郭绍青：人工智能助力教师教学创新
人工智能作为关键共性与颠覆性技术，正在对产业结构、生活环境等产生影响。人工智能进入教育领域，推动了智能学习系统、虚实融合学习环境、智能教育助理等智能系统和工具的开发与供给，智能教育环境建设已现端倪。实现机器智能与人类（教师）智慧相融合指向学习者的高级思维发展、创新能力培养，启迪学习者智慧的新教育，培养复合型、创新型、战略型、智慧型的人才，能够对人工智能与人类智慧相融合从事社会工作的劳动者的智慧教育进行广泛讨论。教师作为人工智能融入教育的直接利益相关者，具备利用人工智能学习系统和工具开展教学的知识与技能，提升人工智能技术素养显得十分重要。当前人工智能教育产品正在快速进入学校与课堂，为教师利用人工智能技术实现教学创新提供了支撑。
智能诊断助力教师优化课堂教学。适应性学习系统、手写板、智能阅卷等系统进入学校，为教师提供了对学生个体、小组、班级等随堂数据和课外数据采集与分析的手段，教师利用数据分析结果，精准定位学生个性学习问题与班级的普遍问题，找准学生个性与共性薄弱点、聚集学生学习障碍点，改进教学策略与方法，进行分层、分类教学，提升教师在课堂教学中解决学生学习问题的针对性与教学效率。
学习分析技术助力教师开展规模个性化教学。《中国教育现代化2035》提出“走班制、选课制等教学组织模式……利用现代技术加快推动人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养的有机结合”的要求，具备大数据学习分析功能的网络学习空间的应用，对学生学习的精准画像，使教师在精准掌握学情的基础上，能够有效组织翻转课堂、小组合作学习、探究学习等学习活动。同时，学习分析技术正在推动网络学习空间中以个性化发展为核心的动态学习组织的发展，并引发实体学校动态走班制度的建立，实体学校与网络学习空间相融合的动态学习组织发展，将使教师实施规模个性化教学成为现实。
课堂智能分析助力教师精准教研。集自然语言处理、计算机视觉、生物特征识别等技术的课堂教学智能分析系统的应用，实现了对课堂教学过程数据的伴随性采集，汇聚课堂教学多维数据的智能分析能够形成更加精准的教师课堂教学行为的可视化分析结果。跨校际、跨区域的教研活动，利用课堂教学智能分析系统的分析报告，结合教研员与优秀教师评价分析，为研修教师提供精准服务，指导、组织、协助研修教师进行深度学习，对提升研修效果与效率具有显著作用。
智能学习系统助力教师提升教学质量。目前相对成熟的智能学习系统主要集中在智能语言学习方面。英语流利说、英语趣配音等一批利用自然语言处理技术开发的智能语言学习系统进入了教育领域，教师利用英语智能学习系统能够支持学生的听说训练，特别是在面向农村教学点的专递课堂中的应用，能够弥补教师自身的能力缺陷。同时利用自然语言处理技术与AR/VR相融合开发的藏、维双语智能学习系统将为学生提供多通道的人机交互，提升国家通用语言的学习质量。
人工智能助力教师家校协同。人工智能技术在家校协同教育中的应用，正在改变家校教育分离、难以形成合力与协同监管的现状。一些县区在推动人工智能教育应用过程中，利用人工智能技术助力家校协同教育，利用智能校徽与体温和人脸采集摄像机，无感采集学生体温、运动量、行动轨迹等数据，协助教师与家长掌握学生健康状况、安全信息、运动强度。要求学生阅读课外书籍，并在每天规定时间内利用纸笔系统写出读后感，教师能够及时进行点评，对培养学生的学习习惯、扩宽知识面等发挥了积极作用。（西北师范大学郭绍青）
人工智能如何为教师所用
正在北京召开的国际人工智能与教育大会科技感十足。比如在论坛开幕式短片中出现的虚拟主持人，她不但能惟妙惟肖地模仿各类主持人的语音语态，还能够实时转换语言，像老师一样与来自世界各地的现场观众友好交流。
5月17日，由教育部教师工作司司长任友群主持的“人工智能赋能教学和教师”主题论坛被与会者早早挤满。
有关教师职业是否会被取代的讨论近年来热度不减。技术和教师如何完美结合，如何更好地发挥技术的作用，也成为此次大会的一个焦点。
