当教师遇上人工智能

2018-11-13北莫寒玉琳郭建涛

奥秘 2018年11期

关键词：人工智能时代学校

●北莫寒玉琳编 ○郭建涛绘

2017年，在国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中，提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程；利用智能技术加快推动人才培养模式，教学方法改革，构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系，开展智能校园建设，开发智能教育助理……

当教师遇上人工智能，这已经不是传说，不是遥远的想象，而是正在到来的现实。那么人工智能时代，还需要教师吗？人工智能时代，学生的学习会发生什么变化，课堂会发生什么变化？最重要的是，人工智能时代，什么不会改变？这篇文章也许会给你答案。

人类在迈入人工智能时代

1956年的达特茅斯会议中，“人工智能”的概念被首次界定。然而至此以后，受到种种客观条件的约束，人工智能并没有什么大的起色。

直到1992年，IBM的深蓝计算机完胜国际象棋冠军卡斯帕罗夫，才让人们再一次惊叹，人工智能是否来了？

但是，在很多科学家看来，当时深蓝的胜利，依靠的是蛮力，通过计算国际象棋的所有步数的可能性获取胜利，这个工作量对于当时的计算机来说实在是太轻松了。

到了21世纪，谷歌研发的AlphaGo用看似相同的方式打败了围棋冠军李世石。这场战役与国际象棋的胜利看上去并无区别，但事实并非如此。

麻省理工学院的教授托马索表示，围棋中的可能性多到超过宇宙中的原子，再强大的计算能力也不能胜任如此大的工作量。在人们的观念中，围棋的取胜凭借的是全局的把控和直觉，而非运算。以至于李世石在开赛前，表示“我将以4:1或者5：0拿下比赛”。

结局大家也都知道，李世石惨败了。但与IBM胜利不同的是，Alphago的胜利，凭借的是“深度学习”技术，通过将世界上数以万计的围棋比赛输入系统进行自我对弈。最终学会了“围棋”，而不是事先编程的结果。先前的人工智能主要是“算”，而这一次则把更多的精力放在了“想”上……

人工智能进场教育领域

2018年第三届全国基础教育信息化应用展示交流活动上，3D打印、物联网、虚拟现实、人工智能等各种“黑科技”产品让观众应接不暇。以人工智能为例，在北京朝阳区的展会示范课上，老师演示了一堂以声纹识别的概念与应用为主题的人工智能基础课程。

如今，已有不少中小学开设人工智能的相关课程。它的背后与政策不无相关。2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程。

在政策的鼓励下，一些学校纷纷落实行动。2018年4月28日，全球首部人工智能普教教材——《人工智能基础》（高中版）在上海发布，全国40所学校成为首批“人工智能教育实验基地校”。同时，有的中学依托大学、研究所的资源建设了智能科学与技术实验室和人工智能机器人实验室。

不仅基础教育领域开展人工智能教育，高等教育领域人工智能的落实工作也步伐紧凑。2018年4月，教育部发布关于印发《高等学校人工智能创新行动计划》的通知，对中小学阶段普及人工智能教育提出相关要求的同时，提出高校未来将形成“人工智能+X”的复合专业培养新模式，并引导高校不断提升人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求能力，为我国人工智能发展提供战略支撑。

随之，开设人工智能类专业、开设人工智能学院已成高校中的一股热潮，仅仅2018年5月，天津大学、南开大学、南京大学、吉林大学四所高校就举行了人工智能学院的揭牌仪式。据不完全统计，此前已有许多高校开设了人工智能学院或相关专业。

人工智能时代还需要教师吗？

人类正在迈入人工智能时代，我国人工智能产业政策密集出台，人工智能也紧锣密鼓地进入教育领域。各种有关人工智能的预言、讨论铺天盖地，催生众多不同的视角和声音，但有一点却是共识：未来很多职业将被人工智能不同程度替代，包括翻译、律师、护士、程序员、记者、作家，以及绝大部分体力劳动……在这份长长的“黑名单”里，教师的地位晦暗不明，是否会从人类社会的职业榜中消逝，尚未形成定论。

不过，早在2009年，日本东京理科大学小林宏教授就按照一位女大学生的模样塑造出机器人“萨亚”老师。“萨亚”皮肤白皙、面庞清秀，皮肤后藏有18台微型电机，可以使面部呈现出6种表情。她会讲大约300个短语，700个单词，可以对一些词语和问题做出回应，还可以学会讲各种语言。“萨亚”给一班10岁左右的五年级学生讲课，受到新奇兴奋的孩子们的极大欢迎。

我国由中科院携手中科三合智能科技有限公司开发的“云葫芦”教育机器人已在部分城市的学校开始“内测”，有望向全国小学推广。这款教育机器人已和人民教育出版社合作同步小学教材，除了朗诵课文、批改作业、课间巡视（视频直播）之外，还能通过功能强大的语音系统，扮演“家长”角色，和同学们聊天，引导同学们培养学习习惯等。

