智能技術(shù)如何推進(jìn)教育變革

“走了近2萬步，才逛了不到一半?！痹诘?3屆中國教育裝備展示會(huì)現(xiàn)場，來自福建漳州的一位教師捶打著發(fā)酸的雙腿，向記者展示了他當(dāng)天的逛展步數(shù)。

近日在重慶召開的這場教育裝備展，場館總面積20萬平方米，相當(dāng)于28個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場那么大。根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，會(huì)展3天的時(shí)間，到場觀眾超過25萬人次，在互動(dòng)大屏隨處可見的中央大廳，比肩繼踵，擠得走不動(dòng)道兒。

教育大模型、智慧黑板、VR移動(dòng)課堂、AI智慧體育、人工智能機(jī)器人……隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，科技促進(jìn)教育變革迎來了空前的機(jī)遇，也給教育帶來了更多思考。

    重塑教育場景，助推教學(xué)變革

飛奪瀘定橋，是中國工農(nóng)紅軍長征中的一場重要戰(zhàn)役，也是語文教材里的紅色經(jīng)典文章。如何更直觀地理解瀘定橋的地理位置以及戰(zhàn)爭的艱難？在裝備展現(xiàn)場，一家參展企業(yè)通過遙感衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)，根據(jù)真實(shí)地理數(shù)據(jù)集，開發(fā)了實(shí)景交互課題庫，以智慧遙感賦能基礎(chǔ)教育新業(yè)態(tài)。

“信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，通過開發(fā)支撐學(xué)科實(shí)踐的資源、場景、案例和方案等，可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加直觀、有趣，真正實(shí)現(xiàn)了智能技術(shù)下沉教學(xué)一線。”展會(huì)現(xiàn)場，一名重慶本地教師體驗(yàn)后說。

透過本屆裝備展的展品可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)校的需求越來越細(xì)化、多元，企業(yè)也不再僅僅局限于銷售某一種產(chǎn)品，而是更關(guān)注課程體系、解決方案、學(xué)習(xí)場景等，聚焦具體教學(xué)場景中的技術(shù)支持。

課堂是學(xué)校教學(xué)的主陣地。人工智能技術(shù)如何助力課堂教學(xué)？在參展現(xiàn)場，一款智能產(chǎn)品的工作人員正在向參展觀眾展示人機(jī)是如何協(xié)作的：課前，利用AR推題的導(dǎo)課資源包，幫助學(xué)生自主預(yù)習(xí)；課中，借助課前的學(xué)情分析報(bào)告和AI智能軟件，請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)；課后，借助智慧作業(yè)應(yīng)用，滿足學(xué)生個(gè)性化答疑需求。

2022年發(fā)布的義務(wù)教育新課標(biāo)更加強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，并要求做好過程性評(píng)價(jià)。在展會(huì)現(xiàn)場，記者看到，智能技術(shù)在中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和評(píng)價(jià)中已有應(yīng)用。相關(guān)產(chǎn)品可以通過智能技術(shù)采集學(xué)生實(shí)驗(yàn)全過程信息與數(shù)據(jù)，特別是操作流程采集，為指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供了依據(jù)。

綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)改革如何真正關(guān)注學(xué)生？本屆展會(huì)上的一款教育綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)作出了示范。這是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下集智能班牌、智能手環(huán)和“微校”于一體的多元評(píng)價(jià)平臺(tái)，包括“學(xué)業(yè)統(tǒng)計(jì)、行規(guī)統(tǒng)計(jì)、榮譽(yù)課程、積分交換”等12個(gè)欄目，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行多維度的記錄與評(píng)價(jià)，最后形成學(xué)生成長檔案袋和數(shù)據(jù)報(bào)表。

信息技術(shù)作為“催化劑”，正在助推學(xué)校樣態(tài)的變革。北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院副院長曾海軍也認(rèn)為，人工智能類技術(shù)及產(chǎn)品廣泛而有效地應(yīng)用于教學(xué)、管理和服務(wù)，有利于構(gòu)建個(gè)性化、多樣化學(xué)習(xí)新生態(tài)，是教育高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。

