人工智能技术在教学活动中的应用及其影响
2021-12-06蒋万胜李冰洁
蒋万胜,李冰洁
(陕西师范大学马克思主义学院,陕西 西安 710119)
2016年8月8日国务院印发的“‘十三五’国家科技创新规划”(以下简称《规划》)提出要发展新一代信息技术,其中强调了“重点发展大数据驱动的类人智能技术方法;在基于大数据分析的类人智能方向取得重要突破,实现类人视觉、类人听觉、类人语言和类人思维,支撑智能产业的发展。”[1]还强调“并在教育、办公、医疗等关键行业形成示范应用,推动人机交互领域研究和应用达到国际先进水平。”[1]这表明国家对人工智能及其相关技术的重视以及表达了加快其在生产生活领域应用的希望,其中特别提到了教育领域。《规划》印发以来,人工智能技术飞速发展,在教学活动领域的应用也不断深入。2019年5月16日习近平总书记在向国际人工智能与教育大会的贺信中强调:“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育深度融合,促进教育变革创新,充分发挥人工智能优势,加快发展伴随每个人一生的教育、平等面向每个人的教育、适合每个人的教育、更加开放灵活的教育。”[2]也就是说人工智能要深入到教育的每个环节,完善终身教育体系、最大程度实现教育平等、优化教育资源匹配、实现更加开放灵活、多轨并行的教育模式。
近几年关于人工智能技术在教学活动中的应用和影响的研究主要集中在运用先进技术手段对某一个具体学科的影响,具有各学科独有的特点。比如从学生对英语学科学习的目的性,分析人工智能对大学英语教学的影响,从人工智能技术代替人类劳动的角度分析,应当如何调整教学方式以适应未来职业发展变化的形势,将教学与就业结合起来,讨论如何保持职业教学的生命力。还有一些研究集中在对整体教育的影响的研究,缺少对具体教学活动过程各环节影响的研究。将教学活动划分为三个要素——教师、学生和技术中介,从总体上讨论中间的技术手段对其他两个因素——教学发出者和教学接受者的实际应用及其影响的研究相对较少,本文试图从这个角度切入分析人工智能技术对教学活动的影响,并对未来人工智能技术将在教学活动中起到的作用进行预测。
一 作为中介的技术对教学活动影响的历时性考察
学校的教学活动主要包括三个要素:教师、学生以及运用在教学中的技术,教师运用一定的技术手段将知识传授给学生,学生在技术手段的帮助下实现对知识的理解和能力的提升。技术作为教学的中介随科技发展不断变革、更新,对整个教学活动具有一定的影响和促进作用。
(一)工业化促进教学普及化
第一次工业革命以蒸汽机的发明和使用为标志,人类进入蒸汽时代,工业化推动西方近代教育发生了巨大的变化,工业化的产生和发展使机器代替了手工劳动,工厂代替了手工工场,生产规模的扩大要求大量增加劳动者的数量,大批农民进入城市成为工人。生产技术的变革还要求一批掌握专业技能的人加入到生产当中来,随着尖端技术的发明社会更需要培养具备科学理论知识的人才进行新技术的研发;不断壮大的工人阶级要求享有受教育的权利。这些要求一方面使教学模式发生变化,由学徒制转变为学校式,教学对象(学生群体)的范围随之也扩大,实现了教学对象由贵族向平民的扩展,私人民间教学组织开始被政府机构性教育组织代替。公立教育开始崛起,采用集中传授文化知识、技术的班级教学方法培养大量能够适应工业化发展的劳动力和人才,推动了初等义务教育的普及,国家开始重视教育立法,制定了一系列的法律来保障义务教育的实施。1763年,普鲁士颁布强迫教育法令,义务教育由此开端。1833年,在英国工人阶级的强烈呼吁下,国会通过了《工厂法》,要求各工厂必须保证在厂内工作的十三周岁以下儿童每天接受两个小时的义务教育。1838年,英国宪章派在《人民宪章》中鲜明提出:教育应是全民的、普及的、免费的[3]。