于海波 :人工智能教育的价值困境与突破路径

作者:发布时间:2020-08-02

“人工智能”(Artificial Intelligence:AI)作为专业术语最早于1956年被提出,但显然当时的人们无法预见到人工智能会对人类社会带来怎样深刻而广泛的影响。


近年来,随着计算机科学、算法科学、认知科学的快速发展,人工智能概念便以更加震撼的姿态重新进入人们的视野。人们真切地预感到人工智能将会给人类社会的诸多领域带来翻天覆地的变化,各领域的专家们在不断深化人工智能本身研究的同时,开始思考人工智能在相关领域的应用问题,于是,“人工智能+X”概念被人们提出,如“人工智能+工业”“人工智能+医疗”“人工智能+农业”“人工智能+交通”“人工智能+教育”等,不一而足。人们希望借助人工智能的深度学习、数据挖掘、专家系统等功能来弥补、完善、优化目前的工作。而由“人工智能+教育”发展而来的人工智能教育或者是教育人工智能,便是其中一种积极的探索。理想而言,人工智能教育就是在人工智能技术推动下形成的,在观念、组织、方式、资源等诸多方面发生整体性“跃迁”的一种新的教育形态。


对于人工智能教育,目前理论界和实践界褒贬不一。有人认为未来教育中人工智能会逐渐取代教育,未来的学校将会随之消失,当然也就不存在教师职业了,于是还有人在预测学校将会在什么时候消失。甚至有学者认为,人工智能将改变一切,“用一种人类绝不可能的方法殖民并改变整个太阳系、银河系和剩下的宇宙”。与此相反,一些学者认为人工智能教育并没有听起来那么炫,它不大可能支持复杂学习和高阶能力的培养,对于需要通过对话、交流、示范等方式培养学生情感、价值观等素养的教育,人工智能就更无能为力了。人工智能教育本质还是教育,那就要超越技术理性,回归教育本质。也有学者的观点比较辩证,同时关注了人工智能教育的优势和局限性。


总体来看,人工智能教育的价值、样态虽得到了广泛的讨论,但视角繁杂、观点不一,甚至有的判断是建立在还没有对人工智能和人工智能教育全面、充分了解的基础之上,观点不免偏颇。


因此,合理重估人工智能教育的价值、认知人工智能教育发展的现状、预测人工智能教育的走向,须首先进行方法论上的反思,厘清未来人工智能时代对人的要求与当下社会对人的要求的差别,理想的人工智能教育与现实的人工教育的差别,将来的人工智能教育的可能与局限,以及未来的人工智能教育与人合作的必要性和可能性。如此,有助于我们历史、辩证、多视角地理解人工智能教育的历史之源、当下之境、未来之势和顺应之策。



一、人工智能教育的价值审视


无疑,学校教育是一个复杂的系统,其构成包括教育者、被教育者、教育目标、教育内容、教育环境、教育资源、教育技术等要素,任何一个要素都对整个系统起到支撑和约束的作用。这提醒我们,首先,分析教育要素的价值须放在教育系统的价值“参考系”中进行,偏离了教育的指向,要素的价值便无从谈起;其次,没有一成不变的教育,教育作为社会大系统的一个子系统随着人类社会的进步在不断发展当中,因此考察包括教育技术在内的教育要素的价值时,不能脱离教育发展的阶段;再次,系统科学启示我们,教育系统诸要素的作用并非完全一样,不同时期、语境、目的下,要素可能会分化为关键要素和一般要素,而关键要素会起到“牵一发而动全身”的作用,其“突变”可能会带来教育系统的剧烈甚至是质的变化;最后,教育关键要素的突变到教育系统的质变并非是自然而然的被动过程,这需要各要素及要素之间的作用机制发生相应的变化,进而推动整个系统的升级。鉴于此,对于人工智能教育,我们须放下简单的好与坏的判断,转而尝试在更大视野下进行精准分析。


1.大历史框架下人工智能教育的价值确认


纵观人类教育技术的发展历程,笔者认为教育技术大概已经经历或将要迎来包括内容承载技术、信息沟通技术、虚拟现实技术、智能决策技术和仿人指导技术等五个阶段。在教育技术发展的坐标轴上,目前我们大约位于虚拟现实技术向智能决策技术转换的时期。而教育技术奔腾向前的表象下自然是教育技术深层矛盾的暗流涌动,这些深层矛盾主要体现在“通用—专门”“物质—智能”“孤立—整合”三个方面。


