人工智能时代，教育工作者应该怎么做
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
2023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
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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
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AI
AI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AI
AI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
文化
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
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
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