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信息生态场域中的AI双师课堂:内涵、构建与评价*

2021-05-28孔利华谭思远

远程教育杂志 2021年3期
关键词:双师环境生态

孔利华 谭思远

(赣南师范大学教育信息化应用与发展研究中心,江西赣州341000)

一、引言

将人工智能(Artificial Intelligence,AI)融入教育教学全过程,使人工智能承担智能辅助教师功能是“人工智能+教育”的重要发展趋势。国务院2017年发布的《新一代人工智能发展规划》强调,要“推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用”[1]。2018年《人工智能+教育》蓝皮书指出,人工智能+教育的典型领域为“智能教师助理、智能学习过程支持、智能学习评价、智能教育环境和教育智能管理和服务”[2]。在国内外人工智能教育应用实践中,人工智能或教育机器人主要担任导师、智能助理、学伴等角色[3-5]。AI 教师走进课堂,与人类教师共同完成教育教学全过程的“双师”课堂格局,将成为课堂常态。

AI 教师可统合大数据、虚拟现实、云计算等技术的教育应用,其在教育教学中的作用将是无可替代。但有研究表明,AI 教育应用还存在诸如各种技术成熟度不一致、人机协同的制度体系和思维体系不完善、应用场景偏于“讲、测、考、练”性的应用、数据标准不统一等问题[6-8]。从认知发展的角度看,以AI教师为代表的信息环境,“随时”而“精准”地为学生提供“丰富”信息,可能会导致认知负荷过度、注意力涣散、技术设备依赖等问题。这些问题将削弱甚至抵消人工智能技术为教育教学带来的效益。

针对教育教学在技术环境下面临的新问题,国内许多学者分别从信息生态或学习生态角度做出阐释。信息生态理论始于20世纪60年代麦克卢汉(H.M.McLuhan)提出的“媒介生态”概念;1989年,德国学者拉斐尔·卡普罗(Rafael Capurro)首次提出“信息生态学”概念并讨论了“信息污染、信息平衡、数字鸿沟”等问题[9]。张新时院士1990年首次在国内介绍信息生态概念[10];之后,陈曙、娄策群、靖继鹏等学者对信息生态基本理论和实践应用,开展了大量研究,认为信息生态理论采用生态学和信息科学方法,有助于探讨信息采集、处理、交流、存储和利用活动中的生态系统结构以及动态平衡问题[11]。针对教育教学在信息技术支持下面临的问题,刘智明、武法提、殷宝媛等认为,“未来课堂是由信息技术支撑的新型教学信息生态体系”[12];祝智庭教授区分了以线上空间为主的数字学习生态(也称网络学习生态)和无缝学习空间的智慧学习生态[13];张豪锋等认为,学习生态理论重点在于探讨学习共同体在数字学习环境中的社会生态关系[14]。

从整体上看,AI 教育应用问题,实际上是由人类教师、AI 教师、学生、信息环境所组成的智能课堂信息生态系统失衡所导致的。故此,本研究以信息生态理论为基础,厘清AI 双师课堂的信息生态内涵,进而探讨构建动态平衡的AI 双师课堂的模型及其评价指标。

二、AI 双师课堂与信息生态内涵

(一)双师课堂的三种模式与内涵

双师课堂的概念,最早来源于高等教育中的“教授+助教”课堂模式。随着技术的发展,电视、电脑、移动通讯工具逐渐承担了“助教”的功能,特别是AI 技术进入课堂后,双师课堂的内涵愈加丰富。本文所述的双师课堂,是指在技术环境下人类教师与技术“助教”共同在课堂中承担教学工作的课堂模式,而双师指的是人类教师和技术形态的教学助理。由于技术的支持与发展,主要出现了三种双师模式,如表1所示。

表1 技术环境下的三种双师课堂模式比较

1.早期双师课堂

早期双师课堂属于异步协同类型,其目的在于实现“送优质教学资源下乡工程”。通过组织优秀教师录制教学资源光盘,将其配送到教育资源匮乏的农村地区,以部分替代当地教师的教学任务,并为其提供教学参考[15-16]。

