“人工智能+”行動，教育何為（下）

編者按

2024年政府工作報告提出開展“人工智能+”行動。在教育領域，人工智能正逐步超越其作為技術(shù)工具的傳統(tǒng)角色，成為推動教育轉(zhuǎn)型和革新的主要力量之一?；A教育應該如何應對教育教學方式的變革？中小學教師又該如何有效開展人機協(xié)同教學？智慧教育專刊特約請專家、學者就此展開討論，敬請關(guān)注。

中小學教師如何應對智能時代挑戰(zhàn)

盧宇

以生成式人工智能為代表的新興技術(shù)正迅速發(fā)展，其展現(xiàn)出的接近人類的理解、創(chuàng)作和交互能力已經(jīng)引起了全社會的關(guān)注。2024年兩會政府工作報告明確提出，開展“人工智能+”行動。在教育領域，人工智能正逐步超越其作為技術(shù)工具的傳統(tǒng)角色，成為推動教育轉(zhuǎn)型和革新的主要力量之一。廣大中小學一線教師需要積極做好準備并行動起來，以應對數(shù)字化時代對基礎教育階段人才培養(yǎng)提出的新挑戰(zhàn)與新要求。

智能時代教師角色的重新定位

人工智能時代，技術(shù)的融入使教學從“師—生”二元關(guān)系逐步發(fā)展為“師—生—機”三元關(guān)系，在這一過程中，中小學教師需要充分認識到人工智能將重塑人類獲取知識和應用知識的方式，這種影響遠非傳統(tǒng)意義上的“拍照搜題”或“人臉識別”等簡單應用，而是傳統(tǒng)教育領域的知識講授和知識傳遞工作將逐漸由人工智能承擔，智能技術(shù)在教學中可能成為“實踐客體”甚至“實踐主體”。

然而，這種變化并不意味著教師在教學過程中角色與作用的弱化。在基礎教育階段，人才培養(yǎng)需從傳統(tǒng)的“知識傳授”模式轉(zhuǎn)向“能力培養(yǎng)”導向，中小學教師的職業(yè)角色和工作需要轉(zhuǎn)向促進學生全面發(fā)展的育人活動。教師需要培養(yǎng)學生的好奇心和解決實際問題的能力，而非深諳各類題庫和解題技巧的“做題家”；需要培養(yǎng)學生的批判性思維和創(chuàng)新能力，而非人云亦云的“乖孩子”；需要培養(yǎng)學生的人際溝通與協(xié)作能力，而非不善言辭和表達的“書呆子”。

首先，智能時代的教學呈現(xiàn)多主體、多要素的復雜關(guān)系，新的教學樣態(tài)中各主體、要素能否有效協(xié)同運作極為重要。因此，中小學教師需要更細致觀察并深入理解學生的個體差異，包括他們的性格特征、興趣愛好以及潛在能力。在此基礎上，教師應協(xié)助學生認識并發(fā)展其自身優(yōu)勢，通過制定有針對性的學習計劃和明確的目標，鼓勵和激發(fā)學生的求知欲和潛能，培養(yǎng)其批判性思維和創(chuàng)造力，成為學生成長道路上的引路者和催化劑。

其次，教師需要通過設計和實施多種教學活動，增強學生的人際交往、團隊合作等非認知能力。智能時代的學生與機器互動的頻率可能超過人際交流，這可能導致他們在社交與合作方面出現(xiàn)障礙。因此，教師可以通過設計、組織和實施多元化活動，幫助學生建立人與人之間的信任關(guān)系，學會管理自己和他人的情緒，提升合作與交流的能力。如語文學科學習中，雖然人工智能可以提供甚至講解豐富的文學知識，但教師可以通過組織小組討論、角色扮演或合作寫作等活動，讓學生在互動中深入探討，表達個人觀點，并學習如何傾聽和尊重他人的意見。這些活動不僅能夠促進學生對文學作品的理解和鑒賞，更能夠鍛煉他們的溝通技巧和團隊協(xié)作精神。

最后，中小學教師也應當意識到，作為智能時代的“原住民”，學生往往比教師更早地接觸并頻繁使用最新人工智能技術(shù)。因此，在“人工智能+”的教育環(huán)境中，教師應引導學生科學合理使用技術(shù)。如教師可以創(chuàng)新作業(yè)形式，鼓勵學生與人工智能協(xié)同完成，并要求學生明確標注出人工智能的貢獻以及自己獨特的創(chuàng)意和思考。同時，教師可以運用元認知等策略，引導學生思考如何更有效地利用人工智能技術(shù)來解決學習中遇到的問題。這些方法不僅能夠避免學生過度依賴人工智能，而且有助于培養(yǎng)其高階思維能力。

智能時代教師能力素養(yǎng)的重構(gòu)

