人工智能背景下教师深度学习推进者的角色定位研究

2021-09-16姜丛雯

教学与管理(理论版) 2021年9期

摘要

随着人工智能教育应用的成熟与发展，深度学习技术及其影响也引发了教育研究者的反思，并使得教育领域的“深度学习”再次成为研究热点。教育领域的深度学习是学习科学发展的阶段性产物，是一种区别于传统的、主动的、理解性的学习方式，对培养学生的创新思维、知识迁移与问题阶段等高阶能力具有正向价值。基于此，本文提出“深度学习推进者”教师新角色，基于對深度学习理论的理解，从角色理论视角出发，围绕角色身份、角色期望及角色关系互动展开系统研究与论述，以帮助教师更好地理解并落实“深度学习推进者”这一新角色。

关键词

深度学习教师角色深度学习推进者人工智能

技术领域的深度学习是一种以人工神经网络为架构通过模拟人脑学习过程实现对海量数据抽象表征的机器学习方法。该技术利用多隐层的人工神经网络结构实现机器对海量数据特征的自主学习，从而提高机器学习算法的表达能力与效率，加速人工智能升级与发展。随着人工智能教育应用的成熟与发展，深度学习技术及其作用引发教育研究者的反思：如果机器可以实现自主训练与任务完成，教育该如何进行人才培养以应对机器智能的挑战？因此，教育领域的“深度学习”再次成为研究热点。

教育领域的深度学习是学习科学发展的阶段性产物，是一种区别于传统的、主动的、理解性的学习方式，对培养学生的创新思维、知识迁移与问题阶段等高阶能力具有正向价值。同时，结合教育心理学可知，中小学阶段学生正处于学习习惯养成的关键时期，受认知发展水平限制，其自主自控性较差，因此，实现中小学生的深度学习离不开教师的有效引导。结合已有文献，很多研究者也均强调教师在深度学习中应起到教学引导作用[1-3]。

基于此，本文提出“深度学习推进者”这一教师新角色。该角色的提出，不仅能够让教师顺应当下智能教育教学场景下学生深度学习需要，而且还能够解决传统教学模式的部分问题，对提高教师教学质量与效率都有积极意义。本文将在理解深度学习理论的基础上，尝试以角色理论视角从角色身份、角色期望与角色关系三个维度对深度学习推进者展开系统研究与论述，以更好地帮助教师理解并落实该角色。

一、深度学习推进者的角色身份

1.深度学习

“深度学习推进者”概念是基于深度学习而提出的。深度学习首次提出于1976年费伦斯·马顿和罗杰·萨尔乔发表的论文《学习的本质区别：结果和过程》，通过与“浅层学习”（Surface Learning）的对比区分[4]，他们认为深度学习是一个知识的迁移过程，而这个过程有助于学习者提高解决问题并做出决策的能力[5]。之后，随着深度学习研究在教育领域的逐渐深入，国内研究者们也对深度学习展开系统研究，在概念界定上大多围绕学习者的深度参与、批判理解、高阶思维培养、整体知识建构、问题导向知识迁移等展开，认为深度学习是一种有意义的、整体性和创造性的学习[6];是一种基于情境的学习方式[7];是一种理解性学习[8];是一种基于积极动机，指向高阶思维与关键能力的“全方位”投入的学习[9]，“追求知识的建构、意义生成和能力发展是深度学习的应然诉求”[10]。

基于此，本研究认为深度学习是指学习者能够主动参与学习情境，基于批判性的知识理解，创造性地构建新知识架构，并有效运用知识迁移实现问题解决的一种学习方式。深度学习的“深”主要体现在：学习过程有深度、学习方法有深度、学习效果有深度。其中，学习过程有深度强调学生的主动参与;学习方法有深度强调学生对知识的批判性理解以做好知识理解、整合与迁移;学习效果有深度强调坚持问题导向，以提高学生高阶能力为目标。相比于传统教学，深度学习强调学生学习的自我投入程度与内在认知结构的形成过程与方法。相比于浅层学习，深度学习强调知识学习过程中学生对知识的内在加工建构与外在迁移应用。

2.深度学习推进者

深度学习作为一种学习方式，其主体是学生。相比于传统自学，深度学习离不开教师对学生的引领与助推。基础教育学段的学生处于认知发展与学习习惯养成的关键时期，学习作为一种特殊的认知活动离不开教师的指导。

“推进”即为“使前进”，强调运用外部力量使得事物按照既定计划或向着既定目标发展。本研究认为“深度学习推进者”是指在教学活动中能够推动学生主动参与对知识的批判性理解与创造性整合，引导学生学会运用知识解决具体问题以培养学生高阶能力的人。基于前文分析及概念界定，深度学习推进者的角色身份对教师提出了三方面行为要求：第一，深度学习推进者要激发学生的主动参与，创造有深度的学习过程。第二，深度学习推进者要助推学生对知识的理解、整合与迁移，培养有深度的学习方法。第三，深度学习推进者要以培养新时代创新人才为目标，以发展学生高阶能力为导向，实现有深度的学习效果。

