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开展中小学人工智能教育,很有必要! 人工智能教育学什么内容

开展中小学人工智能教育,很有必要!

《教育信息化2.0行动计划》提出“完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”,表明从国家层面对人工智能进入中小学教育有了明确的要求。

目前经济发达地区已经开展人工智能教育,一些人工智能企业积极参与了人工智能技术与工程素养教育活动,它们在开发与推广人工智能实验室,设计相应的实验方案。

人工智能技术与工程素养教育内容涉及脑科学、神经生理学、数学、心理学、艺术设计学、工程、计算机科学、电子技术等多学科知识与技能,其内容涵盖了当前中小学正在开展的创客教育、STEAM教育、机器人等课程的内容与理念。

随着人工智能技术与工程素养教育的成熟与发展,它将整合而成完整体系化的基础教育核心课程。

人工智能教育从娃娃抓起,

推助国民科学创新素质

信息数字化社会中,人工智能无处不在,融入到教育、交通、金融等改革发展的万花筒中。两会时间里,人工智能被写进2018年政府工作报告,引起社会各界尤其是教育领域的高度关注。

“人工智能时代刚刚来临,人工智能发展方面人才缺口大,同时国内中小学校的STEAM科学教育课程也亟待加强,这是促进素质教育的有力突破口。”中国教育科学研究院副研究员郁波说。

教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》提出,鼓励中小学探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识,养成数字化学习习惯。

我国第一本面向中学生的人工智能教材——《人工智能基础(高中版)》正式发布,人工智能相关课程即将进入高中课堂。

鼓励高校在原有基础上拓宽人工智能专业教育内容,形成“人工智能+X”复合专业培养新模式,重视人工智能与数学、计算机科学、物理学、生物学、心理学、社会学、法学等学科专业教育的交叉融合。加强产学研合作,鼓励高校、科研院所与企业等机构合作开展人工智能学科建设。

除了高等学科建设外,还要在国内中小学大力拓展智能教育,利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用。开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教育平台。开发智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系统。建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,实现日常教育和终身教育定制化。

“人工智能是改变人类未来生活方式的重要手段,是未来颠覆人类发展生活的大方向。”丁凤良表示,对国内中小学教育,人工智能和教育相结合势在必行,“让人工智能融入中小学课堂,推助国民科学创新素质,为国家的人工智能发展培育种子力量,这是我们每一位教育工作者应担起的社会责任。”

人工智能教育的基础——编程

人工智能时代的步伐已经势不可挡,据统计,未来10-20年,英美50%人类的工作,将会被人工智能所取代。在未来4-5年内,不但技术含量低的工人、司机、仓库管理人员会大量失业。甚至连像医生、律师、基金经理等技术含量高的金领也有可能会被人工智能所取代。

我们无法预测未来将会是怎样的,但是这些数据可以看出,未来必定是人工智能时代,机器人势必会取代人类的部分工作,那么,与其我们恐惧未来,还不如学会应对未来的能力——编程。

不免有家长会陷入这样的误区:编程不就是未来要当程序员吗?但是我家孩子未来并不想当程序员,所以学习编程还有必要吗?

学编程≠当程序员。那么学编程,究竟是学什么呢?

苹果创始人乔布斯曾说过:“这个国家的每个人都应该学习编程,因为它教你如何思考。计算机启蒙最大的好处是可以对人的思维方式进行训练,他是一个对思维完整性和逻辑性进行训练的过程,而在这个过程中我们可以培养一种新的看待问题和处理问题的方式。”

简而言之,学习编程就是学习编程思维。

“编程思维”并不是编写程序的技巧,而是一种高效解决问题的思维方式。“编程思维”就是“理解问题——找出路径”的思维过程。

因此,编程并不是培养孩子成为程序员,而是要让孩子学会编程思维。不仅对孩子综合能力的提升有很大的帮助,而且对孩子的学习课程也有很大的提升作用。

更重要的是,编程思维可以让孩子在面对复杂的问题时,不再退缩,而是迎难而上,将复杂问题分解成各种小问题,找到每个问题之间的联系,将问题逐一解决,在这一解决问题的过程中,编程思维显得尤为重要,这才是少儿编程教给孩子最重要的能力,也是孩子应对未来各种变革,能够从容不迫的必备技能。返回搜狐,查看更多

ChatGPT助推学校教育数字化转型——人工智能时代学什么与怎么教

摘要

以ChatGPT为代表的人工智能技术正在飞速发展,并在教育等社会领域引发多重争议。本文在中国式教育现代化与教育数字化转型的大背景下,试图从六个方面深度剖析ChatGPT及其他生成性人工智能对于学校教育的意义与价值,特别是其在助推学校教育数字化转型中的现实潜力,并尝试回应了人工智能时代“学生学习什么”以及“教师怎么教”这两个重大而又紧迫的现实问题。...

