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后疫情时代的线上教学:困境与出路

2022-12-28赵开秀王富平

黑龙江教育·理论与实践 2022年9期
关键词:人工智能时代疫情

赵开秀,王富平

(宝鸡文理学院,陕西宝鸡721016)

人工智能是后疫情时代推进和优化线上教学的重要手段,成为继互联网、计算机技术之后的又一次新的技术革命的标志。为了能更快搭乘此次人工智能的“快车”,各国纷纷制定了人工智能发展战略。例如,2016年美国连续发布两项报告——《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研究与发展战略计划》,将人工智能上升为国家战略领域。我国在人工智能发展的问题上,高度关注人工智能与教育的融合。2017年国务院发布的《新一代人工智能发展规划》中提出:教学方法的改革可利用人工智能提供的智能手段,发展智能教育,提高教育的智能现代化[1]。后疫情时代,线上教学已然成为一种常态化的教学方式,为了促进和推动线上教学的改进,势必要积极应对人工智能带来的影响与变革。

一、后疫情时代线上教学的优势

如果说工业化建造了整个社会的“肌肉”和“骨骼”,那么人工智能则是在开发和挖掘社会的“大脑”。发端于20世纪中期的人工智能,对后疫情时代线上教学以不可抵挡的力量进行着渗透和影响,给线上教学带来了前所未有的发展契机,同时也展现了特有的优势,主要有以下两方面。

(一)线上教学有效管控,精准提高教学效率

教学领域中最为关注的一个话题就是教学效率,而借助人工智能的教育数据挖掘、知识计算引擎等技术可以有效提高后疫情时代的线上教学效率[2]。

第一,借助人工智能手段,科学制定线上教学目标。教学目标对于一堂好课而言,其价值不言而喻。同理,线上教学的教学目标制定对于提高教学效率起着举足轻重的作用。利用人工智能技术中教育数据挖掘,不仅可以课前了解学生的认知水平、预习程度,课中对学生的学习注意力、学习态度进行有效干预,还可以课后对学生的学习接受情况进行追踪分析,了解学生知识掌握的薄弱点,借助教师助手或课后辅导机器人对学生进行有针对性的辅导。以上环节的有效衔接,有利于教师能够清晰而又全面地了解和掌握学生的基本情况。根据学生的基本情况制定课时教学目标具有非常强的针对性和可操作性,师生在教学过程中能顺利有效地达成课时教学目标。

第二,利用人工智能技术,合理安排线上教学内容。后疫情时代的知识资源共享给人们带来了便利的同时造成了一定的资源浪费,合理使用知识资源会提高资源的利用率。利用人工智能知识计算引擎与服务技术,通过知识加工、深度搜索和可视交互等技术途径,实现对知识持续增量的自动获取,具备概念识别、实体发现、属性预测、知识演化建模和关系挖掘能力,形成涵盖数十亿实体规模的多源、多学科和多数据类型的跨媒体知识图谱。

(二)线上教学过程智能辅助,因材施教成为可能

著名的人工智能先驱马文·明斯基提出,人工智能可以开发个性化的教学机器,可以根据个体特定的情境、困难和需求,与其进行对话,帮助其理解问题或达到(实现)某个目标……[3]后疫情时代的线上教学过程中怎样合理地对学生进行智能辅导,实现因材施教呢?首先,人工智能学习分析技术可以清晰呈现不同学生的特征,包括不同的知识基础、能力水平、认知方式、学习风格等。以学生学习方案智能推荐为例,教师可以依据大数据智能分析的结果,线上教学期间给学生个体精准推送练习题、知识点讲解视频等相关内容。在学生完成学习任务之后,教师可以通过图片识别技术,对学生的纸质版作业进行拍照,并进行网络批改。

其次,人工智能推送技术可以为学生提供量身定制的个性化学习内容,以适合不同学生的发展需求。主要包括以下几方面内容:其一是学习内容难易程度的智能推送。学生在接受新知识的过程中如果花费了大量时间并且通过相关习题检测,其学习效果并不理想时,那么人工智能将会自行降低学习任务难度,给学生以更好的学习体验。其二是学习量的提供。对于学生已经掌握的、并且能够熟练应用的知识点,人工智能会减少甚至不做推送,提高学生的学习效率。其三是在学习内容呈现方式上,比如,场依存型学生与场独立型学生就同一个知识点,人工智能有自己的处理推送方式,会根据学生的认知学习风格进行有针对性的内容呈现。

