人工智能时代课堂教学变革逻辑与路径
www.jxygl.com.cn2021年2月20日人工智能时代课堂教学变革逻辑与路径*回智光（鞍山师范学院外国语学院，辽宁鞍山，114007）摘 要 人工智能时代课堂教学变革有其自身的逻辑机理，即人在技术变化中的进化理路、师生在智能化技术中的关系塑造、教学场域时空的多维与融汇。课堂教学变革应遵循基本原则，即以人为本而非以器为本的教育价值观，以素养为主而非以知识为主的教育目标观，以生命为主而非以技术为主的教育本质观。因此，人工智能化背景下，课堂教学变革要转变学习理念，走向学生为中心的学习观，合理利用智能化技术，促进师生关系多元化，转变传统课堂教学评价，有效利用智能技术评价。关键词 人工智能 课堂教学 教学变革 智能技术 教学要素随着现代科学技术的快速发展，以大数据、云计算、物联网、人工智能等为代表的新型信息技术正在深刻改变着人们的思维模式、生产生活方式、行为习惯等。人工智能与万物互联的观念日益深入人心，并逐渐产生重大影响。人工智能作为现代信息技术的前沿领域，是计算机科学与认知科学、脑科学、统计学等多学科的交叉，目的是为了提高人们生活品质，减轻人类工作量，让机器具备与人类相似的认知、感知、交互、操控能力，并能与人类协同工作。自2016年以来，我国印发了《智能制造发展规划（2016-2020年）》《新一代人工智能发展规划》《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）》等一系列制度性文件，意味着我国进入“互联网+”行动和人工智能时代。受政策与现代信息技术的双重驱使，在教育领域，人工智能正在对教育教学进行智能化改造，这在给课堂教学带来新机遇的同时也使其遭遇着新挑战。新时代背景下，以大数据、人工智能、互联网等为代表的新型信息技术正在成为变革课堂教学的核心力量，智能时代背景下的课堂变革实际上就是人工智能赋能的课堂变革[1]。一、人工智能时代课堂教学变革的逻辑机理随着信息化、数字化、智能化的发展和在教育领域的应用，智能时代的课堂教学变革有其自身的逻辑机理。1.人在技术变化中的进化理路从发展进程来看，虽然现阶段的人工智能技术相对比较初级，但却与人脑非常相似了。人工智能中神经元呈指数性增长，其数量与算力还会以更快的速度增长。从当前的增长速度来看，到21世纪中叶，人工智能神经元的算力水平将会达到甚至超越人脑，能够进行一些创造性的工作，在未来发展中人工智能将会改变人的生活与教育。这就需要人类深入思考机器智能与人类智能的关系，探索人工智能背景下人的存在与学习，学会与人工智能共存共处。当前人类已进入智能时代，且人工智能技术在大数据、云计算、互联网等技术的推动下将会得到进一步发展。在智能时代背景下，人工智能技术将会取代很多职业岗位与工作任务，且未来人的生活和工作都与人工智能密切相连。毫无意外，人工智能在教育领域的应用，使教育发生了很大的改变，对教师进行因材施教、学生个性化培养等提出了新要求。教学的根本价值在于“培养人”，促进学生发展。智能时代背景下，神经网络的发展与机器的深度学习使人类能够快速、准确地获取所需信息，使人类工作与生活更为方便、自由。在教育领域，人工智能技术对教育进行了全方位、多维度的变革，使教育管理方式、教学组织形式、人才培养模式、我们需要怎样的人工智能基础教育
加强人工智能基础教育，是未雨绸缪应对未来社会发展的必然选择和要求。在促进教育高质量发展的过程中，人工智能不仅要被作为“术”，即提供科学知识与核心技术的内容载体和工具方法，更要被作为“道”，提供观念理念与思维认知，助力“实现人的自由”“促进人的全面发展”。
