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余胜泉:未来教育时代——教师+人工智能
更新:2018-6-4 19:20:21        来源:中关村互联网教育创新中心        访问次数:

面对人工智能的应有之态:不高估,也不低看

人工智能发展的迅猛之势,引发了人们的热议。人工智能能否取代现代人成为人们关注的焦点。有人忧虑:人类会不会被取代?有人担心AI是个危险的潘多拉魔盒。早在1993年,计算机科学家弗农·维格就提出了奇点概念,即人工智能驱动的计算机或机器人能够重新设计和改进自身,或者设计出比自己更先进的人工智能。不可避免的是,这将导致人工智能的发展远超出人类的智力、理解力和控制力,这也是温格所说的人类时代的终结。最近,史蒂芬·霍金和斯图尔特·罗素、马斯克、泰格马克和弗兰克·威尔齐克等科学家也警告,AI的潜在缺点是太聪明了。2001年开始的“60年代的太空漫游”,80年代的“终结者”系列,到最近的“超越”等影片,都描绘了一个由异常人工智能控制的反乌托邦世界。

美国杂志《纽约客》2017年10月封面刊登了一组机器人图,引起人们的讨论。该图名为《黑暗工厂》,描述的是工厂里一群机器人在上班,而人在路边乞讨,暗示机器人统治了人的世界。

最近,BBC基于牛津大学卡尔·佛雷和米歇尔·奥斯本的数据系统分析了365种职业在未来的“被淘汰率”,结果显示,电话推销员为99.0%,打字员为98.5%,会计为97.6%,保险业务员为97.0%,银行职员为96.8%等,这些职业被替代率均在百分之九十以上。其他职业,如艺术家为3.8%,音乐家为4.5%,科学家为6.2%,律师、法官为3.5%,牙医、理疗师为2.1%,建筑师为1.8%等,这些职业被取代率很低,尤其是教师职业的被取代率只有0.4%。

据此研究,如果从事的工作包含以下三类技能,被机器人取代的可能性会非常小:(1)社交能力、协商能力以及人情练达的艺术;(2)同情心,以及对他人真心实意的扶助和关切;(3)创意和审美。但是如果所从事的工作具有如下特征:(1)无需天赋,经由简单训练即可掌握技能;(2)大量的重复性劳动,上班无需动脑,只需熟练而已;(3)工作空间狭小,坐在格子间里,不闻天下事等,被机器人取代的可能性会非常大。

教育领域也有人工智能挑战教师的鲜活案例。比如,美国佐治亚州理工大学计算机科学教授艾休克·戈尔用人工智能回答MOOC课程问题。他将名为吉尔·沃特森的机器人(一款基于IBM沃森技术的聊天机器人)安排做助教,为学生授课5个月,期间没有任何学生发现问题。这一聊天机器人回答问题能力非常强,学生甚至没有注意到课程助教是个机器人。虽然BBC预测老师被取代的概率是0.4%,但实际上教师的很多工作会被人工智能所取代。

当然,对于人工智能,我们不要过分高估也不要过分低看,就像雷·克种福德所言,“科技不能取代教师,但是使用科技的教师却能取代不使用科技的教师。”同理,人工智能不会取代教师,但是使用人工智能的教师会取代不使用人工智能的教师。

综上所述,人工智能对教育的影响,我们既不要高估——短期它不会对教育产生实质性影响,又不要低看人工智能叠加其它技术,如叠加大数据、互联网、增强现实后的影响,这些技术经过长时间的进化后,会实质性地改变教育体系。所以,我们要秉承理性态度看待人工智能的教育影响。

迈向教师与人工智能协作的未来教育时代

未来的教育将进入教师与人工智能协作共存的时代,教师与人工智能将发挥各自的优势,协同实现个性化教育、包容的教育、公平的教育与终身的教育,促进人的全面发展。

一方面,教育中的人工智能能够让教育知识、心理知识和社会知识等以精确的方式呈现。那些看不见的隐性学习过程,可以通过人工智能加以显现。在基于人工智能精确了解学生数据的前提下,未来教育将由教师和人工智能共同为学生提供权威的学习支撑、精准的学习内容和学习活动,实现多元的教育服务供给。在此基础上,学生将得到全面和有针对性的发展,个性化教育将从理想变成现实,焕发出强大的生命力。

