未來(lái)教師的工作創(chuàng)新、跨界與重塑

楊韻瑩 羅澤蘭 董 艷

(1. 墨爾本大學(xué) 教育研究生院，墨爾本 3010； 2. 北京師范大學(xué) 教育技術(shù)學(xué)院，北京 100875)

一、問題提出

隨著人工智能、自動(dòng)化和大數(shù)據(jù)技術(shù)協(xié)同互動(dòng)的發(fā)展，機(jī)器變得越來(lái)越先進(jìn)和復(fù)雜，信息處理能力將超越人腦(Holmes et al., 2019)。在智慧教育時(shí)代，教師如果缺乏應(yīng)用人工智能進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐的能力，必然會(huì)造成人類教師的身份認(rèn)同等問題。因?yàn)橄冗M(jìn)的技術(shù)或機(jī)器會(huì)取代教師的某些工作，甚至某些教師的崗位，對(duì)現(xiàn)有的教育教學(xué)工作模式產(chǎn)生重大影響。面對(duì)人工智能是否會(huì)或者應(yīng)不應(yīng)該取代人類教師的討論，人類教師應(yīng)如何彰顯和發(fā)揮人工智能難以替代的作用，成為當(dāng)下廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)(胡小勇等, 2021；周琴等，2020；鄒太龍等, 2021)。研究表明，僅通過(guò)在課堂引入新的技術(shù)(如虛擬現(xiàn)實(shí)、智能教學(xué)系統(tǒng)等)開展兒童教育是不夠的，學(xué)生缺乏與人類教師的信息交流和情感支持，容易出現(xiàn)社交冷漠等問題(Felix, 2020)。“人機(jī)共教”才是未來(lái)教育常態(tài)(余勝泉等，2019)，而人工智能和人類教師智慧將成為鞏固智能教育生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)核心。面對(duì)未來(lái)的智慧教學(xué)和學(xué)校工作狀態(tài)，如何促進(jìn)傳統(tǒng)教師轉(zhuǎn)型和升級(jí)，是擺在教育研究者面前重大而緊迫的課題。

鑒于此，本研究在討論人工智能作為引領(lǐng)全球教育變革創(chuàng)新的戰(zhàn)略性技術(shù)基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)未來(lái)教師需要?jiǎng)?chuàng)新性地使用技術(shù)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供智慧教育的最佳方案，成為智慧教育的創(chuàng)新主體；重點(diǎn)梳理和探討未來(lái)人類教師如何與人工智能共存、共融、共生，為轉(zhuǎn)變和提升教師智能技術(shù)應(yīng)用意識(shí)與創(chuàng)新能力提供參考。

二、未來(lái)教師的工作創(chuàng)新

創(chuàng)新是撬動(dòng)教育轉(zhuǎn)型的有力支點(diǎn)。為幫助學(xué)生應(yīng)對(duì)人工智能世界的挑戰(zhàn)，教師必須將人工智能作為內(nèi)在元素納入K-12課堂教學(xué)(Druga et al., 2019；Zhang et al., 2021)。因此，教師的創(chuàng)新能力被視為新一代智能技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的關(guān)鍵，包括協(xié)同優(yōu)化人工智能教學(xué)應(yīng)用，利用人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)等構(gòu)建智能學(xué)習(xí)、互動(dòng)學(xué)習(xí)、多元評(píng)價(jià)等新教育體系，以及基于人工智能的創(chuàng)造力培養(yǎng)等(見圖1)。

圖1 基于人工智能的未來(lái)教師工作創(chuàng)新

(一)基于人工智能應(yīng)用的創(chuàng)新主體意識(shí)