[摘要]:以ChatGPT为代表的人工智能技术正在飞速发展,并在教育等社会领域引发多重争议。本文在中国式教育现代化与教育数字化转型的大背景下,试图从六个方面深度剖析ChatGPT及其他生成性人工智能对于学校教育的意义与价值,特别是其在助推学校教育数字化转型中的现实潜力,并尝试回应了人工智能时代“学生学习什么”以及“教师怎么教”这两个重大而又紧迫的现实问题。

[关键词]:ChatGPT;人工智能;学校教育;教育数字化转型;中国式教育现代化

正在对包括学校教育在内的各行各业产生重大而深远的影响。学校教育要抓住机遇,与时俱进,调整教育目标,改进课程体系和教学模式,从而实现人工智能时代学校教育的数字化转型和优质均衡发展。而这必须要从深刻领会ChatGPT等人工智能对学校教育的意义和价值入手,回应人工智能时代学生学什么与教师怎么教这样的重大时代课题——这也正是本文试图尝试完成的任务。

一、ChatGPT引发全球关注和教育界忧虑

ChatGPT是由总部位于旧金山的OpenAI开发的一个人工智能聊天机器人程序,于2022年11月30日公开测试。ChatGPT的名字是由两部分组成的:Chat即“聊天”;GPT为英文“GenerativePre-trainedTransformer”的首字母缩写,意即“生成式预训练转换器”。简言之,ChatGPT是一个聊天机器人程序,它可以理解人类输入的文字,并根据文字的提问和指令,以文字的方式输出答案和反馈,从而实现借助自然语言的多轮次的人机对话。

具体而言,作为一款基于自然语言处理 (Natu-ralLanguageProcessing,NLP)的聊天机器人技术,ChatGPT使用基于GPT-3.5架构的大型语言模型(LargeLanguageModel,LLM),并通过强化学习进行训练。它能够理解用户的意图,并生成相应的回复。不仅如此,它还可以根据用户的历史对话,实现多轮次的对话式交流,自动生成更准确的回复,并根据客户的输入,自动提供智能推荐,还可提供相关信息,以期帮助用户解决问题。

根据瑞银的一项研究 (Wodecki,2023),Chat-GPT已经创下了新的流行度世界纪录:其在推出5天后,注册用户数过百万;在推出后仅两个月,就获得1亿名月活跃用户,成为历史上增长速度最快的消费者应用程序,超过TikTok和Instagram的采用率。2023年1月,ChatGPT平均每天有1,300万独立访客,比2022年12月翻了一番,行业专家对聊天机器人前所未有的成功印象深刻。不仅如此,ChatGPT掀起了一场人工智能竞赛,美国的微软和谷歌以及中国的百度等全球头部企业围绕人工智能的你追我赶的局面正在形成。谷歌紧随其后发布了自己的Bard,百度声称类似ChatGPT的产品正在内测,预计将很快正式对外发布。在过去的两个多月的时间里,围绕着ChatGPT掀起了一场全球风暴——它不仅在科技界引发了一场空前的高度关注和围绕人工智能对教育的影响的大讨论,而且引起了世界各国教育界对其负面影响的广泛忧虑。系统梳理ChatGPT快速崛起所引发的争论,不难发现分歧主要聚焦在三个方面:①以ChatGPT为代表的大型语言模型(LLM)到底算不算创新?其在多大程度上是创新性和革命性的?②ChatGPT是否能够推动人际交互模式从搜索转向对话?这种转向所带来的深层次影响和长远意义到底是什么?③ChatGPT为代表的机器学习和自然语言处理是否真的能够理解人类语言?它是否具有智能和意识?

图灵奖得主、纽约大学教授杨立昆 (YannLe-cun)的观点是:“ChatGPT和其他大型语言模型并非凭空而来,而是数十年来不同人贡献的成果。因此,AI实验室没有明显领先于其他实验室。”(Ray,2023)美国麻省理工学院荣休教授乔姆斯基(NoamChomsky)则坚称“ChatGPT本质上就是高科技剽窃”和“逃避学习的一种方式”(Marshall,2023)。英国开放大学教授、《从古腾堡到扎克伯格:你真正需要了解的互联网》(FromGutenbergtoZuckerberg:WhatYouReallyNeedtoKnowAbouttheInternet)一书的作者约翰·诺顿(JohnNaughton)认为“ChatGPT机器人正在引起恐慌——但是它很快就会成为像Excel一样平凡的工具”,“ChatGPT不是一个巨大的飞跃,这是与魔鬼的昂贵交易”(Naughton,2023)。有学者甚至撰文表示,“从长远来看……人工智能系统甚至可能完全接管整个科学研究领域”(Gordijn,&Have,2023)。

与此同时,ChatGPT的飞速发展也引发了全球教育工作者的普遍忧虑。这些忧虑主要集中在以下方面:人机对话的增加可能导致人际交往的式微;学生用ChatGPT代写作业和作弊;写作教学和论文写作作为考评方式面临威胁和挑战;以及,科学研究领域滥用ChatGPT引发学术道德担忧。而其中,教师们最为担忧的一点即:ChatGPT的流行可能会增加学生利用它代写作业的可能性,由此引发其他学术不端的概率会大幅度增加。于是,美国纽约教育局率先禁止学生在校内使用ChatGPT,以应对可能泛滥的用人工智能抄袭作业的局面(Elsen-Rooney,2023)。澳大利亚新南威尔士州是该国第一个限制学生设备访问ChatGPT应用程序的地方政府,而昆士兰州紧随其后,明令禁止公立学校使用ChatGPT(Cassidy,2023)。我国香港大学副校长何立仁(音译)则宣布(Yau&Chan,2023),禁止学生在港大的所有课程、作业和评估中02CHINESEJOURNALOFDISTANCEEDUCATION中国远程教育使用ChatGPT或其他人工智能工具,除非学生获得书面许可,否则将被学校视为抄袭。何立仁还表示,港大正计划邀请师生就人工智能工具对教学的影响进行广泛的校园讨论,并会为教师安排有关ChatGPT等人工智能工具的研讨会。