2.线上线下融合双师课堂

线上线下融合双师课堂是互联网技术与MOOC潮催生的产物,其主要形式是以线上名师为主讲,线下教师为助教,为学生解疑答惑、维持课堂秩序等,或由课堂教师根据线上教师的授课内容进行吸收内化,再传授给学生。例如,由人大附中实践的双师课堂教学项目,运用了MOOC 教学模式,将人大附中的课程同步直播到农村试点推广学校,由各个地区的教师们辅助教学,并根据实际情况变换课堂组织形式,做到“因地制宜”[17]。

3.AI 双师课堂

目前,国内外已有较多实践项目探索AI 技术在课堂中的应用,例如,WolframAlpha、唐诗别苑、形色、微软小英等实践,但对AI 双师课堂内涵进行定义的研究还较少。汪时冲等认为,AI 新型双师课堂指人工智能教育机器人和教师共同在课堂中承担教学工作,是一种由人工智能教育机器人承担教师的部分教学任务,并提供个性化学习服务的新型课堂模式[18]。该定义强调了AI 的助理教师功能,突出了AI 所能提供的个性化学习服务,偏重AI 教师的工具属性。

为了破解AI 教育应用中存在的问题,本研究认为,AI 教师在课堂系统中应扮演“工具人”角色,作为智能助理为教师提供数据支持,协同教师依据教育理念对数据进行意义重构,能够作为学伴促进学生的自我效能感提升并且改善学习态度[19]。AI 教师与教师应协作竞争,从教育、心理、人的全面发展角度出发,为学生提供科学性指导,并在此过程中实现学生的自我提升。因此,本文中的AI 双师课堂是指:具有计算智能、感知智能及认知智能的教育人工智能设备,通过识别、分析、输出、深度学习,满足教师个性化教学特点,协同教师在课堂中完成教学任务,满足学生个性化学习需求,陪伴和支持学生全面发展的课堂模式。该课堂系统中的信息链路呈网状扁平式,教师、AI、学生之间为动态交互的关系,AI 同时支持教师和学生的发展,因而,该课堂系统具有迭代演进的特性。

(二)信息生态内涵

美国学者纳迪(B.A.Nardi)认为,信息生态系统由人、行为以及价值和技术共同构成[20],国内多数学者则认为,信息生态系统由信息、信息人和信息环境相互关联有机构成,两种观点在系统要素上无本质区别,但国内学者强调了信息生态系统要素的相互关联性。因此,本文采用国内多数学者的观点,认为AI 双师课堂信息生态系统是“在一定的信息空间中,由信息交流关系而形成的人、人类组织、社区与其信息环境,不断进行信息交流与信息循环而形成的统一整体”[21]。在此系统中,技术是不可或缺的有机组成部分,而技术支持下的人的活动占据核心地位[22],表现为由信息生产者、信息传递者、信息消费者和信息分解者组成的信息人与外界环境进行信息交换,促成信息生态系统的循环与演化。

课堂信息生态是信息生态认识论与方法论在教育中的延伸,由师生、教学行为、教学目标与信息技术共同构成,它是在课堂信息空间中,由教学信息交流关系而形成的师生、学习团队与课堂信息环境诸要素之间,进行教学信息交流与信息循环过程而构成的统一整体。良好的课堂信息生态,应能弥合师生、生生之间潜在的数字鸿沟,破解课堂信息孤岛问题。

(三)AI 双师课堂的信息生态

信息生态理念下的AI 双师课堂,侧重于从生态学系统观的角度出发,围绕信息环境下的信息人与信息之间的交互展开,以系统性为统筹,以互动、平衡为要求,以循环为途径,以人本为目的。

1.以系统性为统筹,注重AI 双师课堂整体建设

AI 双师课堂应是一个信息生态整体,包括了课堂环境建设、教学资源传递、师生信息交流以及课堂管控等活动,各生态环境因子之间相互协调。但在AI 双师课堂中,容易出现组成成分偏移现象:一是重技术应用,轻教育人文;二是重教轻技,技术成为课堂的门外汉;三是课堂主体不明确,未让学生处于课堂的核心地位。上述三种情况,都偏重单方面的组织成分而缺乏对其他相关联成分的把握,因此,容易造成课堂信息生态失调现象。

