果程与数 人工智能时代学与教形态变革的依据与路径 安富海 摘要]时代变迁和技术发展必然引起学与教形态的变化。每一种学与教的形态都是时代的产物,蕴含 着时代精神、承载着时代使命、体现着时代要求。人工智能时代,社会对人才质量、规格要求的变化 以及新技术在学与教过程中的深度融入,要求学与教的形态进行变革。人工智能时代,学与教的目标 应从注重知识与技能走向强调学习能力、创造能力和社会责任;学与教的内容应从标准化走向个性 化;学与教的模式应从从教师为本走向以人为主、人机协同;学与教的评价应从关注整体发展走向强 调个体成长;学与教的环境应从单一的物理环境走向物理环境与虛拟环境适时融合 [关键词]人工智能时代;教学变革 [中图分类号]G434[文献标识码]A[文章编号]1009-718×(2020)08-0063-06 自阿尔法围棋( AlphaGo)战胜世界围棋冠军智能时代站在世界舞台中央,展现大国担当,为世 以来,“人工智能”作为一个热词和焦点进入政策界贡献中国智慧与中国方案?人才是核心要素 文本、学术研究及公众的视野。美国、英国、法而学与教的形态对人才的质量规格具有决定性影 国和德国等发达国家相继发布了有关人工智能的国响。鉴于此,本文从人工智能时代对人才质量规格 家规划。我国政府于2016年发布了《智能制造发展要求和现存学与教形态面临的挑战入手,探讨人工 规划(2016—2020年)》《“互联网+”人工智能三年智能时代学与教形态变革的路径,以期为人工智能 行动实施方案》等多部人工智能领域的规划性文时代的社会发展培养高质量人才。 件。2017年全国两会首次将“人工智能”写进政 人工智能时代及其对人才质量 府报告。随后,国务院又出台了《新一代人工智能 发展规划》,进一步明确了我国人工智能发展的指的要求 导思想、战略目标和重点任务。人工智能迅速发展 )人工智能的内涵及时代特征 和各国高度重视的事实不断提醒我们,人工智能时 1956年,在达特茅斯的会议上,四位图灵奖 代国际经济秩序和全球政治格局都将发生重大变得主、信息论创始人和一位诺贝尔奖得主一起提出 化。中国怎样才能有效应对这些重大变化,在人工“人工智能”一词,“人工智能”研究领域正式确 安富海杭州师范大学教师发展研究中心教授博士生导师311121 本文为国家社会科学基金“十三五”规划2018年度教育学一般课题“以教育信息化推进民族地区城乡义务教 育一体化发展的路径与机制研究”(BMA180042)的成果之 EDCATONALSCIENCERE S E A R C H63 (c)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
课程与敎学 人工智能时代学与教形态变革的依据与路径＃ 安 富 海 ［ 摘 要］ 时 代 变 迁 和 技 术 发 展 必 然 引 起 学 与 教 形 态 的 变 化 。 每 一 种 学 与 教 的 形 态 都 是 时 代 的 产 物 ， 蕴 含 着 时 代 精 神 、 承 载 着 时 代 使 命 、 体 现 着 时 代 要 求 。 人 工 智 能 时 代 ， 社会对 人 才 质 量 、 规 格要 求 的 变 化 以 及 新技 术在 学 与 教 过 程 中 的 深 度 融 入 ， 要 求 学 与 教 的 形 态 进 行 变 革 。 人 工 智 能 时 代 ， 学 与 教 的 目 标 应 从 注 重 知 识 与 技 能 走 向 强 调 学 习 能 力 、 创 造 能 力 和 社 会 责 任 ； 学 与 教 的 内 容 应 从 标 准 化 走 向 个 性 化 ； 学 与 教 的 模 式 应 从 从 教 师 为 本 走 向 以 人 为 主 、 人 机协 同 ； 学 与 教 的 评 价 应 从 关 注 整 体发 展 走 向 强 调 个 体 成 长 ； 学 与 教 的 环境 应 从单 一 的 物 理 环境 走 向 物 理 环 境 与 虚 拟环 境 适 时 融 合 。 ［ 关键词］ 人工 智 能 时 代 ； 教 学 变 革 ［ 中 图分类号］ Ｇ４３４ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文 章编 号］ １ ０ ０９ － ７１ ８Ｘ （ ２ ０２０ ） ０８ － ０ ０６ ３ － ０６ 自 阿尔 法 围 棋 （ Ａｌ ｐｈａ Ｇｏ ） 战胜 世界围 棋冠 军 以 来 ， “ 人工 智 能 ” 作为 一 个热词 和 焦 点进 人政策 文本 、 学术 研究 及公众 的视 野 。 美 国 、 英 国 、 法 国 和德 国 等发达国 家相 继发布 了 有关人工智 能 的 国 家规划 。 我 国政府于 ２０ １ ６ 年 发布 了 《 智 能制 造发展 规划 （ ２ ０１ ６ — ２０２０ 年 ） 》 《 “ 互联 网＋ ” 人工智 能 三年 行动 实 施方 案 》 等 多 部人工智 能 领 域 的 规划 性文 件 。 ２０ １ ７ 年全 国 两会首 次将 “ 人工智 能 ” 写进政 府 报告 。 随后 ， 国务 院又 出 台 了 《 新 一 代人工智 能 发展规划 》 ， 进一 步明 确 了 我 国 人工智 能发 展的 指 导思 想 、 战 略 目 标和重 点任务 。 人工智 能迅 速发展 和各 国 高度重 视的 事实 不断 提醒我 们 ， 人工智 能 时 代 国 际经济 秩序 和 全球政治 格局 都将发 生 重 大 变 化。 中 国 怎样 才能 有效应对这些重 大变化 ， 在人工 智 能 时代站在世界舞台 中 央 ， 展现 大国 担当 ， 为世 界贡献 中 国 智 慧 与 中 国 方案 ？ ［ １ １ 人才是核 心要素 ， 而学 与 教 的 形态 对人 才的 质量规格具有决定性影 响 。 鉴 于 此， 本文从人工智能时代对人才质量规格 要求 和现存学与教形 态面临 的 挑战人手 ， 探讨人工 智能 时代学与 教形态变革的 路径 ， 以 期为人工智 能 时代 的 社会发 展培养高质 量人才 。 一 、 人工智 能 时代及其对人才质量 的要求 （ 一 ） 人工 智 能的 内 涵 及时 代特征 １ ９５ ６ 年 ， 在 达 特茅斯 的 会议上 ， 四 位 图 灵奖 得主 、 信息论创 始人和一 位诺贝 尔 奖得主一 起提出 “ 人工智 能 ” 一 词 ， “ 人工智 能 ” 研 究领域正 式确 安 富 海 杭 州 师 范 大 学 教 师 发展研 究 中 心 教 授 博 士 生 导 师 ３１ １ １ ２１ ＊本 文 为 国 家 社 会 科 学 基 金 “ 十 三 五 ” 规 划 ２ ０ １ ８ 年 度 教 育 学 一 般 课 题 “ 以 教 育 信 息 化 推进 民 族 地 区 城 乡 义 务教 育 一 体 化 发 展 的 路 径 与 机 制 研 究 ” （ Ｂ ＭＡ １ ８０ ０ ４ ２ ） 的 成 果之 一