另一方面,人工智能教师能够连接正式学习与非正式学习环境,教育将更开放,泛在学习会逐渐成为基本形态。学习不仅发生在课堂上,也发生在日常生活中;知识不仅来源于学校老师,也来源于无处不在的人工智能教师。人们通过无处不在的终端连接智能化的知识网络和人际网络,实现人人、时时、处处可学的终身学习。

人工智能支持下的未来教师角色将发生极大变化,教师知识性的教学角色,将会被人工智能所取代,教师的育人角色将越来越重要,我们将迈向教师与人工智能协作的未来教育时代。

(一) 协作共存:实现人机协作的高效教学

人工智能于教师有特殊意义,可以将教师从繁琐、机械、重复的脑力工作中解脱出来,成为教师有价值的工具和伙伴:一方面,人工智能可以取代教师某项单一的技能,完成批改作业等日常工作中繁琐、机械性的工作,把老师从重复性、机械性的事务中解放出来;另一方面,人工智能会成为未来教师工作的组成部分,由人机协作完成智慧性工作。面向学生个体发展的教育服务体系,单靠教师个人很难支持。尤其是在我国,一个教师常需面对几十个学生,没有技术的支撑,想要精确了解学生的特征是很困难的,没有人工智能的支持,要想实施因人而异的个性化教学也不可能。进入人工智能时代,在全面采集、分析学生学习过程数据的基础上,人机协同既可以实现群体班级的规模化支持,也可以实现适应每个个体发展的个性化教学。

工业时代的教育是整齐划一的规模化加工,就像培育人工林一样。未来的教育是关注个体个性的发展,就像是构建生态圈,其中有参天大树,有小草,有各种各样的动植物,各得其所、相互支撑。流水线式的应试教育,最终把学生变成同质的人,即变成应试能力强的人。我们要抛弃这种单一性的教育,因为学生是多元的。未来教育要从培育人工林到培育生态系统。构建生态系统,要求教师关注每个个体之间相互竞争、相互依赖的关系,关注生态圈里每个个体的需求,关注学生的个性、培养学生个性、促进学生发展个性。要实现这些目标,如果没有人工智能代表的外部智力支撑,单靠教师是很难实现的。

因此,未来教师是人类教师与人工智能教师共同协作承担教学任务。两者各自发挥优势,在教学中承担角色。

(二) 独特价值:核心素养导向的人才培养

未来教育需要转变学生获取知识的方式,教师知识性讲授功能会被人工智能所取代,教师的主要工作是培育学生能力。教师需要精心设计问题、设计学习资源、设计学习工具、设计学习活动、设计学习评价。学生在教师的陪伴下,通过解决问题进行学习、获得知识、学会自主学习、独立思考、协作协同、知识迁移和运用,从而发展综合素质与综合能力。教师的陪伴、组织、督促、检查,对学生自主学习非常重要。今后的学习形态一定是学生线上学习,实践领域问题解决导向的项目学习,教师线下的督促、管理、陪伴三位一体的形态,而不是以课堂讲授为主的单一形态。

然而,人工智能仍无法取代人类。人与机器之间有几大差异:一,人发现问题,机器解决问题。所以教育在培养学生解决问题能力外,应重点培养学生发现问题的能力。二,机器不具备社会属性。计算机与人交流大都是提前准备虚拟答案,没有主动的社会交往能力。三,机器不具备心理属性。不会开心,也不会郁闷。所以同机器相比,教师更应看重自身作为人的独特价值,提高学生的社会价值、心理价值和利用全球化资源的能力,承担起培养学生创造未来,而不是进入未来的社会责任。

赵勇教授认为,教育有两种思维方式:一种是看学生缺什么,另外一种是看学生有什么。看学生缺什么的思维方式,指的是按照外部标准,决定每个人应该掌握多少知识,即学生缺什么就给他补什么。比如,缺数学知识,教师就教数学知识,这是一种缺陷式的教育模式。这也是现在的教育模式。而看学生有什么的思维方式,首先承认学生是一个人,看学生现在有什么特质,然后教师帮忙发掘。这是两种不同的教学方式。传统教育压抑学生个性,在智能机器时代,我们要转变教育方式,解放学生个性,让每个人都可以发挥潜力。