二、深度学习推进者的角色期望

角色期望是社会或组织对占据社会关系中某一位置的个体或群体提出的一系列具有预测性的要求。深度学习的技术应用，不仅为人工智能的发展提供助力，也为教育发展提供新思路，大力倡导学生的深度学习。同时，大到政策文件的颁布，小到专家学者的学术观点，从不同的角度对深度学习中教师角色提出新期望。本部分基于对深度学习推进者角色期望的呈现与总结，尝试分析其对深度学习推进者能力发展要求。

1.角色期望的具体呈现

从正式角色期望角度出发，部分国家政策从宏观层面提出了应对人工智能技术驱动下教学变革的建议要求。例如，2016年教育部颁布《教育信息化“十三五”规划》（教技〔2016〕2号）并将“深化信息技术与教育教学的融合发展，从服务教育教学拓展为服务育人全过程”作为主要任务之一。2017年国务院颁布《国家教育事业发展“十三五”规划》（国发〔2107〕4号），“鼓励教师利用信息技术提升教学水平、创新教学模式，利用翻转课堂、混合式教学等多种方式用好优质数字资源”。2018年教育部颁布的《高等学校人工智能创新行动计划》（教技〔2018〕3号）中提到要积极“探索基于人工智能的新教学模式，重构教学流程”。2018年教育部颁布的《教育信息化2.0行动计划》（教技〔2018〕6号）中提到“大力推进智能教育，开展以学习者为中心的智能化教学支持环境建设，利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，探索泛在、灵活、智能的教育教学新环境建设与应用模式”。

基于对上述政策文本内容的分析可知，国家正大力倡导利用信息技术驱动教学变革，鼓励教师积极探索智能教育环境下新教学模式的创新与应用。随着近几年智能技术的更新升级，“深度学习能力已经被描绘成信息时代公民生活和就业所必需的、最基本的技能”[11]。而“未来的教师将不再局限于传授知识，而是帮助学生去发现、组织和管理知识，引导他们而非塑造他们，致力于为每个学生提供学习支持”[12]。因此，这就对“深度学习推进者”提出了具备深度教学能力的角色期望。

基于非正式角色期望视角，部分研究者也针对智能技术不断介入教育教学过程这一现实情况，对如何转变教师角色以促进教学变革进行相关阐述。学者们普遍认为，“学习作为内部认知网络与外部认知网络的连接，教师要帮助学生形成良好的内部认知网络”[13]，而“网络教育环境中的学习更加强调学生的主体性与灵活性”[14]。由于基础教育阶段学生认知发展水平有限，教师角色的有效发挥能够对学生的学习成效起到关键影响，所以，“基于技术的教学强调教师要以学生为中心，积极引导学生通过独立的分析、探索、实践、质疑和创造来实现学习目标，使学生成为教学活动的主人”[15]。也就是说，人工智能背景下的“教师不是以知识权威的形象出现，而是和学生建立新型关系，更加注重与学生的互动和知识的建构，要成为学生学习过程中的辅助者”[16]，以“帮助学生形成良好的內部认知网络”[17]。可见，学者们对于智能技术对教与学带来的改变基本达成期望共识，学生要成为深度学习的发起者，教师要做好深度教学以发挥其推进功能，让学生形成能够适应未来时代发展需要的学习力与智慧。

2.深度教学能力

不论是正式期望的文本内容，还是非正式期望的观点表述，都对教师提出了要推动学生深度学习的角色期望。教与学是密切联系在一起的两个过程，学生的深度学习离不开教师的深度教学。而深度教学则需要教师具备相应的能力，深度教学能力由此提出。本研究认为，深度教学能力是指教师所具有的能够指导学生进行深度学习以实现教学任务的一种综合素质。基于前文对深度学习的分析可知，深度教学能力需要实现学生的主动参与，需要保证学生能够理解、整合与迁移知识，需要发展学生的批判性思维与创造力。为更好地理解深度教学能力是如何影响深度学习推进者个体以实现深度教学目的，本部分将从自我意识、专业认知与操作技能三个维度对深度学习推进者所应具备的深度教学能力进行分析。

首先，从自我意识维度看，教师要转变传统教育教学理念，尽快确立新角色意识，理解并认同“深度学习”的培养目标与教育意义;要树立正确学生观，尊重学生独立人格，基于多技术路径给予学生学习话语权，与学生平等对话;要树立全局意识与整体发展观，做好单元主题课程的前后衔接，对课程内容的编排做好整体统筹，形成满足学生整体发展的教学思维。

其次，从专业认知维度来看，教师需要具备扎实的学科专业理论，充分理解学科原理性知识，把握学科逻辑与思维，为教材内容的拆分与整合奠定专业基础;需要充分利用信息资源共享平台，广泛阅读，充实已有认知框架知识内容，了解知识背景与起源，增加知识广度，对基础性知识的讲解要同时辅以其产生的时代背景或典故;需要结合学科内在逻辑对核心知识进行串联，增强内容呈现的系统性，促进学生认知深度。

最后，从操作技能维度看，在具体教学过程中，教师要有教育耐心，树立持续性发展的教育观，切记结果导向下的拔苗助长;教师要有教育热情，以积极的心态投入到创设的教学情境与内容角色中，促进学生的沉浸式投入;教师要有教育敏感性，及时捕捉有价值的学生学习行为数据并予以反馈。