2.以互动、平衡为要求,建构供需稳定的课堂

信息生态平衡是指信息生态系统各组成部分之间协调互补,系统结构优化、功能良好的一种相对稳定状态,具体表现为系统中信息人种类和数量等合理匹配、信息生态环境因子相互协调、信息人与信息生态环境高度适应、整个系统的信息流转畅通高效[23]。

在AI 双师课堂中,课堂生态平衡的标志在于整个系统结构合理、系统功能良好以及稳定。在信息本体层面,各类信息应相互补充,信息资源类型丰富多样,达到既能满足用户需求又不产生需求过剩的情况;在信息技术层面,不能仅依靠AI 而忽视传统技术,一味追求新型媒体的使用;在信息时空层面,不同的信息空间进行互补,云端与终端互联、线上与线下、课堂与课外互通,合理配置信息资源;在信息制度层面,要完善以AI 技术为导向的课堂制度,尤其体现于AI 伦理道德以及数据安全层面。信息人与信息生态环境应高度适应,即信息需求相适,人掌握技术,技术服务于人,人遵循制度,制度规范行动。

信息生态系统结构和功能的维持与发展,需要保持系统各成分之间稳定而有规则的资源流动与循环[24],信息通过循环产生价值,信息流通速度决定了信息价值的高低,流动速度越快,价值就越高,反之则越小[25]。因此,在AI 双师课堂中,既要保持各信息人在不同角色之间的内部信息流通,即真人教师与AI 教师、真人教师与学生、AI 教师与学生之间的信息循环,又要加深其与外部资源环境的物质交换,包括教育观、技术观、教育与技术融合理念等。此外,还需要加强技术在课堂中作用的深度,以技术环境提升信息资源总量,加速信息资源流通,提升信息价值,从而直接作用于信息人的发展。

4.以人本为目的,促进师生统筹发展

在AI 双师课堂中,信息人的发展不仅仅局限于学生的发展,还体现于真人教师在教学活动中的提升,两者处于共同发展谋生存的关系。在传统教学活动中,往往把提升的焦点置于学生之中而忽视教师的成长需求。而在AI 课堂教学过程中,需遵循“教师—学生”双主体模式,以“促进学生的知识能力、核心素养,提高教师的信息素养、综合素质”为目标;学生从传统的知识技能、情感态度价值观的培养,拓展到高阶思维、创新能力等的发展,教师由“知识的容器”转向智慧与情感的导师。

三、信息生态下的AI 双师课堂之构建

(一)AI 双师课堂信息生态系统构建原则

1.系统性原则

AI 双师课堂是由诸多要素构成的功能性整体,既包括显性的教学环境、教学媒体、教学对象,又包括隐性的班级文化、课堂知识、教学观等成分。显性要素与隐性要素呈非线性关系,两者相互关联。例如,在课堂中选取不同的教学媒体教授不同的教学对象,势必会影响课堂知识的传递方式以及改变教育者的教学模式,因而,需要从系统的角度进行全面规划和思考,促使显性要素与隐性要素相辅相成,这是促进教学信息化,引领课堂教学智能化变革的关键推力。

中东地区当前的地缘政治格局变化可追溯至2003年的伊拉克战争,那场战争严重破坏了中东地区的地缘政治平衡,打破了1992年海湾战争后难得的10年平静局面。中东地区什叶派势力不断扩张,形成所谓“新月带”,引起了以逊尼派为主的阿拉伯国家甚至世界的不安。

2.开放性原则

AI 双师课堂信息生态系统,只有通过与外界进行信息的交换才能不断积攒能量,在维持系统性的基础上,通过引入新技术、新资源、新理念调整内部结构,进行演化与发展。此外,外部环境对信息生态系统还具有宏观调控作用,具体包括相关科学技术的发展、国家政策、政治文化等。系统内部和外界进行及时交互,并依据宏观导向及时进行调整,有利于课堂系统的科学运行。

