在2024年諾貝爾獎的頒獎舞臺上,AI成了最大贏家。當(dāng)諾貝爾化學(xué)獎和物理學(xué)獎分別頒發(fā)給利用AI在蛋白質(zhì)設(shè)計和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測領(lǐng)域作出貢獻(xiàn),以及在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與機器學(xué)習(xí)方面有所成就的兩組學(xué)者之后,人們清楚地意識到,AI絕不再僅僅是資本與學(xué)界向世界講述的動聽故事,而是打破科學(xué)范式、與人類未來緊密綁定的“變數(shù)”,將會賦予各個行業(yè)全新的變化。
對于教育領(lǐng)域來說同樣如此。特別是AI大模型技術(shù)的快速迭代,讓人工智能及其衍生的虛擬數(shù)字人技術(shù)逐步滲透到了教育領(lǐng)域的各個角落,也為教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)基礎(chǔ)與新的動力。作為一種基于人工智能技術(shù)的虛擬教師——數(shù)字教師,正在部分地區(qū)和學(xué)段測試上崗。它的知識儲備、教學(xué)能力以及交互能力也已經(jīng)被驗證可以為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供反饋與建議。這種互動教學(xué)方式突破了傳統(tǒng)線下教學(xué)時空與地域的限制,將教師從重復(fù)性的教學(xué)中解放出來,把更多精力投入教學(xué)質(zhì)量的提升工作。
放眼全球,數(shù)字教師引發(fā)的“人工智能進(jìn)課堂”的問題在世界各地引發(fā)了討論。2024年8月,據(jù)英國《每日郵報》報道,英國倫敦一所學(xué)校正在嘗試由人工智能系統(tǒng)講授英語和數(shù)學(xué)等核心課程。學(xué)生在課堂上通過筆記本電腦與AI系統(tǒng)進(jìn)行互動來學(xué)習(xí)相關(guān)知識,而人類教師作為助教在現(xiàn)場維持秩序。該校校長認(rèn)為,數(shù)字教師比真人教師更容易發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理工科專業(yè)學(xué)習(xí)上的弱點,并有針對性地引導(dǎo)學(xué)生改善學(xué)業(yè)。而反對者則主張,若讓機器在教育中取代人類,那對學(xué)生的心理健康可能非常不利。
這樣的觀點對立并非不可預(yù)料,畢竟新的事物在初生時往往伴隨著迷茫與挑戰(zhàn)。在我國,許多教師剛剛接觸數(shù)字教師及賦能教育的各種AI技術(shù)時不知從何處下手,擔(dān)憂制作相關(guān)課程耗費的精力與教學(xué)質(zhì)量、個人成長不成正比,也會憂心自己是否會被數(shù)字教師代替、如何平衡人類教師與數(shù)字教師教學(xué)內(nèi)容的臨界點、學(xué)生的接受程度與身心成長等多種問題。
但不論如何,他們中的一些人已經(jīng)率先踏出了“利用數(shù)字教師輔助教學(xué)”的第一步,也在日常的教學(xué)生活與教研工作中,有了專屬于AI時代的教學(xué)感悟。
AI時代,教育也需變革
“給教育界一點‘00后’震撼”,這是今年24歲的李薇(化名)在兩年前成為小學(xué)美術(shù)教師之初立下的宣言。
