人工智能促進教育改革思考
時間:2022-11-08 09:15:16
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摘要:人工智能將給傳統(tǒng)的教育帶來革命性影響,必須充分把握人工智能促進教育變革的機遇。人工智能在教育中的應用將會在四個方面發(fā)揮突出作用:一是有助于破解題海戰(zhàn)術(shù)難題;二是有助于實現(xiàn)因材施教;三是有助于學生創(chuàng)造力的培養(yǎng);四是有助于教師角色的轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞:人工智能;教育變革;教育創(chuàng)新
“人工智能”是1956年發(fā)端于美國達特茅斯學院一場意義深遠的研討會所提出的概念,在歷經(jīng)半個多世紀的風風雨雨之后,伴隨著算力的快速提升、數(shù)據(jù)的急劇增長,迎來了“天時、地利、人和”的發(fā)展新時代。教育既是百年大計,又是舉世難題,人工智能如何為教育改革賦能,是一個重要而又有意義的話題,尤其是對處于高考重壓下的高中師生來說,如何利用人工智能更好地革新傳統(tǒng)的教學、教育方式,是十分值得探討的課題。
一人工智能將有助于破解題海戰(zhàn)術(shù)難題
在應試教育的重壓下,無論是學校還是學生都面臨著殘酷的競爭,為了提高成績,不得不選擇“題海戰(zhàn)術(shù)”的方式以應對可能的挑戰(zhàn)。但這種類似“地毯式轟炸”的方式既對學生的身心健康帶來極大損害,又極不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)和成長。如果無法破解“題海戰(zhàn)術(shù)”的難題,我國的教育發(fā)展和人才培養(yǎng)事業(yè)很難能取得突破?!邦}海戰(zhàn)術(shù)”之所以長期來盛行不衰,很大程度上是因為傳統(tǒng)近乎工廠化的教育模式對不同的學生提出相同的要求,為防止知識學習的疏漏而迫使學生普遍撒網(wǎng),全面出擊。由于針對性不夠強,學習效果得不到保證,加上對學生時間精力消耗過大,學生和社會各界對此有不同認知不同聲音,但又找不到可行的解決出路。人工智能的發(fā)展給破解題海戰(zhàn)術(shù)帶來了新的希望,人工智能利用機器學習和深度神經(jīng)網(wǎng)絡的算法,將漫無目的的題海戰(zhàn)術(shù)變?yōu)橹鲃映鰮舻牟槁┭a缺,使學習過程變得更加輕松,成效也更加穩(wěn)固。目前國內(nèi)外已有不少人工智能項目在這方面做出了探索,如美國教育人工智能初創(chuàng)開發(fā)的Volley項目運用人工智能中的機器學習和自然語言處理技術(shù),支持智能搜集教學文本和相關(guān)視頻,讓復習功課變得跟自拍一樣輕松簡單。學生下載APP并啟用后,只要對課本或是作業(yè)的某道題拍個照,就能立刻幫學生劃出相應考點、分析重要知識點,還能提供相關(guān)的教學視頻或是學習指南。Volley提供的“學習概念圖”能幫助學生更加全面地掌握知識點,比如在了解光合作用的原理前,APP能為學生提供糖酵解過程的講解,既幫助學生梳理知識點,又讓學生做到融會貫通。從中可以看出,只要合理應用人工智能技術(shù),就能變耗時費力的題海戰(zhàn)術(shù)為更加精準、更為高效的主動式學習,只要應用得法,就可能改變長期困擾的題海戰(zhàn)術(shù)。
二人工智能將有助于實現(xiàn)因材施教