尽管目前“机器人老师”仍处于“测试”阶段，但一种新的趋势无疑已经出现在我们的视野里。不管怎样，人工智能与教师的相遇已经不可避免。在此前提下，一个重大问题跃然而出，当教师遇上人工智能，究竟会发生什么？

首要的问题是：人工智能时代，还需要教师吗？

教师如何才能拥有独特、不可替代的价值和作用？这需要先洞悉人工智能将为学校、为学生的学习、为课程与教学等带来什么变化，以这些变化为前提和依据，再来聚焦教师是否能够在这些变化面前有所作为，以及如何作为。

学校还存在吗？

对于学校而言，人工智能时代的学校同样具有生存危机，它未必会“脱胎换骨”为大小不一的“学习中心”，但可以肯定的是，学校这座“孤岛”会在信息技术带来的开放中，与外界的联系愈加紧密。学校空间的利用率、学校时间的弹性化也会大幅度提升。更重要的在于，学校的功能和作用将发生重大变化，越来越走向“精准教育”，通过“精准定位”为学生的成长提供“精准服务”。

例如，一位家长带着15岁的孩子来问学校：我的孩子想成为一个哲学家或物理学家，你们可以做些什么？学校会告诉家长，“我”这所学校是否可以提供这样的帮助，有什么独特的环境，有什么教师，有什么课程，有什么方法（如提供大量苏格拉底式或爱因斯坦式的教学方法）等，可以帮助这个学生成为他希望的那类人？如果学校无法提供这样的“精准服务”，至少可以告诉家长，“我”有别的“精准服务”，有别的什么充足条件，有助于孩子成长为什么样的人，成为什么类型的人才，如服务型、善用AI型、创意型、领袖型等。

这是人工智能时代学校最根本的变化，学校不再是为未来职业做准备，而是真正为人的终身学习、终身发展而准备。同样是“准备”，人工智能时代的学校是“精准准备”，与人才培养和能力提升的“精准特色”有关，这样才可能带来真正的“个性化教育”。

学生的学习会发生什么变化？

在学习目标上，首先是“人之为人”的普遍目标。它的重点不再是习得将来从事某个职业所需要的特有知识、技能与方法，而是拥有合理的价值观、强大的创新思维与能力，以及自主学习的能力等，这些都是真正“成人”并走向“终身学习”的基础性、根基性前提。

其次是特殊目标，它与学生的个性化需要有关，是真正的“学以为己”。满足自己的兴趣和需要的学习，形成个性化的知识体系，而不只是适用于所有人的标准化知识体系。

在学习资源上，学生获取知识与方法的来源与途径，不再局限于教师与课堂。学生会使用Sri、Cortana、Alexa等人工智能寻找学习资源，也不再拘泥于制度化、固定化的“课堂时间”。与此相关的是学习方式的改变。移动电话、平板电脑、掌上电脑等便携设备使学习不再局限于固定和遇到的地点，它在改变现代社会知识的性质与来源的同时，也改变了知识习得的方式，最终形成移动学习与固定学习并驾齐驱、线上学习与线下学习比翼齐飞、人工智能与人的智能交融共生的新格局。

在学习伙伴上，昔日近乎同龄的“学习共同体”成员将会发生质的变化。学生的年龄差异会加大，来自学前教育的“混龄教育”将会逐步蔓延、延伸到不同学段的教育。例如，斯坦福大学提出开放式大学的概念，本质上是“混班制”。学生在一生当中任何六年时间里完成学业，即可拿到本科学位。

课堂会变成什么样子？

对于课程与教学而言，各种课程资源和课程定制的丰富性、专业性，已无需学校和教师过多参与，课程外包或订购逐渐成为主流。课堂教学的“人工智

能化”已是大势所趋。例如，除了白板之外，未来的显示屏可能大到覆盖整面墙壁，可以操纵显示几乎任何课堂需要的内容。智能屏幕成为现代黑板，智能课桌成为现代课桌的升级版本，教师可以随时插入并控制屏幕与课桌。这些联网的平板提供了与智能手机相同的在线资源并实现“课堂在场”。

这样的课堂，是线下实体课堂与线上虚拟课堂的穿梭转换，学生在线上通过网络社群、创客空间与智能机器人进行个性化的自主学习，在线下集中时进行分享、交流、讨论、练习、创造等活动。

人工智能时代的课堂会更加趋向“个人导向的系统学习”，它是介于“碎片化学习”与“学校内系统学习”之间的课堂学习方式。学习者更多根据个人的兴趣爱好、问题解决需要选择学习内容和学习路径，而不只是按照学科知识体系的要求进行系统学习。在此过程中，通过平时碎片式的“零存”，最终实现系统性的“整取”，将碎片化知识按照个人的需要逐步建构成属于自己的知识体系。

