人工智能时代职前教师教育的应然走向:角色重塑与路径重构
作者: 郑文 王玉摘 要:人工智能时代的教育呈现出无边界的时空样态、非稳态的知识样态、融合性的发展样态,并将挑战传统教学方式、呼唤技术型教师,挑战传统教学内容、重塑知识型教师,挑战教师身份角色、涵养智慧型教师。为此,职前教师教育变革需要开展智能教育以保证师范生善用数字化工具,升级知识教育以引导师范生善集无边界知识,追求智慧教育以培养师范生善求创新性智慧。
关键词:人工智能;职前教师教育;变革
随着人工智能的迅猛发展,教育领域正面临着深刻的变革。人工智能赋能教师教育发展已经成为我国教师教育转型的着力点。《教育部办公厅关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》首次明确指出人工智能对于教师队伍建设的重要作用,为后续相关探索与实践奠定了重要的政策基础。2021年,《教育部办公厅关于开展第二批人工智能助推教师队伍建设试点推荐遴选工作的通知》进一步强调利用人工智能提升师范生教学能力,为教师队伍建设提供了更具体的方向。2022年,教育部等八部门印发的《新时代基础教育强师计划》再次强调探索人工智能助推教师教育改革的新路径和新模式,充分体现了国家对人工智能与教师教育融合的高度重视。在人工智能快速发展、迅猛渗透到教育各个领域的背景下,面向未来的教师培养实践存在着智能技术的运用不够熟练、多学科交叉知识储备不够广泛、创新创造性思维不够灵活等诸多局限。因此,根据人工智能时代的教育样态特点,抓住教师教育转型发展的重点,从技术层面、知识层面和智慧层面,聚焦人工智能对教师教育体系的深刻影响,力争培养一批技术能力够硬、专业知识水平够高、创新创造能力够强的专业化教师队伍,对实现教育强国目标意义重大。
一、趋势发展:人工智能时代教育的实践样态
人工智能时代的教育正在经历着前所未有的结构性改变,当前,教育从时间维度、空间维度以及教育主体等方面都突破了原有的时空限制,转向无边界性。教学内容也不再呈现相对固定且封闭的稳定性状态,而是迈向开放且连通的非稳定性状态。未来,人工智能与人类协同、融合发展将是教育的主要发展方向。
(一)时空样态:无边界
在人工智能时代,教育的时空样态呈现出无边界性。从时间维度看,传统教育受限于固定的课程安排和教学时间,而人工智能时代学生的学习时间变得更加灵活,可以随时根据自身需求和节奏安排学习,不同年龄段的人也可以根据兴趣和需求选择学习新的知识和技能。从空间维度看,教育不再局限于学校教室,学生可以在家庭、图书馆、社区等任何地方进行学习。虚拟现实和增强现实技术的应用能创造虚拟学习环境,让学生身临其境地学习知识,甚至能实现优质教育资源在全球范围内的共享。从教育主体角度看,在人工智能时代,教师不再是唯一的知识传授者,在线学习平台、智能辅导系统等可以帮助学生随时随地获取知识,教师的角色变得更加多元化,成为学生学习的引导者、促进者和合作者。教育也不再仅仅是学校和教师的任务,社会各界都可以通过人工智能技术参与其中,为学校提供丰富的教育资源。
无边界性的时空样态虽然为教育带来一定的挑战,但是也带来了更多可能性和机遇。未来的教育可以充分利用人工智能打破时空限制,为学生提供更优质、个性化的教育服务,以培养适应人工智能时代发展需求的创新人才。
(二) 知识样态:非稳态
长期以来,知识被视为固定的、确凿的信息,存储于书籍等载体中,具有很强的稳定性和权威性。人类通过学习相对可靠的、不变的知识以获取信息、提升能力。然而,随着人工智能的发展,知识的获取和传播方式发生了巨大变革。