“未來，教育裝備將不再是冰冷的機(jī)器，而是充滿智慧的伙伴，它能打破時(shí)間和空間的限制，讓學(xué)生隨時(shí)隨地都能學(xué)習(xí)?！敝袊逃b備行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長李瀛認(rèn)為，“教育裝備的發(fā)展不只是硬件的競爭，更是軟件的競爭，誰能提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，誰能提供更加人性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，誰就能在這場競爭中勝出?！?/P>

    助力“五育”并舉，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)

人工智能賦能學(xué)科教育和學(xué)校治理之外，在學(xué)生的素養(yǎng)培育上，也越來越多地出現(xiàn)了智慧教育的身影。隨著人工智能技術(shù)、虛擬仿真模擬技術(shù)在體音美勞以及心理健康教育教學(xué)中的應(yīng)用，相關(guān)裝備產(chǎn)品和服務(wù)更具實(shí)操性，更加貼合學(xué)生需求。

在展會(huì)上，一款A(yù)I智慧操場解決方案吸引了許多小朋友體驗(yàn)。記者看到，AI教學(xué)屏記錄下每個(gè)孩子在進(jìn)行跳繩、立定跳遠(yuǎn)等運(yùn)動(dòng)時(shí)的每個(gè)動(dòng)作，并實(shí)時(shí)提供測評(píng)報(bào)告，反饋運(yùn)動(dòng)成績。

“像跳繩這樣的項(xiàng)目，由于速度快，靠人眼計(jì)數(shù)難免有誤差，而AI就可以識(shí)別得很精準(zhǔn)。這有助于避免傳統(tǒng)體測、體考中的主客觀因素干擾，確保考試的公平、公開、公正。在日常練習(xí)中，教師也能將更多精力用于單個(gè)學(xué)生的指導(dǎo)和糾錯(cuò)。”相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

在某參展企業(yè)搭建的AI心理篩查室內(nèi)，一款帶有人臉識(shí)別等技術(shù)的產(chǎn)品可以根據(jù)用戶的微表情、微動(dòng)作、聲音等數(shù)據(jù)，對(duì)用戶進(jìn)行輔助診斷和評(píng)估。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，借助人工智能技術(shù)，可以幫學(xué)校建立無人化心理咨詢室和數(shù)字心理檔案庫，便于后期心理健康狀況追蹤，搭建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)可能存在嚴(yán)重心理問題的學(xué)生進(jìn)行預(yù)警。

毋庸置疑的是，在人機(jī)共生時(shí)代，使用和駕馭AI是人的重要能力之一。在展會(huì)現(xiàn)場，一些企業(yè)也開始推出了人工智能素養(yǎng)課程，培育學(xué)生感知、認(rèn)識(shí)和使用人工智能的能力?！拔覀兊男W(xué)課程從人工智能的體驗(yàn)、討論、描述等層面實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)人工智能的初步認(rèn)識(shí)，初中課程從解釋、運(yùn)用、主動(dòng)選擇等層面實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)人工智能原理的理解，讓學(xué)生能夠運(yùn)用技術(shù)手段嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中的具體問題?！币幻ぷ魅藛T向記者解釋。

在優(yōu)必選科技高級(jí)副總裁鐘永看來，人工智能是不可逆轉(zhuǎn)的浪潮，未來，簡單重復(fù)的工作一定會(huì)被機(jī)器人或人工智能所取代，但工具不能代替人思考，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題以及在真實(shí)場景中解決問題的能力更為重要?！叭斯ぶ悄芙逃桥囵B(yǎng)未來時(shí)代的創(chuàng)造者，只有充分掌握人工智能知識(shí)，把學(xué)習(xí)內(nèi)容同真實(shí)世界的場景聯(lián)結(jié)起來，才能更好地迎接人機(jī)共存的未來時(shí)代?！辩娪勒f。