目前,学术界有关ChatGPT教育应用方面的研究尚未见实证报道。已有学术文章更多还是在探讨ChatGPT引发科学伦理和学术道德问题的可能性及应对,分析学生可能会如何利用ChatGPT进行抄袭和作弊,以及ChatGPT对语言教学、人文社会科学教学尤其是写作教学的冲击。

人工智能写作工具的出现给依靠独立完成作业来培养和评估学生的理解力与批判性思维能力的教育工作者提出了一些棘手的问题。 ChatGPT推出之后,连续有人在《大西洋月刊》(TheAtlantic)撰文指出此类人工智能给学校教育工作者带来巨大挑战,而“人们还没有为人工智能将如何改变学术界做好准备”(Marche,2022)。与之相异的声音也频现于媒体,或断言ChatGPT“作为教育工具的潜力大于其风险”,甚至认为“学校应该深思熟虑地将ChatGPT作为一种教学辅助工具,一种可以释放学生创造力、提供个性化辅导,并让学生准备好成年后与AI系统一起工作的辅助工具”(Roose,2023)。亦有学者敏锐地指出,“ChatGPT如同过去的其他工具一样,暴露了我们学校教育模式的弱点以及我们改革能力的不足,我们无法超越死记硬背,无法让教育与孩子、社会、未来需求、人生成功等更紧密相连”(McLeod,2023)。面对飞速发展的ChatGPT等生成性人工智能技术,我们究竟应该怎样理性认识ChatGPT对人类学习、生活和工作方式所产生的冲击?特别是,当全球舆论众说纷纭,我们教育者应如何扬长避短、趋利避害,如何科学合理地驾驭人工智能,从而使其更好地服务于学习、生活和工作?又应如何借助以ChatGPT为代表的人工智能,助推学校教育的数字化转型?这是摆在每一个敏锐而前瞻的学校教育管理者和教师面前的重大时代课题。

二、ChatGPT助推学校教育数字化转型的意义与价值

当我们尝试回答本文第一部分结尾所聚焦的问题时,可能必须关注“ChatGPT对学校教育到底意味着什么”,并从它对于学校教育数字化转型的教育意义和价值出发展开探讨。归结起来,ChatGPT之于学校教育数字化转型的意义与价值可以从以下六个方面概述。

第一,减负增效,通过自动化降低常规工作负担,提升学习与教学效率。ChatGPT之所以引发全球教育界的广泛关注和普遍忧虑,很重要的一点就在于它能够以文本的形式有创意地帮助用户回答问题,提供具有针对性的意见和建议,从而如同其他技术产品一样,实现减负增效的技术价值和社会功用。尤其是当ChatGPT与其他生成性人工智能技术组合使用的时候,它不仅可以生成文字,而且可以生成图片、视频、演示文稿、代码、网站,或者实现其他更为复杂的功能。ChatGPT通过机器学习,利用大型语言模型和数据实现重复学习和发现的自动化,通过为现有产品增加智能,使得现有软件、系统和平台发展成为人工智能产品。未来所有的软件系统都将被人工智能赋能,而这些AI赋能的软件将会取代传统的平台和软件。同理,学生和教师也都要经历一场类似软件AI化的过程,需要学习驾驭人工智能,利用ChatGPT等人工智能减负增效,通过人工智能赋能所带来的传统业务(如习题设计、演示文稿制作、学生评语生成等)的自动化,减少和降低常规工作负担,提升学习和教学的质量与效益。随着近年来人工智能技术的快速发展,人工智能教育应用的效果越来越受关注。Zhai等人(2021)选取2010年至2020年社会科学引文索引数据库的教育研究类论文100篇进行了内容分析,从文献角度探索人工智能如何应用于教育领域以及这一应用隐含的潜在研究趋势和挑战。该研究发现,人工智能教育应用的研究问题可分为开发层(分类、匹配、推荐和深度学习)、应用层(反馈、推理和自适应学习)和整合层(亲情计算、角色扮演、沉浸式学习和游戏化)。Zhai等并揭示了四种研究趋势,即物联网、蜂群智能、深度学习和神经科学,以及对教育中的人工智能的评估。Huang等人(2021)也概述了人工智能在教育领域的应用,如自适应学习、教学评价、虚拟课堂等,分析了其对教学的影响,特别是对提高教师的教学水平和学生的学习质量的积极意义,并提出了人工智能应用在未来教育领域可能面临的挑战,以期为人工智能促进教育改革提供参考。归根结底,人工智能教育应用的积极意义首先体03中国远程教育CHINESEJOURNALOFDISTANCEEDUCATION现在通过自动化减轻学生和教师的常规性和重复性工作负担,并在这个基础上通过方式方法的改变提高工作和教育教学的质量与效率。