“因材施教”既是人類的教育夢想,也是千百年來教育工作者不懈追求的方向。但在當今教育環(huán)境下,數(shù)十甚至上百人的中學課堂中,學生們盡管在接受能力和學習習慣上千差萬別,但只能按照老師的統(tǒng)一要求齊步走。曾經(jīng)有一位數(shù)學基礎(chǔ)良好而物理、化學相對薄弱的初三女生,如果在中考前的數(shù)月時間中把更多的時間和精力分配到物理和化學中,并能得到有效的輔導,要考上理想的高中完全是可能的,但她不得不按老師的要求完成幾乎每天一張的數(shù)學卷子,只有很少的時間安排物理和化學的學習,最終沒有考上普通高中,錯失了上高中考大學的機會。這樣的例子雖然是少數(shù)個別現(xiàn)象,也正是因為千篇一律的學習要求和時間安排,使部分優(yōu)秀的年輕人失去了進一步深造的機會。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)為傳統(tǒng)條件下無法實現(xiàn)的因材施教提供了可能,一些專注于人工智能在教育中應用的公司已經(jīng)做出了不少有益的探索,基本的思路是通過采集和系統(tǒng)分析學生的多維學習數(shù)據(jù),用人工智能技術(shù)總結(jié)出學生的學習方式和特點,然后自動調(diào)整教學內(nèi)容、方式和節(jié)奏,使每個孩子都能得到最適合自己的教育,實現(xiàn)真正意義上的因材施教。全球最受歡迎的外語學習工具——Duolingo(中文名稱為“多鄰國”),每天有數(shù)以千萬計的學員通過它的手機APP或PC端來學習外語,數(shù)據(jù)顯示使用這一工具學習34小時所達到的語言水平相當于一個學期的大學語言課程。人工智能技術(shù)的應用是這一由美國企業(yè)開發(fā)的工具廣受歡迎的重要原因,系統(tǒng)的開發(fā)者從平臺所收集的大量學習者所犯的錯誤數(shù)據(jù)中,發(fā)現(xiàn)許多有價值的線索。比如,他們發(fā)現(xiàn)很多母語為西班牙語的學員者在學習英語時會對代詞“it”很困惑,原因是“it”很難翻譯成西班牙語。于是,開發(fā)人員針對這類學員調(diào)整了學習安排,先讓他們學習其他代詞,等時機成熟再開始教“it”,這樣就起到了事半功倍的效果。人工智能和學生個人大數(shù)據(jù)的結(jié)合可為個人設(shè)計出最為合理和優(yōu)化的學習路徑,對學生學習的適應也會變得越來越精準,由此形成的良性循環(huán)和“正激勵”會讓學生越來越喜愛學習,學習效率自然越來越高,效果必然會越來越好。
三人工智能將有助于學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)
在機器越來越具有智能、人工智能越來越接近人類智能的今天,教育正面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。阿里巴巴創(chuàng)始人馬云對當下像工廠流水線生產(chǎn)產(chǎn)品一樣培養(yǎng)學生的方式深感憂慮,他說,如果我們今天知識時代教育的方法跟過去100年沒有區(qū)別的話,很有可能未來的孩子出來真找不到工作了;未來我們?nèi)祟惛鷻C器比誰聰明、誰記得快、誰背書背得好、誰算得快根本沒有機會贏,唯有培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造力力,才能不被時代淘汰。在傳統(tǒng)的教育體制下應試僵化之風越演越烈,甚至有一些以高升學率著稱的高中學校以“分鐘”為單位精確掌控學生時間,實行堪稱“集中營”式的管教,簡直是學生創(chuàng)造力培養(yǎng)的“天敵”。毋庸置疑,創(chuàng)造力的培養(yǎng)是一項復雜的系統(tǒng)工程,尊重學生的個性,揚長避短,最大限度地激發(fā)學生的興趣,必然是培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的重要法寶。愛因斯坦曾說:“每個人都是天才,但如果以爬樹能力來評判一條魚,他將一輩子相信自己是個笨蛋!”而當今的學校教育,很大程度上不僅要讓魚去爬樹,而且還要讓魚去參加長跑比賽,它將無數(shù)莘莘學子變成了“學習機器人”,淹沒在無休無止的機械式學習中,既找不到自己的天賦所在,又培養(yǎng)不出創(chuàng)造力,這樣下去無疑是十分危險的。