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人工智能时代教师角色的定位及其实现路径*

2022-01-01孙岩江丽雯

教学与管理(理论版) 2022年11期
关键词:教学活动人工智能专业

孙岩 江丽雯

(1.齐鲁师范学院学前教育学院,济南,250200;2.齐鲁师范学院山东省中小学师训干训中心,济南,250013)

1956 年,美国达特茅斯(Dartmouth)会议上确定人工智能(Artificial Intelligence,简称 AI)的术语。经过60 多年的发展,人工智能已在图像识别、语言识别、机器视觉、自动驾驶、安防等领域取得较大进展。在互联网和大数据技术支持下,人工智能机器逐渐像人一样能够看懂、听懂、运动和思考。作为一项引领未来时代变革的技术,人工智能影响着人们的日常生活,推动教育领域革命性变革,“专业特质与技术替代”的论争促使人们重新审视教师核心素养的内涵与价值。立足人工智能发展的时代需求,从教育的本质与知识的社会价值出发,以促进人的发展为目标,分析教师角色定位的专业基础,探讨教师角色新定位的影响要素及其实践方式,对教师专业发展具有理论指导和实践借鉴价值。

一、人工智能时代教师角色定位的专业基础

当前,人工智能逐步运用于教育领域,学校教育的某些工作正在与人工智能相结合或被人工智能所取代。在这种情况下,教师工作的独特性和专业性应集中于人的价值提升和潜能开发。以教师专业素养内涵分析为基础,探讨教学互动和教学评价内容的新变化,能深入理解教师角色定位的专业基础,明确人工智能时代教师角色定位的理论依据和实践条件。

1.教师专业素养的丰富化

以教学的专业化标准为基础建构的教师教育理论看来,教师专业素养主要包括专业知识、专业技能、专业态度等方面的内容[1]。教师通过教学互动引导学生系统地掌握知识、发展能力,通过教学实践不断完善专业知识结构、强化教育教学技能,形成专门、稳定的专业素养。以知识的教与学为基础、以引导学生能力发展为目标,教师在教学实践中不断实现自我发展。然而,在人工智能技术逐渐融入课堂的情况下,教师在知识传授、能力培养上的工作效能与机器人教师相比并不占优势,比如布置作业、批改作业、搜集汇总教学信息和教学数据分析的事情,对学生个性特质、学习难点、障碍点等进行精准定位的事情[2],机器人教师的技术熟练程度和工作效率更高。尤其是教学知识的数据化加工与分析,人工智能主导下的机器人教师比人类教师具备更精准、更有效的技术优势。对此,教师应突破以知识建构为主的教学互动方式,着重在学生的社会性交往、情感、价值观等方面进行引导和示范。我们应看到,即使人工智能会深刻影响师生之间知识建构和信息互动的方式,但教师与学生之间的心灵交互和情感生成是机器人教师无法取代的。教育活动不仅仅是知识的传递,教师也不只是传递知识的“工匠”。教师所从事的是一项培养人的专业工作,他们在教学中进行着人与人之间整体性的交流和对话,指向人的身体成长与精神自由的融合。教育作为一项培养人的社会活动,其终极目标是培养身心健康、具有社会能动性的人,教师通过开展系统的教育教学活动,强化学生的科学素养和专业技能,引领他们成长为有理想、有追求的社会人。当人工智能将教师所从事的工具性、技术性的专业工作所替代时,这也意味着我们必须超越人工智能、技术化时代的技术理性来分析教师专业素养的核心要素,着力发掘教师在引导人的心灵完善、德行养成、价值归属等方面所具备的专业优势,推动教师自主建构面向人的整体性、身心和谐发展的专业知识,并在教学设计、实施与评价中形成自主反思与创新的专业技能,在师生互动中形成善于倾听与疏导的专业情意,从而成长为具有广博知识涵养、多维教学技能、强劲教学引领力的专业教育工作者。