3.循环演化原则

AI 双师课堂信息生态系统,需处于一种内部结构合理、运行高效、各生态因子协调统一的平衡状态[26]。在此条件下,促使各因子最大发展,但鉴于外界环境的变化,信息的流通、积攒,信息生态系统需不断进行调整,从而保持与外界的平衡,促使信息人在合作与竞争中取得连续性发展,进而推动整个系统实现螺旋上升式演化。比如,新技术在课堂中的探索性试用,新教学模式与信息环境的磨合等,是课堂远离静态平衡,实现循环演化的重要特征。

4.自组织性原则

AI 双师课堂作为高级且复杂的人机协同课堂系统,在开放、演化的条件基础上,利用AI 一体化技术,促进课堂信息环境与教学主体之间相互适应,采取合作竞争的方式实现资源的最优化分配。信息人需要充分发挥其主观能动性,表现出自组织的特性,以促使课堂生态系统从无序向有序、从低级向高级形态发展。

(二)AI 双师课堂信息生态的构建要素

1.信息环境

信息生态系统中的信息环境,包括以政治、文化等组成的外部环境以及由信息技术、信息资源等组成的内部环境。在AI 双师课堂的内部环境中,信息技术主要由AI、物联网、虚拟现实等技术构成,信息资源则由智能教学系统以及智能学习平台组成。

2.信息

受信息环境的影响,在AI 双师课堂中,信息来源多样化、丰富化,且主要集中在互联网资源、人工智能数据资源库,充裕的资源对信息开发、加工、处理水平提出了更高要求。因此,生态学理论强调有用、可用、准确和及时的信息质量,涵盖了信息的价值以及用户访问所需信息时的困难程度[27]。信息从基础层面上决定了生态系统中各要素的发展,而信息的利用率决定了信息生态系统的发展程度。

3.信息人

信息人是指专门从事信息生产、传递、组织、服务的社会组织和个人,以及从信息组织和信息设施中获取和利用信息的用户[28]。信息人作为信息生态系统的核心,由信息生产者、信息传递者、信息消费者以及信息分解者所组成。在AI 双师课堂中,AI 教师、教师与学生依据信息的挖掘与使用情况,不断进行角色的动态转化,从而最大限度地提高信息的利用率,实现自我发展。

(三)AI 双师课堂信息生态系统结构

信息生态系统由信息主体与信息生态环境,通过物质、能量、信息交换,构成一个相互作用、相互依赖、共同发展的整体[29]。AI 双师课堂信息生态系统,是由信息主体(教师和学生)与课堂内部信息生态环境(AI 技术环境)和外部信息生态环境,通过信息交换,所构成的一个相互作用、相互依赖、共同发展的整体。需要说明的是,AI 双师课堂信息环境,包含内部信息AI 技术环境和外部政治、文化、科技环境。其信息生态结构,体现了AI 双师课堂信息关系的整体架构,描述了生态环节各要素以及信息功能运行情况,具体如图1所示。

1.AI 双师课堂外部信息环境

信息生态系统外部环境处于系统中的最外层,是对系统起宏观调控作用的社会环境和自然环境,包括政治、文化、科技等环境。为了立体展示AI 双师课堂外部信息环境对内部的影响,我们分别从政治环境、文化环境和科技环境三个角度,刻画了信息主体是如何与外部进行信息交换的(如图1所示)。例如,在当前信息化社会中,学校的信息化教育教学目标、教师的信息化教学专业发展要求等,都由国家统一制定,AI 双师课堂中的教师、学生以及AI 教师都必须做出相应的定位调整。

2.AI 双师课堂内部信息环境

图1中的底层框图,展示了由互联网技术、大数据、云计算、虚拟现实等信息技术与智能教学系统、智能学习平台等信息资源创设的,共同构成线上线下、课外课内、虚拟与现实一体化的内部信息环境。它是实现信息流通与更新迭代的重要推力,内部信息环境中的各个相关因子呈非线性关系、相辅相成,为上层信息流通与信息人发展提供养分。需要说明的是,其中的虚拟现实、专家系统等技术因子,可根据实际条件和实际需要,做出相应增减调整。

