在2024年諾貝爾獎的頒獎舞臺上,AI成了最大贏家。當諾貝爾化學獎和物理學獎分別頒發給利用AI在蛋白質設計和蛋白質結構預測領域作出貢獻,以及在人工神經網絡與機器學習方面有所成就的兩組學者之后,人們清楚地意識到,AI絕不再僅僅是資本與學界向世界講述的動聽故事,而是打破科學范式、與人類未來緊密綁定的“變數”,將會賦予各個行業全新的變化。
對于教育領域來說同樣如此。特別是AI大模型技術的快速迭代,讓人工智能及其衍生的虛擬數字人技術逐步滲透到了教育領域的各個角落,也為教育的數字化轉型提供了技術基礎與新的動力。作為一種基于人工智能技術的虛擬教師——數字教師,正在部分地區和學段測試上崗。它的知識儲備、教學能力以及交互能力也已經被驗證可以為學生的學習提供反饋與建議。這種互動教學方式突破了傳統線下教學時空與地域的限制,將教師從重復性的教學中解放出來,把更多精力投入教學質量的提升工作。
放眼全球,數字教師引發的“人工智能進課堂”的問題在世界各地引發了討論。2024年8月,據英國《每日郵報》報道,英國倫敦一所學校正在嘗試由人工智能系統講授英語和數學等核心課程。學生在課堂上通過筆記本電腦與AI系統進行互動來學習相關知識,而人類教師作為助教在現場維持秩序。該校校長認為,數字教師比真人教師更容易發現學生在理工科專業學習上的弱點,并有針對性地引導學生改善學業。而反對者則主張,若讓機器在教育中取代人類,那對學生的心理健康可能非常不利。
這樣的觀點對立并非不可預料,畢竟新的事物在初生時往往伴隨著迷茫與挑戰。在我國,許多教師剛剛接觸數字教師及賦能教育的各種AI技術時不知從何處下手,擔憂制作相關課程耗費的精力與教學質量、個人成長不成正比,也會憂心自己是否會被數字教師代替、如何平衡人類教師與數字教師教學內容的臨界點、學生的接受程度與身心成長等多種問題。
但不論如何,他們中的一些人已經率先踏出了“利用數字教師輔助教學”的第一步,也在日常的教學生活與教研工作中,有了專屬于AI時代的教學感悟。
AI時代,教育也需變革
“給教育界一點‘00后’震撼”,這是今年24歲的李薇(化名)在兩年前成為小學美術教師之初立下的宣言。
作為AI浪潮席卷全球后第一批上崗的美術教師,李薇起初對于AI的確是排斥的。在她看來,AI繪圖這種具象化的AIGC生成技術會限制學生的想象力,對于小學生來說,這種限制的影響尤為嚴重。同時,將許多圖片的要素重新編排成一幅“新”圖也會有版權上的風險。所以,那時的她不僅上課不會用到與AI相關的工具,對數字教師的概念也并不了解。
不過,轉變來得很快。在一次教研會議上,學校要求作為青年教師代表的李薇利用數字教師作為輔助工具上一節公開課,這才讓她第一次深刻了解了數字教師及AI對于教學的幫助。
“我當時是第一次在PPT里使用Midjourney這款AIGC軟件。先為學生們創設一個命題,在命題下讓他們自由選取關鍵詞作畫。畫好之后,用這些關鍵詞進行AIGC生成,再將學生創作的畫與AI的創作進行對比,學生們覺得非常有趣。”李薇說道,“很多學生都表示,自己感覺受到了新的啟發。”
在這之后,李薇了解到這種基于AIGC技術的數字教師已經應用于不少小學的美術教學,它不僅能夠提升學生對美術的興趣,更對教師在新時代的工作與成長大有裨益。于是,她便主動在自己的美術課上增添了不少數字教師輔助教學的內容。
除了詞生圖,她還在課堂上使用過AI涂鴉成畫技術。讓學生們在智能黑板上畫畫、填色,繪成后的圖畫經由數字教師“加工”變得更加精致立體,學生們看到自己的畫變得栩栩如生,自然對美術的興趣也提高了。