保障教师的自主性，不能被AI牵着鼻子走
“人工智能在采用多种模式增强学生的互动性方面效果明显。”来自英国伦敦大学学院的穆特卢·丘库罗瓦（MutluCukurova)认为，和传统模式相比，人工智能能够很快判断出学生对课堂的反应是积极还是消极的。但是，是否采用这种复杂的方式来判断学生，最终的决定权在于教师。
据了解，欧盟专门启动了一个项目来处理教师、技术开发者和其他机构的金三角关系，教师采用合作的方式使人类智慧更大程度地发挥作用，但前提是教师自愿接受这种方式，而不是被动地采用人工智能手段。
人工智能只是教师使用的一种工具，能带来发展动力但不能取代教师；应该根据学生的发展能力来选择工具，不能对每名学生采取同样的人工智能手段；教师在教学方法上应该有选择的自由度，而不能被AI（人工智能）牵着鼻子走。
智能化教学情境下，更要关注学生核心素养的培养
通过人工智能精准分析学生学习的薄弱环节，可以因材施教。根据此次会上科大讯飞董事长刘庆峰透露的数据，在智能化教学的试点中，学生家庭作业的平均时间已经大约减少了50分钟，错题的解决率从原来的45%提高到了80%，也就是说，做作业时间减少了，但知识掌握的效率却提高了，学生们腾出来的时间和精力，正好去发展自己的特长。
智能化教学情境下，教师将面临一个全新的工作环境，既要实现人机协同，提供个性化、多样性和适应性的教学，又要关注学生思维方式和核心素养的培养，而后者更加重要。
“只有当教师真正关注对学生信息技术素养、问题解决能力及创新能力的培养，才能用尽量少的课程达到培养复合型、创新型人才的目的，才能让学生真正有所收获。”西北师范大学教授郭绍青说。
教师与人工智能交互产生新空间，学生成探究者发现者合作者
“教师与辅助教学智能机器交互产生新的空间。”浙江大学校长吴朝晖的发言引起了会场听众的共鸣。
按照对吴朝晖描述内容的理解，这种新空间主要体现在以下3个层面：
一是物理世界与虚拟信息世界交互产生的新空间。受教育者的任务单式的学习、团队项目式的学习、多学科的交叉学习等都能变得更加便捷。
二是教师与辅助教学智能机器交互产生的新空间。在这种空间范畴下，除了师生关系外，还存在教师与辅助教学智能机器的关系；辅助教学智能机器将部分扮演以往教师的角色，如承担自动出题与批阅、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等功能。
三是学生利用辅助学习智能机器交互产生的新空间。在未来，学生除了与教师进行教与学的互动外，更多的情况是与辅助学习智能机器共同学习、相互提高，如学生将在智能学习伴侣、个性化智能教学机器的陪伴下完成自主学习。
往深里想，人工智能的教育将由学生、教师、智能机器共同参与，其中，学生是探究者、发现者、合作者，教师是支持者、引导者、组织者，智能机器在物理世界、虚拟信息世界并存，而且将长期存在。（本报北京5月17日电本报记者黄蔚张东）
人工智能时代教师专业发展的机遇和挑战
摘要：本文从教师专业发展的动因、新师徒制的发展、精准教育的实现及泛在学习的推进出发，分析人工智能时代教师专业发展的机遇，强调教师应在教学内容上求创新、课堂教学上求突破，告别传统题海战术，探索教学新方式，重视学生反馈，在数据支持下实现精准教学。
关键词：人工智能；教师专业发展；机遇；挑战
随着教育信息化的深入，教育将不可避免地受人工智能影响。笔者从人工智能的发展前景及其对传统教育的改变出发，基于我国教育改革和人工智能的研究现状，剖析人工智能时代教育模式、教育理念、教学形态的转变及发展趋势，同时结合教育改革背景下教师专业发展的调整方向，探求教师专业发展新策略。人工智能的发展已经引发师徒制、精准教育、个性化学习、泛在学习等教育之变，笔者希望相关研究能为教育改革提供一定的借鉴。
一、人工智能时代教师专业发展的动因