作為AI浪潮席卷全球后第一批上崗的美術(shù)教師,李薇起初對于AI的確是排斥的。在她看來,AI繪圖這種具象化的AIGC生成技術(shù)會限制學(xué)生的想象力,對于小學(xué)生來說,這種限制的影響尤為嚴(yán)重。同時,將許多圖片的要素重新編排成一幅“新”圖也會有版權(quán)上的風(fēng)險。所以,那時的她不僅上課不會用到與AI相關(guān)的工具,對數(shù)字教師的概念也并不了解。
不過,轉(zhuǎn)變來得很快。在一次教研會議上,學(xué)校要求作為青年教師代表的李薇利用數(shù)字教師作為輔助工具上一節(jié)公開課,這才讓她第一次深刻了解了數(shù)字教師及AI對于教學(xué)的幫助。
“我當(dāng)時是第一次在PPT里使用Midjourney這款A(yù)IGC軟件。先為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)一個命題,在命題下讓他們自由選取關(guān)鍵詞作畫。畫好之后,用這些關(guān)鍵詞進(jìn)行AIGC生成,再將學(xué)生創(chuàng)作的畫與AI的創(chuàng)作進(jìn)行對比,學(xué)生們覺得非常有趣?!崩钷闭f道,“很多學(xué)生都表示,自己感覺受到了新的啟發(fā)。”
在這之后,李薇了解到這種基于AIGC技術(shù)的數(shù)字教師已經(jīng)應(yīng)用于不少小學(xué)的美術(shù)教學(xué),它不僅能夠提升學(xué)生對美術(shù)的興趣,更對教師在新時代的工作與成長大有裨益。于是,她便主動在自己的美術(shù)課上增添了不少數(shù)字教師輔助教學(xué)的內(nèi)容。
除了詞生圖,她還在課堂上使用過AI涂鴉成畫技術(shù)。讓學(xué)生們在智能黑板上畫畫、填色,繪成后的圖畫經(jīng)由數(shù)字教師“加工”變得更加精致立體,學(xué)生們看到自己的畫變得栩栩如生,自然對美術(shù)的興趣也提高了。
“美術(shù)學(xué)習(xí)在小學(xué)階段最重要的,就是提高學(xué)生對美術(shù)的興趣、提升審美能力,所以能夠調(diào)動學(xué)生興趣的都是好老師,數(shù)字教師自然也不例外?!崩钷闭f道。為了豐富數(shù)字教師的授課形式,她加入了一個美術(shù)教師交流群,大家在一起交流如何運用新技術(shù)賦能課堂,其中談得最多的除了AI詞生圖,就是AR。
在其他教師的啟發(fā)下,李薇試著獨自學(xué)習(xí),并將AR軟件穿插進(jìn)課程教學(xué)中。在一次公開課上,她讓學(xué)生們在畫紙上用水墨描繪自己心中祖國的湖光山色,配上小鳥、蝴蝶,再經(jīng)過AR的渲染實現(xiàn)了流水淙淙,小鳥、蝴蝶也能夠扇動翅膀,這讓學(xué)生們感到驚訝、興奮的同時,也對觀摩教學(xué)的教師起到了啟發(fā)作用,她的這節(jié)公開課得到了不少教師的肯定。
對數(shù)字教師及輔助教學(xué)的各種AI技術(shù)轉(zhuǎn)變了看法之后,李薇開始認(rèn)識到,作為一名“00后”教師,不僅要掌握傳統(tǒng)的教學(xué)方式,更應(yīng)該主動、率先擁抱新時代,與數(shù)字教師并肩而立,共同為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個充滿想象、生動活潑的課堂。
數(shù)字教師,仍需人類教師的“鞭策”
與李薇不同,作為高中語文教師的劉凱(化名)利用數(shù)字教師進(jìn)行輔助教學(xué)則顯得更具針對性。
“據(jù)我的實踐來看,在古詩和文言文的課程中利用數(shù)字教師輔助上課的效果很好?!眲P說道。他第一次接觸數(shù)字教師是在其他教師的公開課上,他發(fā)現(xiàn)AI能夠讓歷史人物“開口說話”,并將課堂內(nèi)容以歷史人物的口吻一一講述。對此感到新奇的學(xué)生們聽得認(rèn)真,記得也牢固,這讓他動了心。