ER教育科学研究202008 立。人工智能( artificial intelligence,英文缩写为产要素,地方性知识或经验性知识是农业时代最主 AI)是主要研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的要的知识形态,社会发展最主要的动力是土地的扩 智能的理论、方法、技术和应用系统的一个综合性张和简单劳动力的增加。因此,农业时代对人才质 研究领域。其目标是模仿人脑从事推理、证明和设量的要求主要是身强力壮、经验丰富,靠“博闻强 计等思维活动,其实质是要让机器像人那样认知、记”和“八股文章”而金榜题名的书生最容易出人 思考、工作和学习。国 头地。工业时代,资源的利用和技术工人的增加是 人工智能时代是信息时代的高级形态。在云计算、社会发展的主要动力。石油、化工、钢铁等无生命 大数据、物联网、互联网、智能识别等新技术、新的材料是其主要的生产资料。精细化的社会分工是 理念快速发展和经济社会需求的双重驱动下,信息工业时代的主要特征,社会被分成专门化的行业, 技术疾步迈人智能化阶段。智能化是人工智能时代大多数人都被赋予了一定的行业身份。國善于用机 的主要特征,它是指事物在网络、大数据、物联网器的力量改变世界的发明家以及那些精通专业、埋 和人工智能等技术的支持下,所具有的能动地满足头苦干的工程师成了工业时代的佼佼者。专业化是 人的各种需求的属性。它的特点是将智慧融入一个工业时代考量人才的核心标准。 物理系统中,这个物理系统可以是一个能源系统 人工智能时代与农业时代和工业时代最大的区 可以是一所学校、也可以是一个商场、一个游泳别是社会发展的动力不是以体能和机械能为主,而 池。在这个系统中,系统可以按照每个人的需要随是以智能为主。智能技术正在迅速渗透到社会的方 时随地提供个性化服务、满足差异性需求。 方面面,深刻改变着人类的生活方式和社会结构, 人工智能将深刻改变人类的生产生活和思维方也改变着人们的思维模式。智能机器成为人类活动 式。作为计算机科学、脑科学和认知科学等多学科的积极参与者,甚至会参与人类的知觉活动、概念 交叉的前沿领域,它致力于使机器拥有类似人类的活动和思维活动,并以系统的方式变革物质资源, 感知、认知、操控、交互能力,并与人类协同工替代人类劳动成为国民生产中“附加值”的源泉。 作,以减轻人类的工作量,提高人们的生活品质。因从当前智能技术发展的情况来看,感知类技术(计 随着机器学习、自然语言处理、计算机视觉、人机算机视觉、语音识别、自然语言处理等)的不断成 交互、生物特征识别、虚拟现实/增强现实等人工熟,推动了产业自动化水平达到新的高度;智能思 智能关键技术的突破,人工智能技术通过产业化开维在产业界的不断渗透,推动了新产品和新商业模 发转化为医疗影像辅助诊断、视频图像身份识别、式的出现,原有产业形态被改变,许多标准化、程 智能翻译、智能监控、工业机器人、无人驾驶、声序性甚至需要一定思维的工作被智能机器替代,社 纹识别、脸部识别等系统与产品,快速进入人们的会对人才的需求将发生结构性变化,原有的人才培 生活与工作环境,将会对教育、医疗、金融、文化养目标与方式都将面临巨大挑战。那些基于重复记 等领域产生重大影响。整个人类社会的产业结构、忆和机械训练而培养出的人才因缺乏创新思维和创 经济格局、生活方式、工作环境等将被重构。我新能力,很快就会被社会淘汰,成为“高学历失业 们已经看到,人工智能机器人正在很多领域取代人者”。只有那些具有创新意识、创新思维、创新能 类劳动,包括繁重粗糙的体力劳动和比较复杂的脑力且能不断学习的人,才能适应并促进和引领人工 力劳动。人工智能也将改变人类的职业结构,会有智能时代的社会发展。 越来越多的职业被人工智能替代。四 二、学与教形态的时代变迁及其在 (二)人工智能时代对人才质量的要求 不同时代和不同社会发展阶段对人才的质量 人工智能时代面临的挑战 规格有不同的要求。农业时代,土地是最主要的生 形态也称为形式或状态,是指事物存在的样 64 Es E A C H (c)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
￡Ｐ 敎育科学 研究 ２０ ２０ ＇ ０ ８ 立 〇 ［２ ］ 人工 智 能 （ ａｒｔ ｉｆｉｃｉ ａ ｌ ｉｎｔ ｅ ｌｌ ｉｇ ｅｎｃ ｅ ， 英文 缩写 为 ＡＩ ） 是主要研究 、 开发用于模拟 、 延 伸 和扩展 人的 智 能的理论 、 方法 、 技 术和应用 系 统 的 一 个综合性 研究领域 。 其 目 标是模 仿人脑从事推理 、 证 明 和设 计等思 维活 动 ， 其实 质是要让机器像人那 样认 知 、 思考 、 工作 和学习 。 ＡＸ智 能时代是信息时代的 高级形态。 在云计算 、 大数据 、 物联 网 、 互联 网 、 智能 识别 等新 技术 、 新 理念快速发展 和经 济社 会需 求 的 双重 驱动 下 ， 信息 技 术疾步迈 智 能化 阶段。 智 能化是 人工智 能 时代 的 主要 特征 ， 它是指 事物在 网络 、 大 数据 、 物 联 网 和人工 智能 等技术 的 支持下 ， 所具有 的 能动地满足 人 的 各种需求 的 属 性。 它 的 特点是将智 慧融入 一 个 物 理系 统 中 ， 这个物 理系 统可 以 是一 个能源 系 统 ， 可 以 是一 所学 校 、 也 可 以 是 一 个商场 、 一 个 游泳 池 。 在这个系 统中 ， 系 统可 以 按照 每个人的 需 要 随 时 随地提供个性化服务 、 满 足差异 性需求。 ｗ 人工智 能将深刻改 变人类 的 生产 生 活和思 维方 式。 作 为计算机科学 、 脑科学和认知科学等多学科 交叉 的 前沿领域 ， 它 致力 于使机器拥 有类似人类的 感知 、 认知 、 操控 、 交互能 力 ， 并 与 人类协 同 工 作 ， 以 减轻人类的工作 量， 提高人们 的生 活品 质。 ［ ５１ 随 着机器学 习 、 自 然语言 处理 、 计算 机视觉 、 人机 交互 、 生 物特征识别 、 虚 拟 现 实／增 强 现 实 等 人工 智 能关键技术的 突破 ， 人工智 能技 术通 过产业化 开 发 转化为 医疗 影像辅助 诊断 、 视频 图 像身份 识别 、 智 能 翻译 、 智能 监控 、 工业机器人 、 无 人驾 驶 、 声 纹 识别 、 脸 部识别等 系 统与 产 品 ， 快速 进人人们 的 生 活 与工作环境 ， 将会对教育 、 医 疗 、 金融 、 文化 等 领 域产生 重 大影 响 。 整个人 类社 会 的 产业 结 构 、 经 济 格局 、 生 活 方式 、 工作 环 境 等将被 重构 。 １ ６ １ 我 们 已经看 到 ， 人工智 能机器人正在 很 多领域 取代 人 类 劳 动 ， 包括 繁重 粗糙 的 体力 劳 动和 比较 复杂 的 脑 力 劳 动 。 人工 智能也将 改变人类的 职 业结 构 ， 会有 越来越多 的 职业被人工智 能替 代 。 １ ７ １ （ 二 ） 人 工智 能 时代 对人 才质 量的 要求 不 同 时 代 和不 同 社会发 展 阶段对人才的 质量 、 规格有不 同 的 要求 。 