总体来看，业界对“人工智能+教育”的研究是在近几年火热起来的。笔者以“人工智能+教育”为主题进行检索，检出论文813篇，其中综述类文献仅27篇，可见该领域研究空间很大。学术界在肯定人工智能对传统教育带来冲击的同时，也存在着“人工智能威胁论”的说法。香港中文大学徐扬生教授认为人们的想象、创造、情感、直觉是人工智能所不及的，“教育怎么把这些东西放进去，才是最大的前景”。清华大学钱颖一教授认为未来人工智能首先会替代那些在我们教育制度下培养学生的优势，即对已有知识的积累。著名学者GrahamBrown-Martin在《人工智能对于教育行业来说意味着什么？》一文中指出：“这使得翻译和语音识别系统变得流行起来。”诸多研究都认为人工智能对传统教育的冲击不可避免。
综观众多学者的研究，笔者认为：人工智能时代，教师的教育目标将从“知识传授”转为“能力培养”。但是，教师依旧有其不可取代之处，因为人类在想象、创造、情感、直觉方面的优势是人工智能所不及的。如何打破传统教学中以教师为中心的思维惯性，变革以知识灌输为手段的教学模式，在人工智能浪潮下保持教师与教育的先进性，这是所有教育工作者需要思考的重大问题。笔者认为，“人工智能+教育”主要呈现以下几个特点。
（一）教育模式的改变——新师徒制的发展
笔者对国内外关于人工智能如何影响教育模式的文献做了分析，发现大多停留在“设想”的层面。汤敏先生在“未来教育与新师徒制”报告中，以“双师教学”“戴你唱歌”等教育新模式为例引出“互联网下的新师徒制”的概念。同时，汤敏先生对其优势进行了介绍，并阐述了人工智能对“互联网下的新师徒制”的影响。汤敏先生认为人工智能可以数据分析的形式满足相关个性化需求，而被人工智能前期技术淘汰的那些人需要应用一种低成本的有效方式来转换他们的工作。
近年来双师教学持续升温，人工智能将为此类新型教学模式带来怎样的改变值得关注。众多研究表明，依托大数据、云计算以及深度学习的人工智能正在不断革新传统教育模式。人工智能深度学习的特性决定了其对教育模式的改变是必然的。面对人工智能对教育模式之变，教师唯有图变，才能在大数据时代得以发展。正如汤敏先生所说，人都需要不断地充电——持续地学习新知识并掌握新技能比以往任何时候都更为重要。
（二）教学方式的革新——精准教育的实现
教育是线性发展的，而人工智能是呈指数发展的。目前的人工智能只能辅助教育，但若干年后就难以估量了。诸多研究都认为人工智能将推动精准教育发展，尤其是在个性化教学方面。
学者关新认为将来的教育应是往精准教育的方向发展，而人工智能时代的小学教育将充分实现“因材施教”。精准诊断，精准评价，精准辅导，精准练习……一切从学生个体的实际情况出发，以人工智能驱动个性化教学。江南大学牟智佳教授认为“个性化学习是技术与教学深度融合在高级阶段的表现形式，以机器学习和深度学习为关键支撑的人工智能技术的回归，对个性化学习进行了重塑和再造”。
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。
（三）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。在人工智能发展的过程当中，人类自身一定会不断发展。
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。
二、人工智能时代教师专业发展的机遇
（一）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。
（二）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。
（三）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。
三、人工智能时代教师专业发展的挑战及应对
（一）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。
（二）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。