第二,学习方式将从“搜索就是学习”,逐步转向具有古老传统的对话式学习。对人类学习的科学研究使得人们认识到,学习是一种复杂的系统现象,“学习和学习机制在不同层次上以半独立的自组织系统模式运行”,学习技术的飞速发展使得“更多地支持学习的自适应技术”涌现出来,并快速进入不同的学习场景(弗兰克·费舍尔等,2022)。学习方式的快速变革是伴随着数字技术快速发展而同步升级的。随着技术的进步,人类文明在不断演化,学习方式的发展演变在其中发挥了极为重要的作用。曾几何时,我们向父母长辈、教材、百科全书、老师和课堂获取新的知识。进入互联网时代,搜索引擎的发展逐渐将“搜索”变成人们获取信息和主动求知的主流方式。很多年前,笔者曾以“搜索就是学习”为题撰文(关中客,2009),分析了搜索引擎的快速崛起对于人类教育和文化所产生的影响。的确,在搜索引擎的时代,搜索成为人类主动求知和自主解决问题的重要途径,并且迅速成为优势途径和首选途径。Rieh等人(Riehetal,2016)回顾了当前倾向于将搜索系统描述为学习工具的文献,提出了一种将搜索视为学习的观点,该观点侧重于搜索过程中学习的发生、作为学习的搜索之输出以及学习成果。“综合搜索”的概念被提出来描述迭代、反思和综合搜索会话,这些会话促进了接受性学习之外的批判性和创造性学习。他们还讨论了搜索交互数据如何提供丰富的隐式和显式特征来源,并通过这些特征来评估与搜索相关的学习。Rieh等还总结了未来相关研究在四个方面的机遇和挑战:开发支持意义建构和增强学习的搜索系统;支持有效的用户交互以将搜索作为学习方式;在搜索系统中提供基于查询的识字工具;评估在线搜索行为的学习情况。而Vakkari(2016)则在简要定义“学习”和“搜索”这两个概念的基础上,把学习概念化为一个人的知识结构的变化,详细地描述学习是如何在搜索过程中发生的,并对搜索和学习的实证研究进行分类。或可说,已有研究都是对“搜索即学习”观点(关中客,2009)的实证支持:利用搜索引擎即是人类数字时代学习的重要方式之一。而ChatGPT的出现,尤其是微软将其引入自己的搜索引擎产品Bing、浏览器产品Edge以及其他产品(包括MicrosoftWord、Powerpint、Excel等)之中的举动,无疑揭开了全球头部高科技企业的搜索引擎竞争,也预示着人机交互方式以及学习方式的革命性变化。基于对话的学习是一种包容性学习法,它有着古老的传统和悠久的历史,擅于在课堂教学实践中利用认识论的多元化来加强跨文化教育,鼓励跨学科探究模式的批判性思维,并促进学生深度学习和认知加工。对话教育超越了讲授,增进了学生与老师之间、学生与学生之间的双向互动和深度参与。目前,已有学者(如:Haase,2019)归纳了这种对话式教学方法中的一些原则和做法,并展示了这个学习系统中的方法论技术。昔日,人们在搜索引擎中输入检索词,然后从成千上万的结果中浏览、点选、阅读。而今,在Bing中,搜索与和聊天机器人的会话并行且相辅相成。也许在不久的将来,所有的搜索引擎都将变成聊天机器人,直接回答用户提问。那些始于孔子与苏格拉底等古代先哲、具有古典韵味的对话式学习,将借助人工智能技术回归到我们的教育生态之中,并有望成为主流和主导的学习方式,其对学习、教学乃至教育的影响可谓重大而深远。

第三,ChatGPT让每个人都有了自己的人工智能助理和私人学习顾问。回顾科技赋能教育发展的历史,尤其是自1923年普莱西发明世界上第一台教学机器开始到今天教育技术的百年历史,不难发现,这就是一部追求教学自动化的历史。从教学机器诞生,到20世纪70年代语言实验室帮助学生练习听说,再到计算机辅助教学,乃至20世纪90年代的智能导师系统,以及十年前平板电脑的兴起与教育应用,所有这一切,展示着人们孜孜不倦地追求教学自动化的积极性(Watter,2021)。ChatGPT和正在如雨后春笋般涌现出来的其他生成性人工智能,以及由此引发的AIGC风暴,难道不是我们似曾相识的教学自动化历程中的一幕吗?在过去的几十年间,智能助理正越来越多地被用来以各种方式增强教学和学习,尤其是为学生提供个性化的反馈,促进协作学习,并支持教师开展教学数据分析。亦有研究表明,智能助理技术在通过支持个性化反馈、协作学习和教学数据分析来提高其在教学经验方面的应用潜能。为了充分了解这些技术对教育环境的影响,并最大限度地发挥其对学习者的潜在益处,未来需要对这些领域进行进一步探讨。ChatGPT作为一个基于大型语言模型的生成性预训练转换器,为生活在这个时代的每一个人带来一个04CHINESEJOURNALOFDISTANCEEDUCATION中国远程教育无所不知的导师、私人学习顾问和私人智能助理。它不仅可以答疑解惑,还可以与其他生成性人工智能系统一道,帮助我们完成各种常规性工作:从写诗作词,到绘画、音乐创作,到生成演示文稿、开发网站、写代码,这一系列昔日需要智慧加持、看起来并不简单的事情,现在都能在ChatGPT的加持下完成于弹指一挥间。由此带来的学校教育情景的改变,或可引导我们肯定ChatGPT助推学校教育数字化转型的潜能。