教師應(yīng)用人工智能等技術(shù)的創(chuàng)新主體意識(shí)是信息化教學(xué)能力提升的關(guān)鍵。根據(jù)賦權(quán)增能理論，教師不是教學(xué)改革政策的被動(dòng)參與者，而是具有理性靈魂、認(rèn)知能力和能動(dòng)性的行為主體。在教育實(shí)踐中產(chǎn)生的“行動(dòng)中的認(rèn)識(shí)”以及“實(shí)踐中的反思”，是教師專業(yè)成長(zhǎng)的核心因素。麥肯錫全球研究所數(shù)據(jù)顯示，20%～40%的教師工作時(shí)間可通過(guò)技術(shù)自動(dòng)化活動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化(Batra et. al., 2017)。這意味著現(xiàn)有技術(shù)可以幫助中小學(xué)教師指導(dǎo)和支持學(xué)生的學(xué)習(xí)，重新分配工作時(shí)間，提升教師自身的專業(yè)發(fā)展，創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)等。然而，教學(xué)是由多種要素構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，包括動(dòng)態(tài)和相對(duì)靜態(tài)的復(fù)合要素，教師需要處理的教學(xué)問題既有共性又有個(gè)性，不能都依賴通用智能解決方案。因此，先進(jìn)技術(shù)的整合與應(yīng)用，需要教師在教育實(shí)踐中不斷反思，根據(jù)自身需求與專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同訓(xùn)練人工智能，使其能夠執(zhí)行個(gè)性化的教學(xué)管理任務(wù)，改善人工智能課堂教學(xué)應(yīng)用的效率、可及性與實(shí)用性。牟智佳等(2021)指出，基于數(shù)智化的循證教學(xué)取向是現(xiàn)代教師主體意識(shí)的覺醒，它通過(guò)利用數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)，自動(dòng)追蹤、收集教學(xué)互動(dòng)行為的多模態(tài)數(shù)據(jù)，并基于數(shù)據(jù)挖掘和分析，擺脫以往個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的局限，以證據(jù)驅(qū)動(dòng)促進(jìn)自身教學(xué)優(yōu)化、創(chuàng)新，從而更好地支持學(xué)生學(xué)習(xí)。

(二)基于人工智能應(yīng)用的創(chuàng)造性教學(xué)

現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用成為教育創(chuàng)新的重要推動(dòng)力。虛擬現(xiàn)實(shí)是人工智能等領(lǐng)域技術(shù)的集成結(jié)晶，也是近20年人工智能教育應(yīng)用創(chuàng)新研究領(lǐng)域被引用次數(shù)最多的技術(shù)(Guan et al., 2020)。3D視覺和聽覺模擬逼真的虛擬環(huán)境、虛擬物體的技術(shù)，促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)與教育的結(jié)合，并催生了新的教育教學(xué)模式和方法。實(shí)驗(yàn)研究表明，課堂中引入虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)提高中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、注意力和互動(dòng)發(fā)揮積極作用，對(duì)欠缺良好知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)者而言，效果尤為明顯(Zhang et al., 2020)。根據(jù)具身認(rèn)知理論，身體活動(dòng)即身體與環(huán)境的交互，是塑造學(xué)習(xí)者認(rèn)知的重要因素。教師需要掌握新的資源和技術(shù)，創(chuàng)建具有“臨場(chǎng)感”的學(xué)習(xí)情境，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的感知體驗(yàn)，從而幫助學(xué)生理解復(fù)雜的問題和抽象的知識(shí)(王辭曉，2018)。例如，STEM教學(xué)中，地理學(xué)科的宇宙形態(tài)、銀河系、太陽(yáng)系構(gòu)成，物理中微觀世界的分子、原子運(yùn)動(dòng)，生物學(xué)中的細(xì)胞內(nèi)部、DNA結(jié)構(gòu)等，通過(guò)創(chuàng)建沉浸式的教學(xué)空間、逼真的影像，能夠很好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效能。趙沁平院士指出，未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能技術(shù)融合將成為終極性的教育技術(shù)，這種技術(shù)不僅能創(chuàng)造出可見的世界或者物體，還能與之交互，通過(guò)虛擬課堂、虛擬實(shí)驗(yàn)或虛擬培訓(xùn)場(chǎng)景中交互的智能化，促進(jìn)高階思維能力的提升和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的發(fā)生(楊燕婷，2018)。因此，創(chuàng)造性教學(xué)要求未來(lái)教師能夠基于虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)方案及學(xué)習(xí)活動(dòng)，有效結(jié)合在線學(xué)習(xí)等多種手段，重塑教育組織的形態(tài)和教學(xué)模式，切實(shí)解決學(xué)科教學(xué)中的難點(diǎn)問題。