（三）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。
［1］徐扬生。我排完课程表后，发现人工智能最大的冲击是教育［R］。中国源头创新百人会年度论坛，2017-07-06。
［2］汤敏。未来教育与新师徒制［R］。“人工智能与未来教育”高峰论坛，2017-05-13。
［3］伏彩瑞。人工智能，打造个性化定制化教育［R］。“人工智能与未来教育”高峰论坛，2017-05-13。
［4］牟智佳。“人工智能+”时代的个性化学习理论重思与开解［R］。“人工智能与未来教育”高峰论坛，2017-05-13。
［5］袁振国。人工智能的时代，依然会有诗和远方［R］。“人工智能与未来教育”高峰论坛，2017-05-13。
（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）
责任编辑：祝元志
抓住人工智能助推教师发展的新契机—中国教育信息化网ICTEDU
摘要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。
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。
（作者系北京教科院课程中心副主任、研究员）
人工智能时代，教育工作者应该怎么做
0分享至ChatGPT的出现发出了一个信号，人工智能已经离我们很近了，其真正融入我们的生活和教育中，可能只需很短暂的时间。未来的教育形态一定是“人工智能＋教育”，这已经被广泛认可。AI将会给教育带来怎样的挑战和机遇呢？教师将如何应对AI时代的教育？教师如何将AI技术应用于教学中，以培养学生适应未来社会的能力？对于这样的未来，教师要做的不是去担忧是否会被人工智能取代，而是如何培养学生使其更好地生活在充满人工智能的世界，以及如何运用人工智能进行更智能而不是更努力的教学。本书通过展示已有的AI在教学中的运用，帮助教育工作者理解如何使用人工智能来增强教学能力、支持学生的学习，以及在使用人工智能时，应考虑的伦理道德和安全问题。《人工智能教学——探索学习新前沿》为米歇尔·齐默尔曼博士应国际教育技术协会邀请而作。《人工智能教学——探索学习新前沿》，[美]米歇尔·齐默尔曼著；柴少明译人工智能与教育床前明月光，疑是地上霜。举头望明月，低头思故乡。很荣幸能为本书的中文译本写序。当我受国际教育技术协会的邀请撰写这本书时，我希望这些内容能够传递给国际上的儿童和课堂。在我这些年的教学生涯中，我的课堂里一直有出生于中国的学生，或者他们的父母生于中国，以及他们仍然有家人生活在中国。我重视学习和了解传统、家庭故事以及他们共享的希望和梦想。用一首诗作为这本关于人工智能教学和技术的书的序言似乎有点意外，但我选择它是有原因的。这本书旨在引发问题、挑战人工智能在教育中的定义，并且让教师从人文和艺术到数学和科学中看到他们在学习过程中的价值。当我采访AI领域的专家以及自20世纪60年代以来一直从事AI工作的专家时，我询问了他们最希望教师知道什么以便为未来做好准备。他们认为不仅仅是让教师教会年轻人如何编程、学习高水平的数学或计算，他们还希望年轻人了解技术的不可思议的力量和我们尚未完全理解的复杂性。他们强调了教学应用的重要性。在设计技术时所作出的决策将会导致很多后果。今天的孩子们将创造未来的技术。我们不能忽视道德、原因和后果。要关注这些问题，我们就需要教授同情心和换位思考。回答这些问题的人已经看到了人工智能发展的潮起潮落，人们对人工智能所提供的内容感到兴奋，但同时也看到了人工智能的寒冬，特别是当承诺过于宏大，而技术无法兑现这些承诺时，进步就会停滞不前。当在围棋比赛中AI战胜人类真的发生时，人们可能感到震惊甚至可怕。有些人认为这是人类失败的标志。但是，当我与专家交流时，他们强调了一台机器可以在比赛中获胜，并能更快地处理各种选择，但它不能将技能和学习从一个领域迁移到另一个领域。