农业时代 ， 土地 是最主要的 生 产要素 ， 地方性知识或经验性知 识是农业时代 最主 要 的 知识形 态 ， 社会发展最 主要 的 动力是土地的 扩 张和 简单劳 动力 的 增 加 。 因 此 ， 农业时代 对人才质 量 的要求主 要是身强力 壮 、 经验丰 富 ， 靠 “ 博闻 强 记” 和 “ 八股文 章 ” 而金榜 题名 的 书生最容易 出 人 头地。 工业时代 ， 资源 的 利用 和技术工人 的增 加是 社会发展的 主要动力 。 石油 、 化工 、 钢铁等无生命 的 材料是其主要的 生 产资 料 。 精细化 的社会分工是 工业时 代的 主 要 特征 ， 社会被 分成 专 门 化 的 行业 ， 大多数 人都被 赋 予 了 一 定 的 行业身 份。 １ ８１ 善 于 用机 器 的力 量改 变世界 的 发明 家 以 及那些 精通 专业 、 埋 头苦干 的工 程 师成 了 工业 时代 的 佼佼者 。 专业化是 工业时代考量人才 的核心标准。 人工智能 时代 与农业时代 和工业时代 最大 的 区 别是 社会发展 的 动 力 不是 以体能和机械 能为 主 ， 而 是以 智能 为主 。 智 能技术 正在 迅速 渗透到社会 的方 方面面 ， 深刻 改变着人类的 生活方式 和社会结构 ， 也改变着 人们 的 思 维模式 。 智 能机 器成 为人类活 动 的 积极参与者 ， 甚 至会参与人类的 知觉 活动 、 概 念 活 动 和思 维 活动 ， 并 以 系 统 的 方式 变革 物质 资 源 ， 替 代人类劳 动成为 国 民 生 产 中 “ 附加 值 ” 的 源 泉 。 从当 前智 能技 术发 展 的 情况来看 ， 感知类技 术 （ 计 算机视觉 、 语音识别 、 自 然语言处 理等 ） 的 不断成 熟 ， 推 动了 产 业 自 动化水 平达到新的 高度 ； 智能 思 维在产 业界的 不 断渗透 ， 推动 了 新产 品 和新商业模 式的 出 现， 原有产业形 态被 改变 ， 许多标准 化 、 程 序性甚 至需要 一 定 思维 的 工 作被智 能 机器替 代 ， 社 会对人才的 需 求将 发生 结构 性变化 ， 原 有 的 人才 培 养 目 标与方式都将 面 临巨 大 挑 战。 那 些基 于重 复记 忆和机 械训 练而 培养 出 的 人才 因 缺乏 创新思 维 和 创 新 能力 ， 很快就会被社会淘 汰 ， 成为 “ 高学 历 失业 者 ” 。 只 有 那些 具有创 新 意 识 、 创 新思维 、 创 新 能 力 且能 不断 学 习 的 人 ， 才 能适应 并促 进 和引 领 人工 智 能 时代 的 社会发 展 。 二 、 学 与 教形 态的 时代变迁及 其在 人工智能时代面临的挑战 形 态 也称为 形 式 或 状 态 ， 是 指 事 物 存在 的 样
课程与教学 貌,或在一定条件下的表现形式。刚学与教的形态发生在固定的班级和规定的时段,科层化管理是工 是指学与教的目标、学与教的内容、学与教的方业时代学与教最主要的管理方式,学校形成了校 法、学与教的评价等学与教的基本要素在一定时代长、教学副校长、教务处、学科组、年级组、班 背景下的表现形式。每一种学与教的形态都是时代主任、班委会等完备的科层化学与教管理体系。 产物,蕴含着时代精神、承载着时代使命、体现着整个学与教的形态弥漫着标准化、规范性等体现 时代要求。 时代特征的气息 在农业时代,获得基本的生存技能是人们进行 20世纪70年代,电子计算机的出现和普及将 学与教活动最主要的目标。学与教的内容主要包括人类社会逐步推向了信息时代。信息时代尤其是信 两部分:一是在认识自然过程中形成的宗教知识;息时代发展到高级形态—人工智能时代,整个社 二是在获得基本的生存生活资料过程中形成的部落会的发展模式和人类的工作形态都发生了巨大变 或族群习俗、道德规范和生存生活的知识与技能。化,许多标准化、程序性甚至需要简单思维的工作 教师教的方式主要是讲授,因为教师是农业时代知会被机器代替。创新成为人工智能时代的最强音 识、技能的生产者和持有者,也是学生获取知识和具有创新意识、创新思维和创新能力的创新性人才 技能的唯一来源。学生学的方式主要是反复吟诵和是人工智能时代对人才的基本要求。以掌握普适性 重复记忆。学与教的方法虽然也重视虚心涵泳、启知识和拥有标准化技能为目标的人才培养模式已经 发诱导,但教师讲解和学生记忆是学与教方法的核不能满足社会发展对人才的要求,曾为工业时代培 学与教的评价主要关注学生对教师所教授的知养了大批优秀建设者的学与教的形态面临新的挑 识、技能等内容记忆和领悟的程度。教学组织形式战。从学与教的目标来看,以掌握基础知识与基本 以个别化教学为主,没有严格的班级及学年区分。技能为主要目标的教学显然不能培养出具有创新能 学与教的环境在农业时代发生了较大变迁,在农业力的人才;从学与教的内容来看,标准化的学与教 时代早期,学与教的环境主要是家庭、私塾等一些的内容充其量只能提升学生解决秩序化问题的能 私人的场所,随着社会的发展和人们对教育需求的力,无法或很难将这种能力有效迁移到解决现实 不断增加,农业时代后期产生了专门进行教育教学的、复杂的问题中去;从学与教的方式来看,简单 活动的场所—书院和学校,并形成了相对完备的讲授、反复记忆和重复训练的方法,固定不变的组 教学体系 织形式不仅不会增强学生的创新思维,还会抑制或 18世纪60年代后,人类逐渐迈进工业时代。阻碍学生创新思维的发展和创新能力的生成。 掌握工业生产所需要的基本知识与职业技能是工业 总之,人工智能时代的社会发展无论是对教师 时代学与教的主要目标。学与教的内容以科学知识、教的方式、学生学的方式,还是学与教的评价方式 人文素养等专门化的知识和技能为主。与农业时代和教学组织形式等都提出了新的、更高的要求,所 相比,工业时代学生学习的途径和知识虽然更加丰以,人工智能时代的教育目标及关注的重点应该发 富,但教师仍然是学生知识的主要来源。所以,工生变化。教育目标的改变将加速推动培养模式、学 业时代教的方式还是以讲授和训练为主。讲授是希与教的目标、学与教的内容、学与教的方法、学与 望学生按照教师讲的去做,训练是为了提升学生对教的评价等深刻变革。人工智能会改变育人环境。 知识和技能的熟练程度。学的方式主要是重复记物理育人环境和虚拟育人环境将会充分融合,实现 忆、简单理解和反复练习。标准化考试是工业时代从环境的数据化到数据的环境化、从教学的数据化 最主要的评价方式。大规模工业化生产需要大量操到数据的教学化的转变。人工智能还会改变教师的 作熟练的产业工人,体现规模、效率的教学组织形角色和作用。虽然人工智能不会完全代替教师 式—班级授课制应需而生。工业时代的学与教都但可以使教师从低附加值的简单重复工作中解放 DUC A (c)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