3.AI 双师课堂信息生态系统主体

信息生态主体即信息人,在图1中间框图中,学生群体与教师组成课堂种群,通过信息生态链生产信息—传递信息—消费信息—分解信息,通过循环流通实现信息的积攒与增值,从而促进信息人发展。信息生态链是信息流动和共享的平台,信息主体、信息流与信息环境之间,存在动态的相互适应过程[30],其功能实质在于促进信息的流转。而信息生态链的流转需要动力来促进,信息需求作为信息流通的开端,成为信息生态循环的动力源;同时,也决定了信息生态循环的方向。因此,我们需要精确定位学生的信息需求,使信息循环处于正轨且高效运行状态。在课堂生态链中,主要存在信息生产者、信息传递者、信息消费者以及信息分解者四种信息人,他们在信息流的正向流动与反馈输入过程中,实现着信息人的发展与平衡。外部宏观环境是双师课堂发展朝向的指挥棒,技术与教育理念深度交叉融合形成的内在环境是基础动力,师生协调发展、共生共进是前进方向。

4.AI 双师课堂信息生态发展目标

图1中的顶层框展示了AI 双师课堂信息生态发展目标,即信息人的发展。在AI 双师课堂中,信息人的发展不仅包括学生的提升,也涵盖了教师的发展。学生的发展主要表现为三个层面:(1)在学习方式层面,培养学生自适应的个性化学习、自主探究式学习以及深度学习;(2)在认知能力层面,着重培养学生的创新思维、批判思维以及系统性思维;(3)在信息素养层面,AI 双师课堂对其重新定位与细化,主要涵盖了计算思维、编程能力以及人机协同的学习能力[31]。教师的发展主要体现在“人工智能+教育”时代的教师素养上,包括实操技术以及理论深层次学习模块,人工智能赋能教学设计以及实施评价能力,人工智能思维培养等方面[32]。

(四)AI 双师课堂信息生态链

信息生态链是指在信息生态系统中,不同种类信息人之间信息流转的链式依存关系[33]。AI 双师课堂信息生态链,主要包括“学—教—评”三个环节:“以评促学,以学定教”是AI 双师课堂的主要形式;“评”即诊断学生学情,确定学生学习需求;“学—教”即教学知识传递,信息流转的过程。在AI 双师课堂中,可以采用以“人工智能技术+大数据技术”形成的大数据分析,与以“质性研究方法+真人教师”形成的厚数据分析相结合的方法,从相关性与因果关系相结合的角度出发,掌握学生的信息需求,以便剔除无关信息,减少学生对信息拒收、筛选的时间与精力,增加学生的信息受理率,如图2所示。

学习者作为信息消费者,在吸收输入的信息流之后,经过内化、吸收与产出,产生新一轮的信息需求,由此,促进信息生态链螺旋上升,如图3所示。

信息人的素养是影响信息人吸收或内化信息的重要环节,信息人素养越高,信息链的流转率就越高。因此,加强教师与学生的信息素养是智慧课堂学习的重要基石。此外,信息人可以通过改善信息环境,规范信息流转过程,协调信息主体之间的信息活动,提高信息的流转率以及信息的使用程度[34]。

(五)信息生态场域中的AI 双师课堂教学流程

在AI 双师课堂信息生态系统中,真人教师与AI教师之间、学生群体之间皆以合作竞争的方式,促进课堂演化与自身发展;AI 教师与真人教师协同竞争,教师与学生之间同步共进。这类课堂的基本教学流程如下:

课前,真人教师构想教学设计并发放学习任务,AI 教师对学生进行学习分析,并推送个性化学习资源,学生进行课前自主学习。

课中,AI 教师进行知识型内容讲授,对学生学习情况进行监测的同时为学生提供个性化辅助;真人教师把控课堂教学实施,着重培养学生的综合素养,同时加深与学生的情感交互;学生通过自主学习与教师的讲授辅导,解决问题。

课后,学生完成课后作业进行巩固提升,由AI 教师批改作业,对学生进行智能测评并生成学习诊断报告;真人教师则对学生的学习表现、学习态度等非成绩模块进行评价,制成学习档案。最后,将AI 教师与真人教师的评价进行整合,并重新评估新一轮学情,如图4所示。