从知识的结构看,在信息爆炸的时代,学生获取知识的渠道变得更加多样化。无论是知识的创造者还是学习者,几乎都很少考虑知识点之间的逻辑结构,知识开始呈现出碎片化的特点。碎片化的知识可能缺乏系统性和连贯性,导致知识的稳定性开始下降。同时,人工智能的发展也促进不同领域的知识开始融合交叉,学科之间的界限变得越来越模糊。知识不再是孤立的、封闭的,而是越来越强劲地相互关联、相互影响。丰富的连通性使得知识更加动态、更为灵活,但学科之间的互涉性也会导致知识结构的不稳定。从知识的内容和价值看,互联网和信息技术的普及使得知识的来源变得更加广泛和多样化,学生可以轻松地获取来自世界各地的信息。新知识、新信息不断涌现,知识的更新周期大幅缩短、淘汰速度明显加快,以知识和技能为基础的许多工作将受人工智能的影响或被智能机器取代,这将倒逼学校教育的改革,促使人们深入、持续思考“什么知识最有价值”“什么课程才能保证知识的价值”等问题。正如石中英教授认为,“从古到今,任何一个时代的教育改革,都不得不根据社会发展和个体发展的要求来重新审视‘知识价值’这一问题”。[1]
(三) 发展样态:融合性
人工智能已经成为21世纪最为关键的一项技术。在人工智能时代,机器从未如此像人,人类也从来没有如此依赖机器,人与机器的边界变得越来越模糊,人与机器深度融合已经成为必然。[2]
人工智能时代教育发展样态的融合性,主要是指人与机器、技术的融合发展。一方面,人机融合发展的走向是指教学设备或者教育技术的智能化融合。例如能帮助学生体验情境教学的虚拟现实(VR)头盔和增强现实(AR)眼镜、支持师生随时随地学习的电子设备,以及自动监测学生学习数据和学习状态的大数据等。另一方面,人机融合发展走向是指多学科的交叉融合发展,即人工智能所涉及的计算机科学、数学、心理学等多个学科领域的知识和方法可在教育实践中借助人工智能进行整合。教师可以利用人工智能辅助工具,有机融合不同学科知识,培养学生的综合素养和创新能力;同时,教师自身也需要不断学习跨学科的知识和技能,以适应融合性教育的需求。在人机融合发展样态下,人工智能与教育教学深度融合的智慧教育将成为学校教育变革的主要走向。
二、角色重塑:人工智能时代未来教师面临的挑战
(一)人工智能挑战传统教学方式:呼唤技术型教师
传统的教学方式主要是以教师为中心,强调理论讲授。教师通常通过讲解、板书等途径,以“教师—学生”的单向知识传播方式,将教材中的固定内容传授给学生;在此过程中,教师是传授知识的主体,学生更多的是被动地接受知识。同时,教学的时间和空间相对比较固定,教学资源相对有限,知识内容主要通过教科书、参考资料等纸质媒介进行传播。师生互动的方式也比较直接和简单,主要依赖于课堂上的提问和解答,师生互动的频率和深度一般受到班级规模、课堂时间等因素的限制。
在人工智能时代,传统的标准化教学方式逐渐被瓦解,朝着多元化、个性化的方向发展。
第一,人工智能为教师教学提供有效的工具。智能教学系统、在线学习平台、虚拟现实和增强现实技术等极大地丰富了教学的手段和形式,教师将不再占主导地位,智能教学系统或平台更加关注学生的学习体验和需求。教师可以依据学生的学习数据和行为模式,精准地分析学生的学习需求与特点,并根据他们的认知水平以及能力素质等方面的特性,量身定制个性化的学习方案,为学生提供更合适的学习资源与路径,从而达到真正意义上的因材施教。
第二,人工智能有力解放教师。随着大数据、文字识别、语音识别、语义识别的运用,人工智能在智能测评方面得到了显著的发展和广泛的应用,可以帮助教师从批改作业中解放出来,将更多的精力用在教学内容、教学方法的创新上,切实提高教学效率。[3]教师通过人工智能相关教学系统或平台,对学生作业进行评估,迅速给出准确的反馈。人工智能能够显著节省教师的作业评阅时间和精力,且由于人工智能评估执行的是基于程序预先定义好的标准和模型,评估结果具有较高的一致性,可有效保障学生学习成果的公平性;评估后,教师能够根据学生的作业情况,分析他们的学习需求,及时增补教学资源、调整教学策略,也能帮助学生及时了解自己的学习情况,改正错误,并改进学习方法,提高学习效果。[4]
