着人工智能的发展,智能互动屏幕将逐渐代替传统的黑板甚至白板,智能课桌将成为现代课桌的升级版本。教师工作于教育第一线,处于真实的教育教学情境之中,能够及时、清晰地体会到教学实施过程中的困难、学生的问题与需求等。随着教学工具的转变,教师要积极应对人工智能发展带来的变化,努力成为“教育研究者”,进行学科教学研究(学科教研活动)以及科研课题研究,做到教育实践者与教育研究者的统一:反思教育教学行为,研究解决教育教学问题,改进教育教学实践,从而更好地与时代接轨。

综上所述,在人工智能飞速发展的背景下,教师应进一步掌握学生的兴趣爱好,了解学生的方方面面,成为学生的“学习兴趣激发者”;进一步掌握能力培养的方式方法,成为学生的“能力培养者”;进一步修炼亲和力、成长力、表达力和影响力,成为学生的“心灵沟通者”;进一步提高自身对教育的钻研、对实践的总结,成为“教育研究者”。这样,教师才能变危机为转机,在人工智能的辅助下,实现自身的进一步发展,从而为学生带来更好的教育。

(本文系2019年度江苏省高校哲学社会科学研究思政专项“全媒体时代高校主流意识形态话语权提升研究”(2019SJB063)阶段性成果)

(作者单位:南京师范大学外国语学院)

抓住人工智能助推教师发展的新契机

作者:北京教科院课程中心副主任、研究员王凯

近日,据媒体报道,教育部在宁夏石嘴山市召开人工智能助推教师队伍建设推进会。会上明确提出,要抓住人工智能助推教师队伍建设的战略机遇,通过人工智能等新技术与教育的深度融合,破解教师编制不足、师资质量不高不均衡等瓶颈问题,提升教师教育教学能力和教育扶贫实效。伴随着信息化时代的到来,当下社会、生活与学习发生了天翻地覆的变化,教育也受到极大影响,而抓住人工智能提升教师专业能力的新契机,无疑有着重要意义。

如何才能抓住新契机?笔者认为,需要在整体布局的前提下,建立明确的问题思维。2018年年初,《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》下发,其中明确提出要转变培训方式,推动信息技术与教师培训的有机融合,实行线上线下相结合的混合式研修。其后,教育部办公厅发布了《关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》,探索人工智能助推教师管理优化、助推教师教育改革、助推教育教学创新、助推教育精准扶贫的新路径。在上述政策布局框架下,建立明确的问题思维,发挥人工智能的优势,针对教师专业能力提升的关键点发力,才会有事半功倍的效果。

个体经验化主导的低水平重复是教师专业发展的首要障碍。对此,人工智能的介入,需要突破传统经验化主导的教师发展模式,实现精准化诊断。人工智能加教育大数据,可以通过采集教师教学、科研、管理等方面的信息,建立教师数字画像。结合学科知识图谱,能够及时准确地了解教师的专业知识盲区。人工智能的介入可以通过不同渠道建立多模态学习指标体系,通过各种信息采集建立学生大数据,通过学生大数据可以实现学生学习问题的即时性诊断,突破传统的经验主导的课堂观察和诊断模式,改变教师通过后置性终结考试成绩来了解学生学习状况的弊端,让教师及时准确掌握学生的学习动向和发展水平,以便采取积极有效的干预措施。

智能教育素养缺乏是教师无法实现高质量专业持续发展的核心问题。人工智能的介入,要关注如何提升教师的智能教育素养。智能时代的到来,需要重新定义教师的素养结构。教师素养不仅包括道德素养、教育理念、教学方法、专业知识这些传统素养,还包括智能教育素养。教师不具备这一素养,难以从浩若烟海的信息中自如检索,难以将信息结构化成知识,就难以游刃有余地使用信息化工具,获取学生数据并从数据中获得规律,为学习者建模提供帮助,也很难与作为“数字原住民”的学生建立长效沟通渠道。所以,当务之急是推动教师积极运用人工智能技术,进而改进教育教学、创新人才培养模式。

难以真正实现个性化教学是影响教师专业发展的关键问题。其中原因既包括教师无法适时了解每一名学生的学习准备、学习风格、使用策略,也包括无法即时掌握学生存在的学习障碍。人工智能可以帮助通过文字、语音、动作、表情创设情境,开启互动,识别学生的图片信息,通过生物学特征适时分析学生的表情等学习实际状况,也可以在师生之间建立适时沟通渠道,将学生信息及时处理、汇总并反馈给教师,为实施个性化教学提供数据支撑。

从现实来看,只有确立了问题思维,人工智能与教师专业发展才会实现同频共振。(王凯)

[责编:王欣夷]

人工智能时代需培养学生怎样能力

“未来人工智能环境下的课堂,可能是‘双师型’的课堂,人机交互、人机结合将成为主要形态。一堂课可能由一名教师和一个机器人共同来上,布置和批改作业、知识点训练、监督学习、学习情况的分析等工作可能由机器人来完成。”在日前召开的第四次全国数据驱动教育改进专题研讨会上,北京师范大学中国教育创新研究院院长刘坚这样描述人工智能时代的课堂。

人工智能不能代替学习

面对席卷而来、被称为人类“第二次零点革命”的人工智能浪潮,互联网时代的教育界,也不那么淡定了。“因为人工智能不是信息化的延续,技术对教育的影响,正在由‘革新’发展为‘革命’。”中关村学院学术委员会原负责人吕文清说,“高级阶段的人工智能具有类人脑的学习力和思考力,将来还能进化到自适应学习,在这个意义上,人工智能拓展了人的思维。人工智能改变的,不仅是教育的边界和方式,整个教育样态也将面临重塑。”

不过,科大讯飞教育研究院院长孙曙辉认为,人工智能不能代替人的思维,不能代替学习,技术也改变不了教育的本质。因此,在当前热炒人工智能概念的大背景下,一定要认清技术与教育的关系,搞清楚哪些是教育本身的问题,哪些是技术可以解决的问题。

高阶认知能力的重要性将更加凸显

在人工智能时代,学生应该具备怎样的能力,才能适应社会需求,在竞争中立于不败之地?