课 程与敎学 貌 ， 或 在一 定条件下 的 表现 形 式 。 １９ １ 学 与教 的 形态 是 指 学 与教 的 目 标 、 学 与教 的 内 容 、 学与 教 的 方 法 、 学与 教 的评价等 学与 教 的基本要 素在 一定 时代 背景下 的 表现形 式。 每 一 种 学 与教的 形态 都是 时代 产物 ， 蕴含着 时代精神 、 承载着 时代 使命 、 体现着 时代要 求 。 在 农业时代 ， 获得基本 的 生存技 能是人们进 行 学与教 活动 最主 要 的 目 标 。 学 与教 的 内容主要包括 两部分 ： 一 是在认识 自 然 过程 中 形 成 的 宗 教 知识 ； 二是在 获得基本 的 生存生活 资料过程 中形 成的 部 落 或族群 习 俗 、 道 德规范和 生存 生活 的 知 识与技 能 。 教师教的 方式主要是讲授 ， 因为 教师是农业时代知 识 、 技 能 的 生产者和持有者 ， 也是学生获取知识和 技 能 的 唯一 来源 。 学生学的 方式 主要是反复 吟诵 和 重 复记忆 。 学 与教的 方法虽 然也重视虚心涵 泳 、 启 发诱导 ， 但教师讲解和 学生记忆是学与 教方法 的核 心 ； 学 与教 的评价 主要关注学生对教师 所教 授的 知 识 、 技能等 内 容记忆和领悟 的 程度 。 教 学组 织形式 以 个别 化教学为 主 ， 没 有 严格 的 班级及学年 区 分。 学 与教 的 环境在农业时代 发生 了较大变 迁 ， 在农业 时 代早期 ， 学与教的 环境主要 是家庭 、 私塾 等 一 些 私人的 场 所 ， 随着社会的 发展 和人们对教育需 求 的 不 断增加 ， 农业时 代后期 产生 了专 门 进 行教 育教学 活 动的 场所— 书 院和学校 ， 并形成 了相 对完备的 教学体系 。 １ ８ 世纪 ６０ 年代 后 ， 人类逐 渐迈 进工业时 代 。 掌握工业生产所需 要的基本知识与职业技能 是工业 时代学 与教 的主要 目 标。 学 与教的 内容 以 科学知识 、 人文素养等专门 化的 知识和技能 为主 。 与农业时代 相 比 ， 工 业时代学 生学 习 的 途径 和知识虽然 更加 丰 富 ， 但教 师仍然是 学生 知识的 主要来源 。 所 以 ， 工 业时代教 的方式还 是 以讲授和训 练为 主。 讲授是希 望学 生按 照教师讲的 去做 ， 训 练 是为 了 提升 学生对 知 识和 技能 的 熟练 程度 。 学 的 方式主 要 是重 复记 忆 、 简单理解和反 复练 习 。 标准 化考试是工 业时代 最主要 的 评价方式。 大规模工业化生产需要 大量操 作熟 练 的 产业工人 ， 体现规模 、 效率的 教学 组织形 式— 班级授课制应需而 生 。 工业时代 的 学 与教都 发生 在 固 定 的班级和规定的 时段 ， 科层化管理是工 业 时代 学与 教最主 要 的 管理方式 ， 学 校 形成 了 校 长 、 教学 副 校长 、 教务 处 、 学科组 、 年级组 、 班 主 任 、 班 委 会等完 备的 科层 化 学与 教管理体 系 。 整 个 学 与 教 的 形 态 弥 漫 着标准 化 、 规范 性等体现 时代特征 的 气息 。 ２０ 世纪 ７０ 年 代 ， 电 子计算机 的 出 现和 普及将 人类社会逐步推 向 了信息 时代 。 信息 时代尤其是信 息 时代 发展到高 级形 态 — 人工 智 能时 代 ， 整个社 会 的 发 展模式 和 人类 的 工作形 态 都发 生 了 巨 大变 化 ， 许多标准化 、 程序 性甚 至需 要简单思维的 工作 会被机器代替 。 创 新成为人工 智 能时 代 的 最强音 ， 具有创 新意识 、 创新思 维 和创新能力 的创新性人才 是人工 智能 时代对人才的 基本要求。 以掌握普适性 知识和拥有标准化技能 为 目 标的 人才培养模式已 经 不 能满 足社会发展对人才的 要求 ， 曾 为工业时代培 养 了 大 批优秀 建设者 的 学与 教 的 形 态 面 临 新的 挑 战 。 从学与教 的 目 标来看， 以掌 握基础知 识与基本 技能为 主要 目 标的 教学 显然 不能 培养 出具有 创新能 力 的 人才 ； 从学 与教 的 内 容 来看 ， 标准化 的 学与 教 的 内 容 充其量 只 能 提升 学生解决秩序 化 问 题 的 能 力 ， 无法或 很难将 这种 能 力 有 效迁移 到解决 现实 的 、 复 杂 的 问 题中 去 ； 从学与教 的 方式来看 ， 简 单 讲授 、 反 复记忆和重复训 练的 方法 ， 固定不 变的 组 织形式不 仅不会增 强学 生的 创新 思维 ， 还 会抑制 或 阻碍学生 创新思 维 的 发展和创新能 力 的 生成 。 总 之 ， 人工智能 时代的社会发展无论是对教师 教的方式 、 学生 学的方式 ， 还是学与 教的 评价方式 和 教学 组织形式等都提 出 了 新的 、 更高 的 要求 ， 所 以 ， 人 工智 能时代 的教 育 目 标及 关注 的 重点 应该发 生 变化 。 教育 目 标 的改 变将 加速 推动 培 养模式 、 学 与 教的 目 标 、 学 与教 的 内容 、 学 与教 的 方法 、 学与 教的 评价等 深刻 变革 。 人工智 能会改 变 育人环 境 。 物理育 人环境和 虚拟育 人环 境将会充分融合 ， 实 现 从环境 的 数据化到数据的 环境化 、 从教学的 数据化 到数据 的教学化的 转变 。 人工智 能还 会改变 教师的 角 色和 作 用 。 虽 然 人 工智 能 不 会完 全代 替教师 ， 但可 以 使教 师从低附 加 值的 简 单重复 工作 中 解 放
三数育料学研究202008 出来,从而更加专注于促进学生高阶思维发展的国家一切工作。因为,人工智能时代的社会发展 教学。 主要靠创新驱动。因此,人工智能时代的学与教 人工智能时代学与教形态变革定要重视学生创新能力的培养。第三,人工智能时 代强调“学以成人”叫,培养学生承担社会责任比 的路径 任何时代都更加迫切。强大的人工智能像铀235或 考察学与教形态时代变迁的历程,审视人工智钚239等重原子一样既可以造福人类,也可以毁灭 能时代的特征及其对人才质量的要求,笔者认为,世界。如果运用得当,它可以促进人类社会的发 人工智能时代学与教的目标要从注重知识与技能走展,减轻人类工作负担,为人类创造更美好的生 向强调学习能力、创造能力和社会责任;学与教的活;如果运用不当,它就可能成为危害公共安全、 内容应从标准化走向个性化;学与教的模式应从以破坏世界和平,甚至毁灭人类幸福的罪魁祸首。因 教师为本走向以人为主、人机协同;学与教的评价此,人工智能时代学与教的目标一定要强调“学以成 应从关注整体发展走向强调个体成长;学与教的环”,重视社会责任。 境应从单一的物理环境走向物理环境与虚拟环境的 (二)学与教的内容:从标准化走向个性化 融合。 标准化是工业时代学与教内容的主要特征,统 (一)学与教的目标:从注重知识与技能走向的学与教的内容虽然满足了工业时代对标准化人 强调学习能力、创造能力和社会责任 才质量规格的要求,但不利于个体个性化的成长和 虽然进行过多次调适,但整个工业时代学与教创造性的激发,也不符合个性发展的规律。