□ 文 任仲平 劉蘭花
人工智能(AI)在教育實踐領域的應用歷史較短,但近年來迅速普及。人工智能在教育領域的早期例子可以追溯到20世紀60年代,當時研究人員開始探索使用計算機來提供個性化的教學并適應個人學習者的需求。這項早期工作為開發(fā)更先進的人工智能驅(qū)動的教育工具和平臺奠定了基礎,這些工具和平臺在今天的課堂上已經(jīng)很常見。在20世紀80年代和90年代,個人電腦和互聯(lián)網(wǎng)的普及使得更復雜的教育軟件和在線學習平臺得以發(fā)展。這些教學工具早期的功能主要集中在提供教學內(nèi)容和教學結(jié)果評估,而非提供個性化的教學或適應個體學習者的需求。
在21世紀初,機器學習和自然語言處理的進步促使更先進的人工智能驅(qū)動教育工具的發(fā)展。這些工具能夠更好地適應個體學習者的需求、提供個性化的教學、準確地對作業(yè)進行評分。今天,人工智能正在以各種方式被用于教育過程,包括開展個性化學習、設置自動化的學習過程管理任務,甚至用于輔導和指導學習過程。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,我們即將在未來看到人工智能在教育領域的更多創(chuàng)新應用。
人工智能將在未來學校占有一席之地,未來教育將是教師與人工智能教師協(xié)同共存的時代。人工智能(AI)通過為學生提供個性化的學習體驗來徹底改變我們的教學方式。人工智能可用于教育實踐過程的方式有很多,包括自適應學習、個性化教育、個性化教學和早期識別學習需求。使用人工智能進行個性化學習有可能提高學生的參與度,并通過提供滿足每個學習者的獨特需求的定制體驗來改善學習成果。
自適應學習是指為學習者提供相應的學習環(huán)境、實例或場域,通過學習者自身在學習中發(fā)現(xiàn)總結(jié),最終形成理論并能自主解決問題的學習方式。由人工智能驅(qū)動的教育軟件可以分析學生的進步,實時調(diào)整內(nèi)容的難度,以確保其具有適當?shù)奶魬?zhàn)性。自適應學習也是一種教學方法,它使用技術(shù),根據(jù)學生的表現(xiàn)自動調(diào)整學習經(jīng)驗的內(nèi)容和難度。這種方法旨在幫助學生更有效地學習,為他們提供符合其個人需求和能力的個性化學習經(jīng)驗。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、智慧教育的發(fā)展,個性化自適應學習成為新興的研究熱點,將成為以大數(shù)據(jù)為基礎的教育技術(shù)新范式。自適應學習的歷史可以追溯到20世紀60年代初,當時基于計算機的適應性測試被首次開發(fā)。在隨后的幾十年里,自適應學習技術(shù)有了很大的發(fā)展,現(xiàn)在它被廣泛地應用于各種教育環(huán)境,包括K-12學校、高等教育機構(gòu)和在線學習平臺。綜合來看,以人工智能技術(shù)為內(nèi)核的自適應學習系統(tǒng)可以提高學生在各種考核指標上的表現(xiàn)。
人工智能可以分析學生的學習興趣和學習風格,并提供個性化的內(nèi)容和資源建議,這些建議是基于學生過去的表現(xiàn)、學生的學習風格或其他相關(guān)因素形成的大數(shù)據(jù)。教育實踐領域個性化教育的歷史可以追溯到在線學習的早期,當時教育網(wǎng)站和平臺開始使用簡單的算法,根據(jù)學生過去的活動向他們推薦學習材料。在隨后的幾十年里,教育領域的個性化教育變得越來越復雜。教育領域的個性化教育可以有效地幫助學生找到適合他們個人需求和興趣的新學習材料或活動,可以提高學生的參與度和積極性,并能提高學生對教學過程的滿意度。
人工智能憑借一對一的輔導或設置個性化的課程計劃等技術(shù),可用于支持普適性教育。這是一種新的教學和學習方法,旨在根據(jù)每個學生的獨特需求和能力來定制學習計劃。人工智能可以分析學生的成績數(shù)據(jù),以確定學生可能有困難的領域,并提供額外的支持或再教育。人工智能可用于支持學習需求的早期識別,這指的是盡可能提早識別和解決學生的學術(shù)、社會或情感需求的過程。早期識別學習需求很重要,因為它可以幫助防止學習困難變得更加嚴重,并可以幫助確保學生得到他們在學校取得成功所需的支持?;谌斯ぶ悄艿闹悄茌o導系統(tǒng)可以準確地識別學生的學習需求并提供適當?shù)闹С郑@可以提高學生在各種衡量標準上的表現(xiàn),包括考試成績和課程成績。人工智能在早期識別學習需求方面的潛力是巨大的,因為它有能力幫助教育者提早識別和解決學生的學術(shù)、社會或情感需求,這可以改善學生的學習效果。
人工智能可以分析學生的學習興趣和學習風格,并提供個性化的內(nèi)容和資源建議,這些建議是基于學生過去的表現(xiàn)、學生的學習風格或其他相關(guān)因素形成的大數(shù)據(jù)。
