人工智能在教育领域的机遇与挑战
一、人工智能教育应用的机遇 在传统的人工智能学习系统中,我们发现更多的是为了满足某个专门领域的学习需求,目的是促进学习者获得特定的知识和技能,而且这些系统常常作为学校教育的补充,未能深入影响学生的日常学习和生活。随着人工智能技术的发展,教育领域对人工智能技术提出了更高的要求,期望人工智能技术对教育产生革命性的影响。总体来说,人工智能还是能给教育带来诸多机遇,能够提供个性化的学习,促进学习者各方面素养和能力的提升,加快全球课堂的普及,并减少教师的重复性工作等。 1. 提供个性化的学习。当今教育一直都在探讨如何实现个性化的教育和教学,并提倡因材施教。在教育技术不断发展的同时,慕课、翻转课堂等作为其产物,也在逐渐探索如何实现个性化教学。然而随着学习科学领域的不断深入和扩大,人们期待着下一次智能系统的发展,以充分结合科学研究成果与人工技能技术的进步,使学习系统能够与学习者之间以更自然的方式和方法进行交互,在教师缺席的情况下承担起个人或者小组导师的角色。 在现实生活中,我们看到“智能导师”作为教育领域的一个重要应用,可以通过自然语言处理和语音识别技术,来实现计算机扮演导师角色的功能,代替现有教师为学生提供辅助性的学习材料。实践证明,根据学生的兴趣、习惯和学习需求为其制订专门的学习计划,有利于学生的个性化学习。在实际操作中,智能导师能够在学习者学习的过程中实时跟踪、记录和分析其学习过程和结果,以了解其个性化的学习特点,并根据这一特点为每一位学习者选择合适的学习资源,制订个性化的学习方案。当然,智能导师在为学习者提供有针对性、即时的学习方案时,还能够对学习者的学习表现和问题解决的情况进行评价和反馈,并提出相应的建议。这样,学生在学习中就可以拥有具体的反馈,为学生的个性化学习提供详尽的途径。 2. 促进学习者各方面素养和能力的获得。随着现代社会的发展,对于人类的素养和能力的诉求也在逐渐增多。21世纪核心素养一度成为国际上热门的话题,我们可以看到,核心素养主要包含三大类:一是学习与创新素养;二是数字化素养;三是职业和生活技能。除素养之外,21世纪能力作为应对知识经济发展需求及社会进步而对人才培养所提出的需求,具体包括创造性与问题解决、信息素养、自我认识与自我调控、批判性思维、学会学习与终身学习、公民责任与社会参与等内容。 在这些素养和能力的建构过程中,人工智能发挥着不可忽视的作用:一方面是社会信息化的发展在逐渐推动人工智能的步伐;另一方面是21世纪核心素养和能力存在着内在的需求。在这样的背景之下,人工智能技术不能局限于促进学生学习具体的、结构良好的知识和技能,而是要帮助学生获得复杂问题解决、批判性思维、多人协作等高阶能力。而在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)
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教育人工智能伦理问题与伦理原则探讨摘要:文章旨在揭示智能化时代的教育将面临哪些新的伦理问题,并在人工智能伦理和教育伦理的基础上,探讨教育人工智能的伦理原则。运用文献研究和逻辑推理方法,系统梳理了教育人工智能应用的特点和优势,及其可能引发的新的伦理问题:(1)角色层面,系统创建者、教师、学生和监测员等利益相关者将面临更加复杂的伦理困境;(2)技术层面,涉及自动化决策伦理问责、算法伦理和数据伦理等方面的问题;(3)社会层面,可能转变就业市场、改变人际关系和引发新的社会不公平。因此,需要对教育人工智能伦理问题的复杂性有充分的认识,同时需要遵循一般的人工智能伦理原则和教育伦理原则,其中,最核心的内容为二者之间的交集,具体包括:(1)福祉;(2)是非善恶;(3)公平正义;(4)人权和尊严;(5)自由自治;(6)责任和问责。
关键词:教育人工智能;人工智能伦理;教育伦理;数据伦理;算法伦理;伦理原则;作者:邓国民;李梅来源:电化教育研究.2020(06)39-45点击此处查看论文原文 人工智能时代的教育风险及其规避 摘要:近年来,有关"人工智能+教育"的研究如火如荼,在教育学界掀起了一股"人工智能热"。人工智能的教育应用具体可分为教学类、学习类和管理类,运用风险理论对人工智能的教育应用进行分析,文章发现人工智能时代的教育存在智能教育治理风险、技术风险、伦理风险以及教师职业替代风险等潜在风险。为有效规避这些教育风险,文章提出在未来教育变革中应正确认识人工智能与教育的关系,探索人工智能教育精准治理新范式,推进人工智能教育应用的伦理建构,以及培养人才适应、驾驭人工智能的关键素养。关键词:人工智能;未来教育;教育风险;风险规避;
作者:吴河江;涂艳国;谭轹纱
来源:现代教育技术. 2020(04)18-24