每个学 目标关注的重点仍然是知识和技能。人工智能时生的认知特点、学习兴趣、学习基础都存在差异 代,整个人类社会将真正进入人与人、人与物、物按照学生的学习特点设计学与教的内容是长期以 与物全面互联的时代。为了维护全人类共同利益和来教育学、心理学和学习科学等研究领域努力的 保持人类社会持续发展的动力,社会对人的学习能方向。 力、创造能力和社会责任的需求将比以往任何时代 过去,由于条件限制,教师未能充分实现根据 都更为迫切。 每个学生学习特点设计学与教的内容。在人工智能 第一,人工智能时代比以往任何时代都更加迫时代,根据学生的天赋、潜能、个性和兴趣来精准 切地需要培养学生持续学习的能力。面对以人工智定制学与教的内容成为可能。四人工智能利用大数 能为代表的科学技术的快速变化,“一朝学习终身据、学习分析、智能跟踪与推送等技术,从知识关 受用”的观点将会受到巨大挑战。学习者所掌握的联、群体分层、大脑思考方式、个体性格特点、学 知识不久就会被淘汰。学习者如果不坚持学习和掌与教的环境等方面,分析和准确把握每个学生的知 握新知识、新技能,那么,他们不仅不会创造社会识掌握情况、学习兴趣、学习困难、学习需要等要 财富,更是连享用社会财富的能力都不具备。因素,可以为每个学生提供个性化、定制化的学习内 此,人工智能时代学与教的目标必须重视和指向学容、学习方法和学习建议,也可以为教师改进和调 生学习能力的培养。第二,人工智能时代迫切需要适教学提供适切的建议。个性化与定制化学与教内 培养学生的创新能力。随着国际经济秩序和全球政容的提供必然会使学生所选科目存在差异,在同一 治格局的变化,创新日益成为综合国力竞争的焦点年级的同一门课程中,不同学生的学习方案、学习 和重塑世界格局的主导力量。党的十八大以来,习进度、学习内容可能大相径庭。教师教学目标、教 近平总书记反复强调,必须把创新摆在国家发展全学进度安排、教学内容设计等将处处体现个性化的 局的核心位置,不断推进理论创新、制度创新、科特征。因此,为了使学生个性化的学习需求都能得 技创新、文化创新等各方面创新,让创新贯穿党和到满足,选修课程在今后学校课程中所占的比重将 (c)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
敎育科学研究 ２０ ２０ ＇ ０８ 出 来 ， 从 而更 加专 注 于促 进 学 生高 阶思 维发 展 的 教学 。 三 、 人 工智 能 时代 学 与教形态变 革 的路径 考察学 与 教形 态时 代变 迁 的 历程 ， 审 视人工智 能 时 代的 特征 及 其对 人才质 量的 要求 ， 笔者 认为 ， 人工智 能 时代学 与教 的 目 标要从 注重知识与技 能走 向 强调 学 习 能力 、 创 造能 力和社会 责任 ； 学 与 教 的 内 容应 从标准化走 向 个性化 ； 学与 教 的模式应 从以 教师为本走 向 以 人为主 、 人机协 同 ； 学 与教的 评价 应从关注整 体发展走 向强 调个体成 长 ； 学 与 教 的环 境应从单一 的 物 理环 境走 向物理环境与虚 拟 环境 的 融 合。 （ ＿ ） 学 与教 的 目 标 ： 从注 重 知 识与 技 能 走 向 强调 学 习 能力 、 创造 能力 和 社会 责任 虽 然进行过 多次调 适 ， 但整 个工 业时代学与教 目 标关 注 的 重 点仍 然 是知识 和技 能 。 人 工智 能 时 代 ， 整个人类社会将 真正 进人 人与人 、 人与 物 、 物 与 物全面互联的 时代 。 为 了维 护 全人类共 同 利益 和 保持人类社会持续发展的 动力 ， 社会对人的 学 习 能 力 、 创造能力 和社会责任 的需 求将 比 以 往任何时代 都更为迫切 。 第一 ， 人工智 能 时代比 以往 任何时代 都更加 迫 切地需要培养学生 持续学 习 的 能 力 。 面对以 人工智 能为 代 表的 科学技 术 的 快速变 化 ， “ 一 朝 学 习 终身 受 用 ” 的 观点将会受 到 巨 大挑 战 。 学 习 者所掌握的 知识不 久就会被淘 汰 。 学 习 者 如果 不坚持学 习 和 掌 握新知识 、 新技能 ， 那么 ， 他们 不 仅不会创 造社会 财 富 ， 更 是连 享用 社 会财 富 的 能力 都不 具备。 因 此 ， 人工智 能 时代 学与教 的 目 标必 须重 视和指 向 学 生 学 习 能 力 的 培养 。 第二 ， 人工智 能 时代迫 切需 要 培养学生 的 创 新能 力 。 随着 国 际 经济秩 序 和全球政 治 格 局 的 变化 ， 创 新 日 益成 为综合 国力 竞 争 的焦 点 和重塑世界格 局 的 主 导力 量 。 党 的 十八大以 来 ， 习 近平总书 记反 复强 调 ， 必须把创 新摆在 国 家发展 全 局 的 核心 位置 ， 不 断推进理论创 新 、 制度 创新 、 科 技创 新、 文化创新等各方 面创 新 ， 让创 新贯穿 党和 国 家 一 切 工 作 。 ＂ ° ］ 因 为 ， 人工智能 时代 的 社会发展 主要 靠创新驱动 。 因 此 ， 人工智能 时代 的 学与教一 定要 重视学 生创新能 力 的 培养。 第 三 ， 人工智 能时 代强 调 “ 学 以 成人 ” ［ １ １ １ ， 培养 学生 承担 社会责任 比 任何时代都更加 迫切 。 强 大 的 人工智 能像铀 ２３ ５ 或 钚 ２ ３９ 等 重 原子一 样 既可 以 造 福人类 ， 也可 以毁灭 世界 。 如 果运 用 得 当 ， 它 可 以 促 进 人 类 社 会 的 发 展 ， 减 轻 人 类 工 作 负 担 ， 为 人 类 创 造 更美 好 的 生 活 ； 如 果运 用 不 当 ， 它 就 可能 成 为危害 公共安全 、 破坏 世界 和 平 ， 甚 至毁灭 人类 幸福 的 罪魁祸首 。 因 此 ， 人工智能 时代 学与教的 目 标一定要强调 “ 学 以成 人＇ 重视社会责任 。 （ 二 ） 学 与教的 内 容 ： 从标准化 走 向 个 性化 标准 化是工业时代 学 与教 内 容的 主要特征 ， 统 一 的 学与 教的 内 容虽 然满 足 了 工业时代对 标准 化人 才质量规格 的要求 ， 但不 利 于个体个性化 的成 长和 创造 性 的 激发 ， 也不符合个性发展 的 规律 。 每个学 生 的 认知 特点 、 学 习 兴趣 、 学 习 基础 都存在 差异 ， 按 照 学生 的 学 习 特点设 计学 与 教的 内 容是长 期 以 来教育 学 、 心 理学 和 学 习 科学 等研究 领域努 力 的 方 向 。 过 去 ， 由 于 条件限制 ， 教 师未 能充分实 现根据 每个学生 学 习 特点设计学与教 的 内 容 。 在人工智 能 时代 ， 根据学生 的 天赋 、 潜能 、 个性和兴趣来精准 定制 学与教的 内 容 成 为可能 。 — 人工 智能 利用 大数 据 、 学习 分析 、 智 能跟踪与 推送等技术 ， 从知ｉ只关 联 、 群体分层 、 大脑思 考方式 、 个体性格 特点 、 学 与 教的 环境等 方面 ， 分析和准 确把握每个学生 的 知 识掌 握情 况 、 学 习 兴趣 、 学 习 困 难 、 学 习 需要 等要 素 ， 可 以 为 每个学 生提 供个性 化 、 定制 化 的学 习 内 容 、 学习 方法和学 习 建议 ， 也可 以 为教师改进和 调 适 教学 提供适 切 的 建议。 个性化与定 制化学与教内 容 的 提供必 然会使学生所选 科 目 存在 差异 ， 在 同 一 年 级的 同 一 门 课程 中 ， 不 同 学生 的 学 习 方案 、 学 习 进 度 、 学 习 内 容 可能 大相径庭 。 教师 教学 目 标、 教 学 进度 安排 、 教 学 内 容设计等将 处处 体现个性化的 特征 。 因 此 ， 为 了 使学生个性化的 学 习 需求都能 得 到 满足 ， 选修课程在 今后学 校课程中 所占 的 比重将
果程与教学 会大幅增加,学生自主选择课程、选择学习内容的下走向线上与线下结合。这种教学模式不仅充分利 权利将会得到进一步保障。 用了技术发展的成果,体现了时代发展对人才质量 (三)学与教的模式:从以教师为本走向以人的要求,而且回应了数字环境下成长起来的新一代 为主、人机协同 学习者的需求,实现了真正的个性化学习和因材施 无论是农业时代还是工业时代,教的主体主要教。随着认知科学、脑科学和学习科学的快速发 是教师。随着大数据、语音识别、语义分析、人机展,人机协同增强智能、群体集成智能将为人机共 交互等人工智能技术的不断发展,在人工智能时教提供更加适切的服务。 代,通过教育大数据平台建设和全学习过程数据的 (四)学与教的评价:从关注整体发展走向强 采集,对青少年的知识、情感、认知、社会网络等调个体成长 全面仿真和发展的一般规律及个体特征的精确了 工业时代学与教的评价主要关注学生整体发展 解,能够用自然语言进行交互的、协助教师完成教状况,虽然也在不断呼吁要重视个体成长,但无论 学任务的人工智能教师将被研发出来。人工智能教是诊断性评价还是终结性评价主要指向的都是学生 师可以自动出题和自动批阅作业、自动诊断学习障整体发展状况。随着人工智能技术的发展和社会对 碍与反馈、测评学生问题解决能力、测评学生心理个性化人才需求的增加,关注个体差异化的成长将 素质、监测学生体质、形成综合素质评价报告、规成为未来学与教评价的重点,标准化考试会逐渐退 划学生成长发展生涯、解决学生个性化学习问题、出历史舞台,针对个体成长的智能测评系统将会不 生成与汇聚个性化学习内容、帮助教师进行教学决断涌现。从当前发展情况来看,智能机器人不仅能 策和精准教研。国 考核人的知识和技能,还能分析人的思维与行为特 2016年5月,美国佐治亚理工学院计算机科学征、身体素质和健康水平以及与职业的匹配度。技 教授艾休克·戈尔在所授的网络课程中,将一款聊术的发展使得人工智能时代学与教的评价关注个体 天机器人安排为自己的助教。这一聊天机器人在后成长成为可能。学与教评价的目标是捕捉、收集学 台回答问题的功能非常强大,学生们根本没有注意生学习、教师教学过程和结果中所表现出来的进步 到自己的聊天对象是机器人。叫人工智能教师并非与问题、困惑与需求等相关信息并通过科学的分析 无所不能,虽然教师不可能被人工智能教师所取为后续学与教的推进提供精准的科学依据。通过学 代,但人工智能教师将在未来学校占有一席之地,生学习过程中的行为数据,预测学生是否存在不合 人与机器合理分工、协同工作将会成为人工智能时格或高辍学的风险,及早提醒学生和教师改变学与 代学与教的主要模式。吗合理分工是指教师与人工教的方式、策略和增加学习投入;根据学生兴趣、 智能教师所承担的教学任务应该有所区别。人工智学习能力、知识掌握情况等因素,为学生提供适宜 能教师主要承担程序性教学任务和个性化教学任的学习内容,如,为对图像敏感的学生提供以视觉 务,如批改作业、诊断学习问题、收集和分析学生刺激为主的学习资料。通过大数据分析而非传统的 学习行为数据、针对学生个性化问题进行指导等,考试对学生学习过程进行测评,用于改进学习和教 教师会逐渐从繁重的程序性教学工作中解放出来,学。目前,这一做法已经在部分学校实验并取得了 将主要精力投向学生高阶思维能力的培养和良好的良好的效果。墨尔本大学教育学院的研究团队通过 情感、态度、价值观养成上。协调工作是强调教师分析学生在一项游戏化学习过程中的1600多个行 必须充分利用人工智能教师所具有的数据采集、精为数据,对每个学生的合作解决问题能力、批判性 准分析和个性化服务等优势促进学生深度学习。以思维能力、创新领导力等几项核心素养进行了科学 人为主、人机协同的学与教的模式必然要求学与教评估,并为每个学生的思维特征提出了有针对性的 的方式应根据学习者的特点和学习内容的属性从线学习建议。 (c)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
课程与敎学 会大幅增 加 ， 学生 自 主选 择课程 、 选 择学习 内 容 的 权利将会得到进 一 步 保障 。 （ 三 ） 学 与 教的 模 式 ： 从 以 教师 为 本走 向 以 人 为 主 、 人 机协同 无论是农业 时代还 是工业 时代， 教 的 主体主要 是教 师 。 随着大数据 、 语音识别 、 语义分析 、 人机 交互 等人工 智 能技术 的 不断 发 展 ， 在 人工 智 能 时 代 ， 通 过教 育大数据 平 台 建设和全学 习 过程数据 的 采集 ， 对青少年 的 知识 、 情感 、 认知 、 社会 网 络等 全面仿 真和 发 展 的 一 般 规律 及 个体特征 的 精 确 了 解 ， 能够用 自 然 语言进行交互的 、 协助教师完 成教 学任务 的人工智 能教师将被研发 出来 。 人工智 能教 师可 以 自 动 出 题和 自 动批阅 作业 、 自 动诊断学习 障 碍与反 馈 、 测评学生 问 题解 决能力 、 测评学 生心理 素质 、 监测 学生 体质 、 形成综合素质评价报 告 、 规 划 学生成长 发展 生 涯 、 解 决学生 个性化 学习 问 题 、 生 成与 汇聚个性 化学习 内 容 、 帮 助教 师进行教学 决 策 和精准教研。 Ｍ ２０ １ ６ 年 ５ 月 ， 美 国 佐治亚理工学 院计算机科学 教授艾休克 ？ 戈 尔在所授的 网 络课程 中 ， 将 一 款 聊 天 机器人安排为 自 己 的 助教 。 这 一 聊天 机器人在 后 台 回答 问 题的 功 能非常 强大 ， 学生 们根 本没 有注 意 到 自 己 的 聊 天对象是机器人 。 ＂ ４ １ 人工 智能教师并非 无所不能 ， 虽 然 教 师 不 可 能 被人工智 能教 师所 取 代 ， 但人工智 能 教师将在未 来学 校 占 有 一 席 之地 ， 人与机器合理分工 、 协 同 工作 将会成为人工智 能 时 代学 与 教的 主要 模式 。 