教師的主要職責是培養(yǎng)學生。人才培養(yǎng)目標的變化、教學樣態(tài)的變化，都預示著教師的工作模式和工作內(nèi)容將經(jīng)歷重要轉(zhuǎn)變，特別是人工智能將逐步作為教師的“合作伙伴”，參與到教、學、評、輔等多個環(huán)節(jié)，人機協(xié)作的工作關(guān)系會成為未來教育的新常態(tài)。

為了適應當前核心素養(yǎng)導向的創(chuàng)新人才培養(yǎng)、支撐智能時代教學變革，教師需要形成與其相匹配的人工智能素養(yǎng)。  

中小學教師的人工智能素養(yǎng)包括對人工智能基本概念、原理和應用的理解。教師需要在掌握基本的人工智能知識的基礎上，能夠合理設計教學活動，轉(zhuǎn)變單一的講授式教學，創(chuàng)造性設計探究式、項目化、個性化學習活動，充分發(fā)揮“人工智能+”優(yōu)勢。

教師的人工智能素養(yǎng)也包括將所學的人工智能知識應用于本學科教學實踐的能力，并利用人工智能技術(shù)優(yōu)化教學方法和提高教學效果。如化學教師可以借助人工智能輔助實驗平臺，讓學生在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，提高實驗技能和科學探究能力。教師還可以通過人工智能技術(shù)收集和分析學生的學習數(shù)據(jù)，從而更客觀和精確地評估學生的學習進度和狀態(tài)，為學生提供個性化的學習指導和資源。

教師的人工智能素養(yǎng)還包括對伴隨人工智能技術(shù)應用而出現(xiàn)的倫理和安全等問題的關(guān)注與應對。隨著人工智能技術(shù)的廣泛應用，教師需要發(fā)展自身的批判性思維能力，對人工智能技術(shù)的實際應用進行思考和監(jiān)督，以確保其在教育實踐中遵循倫理道德的準則。在此基礎上，教師才能夠指導學生合理使用人工智能，引導其正確認識人工智能的利弊，從容應對學生在使用人工智能過程中面臨的倫理道德與安全風險問題。

智能時代教師專業(yè)發(fā)展的新路

智能時代的教師角色和素養(yǎng)結(jié)構(gòu)需要重塑，如何成為新型教師亦是關(guān)鍵問題。教師專業(yè)發(fā)展應基于對理論的深入探討、個人知識的不斷積累以及教學實踐的持續(xù)優(yōu)化3個方面展開。在這一過程中，教師在教學實踐中的反思有利于形成和豐富其個人知識體系與教學理論，因此，中小學教師需要積極嘗試將人工智能技術(shù)應用于日常教學實踐，以促進個人專業(yè)能力發(fā)展。

在備課階段，教師可借助人工智能技術(shù)構(gòu)建高質(zhì)量與多模態(tài)的教學資源。人工智能能夠綜合處理大量教育數(shù)據(jù)與學科知識，依據(jù)特定的教學情境需求，對教學對象和目標進行深入分析，進而高效地創(chuàng)制個性化且跨模態(tài)的教學資源。如人工智能可以輔助語文教師和英語教師總結(jié)和分析課文并自動收集相關(guān)資料，為數(shù)學和物理教師生成符合教學要求的課堂測試題及其詳細解析，幫助音樂教師與美術(shù)教師創(chuàng)作新穎獨特的藝術(shù)作品。教師還可以充分利用人工智能理解和整合多學科知識的能力，開展跨學科主題設計與教學方案的制定。另外，新手教師還可以利用人工智能模擬課堂教學情境進行備課。如人工智能可扮演具備豐富經(jīng)驗的教師及具有不同認知水平的學生，模擬師生互動和課堂問答的場景。通過觀察和反思這些模擬情境，新手教師能夠更為有效地應對真實課堂中可能出現(xiàn)的各種情況，從而提升其教學勝任力。

在課堂教學的實施過程中，教師應逐步使用人工智能技術(shù)開展多樣化的人機協(xié)同教學。此類教學模式不再將人工智能作為簡單的輔助工具，而是強調(diào)教師、人工智能以及學生三方在課堂環(huán)境中進行深層次合作與互動。在項目式學習過程中，人工智能可以扮演“助教”和“同伴”兩種不同角色，與教師共同深度參與到小組活動中。在這一過程中，人工智能可以在個性化驅(qū)動問題提出、項目方案共同設計、項目作品輔助完成、項目作品多角色評價等多個環(huán)節(jié)中發(fā)揮支撐性作用。

在課后評價階段，教師可借助人工智能實現(xiàn)自動批閱學生的作業(yè)和考卷。隨著人工智能對自然語言理解能力的增強，不僅可以提供客觀且準確的評分，還可以提供針對每個學生的錯因分析與診斷性反饋。這些個性化評價信息有助于學生理解并改正錯誤。如果學生仍然存在疑惑，人工智能能夠模擬優(yōu)秀人類教師的教學策略，通過探究性對話方式提問，鼓勵和引導學生自主探索和發(fā)現(xiàn)問題的答案，提升其學習動機與認知水平。

