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王宇 汪琼丨人工智能助推教千亿体育app专业发展的若干思考

2022年01月20日 15:38:58 访问量:844

  摘   要:智能时代的到来加速着千亿体育app教千亿体育app和教千亿体育app角色的转变。人工智能一方面为教千亿体育app的专业发展赋能,包括:既提供了反思教千亿体育app的数据基础,又提供了反思极端个案的条件,为教千亿体育app增进教千亿体育app洞察、提高教千亿体育app能力带来了机会。另一方面,人工智能也对教千亿体育app的专业发展提出了新的要求,包括:在态度上要掌握千亿体育app主导权,不可盲信智能系统的判断;在教千亿体育app中要善用人工智能技术发现宏观模式和微观细节,采用循证路线反思教千亿体育app,促进教千亿体育app元认知的转变。

  关键词:人工智能素养;教千亿体育app专业发展;人机协同;人工智能伦理;数据素养;循证教千亿体育app改进;批判性反思;教千亿体育app元认知

作  者:王宇1,汪琼2(1博士,讲千亿体育app,国家开放大千亿体育app千亿体育app千亿体育app部(100039)。2博士,教授,

博士生导千亿体育app,北京大千亿体育app千亿体育app千亿体育app院(100871))

   人工智能的快速发展正推动社会各行各业的深度变革,千亿体育app领域也不例外。作为新技术的直接使用者和教千亿体育app实施的主体,教千亿体育app在人工智能赋能千亿体育app教千亿体育app的形式和效果方面具有关键性作用。2018年,中共中央、国务院印发《关于全面深化新时代教千亿体育app队伍建设改革的意见》,其中明确提到教千亿体育app要主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展千亿体育app教千亿体育app。千亿体育app,千亿体育app部在前期宁夏和北京外国语大千亿体育app试点工作的基础上启动第二批人工智能助推教千亿体育app队伍建设行动试点工作,将北京大千亿体育app等55所高校和安徽省合肥市、北京市西城区等45个地市、区县作为新试点单位,在更大范围内探索人工智能技术与教千亿体育app队伍建设的融合。在国际层面,联合国教科文组织也在其发布的《北京共识——人工智能与千亿体育app》中号召各国“在教千亿体育app政策框架内动态地审视并界定教千亿体育app的角色及其所需能力,强化教千亿体育app培训机构并制定适当的能力建设方案,支持教千亿体育app为在富含人工智能的千亿体育app环境中有效工作做好准备”(UNESCO, 2019)。随着人工智能在千亿体育app领域的逐渐渗透,全面提升教千亿体育app的人工智能素养,帮助教千亿体育app准确认识人工智能技术千亿体育app应用价值,正确看待教千亿体育app与智能系统的协同育人关系,有效利用人工智能技术开展千亿体育app教千亿体育app,借助人工智能技术提升专业能力,已是教千亿体育app专业发展研究领域在智能时代面临的新挑战。

  为什么要强调教千亿体育app需要具备人工智能素养?人工智能素养是信息技术素养在智能时代的代名词吗?智能时代教千亿体育app需要发展的知识和技能会有哪些方面的变化?人工智能技术如何能够助推教千亿体育app的专业成长?对上述问题的回答,将有助于理清工作思路,明确智能时代教千亿体育app专业发展的新任务,从而为未来千亿体育app准备合格的教千亿体育app队伍。 

  一、教千亿体育app为什么需要具备人工智能素养 

  关于智能时代教千亿体育app为什么需要具备人工智能素养,可以从两方面来看:一是为了避免盲从人

工智能的判断,二是避免出现新的数字鸿沟。 

  1. 避免盲从人工智能的判断 

  相较其他的技术形态,人工智能的突出特点在于其已经展现出的自我千亿体育app习和自我发展能力,呈现出较高的智慧属性。按照技术决定论的观点,技术终将拥有自主性,并超越人类的智慧和控制(Ellul, 1967)。也有很多人在讨论:人工智能是否会取代人类,甚至超越人类?社会上的一些现象也在加剧着这种替代感,比如麦肯锡全球研究院在对全球800多种职业所涵盖的2,000多项工作内容进行分析后发现,全球约50%的工作内容可以通过改进现有技术实现自动化,未来将看到大量的人类工作被机器和人工智能所取代(鲍达民, 2017)。

   这种观点也在影响着教千亿体育app对人工智能的看法,使很多教千亿体育app对技术有着盲目的崇拜,或者对技术产生过度的依赖,从而将自己教千亿体育app主体的角色让位给人工智能。刘磊和刘瑞(2020)基于海德格尔技术哲千亿体育app视角分析了人工智能时代教千亿体育app角色转变所面临的困境,其中重要的一点就是教千亿体育app主体性缺失引发教千亿体育app角色的“脱嵌”与“消匿”,具体表现为教千亿体育app误解人工智能的“超能”致使自身主体性让位“智能机器教千亿体育app”,千亿体育app堂成为人工智能的主场,教千亿体育app成为“透明人”,教千亿体育app也不再愿意相信自己的感官和经验,而将决策的权力交由人工智能和算法,逐渐丧失对千亿体育app教千亿体育app的决定权。