教育部副部长杜占元在去年12月召开的2017未来教育大会上提出,在机器能够思考的时代,教育应着重培养学生的5种能力,即自主学习能力、提出问题的能力、人际交往的能力、创新思维的能力及筹划未来的能力。

教育部科技发展中心原主任李志民说,今天我们说知识就是力量,讲的是如何学习、记忆和掌握更多的知识,讲究知识的系统性,而在人工智能时代,知识是开放的,随时随地可查找、可检索,因此,记忆知识以及知识的系统性不再像今天这样重要了,学生更需要学习如何从已有的知识中挖掘出新应用、新知识,通过已有知识学习新知识,与之对应的知识结构或学习过程就是思维的训练。

“低阶认知技能的重要性会下降,如记忆、复述、再现等初级信息加工任务将更多地被机器代替,而高阶认知能力的重要性会更加凸显,如识别问题、逻辑推理、意义建构、精致思考、自我指导能力等。”吕文清认为,人工智能时代应重点培养学生的终身学习素养、计算思维素养、设计思维素养和交互思维素养,培养学生5种能力——高阶认知能力、创新能力、联结能力、意义建构能力和元认知能力。终身学习素养,主要基于人工智能时代需要更强大和持续的学习力,强调学会学习和建构不断演进的知识框架;计算思维素养,主要基于学习和理解人工智能,强化思考的逻辑和精致。现在很火的编程课程,主要是培养计算思维;设计思维素养,主要基于人工智能时代学生执行困难任务,需要关注项目设计、任务设计和路径设计等高层次管理,重点引导学生学会选择、学会决策、学会判断;交互思维素养,主要基于人工智能时代学生交往方式的变化,需要高级信息素养、媒体素养、沟通交流和技术伦理,重点引导学生学会开源共享、参与协商、组建社区等,理解复杂的相互关系。高阶认知能力,强调独立思考、逻辑推理、信息加工等;创新能力,强调好奇心、想象力和创新思维、创新人格等;联结能力,强调学会统筹、组织资源、建立联系,特别是包括人工智能在内的多个空间的联结;意义建构能力,强调社会情感、责任意识和高感性、高概念等要素;元认知能力,强调学习自我认知、自我监控和自我指导。

“我认为,没有什么能力是贴有人工智能时代专属标签的。随着时代的发展,人类已有的知识和经验变得不重要,而培养学生的综合素质、高阶思维、创新能力等,这些要求无论在哪个时代都是需要的、共通的、不会过时的。”孙曙辉说。

未来的学习将更加个性化

未来的学习,在哪儿学、跟谁学、怎么学?原有的概念可能都会被颠覆。教育又该如何作出调整,以适应新的时代要求?吕文清认为,人工智能时代对学生的学习目标、学习内容、能力层级甚至心智模式,都提出了新的需求。在教学上,人工智能时代要以“思维教学”为主线,既强调基于认知能力的信息加工、分析综合、逻辑推理等高阶思维的培养,还要增加和突出计算思维、设计思维和交互思维的培养。具体落点上,要强调概念性知识、方法性知识和价值性知识的教学,要注重教原理、教统筹、教大观点、教元认知等不可替代的知识,也就是高阶认知和高阶学习。

人工智能对于当前的教育,不只是颠覆和冲击,也会带来促进和改良。李志民说,人工智能时代的教育管理,无论是宏观层面还是微观层面,都更容易做到精细化,对教师的评价会更加全面而科学;可以根据每个学生的智力程度和思维习惯以及学习方式进行教学,实现真正的个性化学习和因材施教。

据了解,目前许多中小学已开设编程、3D打印技术等与人工智能相关的课程,学生学习兴趣特别浓厚。一些学校还以社团和选修课的形式推进机器人、智能汽车、计算机编程等课程的开设与完善,提升学生信息化素养,促进学科知识融合。

人工智能时代,学生获得知识及能力、素养的提升途径无疑会更多元,其中互联网发挥的作用会更大。而人工智能的应用,会让教师从机械重复的工作中解放出来,去做更有价值的工作。孙曙辉认为,在中小学开设编程等人工智能相关课程,有助于训练学生的思维方式,但主要意义在于普及相关科学知识,并不能帮助学生“赢在起跑线”。目前,很多所谓人工智能的应用,包括一些针对职业人群的人工智能培训,都是炒作概念的“伪人工智能”,人工智能在短期内尚难发展到较为高级的阶段。当前市场上已经出现针对中小学生的打着“人工智能”旗号的相关培训班,家长完全没必要怕“掉队”,在现阶段,保持清醒的头脑,不盲目跟风至关重要。(本报记者汪瑞林)

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。

3

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。

2

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。

3

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。

2

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。

3

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

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