首先,“通用—专门”。以往的教育技术多数是对通用教育技术的移植,专门性不强。但随着教育活动的精细化、特异化、差异化,人们对教育技术的专门性要求也越来越高,简单借用通用技术已经无法满足教育需要。比如,时下新型冠状病毒肆虐,为了控制疫病蔓延,大中小学纷纷推迟开学,但“停课不停学”,很多教学活动被搬到网上进行,其中有一款会议软件“钉钉”被广泛使用。为了适应教学需要,“钉钉”软件专门进行了适应性升级,再比如,教学白板系统,目前已经深度定制教育功能,使得很多专业的教学需求得到了很好的满足。


其次,“物质—智能”。从历史来看,教育技术从来都离不开硬件的支持,并且硬件的科技含量越来越高。但随着硬件的不断升级,其智能功能却越来越受关注,或者说现在的硬件很多时候是为了智能功能的实现才有了存在的必要。也可以说,硬件越来越聪明了。一旦随着教育技术进入“智能决策”乃至“仿人指导”阶段,教育技术的硬件就成了智能的载体,而智能才是教育技术的核心。


再次,“孤立—整合”。随着教育和教育技术的发展,教育技术的存在和使用方式在慢慢发生变化。从早期的粉笔、黑板,到后来的电视、多媒体,再到现在的网络、智慧课堂,还有未来的人工智能助教、人工智能教师,在这一过程中教育技术与其他教育要素,以及教育技术之间的粘合度、配合度、融合度越来越高。就教学而言,一方面,过去教育技术作为工具价值无涉,只是供教学活动选用而已,但随着教育技术的发展,教育技术带来了越来越多的价值选项,不同的教育技术的选择和使用意味着教学理念、教学模式和教学策略的差别。教育技术的能动性越来越强。另一方面,教学活动中的各种教育技术的协同度也要求越来越高。比如,智慧课堂背景下,多媒体、智能软件、仪器设备、板书板画需要很好地协同才能达到教学要求。总体而言,人工智能教育处在教育技术由通用到专门、由物质到智能、由孤立到整合转换、升级的节点上,一个崭新的时代已经初露端倪。


“人工智能”(Artificial Intelligence:AI)作为专业术语最早于1956年被提出,但显然当时的人们无法预见到人工智能会对人类社会带来怎样深刻而广泛的影响。


近年来,随着计算机科学、算法科学、认知科学的快速发展,人工智能概念便以更加震撼的姿态重新进入人们的视野。人们真切地预感到人工智能将会给人类社会的诸多领域带来翻天覆地的变化,各领域的专家们在不断深化人工智能本身研究的同时,开始思考人工智能在相关领域的应用问题,于是,“人工智能+X”概念被人们提出,如“人工智能+工业”“人工智能+医疗”“人工智能+农业”“人工智能+交通”“人工智能+教育”等,不一而足。人们希望借助人工智能的深度学习、数据挖掘、专家系统等功能来弥补、完善、优化目前的工作。而由“人工智能+教育”发展而来的人工智能教育或者是教育人工智能,便是其中一种积极的探索。理想而言,人工智能教育就是在人工智能技术推动下形成的,在观念、组织、方式、资源等诸多方面发生整体性“跃迁”的一种新的教育形态。


对于人工智能教育,目前理论界和实践界褒贬不一。有人认为未来教育中人工智能会逐渐取代教育,未来的学校将会随之消失,当然也就不存在教师职业了,于是还有人在预测学校将会在什么时候消失。甚至有学者认为,人工智能将改变一切,“用一种人类绝不可能的方法殖民并改变整个太阳系、银河系和剩下的宇宙”。与此相反,一些学者认为人工智能教育并没有听起来那么炫,它不大可能支持复杂学习和高阶能力的培养,对于需要通过对话、交流、示范等方式培养学生情感、价值观等素养的教育,人工智能就更无能为力了。人工智能教育本质还是教育,那就要超越技术理性,回归教育本质。也有学者的观点比较辩证,同时关注了人工智能教育的优势和局限性。


总体来看,人工智能教育的价值、样态虽得到了广泛的讨论,但视角繁杂、观点不一,甚至有的判断是建立在还没有对人工智能和人工智能教育全面、充分了解的基础之上,观点不免偏颇。