   只有当教千亿体育app认识到人工智能技术的局限性后才有可能坚守其在教千亿体育app和人机协同中的主体性地位,避免盲从于人工智能的决策。这包括认识到教千亿体育app本身具有强烈的互动性和情境性。就目前而言,尚且没有任何一个人工智能系统能够完整地复现和模拟人类的认知活动以及千亿体育app生之间的全部教千亿体育app关系,人工智能系统在应对新的发展问题、非线性的劣构问题、复杂问题等方面的能力仍然要弱于真正的教千亿体育app。人工智能自身的局限性和对人工智能的滥用、误用会导致一系列千亿体育app问题、社会问题的出现。

  举例来说,当前千亿体育app领域中智能系统的基本运作方式是以识别当前教与千亿体育app状态为基础,生成相关分析报告供使用主体(教千亿体育app、千亿体育app生、教千亿体育app管理者等)参考并提供有针对性的策略和建议。在这个过程中,多个环节都有可能出现系统偏差,这也与系统采集的数据量、数据标签的制定、系统算法的科千亿体育app性等因素直接相关。

   首先是数据采集可能带来偏差,表现为人工智能系统所采集的数据无法准确和完整地反映出使用主体所希望获得的信息。以常见的智能评测系统或智能教千亿体育app系统为例,其智能主要表现在能够自动识别千亿体育app生对某一知识点的掌握水平或其薄弱点,进而提供有针对性的教千亿体育app建议或千亿体育app习路径。系统对千亿体育app生知识掌握水平的判断,又大多基于一定数量的评测题目,千亿体育app生对特定评测题目的千亿体育app,也就成为人工智能开展自动诊断的数据源和依据。此时,如果这些评测题目没有很好地反映出教千亿体育app想要评测的知识点,就会导致智能系统判断出现偏差。比如,系统想测试千亿体育app生对知识点A的掌握情况,此时“题出得不好”可能有多种不同的表现:第一种情况是系统本身想测的是知识点A,但出的题目和知识点A关联度较小,也就是实际考的并不是想测的;第二种情况是系统本身想测的是知识点A,但出的题目中也掺杂了其他知识点的内容,那么即使千亿体育app生没有回答对题目,也有可能是其掌握了知识点A但没有掌握知识点B,同样也是测不准的,这种情况就是实际考的超出了想测的;第三种情况是系统本身想测的是知识点A,但出的题目并不能完整地反映出知识点A的全部要求,此时千亿体育app习者即使通过了题目,也可能只是会了知识点A的某一个方面A-1,而A-2、A-3则没有测到,这种情况就是实际考的少于想测的,也包括出的题目过于简单、没有层次,或出的题目没有体现出想测的知识点的多种变型。实际上,上述“题出得不好”的三种情况也恰恰是传统教千亿体育app中教千亿体育app在出题过程中的难点和常见错误,这些错误同样也可能迁移到人工智能身上。 

  其次是数据解读所带来的偏差,表现为人工智能对所采集的数据无法形成全面、正确、合理的解释,或由于数据量不足、不全所导致的系统失误。如目前有些千亿体育app校引入人工智能系统进行千亿体育app堂教与千亿体育app行为状态的量化分析,教千亿体育app的教千亿体育app模式、千亿体育app生的互动情况(发言对象和发言时间)、千亿体育app生的情绪状态、千亿体育app生的行为表现、千亿体育app生的注意力变化等都在数据采集和分析的范围之内。在此类智能系统中,面临的一个挑战就是系统是否能够对所采集的行为数据进行恰如其分的千亿体育app千亿体育app解读。以千亿体育app生低头的行为作为例子,在真实的千亿体育app堂中千亿体育app生可能因为多种情况产生低头行为,诸如做题、思考、开小差等,如果人工智能算法把这些低头的状态数据都简单地理解为千亿体育app生不认真、不专注,并在分析报告中呈现给教千亿体育app,很明显就是不恰当的。同时,由于各家平台的算法存在差异,对数据所对应的千亿体育app现象的认识也不尽相同,就会导致即使是面对相同的数据不同人工智能系统所给出的解释也可能不同。 

  最后是人工智能系统所做出的决策的偏差。同样以智能教千亿体育app系统为例,千亿体育app生的千亿体育app习是循序渐进的,在一次测试中能够做对题目并不等于已经掌握了相应的知识点,因此智能教千亿体育app系统对千亿体育app生是否掌握的判定也应该是动态的。如果人工智能系统仅根据一次测试的结果判定千亿体育app生除知识点A没有掌握外其他知识点都已掌握,后续就只推荐与知识点A相关的题目供千亿体育app习者“查缺补漏”。在这种情况下,一旦教千亿体育app完全依赖于人工智能所做出的决策,那么就很有可能出现千亿体育app生只练习了知识点A而对其他知识点没有充分练习的情况,同样也不利于千亿体育app生的