第四,信息、知识甚至一些技能将不再重要,重要的将会是批判性思维、创造性、沟通 (提问)、协作、审美、情商和品格。威廉·庞德斯通(WilliamPoundstone)曾经提出一系列在人工智能时代极有价值的重大课题:在事实和信息唾手可得的移动互联网时代,知识的真正价值到底是什么?我们如何求知才能成为真正的赢家?具备哪些知识能让我们更富有、更幸福?究竟是做专精的“刺猬”还是学识广博的“狐狸”?在终身学习中,我们如何收获更多的知识红利?(威廉·庞德斯通,2018)究其实,在人工智能飞速发展的今天,在这样一个知识爆炸的时代,人们不是变得越来越无知,而是越来越不愿意花时间和精力在那些没有活力、没有温度的事实性知识上面。重要的不再是信息和知识,甚至一些技能在今天也显得不重要了,生成性人工智能正在把许许多多的高技能变成低技能,甚至是毫无价值的技能。在这样的教育生态中,重要的将会是批判性思维、创造性、沟通、协作、审美、情商和品格。这就是提示语工程师(PromptEngineer)会成为炙手可热、年薪过百万美元的新职位的原因。如何向Chat-GPT提问,怎样给予ChatGPT好的提示语和清晰明确的指令,怎样和聊天机器人之类的人工智能合作和协作,都将会成为占据巨大优势的重要技能。

第五,教育教学将变得更加个性化,因材施教有望得到落实。在人工智能时代,学校需要重新定义课程,需要重新架构教学。我们需要重新审视我们的学校教育。差异化、个别化和个性化学习是人类学校教育的理想和终极目标之一。践行以学习者为中心的教育学是长期以来世界各级各类学校奋斗的目标。在技术无处不在的时代,在人工智能迅猛发展的今天,学习将意味着移动学习、按需学习、真实情景中的学习、跨学科学习,以及在线与面对面、实时与非实时相结合的弹性混合学习,等等。古今中外,无数教育家推崇个性化教育,主张尊重学生的个性,重视学生的个性发展,以学生的兴趣为导向,注重学生的实践能力。个性化教育能够更好地满足学生的个性化需求,帮助他们更好地发展自身的潜能,从而达到最佳的学习效果。ChatGPT让这些具有悠久历史的教育传统,尤其是,随着现代学校教育制度的发展而日渐式微的对话式学习传统逐渐回归。借助其为每一个师生提供的私人智能助理和个人学习伙伴,先贤们倡导并一直被后人奉为教育典范的“因材施教”的个性化教育将能够真正得到践行。

第六,AI相关技术伦理、隐私保护以及数字鸿沟问题需要引起高度关注。如前所述,作为建立在大型语言训练模型之上的ChatGPT,面世仅仅两个月就引发诸多的争论。一方面,互联网和人工智能领域为之振奋,人们普遍觉得这是一个新的风口;另一方面,教育界则广泛忧虑,担心学生作弊会变得更加容易。一些将其应用于科学研究的尝试和探索引发了人们对学术道德和伦理的激烈争论。与ChatGPT联合署名的学术期刊文章开始涌现,其中最早出现的一篇是关于开放人工智能平台在护理教育中的应用,网络首发于2022年12月16日,正式发表在2023年1月的NurseEdu⁃cationinPractice上(O‘Connor&ChatGPT,2023)。不久前,最负盛名的机器学习会议之一,国际机器学习会议(InternationalConferenceonMachineLearning,ICML)明确禁止作者使用ChatGPT等工具撰写论文,进一步引爆了关于人工智能生成文本在学术界的应用的辩论。ICML于2023年2月宣布禁止发表包含由ChatGPT等大型语言模型生成的文本的论文,除非产生的结果是论文实验分析的一部分(IC-ML2023,2023)。批评者断言ChatGPT无非是“一台胡说八道的聊天机器人”。的确,ChatGPT与其他基于大型语言模型的系统一样,有时会生成错误的信息或不准确的信息,甚至是有种族歧视、仇恨甚至色情、反动、反人类等意味的“有毒”信息。人工智能生成的文本和作品算不算原创知识产品?其版权和著作权属于谁、如何保护?怎么样应算作抄袭?如何查重?发展如此迅猛的ChatGPT及其他生成性人工智能技术使得传统的版权保护、学术05中国远程教育CHINESEJOURNALOFDISTANCEEDUCATION道德、隐私保护、技术伦理、数字鸿沟问题显得愈发突出和紧迫。不仅如此,OpenAI还限制了四十多个国家的用户的使用,这显然和它所声称的开放是背道而驰的。在人工智能飞速发展的今天,ChatGPT实际上在使用人工智能和不使用人工智能的个人、组织、企业与国家之间又造成了一个巨大的数字鸿沟。

三、人工智能时代:学生到底该学什么?

人工智能进入学校教育,带来的首要问题或挑战就是:我们的学生到底应该学什么?一方面,由于人工智能及其所带来的各行各业诸多业务自动化,昔日作为教育教学内容的传统知识和技能迅速过时;另一方面,新的技术不断涌现,知识更迭速度大幅度加快,越来越多的新知识和新技术需要进入学校,成为我们学生学习的内容。世界经济论坛的 《2020年未来就业报告》(We-forum,2020)指出,劳动力自动化发展速度超出预期,未来5年内将会有8,500万个工作岗位被机器所取代,与此同时人工智能和机器人革命将会创造9,700万个新岗位。教育工作者们可能有必要思考一下,眼下正在读大学二年级的学生到2025年也将走上工作岗位,而针对他们的培养计划、课程设置和就业目标定位,究竟是在那8,500万个工作岗位中、还是那9,700万个工作岗位中呢?