三、深度学习推进者的角色关系互动

深度学习推进者的角色目的是让学生在智能化教学场景下体验有深度的学习过程、学习方法与学习效果。未来智慧课堂的智能机器不仅能够增强其教学辅助功能，如通过全息投影、AR、VR让具体问题情境的呈现与切换更真实便捷，通过对学生学习行为数据的动态采集与评测，能够更好地分辨学生的“虚假学习”“浅表学习”等情况，强化教师的课堂监控力度，同时还能够替代教师完成一部分教学工作，如记忆性知识点的系统讲解与疑问解答，智能练习推送与作业批改等。

智能教学场景下的教学结构主要由教师、学生与智能机器三要素构成，深度教学推进者的角色对象分为学生与智能机器这两类。教师与学生间的相互关系又被称作师生关系，是教育场域中一个非常重要且处于核心地位的关系。在实现学生深度学习的教学过程中，师生关系是直接且效果明显的角色关系;智能机器作为外在客观事物，能够对教师深度教学提供部分替代与辅助，所以，教师与智能机器的关系互动在实现深度学习推进者这一角色目的过程中起到间接协作效果。基于此，本部分将尝试从实践论视角对智能教学场景下深度学习推进者与角色对象间如何互动以完成角色目的展开探究并阐明该角色在关系互动中的具体表现行为。

1.升级“师-生”教学互动

首先，激发学生的好奇心与探究欲。教学互动中，教师要充分发挥智能化教学场景的技术优势，创设贴近学生日常生活的教学任务情境，如利用全息投影技术让学生切身看到丰富的虚拟场景与人物，增加问题呈现的画面感与真实性，便于学生理解，增强主动解决问题的责任感。

其次，做好学科知识的整合与引导。教师要结合学生已有认知，选取符合学生认知与经验特点的主题内容;教师要做好知识内容的故事化转变，以角色体验方式增加学生参与机会，从理性抽象知识转为直观感知知识，注重内容与教学场景的完美契合，保证知识内容的可操作性的同时也可以避免学生沉迷于技术应用而忽视主题内容的学习。

第三，坚持任务导向，培养学生问题解决能力。教师要科学地设计问题，既要符合学生的年龄特点与生活阅历，又要注意前后问题的层次性与逻辑性，保证问题适合全体学生;以问题为主线贯穿教学过程，保证教学环节的完整性，为学生提供具有思维空间的开放性问题;保持教学活动的持续性，以单元主题活动做好前后教学的串联;注重问题生成的动态性，学会适时地追问，增加学生的自我反思机会。

第四，科学开展教学评价与结果反馈。教师要坚持公平公开公正原则，与学生共同制定评判标准，提高评价标准的可接受性;教师要学会适时合理地鼓励，面向学生具体行为有针对性进行，避免形式化、口头化，并辅以具体行为建议;教师要充分肯定学生挑战权威、质疑知识的行为，尽量减少对学生学习行为的直接批评与无端指责;教师要坚持过程性评价与引导性反馈，不断强化学习目标，帮助学生及时调整学习步调。

2.加强“师-机”协作教学

首先，创建虚拟学习共同体，调动学生参与学习的主动性。“虚拟学习共同体是一个在虚拟网络环境下由学习者和助学者（教师、专家等）基于共同的愿景及目标建立起来的学习型团体”[18]。在这个平台内，学习者与助学者处在平等位置，基于共同的目标任务，共享不同渠道下获取的资料信息，为实现共同目标任务而主动参与到教学活动中。基于该智能技术平台，学习者们成为真正的学习活动主体，打破时空限制的沟通方式，如腾讯会议、企业微信、CCtalk等，打破了共同体成员间的年龄或职位代沟，让沟通变得更开放，同时也“更有效地帮助学习者们在学习上资源共享，协作交流，进而对共同体产生强烈的认同感与归属感”[19]，进而提高学生参与主动性。

其次，做好学科知识的拆分讲授与整合分析以方便学生理解、整合与迁移知识。作为内容载体，智能机器可以替代教师完成部分记忆性知识的传递工作，完成对学科知识的分解与讲授，学生能够通过电脑或手机终端及时掌握相关知识点内容。受认知发展水平限制，中小学生无法独立完成知识点的整合与迁移，这就需要深度学习推进者基于智能技术平台有针对性地设定教学活动流程，分解任务问题，保证各个分问题的逻辑性与层级性，让学生在解决问题的活动体验中，获取系统的学科知识，为实现学科知识的整合与迁移奠定基础。

第三，做好学生深度学习成效的动态监测与评估。学生具有个体差异性，不同学生有不同的方面需要强化或补足。随着智能教育终端产品的广泛应用，每一位学生的学习行为均能够以数据化形式被精准记录，教师要充分发挥教育专业性与敏感性，基于智能监控结果，及时发现学生学习存在的问题并给予合理反馈，分析问题形成原因，及时调整活动流程与任务设定，从而实现教师通过智能技术实现对每一位学生独特潜能发展的助推。

参考文献

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