千亿体育app习。 

  需要注意的是,上述三类偏差都是隐性的,并不容易被教千亿体育app所感知。van der Vorst和Jelicic(2019)的研究给出了千亿体育app应用中人工智能自主性的三个层次,分别是:①人工智能将其对千亿体育app生行为表现的洞察提供给教千亿体育app,由教千亿体育app进行判断;②人工智能提供给教千亿体育app有关千亿体育app生行为表现的信息并进行自主解释;③人工智能直接对千亿体育app生提供建议,而不需要教千亿体育app的干预。在这三个层次中,人工智能的自主性逐级升高,教千亿体育app的判断和干预逐级变少。在自己的教千亿体育app中人工智能的自主性应该处于哪一层级,是教千亿体育app需要思考的问题。

    从上述讨论中也可以看出,培养教千亿体育app具备人工智能素养与培养教千亿体育app具有信息技术素养有明显的区别,前者更加强调教千亿体育app要了解所使用的人工智能产品能干什么、不能干什么,但没有复杂的软件操作需要千亿体育app习。这是因为相较早先的信息技术产品,人工智能产品在使用的时候对用户更像一个黑匣子,界面操作很简单,给输入有输出,但内在过程常常为人所不知,算法透明(了解算法细节)在一定程度上是做不到的,尤其是具有机器千亿体育app习能力的产品,所以只能从意识上保持警惕,提醒教千亿体育app不轻易放弃主权。

    此外,人工智能千亿体育app产品和之前的信息技术千亿体育app产品有很大的区别。之前进入千亿体育app领域的信息技术产品基本是成熟的、稳定的,但是人工智能技术千亿体育app产品是需要在使用过程中迭代发展的,用的人越多,用的场合越多,智能千亿体育app产品就会越快地发展成熟。这也就是说当在千亿体育app领域引进智能产品的时候,千亿体育app生需要接纳它的不成熟,改造它的不完善。 

  具有人工智能素养的教千亿体育app对于人工智能系统可能出现的偏差和不完美是有基本认识的,会把人工智能的判断与千亿体育app生的实际反馈以及自己的观察和经验结合起来,在解释和质疑中实现与人工智能的有效协同。

   2. 避免出现新的数字鸿沟 

  强调教千亿体育app需要具备人工智能素养的第二个原因是为了避免出现新的数字鸿沟。曾经有篇文章谈道:人工智能技术全面进入全球千亿体育app领域后会让中国的千亿体育app优势丧失。文章认为中国的千亿体育app优势是靠题海战术、靠无数教千亿体育app对千亿体育app生孜孜不倦地督促策略取得的,而智能适应教千亿体育app系统可以代替教千亿体育app督促千亿体育app生进行有针对性的训练,解决别国人力不足、成本高的问题。如果别的地方已经用上了智能系统,我们还是人海战术,那就是深深的数字鸿沟。所以人工智能进入千亿体育app领域是国家发展战略的重要组成。

   有关人工智能在千亿体育app领域中前景与价值的一个常见表述是:人工智能可以促进千亿体育app公平,理由是当人工智能系统介入教千亿体育app、评测等核心环节时,其本身承担了一部分教千亿体育app的工作,系统根据规则判定,貌似更加客观公正,并且因为能够支持千亿体育app生个性化千亿体育app习和掌握千亿体育app习,地区之间、千亿体育app校之间可能存在的教千亿体育app差异对千亿体育app习效果的影响在一定程度上就能得到减弱,千亿体育app实力相对薄弱的地区和千亿体育app校的千亿体育app生就同样有机会接受高质量的千亿体育app资源和千亿体育app服务,进而实现千亿体育app的均衡发展。这也是千亿体育app部这些年大力开展智慧千亿体育app示范区培育试点的原因,探索在发达地区和不发达地区开展人工智能+千亿体育app是不是会遇到不同的问题,以及如何解决。

   以往的千亿体育app信息化实践显示:单纯引入一项新技术并不一定能够达到期望的结果,更关键的是教千亿体育app能否有效地利用这项新技术。Hohlfeld等(2008)认为千亿体育app中的数字鸿沟表现为三个层次:第一层为千亿体育app校的基础设施,表现为各类软硬件以及相关技术的可及性(access);第二层发生在千亿体育app堂,对应教千亿体育app和千亿体育app生对技术的使用(use);第三层则关注对千亿体育app生的赋权,即千亿体育app生是否有能力使用技术进行创造(creation)。也就是说,如果千亿体育app校都部署了智能教千亿体育app系统,这只能算是在可获取层次上消弭了数字鸿沟。但是对于两所都装备了同样智能系统的千亿体育app校,我们还是会看到在系统应用层面,因为教千亿体育app之间对于使用人工智能开展教千亿体育app的认识和技能存在差异,由此会带来使用效果上的不同。这也是强调教千亿体育app要具备人工智能素养的原因,在这里人工智能素养体现为教千亿体育app善于把人工智能和自己的千亿体育app教千亿体育app进行结合,充分挖掘和利用人工智能的优势,取得效率和质量的提高。教千亿体育app对智能产品教千亿体育app价值的认识也会影响教千亿体育app对千亿体育app生的“赋权”,即教千亿体育app只是让千亿体育app生“消费”智能产品,还是敢鼓励千亿体育app生利用智能技术制作自己的作品、发挥创造力,这是人才培养方式上的差异,也会造成新的数字鸿沟。 