2.课堂教学互动的多样化

人工智能在教学中应用以大数据进课堂为先导。通过收集、处理、分析与预测学生的学习数据,人工智能技术与课堂教学设计、教学过程展开及教学成效评价紧密结合,对学生学习的个体差异性进行追踪分析,为教师开展有针对性的教学指导提供必要的依据。在课堂教学中应用人工智能技术能够较为全面地对学生的学习行为进行数据分析,可以理性判断学生的认知偏好与学习风格,进而依据学生的认知特征与学习需求建构课程资源,学生也由知识消费者转变为知识创造者[3]。另外,在创造性学习活动中,学生表现出更强烈的学习主动性和积极性,能更深入地与教师进行课堂互动。这就要求教师运用人工智能技术全面分析学生学习数据,设计符合学生学习特征、激发学生学习兴趣的学习内容,从而摆脱繁冗、机械的重复性工作带来的不利影响,集中时间和精力来深入探讨学生知识内化的引导方式和创新能力的培养途径。在这种情况下,教师的教学设计、内容选择、方法运用等都会全面呼应学生的身心发展需求,教师与学生形成更亲密的师生关系,师生共同参与的课堂教学互动也因此具有生动性。

当前人类科学研究的前沿成果通过人工智能平台展现出超越现实的可能性。人工智能朝着“人机一体”或“人机融合”方向发展的情况下,纳米技术、基因技术为人从生理、肉体上与机器合为一体创设了必要条件,人们所期望的“机器的人化”和“人的机器化”具有成为现实的可能。机器和人脑建立有机联结的关键技术一旦实现质的飞跃,那么机器与人脑之间的意识传导和信息传输将成为可能,“人机融合”的科学构想将完全实现。对此,有学者认为,从科技发展的趋势来看“意识上传成为现实只是个时间问题”[4]。如果意识能够真正上传机器并永久保存,那么人的思维、精神就可突破身体寿命的局限。但是,通过机器与人脑联结来实现的“意识传导”将会改变教育的本质属性,如果在教学活动中,人脑和电脑、互联网等直接连为一体,通过这种方式,人可以直接借助人工智能技术有可能实现、达到历史上从来不可想象的超能力[5]。以此建构的超现实的“人机一体”教学模式将给教学的根本方式及其性质带来不可思议的冲击,教学活动因此而出现颠覆性的变化,教师的“教”与学生的“学”也会突破时间和地域的限制,“教”的主体与“学”的主体也不再局限于教师与学生,教学的互动方式也更复杂多样。

3.教师专业评价的多元化

教师是学校教育教学活动的主导者,如果只是将教师的教育教学完全等同于学科知识的传授,那么教师所从事的只是一种标准化、程序化的“教”的专业活动,其教学手段和外在表现形式是专业评价的主要内容。在这种情况下,人工智能完全可以取代教师的工作。然而,教师所从事的是培养人的专业工作,通过有效的教学设计与丰富的教学实践,促进学生身心和谐发展;教育是引导人的精神走向崇高的独特方式[6]。也就是说,教师所从事的专业活动不是向学生灌输知识,而是引导学生逐步完善“精神世界”的建构。通过“教”与“学”的互动,教师引导学生由运用感官观察世界转向用理性思辨去透视客观实在,从而激发学生的理性思考与批判,促使学生不断追求生命的真、善、美。教师所从事的专业活动直接指向师生的身心协调发展,其最终所追求的是培养人的正义、智慧、自制与勇敢的品格。

从社会发展来看,人们对教师的重视和敬仰主要体现在教师专业评价所关注的领域,教师专业评价的对象、内容比方法、手段更加重要。当前教师专业评价聚焦于教师所具备的标准化教学技能,以及教师专业发展的表征化、事实性的教学成果。如果教师日常工作中琐碎的、事务性的任务由人工智能代劳,那么他们就会更从容地对教学资源进行理性分析,并深入思考教学的社会价值,集中探讨如何更好地将理性思考付诸实际行动,由此,教师形成一些心灵的重要品质,如判断力、批判力、爱、宽容、正义等。对于人工智能时代的教师教育来说,我们应该把这些心灵的重要品质作为教师培养的重要内容,同时也作为教师评价的重要内容[7]。更进一步来说,人工智能时代的教师教育应培养教师独立思考、自主发展的专业素养,而不是培养知识传授的“工具人”,更不是培养教师成为一个机器上没有思想的齿轮轮牙[8]。因此,教师是否具备探讨“为何而教、教什么以及如何教”等根本问题的能力,以及能否明确教学的基本原理、形成自主探究的专业实践方式,并最终确立其专业发展的理论基础和行动方式,是人工智能时代教师专业评价的主要内容。