(三)基于人工智能應(yīng)用的創(chuàng)造力培養(yǎng)

在人工智能時(shí)代，人類各種感知能力、記憶力等認(rèn)知智能水平都能被人工智能趕超，而決定一個(gè)人未來(lái)成就的將是人工智能難以模仿的人的社會(huì)與情感能力以及創(chuàng)造能力。基于“五育”并舉的人才培養(yǎng)理念，劉嘉(2020)提出創(chuàng)新人才三要素模型，包含科學(xué)人文的知識(shí)與能力、發(fā)明創(chuàng)造的思維品質(zhì)和良好的心理素質(zhì)。在每個(gè)核心素養(yǎng)維度下，該模型又列舉了九類創(chuàng)新型人才特有的能力與思維品質(zhì)。這表明，人的創(chuàng)造力智能結(jié)構(gòu)是多元的。因此，對(duì)創(chuàng)新人才教育評(píng)價(jià)必須采用綜合、多元的方法。同時(shí)，學(xué)生個(gè)體發(fā)展具有差異性，是循序漸進(jìn)的過(guò)程。評(píng)價(jià)這種多元?jiǎng)討B(tài)的變化需要收集、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析、挖掘和不斷更新海量的數(shù)據(jù)，包括學(xué)生每個(gè)階段的學(xué)習(xí)表現(xiàn)行為、能力水平、心理變化以及學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求等(Spikol et al., 2018)。教師只有利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和人工智能，才能詳細(xì)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，及時(shí)獲得學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的反饋數(shù)據(jù)，建立師生之間的溝通和個(gè)性化反饋機(jī)制，定制并推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，更好地激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力(Guan et al., 2020)。不僅如此，人工智能還能構(gòu)建學(xué)生和教師的數(shù)字畫像以及平行虛擬的教學(xué)平臺(tái)，通過(guò)人工教育系統(tǒng)虛擬教學(xué)過(guò)程數(shù)字畫像，預(yù)測(cè)多種學(xué)習(xí)場(chǎng)景和教育創(chuàng)新方案的績(jī)效，分析篩選最佳方案，有效引導(dǎo)教學(xué)(Krishna et al., 2018)。

三、未來(lái)教師的跨界學(xué)習(xí)

支持師生能力提升及促進(jìn)終身學(xué)習(xí)開展的教育生態(tài)系統(tǒng)(見圖2)，存在巨大的發(fā)展?jié)摿Γ泊嬖诓豢珊鲆暤娘L(fēng)險(xiǎn)。人工智能與教學(xué)育人的深度融合，要求未來(lái)教師不僅要開展基于人工智能的協(xié)作式教學(xué)，優(yōu)化個(gè)性化教學(xué)任務(wù)，激發(fā)自身教學(xué)積極性和創(chuàng)造力；也要學(xué)習(xí)跨界融合的知識(shí)和技能，掌握人工智能技術(shù)應(yīng)用的方法，預(yù)防潛在的風(fēng)險(xiǎn)，成為人工智能支持的課堂活動(dòng)的共同設(shè)計(jì)者。因此，未來(lái)教師需具備以下三方面的人工智能素養(yǎng)：1)知識(shí)和技能；2)倫理素養(yǎng)和批判性思維；3)協(xié)同探索更適切的問題解決方案(Long & Magerko, 2020)。

圖2 基于人機(jī)協(xié)同教學(xué)的人工智能生態(tài)系統(tǒng)

