运用AI工具促进小学个性化教育的挑战与对策

摘要：当前，人工智能技术迅速发展，为小学开展个性化教育提供了更多的可能性。但是从目前所处的阶段来看，运用AI工具在小学开展个性化教育还面临着设计理念滞后、学校规范化管理不达标、教师信息素养的提升速度滞后于人工智能技术的发展、个性化教育资源供给不足、学校对人工智能在教育中的运用管理随意性突出以及防范人工智能风险意识不强等挑战。为此，在未来教育的发展过程中，应该革新设计理念，完善学校内部管理，加强教师的信息素养，增加形式多样、丰富多彩的个性化优质教育资源，建设基础设施和搭建线上教育平台，共享教育资源，有效防范人工智能的风险，从教育方法、教育内容、教育手段等方面促进小学个性化教育的发展，形成网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，以促进小学个性化教育的实现。

关键词：AI工具；小学；个性化教育

《中国教育现代化2035》中提出要更加注重因材施教，面对学习者个性化、多样化的学习和发展需求，就需要完善教育体系，创新体制机制，改进培养模式，努力使不同性格禀赋、不同兴趣特长、不同素质潜力的学生都能接受符合自己成长需要的教育。广义的个性化教育是指涵盖一切促进学生个性全面发展的教育活动，包括学校教育的个性化、教育模式的个性化、学生发展的个性化等；狭义的个性化教育是指在不同类型的教育活动中将个性化教育思想贯穿人才培养目标体系、培养方案与制度体系、课程学习与教学过程体系以促进人的个性全面优化发展的教育生态系统。而在人工智能技术出现以前，个性化教育是难以真正实现的。进入了21世纪，AI（Artificial Intelligence，人工智能，简称AI）技术逐渐与教育融汇，并且开发设计了一系列能够促进个性化教育的AI，类似于DALL-E2（图像生成）、Stable Diffusion（文本生成图像）、Chat GPT（Generative Pre-trained Transformer，生成式预训练）等软件已经成为时代潮流的一部分，AI工具具有灵活性和可定制性，为小学开展个性化教育服务提供了强大的技术支持，但是AI工具在小学个性化教育的应用依然面临着一系列挑战。

一、AI工具发展为小学开展个性化教育带来的机遇

斯坦福《2023人工智能指数报告》中提到，目前生成式人工智能已经在学术研究和技术应用上取得了突破性进展，许多AI产品，如Image Net（用于视觉对象识别软件研究的大型可视化数据库）Open AI的文本生成等已经普遍运用。新的、更全面的AI开始出现，在自然语言处理领域，生成式人工智能已经能够生成质量较高的自然语言文本，并在对话系统、机器翻译、文本摘要等领域得到应用，DALL-E2、Stable Diffusion和Chat GPT等生成式AI软件已成为时代潮流的一部分。大型语言模型（LLMS）推动了最近的AI进展，它现在变得更强大、更昂贵。例如，Palm（Google基于Pathway分布式训练架构训练出来的超大模型）是2022年发布的AI模型之一，其成本是2019年首批推出的 LLMS之一GPT-2的160倍，体积是其360倍，可见人工智能正在以惊人的速度不断发展。在智能时代，大数据、人工智能等智能技术与教育双向赋能，科学“识材”与精准“施教”不再遥不可及，“大规模因材施教”具有了一定的可行性。AI研究成为当下热点，一系列的智能技术可以使个性化教育的开展拥有多样的方法，其中人工智能融入小学个性化教育也是大势所趋。

（一）AI工具为小学开展个性化教育提供技术支持

新一代信息技术影响着教育变革、影响着学生的深层次认知和核心素养、影响着创新人才培养模式等。在AI时代，我们可以运用多样的信息技术进行大数据的处理与分析。而教育测量方法也适应时代发展，在相应的技术支持下实现了对学习者个体的个性化教育测量。海量的问卷调查可以运用相关的技术进行处理，处理速度快而且数据正确有效。人工智能从大规模的数据、信息中尝试无限的可能，挖掘深藏暗处的信息以及信息之间的关系。刘文勇在《AIGG重塑教育》第三章第五节中详细介绍了某国的教师使用Chat GPT进行教学的案例，通过恰当的教学设计，使学生在理论和实践层面都掌握了相关知识，借助于Chat GPT的反馈，教师实时掌握了学生的进度，并且学生通过作业和自我反馈进一步加强自身的学习，这则案例将传统的教学与使用AI工具教学进行对比发现，使用Chat GPT可以达到实时反馈，传统的反馈需要等待教师的批阅，而Chat GPT则直接当场反馈；传统的教学，学生只能在课堂上听老师的讲授，而Chat GPT则可以选择自主学习；传统教学中教师可能无法提供准确多样的例句，而Chat GPT可以为学生提供更加丰富的语境。可见Chat GPT为开展个性化教育提供了一定的技术支持，但还需要我们自身辩证地去运用该工具。

