人工智能背景下師范數字素養培育研究

周恬恬

(1.江蘇第二師范學院,江蘇 南京 210013;2.江蘇省教師培訓中心,江蘇 南京 210013)

0 引言

以機器學習、云計算、自然語言處理等為代表的人工智能技術帶來了社會生產力的變革與社會形態的轉型,深刻沖擊經濟、文化、教育等領域,給傳統學校教育和教師職業帶來巨大影響。本文基于國家教育數字化發展背景,詳細論述了人工智能時代師范教育的變革與挑戰,透視智能時代師范生應具備的核心數字素養及其培養策略,為師范院校教育教學的數字化升級提供有效參考,以期進一步推動師范生教師、學生“雙重角色”的智慧轉型與重構。

1 人工智能時代師范教育的新變革

1.1 從“規模教育”到“個性學習”

人工智能的飛躍發展改變了教育的傳統形態,全方位顛覆了教育流程、師生關系、課堂形態,教育不再完全是實體化、制度化的學校教育活動,而是虛實結合、線上線下融合的混合學習 (Blended Learning)[1]。傳統教育受制于教師水平、師資力量和教師精力等因素,是工業社會教育模式下的“規模教育”,實現個性化教學并非易事。ChatGPT等生成式人工智能的出現,給學生個性化學習帶來了前所未有的可能性,使面向每一個學生的針對性輔導成為可能,學生能夠在人工智能的輔助下進行個性多元的自適應學習,真正實現“因材施教”意義上的教學。

教育形態的改變也必然引發教師教育模式的深刻變革?，F代師范院校人才培養模式也是工業社會教育體系的產物,是基于基礎教育課程體系的規模化、標準化教師教育。人工智能的深度學習、虛擬現實等技術將“重構”教師教育的培養模式、體制機制與培養體系,推動技術賦能教師教育,促進教師教育的精準化、專業化發展和師范院校人才培養的科學化、智能化。

1.2 從“教為中心”到“學為中心”

人工智能重構了教育的場景與流程,也改變了學生、教師的角色定位。人工智能首先沖擊了以知識教授為主的教育模式,教育從過去教師的“教為中心”轉向學生的“學為中心”,教師從教育教學的主導者轉變為學生學習的輔助者。數字智能下的教育“新常態”,亟須教師具備相應的數字能力結構。師范院校在教學過程中要注重教師智能教育意識、能力與技能的培養及實踐,使教師適應未來教育數字化、智能化發展的內在要求。

從以“教”為中心到以“學”為中心,學生學習的主體意識越來越重要。“學”為中心意味著學習者將真正成為個體學習的主人,如何輔助學生在人機智能的世界中主動追求自身進步、激發學習的內驅力,實現高階思維能力的發展成為未來教育的關鍵所在。過去教育對技巧、速度等教育實用主義的追求在教育數字化階段將面臨巨大挑戰。面對教育從“教”轉向“學”和技術數字轉型的雙重變革,需要教師真正領悟教育“培育人、實現人”的含義與價值。

1.3 從“以人為主”到“人機共生”

人工智能技術增強了師范教育教學的智能屬性,新興技術在教育教學中不再是輔助的應用工具,而逐漸發展為嵌入式、“人機共生”的教學“能手”[2]。隨著腦機接口、人機交互等技術的發展,技術與人將融合得更加緊密。因此,推動師范教育的人機分工和重組,實現人與機器的有效協同合作,將顯得更為重要。在人工智能的輔助下,教師的教育重心轉向了素養本位的能力培育、真實情境的深度學習和線上線下的優勢發揮[3]。技術的強大優勢要求教師主動利用技術,以開放的心態迎接技術、學習技術,使教學活動從“以人為主”到“人機共生”。

“智能化”不代表教師行業的缺位與消失,而是技術變革對教師工作的新要求。未來隨著人工智能的發展可能出現大量虛擬教師,他們將協助人類教師共同承擔起教育教學任務。因此,培養能夠利用智能技術簡化自身工作、高質高效地完成教學活動、具有人機協作性的教師,將是未來師范教育的重點。

2 人工智能時代師范教育的新挑戰

2.1 教師權威的消解

人工智能的到來為泛在化的自適應學習提供了技術基座與數字支持,打破了傳統的制度化教學模式,使學習成為即時性、流動性的智能活動,極大地提升了學習的自主性,邊緣化教師在教學活動的中心地位。過去教師作為教學活動的主導者把控整體的教學環節,而人工智能靈活的形式、豐富的資源能夠超越教師認知的局限性,幫助學生跳出制度性教學的束縛。