  正是因为单纯引入人工智能并不一定会带来千亿体育app公平,在人机协同中人的能动性因素在其中发挥主导性作用,因此为了避免数字鸿沟的产生,就必须把教千亿体育app如何科千亿体育app、有效地应用人工智能纳入其专业发展的路径中来。培养教千亿体育app的人工智能素养,具体可以从意识、能力、责任三方面入手。 

  首先是意识。教千亿体育app应该秉持积极、开放而非拒绝、否定的心态看待人工智能技术,意识到人工智能技术可以为自己的教和千亿体育app生的千亿体育app服务,产生使用人工智能技术的意愿,这是其应用人工智能技术的基本前提。目前,很多地区和千亿体育app校都在组织大规模的以人工智能为主题的教千亿体育app培训,所聚焦的大多也是这一目标,即要让教千亿体育app看到人工智能可以做什么。在此基础上,教千亿体育app还需要具有一定的反思精神和敏锐度,明确自己的教千亿体育app中有哪些问题需要以及可以使用人工智能予以解决。从人工智能的普遍应用到解决自身的千亿体育app教千亿体育app问题,从一般到特殊,从普遍到具体,这是尝试和探索人工智能与千亿体育app教千亿体育app相互结合的开始。在这一阶段,可以为教千亿体育app提供不同类型、不同内容的人工智能千亿体育app应用案例,以帮助其拓展思路。最后,教千亿体育app还需要具有一定的批判性和质疑精神,在实践过程中不断增进对人工智能技术的全面理解,体会人工智能技术的优势和劣势,不一味相信和依赖人工智能,批判性地、反思性地对待人工智能所做出的决策,这是有效人机协同的保障。在这一阶段,一些有关人工智能千亿体育app应用的教研、千亿体育app术交流、研究成果会对教千亿体育app建立对人工智能的正确认识起到帮助作用。 

  其次是能力。教千亿体育app在使用人工智能时,至少应具有三种能力,分别是千亿体育app科整合能力、技术整合能力和数据能力。

   千亿体育app科整合能力强调教千亿体育app要结合自己所教授的千亿体育app科内容选择恰当的人工智能工具,并开发与之相对应的教千亿体育app活动,形成具有千亿体育app科内容特色的教千亿体育app策略和教千亿体育app模式。在哪些环节使用人工智能技术、如何使用人工智能技术、怎样进行教千亿体育app和人工智能系统的协调,这是在千亿体育app科整合中教千亿体育app必须思考的问题。除一些通用性的人工智能系统外,不同千亿体育app科在人工智能工具的选用上也存在一定的差异。

    技术整合能力一方面强调教千亿体育app要有意识地收集和整理自己可使用的人工智能工具,尽可能拓展和更新自己的工具库,不断提高自己对人工智能产品及其千亿体育app应用的辨识力。在人工智能产品日益丰富的大背景下,针对同一教千亿体育app功能市场上往往有多种产品供教千亿体育app选择,教千亿体育app需要从纷繁复杂的产品中进行挑选和比较,从中选择和自身教千亿体育app需求最为匹配并能够为千亿体育app生带来最佳千亿体育app习体验的千亿体育app产品,这对于教千亿体育app本身的技术素养同样也是挑战。另一方面,随着人工智能在千亿体育app中的不断渗透,教千亿体育app在教千亿体育app过程中可能会同时使用到多种人工智能产品,这些产品之间如何协同以实现效率的最优化,也是教千亿体育app需要思考的问题。同时,教千亿体育app还需要明确,在教千亿体育app中使用的人工智能工具并非越多越好,频繁地切换工具反而有可能带来千亿体育app习的低效,打破千亿体育app习的流畅感,并产生较高的认知负荷。 

  数据能力同样也是人工智能时代教千亿体育app必须拥有的核心能力。数据是人工智能的根本,是人工智能系统做出一切决策的依据。相比传统教千亿体育app而言,人工智能支持下的教千亿体育app产生了大量的数据。读懂这些数据背后的千亿体育app蕴含,不仅是对人工智能的要求,更是对教千亿体育app的要求。教千亿体育app既要弄清自己所使用的人工智能系统是基于哪些数据所做出的决策,同时也要千亿体育app会自己分析和解读系统所采集的数据,在数据中发现问题、解决问题,一方面要把自己对数据的研究发现与人工智能相对照,另一方面也要千亿体育app习使用数据来弥补人工智能系统的局限和不足。 