    科技賦能教育，而不是主導(dǎo)教育

“學(xué)生在課堂平均抬頭率為45.1%”“教師授課時(shí)間為19分鐘，建議控制在15分鐘內(nèi)”“教師共提問62次，基礎(chǔ)認(rèn)知問題共33次”……在展會(huì)現(xiàn)場，一名企業(yè)的工作人員正通過大屏幕，從學(xué)生表現(xiàn)、教師表現(xiàn)、互動(dòng)交流三個(gè)方面，向觀展者介紹該企業(yè)所推出的學(xué)校智慧教學(xué)空間的應(yīng)用案例，并聲稱可以借助人臉識(shí)別、語音分析等提升教學(xué)效率?，F(xiàn)場的一名教師當(dāng)即指出：“機(jī)器的介入弱化了師生交往的情感基礎(chǔ)，師生都會(huì)有種被監(jiān)視的感覺，這種機(jī)械分析很難確保課堂診斷的準(zhǔn)確性?！?/P>

當(dāng)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)需求越來越多元化、個(gè)性化。在中國教育科學(xué)研究院數(shù)字教育研究所副所長曹培杰看來，如果不變革學(xué)習(xí)和傳授方式，新技術(shù)只會(huì)強(qiáng)化傳統(tǒng)課堂的弊端，把原來的“人灌”變成“電灌”和“智灌”?！霸谌斯ぶ悄軙r(shí)代，只有課堂理念轉(zhuǎn)型之后，信息技術(shù)與教育教學(xué)融合創(chuàng)新才會(huì)成為現(xiàn)實(shí)?！辈芘嘟苷f。

科技賦能教育，而不是主導(dǎo)教育，人始終是技術(shù)與工具的主宰。中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)部主任張生認(rèn)為，教育具有專業(yè)性和縱深性，以人為本、回歸育人本質(zhì)是發(fā)展教育信息技術(shù)的基本原則。如何基于科學(xué)的數(shù)據(jù)進(jìn)行教育服務(wù)，是當(dāng)前教育治理研究和改革的方向。

“在技術(shù)應(yīng)用中，學(xué)生、家長、教師的體驗(yàn)和滿意度都是需要考察的重點(diǎn)，學(xué)生的成長能否得到促進(jìn)，是衡量技術(shù)在教育領(lǐng)域中應(yīng)用有效性的唯一標(biāo)準(zhǔn)?！睆埳f。

在人工智能應(yīng)用過程中，隨著基于大模型的生成式人工智能的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)倫理和隱私安全是另一個(gè)需要關(guān)注的問題。在鐘永看來，人工智能發(fā)展速度很快，面對(duì)其衍生出的復(fù)雜的安全、隱私等問題，仍需要進(jìn)一步規(guī)范，提前布局，謹(jǐn)慎應(yīng)對(duì)?！跋嚓P(guān)法律法規(guī)有滯后于行業(yè)發(fā)展的可能，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自律，用未來的眼光來看待今天所做的事情，通過技術(shù)等多種方式來解決數(shù)據(jù)泄密等問題，還需進(jìn)一步加強(qiáng)法治化進(jìn)程，在為新業(yè)態(tài)發(fā)展留足空間的前提下守住底線。”鐘永說。

清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授、中國科學(xué)院院士張鈸在最近的一次演講中闡明，人類需要取得某些共識(shí)，加強(qiáng)對(duì)人工智能的道德倫理監(jiān)管，以規(guī)避人工智能發(fā)展過程中可能會(huì)出現(xiàn)的對(duì)人類不利的潛在危險(xiǎn)因素，同時(shí)確保其應(yīng)用過程中的合規(guī)性和公正性。

除此之外，張鈸院士還強(qiáng)調(diào)了人工智能的透明度和可解釋性問題。他認(rèn)為，我們需要加強(qiáng)對(duì)AI決策機(jī)制和算法的研究以提高人工智能技術(shù)的可信度、接受度、透明度和可解釋性。這有助于消除公眾對(duì)人工智能的疑慮和擔(dān)憂，促進(jìn)人工智能與社會(huì)的和諧共生。

《中國教育報(bào)》2024年05月07日第4版