另一方面教学内容也发生了巨大的变化,由以实践经验为主转变为以科学理论知识为主。第一次工业革命之后,机器设备更新换代的需求以及科学理论知识对技术产生越来越大的影响,使得人们对科学理论知识的重要性的理解和重视程度不断加深,只以实践经验的形式传授知识已经无法完全满足当时时代需要,应加快技术研发和进步的需要,技术中包含的科学理论知识越来越多。因此,第一次工业革命后,教学内容也相应发生改变,由之前仅以单纯的实践经验和技艺为主要内容向与技术相关的科学理论知识转变,由此,教学环境和场所也由之前的实地教学向学校班级转变,教学方法从实践教学为主向以原理教学为主转变。
(二)电化教学促使教学方式多样化
第二次工业革命以电力的广泛应用为标志,人类进入电气时代,技术由工业化发展为电气化,从而促使教学活动中的技术作为中介也实现电气化,教学方式也转变为电化教学模式。即实现教学活动的技术中介是电化教学设备,使用电教器材设备和电教教材(比如幻灯、电视、电影、录音、录像、电动教学模型等)进行教学,以达到增进学生对教材的理解和巩固的目的。起初电化教学最早应用于西方军事训练当中,实现了更大范围对官兵进行教学和训练活动,对于加快普及军事科学知识速度、提高军事教学和训练质量和加速人才培养具有重要作用。电化教学应用于军事训练中可以充分展示复杂危险的作战情况,比如战场战斗的场面,各类武器装备(核武器、化学武器、生物武器等)的使用和防护等,也方便学习机械运动、武器构造等微小物体。后来电化教学走出军事训练,逐渐应用到学校教学当中,使得教学活动由以教师为主导和书本知识传授向以学生为主导和培养学生各项能力转变。因为电化教学对学生的感官冲击更加强烈,所以电化教学为更好地实现直观教学提供了便利,通过幻灯片、录音机和多媒体等电化教学工具实现足不出户就能直观感受到教学内容,能够充分调动学习者的主动性,有利于学生主动接受信息,使学生在教师的指导下,通过自己的感官知觉,调动全部感官参与学习,更大限度地集中学生的注意力,培养其主动学习和探索的能力,更好地实现从形象思维到抽象思维的过渡,实现教学双方的信息交流和反馈,提高了课堂的教学效率,有利于培养学生观察、想象、思维等各项能力,从而实现素质教育。同时,因为教师需要适应教学技术电气化变革带来的教学方式的转变,所以电化教学的普及也有助于提升教师的专业素质和技能,促使他们学会使用电气化教学设备,并能够根据教学内容完成教学设计、制作课件等。
(三)互联网促使教学规模化
第三次科技革命是以电子计算机技术为标志,以互联网为核心,使人类进入信息时代,随着互联网的普及,电子计算机技术逐渐应用在教学活动中,作为中介的技术手段再次更新,对教学活动产生了一定的影响。一方面,互联网教学应用在课堂教学活动当中,改变了课堂教学方式。以“翻转课堂”为例,学生通过课前或课外观看由教师提供的互联网资源链接提前自主学习,教师不再占用大量的课堂时间讲解知识,课堂教学更多的是以师生互动、合作探究为主,使先学而后教成为现实,实现了教学主导地位从教师向学生的转移,激发了学生学习的主动性。改变了教师的教学观,使其由知识的传授者转变为学生学习的引导者和协调者,学生的学习观也发生改变,从被动接收知识转变为主动探索。另一方面,互联网教学实现了将教学活动延伸至课堂以外,突破了课堂上的时空限制,教学活动不是只存在于学校和课堂之中,而是只要能上网的地方都可以开展教学活动。互联网教学具有开放性、共享性、实时性和个性化等优点,以慕课(MOOC)教学为例,慕课即大规模开放式在线课程[4],慕课整合了大量的学习资源,将全世界各个顶尖学校、科学研究所、图书馆以及各种信息资源收集起来,进行整合,形成海量信息资源库,不仅包括数学、自然科学、计算机科学等广泛的学科,也包括社会科学和人文学科,其中绝大部分课程是免费的。