人工智能被视为影响第四次工业革命和教育革命的标志性技术，人工智能基础教育的重要性也已成为社会共识。随着《新一代人工智能发展规划》的颁布，教育部先后提出将有关编程教育纳入中小学生必修课程及高考等政策，并在北京、广州等5个城市进行试点。这被普遍认为有利于推动人工智能在基础教育阶段的发展。
尽管不少学生将编程列入校外学习清单，高中生对信息学奥赛的参与度也大热，但据《开发者技能报告》数据显示，中国学校的编程教育渗透率仅为0.96%，美国和英国则分别为44.8%、9.31%。此外，在资本的驱动和教育竞争焦虑的“哄抬”下，人工智能基础教育出现的一些乱象，不可不察。
比如，人工智能被窄化理解为编程，国家义务教育阶段课程标准付之阙如，专任教师队伍专业化程度较低，课程教材等资源配置质量良莠不齐；学校教育受到校外培训挤压的同时又严重依赖于校外力量，学校教育社团化、小众化、择优化倾向严重；区域差异、城乡差异、校际差异及性别差异较大；教学评价单一化与竞赛功利化并存等问题凸显，等等。人工智能基础教育随着其重要性的提升，愈发呈现工具化、资本化、分层化和功利化倾向，这显然与人工智能基础教育的初心和科技向善的价值理念相违背。
加强人工智能基础教育，是未雨绸缪应对未来社会发展的必然选择和要求。在促进教育高质量发展的过程中，人工智能不仅要被作为“术”，即提供科学知识与核心技术的内容载体和工具方法，更要被作为“道”，提供观念理念与思维认知，助力“实现人的自由”“促进人的全面发展”。
基础教育不同于职业教育和高等教育，不是为了培养受教育者专业的技能、习得精深的知识，而是旨在为儿童打下未来身体发展、人格发展、学力发展和社会发展的基础。科学素质、科学素养已是现代社会的基本素质和必备素养，可以预见的是，面向未来智能社会，计算机科学等必将纳入核心科学的范畴。那么，我们究竟需要怎样的人工智能基础教育？
计算机科学作为一门真正要深入到中小学教育中的科学，被赋予了促进公平的更多责任和期待。从教育对象的全纳性出发，作为计算机科学分支的人工智能，应贯穿从小学到高中的连续学校教育过程。以科学或信息技术课为载体的人工智能教育，不应只是部分学生的“特长”、部分学校的“增光项目”、部分地区的“优先权”，而应是面向所有学生的普及教育、扎根于日常课堂教学中的基本素养和必修学科，注重可教性、可学性与可获得性。越是欠发达地区，越应落实课程的普及化开设和差异化教学，并将其作为促进公平、提高学校吸引力的抓手。
学校教育的知识传授目标之本在于“传道”，之末在于“授业”。知识的增加是一种外显的行为变化，而知识随着技术发展与社会更迭会不断发展和变化，知识的学习也是无法穷尽的。人工智能的发展正在重新定义人类知识和能力的价值，强化对知识机械记忆的教育将越来越没有价值，而学校教育和课本教材的更新速度也远不及科技知识发展的速度。况且学校教育的时间非常有限，知识的传授并不是越多越好，通过知识的学习来培养学生的能力和素养才是内隐的核心。
有必要指出，教中小学生编程，不是为了让他们会背代码、算数学、写程序，人工智能作为学习的内容载体和路径形式，最终的目标应是让学生掌握基本原理、问题解决的思路与方法、培养批判性思维的科学精神及学习兴趣。当前，各级各类的编程类、信息学等竞赛激励过早介入，形成了恶性竞争和拔尖筛选机制，同样扼杀了人工智能基础教育的可能性和公平性。未来，有必要进一步优化竞赛机制和功能。同时，也应通过多种方式的引导，增强人们对人工智能基础教育厚基础、重实践、强思维、求创新这些核心目标的关注和理解。
（作者：王学男，系中国教育科学研究院博士、助理研究员）
《光明日报》（2021年02月03日02版）
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