時間:2022-10-02 10:37:56
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了一篇人工智能時代的課堂教學研究范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
隨著數(shù)據(jù)、算力和算法的不斷積累和進步,以此為基礎的人工智能終于踏上了《奇點臨近》的加速進程,其重要意義之一便在于它有可能回應“喬布斯之問”,給教育帶來廣泛而深刻的影響。就教學領域而言,它必將在教學目標、教學過程和教學組織形式等方面形成相應的改變。
1人工智能時代教學要促進學生個性和潛能發(fā)展
在對人工智能當前及未來的描述中,人們總含有一絲揮之不去的隱憂。例如,它的計算速度比人快,它的反應比人準確,它控制的機器也比人力量大。如果人工智能在各方面都超越了人類,那人類還有什么存在價值?人類是否會被取代?我們該怎么辦?在現(xiàn)有所及的研究中,人們終于發(fā)現(xiàn)人工智能也有不如我們的地方,那就是人類的想象力、創(chuàng)造力和蘊含有情感、態(tài)度的價值觀。想象力也被稱為虛構能力,它仿佛是屬于神的能力,赫拉利認為正是擁有它,人類才從智人發(fā)展到神人。[1]創(chuàng)造力的本質(zhì)是從無到有,它并不能依靠純粹的邏輯理性,而更多地注重非邏輯理性,即邏輯思維的中斷與跳躍。人工智能植根于相關數(shù)據(jù)、算力和算法的動態(tài)組合,它嚴格遵循的是邏輯理性,始終是從現(xiàn)實到現(xiàn)實,中間不能出現(xiàn)任何缺省環(huán)節(jié);而人類恰恰擁有立足現(xiàn)實但又超越現(xiàn)實的潛能,其主要表現(xiàn)便是想象力、創(chuàng)造力和價值觀。這是人類與人工智能的區(qū)別,也是人類未來的根本優(yōu)勢。所以,從解決人類隱憂的根本之道考慮,我們對學生的教學目標應立足于發(fā)展個性,激發(fā)潛能,這是與工業(yè)時代主張同質(zhì)化、整齊化和強調(diào)現(xiàn)實知識技能重現(xiàn)為教學目標的最大不同。人工智能時代迫使我們對教學目標提出了新要求,也提供了實現(xiàn)的可能性。利用人工智能的數(shù)據(jù)挖掘技術,教師不僅能對學生現(xiàn)有的學習水平、認知能力、學習風格有充分了解,還可以運用數(shù)據(jù)建模技術,發(fā)現(xiàn)學生學習結果與學習內(nèi)容、學習資源、教學行為等變量之間的相關關系,預測學生未來的學習趨勢及各項潛能可能達到的水平,從而將教學目標精準地定位在他們的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。值得注意的是,我們并不能忽視教師在確定和實現(xiàn)教學目標過程中的重要作用。人工智能總是經(jīng)由現(xiàn)實數(shù)據(jù)和邏輯理性作出分析和判斷,但人的個性和潛能很多是非理性的,并具有超越性。教師可以參考人工智能提供的現(xiàn)實信息,更要運用“人對人”的整體感悟和期望判斷為教學提供合理目標,體現(xiàn)教師“教”的能動性。人的個性和潛能是超越機器的,我們不能完全指望由機器來確定和實現(xiàn)關于人的全部教學目標。
2人工智能助力教學的基本過程
人工智能助力教學的基本過程體現(xiàn)了個性化定制教學的思路。學生個性既是教學的出發(fā)點也是教學的歸宿,正所謂“天命之謂性,率性之謂道,修道之謂教”。教學既是率性而為,又回歸人的本性。人工智能基于不同類型的動態(tài)學習數(shù)據(jù),可分析、計算每個學習者的學習心理與外在生理、行為表征,刻畫出立體化、可視化的學習者肖像,從而為不同學生的個性化學習以及教師的教學提供精準服務。首先,在教學目標初步確定后,精選教學內(nèi)容。教師根據(jù)已有課程的結構化數(shù)據(jù)、其他相關學科數(shù)據(jù)、與真實情境的聯(lián)系數(shù)據(jù)、該課程前沿信息、多年來積累的同階學生學習重難點數(shù)據(jù),利用知識計算引擎技術,從大量無序信息中篩選出真正有利于學生個性和潛能發(fā)展的知識,排除無關信息的干擾。利用知識表征分層提取技術,尋找知識之間的聯(lián)結點以及它們與人發(fā)展之間的特定關系,確定教學內(nèi)容的層級和次序,明確每次教學的重難點。教師在確定全班教學內(nèi)容的大致范圍和主要內(nèi)容后,再根據(jù)每位學習者以往學習內(nèi)容和表現(xiàn)水平數(shù)據(jù),精確定制各人的學習內(nèi)容,以適合不同學生的發(fā)展需要。其次,設計學習路徑和教學情境。