因此,合理重估人工智能教育的价值、认知人工智能教育发展的现状、预测人工智能教育的走向,须首先进行方法论上的反思,厘清未来人工智能时代对人的要求与当下社会对人的要求的差别,理想的人工智能教育与现实的人工教育的差别,将来的人工智能教育的可能与局限,以及未来的人工智能教育与人合作的必要性和可能性。如此,有助于我们历史、辩证、多视角地理解人工智能教育的历史之源、当下之境、未来之势和顺应之策。



一、人工智能教育的价值审视


无疑,学校教育是一个复杂的系统,其构成包括教育者、被教育者、教育目标、教育内容、教育环境、教育资源、教育技术等要素,任何一个要素都对整个系统起到支撑和约束的作用。这提醒我们,首先,分析教育要素的价值须放在教育系统的价值“参考系”中进行,偏离了教育的指向,要素的价值便无从谈起;其次,没有一成不变的教育,教育作为社会大系统的一个子系统随着人类社会的进步在不断发展当中,因此考察包括教育技术在内的教育要素的价值时,不能脱离教育发展的阶段;再次,系统科学启示我们,教育系统诸要素的作用并非完全一样,不同时期、语境、目的下,要素可能会分化为关键要素和一般要素,而关键要素会起到“牵一发而动全身”的作用,其“突变”可能会带来教育系统的剧烈甚至是质的变化;最后,教育关键要素的突变到教育系统的质变并非是自然而然的被动过程,这需要各要素及要素之间的作用机制发生相应的变化,进而推动整个系统的升级。鉴于此,对于人工智能教育,我们须放下简单的好与坏的判断,转而尝试在更大视野下进行精准分析。


1.大历史框架下人工智能教育的价值确认


纵观人类教育技术的发展历程,笔者认为教育技术大概已经经历或将要迎来包括内容承载技术、信息沟通技术、虚拟现实技术、智能决策技术和仿人指导技术等五个阶段。在教育技术发展的坐标轴上,目前我们大约位于虚拟现实技术向智能决策技术转换的时期。而教育技术奔腾向前的表象下自然是教育技术深层矛盾的暗流涌动,这些深层矛盾主要体现在“通用—专门”“物质—智能”“孤立—整合”三个方面。


首先,“通用—专门”。以往的教育技术多数是对通用教育技术的移植,专门性不强。但随着教育活动的精细化、特异化、差异化,人们对教育技术的专门性要求也越来越高,简单借用通用技术已经无法满足教育需要。比如,时下新型冠状病毒肆虐,为了控制疫病蔓延,大中小学纷纷推迟开学,但“停课不停学”,很多教学活动被搬到网上进行,其中有一款会议软件“钉钉”被广泛使用。为了适应教学需要,“钉钉”软件专门进行了适应性升级,再比如,教学白板系统,目前已经深度定制教育功能,使得很多专业的教学需求得到了很好的满足。


其次,“物质—智能”。从历史来看,教育技术从来都离不开硬件的支持,并且硬件的科技含量越来越高。但随着硬件的不断升级,其智能功能却越来越受关注,或者说现在的硬件很多时候是为了智能功能的实现才有了存在的必要。也可以说,硬件越来越聪明了。一旦随着教育技术进入“智能决策”乃至“仿人指导”阶段,教育技术的硬件就成了智能的载体,而智能才是教育技术的核心。


再次,“孤立—整合”。随着教育和教育技术的发展,教育技术的存在和使用方式在慢慢发生变化。从早期的粉笔、黑板,到后来的电视、多媒体,再到现在的网络、智慧课堂,还有未来的人工智能助教、人工智能教师,在这一过程中教育技术与其他教育要素,以及教育技术之间的粘合度、配合度、融合度越来越高。就教学而言,一方面,过去教育技术作为工具价值无涉,只是供教学活动选用而已,但随着教育技术的发展,教育技术带来了越来越多的价值选项,不同的教育技术的选择和使用意味着教学理念、教学模式和教学策略的差别。教育技术的能动性越来越强。另一方面,教学活动中的各种教育技术的协同度也要求越来越高。比如,智慧课堂背景下,多媒体、智能软件、仪器设备、板书板画需要很好地协同才能达到教学要求。总体而言,人工智能教育处在教育技术由通用到专门、由物质到智能、由孤立到整合转换、升级的节点上,一个崭新的时代已经初露端倪。


3.人工智能教育落地需要模式革新


人工智能带给教育理论、观念和实践的震撼和变革是立体、系统、全方位的,这是技术发展的趋势,也是教育发展的方向。但具体到仍处于人工智能教育发展初级阶段的我们,如何将这些趋势性的理想逐步转变为现实性的成果,是一个值得深思的问题。正如本文一再强调的,人工智能教育的发展是一个系统工程,在不同层次和类型上须采取不同的应对策略进行整体性改革,也即进行结构性的推进。概括来看,我们可以从教育管理模式、课堂教学模式和教师发展模式三个方面的优化和升级切入。