(一)了解和發(fā)展人工智能的知識(shí)和技能

人工智能的教學(xué)應(yīng)用正越來(lái)越多地融入中小學(xué)課堂，但教師對(duì)這些技術(shù)的理解是有限的。杜布萊(du Boulay，2015)批判性地回顧了智能教學(xué)系統(tǒng)文獻(xiàn)后認(rèn)為，智慧教育的效果關(guān)鍵在于如何通過(guò)培訓(xùn)幫助教師整合相關(guān)技術(shù)。除了學(xué)科知識(shí)、學(xué)科教學(xué)知識(shí)以及整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)外，閆志明等(2020)提出整合人工智能技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)(AI-TPACK)，認(rèn)為人機(jī)協(xié)同思維是多種專業(yè)知識(shí)的交互和同步發(fā)展，即整合人工智能技術(shù)的學(xué)科知識(shí)和學(xué)科教學(xué)知識(shí)。也有學(xué)者(Long & Magerko, 2020)回顧了150篇跨學(xué)科文獻(xiàn)后得出的重要結(jié)論是信息技術(shù)素養(yǎng)是人工智能素養(yǎng)的先決條件，因?yàn)閭€(gè)人需要了解如何使用計(jì)算機(jī)理解人工智能；而其他素養(yǎng)，如計(jì)算思維素養(yǎng)(編程和編寫代碼)、科學(xué)素養(yǎng)(了解機(jī)器學(xué)習(xí)是什么)以及數(shù)據(jù)素養(yǎng)等, 對(duì)理解人工智能有所幫助，但不是為了更好地使用人工智能或與人工智能進(jìn)行互動(dòng)所必備的。因此，加強(qiáng)信息技術(shù)素養(yǎng)仍然是未來(lái)教師了解和發(fā)展人工智能知識(shí)和技能的最關(guān)鍵因素。

(二) 提升人工智能倫理素養(yǎng)和批判性思維

倫理教育是STEM人才培養(yǎng)至關(guān)重要的工作(黃璐等，2018)。經(jīng)驗(yàn)表明，新興科學(xué)技術(shù)經(jīng)常挑戰(zhàn)人們現(xiàn)有的態(tài)度和價(jià)值觀，對(duì)技術(shù)的誤用和濫用會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，主要原因是技術(shù)的倫理原則、應(yīng)用規(guī)范教育以及價(jià)值引導(dǎo)跟不上，甚至缺失(任安波等，2020)。人工智能時(shí)代的教育體系，不只是將學(xué)生培養(yǎng)成進(jìn)入未來(lái)社會(huì)的人，更要培養(yǎng)創(chuàng)造性、有道德、能協(xié)調(diào)復(fù)雜技術(shù)，從而促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的人。在教學(xué)實(shí)踐中，教師除需要了解如何有效應(yīng)用人工智能，還要求教師學(xué)習(xí)和熟悉人工智能教育技術(shù)應(yīng)用，遵循智能倫理原則和規(guī)范。這對(duì)教師來(lái)說(shuō)挑戰(zhàn)極大。鄧國(guó)民等(2021)基于國(guó)際TPACK概念框架，提出融入人工智能倫理知識(shí)的教師專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，即“AI+學(xué)科教學(xué)”倫理知識(shí)框架，包括教學(xué)倫理知識(shí)、學(xué)科倫理知識(shí)、AI倫理知識(shí)、學(xué)科教學(xué)倫理知識(shí)、“AI+學(xué)科”倫理知識(shí)、“AI+教學(xué)”倫理知識(shí)以及“AI+學(xué)科教學(xué)”倫理知識(shí)。技術(shù)倫理的核心是技術(shù)的人類使用者，人工智能賦能教育面臨復(fù)雜的倫理問題，教師只有加強(qiáng)學(xué)習(xí)才能識(shí)別何時(shí)可以使用教育人工智能，并發(fā)揮自身的作用，避免隱私、偏見、道德決策等倫理風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生(Long & Magerko, 2020)。

(三)協(xié)同探索應(yīng)用人工智能解決問題的方案

未來(lái)教師面臨的挑戰(zhàn)之一，是既要為下一代學(xué)生創(chuàng)造未來(lái)的人工智能應(yīng)用做準(zhǔn)備，又要參與開發(fā)利用人工智能先進(jìn)算法和解決問題方案的教育工具，使學(xué)習(xí)者受益。教師如果想成功完成這項(xiàng)任務(wù)，必須與來(lái)自其他領(lǐng)域的專家學(xué)者廣泛互動(dòng)(Florea, & Radu, 2019)。其中，與人工智能開發(fā)人員廣泛合作，是未來(lái)教師“跨界”的國(guó)際通行做法和必然要求。例如，歐盟委員會(huì)聯(lián)合研究中心展開了一項(xiàng)由人工智能人員與教師共同合作編寫的AI手冊(cè)(AI Handbook with and for Teachers)，旨在幫助教師在教學(xué)中運(yùn)用人工智能。這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施極大地推動(dòng)了懂人工智能的教師與懂教學(xué)的智能技術(shù)開發(fā)人員之間的交流與協(xié)作。此外，以虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用為例，已有研究表明，教師必須與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)者密切合作，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造最佳的學(xué)習(xí)環(huán)境和課程(沈陽(yáng)等，2020；王辭曉，2018)。