部分课程可以根据需要自由购买,供教师和学生随时随地按照自己的需求查找使用。同时,互联网教学突破了传统的班级授课制,逐步发展为由传统教育、个性化教育、远程教育相结合的多样化的教学形式。扩大了教学实施的受众范围,任何年龄段、任何职业都可通过互联网注册学习,受教育者可自由选择教学地点、教学时间,也可根据自己的兴趣爱好和需要自由选择教学课程、教学教师等,不仅可以在线听课,还可以操作实验、回答问题、参与考试,对于没有听懂的地方进行回放,基本可以满足学生的各类需求,学习期满通过考试还可以获得证书,符合信息时代提倡的个性化学习、全民学习和终身学习。
(四)人工智能促使教学智能化
从历史发展的角度来看,技术发展总会对教学活动产生一定的影响,人工智能技术作为新的中介应用在教学活动中也必然会对教学活动产生一定的影响。将人工智能技术作为教学活动的技术中介,其目的主要是实现教学活动的智能化、自主化和自动化。实际上,早在人工智能产生之前,人们就开始探索和研究如何让教学更加智能化、自主化和自动化。1925年,美国俄亥俄大学的心理学家席尼·普雷西(Pressey)设计出第一台自动教学机器,这个机器可以为学生提供与课程相关的选择题,通过判断答案正确与否更改接下来的教学程序,回答正确则可进入下一题,实现学生根据自己的学习节奏进行学习[5],这为后来人工智能技术在教学活动领域发挥作用奠定了基础。目前,以人工智能技术为核心的第四次科技革命正在迅猛发展,人工智能技术的革新正引发一场教育革命,从而对教学活动产生影响,根据之前科技革命和教学中介技术革新对教学活动的影响,可推测其将为教学提供良好的环境和技术支持,更新教师的教学理念、创新教学方法、反思和改进教学模式、改变学生的学习方法等。我国2018年1月发布的《人工智能白皮书(2018版)》,对目前的人工智能关键技术进行了详细的分类,人工智能具有机器学习、生物特征识别、计算机视觉、自然语言处理、人机交互、知识图谱和虚拟现实与增强现实这七项关键技术,其中机器学习是核心技术,自然语言处理是重要方向,人机交互是重要外围技术[6]。以上述七项技术为基础并经过各项技术的合并,应用到实际生产生活中,形成了图像识别、图像理解、视频识别、语音识别、语义理解、语音合成、机器翻译、语义理解、情感分析等具体技术[7],这些技术应用到教学活动中,产生一定的影响。
通过对四次科技革命中那些主要应用在教学活动的技术进行历时性的考察,可以看出技术的发展会促使教学活动发生变革。如今,第四次科技革命正在如火如荼地进行,人工智能技术已经逐步应用到教学活动当中。
二 人工智能技术在教学活动中的应用
上文提到教学活动包括三个要素;两个行为主体:教师和学生,一个技术中介。作为中介的技术随科技发展不断更新,现阶段人工智能技术作为对教学活动实施影响的中介被应用在不同主体上。同时,随着社会各界对学生学习的重视程度不断升高,家庭教育开始逐渐参与到教学活动中,并占据了相当的比例,人工智能技术也被应用到了家庭教育中。
(一)人工智能技术在教师传授知识中的应用
人工智能作为辅助系统或设备应用到教师教授过程中在现在的学校教学中比较普遍,主要以教师作为对学生实施教授行为的主体,以人工智能系统或设备为辅助,以求达到有效减轻教师工作负担并同时提升教学质量的目的。其应用主要体现在三个方面:课前备课、课堂教学和课后作业。第一,在课前备课方面,人工智能技术的应用能够帮助教师精准备课,运用智能教学与专家系统[8]。教师可以从基于通过大数据收集处理来的大量课程资源和丰富课件中选取自己所需要的内容,在此基础上进行适当的调节和改进,避免不必要的重复备课,节省教师时间,使教师能够将更多的精力投入到提高讲课技能和与学生的实际沟通互动中来,以及处理人工智能无法解决的德育问题等。