一组技能是非常具体的。人脑有能力将学习迁移到另一个领域。因此，当我考虑在技术变得更加复杂后，什么会使人类对社会作出有价值的贡献时，我开始考虑人脑有能力做的事情，这些事情对机器来说更具挑战性或者目前机器无法复制。我想问你，亲爱的读者，为什么我选择在关于人工智能教学的书的序言中使用一首诗作为开端？如果我问机器，我会得到不同的回答。我可以问你，为什么我选择这首诗，而不是其他的诗。我还想在你阅读本书之前问你，为什么你认为哲学和游戏在让孩子们为人工智能世界做好准备方面仍然具有价值。这就是我希望读者阅读本书的方式：提出问题，探究为什么我会包括不仅仅是关于编码、计算机编程或算法的主题。这是有目的的。在与该领域的专家交谈中，他们告诉我，他们在职业生涯中体验到的令人难以置信的巨大潜力，以及人工智能造成巨大伤害的可能性。因此，技术放大了我们设计或教它去做的内容。我们的技术将成为现在和下一代人们教它去做什么以及他们选择使用它的目的。如果我们让孩子们按照预定义的过程重复步骤，他们会变得更擅长重复步骤。我们正在训练他们善于听从指令。这是一种有价值的技能。精确度的确具有价值。但如果我们教孩子们只是记住知识，如果他们的价值和身份只是停留在多么熟练地或在多大程度上记住或遵循指令，那么我们就是在教他们尝试具有一台不会疲倦或犯粗心错误的机器的完美或精确度。具有讽刺意味的是，技术领域的人们正试图创造出更像人类的机器，能思考、能感受、能创造原创的东西，而学校则正在设计消除情感、创造力、人性、个人思想或质疑的学习方式。在这本书中，我希望教育工作者开始思考为什么如此多的教育是按照现在的方式设计的，教育的目标是什么，然后再思考我们希望我们的年轻人能够做什么。如果我们的唯一目标是让孩子们记住学习内容并在考试中取得高分，那么重要的是要帮助教育工作者意识到，凭借处理能力和容量，将会有机器在接受训练时能够比大多数人更快地记住学习内容并在考试中取得更高的分数。当机器比人更擅长某项任务时，人们就担心机器将会取代人类。有些人不是问什么才是人类所特有的，而是通过督促孩子变得更完美、更快、更强和更少情绪化来回应这个问题。人们可能担心情绪是混乱的，会放慢变完美的速度。我撰写关于人工智能教育的书的目的是帮助教育工作者准备应对将来的未知性和不确定性。自我写这本书以来，世界已经经历了许多未知性、不确定性、快速变化、创伤和绝望。全球也经历了医疗保健、生命损失、感染所带来的持久性的影响，它们对教育、就业、社会和经济等带来了极大的挑战。如此巨大的变化影响了前几代人一直保持不变的教学和学习方式，以及表演艺术和体育。孤独变得越来越普遍，在全球范围内有必要增加数字化教学。有人想知道用自适应技术完全取代人类教育工作者来教授内容是否会更有效。然而，我在过去几年中观察到的情况进一步增强了我推动人机交互之间平衡的紧迫性。我选择的这首中国古诗反映了孤独是人类情感和生活的一部分。它与现代人的孤独是相关的。有过新入学经历的孩子能感同身受。即使是那些重视用金粉修复破碎陶器的地方，也很容易忽视将这个概念迁移到帮助年轻人看到生活中的联系——突出破碎并用美填补它，再将其作为历史的一部分来铭记。未来，我们的世界将经历更多的混乱。当我们选择看到那些经历过破碎、健康状况堪忧、神经系统疾病、残疾和难以集中注意力或思考的人身上的价值时，我们可以学习如何利用技术来支持他们，这样他们仍然可以为社会和解决挑战作出有价值的贡献。有时，有截然不同的生活经历的人，对生活没有期望的人，或者在受到打击的事情中幸存下来的人，才能找到一个复杂谜题的答案，并看到另一个人无法看到的事情。对于一些人来说，当他们看着床前的月光，想知道它是不是霜时，一个想法可能来自卧床不起或与世隔绝、无法融入社会的经历。可能是回想亲人说过的话，可能是祖先传下来的经验，也可能是对未来的希望。这可能需要一个人以经历悲剧后的新的眼光看待一首诗，思考过去及其对未来的意义，在技术的支持下帮助准备应对新的未知浪潮，减少损失，发展同理心，通过生存播下希望的种子。