四、未來(lái)教師的工作重塑

《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見》明確提出，深入推進(jìn)人工智能等新技術(shù)與教師隊(duì)伍建設(shè)的融合。教育部頒發(fā)《關(guān)于實(shí)施第二批人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)工作的通知》提出，要實(shí)施人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)。然而，人工智能技術(shù)發(fā)展的顯著特點(diǎn)是，最先進(jìn)的知識(shí)和工具只能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得。除了自上而下代表頂層設(shè)計(jì)的統(tǒng)籌規(guī)劃和政策保障外，如何激發(fā)教師自下而上對(duì)人工智能等新技術(shù)進(jìn)行自適應(yīng)教育以及應(yīng)用創(chuàng)造，從而為頂層設(shè)計(jì)提供實(shí)踐依據(jù)也同樣重要。根據(jù)工作需求-資源(JD-R)理論(Tims & Bakker,2010)，工作重塑是教師為了平衡自身的教學(xué)資源及教學(xué)需求而對(duì)個(gè)體能力和需求作出的調(diào)整。基于上述理論與實(shí)證研究，本研究提出以下未來(lái)教師工作重塑路徑(見圖3)。

圖3 未來(lái)教師工作創(chuàng)新、跨界、重塑路徑

(一)尋求人工智能與教育融合的創(chuàng)新任務(wù)

復(fù)雜而先進(jìn)的技術(shù)始終是實(shí)現(xiàn)人類教師育人的基本手段。未來(lái)教師需要將時(shí)間投入到人工智能無(wú)法替代的創(chuàng)造性教學(xué)與社會(huì)育人工作中。余勝泉等(2019)總結(jié)了人工智能與教育深度融合的四種類型：人工智能代理(替代教師重復(fù)性工作)、人工智能助手(教師增強(qiáng)人工智能自動(dòng)化處理)、人工智能教師(人工智能增強(qiáng)教師創(chuàng)新)抑或是人工智能伙伴(教師與人工智能的相互作用增強(qiáng))。基于人工智能的協(xié)同教學(xué)，通過(guò)將人工智能技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)實(shí)踐中，幫助教師高效、準(zhǔn)確地把握學(xué)生認(rèn)知能力的“最近發(fā)展區(qū)”，制定滿足個(gè)性化發(fā)展需要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和發(fā)展目標(biāo)。智力能力測(cè)評(píng)、自動(dòng)組合學(xué)習(xí)資源、人工智能授課等，甚至不需要教師的直接干預(yù)。如何助力學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，切實(shí)改善教育質(zhì)量，促進(jìn)教育公平，需要教師不斷豐富過(guò)程性、多樣化的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新教學(xué)評(píng)價(jià)；進(jìn)一步完善課程開發(fā)，使教學(xué)內(nèi)容和難度梯度要求更清晰；創(chuàng)新教育教學(xué)場(chǎng)景等，讓人類教師育人的價(jià)值最大化，提高整體教學(xué)的增能效應(yīng)。