这样的课堂，教师可以利用人工智能技术和大数据，更加精细、精准地了解学生特点、个性和需要。例如，教师运用一个软件大致可以知道哪一个知识点、能力点、方法点学生会了，什么还不会；利用英语语音分析智能软件，学生跟随软件讲一句，软件马上一点一滴地帮助教师指出学生的发音问题在哪里、怎么改？又如，人工智能技术能够让教师知晓哪些学生在听“我”讲话，或在走神，或在睡觉，甚至可以通过脑电图了解学生课堂上的思维走势和情感波动……

什么不会改变？

到此为止，已经无需对人工智能带来的改变做过多描述，现在最紧迫的问题依旧是：既然如此，教师怎么办？什么可以被人工智能替代，什么无法被替代？教师需要做出什么改变才可能适应这个变化，并掌握主导权，重新置于时代的潮头？

可以被替代的是那些需要重复做的事情（如布置作业、批改作业），需要大量信息资料搜集、数据积淀和分析的事情（如把很多教师的教学经验汇聚到机器里，计算所有的可能性，找到最佳路径），需要精准定位的事情（如学生的个性特质、个性需求，学生的学习难点、障碍点等）。这些事情被替代，是对教师的解放。当人工智能可以随时随地用更精准、更有效的方法来教学的时候，何乐不为？

什么是人工智能无法替代的？决定教师能否被替代的不是人工智能，是教育的本质，是学生的需要，是贯穿其中不变的教育之理、教育之道。在此之前，我们一直在思考并回答“人工智能时代什么将发生改变”的问题，与此同时还需要提出另一个问题：人工智能来了，什么不会改变？这个明确了，人工智能时代的教育就围绕着这些不变的东西“教书育人”。

首先，不变的是教育本身。无论是通过“学校”还是“学习中心”，或者“社区”等其他载体，人类始终需要教育，人工智能本身的发展、使用也始终离不开教育。既如此，“教育在”则“学生在”，“学生在”则“教师在”。

其次，不变的是教育的本质与真谛。教育是为成人、育人而生的，是为叶澜教授所言的“教天地人事，育生命自觉”，是“为人的一生幸福奠基”而变革与发展的。不论何种时代的教育，概莫能外，任何人工智能都不能改变这一真谛。

再次，不变的是学生成长的需要。学生的素养与能力不会自动发生变化，也不能只凭自学养成，学生的成长始终需要“教师”这样的引路人、互动者、对话者、帮助者和陪伴者。这些角色，是人工智能时代教师最需要承担的角色。他们是陪伴学生在人工智能时代的重重险滩和荆棘中前行的人，是通过赋予学生自主学习能力和创新性思维，给予学生打破旧知识、创造新知识能力的人，也是引导、帮助学生在人工智能的世界里，获得不可被替代的自主、自立、自强和自由能力的人。

人工智能时代的教师需要具备三大本领

人工智能时代的教师需要具备三大本领，即“爱商”“数商”“信商”，才能成为依然被学生需要的人。与人类的智商、情商相呼应，“爱商”是教师最核心的情商，“数商”和“信商”是教师最重要的智商。

“爱商”与价值观、情感实践相关，这是人工智能无法给予学生的。教师首先应是仁爱之人，具备“爱的能力”。这种能力兼容了“情感之爱”与“理性之爱”。它不是有条件、有选择的“小爱”，而是无条件、一视同仁的“大爱”；不是“抽象的爱”，而是“具体的爱”；不是“模糊的爱”，而是“清晰的爱”。因此，教师能够精准把握、了解、洞察学生的成长需要与个性特质，及时给予其细致入微的个性化关怀、呵护、尊重，可以让学生在充满了编程、编码、算法的冷冰冰的人工智能世界里，依然能够感受到人性的温度、生命的温暖和仁爱的力量，进而学会相互传递温暖和仁爱。

“数商”与大数据相关。人工智能时代脱胎于大数据时代，两者相伴相随。数据是人工智能赖以运行的基础。人工智能进课堂，首先意味着大数据进课堂，包括学生预习的数据、作业数据、复习数据（如错题集、收藏集等复习资料数据）、试卷数据等。大数据会帮助教师判断什么内容是学生感兴趣和需要的，什么内容可能面临困难和障碍，什么时间节点上出现何种转折和变化，以及接下来教师的教学应该走到哪里去？“数商”与当下倡导的“数字化胜任力”有关，表现为对数据的敏感与热情，对数据的搜集、整合、分析、利用和生成的能力，更体现为创造新数据的能力，同时也是将数据转换为教学目标、教学方法和教学环节的能力。这将是教师在人工智能时代的教学新基本功。大数据时代的“教书匠”及其内含的工匠精神，由此将被赋予新的核心内涵，即“数据精神”。

“信商”与信息时代相关。除了数据之外，人工智能时代每日涌现的信息，尤其是各种教育教学信息，将更加势如潮水，滔滔不绝……面对这些信息，教师同样需要具备“信息化胜任力”，具体涉及如何检索、辨析、判断、提炼、整合、利用和生成各种信息的能力，只有具备这样的能力，才能避免教师在信息潮面前失去方向、丧失自我，才能实现庄子所言的“物而不物，故能物物”，让教师成为主导信息的人，而不是被信息主宰的人。