在教育界,人工智能帶來的教育方式的改變,推動著人才培養(yǎng)目標的轉(zhuǎn)型,與此同時,人工智能還不斷誘發(fā)教育中的技術(shù)依賴、學術(shù)濫造、智能歧視等問題,并將在一定程度上打亂傳統(tǒng)的教育秩序。
人工智能在教育實踐中的使用容易引發(fā)教育倫理危機。例如在角色期望方面,教師普遍希望人工智能作為教學輔助而并非直接代替他們完成教學任務,普遍擔心人工智能教育應用會引發(fā)隱私方面的風險,更傾向于強調(diào)個體自主性以化解準確和透明的沖突。
筆者認為人工智能(AI)在教育領域的使用有以下倫理問題。首先是歧視問題,人工智能系統(tǒng)可以使它所訓練的數(shù)據(jù)中存在的歧視永久化。這可能導致學生評價的不平等和不公平的結(jié)果,特別是歧視與種族、性別或社會經(jīng)濟地位等因素有關(guān)。其次是隱私泄露問題,人工智能系統(tǒng)通常涉及收集和處理大量的學生數(shù)據(jù)。這可能會引起學生隱私泄露和數(shù)據(jù)安全的風險。再次是人類工作被替代的風險,人工智能在教育領域的使用會導致人類教育工作者和其他教育專業(yè)人員被取代,可能會導致大量失業(yè)和經(jīng)濟秩序混亂。最后是整個決策過程缺少透明度問題,人工智能系統(tǒng)的運作過程被包裹在技術(shù)黑箱之內(nèi),可能難以理解和解釋,使教育工作者和學生難以理解相關(guān)教育過程的決策是如何做出的,引發(fā)信任危機。
為了使人工智能在課堂上有效,教師必須愿意采納和使用它。但在教育實踐中,部分教師可能對使用人工智能有抵觸情緒,有的是因為他們不熟悉人工智能,有的是因為他們擔心人工智能對他們的角色和責任有潛在影響。人工智能系統(tǒng)無法像人類教師那樣吸引學生,部分老師不熟悉人工智能不知道如何在課堂上有效地使用它,這提高了教學過程中保持學生的興趣和動機的難度。部分教師可能擔心人工智能對他們的角色和責任的潛在影響,并可能抵制使用它。如果教師認為他們沒有得到必要的支持和資源來有效地實施和使用人工智能,他們使用人工智能的使用頻率會明顯下降。與此同時,部分學生可能更喜歡老師提供的人際互動和支持,部分學生可能無法獲得使用人工智能系統(tǒng)所需的技術(shù)工具支持和足夠的互聯(lián)網(wǎng)連接,這極大影響他們參與到這些人工智能系統(tǒng)中去。
人工智能系統(tǒng)通常需要與現(xiàn)有的教育系統(tǒng)和流程相結(jié)合,這對學校和教育工作者來說是一個挑戰(zhàn)。這涉及技術(shù)問題以及與數(shù)據(jù)安全和隱私相關(guān)等多個方面的問題。在將人工智能(AI)整合到現(xiàn)有的教育系統(tǒng)中,也會產(chǎn)生諸多難題:第一,這與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性不足。人工智能系統(tǒng)需要與現(xiàn)有的教育系統(tǒng)和流程相結(jié)合,如果它們不兼容,這極易引發(fā)新的問題;第二,這種方式容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)安全和隱私隱患。人工智能系統(tǒng)通常涉及收集和處理大量的學生數(shù)據(jù)。這會引起對數(shù)據(jù)安全和隱私的擔憂,特別是在系統(tǒng)設計和實施不當?shù)那闆r下;第三,融合過程缺乏培訓和支持。人工智能適用于教育實踐過程的探索尚屬空白領域,教育工作者和管理人員需要培訓和支持,才能有效地使用和整合人工智能系統(tǒng)到他們的教室和學校。將人工智能應用于教育實踐領域也引起了人們對算法歧視的擔憂,這些算法系統(tǒng)具備加強現(xiàn)有歧視或延續(xù)陳規(guī)定型觀念的可能性。因此,必須仔細考慮在教育中使用人工智能的潛在后果,并確保這些系統(tǒng)的設計和實施的公平和透明。
面對推進全民終身學習的時代發(fā)展需要,人工智能教育應用展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢,其智能化、自動化和個性化特點可以提供強大的助力。當前,我們必須勇于把握技術(shù)變革所提供的發(fā)展機遇,應對好技術(shù)變革所帶來的風險挑戰(zhàn),尤其對人工智能這類存在雙面性的新型技術(shù),更要持有積極但始終謹慎的態(tài)度。