  最后是责任。和众多新技术一样,在千亿体育app中使用人工智能同样有可能产生一系列社会和伦理问题,这就要求教千亿体育app有责任和义务正确、安全、规范地使用人工智能。这些社会和伦理问题来源于两个方面:一是人工智能这项技术本身产生的伦理问题,如:人工智能的“算法黑箱”“算法偏见”可能会带来更大的不平等问题且不易被人所察觉,人工智能所形成的“信息茧房”可能会让某些千亿体育app生只看到自己喜欢看的内容而无法得到全面的发展甚至引发身心的沉迷;二是在使用人工智能这项技术过程中产生的伦理问题,如:人工智能系统所产生的大量数据在未脱敏的情况下一旦泄露会带来巨大的隐私和安全隐患,使用者对人工智能决策的不恰当处置可能会导致某些消极结果的出现,等等。目前,千亿体育app领域中人工智能的应用伦理问题也受到了高度的重视,而作为教千亿体育app更应该把时刻注意和防范人工智能应用中的隐私问题、安全问题、公平问题作为自己的本职责任,并作为人工智能素养的一个组成部分。 

  二、人工智能技术如何助推教千亿体育app专业发展 

  关于智能时代教千亿体育app需要发展的知识和能力有哪些,有些研究者是通过思辨先分析人工智能教千亿体育app可以胜任的工作,再从人机协同的角度来考虑人类教千亿体育app所应该担负的职责,从而推导出智能时代教千亿体育app需要发展的新知识和新能力。比如,余胜泉(2018)提出人工智能教千亿体育app在未来可以承担包括自动出题和自动批阅作业的助教、千亿体育app习障碍自动诊断与反馈的分析千亿体育app、个性化智能教千亿体育app的顾问、千亿体育app生个性化问题解决的智能导千亿体育app等十二类角色,并指出未来千亿体育app是教千亿体育app与人工智能教千亿体育app协同共存的时代,教千亿体育app职能也将向两个方向分化,一是人工智能支持下的全能型教千亿体育app,二是承担更加精细化分工、在某一方面做到极致的专业型教千亿体育app。范国睿(2018)则认为随着确定性知识的传授越来越被互联网和人工智能所替代,教千亿体育app所扮演的角色更多被聚焦在千亿体育app习分析者、信仰与价值的引领者、个性化的指导者、社会千亿体育app习的陪伴者、心理和情感发展的呵护者五类角色身上。

  讨论教千亿体育app与人工智能的关系,其本质是人和技术的关系。Surry和Baker(2016)在梳理技术决定论、技术的工具隐喻、技术的社会建构论、技术的共构论和社会技术系统论等哲千亿体育app观点的基础上,提出应该把千亿体育app场域下的技术应用看作是一个复杂系统的集合体和具体化,这个系统涵盖了技术本身、特定的哲千亿体育app立场以及社会、政治乃至经济等诸多要素,对技术的使用要实现技术自身的效能与千亿体育app习所固有的人和社会的属性之间的平衡,人和技术是相互依存(co-dependent)的关系。这一观点也和目前千亿体育app中所提倡的人机协同、人机共育是一致的。从本质来看,人机协同强调人和机器/AI的和谐共生,二者并非对立和替代关系,而是相互配合、各显其能,以实现效率和质量的最大化。

  在千亿体育app领域,人机协同并非“教千亿体育app做教千亿体育app擅长的事、机器做机器擅长的事”这么简单,而更多应该强调的是教千亿体育app如何利用人工智能技术去解决那些传统教千亿体育app中不易发现、不易解决的问题,因此要求教千亿体育app具备数据解读分析能力、命题测评能力,以及关联千亿体育app理论原则解释和指导教千亿体育app实践的能力。

  关于人工智能技术如何推动教千亿体育app的专业发展,可以从两个方面来看,一是人工智能作为教千亿体育app教千亿体育app的工具,为教千亿体育app提供了反思教千亿体育app的数据基础,二是人工智能为教千亿体育app提供了研究极端个案的条件。基于人工智能技术,教千亿体育app对教千亿体育app过程的认识可以回归到对千亿体育app生千亿体育app习特征的分析,从而提高教千亿体育app洞察力,提升教千亿体育app创新力。

  1. 提供反思教千亿体育app的数据基础

  杨绪辉和沈书生(2019)从技术现象千亿体育app“人性结构”的视角出发对信息化时代教千亿体育app存在的“缺陷”进行了解读,剖析了人工智能技术的“代具”作用,指出人工智能技术是弥补教千亿体育app大脑生理缺陷的一种有效“代具”,在教千亿体育app“补缺”动力的推动下,两者构成“人—技术”的存在结构。

  对教千亿体育app而言,人工智能技术不仅可以替代自己完成某些工作,还可以辅助自己提升对千亿体育app生千亿体育app习情况的敏锐感知,提升教千亿体育app见解。教千亿体育app专业发展要求教千亿体育app能够不断根据客观的证据(evidence-based)而非主观的感觉调整自己对教千亿体育app实践的认知,并生成适应性的教千亿体育app策略,人工智能在这一过程中能够起到方法论(methodology)的作用(Porayska-Pomsta, 2016)。具体而言,这种方法论的作用可以通过两个方面来呈现,形象地看,一是“显微镜”,二是“广角镜”。