“美術學習在小學階段最重要的,就是提高學生對美術的興趣、提升審美能力,所以能夠調動學生興趣的都是好老師,數字教師自然也不例外。”李薇說道。為了豐富數字教師的授課形式,她加入了一個美術教師交流群,大家在一起交流如何運用新技術賦能課堂,其中談得最多的除了AI詞生圖,就是AR。
在其他教師的啟發下,李薇試著獨自學習,并將AR軟件穿插進課程教學中。在一次公開課上,她讓學生們在畫紙上用水墨描繪自己心中祖國的湖光山色,配上小鳥、蝴蝶,再經過AR的渲染實現了流水淙淙,小鳥、蝴蝶也能夠扇動翅膀,這讓學生們感到驚訝、興奮的同時,也對觀摩教學的教師起到了啟發作用,她的這節公開課得到了不少教師的肯定。
對數字教師及輔助教學的各種AI技術轉變了看法之后,李薇開始認識到,作為一名“00后”教師,不僅要掌握傳統的教學方式,更應該主動、率先擁抱新時代,與數字教師并肩而立,共同為學生創設一個充滿想象、生動活潑的課堂。
數字教師,仍需人類教師的“鞭策”
與李薇不同,作為高中語文教師的劉凱(化名)利用數字教師進行輔助教學則顯得更具針對性。
“據我的實踐來看,在古詩和文言文的課程中利用數字教師輔助上課的效果很好。”劉凱說道。他第一次接觸數字教師是在其他教師的公開課上,他發現AI能夠讓歷史人物“開口說話”,并將課堂內容以歷史人物的口吻一一講述。對此感到新奇的學生們聽得認真,記得也牢固,這讓他動了心。
說干就干,之后,他自學了不少AI相關技能,掌握了AI賦能語文課堂的多種方法。第一次與數字教師協作的試驗課上,他選擇了《蜀相》這篇古詩。上課之前,他將詩人杜甫寫下這首詩的歷史背景輸入軟件,然后在課件中插入了一張杜甫立繪,并為其選擇了老人的音色。為了讓課堂更生動,他將這些內容制作成了“給杜甫打電話”的視覺效果。到了課堂上,劉凱讓學生們向“杜甫”提問,比如“杜甫先生,能介紹一下您的個人生平嗎”“杜甫先生,寫下《蜀相》這首詩的時候,您的心情如何”。而作為數字教師的“杜甫”則會一一回復,這不僅提高了學生們對古詩文課堂的興趣,也加深了他們對這些關鍵知識的理解。
在這堂課上,數字教師“杜甫”成了課堂的主角,他幾乎能夠回答學生們提出的所有問題。而作為人類教師的劉凱則成了“杜甫”的助理,為學生們做補充回答。盡管看上去劉凱在課堂上的“地位”下降了,但事實上,這樣的安排將課堂盤活了。“古詩背景介紹由AI完成減輕了教師的不少負擔,省掉做這些繁雜重復的課程準備可以讓我有時間去創新更多方法,提高學生的記憶效率,也能夠在課堂上觀察到更多學生掌握知識的程度。學生們也十分感興趣,大家比著提問,有的問題連我都沒有預想到。”
談到利用數字教師與AI進行教育創新,劉凱最近也有了一些新的想法和嘗試。在講述《歸去來兮辭》這篇古文時,他嘗試請來一位“AI歌手”作為數字教師,將文中需要背誦的部分唱了出來。“歸去來兮,田園將蕪胡不歸?既自以心為形役,奚惆悵而獨悲……”短短幾分鐘的時間,數字教師便將這段文字以朗朗上口的旋律唱了出來。為了讓學生更加了解作者在寫下這篇詩文時的情感,劉凱還讓數字教師運用多種音色和曲調進行演唱,或是悲傷或是歡快,讓學生們自行判斷哪種風格更適合這篇古文。“很多學生唱著就把課文記住了,這樣的課程形式不僅能讓學生們更加聚精會神地聽講,課堂效率以及默寫古文的正確率也有所提升。”
在劉凱看來,數字教師及AI技術未來一定會成為教學過程中的最佳輔助,但能夠讓它發揮更大的作用,還是要靠教師本人。“我始終覺得創新意識必不可少,不管是使用數字教師還是傳統教學方式都是如此。AI時代如果人類教師都是‘照本宣科’地使用數字教師,那將是一種資源浪費。所以,人類教師始終都要清晰地意識到,自己是課堂的領導者,只有不斷創新,才能應對外部環境的改變。”