（二）AI工具可以成为小学开展课后服务的助手

运用AI工具调查学生对哪些方面的知识感兴趣的同时，教师可以准确掌握学生的兴趣爱好，从而因地制宜地选择学生喜欢的教学方式，利用信息技术，教育者可以清楚知道学生的主体特征和个别化需求，在教学过程中可以针对性地采用情境教学法、混合式教学法、游戏教学法等多样的教学方法，充分调动学生参与的积极性，提升教学效果，提高教师的教学效率，满足学生个性化的发展。在教学中，教师通过在线论坛、视频会议、小组项目等方面，与学生交流和互动，并且取得了良好的效果。“一方面，人工智能支持的学习过程涉及行为、心理和生理等多模态数据，使学生的多维表现和学习过程以可追溯的方式被记录和呈现，有助于学习资源和学习路径的个性化目标实现；另一方面，人工智能支持的数据挖掘过程严格遵循数据汇集、问题诊断、精准干预、全方位评估等流程，为形成性评价和预测性分析提供多元证据。”

（三）AI工具使小学开展精准化个性服务成为可能

人工智能具有生成推荐性，可以为学生定制专属个性化服务，学生能利用人工智能定制自己的个性化教育。在人工智能广泛应用以前，个性化教育是难以真正去实现的，现在学生可以输入自己的兴趣爱好，它可以帮助你获取更加精准的服务。例如：国外开发的某平台可以根据学生的学习目标、风格、学习水平等信息，为他们生成最合适的路径，并且可以根据反馈和表现进行实时优化。据有关报道，使用此平台的学生比未使用此平台的学生的学习效率提高了30%。由此可见，使用人工与信息技术的双重方式来帮助学生制订相应的个性化教育方案会更加精确和到位。而国内的金山、好未来等企业也在致力于开发相应的个性化智能学习软件。

二、AI工具发展背景下小学开展个性化教育面临的挑战

人工智能的高速发展，在带来便利的同时，也带来了许多挑战，如学校顶层设计理念落后、教师信息素养的提升速度跟不上人工智能技术的发展、个性化教育资源缺乏等情况，这严重阻碍了个性化教育在小学的开展。

（一）学校顶层设计理念落后

许多学校空喊“既要注重学生的全面发展又要注重学生的个性发展”的口号，认为全面发展和个性发展不能同步进行，没有理清楚全面发展和个性发展之间的关系。新课程改革要求全面发展与个性发展要齐头并进，但某些学校对个性化教育的重视程度不够，导致其课程或者教学当中没有体现出对于学生的个性化教育。相关人员没有用发展的眼光看待人工智能，理念的滞后性导致他们没有意识到人工智能技术在未来小学教育开展个性化的重大作用。

（二）教师信息素养的提升滞后于人工智能技术发展

目前，AI工具逐渐开始运用到基础教育，如作业布置与批改、学生学业成绩分析，教师教学设计、教学、管理、领导等方面都发挥了关键的作用。但是AI所要求的一系列技术要领也在不断考验着教师的信息素养，使其在不经意之间陷入了技术困境。某些教师在开展教育时，仍然选择传统的教育方式，死记硬背、机械教学，也存在不会使用人工智能的教师或者不愿意使用人工智能的教师。据调查，有两方面的原因占主导，一方面，一部分任教多年的老教师，形成了自己的教育理念，不愿意更新自己的教育理念，一部分教师认为自己经验足够丰富不需要使用人工智能；另外一方面，教师自身教学任务重、压力大，没有时间去了解或者学习新的技术，无暇顾及信息技术的发展状况如何，不了解学生的个性化需求，造成了“一心只讲授课本知识，两耳不闻窗外事”的现象。教师信息素养提升速度跟不上人工智能技术的发展，从而使AI在小学开展个性化教育遇到了巨大的阻碍。