信息时代,尤其是人工智能时代,人类进入了一个知识外包的全新的教育生态,越来越多的知识被外包给信息技术。在这样的大背景下,什么知识是真正有价值的知识?我们的学生在学校里究竟应该学习什么?什么才是对他们未来的成长和发展真正有帮助、真正有价值的东西?在人工智能时代,学校并不需要抛弃基础知识和基本技能,恰恰相反,我们要更加注重学生的基础知识和基本技能的培养。

在过去几十年间,从西方宣称的 21世纪技能,到我国提出的学生核心素养,其实都是将教育的重点转向了更具有适应性和迁移力的教学目标和内容。世界许多国家的教育工作者所推崇的4C教育,就是一种注重创造力(Cre-ativity)、协作(Collaboration)、沟通(Communica-tion)和批判性思维(CriticalThinking)的教育模式,旨在帮助学生发展在现代世界取得成功所需的技能。通过教导学生如何对问题进行批判性和创造性的思考,他们将更有能力有效和负责地使用人工智能驱动的技术。此外,教授沟通和协作技能将帮助学生与他人合作,以便开发出将人工智能更完美地融入生活的解决方案。在这个知识外包的教育生态中,当我们看到机器智慧对人类智慧构成新威胁的时候,作为教育工作者,我们要尽我们所能,帮助自己和学生增强人类独有的思维力量,这才是人工智能时代真正的智慧教育。教育工作者必须通过创新教学设计,彻底改变作业和学习任务的形式,以培养学生超越AI能力的独特技能。使用AI工具学习和执行创造性任务以及与AI合作或协作必将成为未来教育目标的重要组成部分。尽早培养教师和学生的这种能力,将会大幅度提升学校教育在技术丰富环境下的核心竞争力。在人工智能时代,更重要的是让学生学会如何批判性地思考和解决问题。他们应该理解技术运作及其对社会的影响。此外,他们应该学习使用数据和分析来做决定,并能够判断在决策过程中使用人工智能的道德影响。最后,应鼓励学生激发他们的创造力,开创人工智能技术的新应用。

概言之,学校教育的重心和重点将从知识、技能和职业准备,转向人工智能时代的适应性学习。学校要教导学生学会学习,学会主动学习和高效数字化学习;培养学生的自我管理能力,尤其是时间管理、精力管理和情绪管理能力;把每一个学生培养成为世界数字公民,熟谙数字化生存之道,立足本土、放眼全球,穿梭于虚拟世界和元宇宙;还要教给学生设计思维,使其具备艺术素养和设计素养,懂得审美,具有创造美的能力;更要使每一个学生具有发现问题和解决问题尤其是解决复杂问题的能力。四、人工智能时代:教师应该怎样去教?人工智能技术对学校教育的影响不仅体现为“学生学什么”,还体现为“教师如何教”。今天的教育生态正在发生巨大变化,国家正在大力推动学校教育的数字化转型。在过去一些年,教育信息化发展取得了显著成绩。今天和未来的学生注定要在技术的丰富环境下学习,要学会驾驭和使用越来越多样化的信息技术,其中当然也包括人工智能及机器人。

在人工智能时代,教师应注重教导学生如何进行批判性和创造性的思考,以及如何负责任地使用技术。教师应努力提供一个安全的环境,使学生能够安心探索人工智能提供的可能性,而不必担心失败或批评。他们还应该强调合作和沟通技巧的重要性,这在与人工智能的合作中也是至关重要的。此外,教师通过向学生介绍可以用人工智能解决的真实世界问题,能够帮助他们发展解决问题的能力。

最后,教师必须确保学生对编程语言有基本的了解,以便他们能够创建自己的算法和应用程序。在人工智能时代,教师可以使用各种教学方法和策略来帮助学生更有效地学习。这些有效的学习模式包括:探究式学习,如促进学生主导的对人工智能相关主题的探究和调查;协作式学习,如鼓励学生以多人小组或两人一组的形式,共同完成与人工智能有关的项目;问题解决学习,如为学生设置挑战,让他们利用自己的人工智能技能和知识来解决问题;基于项目的学习,如分配任务,要求学生用人工智能技术设计或建造一些东西;体验式学习,如允许学生参与涉及人工智能技术的实践活动,如编码、编程和机器人;悦趣性游戏化学习,如将游戏和游戏元素融入课程中,以一种有吸引力的方式来教授与人工智能技术有关的概念。人工智能技术的飞速发展正在重塑学校教育的场景,并引发了一场前所未有的学习场景革命。学习空间和学习环境是深受技术影响的学校教育元素。教学不再只是发生于物理空间中的教师的“独角戏”,而会变成物理教室、在线数字空间和虚拟世界元宇宙等多元时空中教师和学生的共同创造活动。人工智能技术的快速发展将会促推元宇宙成为全新学校教育生态中的重要学习与教学环境。人工智能、机器学习和机器人技术等的快速发展影响着包括教育在内的所有行业。基于人工智能的极简教育技术的使用,大幅度增加课堂互动的效率。人工智能可能会以各种方式改变教学。

首先,人工智能可能会帮助教师根据学生的优势和局限性调整教学并确保学生获得最相关的信息。人工智能驱动的虚拟现实模拟和个性化的数字教师也可帮助学生学习。因此,教师可以有更多时间做一些更重要的事情,比如探索个性化的教学和课程计划。借助人工智能,学生和教师可以随时随地访问学习资源,通过 AI自动化完成记录保存、作业批改、多项选择测试评分等耗时、烦琐的任务,通过聊天机器人回答学生的常见问题或者个性化和个别化的问题,实践适应每个学生的目标和能力的个性化课程。最后,人工智能可用于自动执行学校的许多管理任务,例如考勤。