信息人从生产信息到分解信息形成的循环流程,促使信息量不断发生变化,当信息总量达到一定程度,信息流转趋向平稳,系统各资源分配均衡,信息生态系统便由初始期过渡为成熟期,整个课堂处于动态平衡。在此平衡条件下,信息人得以充分发展。

四、AI 双师课堂信息生态系统评价

(一)AI 双师课堂信息生态系统评价的意义

对AI 双师课堂信息生态系统进行评价,有利于明确AI 在教育应用中存在的问题,进而探索AI 双师课堂中“信息—教师—学生—AI 教师”等系统要素的相互关系以及系统演进的规律,从而最终“构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系”。具体来说,AI 双师课堂信息生态系统评价对保持特定系统的动态平衡、师生统筹发展、课堂系统循环演进等具有现实意义。

1.探索智能教育服务的发展路径

提供个性化、多元化、高品质的智能教育服务,是国务院发布的《新一代人工智能发展规划》的重要内容之一。然而,当前在探索提供智能教育服务的发展路径方面,还存在技术、标准、数据、价值等因素的不确定性。AI 双师课堂信息生态系统评价,能对各种不确定性因素的影响做出准确评估,从而为探索智能教育服务的发展路径提供参照。

2.验证信息生态理论教育应用的适切性

信息生态理论,已被广泛运用于指导政府网络、商务网络、企业网络、社交网络等的健康可持续发展,但在指导信息技术教育应用,尤其是人工智能教育应用方面,仍存在空白。AI 双师课堂信息生态系统评价,对验证信息生态理论在指导信息技术教育应用的适切性方面,具有重要参考意义。

3.揭示AI 对师生发展的影响

AI 进入课堂,既为教师和学生提供了高效便利的服务,又对教师和学生的发展提出了挑战。教师面临着AI 带来的教学观念、教学行为、教学方法、教学技能等方面的全新难题。学生则面临AI 对传统认知方式、思维方式乃至人际交往方式的冲击。那么,师生该如何应对挑战,并完成思想和行为的转变?AI双师课堂信息生态系统评价成为信息生态链“以评促学,以学定教”的关键环节。

(二)AI 双师课堂信息生态系统评价指标体系的拟定

1.评价指标体系的确定

首先,根据信息生态系统结构的共性,本研究以信息生态系统的三个基本构成要素为指标依据,即以信息人、信息环境、信息作为AI 双师课堂信息生态系统的三个评价维度。其次,通过借鉴权威文献和咨询专家,在三个评价维度基础上提出5 个一级指标。再次,运用层次分析法,充分考虑定量和定性相结合方法,提出14 项二级评价指标。该指标体系的建立,对掌握AI 双师课堂的结构要素与技术框架、为课堂教学提供效果评价,具有借鉴意义,具体如表2所示。

表2 AI 双师课堂信息生态评价指标

2.评价指标的含义

(1)信息人。在AI 双师课堂中,信息人主要包含教师与学生两个主体,教师的教学能力与学生的发展程度是课堂评价的重要方向。其中,教师能力的评价指标体系,主要依据UNESCO《教师信息和通信技术能力框架》(2018)[35]与AI 时代的TPACK[36]设计;学生发展的评价指标,主要依据AI 时代的新教育目标设计[37],旨在使教师与学生均能顺应AI 时代的新要求。

(2)内部信息环境。在课堂内部信息环境中,以机器学习、知识图谱、自然语言理解、智能识别[38-39]为主体的信息技术是开展智慧教学的必要组成。此外,由智能教学系统以及智能学习平台组成的信息资源,则是AI 双师课堂中不可或缺的资源设备。