第二,智能计算机辅助教学程序系统ICAI(Intelligence Computer-Assisted Instruction)[9]在课堂教学中得到广泛应用。它是由原来的计算机辅助教学系统CAI(Computer-Assisted Instruction)发展而来,通过人工智能技术的附加,对CAI的一些缺点作了改进。比如CAI系统不能针对不同水平的学生采用适当的教育方法,学生容易产生惰性等问题,经过人工智能技术的导入,依照学生学习效果不同的反馈数据,尊重个体差异,以更快的运行速度、更大的数据容量、更加完善的专家系统、更强的人机交互能力以及人机界面、自然语言处理和虚拟现实等人工智能技术为创新,把应用了人工智能技术的计算机系统的功能同教师的课堂讲授有机结合起来。教师可以根据系统中专家模块提供的专业知识衔接和讲授方式,配合学生模块依照每个学生的学习进度产生的数据库进行因材施教,让教师的角色从知识的灌输者转变为学生学习的指引者。第三,ICAI系统不仅包含课堂学习内容,还包括课堂学习内容的补充内容。它即时跟踪学生课后的学习状况,比如教学游戏、作业辅导等,其中教学游戏能够使学生对所学习的内容更有参与感,增添学习的趣味性,潜移默化地锻炼学生思维能力,并以此来丰富教学模式,增加教学方式,完成教学创新,注重学生的差异性特征,提高学生学习效率。在课后批改作业中应用人工智能技术开发的测试系统,可减轻教师批改作业的重复繁琐的工作负担,并在后台生成学生作业完成情况的数据,使教师一目了然地掌握学生学习进度和教学漏洞,为教师后续教学制定重点计划。以E-rater[10]引擎为例,采用自然语言处理技术、图像识别技术和语义分析技术可对学生的作文题目进行批改,拍照上传作业,根据设定的评判标准和系统中汇总的历年大量作文的数据库比对自动评分,反馈建设性的意见,提出修改方案,通过自然语言处理技术对作文中的语法错误做出纠正。E-rater引擎还可以根据学生一贯的写作风格提供一些作文结构、写作技巧的建议。在2020年疫情防控期间,全国大中小学生实现了“停课不停教,停课不停学”,利用线上教学模式打破空间限制,运用智能化教学辅助工具提高课堂中师生互动效率。比如智能办公软件“钉钉”在疫情期间的应用,它具备打卡签到、统计体温、课程表提醒、直播上课、多群联播、出题互动、连麦回答问题、直播视频回放、上传作业和问卷星考试功能自动批改作业等一系列智能功能[11],在师生无法到校的情况下保证教学有序进行。疫情期间的线上教学使人工智能技术成为师生之间保证教学有效进行必要的技术支撑,虽然此次大范围的线上教学是因配合疫情防控引起的对教学方式调整的倒逼,只是一次被动的应付,但是为未来探索和推动线上线下相结合的教学模式改革创新了理念,提供了路径,日后线上线下教学深度融合有望成为常态,从而进一步促进智慧教学的发展。
(二)人工智能技术在学生学习中的应用
人工智能技术应用到学生学习中,目前发展比较快的是线上教育、注意力监测与反馈以及作业搜题。首先,注入了人工智能技术的线上教育较之前互联网时代在课程推送和智能化服务方面发展的更快。以“考虫”为例分析人工智能技术在线上教育当中的应用。考虫线上教育是一个面向大学生的主攻英语的线上学习平台,近年来,考虫在线教育发展飞快,其系统更新速度也随着消费者需求的增加与时俱进,其制胜的原因一方面是由于其课时费用相对其他线上教育机构比较低,大学生普遍可以接受,另一方面也是更重要的是其依靠人工智能技术实现了智能化服务和精准的营销策略,包括机器人客服、云呼叫系统等。考虫在线教育机构为了满足不同使用主体的需要,分别开通了网站、应用软件、微信、微博等多项注册和学习方式。