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人工智能在教育应用中的伦理风险与理性抉择 摘要:教育是人类社会文明发展的重要领域,人工智能在教育领域的应用,对教育产生了革命性的影响;同时,也给教育伦理带来了一系列风险和挑战。人工智能在教育应用中导致的伦理困境和可能面临的伦理风险,主要表现在人工智能与教育主体的权利嬗变、算法推荐与学生个性的发展异化、人工情感与人机互动的情感危机、智能感知与教育数据的价值困境这四个方面。为了防范和消除这些伦理风险,"以人为本""以德为先""以法为界"是人工智能在教育应用中的理性选择,教育责任则是"可信赖的人工智能应该做什么"伦理准则的实践指向。关键词:人工智能;智能教育;教育伦理;教育大数据;人机伦理;技术异化;
作者:冯锐;孙佳晶;孙发勤
来源:远程教育杂志.2020(03)47-54
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人工智能教育伦理的多维审视——基于马克思技术批判和人的全面发展理论 摘要:马克思认为,技术异化会带来人的异化和教育的异化,技术并不必然向善的方向发展,技术从发明走向成熟都需要经历一个批判的过程。人工智能引发包括教育在内社会各领域的连锁反应,技术进步的已然性和社会适应的滞后性构成了社会系统平衡失调的基本矛盾,需要通过对技术的伦理批判完成技术的社会化改造。把技术批判的场域由"工作场"转移到"学校场",对人工智能教育进行价值审视、公平性审视、人性审视、责任审视和终极目标的审视,目的在于防范人工智能异化的风险并促进人工智能教育更好地发展。关键词:马克思技术批判;人工智能;伦理;
作者:苏明;陈·巴特尔
来源:西南民族大学学报(人文社科版).2019(11)223-228
智能时代的生命进化及其教育 摘要:回到原点,在智能时代重新认识人,找寻人的自我价值。探讨面对进化与重生的人类,教育何为。与此相关,如何重新审视教育实践的意义、如何理解教育与社会的关系、如何重新厘定教育实践的目标、教育要培养什么样的人、教育者与受教育者的关系是什么,这些教育实践中的基本问题,都会在人工智能时代重审和改变。智能时代的教育理论研究,需要接续思想传统、改变思维方式、确立学科立场。智能时代的教育政策制定,需要明晰政策导向、加强政策整合、深化政策创新。关键词:智能时代;生命进化;教育;实践;理论;政策;
作者:李政涛;罗艺
来源:教育研究. 2019(11)39-58
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论教育与机器人的关系 摘要:在第四次工业革命方兴未艾的数据时代,教育学在研究、讨论教育与人的发展关系、教育与社会发展的关系时,需要以"教育与机器的关系"为中介。教育学应该从哲学本体论、价值论层面上思考和研究"教育与机器的关系",机器及其发展成为人与社会发展的一部分、机器成为教育者与受教育者本身、教育结构的变革建立在人工智能技术革命之上、学校成为万物互联的新型社会组织、机器发展与教育发展水平相互制约,都是必须面对和探讨的几个重要命题。这需要教育学及其研究作出变革,倡导建立新的教育发展观,探索建立信息化的教育学理论体系,研究构建"人工智能+教育"的政策体系。关键词:教育;人工智能;机器;关系;学科基础;
作者:刘复兴
来源:教育研究. 2019(11)28-38
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智能教育时代下人工智能伦理的内涵与建构原则摘要:在智能教育时代,人机如何共处是人工智能伦理建构的关键。文章首先从技术悖论视角,厘清当前人工智能应用于教育在技术滥用、数据泄露、智能教学机器的身份与权力边界等方面存在的伦理挑战与困境;其次,利用内容分析法,结合多国与国际组织政策文件,对人工智能伦理相关的伦理要素进行分析与抽取,发现政府、高校、国际组织文件中多次提到的价值、人类利益、安全、隐私、责任等关键要素;最后,基于人机共处的考量,结合人工智能在教育领域的应用现状和伦理关键要素,归纳分析出智能教育伦理需遵循的原则,包括问责原则、隐私原则、平等原则、透明原则、不伤害原则、非独立原则、预警原则与稳定原则。
关键词:智能教育;人工智能;机器伦理;国际政策;原则;APETHICS模型;作者:杜静;黄荣怀;李政璇;周伟;田阳来源:电化教育研究. 2019(07)21-29点击此处查看论文原文人工智能时代,教师会被彻底取代吗
不止数据统计分析,大量权威研究及名人言论都表明教师这个职业很难被人工智能替代。乔布斯也曾说出他对“计算机”在“教育”领域影响力的困惑:
那么,教师为什么会成为人工智能难以取代的职业之一呢?