通过这本书，你会看到我要求我的学生将失败、出错的事情看成是正常的，并练习谈论这些事情，甚至将它们公开以提高透明度。然后，找到帮助他们从这些错误中吸取教训的解决方案，就像寓言般的金粉修复一样。回顾过去可以让我们有机会反思过去的错误并从中吸取教训。当错误被掩埋或隐藏时，我们就错过了反思和成长的机会，也错过了看到成长中的美的机会。如果没有这种训练，在追求完美的重压下的一次失败就会使一个人崩溃而无法修复。当这种情况发生时，我们可能会失去一位贡献者，他本可以以其他人无法做到的方式帮助解决问题。现在，我回到关于这首古诗的问题。为什么我选择以一首诗作为人工智能教学书的序言的开端？为什么是这首诗？这首诗在今天有什么意义呢？唤起情感的价值是什么？问年轻人，如果他们独自一人待在房间里，看着月光洒落在床边，他们的故事会是什么？是霜吗？霜代表什么吗？他们将如何完成那个在此时此刻对他们具有新意义的故事？这些词是如何成为永恒的？即使是一首短诗，复制笔触需要哪些复杂的运动和编码？会失去什么？他们如何使用技术向其他人教授这首诗，并以一种可以与其他人产生共鸣的方式讲述他们的故事、他们的声音和他们的目的，这样他们就不会感到如此孤独或寂寞？一首诗如何激发对自然、空间、室内设计和建筑的探究？如果他们可以选择一个和这首诗相关联的主题，那会是什么？他们如何想象使用他们热衷的技能回馈社会，而这些技能不能由机器单独创造？技术会让人们感到更孤独吗？什么能让他们感到不那么孤独？什么可以帮助他们有目的地生活？有关于AI创作诗歌的报道经常出现在媒体上。经测试，阅读这些诗歌的人真的相信这首诗是人写的，而实际上这些诗是由机器写的。人类写的诗是基于情感、经验、记忆和文化创造出来的。机器写的诗则不是。我选择的这首诗让我想起了我的一个学生讲的故事，它捕捉了旅行以及祖先和祖国的共鸣。凯文·周（CalvinZhou）谈到了诗歌和名字以及距离和家庭记忆：在我学生的例子中，突出了凯文的个人经历，并在背景中提供了AI支持。他使用的工具是Sway。在本书中，你将看到一系列超越编码的AI示例和应用程序，可以与编程一起教授。作为一名教育工作者，我希望我的学生知道作为人类他们是谁，要有生活的内在动力和为世界上的挑战贡献解决方案的内在动力，对前人有感激之情，关心解决全球性挑战，这些挑战重视人类的生活、环境、我们的世界，以及现在和未来。怀旧是人之常情。虽然回忆可以唤起渴望或痛苦，但思念故乡的情感也有可能成为激发、鼓励、点燃人们在生活困难时坚持下去的理由。有很多方法可以思考和使用AI来支持学习者、教育工作者和社会。当你评估人工智能的应用，是通过你的学习者，也是为了你的学习者，问问自己：这是否有助于强调人们在技术的支持下发展技能的能力，使他们成为独一无二的人？它能帮助他们培养解决问题的技能吗？还是训练他们像机器一样思考和反应？如果它训练他们更像一台机器一样思考或反应，就要想办法提供额外的学习经验，让他们有机会发展同情心和同理心、换位思考、生活的目的，以及欣赏传统、文化、哲学等背后的真正意义。是的，还有月亮的宏大和白霜中微小晶体的美丽。米歇尔·齐默尔曼本文节选自《人工智能教学——探索学习新前沿》中文版自序，因篇幅有限，有删减BOOK新书推荐《人工智能教学——探索学习新前沿》[美]米歇尔·齐默尔曼著柴少明译华东师范大学出版社978-7-5760-3683-12023年6月58.00元《人工智能教学——探索学习新前沿》关注的是在人工智能时代学校如何培养学生以适应未来的需要，AI给教育带来了哪些挑战，以及作为教育工作者如何应对这些问题。作者以全球化的视角，通过大量翔实的资料、与世界各地人工智能领域的专家以及教育专家的对话和丰富的AI应用案例，向我们展示了AI在教育中应用的场景、内容、方法和策略，并探讨了如何对学习者进行AI教育，如何教会学生应用AI与周围的环境进行互动并从中学习，以及如何运用人工智能进行设计思维的培养和开展STEAM教育等。