在线注册和学习人数不断上涨,对客服系统的要求不断提高,而通过智能客服系统的人机协同技术,对于课程安排、课程情况询问、退课等常规性问题直接通过机器人客服解决,不仅回答全面完整,而且可以做到24小时全天候在线,对于一些需要人工回答的问题,机器人后台可以根据关键词分配人工解决,客服人员只需掌握自己负责的一部分客户问题即可,节省时间且提高效率。面对已有客户在智能系统中的历史信息,根据其现实需求,系统会为其自动推送课程,比如根据数据显示一同学已报且通过六级考试,系统会为其推送研究生课程或雅思托福课程,吸引学生报名,使客户不再一次性化,而是可以长久使用其课程。其次,注意力监测技术也是目前人工智能技术在学生学习过程中应用的研究热点,通过对学生注意力的监测,可以及时反映学生注意力集中情况,从而采取相应措施。我们可以EEG注意力检测技术[12]为例来说明,该技术通过穿戴设备完成对学生脑电波的监测,辅助统计眨眼次数等数据反馈,根据数据处理得出的结论判断学生的注意力是否集中,解决了传统教学教师无法顾及所有学生情况的问题。虽然此项技术目前还没有普及,只是在试验阶段,但人们对其研究的关注度很高,为我们未来教学实现智能化提供新思路。最后,人工智能技术在作业搜题方面的应用也有突出的表现。比如中小学生普遍使用的小猿搜题、作业帮等手机应用软件,就是采用图像识别、语音识别、机器翻译、文字识别以及深度学习等技术实现作业搜题的,学生对不会或不确定的题目,只需通过手机拍照上传,应用系统就会对图片进行分析并与题库比对快速显示出答案、知识要点以及相关知识点和相似题目供学生学习参考,提高了学生的学习效率,方便学生课后自学,具有一定的辅助作用。
人工智能技术在教师传授知识、学生自主学习中发挥了很大的作用,通过对其应用的深入了解,可以看出人工智能技术在教学活动中的介入对其发展将产生一定的影响。
三 人工智能技术介入对教学活动的影响
针对我国现阶段教学活动中出现的问题,比如不同地域、不同经济发展程度地区的师资分配问题,教师资源使用范围扩大以及学生个性化发展等都可以运用人工智能技术对其产生一定的影响。
(一)师资分配更加均衡
两千多年前的春秋时期,孔子就提出“有教无类”的思想,两千年后的现在,让每个孩子都参与教学活动已经得到落实,但是由于教师资源分配不够均衡,出生在不同地区的孩子在教学活动中的获得感也不同。我国地形地势复杂多样,沿海内陆分布的不同造成的地区差异,不同的地形提供了不同的经济发展条件,这导致一方面不发达地区教学设施落后于发达地区,硬件设施跟不上,另一方面教师人才的地域吸引力产生差别,不发达地区引进优秀师资困难,留下师资更难。近几年,虽然农村教师队伍建设问题得到国家高度重视,国家相继出台了一系列政策,期望达到鼓励优秀毕业生前往乡村支援教育的目的,并通过改善农村教师福利待遇来尽可能保障农村优秀教师的收入,从而稳定他们,但是毕业生选择乡村就业的比例仍然很小,到乡村进行教学工作的优秀教师考虑到自身发展,往往不能长久扎根。为解决这个问题,很多人工智能技术公司进行了很多尝试,比如通过“双师教学”项目加强贫困地区的基础教育。例如引用科大讯飞公司的设计为远程课堂增加交互式设备从而实现的“双师课堂”,安徽省金寨县天堂寨同心小学与合肥市南门小学就通过此方式共享了教师资源[13]。其具体操作与传统授课方式不同,是由远近两位教师共同完成一个教师资源欠缺不发达地区学校的教学,其中一位是城市里的优秀教师,另一位是当地乡村学校的现场教师,城市老师通过视频方式对学生进行基础知识的讲授和相关教学资料的准备,当地乡村老师则负责面对面辅导、课堂互动和学生素质的培养,两边形成合力来提高贫困地区的教学质量。这样做的好处有两个:一是本地教师可以在远程视频课教师为学生上课的时候学习其授课方法,观察学生的现场反应,可以节约专门提升当地教师能力培训要花费的时间,更直接更高效地提高当地教师的教学水平;二是“双师教学”既可以弥补当地教师单独授课能力不够的缺陷,也可以弥补仅通过网络视频授课无法关照到学生的现实反应和掌握程度的缺陷,本地教师就可以根据学生的具体情况把握授课节奏,帮助学生适应课程。试想,如果这项技术得到普及,未来人工智能技术的应用就可以弥补由于地形差异和贫富差距造成的师资短缺问题,真正实现有教无类。