(3)信息。在信息层面,良构知识与劣构知识是教学信息的主要组成部分,也是学生习得结构完整的学科知识以及培养创新思维的基础。

五、AI 双师课堂信息生态系统案例分析

本研究以科大讯飞智慧课堂为例,对其AI 双师课堂信息生态系统的教学流程进行分析,再运用所提出的评价指标体系,进行简要评价。

(一)科大讯飞智慧课堂教学流程分析

科大讯飞智慧课堂采用了“教师端+学生端”的模式,AI 以不同功能角色同时出现在同一课堂中的两个端口,但其AI 技术应用涵盖了“课前—课中—课后”三个阶段,渗透于教、学、考、评、管五个层面[41]。在教师层面,AI 化身全能教学助手与超级助教,帮助教师智能备课,实时反馈班级学情并提供海量的备课资源,创设丰富的互动方式,加强师生交互;同时,实时监测课堂实施过程,收集学习数据,分析学生思维过程,帮助教师精准教学。在学生层面,AI 化身学习伙伴,基于学生的知识图谱,采取针对性指导,为其提供个性练习;同时,提供AI 录课功能,帮助学生高效复习。在管理层面,AI 化身管理助手,提供教学资源、学生学情等数据,并形成可视化分析报告,帮助管理者科学规划资源配置,实现教学最优化。在家长层面,AI 搭建家校公育平台,将“管理者—教师—学生—家长”进行串联,实现教学过程透明化。

(二)科大讯飞智慧课堂信息生态评价

1.内部信息环境分析

在该课堂信息生态系统中,就内部环境而言,由教师端AI、学生端AI、大数据以及知识图谱等技术构成,它们搭建了功能完整的智慧课堂,为整个课堂教学系统运行,提供了良好支持。虽然,内部信息环境能够保证基本的“学—教—评”信息生态链循环演进,但是仍缺乏情绪、表情等方面的智能识别。

2.信息分析

由AI 支持的内部环境为课堂提供了充足的信息,并为信息的流通提供了多条途径,促使各信息人能顺畅地进行信息传输,从而加快了师生的信息交互流速。在课堂信息流转的过程中,学生往往要经历信息拒收与摄入、信息筛选与受理、信息排泄与吸收、信息内化与产出、信息流失与供给、反馈六个阶段[42]。得益于AI 教师提供的学习数据与可视化分析,以及对传输信息的筛选,能有效降低学生对信息的拒收率,增强信息的吸收率与内化率,从而提升学习效率。然而,该信息生态系统能够提供的解决具体情境问题的劣构类知识较少。

3.信息人分析

在系统层面上,该课堂创造性地将管理者角色引入课堂教学,促使“管—教—学”成为一个共同体,由管理者指导宏观方向,教师负责开展实施,两者逐渐朝向一体化、一致化发展,有效将“政策”与“对策”对接,信息人各司其职又相互促进。但在个体层面上,教师的作用仍表现为整合以及应用技术化工具促进知识传递以及将课堂营造出“热闹”的氛围,并未向更高的育人目标迈进。同时,由于AI 教师对教育决策占据了绝对地位,容易使教师忽视自我作用以及减少对教学的深度思考,受制于技术工具,从而丧失对教学的主观判断以及话语权[43]。

4.信息伦理分析

除了普遍存在的数据隐私与安全外,在教育“公平性”层面上,AI 以及大数据技术的渗入,虽然能帮助教师智能备课、一键评价,但过度倾向数据评价而缺少教师以学习动机、情感、意义以及情景等因素影响下的综合分析,容易使评价片面化;此外,我们还应该认识到:人工智能本质上是“输入数据+算法处理+数据输出”的过程,具有“偏见进,则偏见出”的规律,容易造成信息歧视[44]。在教育人性化层面上,只有人与人直接交流的教育才具有教育人性。而在该课堂中,师生交互以技术工具作为主要传播中介,淡化了教师在课堂中对学生深度了解的意识,模糊了场独立性和场依赖性的界限,减少了师生面对面的情感交流机会,容易造成师生关系的物化,出现情感淡薄现象,从而违背了人性教育之本。

六、结语

当前,人工智能教育的应用仍处于探索阶段,AI在与师生“磨合”的过程中也会产生诸多问题。为此,本研究通过分析AI 双师课堂的信息生态内涵,证明了信息生态理论对AI 教育应用的适切性,并以此为据,提出了构建符合信息生态学原则的AI 双师课堂方法,以及初步的评价指标体系。虽然这一构建方法和评价指标,能够帮助教师和研究者们,从信息生态系统的宏观角度发现、分析乃至解决AI 双师课堂中面临的部分问题,但在不同类型的AI 技术教育应用中,仍存在大量问题,还有待深入探究。

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