人工智能為每位學生更好地了解自己的天賦、激發(fā)自己的興趣、激活自己的創(chuàng)造力提供了可能,學生可以通過人工智能建立知識圖譜,更容易、更準確地發(fā)現(xiàn)適合自己的學習內(nèi)容,同時借助大數(shù)據(jù)分析,既可以真正找到自己的天賦和興趣所在,又可以在自己擅長且喜愛的領(lǐng)域盡情發(fā)力,形成自己獨有的創(chuàng)造力和競爭力??梢灶A料,隨著大規(guī)模在線開放課程(MOOC)等學習方式的逐步普及,學生有更大的自主權(quán)來選擇自己喜歡的課程,并能在不同的學科領(lǐng)域形成創(chuàng)新的思想,真正幫助他們更加客觀、理性地認識世界,使他們的創(chuàng)造力成為有本之木、有源之水。
四人工智能將有助于教師角色的轉(zhuǎn)變
長期以來,教師是學校教育的主體,“教師教什么、學生學什么”“教師教得怎樣、學生就會學得怎樣”,是基本的共識。在人工智能大發(fā)展的背景下,教師的角色將面臨極大的轉(zhuǎn)變,主要表現(xiàn)在以下三個方面:
一是教師將有更多的時間從事創(chuàng)造性的工作。過去中小學教師需要投入大量的時間和經(jīng)歷用于批改作業(yè)、撰寫各類評語等,人工智能中的文字識別、語音識別、語義識別等技術(shù)的應用,使得規(guī)?;淖詣优暮蛡€性化反饋成為可能,老師們可從繁重的重復性勞動中解放出來,能更好地擔當起“傳道授業(yè)解惑”的重任。
二是將過去以“教書”為主轉(zhuǎn)向未來以“育人”為主?!敖虝弊怨乓詠矶际墙處煹奶炻?,但“教書”主要側(cè)重知識的傳授,隨著人工智能應用的深入,教書的職責將很大程度上可由人工智能來完成。目前各類名師的教學視頻、各類各具特色的教育平臺以及適合個性化學習需要的智能學習與測評系統(tǒng)正在不斷涌現(xiàn),為學生提供了多樣化的學習路徑,尤其是外語、數(shù)學等相對內(nèi)容較為固定的課程,由人工智能輔助教學已成為大的趨勢。在此背景下,教師的職責將逐步由傳統(tǒng)的“教書”向新型的“育人”轉(zhuǎn)變,促進學生身心發(fā)展,幫助學生更好地成長??梢灶A見,“人工智能教書、人民教師育人”的教育模式將成為人工智能時代的基本特征。
三是教師將成為學生學習和成長的引領(lǐng)者。在人工智能時代,教師需要為學生的學習和成長設(shè)計個性化的解決方案,并成為他們的引領(lǐng)者。人工智能技術(shù)為教師應對新的挑戰(zhàn)提供了可能,總部位于澳大利亞的“SmartSparrow”公司在這方面做出了探索。該 公司開發(fā)了一款集課程設(shè)計、在線學習、實時反饋、自適應學習、大數(shù)據(jù)分析、在線合作學習與智能輔導等功能于一體的平臺,教師可以利用平臺上的工具和內(nèi)容庫設(shè)計課程,追蹤學生的學習進度,發(fā)現(xiàn)學生學習的困難,從而隨時為學生優(yōu)化學習內(nèi)容,破解學習過程中的各類障礙。為學生的學習指點迷津、為學生的成長提供指導,引領(lǐng)學生成為卓越成才,將是人工智能時代每一位教師的光榮使命。
五結(jié)語
人工智能大潮洶涌襲來,給各行各業(yè)帶來了前所未有的沖擊和機遇,作為驅(qū)動人類社會進步和發(fā)展最強大動力的教育也不例外,人工智能必將對變化相對緩慢的教育帶來革命性的影響。作為世界最大發(fā)展中國家,教育是我國最重大的民生工程之一,存在的問題錯綜復雜,如何借助人工智能發(fā)展機遇推進教育全面的改革和創(chuàng)新,是一個值得深入探討的問題,本文對此做了一些初步的探索,希望能起到拋磚引玉的作用,期待更多的有識之士對此做更加深入、更為專業(yè)的探討。
參考文獻
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作者:吳沁宇 王承紅 單位:南京市第29中學
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