人工智能的不斷發(fā)展,逐步會出現(xiàn)萬物互聯(lián)的情形。人工智能可以從學生使用的移動設備、網(wǎng)絡社交平臺、已有學習成果、他人對學生的評價等處獲得信息,進而分析了解每一位學生的認知水平、偏好、思維方式、學習習慣和元認知能力,結合教學內(nèi)容以及一定的學習理論模型,設計出適合每一位學習者的具體學習路徑,包括學習內(nèi)容的數(shù)量、難易程度、呈現(xiàn)方式、預計學習時間和評價方式等。再次,教學過程中的反饋與調(diào)整。人工智能可以隨時反饋學生的學習結果,使得學習不斷得到強化和調(diào)整。它就像一位不知疲倦的智能教師,隨時給學生以指導。通過捕捉學生學習過程中的生理表征,了解他們學力有余或?qū)W力不足、學習興奮或?qū)W習沮喪、精力充沛或疲勞困倦,教師可以及時調(diào)整教學目標,改變教學內(nèi)容,制訂新的學習路徑和情境。這是以往教師單憑自己的人力無法做到的,這也是教學能真正成為促進學生個性化學習的根本保障。最后,保存教學數(shù)據(jù)。整個教學過程都將被完整記錄,并保存到數(shù)據(jù)庫中。其主要內(nèi)容包括教師對每一位學生的指導、人工智能的分析判斷數(shù)據(jù)、每一個學生教學預期與實際達成效果的數(shù)據(jù)、學生個體與群體的差異數(shù)據(jù)等。在后續(xù)的教學中,這些數(shù)據(jù)將整合進學生個體和群體的教學設計理論模型中,實際參與到教學目標、教學過程、教學評價等的規(guī)劃中,為教師的教和學生的學提供決策依據(jù)和參考。人工智能助力教學是一個連續(xù)循環(huán)、持續(xù)改進、不斷生成的過程,同時也是學生個體和群體教學數(shù)據(jù)庫逐漸積累和豐富完善的過程。
3班級授課制在一定時期內(nèi)還將長期存在
人工智能時代為個性化定制教學提供了必要條件。它不但能隨時識別、了解學生的“材”,而且還能提出系統(tǒng)的適應個人學習的“教”的支撐,這對長期以來以同質(zhì)化教學為主的班級授課制帶來挑戰(zhàn)。但我們在一定時期內(nèi)并不能簡單廢除班級授課制。早在公元1世紀上半葉,教育學家昆體良不僅從理論上論證了班級授課制的優(yōu)越性,他自己還嘗試實踐過這種模式。中世紀后期,烏克蘭兄弟會學校和其他一些學校出現(xiàn)了班級授課制萌芽,并積累了一定的教學組織經(jīng)驗,夸美紐斯以此為基礎,在《大教學論》中正式完成了對班級授課制的理論建構。班級授課制適應了近代工業(yè)革命對大量人才的需求,促進了當時社會的發(fā)展,因而是教育史上的一大進步。直到今天,雖然社會背景已發(fā)生了深刻變化,新的教學組織形式如走班制、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合教學、在家上學等不斷涌現(xiàn),但班級授課制仍是世界教育的主流。它具有兩個較為突出的優(yōu)點。第一,教學效率高。班級授課制中學生按年齡或知識程度編班分級,極大地提高了教師的利用率,實現(xiàn)了在固定時間內(nèi)培養(yǎng)大量學生的目的。人工智能時代的教育相比以往規(guī)模更大,即便有技術的支持,在保證一定質(zhì)量的前提下追求效率仍是必不可少的價值取向,這恰恰是班級授課制的優(yōu)勢。第二,有利于學生的社會性學習。主要在兩個層面上進行:一是在互動層面上,不同學習者之間的互動以及與比他們知識更豐富的人之間的互動,互動可以促進學習;二是在共同體層面上,班級成員可以通過互動達成一個學習共同體,進而獲得歸屬感和榮譽感,增加學習動力,個別教學顯然缺乏這種機制。班級授課制并不與個性化定制教學沖突。有學者甚至認為在班級授課制中還能更好地實行個性化教學,“在班級全員學習同一課題的場合,反而可以說,兒童各自形成自身個性的學習活動的可能性更大。”[2]美國學者卡羅爾也肯定過這種思路的可行性:“個性化教育是在學習者個性特征與學習環(huán)境之間努力達到的一種平衡,也就是說,它是學習者個性特征與所學知識、概念、行為方式、學習環(huán)境、激勵系統(tǒng)及習得性技能之間的一種合理匹配,而且是一種連續(xù)的過程。”[3]這種思路實則是對傳統(tǒng)班級授課制的改良,它是在現(xiàn)代技術的幫助下,結合心理學、腦科學以及其他學科對學生的研究成果,針對學生自身特點所采取的一種更為適宜的集體教學組織形式。
參考文獻
[1](以色列)尤瓦爾·赫拉利.人類簡史[M].北京:中信出版社,2014:12.
[2](日)佐藤正夫,著.鐘啟泉,譯.教學原理[M].北京:教育科學出版社,2001:8.
作者:鐘海燕 單位:湖南師范大學附屬濱江學校