教育非常特殊,它有“教”和“育”两部分内容。“教”指知识传递,教授学生已知的知识,这部分工作AI可以比人做得更好;“育”指品格培养,鼓励学生去探索未知,去发现、去创造、去爱,这部分工作很难被AI所替代。
教育不是培养流水线上的产品,无论技术如何发展,教师的言传身教、面对面的沟通交流都是育人必不可少的环节。因为面对面沟通最能解决实际问题,如果是线上沟通会存在很多难以解决的问题。就像我们平时用言语就能很快解决问题,打字或者隔空对话就是会特别麻烦。
一、教育的本质不会变
所谓,“师者,所以传道授业解惑也”,也就说明教师除了要教授学生知识外,还有更重要的使命,就是“育人”,而“育人”这件事,教师拥有着人工智能所无法替代的特质,教师是富于感情和智慧的,懂得在潜移默化中将优秀的品质融入教育。
人工智能只是替代教师的部分劳动,并不能取代教师的角色。这是因为虽然机器人也有对话、动作等交流功能,但和人类丰富细腻的感情相比差距甚远,更不用说达到教师以情育人的大爱境界了。
二、人工智能无法主观判断
如果将人工智能教育运用到实际中来,那么学生的评判肯定也就交给了机器。edX创始人阿南特·阿格瓦尔关于对学生的打分曾经做过一个有趣的实验,他在edX平台上让机器人通过人工智能技术对10万份论文进行打分,虽然速度很快,但是最终的打分结果让老师和学生都感到莫名其妙。
因为机器在识别能力上还不够完善,打分的标准非常死板,看不到学生论文中的闪光点,只是按照一些特定标准打分。所以人工智能教育想要真的应用到现实中来,怎样准确对学生做出判断还值得研究,不然还得专门配备一个师资团队去评判学生的成绩。
三、人工智能缺乏创新能力
就目前的技术而言,人工智能还没有达到可以不断创新的地步,在许多行业从事的也只是机械性的工作。虽然人工智能教育有取代教师的可能性,但是它背后还是需要模仿人类的智力行为,在人类智慧的基础上建立各种模型。
虽然也能够通过一定的方式去探索,但是没有人类的智慧模型和行为方式供它参考的话,人工智能教育还是没有任何创新的能力。并且在叙事能力上,人工智能教育也会有所欠缺,它表达的方式是整合人们日常对话形成的,对于一些套话和说话技巧,人工智能教育目前还没有办法实现。
2
未来一定是人机共教
借力科技方不被淘汰
目前的形势,不是人工智能与老师争夺饭碗,而是让老师有更多的精力去研究和细化自己的工作,从而把饭碗端得更稳更牢,甚至端出艺术感。
包括识字软件、英语口语APP、在线课堂、一对一网络教室等,在技术与数据的支持下,教师可以更为直观的获取学生的学习数据与学习能力分析报告,解放大量精力,不再把时间用于完成基本教学任务的大锅饭式教学,而是有针对性的因材施教,从教育的“初级阶段”更快的过渡到“高级阶段”。
同时,在政府的倡导下,作为个性化教育发展基础的教育信息化,近年来取得了长足进步,这也是未来不可逆的趋势。据《教育信息化“十三五”规划》统计:我国中小学的互联网接入率达到87%,多媒体教室普及率达到80%;优质数字教育资源日益丰富,信息化教学逐步普及;教师及学校管理者的信息化意识与能力显著增强。随着教育信息化应用的普及与推广,传统的教育教学模式发生了很大的改变,促进了教育公平并提高了教育教学质量。
因此,未来一定是“人机共教”的时代。教师作为一种职业不会被取代,但这并不意味着所有教师都不会被淘汰。重复性、机械性工作以后都可以交给人工智能,而教师需要不断学习,及时关注最新技术进展,掌握如何运用人工智能技术来分析教学过程中的案例和问题,更好的帮助学生们及时掌握新知识。
并且,从目前国内外教育机构启动人工智能教育的实践来看,所谓面向K12人群的人工智能教育并不是绝对意义上的人工智能课程,而是更为涉及面更广、普适性更强的计算机科学。其中,有几个严肃的问题面临解决:
第一,教育不平等问题。目前的AI专业教师人才稀缺和教材昂贵,如何保证偏远地区儿童的AI教育公平是一个难题。
第二,专业化和标准化问题。在美国,少儿STEAM教育和计算机教育正在快速接近标准化,比如美国成立了CSTA。而国内虽然已经引入了STEAM教育,但是目前仍然缺乏相关的标准以及规则,如何防止教育企业内的乱象,同时保证相关教育人员的专业素质,同样是一个亟待解决的问题。
第三,教育产品问题。目前我国的AI教育大部分还停留在理论阶段,尤其是中小学教育,几乎很少有专门面向教育的编程产品,大部分老师也只是按部就班的进行一些理论教育,学生本身参与甚少,实践内容也大多是演示,对于人工智能这样实践为主的学科,这样的教育方式似乎很难培养出能够真正的“人才”。
因此,了解到了这一点,广大教师应做的,不是抵制技术,也最好不是以逸待劳的顺应技术,主动拥抱、甚至引导技术才是我们最应该做的。
面对人工智能的挑战,教师应该主动适应信息技术变革,认真反思、评估那些“机器无而人类有”的能力,从而有针对性地改进教育教学方式。唯有如此,才能将人工智能带来的挑战转变为传统教育的机遇。教师也可以利用人工智能、大数据等技术优势,帮助学生的个性化学习设计科学的、合适的学习方案。人工智能、大数据,还可以作为教师的有力助手。
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