說干就干,之后,他自學(xué)了不少AI相關(guān)技能,掌握了AI賦能語文課堂的多種方法。第一次與數(shù)字教師協(xié)作的試驗課上,他選擇了《蜀相》這篇古詩。上課之前,他將詩人杜甫寫下這首詩的歷史背景輸入軟件,然后在課件中插入了一張杜甫立繪,并為其選擇了老人的音色。為了讓課堂更生動,他將這些內(nèi)容制作成了“給杜甫打電話”的視覺效果。到了課堂上,劉凱讓學(xué)生們向“杜甫”提問,比如“杜甫先生,能介紹一下您的個人生平嗎”“杜甫先生,寫下《蜀相》這首詩的時候,您的心情如何”。而作為數(shù)字教師的“杜甫”則會一一回復(fù),這不僅提高了學(xué)生們對古詩文課堂的興趣,也加深了他們對這些關(guān)鍵知識的理解。
在這堂課上,數(shù)字教師“杜甫”成了課堂的主角,他幾乎能夠回答學(xué)生們提出的所有問題。而作為人類教師的劉凱則成了“杜甫”的助理,為學(xué)生們做補充回答。盡管看上去劉凱在課堂上的“地位”下降了,但事實上,這樣的安排將課堂盤活了?!肮旁姳尘敖榻B由AI完成減輕了教師的不少負(fù)擔(dān),省掉做這些繁雜重復(fù)的課程準(zhǔn)備可以讓我有時間去創(chuàng)新更多方法,提高學(xué)生的記憶效率,也能夠在課堂上觀察到更多學(xué)生掌握知識的程度。學(xué)生們也十分感興趣,大家比著提問,有的問題連我都沒有預(yù)想到?!?/p>
談到利用數(shù)字教師與AI進(jìn)行教育創(chuàng)新,劉凱最近也有了一些新的想法和嘗試。在講述《歸去來兮辭》這篇古文時,他嘗試請來一位“AI歌手”作為數(shù)字教師,將文中需要背誦的部分唱了出來?!皻w去來兮,田園將蕪胡不歸?既自以心為形役,奚惆悵而獨悲……”短短幾分鐘的時間,數(shù)字教師便將這段文字以朗朗上口的旋律唱了出來。為了讓學(xué)生更加了解作者在寫下這篇詩文時的情感,劉凱還讓數(shù)字教師運用多種音色和曲調(diào)進(jìn)行演唱,或是悲傷或是歡快,讓學(xué)生們自行判斷哪種風(fēng)格更適合這篇古文?!昂芏鄬W(xué)生唱著就把課文記住了,這樣的課程形式不僅能讓學(xué)生們更加聚精會神地聽講,課堂效率以及默寫古文的正確率也有所提升。”
在劉凱看來,數(shù)字教師及AI技術(shù)未來一定會成為教學(xué)過程中的最佳輔助,但能夠讓它發(fā)揮更大的作用,還是要靠教師本人。“我始終覺得創(chuàng)新意識必不可少,不管是使用數(shù)字教師還是傳統(tǒng)教學(xué)方式都是如此。AI時代如果人類教師都是‘照本宣科’地使用數(shù)字教師,那將是一種資源浪費。所以,人類教師始終都要清晰地意識到,自己是課堂的領(lǐng)導(dǎo)者,只有不斷創(chuàng)新,才能應(yīng)對外部環(huán)境的改變?!?/p>
與數(shù)字教師進(jìn)行一堂“實操課”
與中小學(xué)生對知識的需求程度不同,高等教育和職業(yè)教育更多強調(diào)學(xué)生的自主創(chuàng)新性與實操性。這也是在職業(yè)教育幼兒教育專業(yè)擔(dān)任教師的張銘(化名)起初接觸數(shù)字教師及AI技術(shù)時最希望能夠解決的問題。
“職業(yè)教育更多強調(diào)的是讓學(xué)生們掌握職業(yè)技能,以便他們在未來的就業(yè)中能夠游刃有余,數(shù)字教師如何輔助教學(xué)并為學(xué)生們提升成績、提高本領(lǐng),這是我最關(guān)心的內(nèi)容?!睆堛懻f道。