二、人工智能时代教师角色的新定位

人工智能逐渐渗透日常生活的条件下,人类知识传播方式更便捷、传播速度更迅速,知识表征方式更具个性化和发展性,人们获取知识、接受教育的机会不断增多。这也就意味着教师传授确定性知识的专业职责可由人工智能替代,教师可将更多精力投入“人的教育”探究,关注教育活动中人的价值诉求和根本需要,教师的角色也因此聚焦于下述几方面。

1.学习的分析者和价值的引领者

互联网和大数据技术应用于教学活动中,学生日常学习行为也随之转化为海量的非结构性数据。这些数据是教师开展有效教学的重要依据,也是教师对学生已有学习情况和成长趋势进行专业分析的前提条件。面对学生学习行为的海量信息,教师应具备检索、辨析、提炼、整合与学生成长相关信息的能力,更进一步说,教师应用人工智能技术对每一位学生进行动态的、即时的认识与分析,以掌握学生身心发展的真实状况,为学生成长提供个性化的教育服务。那么,学生接受教育以来所有的学业评价与实时学习数据、个体成长历程数据,以及基于穿戴技术即时获取的学生的身体机能数据[9],为教师全面认识与分析学生成长状况提供直接依据。具体来说,教师作为学生学习活动的重要参与者,运用人工智能技术来收集学生身心发展的相关数据,将系统化的建模分析数据转换为直接反应学生成长基础与发展需求的教育信息,为教学活动调整和教学方案优化提供直接指导。在人工智能影响下,教师通过数据收集和集中分析全面了解学生学习状况和成长趋势,为学生个性化发展提供必要指导。

人工智能内在规定性决定了其具有机器的一般属性,将其应用于学生学习状况分析,可缓解教师专业分析的工作强度,也有助于教师更全面地对学生开展专业分析,强化教师专业分析的效度。然而,人工智能不具备人的“德性”和“价值”,不能从人的心灵需要和精神归属上去分析人类的学习活动。而教师所具备的独特的人类文化价值和精神引领作用,能弥补人工智能在教育领域的这一缺憾。因为从个体的社会角色来看,教师不只是一种社会职业的名称,或一种社会现象的构成要素,更重要的是,教师还是个人独特的生活方式、文化形态、文化归属、文化活动、文化习性和生活风格[10]的综合。在教育教学活动中教师不只是向学生传授知识、强化技能,他们在教学活动中的言行举止都带有个人的风格特色,凝聚着教师的生活阅历、社会经验和精神追求,甚至可以说,教师在教学活动中传授的知识和技能是其人格表现的重要方式。因为真正的“教育”意味着精神的提升、情感的熏陶、价值观的引领……教育是关于灵魂的教育,而非理性知识和认识的堆积[11]。由此可见,人工智能时代的教师更关注学生的心灵世界,承担着引领学生价值观塑造、精神世界构筑的重要职责,是学生认识世界、理解生活、融入社会的引路人。

2.个性化的促成者和社会化的陪伴者

在教学过程中,由于学生知识结构和理解能力存在差异,他们在学习活动中表现出明显的个性特征与个人偏好。这就要求教师依据每位学生的个性、特长和兴趣等选择合适的教学内容、设计有吸引力的教学方案,以激发学生自主学习的内部动力,实现课堂教学目标的有效达成。当前,智慧课堂广泛应用人脸识别、动作识别、语音识别等,这为师生开展多层次的课堂互动提供技术支持,但也标志着教师凭借自己的经验来观察、判断学生课堂学习状态的任务将被人工智能技术所替代[12]。在信息化、网络化和智能化技术支持下,已初步建立在线教育体系,为学生提供自主选课、智能教辅、智适应学习的教育资源;教师能够对学生选课情况、学习进度、学业评价等相关数据进行整理与分析,对学生学业进展、个人兴趣、学习风格等形成清晰的认识与发展性评价。据此,教师可根据学生身心发展的不同阶段和水平,设计个性化学习指导方案,与学生进行多角度信息沟通和人际互动,引导学生科学、合理地利用在线教育平台,整体设计与学生个人兴趣相符合的学习内容,指导学生选择与其学业水平相适应的学习方式,明确具有个性特征的学习路径,在交互式学习中形成独具特色的学习风格。