最后,自动调节学习系统可以为学生提供个性化的学习策略,优化学习路径。BarbaraKurshan认为,人工智能将在学习分析、课程材料质量评价、自适应学习和推荐引擎等领域中,为教育效果或效率的提升发挥十分重要的作用。而且,人工智能具有向MOOC、混合式学习和在线学习的个体创建独特的学习路径的能力[3]。

(三)社会力量多方参与,线上教学完整立体

人工智能产品的应用使得多方参与到教育中变得更加容易。后疫情时代,学校、教师、家长、教育专家等各种角色都可以参与到学生的培养当中,也可以随时掌握学生的学习情况,多方参与的教育方式会为学生创造出一个多维的学习空间,不仅可以对学生进行学业上的监测,同时也能促进学生的全面发展。

其一,线上教学过程中,家长可以适时参与到课堂教学环境中对学生的学习情况、效果进行监督,最大程度地实现家校共育。其二,学校领导也可以借助远程视频等功能,对教师的线上教学进行质量监测,努力提升线上教学质量。其三,教育专家通过相关线上教学视频的录播,对授课教师就教学过程提出合理化的教学改进意见,实现高质量的线上教学。

二、后疫情时代线上教学的困境

后疫情时代的线上教学是线下教学的一种课后延伸,作为线下教学的重要补充方式,线上教学有其自身的教学特点,同时也存在着以下三重困境。

(一)教学目标确定的困境

线上教学过于注重智力本身,缺少情感、态度和价值观等素质的培养。纵观各大线上教学平台所设置的教学科目、课程内容不难发现,后疫情时代线上教学的大部分内容主要涉及学生的智力训练和学习,极少关注学生的情感、态度、价值观等领域。

后疫情时代的线上教学,教师给学生输入更多的是如何快速有效地记住此知识点、如何掌握相同类型题目的解题方式等,借助人工智能手段进行知识的梳理、答案的解析、个性化的推送题目。通过数据收集分析学生的学习态度,测评学生的学习水平,其目的都是为了快速进行知识的掌握和学习。通过这样的手段确实提高了学生的应试能力,但对于学生在成长过程中非常重要的价值观培育却在短时间内难以实现。后疫情时代,知识涵盖面逐渐拓宽,而对于学生成长成才来讲非常重要的人类精神的涉及却少之又少,这应该是教学中最为重要的部分与环节。换言之,在后疫情时代,教学任务更多的是完成认知领域的教学目标,而对于学生情感、态度和价值观的引导过少。

(二)教育场域选择的困境

人工智能的精进异化了线上教学知识传递的初衷,忽略了线下交互的不可取代性。教学无论其形式发生怎样的变化,其目的在于传递知识,塑造人格。新冠疫情给人工智能背景下的在线教学发展提供了新契机,实现了全体教师与学生远距离在线授课,并能做到课前知识的科学预习、课堂知识的准确传递、课后学习的有效反馈。正如有学者提出,此次疫情,教育“受到的影响最小”[4]。后疫情时代的在线教学在今后将会是一种常态,不管个人愿意与否,人们都已经体会到了“人工智能+线上教学”带来的改变。但是,为什么依然有大量学生在家进行线上学习期间提出想回到学校接受线下学习?究其原因,存在以下考虑。

1.课堂是师生互动交流的一个动态教育场域,在这个场域当中,教师不仅仅通过个体语言的表述进行知识与价值观的讲授与传递,同时也会借助一系列肢体语言对学生进行潜移默化的影响。而在线上教学期间,部分教师采用语音授课,学生对教师的印象是“只闻其声,不见其人”,更发挥不了肢体语言的作用。斯宾塞认为教育的目的是“为完满的生活做准备”。既然是为以后更好的生活做准备,只有知识的传递是不够的,还必须有正确的价值观、健全的人格、积极向上的人生态度等。而这些内容只有在师生的互动过程中才能实现,使学生与教师体会到从身体到精神的双向交流,才能使学生真正地参与到学习进程中来。