(二)協(xié)同設(shè)計(jì)人工智能教育應(yīng)用

教師反饋一直被認(rèn)為是“提高學(xué)業(yè)表現(xiàn)最有力的單一影響因素”(Hattie et al.，2007)，但其時(shí)效性、準(zhǔn)確性、針對(duì)性以及多樣性常常低于預(yù)期。目前，人工智能成為大量應(yīng)用于提升師生雙向互動(dòng)與有效交流的方式，主要有以下三種：第一種是智能技術(shù)充當(dāng)人與人互動(dòng)的媒介，使師生之間的互動(dòng)交往得以跨越時(shí)空，學(xué)生能隨時(shí)隨地提出問題并得到指導(dǎo)。教師可以隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)監(jiān)控和教學(xué)管理，提高反饋的針對(duì)性、準(zhǔn)確性和多樣性，使師生信息交流變得即時(shí)、有效。第二種是智能技術(shù)充當(dāng)師生交流以及提供個(gè)性化的課程、材料、教學(xué)和智力測(cè)評(píng)及教學(xué)診斷的依據(jù)等。第三種是智能技術(shù)充當(dāng)師生交流的虛擬場(chǎng)所，使課堂變得更智慧。例如，基于信息技術(shù)的課堂互動(dòng)分析系統(tǒng)，可采集、存儲(chǔ)和分析師生互動(dòng)數(shù)據(jù)，提供師生互動(dòng)解決方案。董艷等(2021)提出面向智能應(yīng)用的人機(jī)雙向反饋機(jī)制，包含感知反饋、認(rèn)知統(tǒng)合、評(píng)價(jià)判斷、采取行動(dòng)、情感管理以及動(dòng)機(jī)調(diào)控六大核心要素。以學(xué)生為主體的反饋是復(fù)雜的、多元的，需要增強(qiáng)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)與教育實(shí)踐者的合作，不斷提升其智能化程度(Luckin et al., 2019; 趙帥等，2019)。

(三)利用人工智能應(yīng)對(duì)教育挑戰(zhàn)

在“雙減”政策背景下，社會(huì)與情感能力被認(rèn)為是新的教育評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，其能力培養(yǎng)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)是眾多發(fā)達(dá)國(guó)家中小學(xué)的課程核心(袁振國(guó)等，2021)。2019年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織開展的國(guó)際社會(huì)與情感能力研究項(xiàng)目指出，學(xué)生社會(huì)情感能力包括任務(wù)能力(責(zé)任感、毅力與自控力)、情緒調(diào)節(jié)能力(抗壓力、樂觀與情緒控制能力)、協(xié)作能力(共情、合作與信任)、開放能力(包容度、好奇心與創(chuàng)造性)、交往能力(樂群、果敢與活力)。其中，構(gòu)建新型師生關(guān)系被認(rèn)為是改善學(xué)生社會(huì)情感學(xué)習(xí)體驗(yàn)的重要突破口(袁振國(guó)等，2021)。人工智能教學(xué)應(yīng)用，不僅改變了師生互動(dòng)模式，也將師生關(guān)系從權(quán)威-服從的單向交往過(guò)渡到平等發(fā)展，最后邁向雙向共生(王果等，2021)。特別是師生互動(dòng)中學(xué)生的社會(huì)與情感能力是不容忽視的。師生交流的信息廣泛而復(fù)雜，除了認(rèn)知還有情感、態(tài)度和價(jià)值觀等。受教育者的學(xué)習(xí)和社會(huì)化是在人與人接觸的互動(dòng)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的，師生互動(dòng)除了傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)學(xué)習(xí)，對(duì)社會(huì)和情感學(xué)習(xí)的期望更強(qiáng)烈。在這方面，人工智能的教學(xué)應(yīng)用無(wú)法直接或者取代人際交往引發(fā)的心智才能的發(fā)展。促進(jìn)社會(huì)互動(dòng)和協(xié)作的人工智能教學(xué)應(yīng)用有待拓展(Long et al., 2020)。

(四)發(fā)展多元智能做好育人價(jià)值引領(lǐng)