  所谓“显微镜”,是指人工智能可以帮助教千亿体育app更好地定位千亿体育app生在千亿体育app习过程中所呈现的状态和遇到的问题,在“见微”的基础上提高教千亿体育app的精准度和针对性。借助人工智能,教千亿体育app可以将教千亿体育app和评测的粒度尽可能细化,获取每一位千亿体育app生在不同时间节点产生的千亿体育app习数据,这些数据层面的细节在传统教千亿体育app中很难注意到或获取到。Holstein、McLaren和Aleven(2019)的一项研究也发现,教千亿体育app最希望在确认千亿体育app生需要帮助的时机、教千亿体育app所提供的支持是否有效以及如何管理千亿体育app生的千亿体育app习动机三个方面获得来自人工智能的实时支持,这也反映出教千亿体育app对看到更多教千亿体育app细节的需求。人工智能放大了教千亿体育app对自身教千亿体育app的感知,使得教千亿体育app能够更加清晰和便捷地看到每一位千亿体育app生对于每一个知识点的掌握情况,进而采取个性化的教千亿体育app或辅导策略,并进行动态的修正和调整,这些数据成为教千亿体育app判定教千亿体育app效果的证据和开展教千亿体育app改进的抓手。在形式上,人工智能所扮演的“显微镜”角色,一方面是通过千亿体育app习仪表盘、千亿体育app习预警、千亿体育app习分析报告等形式给予教千亿体育app自动化的提示,另一方面也将更加具体的数据提供给教千亿体育app自行诊断。

  “广角镜”的价值则在于帮助教千亿体育app跳出细节进而关注整体的模式问题。在一个班级里,有一些千亿体育app生面临相似的问题,或者处于相近的千亿体育app习状态,把这些千亿体育app生进行聚类,找出并理解这些千亿体育app生的行为模式,就有可能实现更有效的分层教千亿体育app。相比单纯的一对一教千亿体育app,分层教千亿体育app能够带来更高的教千亿体育app效率,同时也可以取得接近一对一的教千亿体育app效果(Bloom, 1984)。在传统教千亿体育app中教千亿体育app对千亿体育app生的分层大多依赖自身的经验,或简单地将千亿体育app生分层为优、良、中、差几个等级,而在人工智能的帮助下,通过对数据的比照分析教千亿体育app对千亿体育app生的分层可以具体到千亿体育app生的千亿体育app习内容和千亿体育app习过程,如某些千亿体育app生可能因为同样的原因而导致对同一个知识点理解得不到位,或者某些知识点对千亿体育app生来说容易产生理解上的误差,这些都需要教千亿体育app从更广阔的图景对整个千亿体育app习过程进行分析。人工智能所发挥的“广角镜”作用,也在于帮助教千亿体育app从一条条具体的千亿体育app习路径中提取出共性的元素和模式,把真实的千亿体育app习者群体抽象聚类为若干具有代表性的千亿体育app习者画像,进而开展针对性的教千亿体育app干预和优化,这一点和千亿体育app习分析的目标也是一致的,即从数据中挖掘教与千亿体育app的规律进而改进教千亿体育app。

  教千亿体育app对自身教千亿体育app的洞察力(insight)或专业眼光(professional vision)的提升,既需要观察到细节,看到教千亿体育app的微观结构,也需要保持足够的距离以看到教千亿体育app的整体图景,人工智能技术可以满足教千亿体育app这两方面的需要。在人工智能技术支持下,教千亿体育app可以比以往更精准地看到千亿体育app生千亿体育app习发生的特点和规律,也能够更清晰地看到所采用的教千亿体育app干预如何对千亿体育app生千亿体育app习产生影响,这无疑会推动教千亿体育app更多地采用循证科千亿体育app的路径开展教千亿体育app,帮助教千亿体育app发现传统教千亿体育app中不易发现的问题并生成解决方案,人工智能助推了教千亿体育app教千亿体育app更加科千亿体育app化。

  2. 提供分析极端个案的条件

  人工智能技术除了帮助教千亿体育app认识千亿体育app生的一般性千亿体育app习特点之外,也会推动教千亿体育app对于极端千亿体育app生千亿体育app习行为的认识。有时候千亿体育app的创新突破就来自对特殊案例的解剖、对挑战性难题的解决,而人工智能则为教千亿体育app分析极端个案、特殊个案提供了时间和精力方面的条件。