（三）优质教育资源不足

我国基础教育学生数量庞大，教育资源总是有限的，在许多地区，由于人口数量大和教育资金有限等，50人左右班额的小学班级普遍存在，使得教师难以对每个学生进行特别关注和指导。城乡之间的教育资源差异巨大，如果要满足每个学生的兴趣和需要，全面推进个性化教育，就必须推进构建优质、多元的数字化教育资源。当前，优质、多元的个性化教育资源的平台还未完全建成，不能给学生提供丰富多样的个性化资源。此外，学生感兴趣的资源可能存在不完整、知识不连贯等问题，虽然学生也可以在周末利用线上教育平台进行自主学习，但专为小学生设计的个性化教育平台仍十分稀缺。因此，我们需要重新审视现有的教育资源，以更好地满足学生的个性化需求。

（四）学校对AI在教育中的运用管理随意性突出

目前，学校层面还没有进行规范化的管理，一方面是AI工具进入学校还未受到关注和重视，许多学校不知如何管理和选择相应的AI工具进入校园，也没有专业的人员进行专门的管理和指导；另一方面，还存在着信息技术平台搭建不完善的现象，学生在校时间占据其学习生涯的绝大部分，特别是在课后服务实施后，学生在校园中度过的时间显著增加，并且学校所教授的知识并不总是符合所有学生兴趣，并没有一个很完善的平台提供给学生。若学生随意使用部分AI工具作弊、抄袭，学校也无法及时进行管理，或者根本不进行管理。

（五）防范AI带来的风险意识不强

斯坦福《2023年人工智能指数报告》中的数据证明了人工智能滥用的事件数量正在迅速上升。自2012年起，人工智能相关的事件与争议数量激增26倍。据热点报道披露，一台连续工作23小时的机器人竟试图自我终止运行，这起事件深刻揭示了人工智能的局限性，即其可能无法全面理解并执行人类赋予的指令，从而引发误解与风险。人工智能技术在显示出强大作用的同时，也会引发一系列的道德问题，“文生图”通常会在性别维度上存在着偏见，而像Chat GPT这样的聊天机器人，可能会虚构事实、传递错误信息或者被用于邪恶的目的。在使用人工智能技术分析学生的相关数据的时候，也可能面临着学生的隐私被披露，个人信息被盗用等问题。教师在使用的过程中，直接生成教学设计，教案等，并不是按照学生的需要来制定。学生可能直接使用Chat GPT帮忙完成作业，甚至是用来帮自己考试。上述种种情况意味着在使用人工智能技术时，确实存在一定的风险。

三、AI发展背景下小学开展个性化教育的对策

未来如何在小学开展个性化教育需要直面当前的挑战，分析目前存在的问题及原因，结合发展实际，提出相应的对策。

（一）革新学校顶层设计理念

顶层设计的决策影响到各地区和学校的个性化教育的开展，决策者应当提高思想认识，积极应对时代的发展。在斯坦福《2023年人工智能指数报告》中指出政策制定者对于人工智能的兴趣正在上升，中国公民是对人工智能产品和服务感受最积极的人群之一，应该及时发现大众的需求，促进人工智能技术发挥出最大的效用。而相关人员应该认识到人工智能技术的发展是大势所趋，应当紧跟时代的步伐，走在时代的前列，学习与人工智能有关的知识，开展学者、研究人员、行业专家和其他人的跨部门、跨行业和跨境合作，积极向人工智能技术发达的国家或者地区学习，向企业和国际了解人工智能技术发展的进程，在理论层面，深化自己对人工智能技术的认识，革新自己的理念。

（二）增强教师的信息素养

教师应该有热爱学生、热爱信息技术的理念，更新自己的教育理念，拓宽自己的教育视野，与时俱进，学习相应的人工智能技术，利用人工智能打造开放式的教学，技术的运用可以实现线上线下的混合式教学，从“师-生”的二元结构，改变为“师-机-生”的三元结构；利用人工智能技术，打造沉浸式的课堂，根据学生个体的差异，引导学生主动参与学习，为其创设宽松、自由的学习环境。个性化教育的最大优势是旨在适应学生差异的同时促进学生全面发展，教师主动参与学校个性化教育工作的培训，积极建言献策，认真学习国家教育部门的指导以及相关要求，同时，也积极向国外优秀的经验学习。我国的百度公司开发的文心一言，也在致力于个性化教学的软件开发。在未来，我国应致力于构建多元化的师资队伍，不仅应该局限于培养单一专业的教师，更应广泛培养各类专业教师。同时，这些教师亦需积极拥抱技术变革，摒弃传统的授课方式，掌握并实践新型教学方法，以推动个性化教育的发展。通过技术的辅助，我们可以有效收集学生的学习需求与习惯，从而深入理解每位学生，准确把握其个性化需求，为其提供更加贴合的教育服务。