通過(guò)人工智能優(yōu)化個(gè)性化教學(xué)任務(wù)，需要教師付出更多智慧，提供適應(yīng)性的教育，推動(dòng)教育高效和多元發(fā)展。OECD發(fā)布的《2030未來(lái)的教育和技能》指出，人工智能賦能教育不僅要培養(yǎng)出更多的人工智能和計(jì)算機(jī)專家，更要提升人工智能無(wú)法模仿的人類智慧水平，如團(tuán)隊(duì)合作、領(lǐng)導(dǎo)力、傾聽、保持積極性、與人打交道、管理危機(jī)和沖突以及變革能力，特別是創(chuàng)新與原創(chuàng)能力。盡管隨著跨代傳遞顯性知識(shí)的教學(xué)工作將被人工智能所取代，教師的知識(shí)性的教學(xué)任務(wù)成就感會(huì)逐步降低，但技術(shù)本身不具備人類教師所特有的能動(dòng)性和創(chuàng)新能力。當(dāng)人的想象力能夠勝任創(chuàng)造和實(shí)施富有創(chuàng)建的任務(wù)時(shí)，教師便能充分利用這種力量(Baehr, 2011)。同時(shí)，鑒于技術(shù)發(fā)展步伐的加快，技能會(huì)因技術(shù)進(jìn)步而被淘汰，經(jīng)驗(yàn)、技能和特定領(lǐng)域的知識(shí)變得不那么重要(OECD，2018)。未來(lái)人類教師工作的重點(diǎn)將是推動(dòng)人的全面發(fā)展，優(yōu)先發(fā)展人類特有的智慧。發(fā)現(xiàn)新問題，調(diào)動(dòng)知識(shí)促進(jìn)學(xué)習(xí)能力的遷移，應(yīng)用新的技能等創(chuàng)造性解決問題和應(yīng)用元學(xué)習(xí)原則的能力，變得越來(lái)越重要。

五、展望未來(lái)教師與人工智能共生的新生態(tài)

最新研究指出，人工智能與教育教學(xué)的交叉會(huì)逐漸呈現(xiàn)“共存、共融、共生”三個(gè)發(fā)展階段(見圖4)，教師在此過(guò)程中的作用會(huì)受到漸進(jìn)性影響：始于教師支持人工智能，到教師兼容人工智能，最終人工智能支持教師(al-Zyoud, 2020；Humble et al.,2019)。本研究基于此深入探討如何激發(fā)教師關(guān)注人工智能時(shí)代背景，逐步轉(zhuǎn)變和提升師生人工智能技術(shù)的應(yīng)用意識(shí)與能力。

圖4 人機(jī)協(xié)同共存、共融、共生三態(tài)

(一) 弱人工智能階段的人機(jī)協(xié)同共存

弱人工智能階段即人工智能發(fā)展的第一階段，即人工智能主要依賴于專家設(shè)置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系和算法。這一階段的人工智能教育應(yīng)用及其產(chǎn)物——智能輔導(dǎo)系統(tǒng)，其目標(biāo)是為學(xué)生提供全面的個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)，讓學(xué)生以自己的節(jié)奏學(xué)習(xí)知識(shí)。該系統(tǒng)盡管能執(zhí)行內(nèi)容和分析導(dǎo)向任務(wù)，甚至可以提供基于學(xué)習(xí)的情感反饋以及與學(xué)生互動(dòng)(Gulson et al., 2018)，但其分析模式是基于教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)人為設(shè)定的，因此與人類教師輔導(dǎo)相比，智能輔導(dǎo)系統(tǒng)目前只具有效率或在特定方面超越人類教師的優(yōu)勢(shì)。例如，給予對(duì)錯(cuò)類反饋的時(shí)效性，該系統(tǒng)能為學(xué)生提供的反饋始終比較單一、類型比較基礎(chǔ)，實(shí)踐中存在明顯的學(xué)科差異(趙帥等, 2019)。加強(qiáng)教師對(duì)人工智能技術(shù)的合理認(rèn)識(shí)，往往被認(rèn)為是有效融合智能輔導(dǎo)系統(tǒng)與教師教學(xué)的關(guān)鍵(閆志明等，2020)，因?yàn)闄C(jī)器人尚無(wú)法了解人類協(xié)作者的意圖，對(duì)學(xué)生和教師支持缺乏靈活性。人工智能教學(xué)應(yīng)用還不夠全面、成熟程度低，但在許多方面能支持教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)，這取決于教師如何使用這些技術(shù)創(chuàng)造教學(xué)價(jià)值。