(二)教学资源共享范围扩大
人工智能技术有助于实现网上教学资源的共享。人工智能技术与教学活动结合,首先,可以制作微课视频,即通过录制发达地区优秀教师的授课记录,上传到网络,不发达地区的教师可以通过专家系统和大数据推送检索需要的优秀教学视频,这可以为资源欠缺学校的教师提供优质的教学资源,让他们学习发达地区优秀教师的授课模式、导入课堂的方式以及授课时引用的事例,帮助其掌握先进的教学方法和案例,更好地进行备课,从多个方面提高本地教师个人的教学水平,实现“好带差、强带弱”,从而提高教学质量,使身处偏远地区的教师和学生也能使用和学习开放发达地区的教学资源。其次,可以培养贫困地区学生除基础课程之外的特长爱好。随着人工智能技术对社会的影响不断加大,会引发工作方式上的变革,未来社会将是一个只有拥有多种技术、多种能力才能适应的社会,而最不容易被替代的工作正是那些极富个性、极富创造力的工作。特长爱好的培养一方面可以陶冶情操、提升审美能力,另一方面有利于培养一个人的毅力、想象力和创造力,提升智力水平,特别是逻辑思维能力,提高个人综合素质,为个人的创造性工作提供基础。不发达地区的孩子有必要接触并学习艺术,以便在未来与发达地区的孩子竞争时能够保证具有同等的竞争优势。但现实是,在不发达地区,教师学科结构产生严重偏差,大多数地区只能保证语文、数学这样的基础课程的教学正常进行,而音乐、体育、美术等课程则比较薄弱。在大部分不发达地区的学校,很少甚至几乎没有设置这类课程,即使开设此类课程的教学活动也大多由其他学科的教师兼职讲授,有的学校甚至直接取消这类课程的教学。出现这些问题的主要原因是缺乏教学资源。而对发达地区的学生,其所在家庭对他们的培养,早已不只局限于基础学科的优秀,而是更加注重全方位的培养。这样的差距使贫困地区的学生即使基础学科学习方面与发达地区学生相差不大,但综合实力相比之下仍具有较大差距。目前,利用先进的人工智能技术实现网络课堂,共享丰富的网络资源特别是国外课程,可以突破时间和空间的局限,使偏远地区学生虽然身处山区,也能了解世界,让学生也能拥有优质的、满足于他们各方面需求的教学资源。互加计划[14]是上海沪江文化传播公司于2015年推出的支持中小学公益课程项目,该项目通过实现网络课程在全国各地的共建共享,让广大农村、西部和“老少边穷”地区的学校也能享有优质教学资源。
(三)学生发展更加个性化
教学的目的越来越强调个性化发展和终身学习,教学活动的过程是促使人形成主体意识、发展主体能力的过程,强调独特性,实现个体价值。学校的教学活动越来越倾向于将教授学生学习的方法、养成学习的习惯、学会创新的思维等相对抽象且终身受益的技能放在首位,其次才是教授具体的知识、专业的技能。抽象技能往往作用更大,对个人而言,它是挖掘人的内在潜力,提升人的综合素质的必要手段;对社会而言,社会整体创新力的提升,终身学习气氛的形成对社会快速向前发展有着强有力的推动作用[15]。人工智能技术作为中介注入到教学活动,不仅可以加强对每个主体发展需要的重视,而且可以使学生在完成学校教学活动之余,仍有参与教学活动的机会和平台,这符合教学本身的目的和预期。我国是一个人口大国,无论是基础教育教学还是高等教育教学都采用大班教学的方式,一个老师面对大容量的班级,在有限的教学时间内,无论是精力还是成本根本不允许老师对每个学生实施精准的、有针对性的培养,只能解决学生面临的普遍性、共性的问题,容易忽略其在学习中的特殊性、差异性。