人工智能不斷發(fā)展,實現(xiàn)了從“個體智能”研究到聚焦大規(guī)模自主協(xié)作的群體智能、從追求“機器智能”到邁向人機混合的增強智能的轉(zhuǎn)變。聯(lián)合國教科文組織發(fā)布的《2023全球教育監(jiān)測報告》指出,人工智能賦能的個性化學(xué)習(xí)可使全球教育不平等減少40%。人工智能正在深刻重塑教育領(lǐng)域,推動學(xué)習(xí)方式從傳統(tǒng)模式向個性化、智能化、沉浸式方向變革。這一變革的本質(zhì)是從工業(yè)時代的“教育流水線”轉(zhuǎn)向智能時代的“學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)”,其終極目標(biāo)不是替代教師,而是通過技術(shù)手段實現(xiàn)“因材施教”教育理想的規(guī)模化落地,服務(wù)于人的全面發(fā)展。
學(xué)習(xí)理念變革:個性化學(xué)習(xí)成為核心
人工智能推動教學(xué)模式由“標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)”向“個性化學(xué)習(xí)”范式轉(zhuǎn)變,這一變革的核心在于通過人工智能技術(shù)對學(xué)生進行“畫像”,精準(zhǔn)匹配教學(xué)資源,開展自適應(yīng)學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)真正以學(xué)生為中心。
一是對學(xué)生進行“畫像”。借助大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),構(gòu)建智能教育平臺,實時收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),包括學(xué)習(xí)時間、答題正確率、知識點掌握情況等。二是精準(zhǔn)匹配教學(xué)資源。人工智能可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進度、興趣和能力,自動調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、難度和順序,為不同學(xué)生推薦最適合的學(xué)習(xí)資源,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和好奇心,鼓勵他們主動探索,變被動接受知識為主動學(xué)習(xí),實現(xiàn)最佳學(xué)習(xí)效果。三是開展自適應(yīng)學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到不會的知識點或者存在學(xué)習(xí)困難時,智能教育平臺會根據(jù)需求自動推送相關(guān)知識,幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。而當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中順利完成習(xí)題、測試時,智能教育平臺會提供更具挑戰(zhàn)性的拓展知識,促使學(xué)生持續(xù)進步。另外,還可以針對學(xué)生的薄弱知識點推送專項練習(xí),讓學(xué)生有針對性地加強練習(xí)、彌補不足。
學(xué)習(xí)內(nèi)容重構(gòu):理論與實踐相結(jié)合
人工智能技術(shù)的發(fā)展推動學(xué)習(xí)內(nèi)容重構(gòu),強調(diào)理論學(xué)習(xí)與實踐應(yīng)用相輔相成,打破知識與實踐的邊界,促進理實一體化學(xué)習(xí),讓學(xué)生在掌握知識的同時,開展實踐操作,具備問題解決能力。
傳統(tǒng)課程往往側(cè)重于知識講解、傳授,過于關(guān)注學(xué)生的知識掌握情況,忽視學(xué)生思維、能力的培養(yǎng)。隨著人工智能的迅猛發(fā)展,知識獲取、學(xué)習(xí)的范式已發(fā)生深刻變革,對人的需求也發(fā)生了巨大變化,亟須培養(yǎng)大量復(fù)合型人才。學(xué)生可以通過與人工智能協(xié)同合作迅速汲取所需知識,大大降低預(yù)先學(xué)習(xí)的必要性,而如何解決現(xiàn)實問題變得極為重要。因此,要基于人工智能技術(shù)建立理論與實踐相結(jié)合的數(shù)智融合課程,打破不同學(xué)科知識、專業(yè)內(nèi)容的邊界,基于不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),面向?qū)嵺`中的具體問題按需開展教學(xué),關(guān)注學(xué)生綜合素質(zhì)提升。在知識學(xué)習(xí)方面,不能僅注重某一學(xué)科知識,要打破學(xué)科之間的壁壘,使學(xué)生掌握的不再是孤立、割裂的知識點、技能點,而是能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)科的知識融會貫通;在思維培養(yǎng)方面,不能僅注重單一學(xué)科思維培養(yǎng),要更強調(diào)批判性思維、創(chuàng)新性思維等的塑造;在能力提升方面,除培養(yǎng)某一專業(yè)技能外,要更加注重學(xué)習(xí)能力、問題解決能力、溝通能力和組織能力等通用能力的培養(yǎng)。
學(xué)習(xí)場景擴展:打破時空限制
人工智能將擴展學(xué)生學(xué)習(xí)場景,打破時空的限制,打造無處不在的學(xué)習(xí)環(huán)境,為學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)提供可能,讓學(xué)生從“技術(shù)學(xué)習(xí)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n堂建設(shè)者”,既讓學(xué)生接觸到最前沿的科技,又幫助他們提升創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜問題的能力。