為了消弭人工智能引發(fā)的教育倫理危機,我們必須建立人工智能倫理標準,增強教育服務透明度。在政策層面,從傳統(tǒng)倫理學視角,須推進道德自律、法律法規(guī)與監(jiān)管,為人工智能在教育中的使用制定道德準則和最佳實踐、確保人工智能系統(tǒng)的設計和實施能夠最大限度地減少歧視并促進公平。建立健全實施強有力的數(shù)據(jù)隱私和安全保護措施,以保護學生數(shù)據(jù),確保人工智能在教育中的使用是透明的,人工智能系統(tǒng)做出的決定是可以解釋的。在技術(shù)層面應從教育服務的各個環(huán)節(jié)進行教育倫理滲透,避免技術(shù)異化。這要求為教育工作者提供倫理教育培訓和支持,幫助他們了解并在課堂上有效使用人工智能。這也要求開發(fā)更簡單、更容易使用的人工智能系統(tǒng),使教育者和學生更容易使用確保人工智能系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)和流程兼容,并在需要時提供整合方面的幫助。與此同時,應做好完善基礎設施建設工作,提供資金和其他資源支持人工智能在教育領域中的實施和使用。
為了應對師生角色的適應困境并提高教師與學生的認同感、參與感,相關(guān)的配套工作必須做到位。對于老師而言,為教師提供培訓和支持幫助他們理解并在課堂上有效使用人工智能,確保教師擁有必要的資源和支持以便在他們的課堂上有效地實施和使用人工智能。此外,讓教師參與人工智能系統(tǒng)的設計、決策過程,征求他們對在課堂上實施和使用人工智能的意見,確保人工智能的使用不會取代教師的作用而是支持和加強教師的教學工作效果。總的來說,在教育領域使用人工智能時,必須仔細考慮教師的關(guān)切和需求,并采取適當?shù)拇胧﹣斫鉀Q典型和突出問題,促進教師的認同。對于學生而言,要反復測試并確保人工智能系統(tǒng)被設計成具有吸引力和互動性的學習工具并納入游戲和模擬等元素以提高學生的興趣。除了使用人工智能系統(tǒng)外,應當為學生提供與人類教師和導師互動的機會,為可能遇到技術(shù)障礙的學生提供支持和資源,如提供技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)連接的機會。在這個過程中,應收集教師和學生的反饋意見,并利用這些反饋來進一步改善人工智能系統(tǒng)的設計和實施。
為了應對傳統(tǒng)教育模式與現(xiàn)代教育模式的整合難題,促進人工智能與現(xiàn)有教育系統(tǒng)的整合,應同步推進教育類人工智能和教育元宇宙,打造智能交互、虛實融合的新一代教學環(huán)境,創(chuàng)設“AI+場景”的沉浸式、體驗式、交互式學習空間。首先,確保人工智能系統(tǒng)的設計和實施與現(xiàn)有系統(tǒng)和流程兼容,實施強有力的數(shù)據(jù)安全和隱私措施,以保護學生數(shù)據(jù)。其次,為教育工作者和行政人員提供技術(shù)培訓和支持,幫助他們掌握如何在教室和學校中有效使用人工智能工具。確保人工智能的使用是透明的,人工智能系統(tǒng)做出的決定是可以解釋的。在將人工智能納入現(xiàn)有教育系統(tǒng)時,必須仔細考慮教育工作者、管理人員和學生的關(guān)切和需求,并采取適當措施回應解決這些關(guān)切,促進人工智能與這些系統(tǒng)的整合??偟膩碚f,在課堂上使用人工智能會帶來一些挑戰(zhàn),但只要仔細全盤規(guī)劃和考慮,就能有效地使用人工智能來提高和支持教學。
人工智能有可能使教育領域的各種行政任務自動化,如數(shù)據(jù)輸入、教學日程安排以及學生注冊和課程管理。
人工智能(AI)在教育領域的未來涉及持續(xù)擴大其使用范圍,并融入教育系統(tǒng)的各個方面。第一,人工智能可以根據(jù)學生的個人需求和能力,為他們提供個性化的學習體驗。這涉及使用人工智能來生成定制的課程計劃,提供個性化的反饋和支持,并跟蹤學生的進展。第二,人工智能可以向?qū)W生提供個性化的輔導和指導,根據(jù)他們的個人需求和能力提供個性化的指導和反饋。第三,使用人工智能來實現(xiàn)教育行政任務的自動化。人工智能有可能使教育領域的各種行政任務自動化,如數(shù)據(jù)輸入、教學日程安排以及學生注冊和課程管理。第四,開發(fā)由人工智能驅(qū)動的教育平臺。人工智能可用于創(chuàng)建教育平臺,旨在為學生提供個性化和互動的學習體驗。
人工智能(AI)正在以多種方式推動教育的創(chuàng)新和改進。通過為學生提供個性化和有吸引力的學習體驗,提高教學效率,并支持教育的研究和發(fā)展,人工智能可以改變我們對教育的思考方式和教育的交付方式。然而,重要的是要仔細分析考量在教育中使用人工智能相關(guān)的倫理、技術(shù)和其他挑戰(zhàn),并采取適當?shù)拇胧﹣響獙@些挑戰(zhàn),確保人工智能在教育系統(tǒng)中得到有效使用。隨著人工智能的不斷發(fā)展和進步,人工智能會成為推動教育創(chuàng)新和改進的重要工具。