教育部门应该尽早让下一代在课堂上接触人工智能技术,并将之融入日常教学。随着人工智能的快速发展,人工智能机器人在教学中的应用已成为一个颇具吸引力的研究课题。加拿大、智利、韩国等国较早投入人工智能机器人教育应用研究,关注学生的学习成绩和学习行为。已有的相关研究大多聚焦 13岁以下的研究对象,并在物理环境中完成4周内的实验(Chu,Hwang&Tu,2022),且大多应用于语言和科学学科。人工智能机器人经常被用于扮演学生或导师角色。无论AI机器人的角色是什么,学习者的学习表现都是人工智能机器人教育应用研究中最受关注的变量。此外,学习者的态度、意见或学习观念、学习行为也是经常被学者们讨论的主题。展望未来,人机协作的课堂,特别是本地教师、远程教师、机器人教师协同工作联合教学(Co-Teaching)的三师课堂将成为人工智能时代的常规课堂样态。

结束语

我们应该呼吁全世界的各级各类学校都禁止学生将 ChatGPT用于代写作业和考试作弊。但是,学校不应简单粗暴地禁止使用ChatGPT,如同禁止计算器、智能手机和互联网进入一样,这种禁止注定是徒劳的。学校必须保持开放心态,拥抱技术变革,不故步自封,不过早下结论。教师要把ChatGPT当作自己的助理,令其协助自己开展创造性工作,践行因材施教,而不是完全替代自己的工作。与此同时,我们必须要鼓励和教导我们的孩子尽早尽快创造性地、合乎规范地驾驭包括ChatGPT在内的人工智能,学会和人工智能合作与协作。2023年,注定会成为不平凡的一年。全世界的教育实践者和研究者将共同见证人类科技发展史上人机交互模式的革命性变革,以及由此所进一步推动和深化的学校教育数字化转型!

人工智能在教育中的7种角色

图源:图虫创意

*来源: EduTech自留地(ID:ET2018A),作者: 自留地君

人工智能不再仅仅包含在科幻电影中。而是已经变成了我们日常生活和工作中的一部分了,包括我们学校的教室里。

当我们使用像Siri和亚马逊Alexa这样的工具时,我们刚刚开始看到AI在教育领域的可能性。

美国教育部门2017-2021年人工智能市场报告显示,专家预计,在2017-2021年期间,教育人工智能在教育领域将增长“47.50%”。

随着人工智能在教育领域的预期增长,这里可以看到它在教室中所扮演的角色。

自动评分

想象一下,如果教师在评分方面得到帮助,他们能够做多少?

通过人工智能,评分的角色可以传递。当前的人工智能技术已经能够自动选择多种材料的评分,但是,随着分工智能的发展,自动评分将会变得更加智能化。

支持教师

除了帮助教师评分之外,人工智能还会以其他方式为教师提供帮助和支持。

一些常规任务可以由人工智能来管理,教师也可以利用它和学生进行交流。

例如,一位大学教授成功地使用人工智能聊天机器人作为教学助手,与全体学生沟通,回答学生的一些简单提问,甚至学生压根就不知道他们并没有与人交谈。

支持学生

这些年,国内一些地方开展「精准教学」,而我所理解的精准教学,就是借助技术,包括人工智能技术,所开展的因材施教。

皮尔森的研究表示,未来,每一个学生都将有一个人工智能终身学习伙伴。

从本质上讲,这个下一代的学生将与一个知道他们的个人历史和学校历史的AI伙伴共同成长。

因此,它会了解每个学生的个人优缺点。

满足学生的各种不同需求

除了充当个性化的学习伙伴之外,人工智能还可以通过调整材料,来帮助学生获得成功,从而帮助有特殊需求的学生。

例如,研究已经表明,人工智能帮助那些自闭症谱系障碍(ASD)的学生社交技能取得了积极的成果。

让教师激发学生学习动机

通过向学生提供基本信息,人工智能承担了更多的本应由教师从事的简单的教学任务,如此以来,它将改变教师在课堂上的角色。

教师将更多地转变成为课堂促进者或学生学习动机的激发者的角色。

提供个性化帮助

人工智能还将为课堂外的学生提供个性化辅导。

当学生在评估之前需要强化技能或掌握想法时,人工智能将能够为学生提供他们成功所需的额外工具。

识别课堂中的弱点

人工智能也将发现和确定课堂的弱点。值得因材施教和自适应学习变得更加便捷和容易。

例如,人工智能会识别学生群体什么时候错过某些问题,它会让老师知道什么时候哪些学生需要哪些学习材料。

虽然人工智能不会完全取代教师,但它有可能重塑教师教学和学生学习的方式。

人工智能来袭,不少人惊呼未来有不少职业将会被人工智能和机器人所替代。我想说的是,确实,机器和人工智能会替代人的一些简单劳动、重复性劳动和规则性活动,但是,它们也会创造出更多更新的、前所未有的新的职业。

还是我常讲的那句话,『技术不会淘汰教师,但是,善用技术的教师一定会淘汰不用技术的教师』。

本文转载自微信公众号“ EduTech自留地”,作者自留地君。文章为作者独立观点,不代表芥末堆立场,转载请联系原作者。

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人工智能技术给教育行业带来哪些主要影响?