人是构成社会的最基本元素,社会是人价值体现的根本所在,人类学习的最终目的也是为了社会更好地发展。学校不仅是人类制度化学习的重要场所,也是个人在家庭之外实现社会化的重要场域。在人工智能技术不断渗入学校日常生活的情况下,为促使学生掌握更多知识、学习更重要的社会生存本领,学校不能只是运用人工智能技术综合分析学生学习状况、设计个性化学习方案和进行发展性学习评价,还要为学生创设人际交流和社会互动的机会。因为人的学习从本质上来讲是社会经验实现人与人之间持续传递与不断创新的重要方式,这就要求我们在社会生活中需要与他人共同学习,以及通过与同伴和老师进行讨论及辩论的方式来学习[13]。在这一过程中,运用人工智能技术开展师生之间、学生之间的信息交流和人际互动,有助于学生形成对社会的客观认识和评价,能够更清晰地界定个体的社会价值,促使他们成长为服务社会、造福他人的社会人。作为学生成长过程中的重要参与者,教师在学校教学生活中,可以通过各种方式引领学生理解社会规则、认同社会规范并形成正确的社会归属感;还可以通过与其他教师的人际交往、与学生的成长互动、与家长的信息沟通等促进学生的社会性学习,引导学生合理地利用智能机器,并与它们和谐相处。

3.心理的疏导者和情感的呵护者

人工智能是机器对人独有的运算智能、感知智能和认知智能的模拟,是由人所设计的自动化感知、学习、思考与决策系统。人工智能对人类知识进行加工和处理的过程,就是机器模拟人在知识存储、传播、创造、检索与执行等环节的基本操作方式,其中编程语言是人工智能有序开展工作的核心。这就导致人工智能不会出现与人进行“零距离”互动的情况,也无法像人一样自主发现知识加工过程中出现的新问题。即使未来技术的发展可以使人工智能的思维方式与人更接近,但它不可能拥有人所特有的情感和心理体验。“教学机器人……在传递价值观、缓解情绪、学会与人相处等方面,远远不能与人类教师相比拟。实质上,越是在人工智能时代,学习者越是需要人类教师。”[14]智能化时代,教师在教学活动中的主要任务是与学生进行心理互动和情感沟通,这也是教师的职责和专业价值所在。教师运用人工智能技术对学生成长需要和个性特质进行精确跟踪研究,并据此给予学生细致关怀和尊重,还通过建设性信息沟通和教学互动建立相互信任、彼此欣赏的师生关系。由此,学生在学习过程中因“数据化”资源的大量应用而可能会出现的一些心理问题,能在师生间的相互尊重和理解中得到缓解;学生在编程、编码、算法的“机器化”环境中,能感受来自教师和同学的关心,体会到生命的温暖和仁爱的力量,从而有助于他们身心健康发展。