本书在大中小学开展人工智能教学、促进人工智能与学科教学的融合创新、提高教师的人工智能素养以及培养学生运用人工智能解决问题的能力等方面具有重要的参考价值。目录绪论本书为谁而作？如果你是AI新手如果你有丰富的人工智能经验为什么你应该读这本书？视角方法国际教育技术协会（ISTE）学生标准公平和道德你可以期望从本书中发现什么第一章人工智能是什么？探寻人机交互AI是什么？不是什么？个人助理聊天机器人语言翻译器面部识别可访问性自动驾驶汽车AI创新应用AI以及它对人类意味着什么AI历史在自己的游戏中击败人类当前的AI季节：如何使用AIAI与医学领域跨学科团队IBM沃森米娅学习第二章为学生的未来做准备与专家对话比较人类学习与AIAI机器学习是如何工作的使机器学习更复杂AI应用对未来职业的影响皮克斯动画工作室材料科学和工程国防领域美国国防部先进研究项目局教育项目生物医学进步带来的通达性道德考虑ISTE学生和教师标准第三章运用AI的教学方法茶道与设计思维AI融合在现有课程中将我们所知的AI知识应用于教育中AI语言和词汇灵活性道德在一个快速发展的领域中教学“高接触和高科技”学习设计思维设计中的发散思维视觉思维：在机器学习中支持设计思维的策略STEAM与艺术STEM学习情境下的AI教学STEM和用种子讲故事如何看待这一单元中的STEM展示ISTE学生标准下一代科学标准基于项目的学习我从哪里开始？总之：不要相信任何人的话第四章人工智能如何支持学生学习用故事讲述和AI开拓视野人机交互和STEM学习的基础学习是一个社会和文化的过程故事讲述和为AI做准备个性化学习差异化教学机器人技术STEM职业中的多样性和性别平等人人适合STEM反思STEM职业中的多样性STEM职业中的头发和多样性第五章AI如何支持教师智能工作，而不是努力工作设置自动化任务以解放教育工作者的时间在社会文化学习中起重要作用的人类视角数据挖掘评价人工智能、机器学习和人机交互的增强支持的成功制定更智能的而不是更努力的路线图艺术、音乐和AI音乐课堂的混合型工具艺术评价的作品集工具数字时代的学徒制AI增强支持教育工作者教师可以为AI增强添加什么教师的重要性：AI增强体育课的教学案例开发聊天机器人全球教育工作者如何看待自己在AI教育中的角色正头英和（日本）普提·拉戈帕拉（南非）南青吴（越南）安杰利基-帕帕（希腊）第六章道德考量一个生病的婴儿和那个没有躲在报纸后面的男孩AI人性的一面失去控制失去隐私在线隐私面部和语音识别网络欺凌网络攻击法律和法律制度游戏和流氓AI就业市场的变化结论我们可以提供什么：求真务实缺陷和失败术语表参考文献2016年国际教育技术协会学生标准作者介绍米歇尔•齐默尔曼是华盛顿大学教育学院学习科学与人类发展专业博士，微软创新教育专家，她曾担任美国伦顿基督教预备学校校长，致力于把学科科学研究成果运用到混合式真实学习环境下的教学实践中，使学生在这种环境中学习成长为有经验的教师和研究者。该校自2015年以来就被微软公司遴选为示范学校，并于2018年9月被评选为全美首家K-12微软旗舰学校。她积极与教育工作者、管理者和决策者交流与对话，探索人工智能对教育领域的影响，并在实践中利用人工智能作为提升教学的强大工具，开发有效的学习策略，为教育工作者和学生们提供强有力的支持译者介绍柴少明，教育技术学博士，教授，华南师范大学阿伯丁数据科学与人工智能学院副院长，加拿大多伦多大学安大略教育研究院访问学者。研究方向为信息化教育、学习科学与技术、知识建构和人工智能教育应用等。主持和参与多项国家级、省部级研究课题。在国内外核心期刊上发表三十多篇学术论文，在科学出版社出版学术专著两部，在华东师范大学出版社出版译著一部。主持一门国家级和两门省级线上线下混合式一流课程建设。曾获“华南师范大学教学名师”等荣誉称号。制作：黄杨圆关注并设为星标特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
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