2.学校里除了学习知识,也会受到教师与学生的影响,但线上教学将这些“软影响”完全切断。教育的对象是学习者,是鲜活的学生。而教育需要教师与学生面对面的交流与沟通。学校绝不仅仅是一堂堂课组成的,那里有他们的师长、同学,有接触到各种优秀人的机会。教育是人与人之间面对面的、从身体到精神的双向交流,各种学习过程是通过多态的交流完成的。对于学习自主性高、学习自控能力强的学生而言,线上教学过程中教师准备的融合文本、图片、视频的“超媒体”内容,无异于锦上添花。而对于学习主动性较低的学生来说,教师利用线上教学资源搜集的视频等内容,成了不折不扣分散注意力的“始作俑者”。

(三)教学因素支持的困境

1.网络因素支持困境。在异位散布式教学组织结构中进行线上教学,师生需要借助网络的支持构建特定教学环境,而现实情况是一些学生与教师群体因主客观原因无法保证后疫情时代线上教学的顺利开展。其一,在偏远的山区农村,网络问题仍然是进行线上教学最大的障碍。有些地区没有网络信号抑或是网络信号不稳定,都会给线上教学带来阻力。其二,个体的学习或教学环境也会影响后疫情时代线上教学的质量。如果学生在进行线上学习期间,周围一片嘈杂,其线上学习质量可想而知。教师也是如此,如有一位教师网络走红的原因就是在进行线上教学时,家人不停地干扰导致线上课程变成了一场“网络闹剧”。

2.师资因素支持困境。后疫情时代线上教学对于一些老教师而言,难度更大,挑战更多,接受起来更加困难,其教学效果不言而喻。潘懋元先生认为“教学改革的最大阻力来自教师,而且是年龄大的教师”。教师在进行线上教学之前,首先要掌握线上直播平台的操作方法,线上授课方式、教学方法的选择,以及教学内容的整合与拓展,再开始课堂内容的讲授与讲解。但在实际操作过程中,很多教师并未采用多样化、智能化的线上教学工具,而仅仅只是将线下授课的内容换了一种方式再次呈现在线上教学中。对于老教师而言,即使课前做好了相应的教学准备工作,可依然免不了在线上教学期间出现一些问题,甚至导致教学事故的发生。

3.学生因素支持困境。在线上教学期间学生学习积极性不高,学习自主能力差,上课注意力不集中。由于学生对网络信息的关注,导致对学习内容无暇顾及,学生的“意义建构”的自主性不强。不论是传统课堂教学还是线上教学,在教学过程中教学的主体并没有发生变化。作为课堂教学的主体,学生在线上教学的参与中,学习兴趣下降,自主学习网课的积极性不高。加之理论课程本就枯燥乏味,学生上课期间注意力不集中现象明显。教师在课中就某一问题提问学生时,大部分学生只是将书本的内容再次复述出来,甚至有的学生不做回答,事后将原因归为网络故障。

三、后疫情时代线上教学的出路

后疫情时代的线上教学既面临机遇,也存在挑战。不论是教师、学生还是教学管理人员,既然挑战不可避免,那么要做的不是视而不见,而是应该思考怎样科学合理地利用后疫情时代线上教学带来的“红利”,理顺人工智能与知识、学生、教师之间的关系,积极应对。

(一)打破人工智能单一价值取向,塑造学生完整人格

后疫情时代的人工智能正以强大的力量改变着教学的方方面面,不论是对传统课堂还是对线上教学都产生了全面而深刻的影响。但教育工作者一定要清醒地认识到,教学过程中人工智能始终是教学的辅助工具,教育教学的最终目的是促进学生的全面发展,而并非是学生的发展受制于人工智能。

就学生发展而言,目前人工智能的巨大优势体现在对学生认知过程的深度揭示与分析、对认知活动的全方位干预,由此导致教学过程中对学生的认知发展格外偏爱。而学生作为一个完整的生命,不只是能认知、会思考,而且有情感、有意志、有信念,不只是有求知的需要,而且有审美、向善的需求。当教师在运用人工智能进行线上教学的时候,不只要在目标确定、内容选择、过程调控上充分利用其在促进学生认知发展上的优势,也要清醒地看到其局限。

(二)线上线下有机结合,形成教学互动良性运行

后疫情时代的到来,并不代表线上教学替代了线下教学,线下教学依然有其自身不可替代的作用和价值。在后疫情时代,线上与线下要做到科学合理的有效衔接,使线上与线下教学能共同为学生发展做出贡献。基于此,作者提出线上线下有机结合,实现教学良性运行的策略。