將人工智能作為專業(yè)發(fā)展的助手，教師還可以通過人工智能對課堂產(chǎn)生的多模態(tài)數(shù)據(jù)進行解析，獲得關(guān)于教學行為和課堂學情的專業(yè)報告，依據(jù)報告進行教學反思，從而推動教研活動的智能化和精準化。人工智能還可以為教師提供最新專業(yè)知識與教育研究成果，有助于教師了解教育實踐的發(fā)展趨勢，改進教學方法，從而在專業(yè)發(fā)展上實現(xiàn)持續(xù)提升。

（作者系北京師范大學未來教育高精尖創(chuàng)新中心人工智能實驗室主任）

以“人工智能+”推動地區(qū)間教育融合發(fā)展

王曉寧

今年政府工作報告中首次提出開展“人工智能+”行動，與此同時全球范圍內(nèi)Sora等顛覆性技術(shù)迭代正在接連涌現(xiàn)，政策層面和技術(shù)領域的趨勢都在全面驅(qū)動教育智能化開啟新篇章?？陀^來看，“人工智能+教育”的落實與發(fā)展，需要依托大模型、大數(shù)據(jù)、大算力，這意味著跨地域聯(lián)合共建、技術(shù)共生將是大勢所趨。這一集約化趨勢，將為深化地區(qū)間教育融合、構(gòu)建“教育共同體”帶來重要機遇。

“人工智能+教育”的集約化趨勢體現(xiàn)為，當上游搭建好技術(shù)支持、創(chuàng)建好應用場景、部署好數(shù)據(jù)收集之后，優(yōu)質(zhì)的智能化教育資源能夠以低成本、大規(guī)模、高效率進行自上而下的跨地域擴散和傳播。優(yōu)質(zhì)資源的共享，將帶來教育經(jīng)歷的共創(chuàng)，進而帶來價值認同的共建。特別是虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等智能技術(shù)，加速推動了共享教育經(jīng)歷向立體化、實時化、互動化發(fā)展，讓跨地域參與者產(chǎn)生更強的共振和共情。

從技術(shù)可行性上看，通過有意識地強化設計融通性、數(shù)據(jù)多元性、算法兼容性，“人工智能+教育”的實踐有望借助技術(shù)層面的共生共建有效撬動跨地域教育共同體發(fā)展。

一是通過跨地域設計，拓展目標受眾，兼容地域差異。2024世界數(shù)字教育大會發(fā)布的《數(shù)字教育合作上海倡議》提出，“共同打造并迭代平等面向每個人的數(shù)字教育公共服務平臺，構(gòu)建國際學習社區(qū)，探索知識傳播新機制和教育供給新模式”。在智能系統(tǒng)的規(guī)劃設計上，可以借助人工智能技術(shù)著力把“融通開放的課程觀”這一教育理想付諸實現(xiàn)，即圍繞學科大概念開發(fā)教學資源，形成一種更加綜合、相互銜接、融會貫通的課程體系，讓跨地域的不同學生群體能夠不受教材版本、教學進程、教育理念等差異所限，進行有效的知識遷移和深度理解。

二是通過跨地域數(shù)據(jù)，打破單一地域數(shù)據(jù)集的閉循環(huán)。從技術(shù)哲學的角度看，“人類歷史被隱藏在數(shù)據(jù)集里”。這意味著不同區(qū)域的教育融合，也能夠在充分承載歷史事實、充分反映未來發(fā)展大勢的跨地域大數(shù)據(jù)中逐步實現(xiàn)。當數(shù)據(jù)樣本不全時，智能系統(tǒng)的輸出就會在一定程度上攜帶偏見、歧視等價值觀上的偏差，并在有限數(shù)據(jù)集的閉循環(huán)中一再被強化?；谥悄芗夹g(shù)建設“教育數(shù)據(jù)中臺”是打破單一地域數(shù)據(jù)集閉循環(huán)、充分融合跨地域教育數(shù)據(jù)的重要可選思路?！敖逃龜?shù)據(jù)中臺”能夠用更多元、更包容的原始數(shù)據(jù)沖淡小地域范圍、小用戶圈層的偏見性數(shù)據(jù)循環(huán)，從頂層視角進行數(shù)據(jù)治理，把握住、把握好智能教育系統(tǒng)所承載的教育共同體的價值走向。

