人工智能如何助力教育創新?答案在這里!

近幾年,大數據爆發和機器學習算法革新,讓人工智能在走過60年的發展歷史后,獲得了性能上的極大提升,開始對各行各業產生不可估量的影響力。創新的人工智能技術將使人們更加有效地利用自己的時間做更有意義的工作——創造、想象和創新。在教育領域,同樣如此。人工智能有能力幫助教師從重復性工作中脫離出來,將更多時間用于個性化教學工作,為學生帶來高質量的學習體驗。


為深入貫徹落實教育信息化2.0行動計劃,推動教育工作,2018年12月9日,在北京國家會議中心,由中國教育技術協會指導,遼寧省電化教育館主辦,雅森國際展覽有限公司承辦,沈陽東泰信息技術有限公司協辦了《中小學智慧教育空間建設與創新應用研討會》。該會議以“智慧教育空間建設與應用”為主題,探尋教育空間的機制與方法,推進學校信息化建設與應用。針對“教育信息化2.0”背景下基礎教育改革發展的重大問題、信息技術促進教學變革與創新、打造智慧教育生態等熱點話題進行主題演講。


其中,華東師范大學教育學部教授、博士生導師,上海數字化教育裝備工程技術研究中心主任顧小清教授為與會嘉賓分享了《教育信息化2.0背景下智能技術與教育創新》主題報告,并從三個方面展開。




        教育信息化經歷了哪些階段


顧小清表示,教育信息化從最初進入到教育領域,經歷了一個起步、應用、融合和創新的階段,對于很多地區來說,教育信息化應用已經遠超起步階段,也經歷了應用階段逐漸進入融合階段,所謂融合就是從外在的表征來看,學與教在學校教育、教學工作、學生學習中越來越難離開信息技術,而現階段面臨的是怎樣利用信息技術幫助培養具有創新型能力的人才,比如人工智能等智能技術,將為創新人才培養提供更多可能。教育信息化2.0有三全兩高一大,有諸多要實現的目標,比如教育信息化2.0核心目標里面的三個方面。


一是混合學習技術成為主流。現在技術教育領域中應用已經達到了一個非常融合的階段,不管是老師,還是所面對的學生,實際上他們的日常學與教,越來越融入到信息化的社會中,像日常衣食住行中的學習和交互部分,越來越難以脫離信息技術的存在。混合學習已超越了正規的課堂學習范圍和概念,學生借助信息技術已經獲得學習交互。而如何對混合學習現狀提供應有的支撐,利用新技術為學習提供支撐,是教育信息化2.0時代面臨的具體問題。


二是學習越來越成為一個終身化的過程。像研討會、平時的會議、培訓,包括手機上可能會時不時跳出來的學習提醒、APP等都是日常生活中所經歷的學習過程,有些學習是有意為之,為了取得更好的資質,有些是興趣所在,這些方面都有可能為自己的工作和生活帶來知識和技能,這些學習越來越成為終身化的進程。可以說,終身化和個性化已成為這個時代教育學習的必然特征。


三是智能技術。智能技術的發展帶來深刻的變化,對于學生來說,傳統的知識獲取途徑來自教師,來自書本或者傳統媒體。今天學生所面臨的知識途徑是網絡上大量的學習資源,包括老師每個人手里都會訂閱很多學習資源,像開放的資源,國際和國內的學習資源,有大量通過社交網絡所連接起來的共同體、社區、社群,這些社群一方面承載知識分享的功能,另一方面也承載著作為激發學習者對于某一共同話題感興趣的學習動機和持續的驅動力功能。可以說,智能化社會,給知識獲取的途徑提供了非常大的變化。除了知識獲取途徑的常態化,智能化在認知方式方面也帶來了很多變化。比如在學習過程中越來越有意識的根據自己的需求進行學習。