现如今,人工智能技术对社会各个领域日益产生深远的影响,教育领域也不例外。在这一领域,人工智能技术的进步为教学和学习带来了新的可能性和挑战,甚至有可能从根本上改变教育治理和教育机构的内部架构。人工智能技术虽然会对教育行业产生影响,但绝对不会像线上电商颠覆传统零售那样剧烈。从目前情况来看,人工智能技术对教育的影响主要体现在以下几个方面:

人工智能技术可实现“个性化”教学

人工智能技术影响教育的关键方法之一,是为学生提供个性化学习。通过自适应学习程序、游戏和软件等系统响应学生的需求,全过程搜集学生的学习数据,通过分析这些数据,最后向学生推荐个性化的学习方案。尤其是基于人工智能的自适应学习系统,帮助学校和老师提供个性化的教学,同时帮助学生提高学习效率,激发学习兴趣。

以中国“科大讯飞”为例,目前主要通过三个步骤打造以学生为中心的课堂,实现个性化学习:首先对每一个学科,构建学科知识图谱;然后通过学科的知识图谱分析每一位学生的学习情况,让每一位学生的学习情况可视化;最后给相应学生推荐个性化的学习资源。人工智能赋能之下,学校实现了个性化教与学,课堂得到有效延伸;通过师生的共同努力,在教学质量上实现突破。

人工智能技术可重复学生没有掌握的内容,并且帮助学生按照自己的节奏学习,比如美国“可汗学院”可根据每个人的学习状况自主设计学习进程。这种定制教育可帮助不同学习水平的学生在一个教室中一起学习,教师可在需要时促进学习并提供帮助和支持。该学院下一个目标是,在未来的几年内制作出从幼儿园到高中的所有课程,以及部分大学课程,如计算机科学和电子工程等。每个人学习的处境和内容不同,所以我们不仅要因材施教,而且要因时、因地施教。而基于人工智能技术建立促进个性发展的教育体系,是未来教育发展的基本趋势。

人工智能技术可为学习提供指导

智能辅导系统能够理解学生喜欢的学习方式;它们还能够衡量学生已有的知识量,所有这些数据和分析都用于提供专门为该学生创建说明和支持。试验和错误是学习的关键部分,但对于许多学生来说,错误的答案会给他们挫败感,有些学生不喜欢在同龄人或老师等权威人士面前犯错,而人工智能技术可为学生提供在相对无判断的环境中进行试验和学习的方法,人工智能“导师”还可提供改进的解决方案。人工智能技术将促进教育决策的科学化和资源配置的精准化,加快形成现代化的教育公共服务体系。目前在学校的实际运用中,人工智能技术所收集的数据可为现代教育治理提供决策辅助。人工智能助手可扮演老师、辅导员、同学等虚拟人物,它们可从不同的视角,提出问题,并提供指导。

人工智能技术不仅能让学生定制课程与学习进度,还能及时为学生提供反馈;当发现学生向系统提交错误的家庭作业答案时,系统会向教师发出警报,并为学生提供正确答案的提示。这种类型的系统有助于填补课程中可能出现的空白,并有助于确保所有学生都能掌握知识,让学生立即得到反馈,帮助他们理解概念的内涵和外延。现在一些基于人工智能技术的辅导课程已经存在,这可帮助学生完成基础数学、写作和其他科目的基础知识。利用智能化的教学系统,人工智能技术也可持续的为学生提供支持和辅导,帮助他们克服困难,更快的完成学习计划及目标。

人工智能技术可改变学习方式

使用人工智能系统,学生可随时在世界任何地方学习,学生根据自己的需要安排学习时间。通过人工智能技术,学校可创建全球化的教室,学生所处的位置将不再重要。学生如果由于某种原因无法参加课程,则通过访问链接,点击该链接,加入现场教室。人工智能技术还可将全世界的学习者联系在一起,超越教室的墙壁,与其他学生、教师、作家、科学家等互动,以加强他们的学习效果。人工智能技术可促进合作学习,通过比较学生的学习者模型,而后建议处于相似认知水平或具有互补技能的参与者互相帮助,并通过分组来支持协作学习。教育最大的挑战之一是每个人的学习方式不同,人工智能系统可为每个学习者提供个性化的学习方式,使每个学生能够以最适合自己的方式学习。

英国数学家和教育理论家阿弗烈·怀特海先生在《教育的目的》一书中指出:“学生是有血有肉的人,教育的目的是为了激发和引导他们的自我发展之路。”对学生而言,人工智能技术可为学生提供一对一的辅导,真正实现了因材施教;也可打破时空的壁垒,加强学习者的交流与互动。对教师而言,“师生的交往活动是教学过程中的本质属性。”人工智能技术可减轻其重复性工作,使其有更多的时间与学生交流,培养他们的各种技能,帮助他们日后更好地融入社会。基于对学生的洞察力,人工智能技术会自动创建一条个性化的学习路径,以确保学生能够以尽可能好的方式学习并取得成功。

仅从以上三个方面可见,人工智能技术给教育带来较为显著的正面影响。然而,该技术在给教育带来有利因素的同时,也会存在相应的挑战。在人工智能技术渗透进入传统教育领域带来优势的同时,也会引发一些问题;例如人工智能技术的出现可能会导致学生被动接受已经安排好的知识,而丢失主动分析、思考的能力;也有人担心人工智能技术为教师做了太多,教师的教学水平可能会因为人工智能技术的出现而有所下降。因此,要充分认识人工智能技术的优势和它可能存在的问题,做到趋利避害,真正使人工智能技术发挥育人的作用。正如中国教育家周仪荣先生所言:科技是一把双刃剑,在它给人们带来美好的同时也带来一些麻烦;因此要合理利用科技,发挥它有利的一面,限制它不利的一面,是提高教学质量的有效途径之一。 

 

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