與數字教師進行一堂“實操課”
與中小學生對知識的需求程度不同,高等教育和職業教育更多強調學生的自主創新性與實操性。這也是在職業教育幼兒教育專業擔任教師的張銘(化名)起初接觸數字教師及AI技術時最希望能夠解決的問題。
“職業教育更多強調的是讓學生們掌握職業技能,以便他們在未來的就業中能夠游刃有余,數字教師如何輔助教學并為學生們提升成績、提高本領,這是我最關心的內容。”張銘說道。
相似的是,他最初接觸數字教師的機會732a6af8fc444a3ac092b85c02d331bfe8f1ac66c19f60317940eb7c5406d6dc依舊是公開課,不過,那是一節線上公開課。那時,他提供了授課的內容文本,幾位課程制作技術人員為他采集了人像和聲紋,并制作成了動畫人物,在經過一番精細打磨與溝通后,一堂45分鐘的線上公開課制作完成,主講教師并非張銘,而是他的動畫形象。在這堂課上,“張銘”依舊站在講臺前,不時地展示出幾個與課程內容相關的視頻、圖片進行情境再現,也能夠給學生留出記筆記和思考的時間。
令他意外的是,數字教師不僅能講課,還能實時地為學生們解答一些基礎性的問題,實現課堂互動效果,這也讓他愿意繼續利用數字AI工具輔助自己日常的教學。
最讓他受益的是,在探索的過程中,他主動訓練了幾個AI智能體,讓它們扮演“家長”的角色。為了能夠更加貼合實際情況,他還為這些智能體添加了一些設定:家中幼兒年齡從0至3歲不等、父母工作忙碌或清閑、幼兒性格為暴躁或溫和、家長對幼兒溺愛或冷漠。在實操課上,這些“家長”會以不同的方式對準幼師們進行“靈魂拷問”,涉及的問題從幼兒學習能力到生活基礎,問題角度或是常見或是刁鉆,這樣的訓練讓學生沉浸式體驗了未來職業道路上可能發生的種種情況,提升了其專業水平。“這些情境要是由教師一個人設置的話,那就太復雜了,由數字教師承擔這部分教學任務,不僅能夠更具臨場感,也減輕了教師的壓力,起到了事半功倍的效果。”張銘說道。
在這之后,張銘便將AI與數字教師作為自己最好的助教。在一些隨堂測驗中,他會利用AI輔助出題。只需要掃描并上傳幾張過往的試卷,AI便會按格式出好題目,張銘則騰出時間和精力修改教案、探究各類新問題。而在制作課件PPT、寫教學報告等方面,他同樣使用了AI進行輔助潤色,他的教學工作效率獲得了顯著提升。
“數字教師的交互性是我最認可它的一點,在高等教育中,引導學生們實現創新由人類教師完成,部分實操性的教學則可以由數字教師完成。這種分工合作是一個可以嘗試的創新。”張銘說道。
不過,他也有所擔憂。一方面,為了讓這些智能體不斷強大、掌握更多知識,他需要不斷對其進行訓練,而這是一個或許將會橫跨多年的過程,光靠他自己很難迅速實現;另一方面,數字教師的背后仍是一堆代碼,如果代碼成為人類教師的“助教”,那對學生會產生何種影響及方向趨勢還暫未可知。
當下的教育界普遍認為,要利用數字教師和AI技術賦能教育,重點始終要放在“賦能”二字上。在推行的過程中,教師要清晰地認知到,數字教師不僅能夠帶來便利、提高教學效率,更是提升創新思維、不斷前進的力量,前提是教師自身應具備創新意識。盡管目前在各個地區、學段對數字教師及其他輔助教育的AI技術利用率上還存在差異,在實際的教學環節中也存在教師主動性不強、創新能力不夠、制作AI課程耗費教師精力過多、對技術依賴程度過大等諸多問題。但是,時代的車輪不會倒轉。作為教育行業躬身前行的主體之一,教師需要主動擁抱AI時代,努力創新,為自己和學生帶來更多光輝燦爛的可能。