人工智能技术可以帮助教师更广泛地提供高质量的教学[16]。首先,从学生需求入手,将传统教育的环节与人工智能技术要素与信息化相结合,运用机器学习系统和人工神经网络技术制定个性化教学课程。使用人工智能技术可以帮助教师分析学生智力水平、接受新知识的能力、形象思维和抽象思维等各项能力水平。根据学生的个性特征、自身发展需求提供相应课程和确定每个阶段的学习任务,通过及时了解不同学生的具体情况而提出针对性的反馈要求,使学生可以按照自己能够接受的、最合适的课程和最佳的进度进行学习,使学生的学习效果更好、效率更高。这样既能满足接受能力强的高水平学生要求学习更多的愿望,使其学习能力得到最大的发挥,又能克服接受能力相对较差的低水平学生对于统一课程学习力不从心的问题,消除其失落感,从而在整体上保持学生高度的学习兴趣,使每个学生都能获得归属感。其次,为配合学生发展和课程需要采用不同的教学方法,学生处在不同的年龄阶段,不同学生之间形象思维能力和抽象思维能力都不同。不同的学科,采用的教学方法也应不同。人工智能通过大数据和虚拟现实技术使教学实现了个性化和虚拟化。人工智能技术通过利用增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和语音处理可以增强抽象事物的视听效果和感受力,为学生更直观地呈现教学内容,刺激其多种感官来加深印象和对学习内容的理解,让学生更现实地认知抽象事物。对于不同学科,采用增强现实(AR)和虚拟现实(VR)的设备配合学习,也可以起到事半功倍的效果。比如在历史学科的学习中,采用这种技术不仅有利于为学生直观地展现出当时的历史场景,可以让学生有身临其境的感觉,更有利于加深学生对历史年代和发展必然性的理解。
虽然人工智能技术的介入对教学活动产生了许多积极影响,但是在运用的过程中仍要把握尺度,如果人工智能技术对教学活动过度干预势必会产生一定的消极影响。例如通过应用人脸识别技术监测学生学习情况,杭州第十一中学进行的“智慧课堂行为管理系统”试验教学和重庆二十九中的Faceminded,都是通过监测学生在课堂上的表情来统计学生的学习行为,判断学生的学习专注程度。试验开始后引起社会各界讨论,争议最大的话题是这样做是否侵犯了学生的隐私权。熊丙奇认为,在课堂当中应用新技术要注意两点:一是不能侵犯学生的隐私,二是不能影响学生人格成长[17]。运用人工智能技术对学生的课堂学习进行实时监测,虽然从表面上看学生的注意力更加集中,课堂效果更佳,但实际上是在倒逼学生进入一种非自然状态,长此以往会使学生缺失主体意识,这就背离了引导学生培养自制力的教学初衷。由此可见,未来人工智能技术在教学活动中,对于应用哪些技术、如何应用、应用多大限度更有利于教学活动的进行,都需要进行长期的试点和探索。
通过上文的分析我们可以看到,技术作为教学活动的中介在教学活动中有非常重要的作用,它是沟通教师和学生的桥梁,教师如何教、学生如何学都取决于采用什么样的方式和技术。每一次技术革新都会对教学活动中的技术中介产生影响,从而引发相应的教学活动的革新,使教师和学生转变教授方式和学习思路,不断推进教学活动良性发展。目前人工智能技术在教学活动领域的广泛应用,符合人们对教学活动结果或者目的的预期(个性化发展和终身学习),已有的实验和探索已经显示出其发挥的积极影响,未来将发挥更大的作用,针对我国教育教学中发展不平衡的问题,有望实现教师资源更加均衡的分配、教学资源更大范围的共享、学生个性化得到更好地发挥。为了更好地利用人工智能技术中介推动教学活动的发展,我们应当自觉适应人工智能技术的更新速度,进行与之相适应的教学活动改革,及时更新教学理念,使教学活动更加智能化,以满足学生日益增长的学习需求和社会长远发展的要求。