人工智能应用于教育教学活动,为制度化的学校教育带来诸多变化。现代信息技术改变了学校教学的组织形式,重组了学校教学资源,持续创新学生的学习平台。以移动终端平台和互联网+相结合的学习环境创设为基础,学校建构起实体课堂教学融合开放式的网络资源的课程体系,学生所面对的是线上学习(e-Learning)与线下实体学校教育相融合的混合学习(Blended Learning)[15]资源。在这种情况下,人工智能在试题命制与审阅、学习需求研判、学习成效测评等方面具有明显优势,它们运用编程语言精确地完成教学数据的整理与分析,能够代替教师、不知疲倦地完成个性化学习方案的制定、实施、评价与改进。不容忽视的是,人工智能缺乏人性和温情,在某些智能上(精力、记忆力、计算力、感知力甚至判断力)远远甩开人类[16],由其主导的学习活动过于强调程式化的工具运用和理性的分析。如果学生长时间处于程序化的学习环境,只追求工具的理性和海量数据加工却忽略了非理性的情感沟通,那么心智未完全成熟的青少年学生极易出现心理焦虑和成长困惑,继而产生情绪波动和情感不适。作为能在教学活动中准确分析学生学习行为、确切了解学生心理与情感状态的专业人员,教师可通过言语沟通和行为互动引导学生正确应对成长中的情绪波动和情感困惑,促使学生选择适当的学习方法,积极调整学习心态。由此看来,教师通过情感投入和思想引导帮助学生保持良好的身心、缓解学生的学习压力等功能不仅不可取代,反而显得愈发重要[17]。智能化时代的教师不仅承担着引领学生开展深度学习的职责,还应集中关注学生的心灵世界和情感归属。

三、人工智能时代教师角色定位的实现路径

教师运用人工智能技术开展教育教学活动,能够从繁琐、复杂、海量的教学信息加工中获得解放,并以学生身心发展状况的数据分析为基础,整合多种教育资源,为学生个性化学习和心理健康发展创设必要条件。这也要求教师以专业角色定位为基础,通过多种途径来深化专业领域学习,以提升其智能化时代专业角色的社会影响力。

1.以“互联网+教育”推动“智能化”教学环境建设

随着大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等信息技术在教育中广泛应用,学校教学环境、教学内容和学习资源发生巨大变化。学校信息化工程涵盖校园每一个角落,信息无线传输和在线交流成为日常教学工作不可或缺的构成部分。在教学中,承载学科知识的纸质传统媒介逐渐被电子媒体、电子书本取代,教学内容的表现形式从以“文字”信息为主体向数字化的文本、图形/图像、视频、动画、音频等多媒体信息为主体转移[18],“互联网+教育”网络学习环境的创设与改进成为社会关注重点。教育主管部门和各地政府在多方调研的基础上,筹措平台建设资金,全方位推进高速移动网络、智慧教室、物联网等信息技术基础设施建设;学校通过“互联网+教育”校本研修、信息化教学比赛、专家讲座等,不断充实“互联网+教育”网络学习资源。这既是人工智能时代教师角色定位的前提条件,也是教师利用网络资源便捷性、丰富性、发展性的优势,为学生创建信息多元、民主平等学习环境的重要基础。

以互联网技术为平台建立的虚拟学习社区,为学生开展“自主、合作、探究”等学习活动创设必要条件。这就要求教师具备整合线上线下教学资源的能力,能充分利用互联网强大的信息和数据搜索功能,累积引导学生个性化发展的多类型学习资源,也为全面认识和分析学生成长状况提供数据支撑。需要关注的是,在现代化、信息化快速发展的社会环境中,青少年在身心快速发展的情况下直面海量的线上学习资源,在教学活动中容易出现“自我中心化、情绪易波动、逃避现实问题”等现象,他们对“智能化”教学环境的理解力和认同感较强,期盼“智能化”教学环境提供丰富的学习资源。面对学生成长需求,教师应重视人工智能强大的数据分析和信息搜集功能,立足于教育的“育人”功能,利用人工智能技术了解学生成长的内心需求、价值追求和情感归属,创设教师与学生进行知识交流和智慧碰撞的条件。

2.构建新型教学形态推进课堂教学变革

在云计算与大数据不断与社会生活相融合的情况下,学校的教育活动处于现实和虚拟逐渐融合的智慧教育空间,教学资源和师生互动方式也变得更丰富多样。对教师来说,在教学中既要系统地发掘学校办学空间的实体优势,又要充分利用线上教学与线下互动相结合所带来的便利与快捷,促进虚拟与现实教学资源整合与开发。不容忽视的是,受全球新冠肺炎疫情影响,线上教学组织形式和实施途径被人们普遍接受,各大教育平台持续不断开发和推广各种网络化教学互动软件,为学生学习创设便利条件。例如在数学学习中,制作方开发一款汇集知识点讲解、例题展示、练习巩固、习题评阅、强化改进的应用软件,学生通过网络下载并注册账号,就可快速有效地完成数学知识点的学习与练习,其实际效果与课堂教学实效相似。这不仅为学生提供了个性化的自学资源,也在客观上推动“课堂教学以知识传授为主”的观念发生转变,促使教师树立顺应社会现实需要的发展理念,将教学的重点放到培养学生的自主学习能力上。因为未来的学习应呈现出“学生线上学习,教师线下督促、管理和陪伴三位一体的形态”[19],师生平等互助的新型教学形态也因此建立,教师由知识“传授者”转变为学生成长“陪伴者”。