三是通過跨地域算法，克服算法模型中的認知壁壘。算法是“鑲嵌于數(shù)學中的人類觀念”，比如“女生不擅長STEM學習”“來自貧困家庭的學生成績差”等主觀上的刻板印象，會潛在影響算法模型的受眾分類和資源調(diào)度機制，使相關(guān)群體被虛擬系統(tǒng)悄然無息地邊緣化甚至污名化，從而進一步加劇現(xiàn)實中的不公和排斥。類似的基于單一地域、同質(zhì)化認知視角所開發(fā)的智能系統(tǒng)，也會一再循環(huán)和強化有局限的地域觀、國家觀、世界觀。避免算法認知壁壘的首要策略，正是開發(fā)跨地域、跨群體、跨文化的更為兼容和開放的算法模型，這也是倡導教育包容與平等的時代潮流所向。

從具體下手處來看，可以通過前瞻規(guī)劃、落地切口、團隊建設、價值把控4個層面入手，把握跨地域智能教育系統(tǒng)建設的核心關(guān)鍵，搶抓教育共同體構(gòu)建的時代機遇。

一是主動謀劃，開啟知識眾創(chuàng)共享的教育新進程。智能時代是散落各個地域的學習者通過智能體進行交互，生成性地建構(gòu)信息、意義和價值觀的發(fā)展階段，即所謂“知識眾創(chuàng)”的時代。要清晰意識到在智能時代構(gòu)建跨地域教育共同體的重大契機，從系統(tǒng)的初步設計、收集數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)庫、算法編寫、模型訓練，直至應用落地等各個環(huán)節(jié)上進行前瞻預判和主動謀劃，為更大范圍的教育受眾提供公平的、可獲取的、高質(zhì)量的智能教育支持，跨地域匯聚共享平臺，創(chuàng)造共同的教育敘事，激發(fā)思想上的共振、共情、共鳴。

二是乘勢而上，以超大規(guī)模數(shù)據(jù)共享蹚開前路。我國擁有全球最大的人口和互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模，為教育領域深度掌握認知規(guī)律、發(fā)掘交互模式、預判教育走向奠定了獨一無二的數(shù)據(jù)基礎。2023年7月教育部宣布將建設國家教育數(shù)字化大數(shù)據(jù)中心，“撬動我們的教育改革”。我們的大規(guī)模數(shù)據(jù)寶庫可以嘗試在一定程度上進行跨地域共享，進一步擴展數(shù)據(jù)的多樣性、視角的開闊性，為訓練更適切、更先進、更優(yōu)越的智能系統(tǒng)蹚開道路，攜手多地共同推動“人工智能+教育”的超前落地。

三是匯聚腦力，組建“跨三界”研發(fā)團隊。第一要跨地域，吸收多地算法工程師共建團隊，充分探究跨地域使用者的異質(zhì)程度，避免與一線教育實踐脫節(jié)。第二要跨領域，推動教育決策和行政部門、學校管理者、一線師生與工程師深度對接，提升工程師的教育理解能力、教育遠景前瞻能力，直擊教育難點、痛點，特別是協(xié)助其修正情感、態(tài)度、價值觀方面的偏見。第三要跨學科，延攬計算機專家、數(shù)據(jù)科學家、技術(shù)哲學家以及教育學、社會學、心理學、倫理學、傳播學專家等技術(shù)和非技術(shù)角色，更全面地理解教育中的地域差異問題，從而為尋找創(chuàng)新解決方案提供多元視角。

四是應對浪潮，把控生成式人工智能的立場和導向。Sora等生成式人工智能天然攜帶立場和導向，當用來構(gòu)建系統(tǒng)的算法模型，特別是用來訓練系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集本身隱含地域歧視、刻板印象、區(qū)別對待等問題時，就會產(chǎn)生存在同樣問題的“有害輸出”。有鑒于此，首先要在“人工智能+教育”應用的開發(fā)環(huán)節(jié)中，建立對數(shù)據(jù)訓練來源、資源遴選原則、內(nèi)容推送機制、失真失實評估的審查機制，對不合理、不公正的信息進行調(diào)試和校驗，防止其反饋到人工智能算法模型并將最終映射到人工智能的立場和導向上；其次要在使用環(huán)節(jié)中，推動師生群體著力認知伴隨技術(shù)異化而出現(xiàn)的信息繭房、群體極化等現(xiàn)象，辯證看待智能體輸出結(jié)果的“真實性”和“客觀性”，強化其在人機共存時代識別和防范倫理道德風險的能力。通過對開發(fā)和使用環(huán)節(jié)進行兩手抓，來促進生成式人工智能在教育領域的應用沿著促進觀念相容、教育相通的主流方向發(fā)展，推動“人工智能+教育”應用真正成為跨地域教育共同體的孵化載體。

（作者系中國教育科學研究院副研究員，本文系中國教育科學研究院中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務經(jīng)費專項資助項目“智能化時代港澳與內(nèi)地、大陸與臺灣教育融合發(fā)展研究[GYD2020003]”成果）