第三,人工智能可进一步增强师生互动。从技术哲学的视角看,技术产品不仅是人的意向的物化,同时也会对人产生反构作用,甚至产生一个新的(生活)世界。[5]人工智能打破了传统教学在地域和时空上的限制,提供信息媒介、智能场景、虚拟化身等技术,为师生交流带来便捷性和灵活性。人工智能时代的师生互动已经由单一的师生交互转向多维的协作探究。[6]通过智能技术提供的平台,师生可以随时随地进行交流。智能白板、互动答题系统等智能软件,让课堂互动变得更加多样,更为有趣,教师可以利用这些工具发起讨论,进行即时测验,学生也能积极参与其中,以更具趣味性的方式与教师互动交流,激发学习兴趣,进而促使师生间的互动更加频繁、更为深入。
为了实现人工智能在教育教学中的有效应用,未来的教师既要具备扎实的技术能力,熟练掌握各种人工智能工具和平台的操作方法,灵活运用这些工具以选择恰当的教学资源,设计教学活动,开展智能化的教学管理,实施教学评价等,还要具备数据分析和解读的能力,以从海量的学生学习数据中提取有价值的信息,洞察学生的学习状况和需求,进而及时调整教学策略,为学生精准提供个性化的教学支持。
(二)人工智能挑战传统教学内容:重塑知识型教师
在传统教学中,教师是教学内容的权威个体,学生对知识的获取主要依靠教师的传授,有关教学内容的理念和实践样态也主要依靠教材等纸质媒介呈现。不过,人工智能的发展对教学内容产生了多方面的影响。
从量的方面看,教学内容出现了爆炸式增长。在人工智能时代,知识正在以爆炸式方式不断聚焦、存储。受个人精力、能力以及记忆力等因素的影响,教师的知识储备往往处于有限状态,教师所学习的学科知识内容相对单一,跨学科的知识储备也比较匮乏,面对大数据下海量的教学资源和教学内容,教师自身知识储备的有限性,无情地挑战着其在教学内容方面的权威。
从质的方面看,教学内容出现了本质性变革。在人工智能时代,课堂教学不仅强调对已有知识的传播、授受,更强调对未知知识的搜索、整合、创新。教师要从学科的基础理论知识出发,引导学生利用人工智能工具探索前沿领域的未知知识。同时,教学内容要注重跨学科知识的整合,将不同学科的知识有机融合到教学中,让学生学会多角度、多层面地分析和处理问题。
从实践方面看,教学内容的获取方式出现了革命性变革。在知识的获取途径方面,人工智能时代的学生突破了传统教学的时间和空间的限制,知识获取方式开始迈入易获取、多元化的选择行列。[7]以前,教学内容的主要载体是固定的教材或课外书,但在人工智能时代,学生获取教学内容可以依靠电子化的学材、知识手册、活页式教材等。因此,教师需要将科研前沿动态引入课堂之中,实现科教融汇;将产业界的最新科学技术引入课堂,实现产教融合。学生可以随时随地在海量的知识数据库里挑选符合自己需要的知识。人工智能可根据学生的个人信息、学习习惯以及选择偏好等数据,为之定制个性化的学习方案,从而保证学生获取教学内容的方式实现智能化、多元化和系统化。
人工智能对教学内容带来的一系列挑战,无时无刻不在提醒我们,未来的教师必须坚定学习信念、重塑知识结构。在知识的深度上,教师要充分利用人工智能的优势,更加深入地掌握学科知识,将学科知识与人工智能相关知识深度融合,提升专业素养;在知识的广度上,教师需要结合多门学科的优势,将不同学科的知识进行整合,实现学科融合,建构起帮助学生超越单一知识点、关联多个知识点的知识框架,引导学生学会将不同的知识点串联起来用以解决更为复杂的问题。只有不断提升自身知识的深度和广度,教师才能在教学过程中更加有的放矢,帮助学生形成以学习为中心的认知模式,促进学生个性化发展。
(三)人工智能挑战教师身份角色:涵养智慧型教师
在人工智能时代,“技术智能”不但能为“智慧人类”提供帮助,也会带来掠夺,甚至诱致技术焦虑。在此背景下,教师如何作出适应性变革以超越传统的角色和功能定位,已经成为当下亟须探讨的问题。与传统教学相比,人工智能赋能教育之后,可以赋予教师多重身份和角色,从而帮助教师完成大部分相对繁琐的工作,也会改变传统教学方法、丰富教学内容、重构教学模式。教师不再仅仅扮演知识的权威者,而是转而重点关注学生的个性化成长,成为教学资源的整合者、知识建构的培育者以及人机协同的育人者。