ｍ 合理分工是 指教师与人工 智 能教师所承担 的 教学 任务应该有所区别 。 人工智 能 教 师 主 要承担 程 序性 教学任 务 和 个性化教学 任 务 ， 如批改作业 、 诊断学习 问 题 、 收集 和分析学 生 学 习 行 为数据 、 针对学 生个性化问 题进行指 导 等 ， 教 师会逐渐从繁 重 的 程 序性教学 工作 中 解放 出 来 ， 将主要精 力投 向 学 生高 阶思维 能力 的 培 养和 良好的 情感 、 态 度 、 价值观养 成上 。 协调 工作是强 调教 师 必须充分利用人工智 能 教师所具有 的 数据采集 、 精 准分析和个性化服务等优势促进学 生深度 学 习 。 以 人为 主 、 人机协 同 的 学与教的模式 必然要 求 学与 教 的方式应根据学 习 者 的特点 和学习 内 容 的 属性从线 下走 向 线 上与线 下结 合。 这种 教学模式不仅充分利 用 了技 术 发展 的 成果 ， 体现 了 时代发展对人才质量 的 要求 ， 而且回 应了 数字 环境 下成长起来的 新 一 代 学 习 者 的需 求 ， 实现 了 真正 的 个性化学 习 和 因 材施 教 。 随着认 知科学 、 脑科 学 和 学 习 科学 的 快速 发 展 ， 人机协 同 增 强智 能 、 群体集成 智 能将为人机共 教提供更加适 切 的服务 。 （ 四 ） 学 与教 的 评价 ： 从 关 注 整体 发 展 走 向 强 调 个体成长 工业时代 学与 教的 评价主要关注学生整 体发展 状况 ， 虽然 也在 不断 呼 吁要重 视个体成长 ， 但无论 是诊断性评价还 是终结性评价 主要指 向 的都是学生 整体发展状况 。 随着人工 智能技术 的 发 展和社会对 个性化人才需求 的 增加 ， 关注个体差异 化的 成长将 成为未 来学 与教评价 的 重点 ， 标准 化考试会逐渐退 出 历史舞台 ， 针对个体成长 的 智 能测 评系统将会不 断 涌 现。 从当 前发展情况来看 ， 智 能机器人不仅能 考核人的 知识和 技能 ， 还能 分析 人的 思维与 行为特 征 、 身体素质 和 健康水平以 及与 职业 的 匹配 度 。 技 术的 发展 使得人工 智 能 时代学与 教 的 评价关注个体 成长 成为可能 。 学与教 评价的 目 标是捕捉 、 收集学 生学 习 、 教师 教学过程和结果 中 所表现出 来的 进步 与 问 题 、 困惑 与需求等相关信息 并通过科学的 分析 为后 续学 与教的 推进提供精准的 科学依据 。 通过学 生学 习 过 程中 的 行为数据 ， 预测 学生 是否 存在不合 格或 高辍学的 风险 ， 及早提醒学生 和教师改变学与 教 的 方式 、 策 略 和增 加 学习 投入 ； 根据学生兴趣 、 学 习 能力 、 知 识掌 握情况等因 素 ， 为 学生 提供适宜 的 学 习 内 容， 如 ， 为 对图 像敏感的 学生提供以 视觉 刺激 为 主的 学习 资 料 。 通过大数据分析而非传统的 考试对学 生学习 过程进行测评 ， 用于 改进学 习 和 教 学。 目 前 ， 这 一做法 已 经在部分学校实验并取得 了 良 好的 效 果。 墨尔 本大学教育学 院 的 研究 团 队通 过 分析 学生 在一 项 游戏 化学 习 过程 中 的 １ ６００ 多 个行 为数据 ， 对每 个学生的 合作解决问 题能力 、 批判 性 思维 能力 、 创 新领导力 等几项核心素养进行了 科学 评估 ， 并为每 个学生的 思维特征 提出 了有 针对性的 学习 建议。 【 ｜ ６］ ６７
R数育科学研202008 (五)学与教的环境:从单一的物理环境走向师和学生可以超越空间的限制,游走于真实学习空 物理环境与虚拟环境的融合 间、虚拟学习空间和真实与虚拟相互融合的学习空 农业时代和工业时代的学与教基本都在固定的间之间,“课堂中心、书本中心、教师中心”将会 物理学习环境中进行。教师是这个环境中的主导,逐渐消解。学与教的自主性会极大增强,学与教的 学生基本都在规定的物理环境中在教师指导下进行效率也将得到极大的提升。 学习。单一的物理环境无法实现教学中需要亲身体[注释] 验和情景再现的学习要求,如,中学地理中的背U习近平决胜全面建成小康社会夺取新时代中国特色社会主 斜、向斜、断层、地垒、褶皱等专业概念,学生由 义伟大胜利—在中国共产党第十九次全国代表大会上的 报告M北京:人民出版社,2017:60 于不能看到真实情境,所以对概念的认识基本停留2谭铁牛人工智能发展的思考中国人工智能学会通讯, 在记忆层面。在人工智能时代,随着虚拟仿真、增 强智能等技术的发展和人工智能教师的出场,对物3]潘云鹤人工智能20与教育的发展办中国远程教育,2017, 理环境的感知、监控和调节功能进一步增强,虚拟 环境与物理环境将实现有机融合。教师可以利用增 4]杰瑞·卡普兰人工智能时代[M李盼,译杭州:浙江人民出版 社,2016:3 强现实技术呈现各种真实的学习场景,使学生能够(5]李修全新一轮人工智能发展的三大特征及其展望中国人 身临其境地体验学习对象,增强学生的学习兴趣和 工智能学会通讯,2017,(5). 动机。教师根据系统记录的学生预习结果,重点讲郭绍青,杨鸿武走进智能社会的“底气中国教育报 18-0707(03) 解学生较难理解的知识点;利用系统提供的丰富学 [汤敏人工智能与新师徒制华东师范大学学报(教育科学 习资源,设计各种学习活动;通过集成化的课堂控 版),2017,(5) 制系统,灵活地控制学习终端,实时推送相关学习8程介明,教育问:后工业时代的学习与社会北京大学教育 资源;根据学习者特征,快速分组,方便组织课堂 评论,2005,(4) 协作学习。学生可以利用系统提供的便捷交互工 ⑨9中国社会科学院语言研究所词典编辑室现代汉语词典Z北 商务印书馆,2012:1626 具,与同伴和教师进行互动;可以利用内置的投票10白春礼坚持创新发展人民日报,1503190m) 器与教师即时互动,教师第一时间获得学生的反馈[1晋浩天,王琎张颖天世界哲学大会首次在中国举办N光 信息,根据反馈信息及时调节教学。另外,学生在 明日报,2018-8-11(01) 自己学校的学习需求得不到满足时,还可以利用网 2朱永新未来学习中心构想门华东师范大学学报(教育科学 络学习空间向虚拟教师进行学习,这里的虚拟教师(3余胜泉人工智能教师的未来角色门开放教育研究,208(1) 可能是在网络学习空间中进行针对性服务的现实学[14]苏令人工智能时代需要怎样的教师N中国教育报,2018 校的教师,也可能是进行专业化学习服务的人工智 05-17(01) 能教师。"在物联网、云计算和大数据等智能技术S杨桂青人工智能时代学生如何学习中国教育报,218 所打造的物联化、智能化、泛在化的教育信息生态 05-16(01) [16]黄晓婷人工智能在教育测评领域的应用与研究现状EB/OL 系统支持下的物理环境与虚拟环境的有机融合符合 学习发生的自然过程,具有开放性和按需供给的特 性。随着教学改革的深入和人工智能技术的不断发[7黄荣怀,等从数字学习环境到智慧学习环境—学习环境 的变革与趋势门开放教育研究,2012,(1) 展,学与教的物理环境与虚拟环境将深人融通,教 (责任编辑:金平) 68EDUCATONALSCIENCERESEARCH (c)1994-2020ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