在智能教學時代,教師教育應以數字化為契機,促動教師教育理念和教學方式的轉變,尋求數字時代教師職業的不可替代性。盡管人工智能具有強大的數據處理與分析能力,但教育歸根到底是“人”的活動,技術的支持與輔助是幫助學生更好學習、教師更好教學,促使教育真正“培育人”。技術在實踐中弱化教師權威的同時,也給予了教師發揮“培育人性”等教育互動的重要空間。因此,以育人為導向的未來教育,在消解某些“權威”的同時也帶來了教師職業發展的新契機。

2.2 知識類型的迭代

相比過去需要多年學習掌握的記憶型知識技能,人工智能時代知識的類型將面向未來的智能社會,促使人們再次反思“什么知識最有價值”。過去以“教”為主的教育在當下遭到了生成式人工智能的解構,未來學習不僅是人腦與身心的活動,還是“機器腦”與“技術身”的互融共通。對教師來說,過去以“教學”為主的確定性知識傳授工作將大量被智能體取代,而機器無法參與的如高階思維、社會情感等人類特有能力的培養活動,則是未來教師教學活動的重點。

以ChatGPT為例,這類生成式人工智能模型是人工智能生成內容(AI Generated Content,AIGC)和通用大型語言模型技術(Large Language Model,LLM)的重要現實應用。其基于海量的數據和強大的算力呈現出涌現能力(Emergent Ability)。盡管就目前發展水平來說,它的“理解”和“創新”能力相對有限,但對確定性知識的調取能力則勝過人類教師。因此,如何培養人工智能“所不能教”而未來社會亟須必備的人類品格,是未來師范教育教學與實踐的重點。

2.3 技術倫理的風險

隨著人工智能的深入應用,技術倫理的風險將成為教育活動中的新挑戰。人工智能技術在提高學習效率的同時,也減少了個體深度思考的機會,使技術理性、效率本位的實用主義在教育中重新獲得技術的“背書”,以致過分關注最終的學習結果而忽視了學習的過程。此外,技術應用過程中學習者大量使用數字設備,可能導致技術與機器的依賴和成癮。人工智能的“類人性”使學習過程長時間沉浸在虛擬世界中,忽視對現實社會生活的經歷、感悟與理解。

師范教學活動中“人機”數據的代表性問題和算法的“黑箱”屬性也會引發教學的偏差,導致教育歧視與不公。教學過程中的數據是否具有足夠的效度與信度,將決定數據的代表性和真實性,進而影響算法輸出結果。目前,主流算法是數據驅動的算法,機器的深度學習是數據自我訓練和學習的結果。在數據輸入和答案輸出之間,存在無法觀察、干預的“黑箱”過程,它增加了人工智能應用過程的不透明。

3 人工智能時代師范生數字素養及培養策略

3.1 數字素養

有作者基于文獻分析發現,關于數字素養與能力的現有框架可分為概念型與內容型,涉及技術、教學、倫理和態度四大領域[4]。在相關文獻分析梳理的基礎上,本文以強調內涵發展的概念型為框架,立足師范生“學生”和“未來教師”的雙重身份,從以下4個方面建構師范生數字素養。

3.1.1 數字倫理安全的意識與態度

人工智能時代,教師作為知識傳授者的角色逐漸淡化,對數字智能的倫理道德和社會責任將更加突出。人工智能的高速發展正深刻撼動傳統的社會信仰、規范和科技倫理。未來教師要充分了解人工智能教育應用的利弊,在積極發展數字智能意識、主動發掘并使用數字資源的同時,關注智能技術教學應用可能帶來的倫理道德、隱私安全等問題,以學生為中心開展符合數字倫理道德的智慧教育,規范作為學習者和教育者的技術應用,加強對各類教學活動數據的管理和使用。

3.1.2 人機協同的教學理論與實踐素養

該素養要求處理好教師與人工智能的分工問題,具備人機協同的數字教學與實踐能力。在教學過程中與智能技術、機器進行合作,實現教學目的以提升學習者的數字素養。同時,能夠妥善利用數字資源,在技術的協助與分工下,增強教師本身的工作能力與教育智慧。未來的教學智慧是專家系統和機器學習的結合,一方面,利用數字智能技術嘗試、發展新的教學模式來提高和改進教學,另一方面,利用數字智能技術有效解決教師在自身學習、教學過程中的問題。

3.1.3 反思、合作與自主學習的素養

除了客觀知識和基本生存的能力,智能時代更要求教育者與學習者具備反思、批判的思維和理性、質疑的精神。未來教育面對的是一個知識爆炸的世界,隨著人工智能技術的出現,知識及問題的解決方案將更加易得。但“教育是關于靈魂的教育, 而非理性知識和認識的堆積。”因此,處于知識愈加發達的年代,教育更要警惕無思(Thougtless)的“平庸之惡”[5],以批判性思維與自主學習的意識和能力,主動提升人腦的智慧,保持教育的獨立性,最終推動教育創新。

