人工智能背景下师范数字素养培育研究

周恬恬

(1.江苏第二师范学院,江苏 南京 210013;2.江苏省教师培训中心,江苏 南京 210013)

0 引言

以机器学习、云计算、自然语言处理等为代表的人工智能技术带来了社会生产力的变革与社会形态的转型,深刻冲击经济、文化、教育等领域,给传统学校教育和教师职业带来巨大影响。本文基于国家教育数字化发展背景,详细论述了人工智能时代师范教育的变革与挑战,透视智能时代师范生应具备的核心数字素养及其培养策略,为师范院校教育教学的数字化升级提供有效参考,以期进一步推动师范生教师、学生“双重角色”的智慧转型与重构。

1 人工智能时代师范教育的新变革

1.1 从“规模教育”到“个性学习”

人工智能的飞跃发展改变了教育的传统形态,全方位颠覆了教育流程、师生关系、课堂形态,教育不再完全是实体化、制度化的学校教育活动,而是虚实结合、线上线下融合的混合学习 (Blended Learning)[1]。传统教育受制于教师水平、师资力量和教师精力等因素,是工业社会教育模式下的“规模教育”,实现个性化教学并非易事。ChatGPT等生成式人工智能的出现,给学生个性化学习带来了前所未有的可能性,使面向每一个学生的针对性辅导成为可能,学生能够在人工智能的辅助下进行个性多元的自适应学习,真正实现“因材施教”意义上的教学。

教育形态的改变也必然引发教师教育模式的深刻变革。现代师范院校人才培养模式也是工业社会教育体系的产物,是基于基础教育课程体系的规模化、标准化教师教育。人工智能的深度学习、虚拟现实等技术将“重构”教师教育的培养模式、体制机制与培养体系,推动技术赋能教师教育,促进教师教育的精准化、专业化发展和师范院校人才培养的科学化、智能化。

1.2 从“教为中心”到“学为中心”

人工智能重构了教育的场景与流程,也改变了学生、教师的角色定位。人工智能首先冲击了以知识教授为主的教育模式,教育从过去教师的“教为中心”转向学生的“学为中心”,教师从教育教学的主导者转变为学生学习的辅助者。数字智能下的教育“新常态”,亟须教师具备相应的数字能力结构。师范院校在教学过程中要注重教师智能教育意识、能力与技能的培养及实践,使教师适应未来教育数字化、智能化发展的内在要求。

从以“教”为中心到以“学”为中心,学生学习的主体意识越来越重要。“学”为中心意味着学习者将真正成为个体学习的主人,如何辅助学生在人机智能的世界中主动追求自身进步、激发学习的内驱力,实现高阶思维能力的发展成为未来教育的关键所在。过去教育对技巧、速度等教育实用主义的追求在教育数字化阶段将面临巨大挑战。面对教育从“教”转向“学”和技术数字转型的双重变革,需要教师真正领悟教育“培育人、实现人”的含义与价值。

1.3 从“以人为主”到“人机共生”

人工智能技术增强了师范教育教学的智能属性,新兴技术在教育教学中不再是辅助的应用工具,而逐渐发展为嵌入式、“人机共生”的教学“能手”[2]。随着脑机接口、人机交互等技术的发展,技术与人将融合得更加紧密。因此,推动师范教育的人机分工和重组,实现人与机器的有效协同合作,将显得更为重要。在人工智能的辅助下,教师的教育重心转向了素养本位的能力培育、真实情境的深度学习和线上线下的优势发挥[3]。技术的强大优势要求教师主动利用技术,以开放的心态迎接技术、学习技术,使教学活动从“以人为主”到“人机共生”。

“智能化”不代表教师行业的缺位与消失,而是技术变革对教师工作的新要求。未来随着人工智能的发展可能出现大量虚拟教师,他们将协助人类教师共同承担起教育教学任务。因此,培养能够利用智能技术简化自身工作、高质高效地完成教学活动、具有人机协作性的教师,将是未来师范教育的重点。

2 人工智能时代师范教育的新挑战

2.1 教师权威的消解

人工智能的到来为泛在化的自适应学习提供了技术基座与数字支持,打破了传统的制度化教学模式,使学习成为即时性、流动性的智能活动,极大地提升了学习的自主性,边缘化教师在教学活动的中心地位。过去教师作为教学活动的主导者把控整体的教学环节,而人工智能灵活的形式、丰富的资源能够超越教师认知的局限性,帮助学生跳出制度性教学的束缚。