四 敎 育科学研究 ２０２ ＣＴ０８ （ 五 ） 学 与教的 环境 ： 从 单 一 的 物 理 环 境走 向 物理 环境与虚拟环境 的 融合 农业时 代和 工业时代 的 学 与教基本都在 固定 的 物理学 习 环境 中 进行 。 教 师是这个环境 中 的 主导 ， 学生 基本都在规定 的 物理环境 中 在教师指 导下 进行 学 习 。 单一的 物理环境无法实现教学中 需要亲 身体 验和 情景再现 的 学 习 要求 ， 如 ， 中 学地理 中 的 背 斜 、 向斜 、 断层 、 地 垒 、 褶 皱等专业概念 ， 学生 由 于不 能看到 真实情境 ， 所 以 对概念的认识基本 停 留 在记忆层 面 。 在 人工 智 能 时代 ， 随着 虚拟 仿真 、 增 强智 能等 技术 的 发展 和 人工智 能 教师 的 出 场 ， 对物 理环 境 的 感 知 、 监控 和 调节功能 进 一 步增 强 ， 虚拟 环境 与 物理环 境将实 现有机融合 。 教 师可 以 利 用增 强现 实技术呈 现各种 真实 的 学 习 场景 ， 使学生 能够 身 临其境地体验学习 对象 ， 增强学生 的 学习 兴趣和 动机 。 教师根据系 统 记录 的 学生 预 习 结果 ， 重 点讲 解学 生 较难理解 的 知 识点 ； 利用 系 统提供的 丰富学 习 资 源 ， 设计各 种学 习 活 动 ； 通 过集 成化的 课堂控 制 系统 ， 灵活地控制 学习终端 ， 实 时推送相关学 习 资源 ； 根据学习 者特征 ， 快速 分组 ， 方便组织课堂 协作学 习 。 学生 可 以 利 用 系 统 提供 的 便捷交互 工 具 ， 与同 伴和教师进 行互动 ； 可 以 利用 内 置的 投票 器 与教 师 即 时互动 ， 教师 第一 时 间 获得学生的 反馈 信息 ， 根据反馈信息 及时调节 教学 。 另 外 ， 学生在 自 己 学 校的 学习 需求 得不 到满 足时 ， 还可 以 利用 网 络学 习 空 间 向虚 拟教师进 行学 习 ， 这里的 虚 拟教师 可 能是 在网 络学 习 空间 中 进行针对 性服务 的 现实学 校的 教 师 ， 也可 能是 进行 专业 化学 习 服 务 的 人工智 能 教 师 。 １ １７ １ 在 物联 网 、 云 计算 和 大数据等 智 能技术 所打造 的 物 联化 、 智 能化 、 泛 在化的 教育信息生态 系统 支持下 的 物 理环境与虚拟 环境的 有 机融合符合 学习 发生 的 自 然 过程 ， 具有 开放性和 按需供给 的特 性 。 随着 教学改革 的 深人和人工智 能技术的 不断发 展 ， 学与 教 的 物理环境与虚拟 环境将深人融通 ， 教 师 和学 生可以 超越 空 间 的 限制 ， 游走 于真实学习 空 间 、 虚 拟学习 空 间 和 真实与 虚拟 相互融合 的学习 空 间 之间 ， “ 课 堂 中 心 、 书 本中 心 、 教师 中心 ” 将会 逐 渐消解 。 学与教 的 自 主性会极大增 强 ， 学 与教的 效 率也将得到 极大的 提升。 ［ 注释］ ［ １ ］ 习 近平 ． 决胜 全面 建成小 康社 会 夺取 新时 代 中 国 特 色社会 主 义伟 大胜利 一 在 中 国 共产 党第 十 九 次全 国 代 表 大会 上 的 报 告［Ｍ ］ ． 北 京 ： 人 民 出 版社 ， ２０ １ ７ ： ６０ ． ［ ２］ 谭铁 牛． 人 工智 能 发 展 的 思 考 ［Ｊ］ ． 中 国 人 工智 能 学会 通 讯 ， ２０ １ ７ ， （ １ ） ． ［ ３ ］ 潘 云鹤 ． 人 工 智能 ２． ０ 与 教育 的 发展 ［Ｊ］ ． 中 国 远程 教 育 ， ２０ １ ７ ， （ ５ ） ． ［ ４］ 杰 瑞 ？ 卡普 兰 ． 人 工智 能时 代［Ｍ］ ． 李 盼 ， 译？ 杭 州 ： 浙 江 人民 出 版 社 ， ２０ １ ６ ： ３ ． ［５］ 李 修全 ． 新一 轮人 工智 能发 展的 三大 特征 及其展望 ［Ｊ］ ． 中 国 人 工智 能学会 通讯 ， ２０ １ ７ ， （ ５ ） ． 问 郭 绍 青 ， 杨 鸿 武 ． 走 进 智 能 社 会 的 “ 底 气 ” ［Ｎ］ ． 中 国 教 育 报 ， ２０ １ ８ － ０７ － ０ ７ （ ０３ ） ． ［７］ 汤 敏． 人 工 智 能与 新 师徒 制 ｍ． 华 东师 范 大学 学报 （ 教育 科学 版 ） ， ２０１ ７ ， （ ５ ） ． ［ ８ ］ 程介 明 ． 教 育 问 ： 后 工业 时 代 的 学 习 与 社 会 ［Ｊ］ ． 北 京 大 学教 育 评论 ， ２００５ “ ４ ） ． ［ ９］ 中 国社 会科 学 院 语言 研究 所词 典编 辑室 ． 现代 汉语词典［Ｚ］ ． 北 京 ： 商务 印 书馆 ， ２０ １ ２ ： １ ６２６． ［ １ ０］ 白 春礼 ． 坚 持创新 发展 ［Ｎ］ ． 人 民 日 报 ， ２０ １ ５ － ０３ － １ ９ （ ０ ７ ） ． ［ １ １ ］ 晋浩 天 ， 王 琎， 张颖 天 ． 世界哲 学 大会 首次 在 中 国 举 办 ［Ｎ］ ． 光 明 日 报 ， ２０ １ ８ － ８ － １ １ （ ０ １ ） ． ［ １ ２］ 朱永新． 未来 学 习 中 心 构想 ［Ｊ］ ． 华 东师范 大 学学 报 （ 教育科 学 版 ） ， ２０ １ ７ ， （ ４ ） ． ［ １ ３］ 余胜泉． 人工智 能教师 的未来角 色［Ｊ］ ． 开放教育研究 ， ２０１ ８ ， （ １ ） ． ［ １ ４］ 苏 令． 人工 智 能时 代需 要 怎 样 的 教师 ［Ｎ］ ． 中 国 教 育 报 ， ２０ １ ８ － ０５ － １ ７ （ ０ １ ） ． ［ １ ５］ 杨桂青 ． 人 工智 能 时代 学生 如 何学 习 ［Ｎ］ ． 中 国 教 育 报 ， ２０ １ ８ － ０５ － １ ６（ ０ １ ） ． ［ １ ６】 黄晓婷 ． 人工智 能在教 育测评领 域的 应 用与研究 现状［ＥＢ ／Ｏ Ｌ］ ． （ ２０１ ７ － ０７ － ０２ ） ［２０ １ ９ － １ ２ － １ ０］ ． ｈｔ ｐ ｓ：／ ／ｗｗｗ． ｃａｉ ｇ ｏｕ． ｃｏ ｍ． ｃｎ／ ｎｅ ｗｓ／ ２０ １ ８０７０２ ８５ ．ｓｈｔ ｍｌ ． ［ １ ７］ 黄 荣怀 ， 等． 从数字学 习环 境 到智 慧 学 习 环境 — 学 习 环境 的 变革 与趋势 ［Ｊ］ ． 开放教育研究 ， ２０ １ ２ ， （ １ ） ． （ 责任编辑 ： 金 平 ） ６ ８