3.1.4 數字化實踐與創新應用素養

智慧教育不僅關注當下,更要面向未來。智能時代教育形態的重構、教學活動的升級以及教學環境的再造,倒逼教育進行數字化實踐的創新應用。教師在掌握基本數字技能的同時主動開發以專業為導向的數字內容,設計并開展各類創新教學活動。通過對教育活動中數字資源、智能技術、課程體系、教學評價等各方面的創新實踐,激發教師有意識地應用人工智能進行變革性、創新型教學,最終指向學生自主學習、數字創新等高階能力的培養和發展。

3.2 培養策略

3.2.1 推動教育基建智慧升級,融通發揮“人機”育人屬性

數字素養的起點在于數字化技術設備的建立、完善與智慧升級,網絡化、數字化、智能化的教育基礎設施,是數字技術促進教育智慧轉型、發揮數字技術動力的前提。任友群等[6]在解讀《師范生信息化教學能力標準》時指出,師范生數字培養環境可從教學環境、學習環境和數字學習資源3個方面考量。技術功能賦予人們行動的潛力,但技術的實現是關系性的。要最大化發揮技術潛在的教育屬性,使“人-機”在培養過程中產生實質性、有意義的聯結,需要人與技術的有效互動[7],在“人機”的融通中發揮教育“數字智能”的成效。

3.2.2 數字課程教研一體化,以評促學促教實現“基專融合”

職前教師的培養和教學過程中,既要實現學生基本數字技能的熟練掌握運用,也要強調數字技術與教育教學課程設置的深度融合,推進師范生學科化數字教學技能的培養與實踐,只有把學科知識與數字技能有效整合,才可能使數字素養真正落地生根于教學工作中[8]。另外,在教學評價上,可采用伴隨式和過程性的考核評價體系,依據不同年級、不同教學學段師范生對應數字技能的標準,通過分階段、多維度和動態性的形成性評價與綜合性評價,以評促學、以評促教為師范教學的改進提供依據。

3.2.3 促進知識技能綜合應用,以實踐反思指向真實育人

數字素養的培育最終指向師范生未來教學過程中的教學能力,師范院校應以實踐為導向進行課程教學內容的改革,培養師范生主動運用數字技術解決實際學習、教學實踐過程中的“真”問題。教師教育是一種動作性技能,它是經驗、實踐引起的個體知識或行為的相對持久變化,需要在實踐中不斷反復練習來獲得[9]。師范院校要加強數字技術的教學實踐訓練,在數字技能的反思性實踐中,推動智能教育理論與教學實踐的融合運用。引導學生綜合“學科立場”與“生活立場”,以教育教學的“生活化”指向真實的育人情境。

3.2.4 制度保障院校數字轉型,打造職前職后長效培養

師范教育的數字化轉型,不僅是學校教學的變革,更是學校文化、制度與組織的智慧轉型。人工智能技術與教育教學的有機融合、良性發展,需要頂層制度的保障和各方的協同推進。師范院校應突破過去教育教學的傳統路徑,形成數字發展的育人思維,創新構建新技術背景下的教學機制,完善教學管理保障體系。從校內外、跨部門的互動交流中,打造數字化學習的共同體。同時,注重職前、職后教師數字技能的學習交流,打通職前職后一體化培養渠道,以開放互聯和長效融通的科研育人體制,實現師范教育數字化的結構性變革。

4 迎接智能:面向未來的智能時代師范教育

ChatGPT等人工智能技術來勢之迅速將徹底改變傳統教育的環境、形態與結構,也必然挑戰職前教師的培養范式和職后教師的角色與定位。尤其是在國家教育數字化戰略行動計劃背景下,教師在人工智能分工協作下的綜合教學能力將更為重要。與其被動接受人工智能技術的“洗禮”,不如主動迎接未來,積極促進數字時代師范教育轉變人才培養觀念、再造教師數字素養。

當前,正在走向一個更加開放、更加個性的教育時代。在應對技術挑戰、規避技術風險的同時,師范院校應找到技術與教學活動融合發展的生長點,以“人機”的有效融合為契機開展數字教育,解決傳統師范教育中規?；?、標準化等教學弊病。同時,利用智能教育的數字基座和教育教學的數字資源,進行面向未來教育的智能化、數字化實踐,最終實現未來教師隊伍的數字化、智能化高質量發展。