在智能教学时代,教师教育应以数字化为契机,促动教师教育理念和教学方式的转变,寻求数字时代教师职业的不可替代性。尽管人工智能具有强大的数据处理与分析能力,但教育归根到底是“人”的活动,技术的支持与辅助是帮助学生更好学习、教师更好教学,促使教育真正“培育人”。技术在实践中弱化教师权威的同时,也给予了教师发挥“培育人性”等教育互动的重要空间。因此,以育人为导向的未来教育,在消解某些“权威”的同时也带来了教师职业发展的新契机。

2.2 知识类型的迭代

相比过去需要多年学习掌握的记忆型知识技能,人工智能时代知识的类型将面向未来的智能社会,促使人们再次反思“什么知识最有价值”。过去以“教”为主的教育在当下遭到了生成式人工智能的解构,未来学习不仅是人脑与身心的活动,还是“机器脑”与“技术身”的互融共通。对教师来说,过去以“教学”为主的确定性知识传授工作将大量被智能体取代,而机器无法参与的如高阶思维、社会情感等人类特有能力的培养活动,则是未来教师教学活动的重点。

以ChatGPT为例,这类生成式人工智能模型是人工智能生成内容(AI Generated Content,AIGC)和通用大型语言模型技术(Large Language Model,LLM)的重要现实应用。其基于海量的数据和强大的算力呈现出涌现能力(Emergent Ability)。尽管就目前发展水平来说,它的“理解”和“创新”能力相对有限,但对确定性知识的调取能力则胜过人类教师。因此,如何培养人工智能“所不能教”而未来社会亟须必备的人类品格,是未来师范教育教学与实践的重点。

2.3 技术伦理的风险

随着人工智能的深入应用,技术伦理的风险将成为教育活动中的新挑战。人工智能技术在提高学习效率的同时,也减少了个体深度思考的机会,使技术理性、效率本位的实用主义在教育中重新获得技术的“背书”,以致过分关注最终的学习结果而忽视了学习的过程。此外,技术应用过程中学习者大量使用数字设备,可能导致技术与机器的依赖和成瘾。人工智能的“类人性”使学习过程长时间沉浸在虚拟世界中,忽视对现实社会生活的经历、感悟与理解。

师范教学活动中“人机”数据的代表性问题和算法的“黑箱”属性也会引发教学的偏差,导致教育歧视与不公。教学过程中的数据是否具有足够的效度与信度,将决定数据的代表性和真实性,进而影响算法输出结果。目前,主流算法是数据驱动的算法,机器的深度学习是数据自我训练和学习的结果。在数据输入和答案输出之间,存在无法观察、干预的“黑箱”过程,它增加了人工智能应用过程的不透明。

3 人工智能时代师范生数字素养及培养策略

3.1 数字素养

有作者基于文献分析发现,关于数字素养与能力的现有框架可分为概念型与内容型,涉及技术、教学、伦理和态度四大领域[4]。在相关文献分析梳理的基础上,本文以强调内涵发展的概念型为框架,立足师范生“学生”和“未来教师”的双重身份,从以下4个方面建构师范生数字素养。

3.1.1 数字伦理安全的意识与态度

人工智能时代,教师作为知识传授者的角色逐渐淡化,对数字智能的伦理道德和社会责任将更加突出。人工智能的高速发展正深刻撼动传统的社会信仰、规范和科技伦理。未来教师要充分了解人工智能教育应用的利弊,在积极发展数字智能意识、主动发掘并使用数字资源的同时,关注智能技术教学应用可能带来的伦理道德、隐私安全等问题,以学生为中心开展符合数字伦理道德的智慧教育,规范作为学习者和教育者的技术应用,加强对各类教学活动数据的管理和使用。

3.1.2 人机协同的教学理论与实践素养

该素养要求处理好教师与人工智能的分工问题,具备人机协同的数字教学与实践能力。在教学过程中与智能技术、机器进行合作,实现教学目的以提升学习者的数字素养。同时,能够妥善利用数字资源,在技术的协助与分工下,增强教师本身的工作能力与教育智慧。未来的教学智慧是专家系统和机器学习的结合,一方面,利用数字智能技术尝试、发展新的教学模式来提高和改进教学,另一方面,利用数字智能技术有效解决教师在自身学习、教学过程中的问题。