未来的教育,要从面向知识体系的传授,转向面向核心素养的培养,学生的创造能力、审美能力、协作能力、知识的情境化/社会化运用能力是人类教师所应关注的核心和重点。

人工智能时代的教育,需要培养学生的核心素养,教师的责任不是灌输知识,而是帮助学生成长,成为人生导师或者心理咨询师,帮助学生发现优点,实现人生价值。今后教师的工作形态一定不以教书为重。人工智能时代教师的核心价值,不是专业知识、学科知识和专业技能的发展,而是教师的人文底蕴、责任担当、国家认同、跨文化交往、审美等核心素养的培养。教师不再是传统意义上的信息和知识的灌输者,不再是传授技艺的教练,也不是只为生存或作为养家糊口的职业教书匠,而是学生的人生精神导师,是培养学生智慧、帮助学生成才、启迪学生心智的智者。

(三) 专业分工:教师职能向两个方向分化

未来个性化教育体系强调促进学生的全面发展,对教师提出了更高要求。未来教师队伍会向两个方向分化:一是人工智能支持下的全能型教师,即教师既要为每个个体提供个性化支持,又要为带有生态性质的群体提供支持,这就要求他们既要掌握学科知识,又要掌握教学法知识、技术知识,掌握认知、脑科学发展、儿童身心健康相关知识,还要了解各种社会属性,具有领导力和社会协作能力,这是一般教师难以胜任。但有了人工智能的支持,能够对儿童的身心健康和全面发展负责的全能性教师是可能存在的。二是专业型教师。未来教师会出现精细的、个性化分工。让每位老师成为全能大师不太可能,但部分教师可以在某一方面做到极致。未来将会有专门做练习辅导的老师、做项目设计的老师、疏解学生心理问题的老师、授课老师、做教学设计的老师等。教师角色分工越来越细,就像拍电影一样,有编剧、演员、导演、摄像、后期制作。所以,教师需要善于基于大规模的社会化协同开展教育服务。

随着未来教师角色和职能的转变,未来课程也将发生改变。跨多个领域的综合性课程,期望老师独自完成是不切实际的,必须辅以教师间协同、教师与人工智能协同环境结构的支持。今后,一门课可能由多位教师负责,其中有学科专家、教学设计师、知识传递者、活动设计者,人工智能助教或其它角色。

不妨预测一下,未来课程的设计和教授是由人工智能教师和其他学科教师共同完成的,甚至高校、企业等人工智能相关的优质资源也可能进入课堂。学科、班级和学校的边界将逐渐被打破,互联网的万物互联改变了社会组织机构及大规模的社会化系统,未来课程要基于跨学校边界的社会化协同分工完成教育服务。

(四) 未来之路:人机结合的制度体系与思维体系

人工智能变革教育,首先体现的是各种智能化的教育装备和智慧化的教育环境,其次是嵌入人工智能服务的教育业务流程与制度,最后是人机结合的思维模式的转型。

人工智能可以快速迭代发展,但教育制度、教师的知识结构、教师教学习惯、教师观念的转变是漫长的、痛苦的过程。新的教育体系的构建,必然需要经历艰辛的过程。要充分发挥人工智能的作用,就要突破原来的制度,将人工智能服务嵌入业务流程中,创造新的范式、新的流程、新的结构、新的业务形态,来服务于我们的教育,产生新的教育。

人工智能时代,还要善于运用人机结合的思维方式。当前,数据、信息和知识正加速膨胀,与每个人的学习时间、认知能力的落差越来越大。大数据时代下复杂社会的生存,呼唤着人机结合的教育智能,我们借助智能设备而生存的时代已经到来。运用人机结合的思维方式,教育才能既实现大规模覆盖,又实现与个人能力相匹配的个性化发展。我们要利用外部工具或者智能设备发展自己的智慧,认知外包将成为常态。人机结合的思维体系是我们未来思维方式重要的转变方向。人的智力是有限的,加上手机、电脑、人工智能后,我们能处理信息和数据的总量,应对突发事件的能力将会大幅度提高。人与电脑的结合可以突破人类个体认知的极限,使得我们能够驾驭超越个体认知极限的复杂情境,能够处理超越个人认知能力的海量信息,能够应对超越个体认知能力极限快速的变化。

[基金]教育部哲学社会科学研究重大课题“‘互联网+’教育体系研究”(16JZD043)

文章来源:《开放教育研究》2018年第1期 余胜泉 文

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