充分利用人工智能技术兼顾学生个体差异、班级差异,实现线上线下优势智能正迁移。在进行课堂教学之前,借助人工智能手段提前分析搜集学生的基本情况,包括学习水平、学习态度、自我认知等方面的内容。教学过程中,线上教学要做到:一方面,保质保量地完成教学任务,根据学生个体差异、班级差异布置课后习题及练习内容;另一方面,线上教学可以依托人工智能手段或技术更加准确、科学地对学生进行在线评判,如利用数据挖掘与分析技术,通过大数据学情分析,查看学生线上学习效果,进而制定出更为合理的教学方案。同时,线下教学仍然不容忽视。线上教学之后,教师可以借助人工智能薄弱知识点追踪技术,对学生当堂课的学习结果进行测评,深入了解学生的学习情况,有针对性地提出解决策略,进一步完善教学内容。线下教学是在线上授课内容的基础上,对课堂内容进行巩固和强化,依托智能时代丰富的共享教学资源,学生还可以开展合作探究式学习、小组学习等。

在线上与线下教学场域的转换过程中,教师既是教学活动的设计者、实施者,同时又是课堂管理的监督者、参与者。教师要结合学生的实际水平及教学内容的特点,科学合理地安排线上线下教学任务,准确把握学生学习进度,对学生学习效果的评估等内容依据人工智能技术提供的数据进行有效筛选。同时,教师要通过不断地总结、反思来规划今后的教学工作及进程。

(三)解决教学支持因素难题,优化线上教学过程

1.完善人工智能技术,营造师生特定线上教学环境

特定的教学环境需要人工智能系统的支持与完善,使其为后疫情时代进行线上教学的师生提供智能化、人性化的服务。利用人工智能回放功能,解决学生和教师进行教育教学的时空限制。对于网络不稳定或不具备网络支持的偏远地区,可以利用线上教学回放功能,加上人工智能客服的基础讲解功能,将已经结束的线上教学内容转播给学生,使其顺利完成学习任务,跟上教学进度,不会因为一些客观原因耽误学习。

2.简化智能操作平台,提高教师授课熟练度

后疫情时代进行线上授课不只有中青年教师,老教师也是人工智能系统在更新升级的过程中必须要关注到的群体。老教师在接受和学习新知识、新技能的过程中势必需要一个适应的过程,应尽可能缩短适应期的时间,将线上平台等智能体验操作设置简洁,功能全面,易于操作,提高老教师线上授课的熟练度。

3.通过人工智能定制个性学习方案,提升线上教学的吸引力

后疫情时代的线上教学,教师与学生依然不能面对面直接交流与沟通,这时,教师对于一些理论性强、抽象性强、思想性强的教学内容需要进行适度的包装,通过自己对教学内容的理解与整合,将之实践化、具体化、趣味化地呈现给学生。教师可以依托线上教学平台的“云视频、云游戏、云交流”等功能,营造线上教学的积极氛围,吸引学生好奇心,使得学生的注意力更加集中。与此同时,人工智能技术中的人脸识别技术可以准确记录学生在线学习期间的表现,有利于教师利用智能技术提供的数据有效分析学生在线学习效果、学习专注度、学习态度等内容。结合个性化答疑、拍照搜题、大数据学习、自适应题库等方式,给学生提供个性化的学习方案。与此同时,线上教学也不再是教师一味地输出或是将传统课堂机械地搬到网络上。通过智能网络技术的加工,教学方式方法在线上教学期间会有极大的改观,进一步提高线上教学的魅力,提高学生学习积极性。

技术改变教育,不仅改变教育的形式也影响着教育的内容。随着人工智能的影响越来越深入全面,后疫情时代的线上教学,学生、教师、智能机器将共同组成数字化学习生态系统,在人机协同的过程中,师生关系会被人工智能再次重构,学生不再是传统意义上的接受者,而是探究者、发现者[5]。教师扮演的角色也会发生质的变化,从课堂教学的主导者变成引导者、组织者。另外,后疫情时代的线上学习将不会局限在某一人生阶段,终身教育和学习将成为主流。人工智能会创造一个共同学习平台,由年龄、背景、学科存在差异的受教育者共同组成,形成一个包含不同专业、课程、学科、师资等在内的丰富资源库,学习可不论时间和地点,突破教育的时间和地点限制。对于新出现的事物,历来存在着乐观主义和悲观主义两种态度。作为教育工作者,我们要做的不是消极排斥、心存恐慌,而是在前行的过程中改变态度、拥抱技术,尊重教育本质。

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