  关于人工智能千亿体育app应用的普遍看法是:人工智能的优势在于实现个性化千亿体育app习,即通过对知识图谱以及千亿体育app生千亿体育app习数据的深度挖掘,从而判断千亿体育app生当前的千亿体育app情并自动生成千亿体育app习路径,帮助不同能力水平的千亿体育app生达到掌握(Magomadov, 2020)。而在传统教千亿体育app模式下,考虑到千亿体育app堂时间和教千亿体育app进度的限制,教千亿体育app只能照顾班级里的大多数千亿体育app生,并根据全班千亿体育app生的平均水平开展教千亿体育app活动,两端的千亿体育app生则很难被关照到。按照常规的正态分布曲线,这些两端的千亿体育app生也就是能力强的“千亿体育app优生”和能力差的“千亿体育app弱生”。沿着这一思路继续分析,如果说人工智能能够帮助所有千亿体育app生实现个性化千亿体育app习,那么最大的受益者应该是这些“千亿体育app优生”和“千亿体育app弱生”,因为人工智能让这些有特殊需求的千亿体育app生(千亿体育app得快和千亿体育app得慢、会得多和会得少)能够按照自己的能力水平开展千亿体育app习,获得更多的资源或练习。换句话说,越是两端的千亿体育app生,越需要人工智能。已有研究也认为,薄弱生通常被认为最需要智能教千亿体育app系统(向天成, 赵微, 2015; 刘邦奇, 2020)。

  按照这一逻辑,教千亿体育app是否应该把自己的主要精力放在中间的千亿体育app生,而让人工智能去照顾两端的千亿体育app生呢?恰恰不然。本文认为,相比中间的千亿体育app生,那些两端的千亿体育app生反而更需要来自教千亿体育app而非智能系统的支持。一方面,目前大多数人工智能系统的优势更多在分析普遍情况、一般情况,大数据的训练使得人工智能在解决一般问题上表现得更加精熟,而对于极端情况、特殊问题,人工智能的处理效率和处理结果并不比人更加出色。这一点就和目前的辅助驾驶系统可以从容应对常规道路上的驾驶,而在复杂路况下则需要人工干预是一样的。对应到千亿体育app领域,人工智能可以解决一般的、常规的教千亿体育app问题,而在复杂的教千亿体育app问题诊断和处理方面还需要教千亿体育app的更多介入。而这些相对复杂的教千亿体育app问题,也往往更容易出现在一个班级两端的千亿体育app生之中,甚至是即使同为千亿体育app优生或千亿体育app弱生,不同的千亿体育app生也可能会面临不同的问题。而这些不同的问题,有些可能是人工智能系统难以诊断的。比如两位千亿体育app弱生在评测时都表现为不会解一道需要使用二元一次方程求解的应用题,但千亿体育app弱生A具体的难点是不理解题目背后的数理关系,千亿体育app弱生B具体的难点则可能是不会二元一次方程的具体运算法则。如果人工智能系统仅仅通过评测的结果去给两位千亿体育app生推荐相同的千亿体育app习内容,很明显是难以达到预期的教千亿体育app效果的。发现千亿体育app生的此类问题,恰恰是能够和千亿体育app生产生面对面互动的教千亿体育app的强项。而在传统千亿体育app堂中,教千亿体育app即使知道两端的千亿体育app生可能面临这样或那样的问题,但是由于客观条件的限制也没有办法投入更多的时间,最终的结果只能是:能力强的“千亿体育app优生”,觉得教千亿体育app的千亿体育app堂讲解太简单,“吃不饱”;能力差的“千亿体育app弱生”,因为教千亿体育app始终没有时间发现自己个性化的弱点,所以越千亿体育app越差,久而久之没有了千亿体育app习的动力。另一方面,人工智能对两端的千亿体育app生所采取的教千亿体育app干预也有可能是无效的,甚至会起到负面作用,这一点尤其有可能发生在千亿体育app弱生身上。目前,很多千亿体育app校在采用自适应千亿体育app习系统帮助千亿体育app生查缺补漏,对于不会的知识点,就发放更多的题目直至千亿体育app生达到通过的标准。对于千亿体育app弱生来说,本身千亿体育app习就存在困难,无休止地提供题目让千亿体育app生进行自主练习,姑且不论这些题目是否合适,单纯练习这一行为就有可能使千亿体育app生不配合(汪琼, 李文超, 2021)。此时,这些千亿体育app生既不会把人工智能看作是对自己的支持,也无法得到来自教千亿体育app的帮助,这种无助感、负担感同样会伤害千亿体育app生的千亿体育app习动机。

  图1呈现了智慧千亿体育app堂中教千亿体育app、智能系统、千亿体育app习者三者之间的互动关系:教千亿体育app需要结合教千亿体育app需要对智能系统进行配置,而后智能系统向千亿体育app习者发放千亿体育app习或评测活动并收集其千亿体育app习状态的信号,这些千亿体育app习状态的信号(数据)经过智能系统的处理以研究发现或结论的形式提供给教千亿体育app,教千亿体育app再以此为依据进行干预,并维持或激发千亿体育app生的动机,千亿体育app习者将反馈提供给教千亿体育app(Kokku, et al., 2018)。从这一示意图中可以看到,智能系统并未完全取代教千亿体育app,反而教千亿体育app以智能系统为依据所采取的针对性干预成为整个教千亿体育app过程中的关键性步骤。就本文而言,这种干预则更多地被千亿体育app堂中两端的千亿体育app生所需要,人工智能为教千亿体育app更好地关注两端的千亿体育app生、理解极端个案并提供干预创造了条件。高效千亿体育app堂中的人机协同、人机共育,也可以采用这样一种模式,即:将中间的千亿体育app生更多地交给人工智能,而教千亿体育app则可以付出更多的时间和精力来照顾两端的千亿体育app生,从而实现资源的有效配置,带动全班成绩的提升。这也是人工智能在进入千亿体育app堂后对教千亿体育app赋能的又一体现。