(二) 強(qiáng)人工智能階段的人機(jī)協(xié)同共融

隨著擬人化技術(shù)的進(jìn)步，人工智能技術(shù)對(duì)人的模擬能力逐漸增強(qiáng)，教師認(rèn)知能力與智能技術(shù)環(huán)境之間的差距快速縮小。智能教育助理可直接為教師提供個(gè)性化學(xué)習(xí)材料，支持自我培養(yǎng)(Hrastinski et al., 2019)。即使教師不具備高級(jí)編程知識(shí)，也能通過(guò)使用簡(jiǎn)單的編程界面，如塊狀編程，對(duì)教育機(jī)器人重新編程，滿足他們的教學(xué)需求，使人機(jī)協(xié)作更容易(Nair et al., 2019)。強(qiáng)人工智能還具有自我學(xué)習(xí)、理解復(fù)雜理念等能力，可以通過(guò)智能調(diào)控系統(tǒng)總結(jié)和分析教學(xué)行為(如眼動(dòng)、姿勢(shì)等)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，幫助教師調(diào)節(jié)教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，如教師授課出現(xiàn)閉合姿勢(shì)(如雙手交叉放在胸前)時(shí)發(fā)出提醒(Barmaki et al., 2015)，學(xué)生不專注等或需要支持時(shí)發(fā)出警報(bào)(Luckin et al., 2016)。需要注意的是，無(wú)論是弱人工智能還是強(qiáng)人工智能，機(jī)器都不具備自主意識(shí)，人類教師是教學(xué)責(zé)任的主體。人工智能的教學(xué)應(yīng)用可能會(huì)帶來(lái)某些風(fēng)險(xiǎn)，有些危害可能在實(shí)施后很久才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，因此教師必須對(duì)這些機(jī)器能做什么和不能做什么有相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)判。

(三) 超人工智能階段的人機(jī)協(xié)同共生

現(xiàn)有研究大多基于教育領(lǐng)域中人工智能技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀、教學(xué)智能產(chǎn)品等，提出弱人工智能或邁向強(qiáng)人工智能背景下教師人工智能技術(shù)應(yīng)用能力和素養(yǎng)框架，包括人工智能技術(shù)與課程整合教學(xué)實(shí)踐、智能化學(xué)習(xí)環(huán)境的開發(fā)等。盡管實(shí)現(xiàn)超人工智能應(yīng)用目前難度較大，但機(jī)器有其自身的發(fā)展動(dòng)力和邏輯是不爭(zhēng)的事實(shí)。超人工智能是機(jī)器人具備自由的意志和自由活動(dòng)能力的獨(dú)立意識(shí)，不僅能執(zhí)行高級(jí)指令和完成開放式任務(wù)，還能理解人類行為背后的動(dòng)機(jī)，因此能夠與人類密切耦合。此時(shí)的人工智能必須保證它們采取的行動(dòng)符合人的意愿，最大限度地提高人的生產(chǎn)力，放大人類的智慧，實(shí)現(xiàn)人類的價(jià)值，而這些價(jià)值不是在人工智能系統(tǒng)中指定的，而是通過(guò)機(jī)器人對(duì)人類行為的觀察等獲得的(al-Zyoud, 2020)。人工智能教育應(yīng)用不再是單一的應(yīng)用，而是多分布式的系統(tǒng)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、邊緣計(jì)算、智慧城市結(jié)合起來(lái)呈現(xiàn)的潛力(Pacheco et al., 2018)。教師需要開展更多的跨界活動(dòng)，成為人工智能教育應(yīng)用支持下課堂活動(dòng)的共同設(shè)計(jì)者，防止人工智能教育系統(tǒng)被開發(fā)成沒有透明度的“黑盒子”(Hrastinski et al., 2019)。結(jié)合機(jī)器和教師的最佳屬性是一種明智的教育創(chuàng)新，未來(lái)教育將由教師和人工智能共同為學(xué)生提供可靠的學(xué)習(xí)支撐、精準(zhǔn)精進(jìn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多元多層次的教育服務(wù)供給。

總之，人工智能將與教育融合，成為教育變革創(chuàng)新的第一動(dòng)力。未來(lái)教師必須充分了解人工智能的最佳屬性，發(fā)揮人類教師育人優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供智慧教育解決方案，即教育個(gè)性化、精準(zhǔn)化、規(guī)模化。另一方面，未來(lái)人工智能必將為教師隊(duì)伍建設(shè)、專業(yè)發(fā)展創(chuàng)新、智能素養(yǎng)提升等服務(wù)，提高育人質(zhì)量。