技術為教育帶來什么


技術最終的指向是學習者,也就是學生,技術應用最終是為了學生發展,為了學生能夠更好的勝任未來的社會,更好的在未來社會中幸福生活,此時有兩個必須要考慮的就是教育的目標。一個目標是培養能夠勝任社會的人,另外要培養在社會上幸福生活的人。如果以學習者為中心來考慮技術從哪些方面應用,大致可以涵蓋這些方面。首先以學習者為中心的空間,設計什么樣的環境,什么樣的知識系統,能夠讓學生在這樣的過程中,在學校生活中,在進入職場前,既符合社會的要求又符合自己內心的期待,在技術設計的角度,學校的環境,教育的整個系統中知識,教學,學習的選擇和學習的服務如何去設計,如何去提供,這些都是需要考慮的,目的就是為學生提供個性化和差異化的學習。


對于技術來說,要對學習者提供學習內容、學習服務、學習過程一系列支持,也需要為社會提供對學生學習一系列評估的知識,以便可以了解所培養的學生,同時從研究者的角度,學校的角度,管理者的角度和研究者的角度,需要看到所做的技術在學生的認知方式上,在學生的創新能力培養上,有哪些可以更好的開展,或者如何來進行挑戰,做出努力。


技術是為了減少而不是增加更多的負擔。比如互動分析,人類可以去勝任人機之間的互動,人機之間的咨詢,另外技術可以幫助分析數據,提供結果,但是需要以人類的經驗來解讀這個結果,因為數據是冷冰冰的提供表格,這些圖表需要人工的方式去解讀。所以在人工智能發展的今天,需要思考人工智能勝任哪些工作,人類勝任哪些工作,通過這樣的分析跟技術進行優勢互補。總而言之,人類需要利用技術或者利用人工智能,更便捷的服務,提高成效,精準決策,支持個性化,培養創新人才,創建教育生態,這是教育信息化2.0時代可以通過新的前沿技術來實現的。


同時需要考慮用人工智能做什么,才能夠讓老師和學生花更多的時間和精力用在不死記硬背,不去刷題,而是真正的去訓練自己的思維,提升自己創新的方面,讓機器幫人類做一些非創造性的工作,人類可以有更多的時間來做創造性的工作。首先,AI智能是什么,AI人工智能包括計算,包括感知智能和認知智能,感知智能方面人工智能已經體現出非常大的威力,認知智能方面通過深度學習,也已經體現出來它的一些威力。比如解讀,互動,動機的激發,這些是機器人所沒有辦法取代的,所以要探究人工智能和人類智能如何采取一種競爭和互補的關系,來設計現在這種泛在和混合的學習系統和學習過程。


在兩類智能中,學習者通過設計,提升內部的水平,激發思維能力,問題解決能力,協作解決問題能力,探究能力,交互學習技能,體驗學習的能力,自我知識管理的能力,還有自我認知能力,知道自己能做什么,通過克服一系列困難和挑戰成為什么樣的人,這個是要通過設計培養學生內部的一系列智能。



        人工智能和教育創新


顧小清分享了人工智能和教育創新的一些思考,一方面是怎樣把人工智能應用到教育當中去,另一方面是怎樣教學生人工智能。


首先,AI如何把教師解放出來。比如將過程性管理、分析、評估的工作交給AI來做,實現資源的優化,包括學生層面、學校層面、老師層面的資源。再比如語音和作業等作品測評,這個可以交給AI來做,老師就可以空出原有耗費在大量工作中的時間來做更有助于提升智能和創新的工作,包括給學生進行個性化的診斷、一些決策等,而且智能技術還可以給學科老師提供一些賦能。


此外,在跨學科課程的環境設計、跨學科的課程設計,以及跨學科創新能力的測評,這三個方面開展創新能力培養的工作。在進行創新課程的過程中,可以采用不同的指向,或者有不同側重的設計方法,其中就有PBL方法,也會涉及到跨學科,是偏向科學的,那么可以采用探究為主的探究型教學,如果是培養學生協調管理社會化能力的,可以采用協作的方法,這里面可能涉及到比如項目學習,協作學習,案例學習,模擬學習,設計一些虛擬的學習環境,讓學生在模擬的環境中,去進行嘗試研究。教無定法,但對于老師來說,可以在眾多的課程教學方法中,嘗試從某一種方法做起。



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