首先,教育管理模式。教学管理的方式和水平,是教育质量的重要指标,也是影响教育发展的重要推动因素。在教育管理中如何实现科学、公平、高效是教育管理者的重要追求,但受管理者的观念、知识、能力等方面的限制,教育管理水平的提升容易遇到瓶颈。而人工智能的引入将有效弥补其不足,使得教育管理中大数据采集、分析和挖掘的能力与效率得到极大提高。


“人工智能将使教育管理更具前瞻性,促成教育管理的数据化、透明化和管理理性,重构教育管理监督与纠偏体系。”未来的教育管理将是人与人工智能优势互补、密切合作的时代。在教育管理活动中的数据收集、因果分析、模型建构、趋势预判等任务可以交给人工智能,而对于宏观规划、灵活处理、人性管理等内容则留给人力来完成。在教育管理活动中人工智能与人的工作看似独立并行,实则是互为基础、相互促进的。未来人工智能的算法、逻辑、指标需要人来设定,没有人的人工智能只能是弱智,甚至是无智的人工智能。同时,人的科学规划、决策、干预,也会越来越依赖人工智能的辅助,没有人工智能的人其视野、思路、办法都会大受影响。


其次,课堂教学模式。目前来看,人工智能教育对传统教育影响最大的是课堂教学。


人工智能教育给课堂教学带来三个重要冲击:一是师生关系。以往课堂教学中,不管教师是课堂的“主宰”也好,“平等的首席”也好,教师的教者、启发者、引领者的角色是确定的。但人工智能引入课堂以后,因其“智能”的特点俨然成为有别于教师和学生的新的主体,课堂教学中的“双边关系”将演变成“三角关系”。


二是课堂边界。以往的课堂教学主要是在教室中进行的,课堂内外的边界很清晰,但随着人工智能教育的引入,课堂的空间边界被瞬间冲垮,教学可以根据需要随时在课堂内与课堂外、现实世界与虚拟世界之间切换和穿梭。


三是资源配置。以往学校的教学资源存在固化现象,不管是教的资源还是学的资源,获取渠道、使用权限、开放时间都有阶层固化的问题,但随着人工智能教育的引入,固化的资源被去魅、去科层,资源获取、利用变得更加平面化、灵活化和低成本化,从而也导致去权威化。


如上冲击,深深撼动了传统教学模式的根基,但这种撼动有助于传统教学模式的升级,而这种升级更有利于因材施教、差异教学和教学生成。对于人工智能教育视野下的课堂教学模式重构,梳理教育技术发展不同时期的课堂教学模式对我们有重要启示。


在内容承载技术迅猛发展的时期,为了解决农村教学困难问题,我国教育工作者提出了“电视录像+现场教学”双师课堂教学模式;到了信息沟通技术时代,为了解决教学资源不足问题,我国教育工作者建构了“线上线下”双师课堂教学模式;随着人工智能教育技术的出现,为了提高课堂教学效率,我国教育工作者又在尝试“人工智能+教师”的双师课堂教学模式。这些积极探索不仅丰富了教育实践,也为未来人工智能教育视野下的课堂教学模式构建提供了启示。总而言之,人机协作、虚实结合、分层施教、分类指导应该是未来课堂教学模式的典型特征。


最后,教师发展模式。教师是教育教学活动中最关键、最积极、最鲜活的要素,教育的不均衡往往体现为教师队伍的不均衡。同样,人工智能教育时代的教师依然是教育最重要的力量和资源。人工智能教育不仅对未来教师的发展提出了新要求,同时也为教师发展提供了新的途径和手段。


其一,人工智能教育时代,“人+机”将成为引领、指导、辅助教师专业发展的新主体。作为导师的“人”和“机”可以在教育经验、知识储备、伺服时间、沟通技巧、情感交流等方面可以优势互补,协同促进教师发展。其二,人工智能教育技术将使教师专业发展的规划、跟踪、评价、反馈更科学、更全面、更及时。其三,利用人工智能教育平台,可以打破时空限制,实现教师之间跨地域、大规模、全天候的协作,教师专业提升活动将从“单兵”“单线”发展走向“团队”“网络”化发展。


来源:《湖南师范大学教育科学学报》2020年第04期