3.1.3 反思、合作与自主学习的素养

除了客观知识和基本生存的能力,智能时代更要求教育者与学习者具备反思、批判的思维和理性、质疑的精神。未来教育面对的是一个知识爆炸的世界,随着人工智能技术的出现,知识及问题的解决方案将更加易得。但“教育是关于灵魂的教育, 而非理性知识和认识的堆积。”因此,处于知识愈加发达的年代,教育更要警惕无思(Thougtless)的“平庸之恶”[5],以批判性思维与自主学习的意识和能力,主动提升人脑的智慧,保持教育的独立性,最终推动教育创新。

3.1.4 数字化实践与创新应用素养

智慧教育不仅关注当下,更要面向未来。智能时代教育形态的重构、教学活动的升级以及教学环境的再造,倒逼教育进行数字化实践的创新应用。教师在掌握基本数字技能的同时主动开发以专业为导向的数字内容,设计并开展各类创新教学活动。通过对教育活动中数字资源、智能技术、课程体系、教学评价等各方面的创新实践,激发教师有意识地应用人工智能进行变革性、创新型教学,最终指向学生自主学习、数字创新等高阶能力的培养和发展。

3.2 培养策略

3.2.1 推动教育基建智慧升级,融通发挥“人机”育人属性

数字素养的起点在于数字化技术设备的建立、完善与智慧升级,网络化、数字化、智能化的教育基础设施,是数字技术促进教育智慧转型、发挥数字技术动力的前提。任友群等[6]在解读《师范生信息化教学能力标准》时指出,师范生数字培养环境可从教学环境、学习环境和数字学习资源3个方面考量。技术功能赋予人们行动的潜力,但技术的实现是关系性的。要最大化发挥技术潜在的教育属性,使“人-机”在培养过程中产生实质性、有意义的联结,需要人与技术的有效互动[7],在“人机”的融通中发挥教育“数字智能”的成效。

3.2.2 数字课程教研一体化,以评促学促教实现“基专融合”

职前教师的培养和教学过程中,既要实现学生基本数字技能的熟练掌握运用,也要强调数字技术与教育教学课程设置的深度融合,推进师范生学科化数字教学技能的培养与实践,只有把学科知识与数字技能有效整合,才可能使数字素养真正落地生根于教学工作中[8]。另外,在教学评价上,可采用伴随式和过程性的考核评价体系,依据不同年级、不同教学学段师范生对应数字技能的标准,通过分阶段、多维度和动态性的形成性评价与综合性评价,以评促学、以评促教为师范教学的改进提供依据。

3.2.3 促进知识技能综合应用,以实践反思指向真实育人

数字素养的培育最终指向师范生未来教学过程中的教学能力,师范院校应以实践为导向进行课程教学内容的改革,培养师范生主动运用数字技术解决实际学习、教学实践过程中的“真”问题。教师教育是一种动作性技能,它是经验、实践引起的个体知识或行为的相对持久变化,需要在实践中不断反复练习来获得[9]。师范院校要加强数字技术的教学实践训练,在数字技能的反思性实践中,推动智能教育理论与教学实践的融合运用。引导学生综合“学科立场”与“生活立场”,以教育教学的“生活化”指向真实的育人情境。

3.2.4 制度保障院校数字转型,打造职前职后长效培养

师范教育的数字化转型,不仅是学校教学的变革,更是学校文化、制度与组织的智慧转型。人工智能技术与教育教学的有机融合、良性发展,需要顶层制度的保障和各方的协同推进。师范院校应突破过去教育教学的传统路径,形成数字发展的育人思维,创新构建新技术背景下的教学机制,完善教学管理保障体系。从校内外、跨部门的互动交流中,打造数字化学习的共同体。同时,注重职前、职后教师数字技能的学习交流,打通职前职后一体化培养渠道,以开放互联和长效融通的科研育人体制,实现师范教育数字化的结构性变革。

4 迎接智能:面向未来的智能时代师范教育

ChatGPT等人工智能技术来势之迅速将彻底改变传统教育的环境、形态与结构,也必然挑战职前教师的培养范式和职后教师的角色与定位。尤其是在国家教育数字化战略行动计划背景下,教师在人工智能分工协作下的综合教学能力将更为重要。与其被动接受人工智能技术的“洗礼”,不如主动迎接未来,积极促进数字时代师范教育转变人才培养观念、再造教师数字素养。

当前,正在走向一个更加开放、更加个性的教育时代。在应对技术挑战、规避技术风险的同时,师范院校应找到技术与教学活动融合发展的生长点,以“人机”的有效融合为契机开展数字教育,解决传统师范教育中规模化、标准化等教学弊病。同时,利用智能教育的数字基座和教育教学的数字资源,进行面向未来教育的智能化、数字化实践,最终实现未来教师队伍的数字化、智能化高质量发展。