相似的是,他最初接觸數(shù)字教師的機會732a6af8fc444a3ac092b85c02d331bfe8f1ac66c19f60317940eb7c5406d6dc依舊是公開課,不過,那是一節(jié)線上公開課。那時,他提供了授課的內(nèi)容文本,幾位課程制作技術(shù)人員為他采集了人像和聲紋,并制作成了動畫人物,在經(jīng)過一番精細(xì)打磨與溝通后,一堂45分鐘的線上公開課制作完成,主講教師并非張銘,而是他的動畫形象。在這堂課上,“張銘”依舊站在講臺前,不時地展示出幾個與課程內(nèi)容相關(guān)的視頻、圖片進(jìn)行情境再現(xiàn),也能夠給學(xué)生留出記筆記和思考的時間。
令他意外的是,數(shù)字教師不僅能講課,還能實時地為學(xué)生們解答一些基礎(chǔ)性的問題,實現(xiàn)課堂互動效果,這也讓他愿意繼續(xù)利用數(shù)字AI工具輔助自己日常的教學(xué)。
最讓他受益的是,在探索的過程中,他主動訓(xùn)練了幾個AI智能體,讓它們扮演“家長”的角色。為了能夠更加貼合實際情況,他還為這些智能體添加了一些設(shè)定:家中幼兒年齡從0至3歲不等、父母工作忙碌或清閑、幼兒性格為暴躁或溫和、家長對幼兒溺愛或冷漠。在實操課上,這些“家長”會以不同的方式對準(zhǔn)幼師們進(jìn)行“靈魂拷問”,涉及的問題從幼兒學(xué)習(xí)能力到生活基礎(chǔ),問題角度或是常見或是刁鉆,這樣的訓(xùn)練讓學(xué)生沉浸式體驗了未來職業(yè)道路上可能發(fā)生的種種情況,提升了其專業(yè)水平。“這些情境要是由教師一個人設(shè)置的話,那就太復(fù)雜了,由數(shù)字教師承擔(dān)這部分教學(xué)任務(wù),不僅能夠更具臨場感,也減輕了教師的壓力,起到了事半功倍的效果。”張銘說道。
在這之后,張銘便將AI與數(shù)字教師作為自己最好的助教。在一些隨堂測驗中,他會利用AI輔助出題。只需要掃描并上傳幾張過往的試卷,AI便會按格式出好題目,張銘則騰出時間和精力修改教案、探究各類新問題。而在制作課件PPT、寫教學(xué)報告等方面,他同樣使用了AI進(jìn)行輔助潤色,他的教學(xué)工作效率獲得了顯著提升。
“數(shù)字教師的交互性是我最認(rèn)可它的一點,在高等教育中,引導(dǎo)學(xué)生們實現(xiàn)創(chuàng)新由人類教師完成,部分實操性的教學(xué)則可以由數(shù)字教師完成。這種分工合作是一個可以嘗試的創(chuàng)新?!睆堛懻f道。
不過,他也有所擔(dān)憂。一方面,為了讓這些智能體不斷強大、掌握更多知識,他需要不斷對其進(jìn)行訓(xùn)練,而這是一個或許將會橫跨多年的過程,光靠他自己很難迅速實現(xiàn);另一方面,數(shù)字教師的背后仍是一堆代碼,如果代碼成為人類教師的“助教”,那對學(xué)生會產(chǎn)生何種影響及方向趨勢還暫未可知。
當(dāng)下的教育界普遍認(rèn)為,要利用數(shù)字教師和AI技術(shù)賦能教育,重點始終要放在“賦能”二字上。在推行的過程中,教師要清晰地認(rèn)知到,數(shù)字教師不僅能夠帶來便利、提高教學(xué)效率,更是提升創(chuàng)新思維、不斷前進(jìn)的力量,前提是教師自身應(yīng)具備創(chuàng)新意識。盡管目前在各個地區(qū)、學(xué)段對數(shù)字教師及其他輔助教育的AI技術(shù)利用率上還存在差異,在實際的教學(xué)環(huán)節(jié)中也存在教師主動性不強、創(chuàng)新能力不夠、制作AI課程耗費教師精力過多、對技術(shù)依賴程度過大等諸多問題。但是,時代的車輪不會倒轉(zhuǎn)。作為教育行業(yè)躬身前行的主體之一,教師需要主動擁抱AI時代,努力創(chuàng)新,為自己和學(xué)生帶來更多光輝燦爛的可能。