课堂教学通过知识的学习来培养人的科学思维品质,促使学生具有创新意识和创造能力,从而实现人生理想和生命价值。教学中引起学生学习体验的过程发生在师生共同的语言环境中,师生间的言语互动是有效教学活动开展的必要条件。人工智能进入课堂教学,就意味着人机对话的语言体系成为学习资源的组成部分,学习过程中的启示领悟、行为改变等也由人机对话而引发,教学中的智能化模拟和真人参与共同构建新型学习共同体。这种新型教学组织形式,虽因人工智能技术的参与而具有虚拟性,但教师和学生的真人参与和他们在参与过程中的变化是真实的,因为真实的人类文明通过教学内容作用其中[20]。这让我们看到,无论是真人参与还是人工智能技术的介入,知识学习都始终与课堂教学紧密关联。在人工智能的影响下,课堂教学中师生交流的核心不再局限于人类知识,而以人机融合为基础、以虚拟和现实共生为特征的学习资源也是教学工作顺利完成的关键所在。

3.开展教育科研活动提升教师专业素养

人工智能技术在教育教学中的应用和推广不仅会改变教育模式、教育目标、教学主体,也会对教学资源类型进行重构,为教学活动变革与创新带来思想启迪。教育所指向的人才培养目标更多地集中于研究型、能力型和发展型的人才,未来教育更注重培养人的创新意识和创造能力。也就是说,人工智能时代的教育遵循(人的)本质,培养思考者,培养学生的批判能力、表达能力和创造能力[21]。人才培养目标的变化促使教师以提高学生核心素养为中心,以促进学生创新能力发展、引发学生心灵完善为要务。教师应重新思考如何确立学生素养的分类标准、哪些素养对学生的发展至关重要、怎样有效促进这些素养的不断提高,还要系统探讨人工智能如何运用于素养目标的达成。为实现这些目标,教师应具备较高的教育科研素养,能够站在专业发展和学生健康成长的立场上,运用科学的思维方式,从学生全面发展的视角分析教育所面临的真实情境;从学生的个体成长需要出发,设计合适的学习方法与长远的个人发展规划,从而引领学生成长为创新型人才,为社会的发展贡献力量。

当前,教育领域运用人工智能技术对学校教育教学活动进行数据收集与分析,并对教育教学活动设计与发生过程进行计算机模拟,这一过程的整体规划以教育教学基本原理为依据,其模拟结果能够较充分地展示个体与教育要素互动的学习过程。运用人工智能技术,能对教学活动中学生的学习需求与个性特征进行整体分析,能够通过直观呈现学生内心体验的方式把不可见的教育发生变成可见。即使这可能是一个对个体成长的模拟,但它与教师的“教”同步进行,能有效地启示学生并引起教育的发生。教师作为教学活动的引领者,应从智能化时代的客观要求出发,依据教育教学和学生成长基本规律,探讨新的教育模式和教学方法。在教学中,教师运用实证研究和行动研究等方法,系统地搜集人工智能技术应用于教学所产生的教育数据变化和师生互动改变,以便立体化、动态化地掌握学生身心发展信息,为教师开展有效教学提供指导,也为教学模式变革和教学方法改进提供借鉴。

人工智能在教育上的应用将为教师专业发展提供新的机遇和挑战,教师不必担心人工智能会使其在社会发展中逐渐消失,因为教师将是智能化教育环境的设计者、管理者、完全参与者以及学生健康成长的引导者,也依然是智能化时代传播人类文明的使者和解惑释疑的师者。

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