一方面,搭建線上線下相結(jié)合的學(xué)習(xí)場景。搭建人工智能教學(xué)平臺,能夠真實還原線下課堂,滿足師生互動、答題和作業(yè)評價等需求,進一步推動學(xué)習(xí)場景的擴展,讓不同地域的學(xué)生能夠隨時隨地學(xué)習(xí),進而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的跨地域覆蓋。支持線上線下融合教學(xué),學(xué)生可以隨時隨地獲取線上學(xué)習(xí)資源,進行自主學(xué)習(xí);線下課堂則更多地用于討論、實踐和創(chuàng)新,實現(xiàn)知識的深化和拓展。這種模式既能保留傳統(tǒng)教育的優(yōu)勢,又能充分發(fā)揮在線教育的靈活性。另一方面,提供真實的學(xué)習(xí)體驗。借助虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)和混合現(xiàn)實(MR)技術(shù),為學(xué)生創(chuàng)造沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境,提供更加豐富多樣的學(xué)習(xí)體驗,建立虛擬實驗室與仿真訓(xùn)練,使學(xué)生無論身處城市還是偏遠(yuǎn)地區(qū),只要有網(wǎng)絡(luò)連接,就能享受優(yōu)質(zhì)的教育資源,真正實現(xiàn)“學(xué)習(xí)無界限”。
學(xué)習(xí)過程監(jiān)控:學(xué)習(xí)效果的全面評價
人工智能重塑學(xué)習(xí)全過程,這就要求我們從多個維度入手,對學(xué)生學(xué)習(xí)全過程進行實時監(jiān)控,并動態(tài)反饋學(xué)習(xí)結(jié)果,以確保評價體系的全面性、智能化。
一是開展全方位評價,涵蓋學(xué)生學(xué)習(xí)的各個方面,包括但不限于專業(yè)知識掌握程度、專業(yè)技能運用能力、學(xué)習(xí)態(tài)度與習(xí)慣、創(chuàng)新思維與問題解決能力等。人工智能教學(xué)平臺在對學(xué)生進行評價時,既要關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的顯性成就,也要關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的隱性成就。顯性成就包括階段性考試成績、課后習(xí)題完成情況等,隱性成就包括學(xué)生在學(xué)習(xí)中的表現(xiàn),涉及自主學(xué)習(xí)能力、信息獲取能力、創(chuàng)新能力等。可以通過課堂觀察、考試、同學(xué)互評等多樣化評價方式,全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。二是開展基于證據(jù)的評價。可以基于人工智能對學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的數(shù)據(jù)進行采集、歸類、對比、分析,生成基于證據(jù)的個性化評價報告。學(xué)生可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)了解自己的學(xué)習(xí)進展、薄弱環(huán)節(jié),從而提高自主學(xué)習(xí)能力;教師可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)及時調(diào)整教學(xué)策略,從而使學(xué)生能夠更好地理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。另外,不僅可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評價,還可以通過“攝像頭+人工智能表情分析”檢測學(xué)生注意力狀態(tài)。教師可以據(jù)此調(diào)整課堂節(jié)奏,如當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生困惑時可自動插入案例講解。
學(xué)習(xí)技術(shù)限度:平衡技術(shù)與人性關(guān)懷
隨著人工智能的發(fā)展,教育的未來將更加智能、靈活,人工智能將會變革整個教育生態(tài),這就需要我們平衡技術(shù)效率與人性化關(guān)懷,從“能”與“不能”角度厘清人工智能不同的技術(shù)手段,知曉人工智能的優(yōu)點和不足,合理設(shè)定人工智能的應(yīng)用邊界,對人工智能“知其意,悟其理,守其則,踐其行”。
一是警惕數(shù)據(jù)依賴。人工智能推動教學(xué)變革,依賴大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練,若數(shù)據(jù)樣本不足或存在偏見(如文化、性別、地域等),可能導(dǎo)致算法輸出不公平或得出錯誤結(jié)論,從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)評價的客觀性。二是保護學(xué)生隱私。各級教育部門要強化數(shù)據(jù)安全、人工智能算法安全保障;各級各類學(xué)校要引導(dǎo)師生正確使用智能工具,并對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行加密,保護學(xué)生的隱私,通過技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見”。三是關(guān)注情感交流。人工智能雖然能夠提供高效的學(xué)習(xí)工具和數(shù)據(jù)支持,但仍然缺乏情感交流的能力。在教育中,教師與學(xué)生之間的情感聯(lián)系對于學(xué)生的心理成長和社會能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。人工智能無法替代這種人類情感的交流,尤其是在培養(yǎng)學(xué)生的道德觀念、合作精神和社會責(zé)任感方面。要加強人機協(xié)作,推動教師角色轉(zhuǎn)向“學(xué)習(xí)體驗設(shè)計師”,持續(xù)關(guān)注學(xué)習(xí)者的情感需求和社會化發(fā)展。
(作者系教育部課程教材研究所副所長、研究員;教育部課程教材研究所副研究員)
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