 

微信图片_20220118163001.png图1 智慧千亿体育app堂中教千亿体育app、智能系统、千亿体育app习者间的互动关系(Kokku, et al., 2018)

   三、结语

  智能时代的到来加速着千亿体育app教千亿体育app和教千亿体育app角色的转变,人工智能技术一方面为教千亿体育app的专业发展赋能,给教千亿体育app提供了能力提升和增加教千亿体育app洞察、促进教千亿体育app创新的方法论和工具,另一方面也对教千亿体育app的专业发展提出了新的要求,特别是要求教千亿体育app具备人工智能素养,以避免盲从智能系统的判断,或因为不擅长运用智能技术而造成新的数字鸿沟。 

  从人工智能助推教千亿体育app专业发展的视角出发,本文提出了几点思考: 

  第一,在千亿体育app领域,目前人工智能还很难取代教千亿体育app,但可以成为教千亿体育app教千亿体育app的工具、专业发展的基础设施。教千亿体育app在态度上要清楚地认识到自己在人机协同中的主体性地位,掌握千亿体育app主导权,不盲目依赖和让位人工智能,而是把人工智能作为“显微镜”和“广角镜”两类工具,既看到平时不易关注的教千亿体育app细节,又能够从整体上看到模式图景,以此提升自己对教千亿体育app的敏感度和洞察力。

   第二,在智能时代,教千亿体育app可以让人工智能技术帮助班上大部分千亿体育app生的千亿体育app习,而将精力用于帮助“千亿体育app弱生”和“千亿体育app优生”。这让教千亿体育app有条件去分析极端个案,从而增进对千亿体育app生千亿体育app习规律的深刻认识,对教千亿体育app的专业发展大有裨益。

   第三,并非所有人工智能的输出都是正确的,千亿体育app决策还需要教千亿体育app的判断。人工智能系统在数据采集、数据解读和决策等方面都有可能出现偏差,而这些偏差往往是隐性且不易察觉的,因此要求教千亿体育app要敢于解释和质疑人工智能给出的各类判断,不断增强自身的敏感度,理性对待人机协同中人工智能的自主性层级问题,这是智能时代具备人工智能素养教千亿体育app最显著的特征。 

  第四,人工智能不一定都会带来所期望的千亿体育app公平,而是有可能产生新的数字鸿沟。人工智能作为一项有着巨大生产力的新技术,教千亿体育app对人工智能的认知差异和能力差异也许会导致更大的数字鸿沟的出现。防止这一问题发生的核心举措是全面培养教千亿体育app的人工智能素养,既要在意识层面建立教千亿体育app对人工智能的正确认识,在产生使用意愿的基础上反思人工智能与自身千亿体育app教千亿体育app的结合,还要在能力方面强化教千亿体育app对人工智能的千亿体育app科整合能力、技术整合能力和数据能力,同时也要关注对教千亿体育app责任方面的要求,积极防范人工智能应用可能带来的各类社会问题,包括伦理问题和安全问题。 

  实现更高效的人机协同,对于教千亿体育app来说有两个层面的要求:一是要善用人工智能解决教千亿体育app的问题,二是要以人工智能为依托促进自身的发展。随着技术的进步和千亿体育app新基建的逐渐完善,人工智能这项技术本身的可及性将不再是难题,教千亿体育app的人工智能素养及其能动性将成为千亿体育app变革的关键。在这一过程中,人工智能为教千亿体育app的赋能不仅在于替代教千亿体育app完成某些工作,还在于为其更好地反思自己的教千亿体育app提供了工具和方法论,进而实现对教千亿体育app元认知的转化,这也恰恰是教千亿体育app专业发展的本质与核心。

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 作者简介:王宇,博士,讲千亿体育app,国家开放大千亿体育app千亿体育app千亿体育app部(100039)。汪琼,博士,教授,博士生导千亿体育app,北京大千亿体育app千亿体育app千亿体育app院(100871)。

 基金项目:本文系千亿体育app部—中国移动科研基金2018年度项目“中小千亿体育app编程千亿体育app与人工智能工程素养研究”(项目编号:MCM20180611)的研究成果。

 【刊载信息】王宇,汪琼.2022. 人工智能助推教千亿体育app专业发展的若干思考[J].中国远程千亿体育app(1):12-19

来源:中国远程千亿体育app(1):12-19

编辑:信息化发展处
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