人工智能已經從科幻電影中走向了現實生活,從虛擬助手、推薦系統走到了自動駕駛汽車、先進的醫學診斷,正在飛速改變著人們生產方式、生活方式以及認知方式。教育理念和教育實踐面臨著前所未有的挑戰,重新思考教育,已經成為時代之需,形勢所迫。
傳統的教學內容,是基于課程標準與教材的學習內容。人工智能時代,教學內容應基于海量精準的知識信息,為學生提供最新的學習資源和優化的教學方案,以滿足學生的個性化學習需求。傳統的教學方式,教師是知識的傳授者,技能的培養者,學生通過教師的講解和傳授獲取知識,增長才干。人工智能時代,學生可以隨時隨地獲取各種知識信息,教師在知識傳授上的絕對主導地位將會被削弱,教師將成為知識引導者、學習促進者、思維培育者、情感陪伴者、技術應用指導者。傳統的課堂模式,是教師教和學生學的二元結構,教師處于主導地位。人工智能時代,機器將成為智能助教、學伴或導師,課堂模式將會被人工智能支持下的互動式、個性化學習模式沖擊,形成“教師-人工智能-學生”三元教學結構,讓學生學的主動性和教師教的引導性更好地融合。傳統的教學評價,多采用紙筆測試、課堂提問等方式,按照標準答案來判定學生答題的對錯,對于學生獨特的思考、創新的解法等可能關注不夠,具有明顯的滯后性。人工智能時代,可實現對學習過程多主體、多維度評價,精準化嵌入式評價,基于數據可視化評價,評價更加全面,更加及時,更加準確,更加個性。
未來已來,只是尚未流行。如果你仍在用昨天的方式教學生,那你將剝奪學生的未來。面對人工智能,我們必須要重新審視并調整其傳統教育實踐,變革已經成為一種必然,如何變革則需要不斷探索。筆者認為,人工智能必將會引發教育教學以下方面的變革。
一、課程設計方面的變革
(一)促進課程內容生成與更新
人工智能可以根據課程標準,快速生成課程內容、教學計劃和課程材料,可以持續分析教育領域的最新研究成果、學科教學的最新動態等信息,及時更新課程內容,使學生學到最前沿的知識。教師可以利用智能課程設計軟件,輸入課程主題、目標、學生水平等信息,系統就能自動生成相應的教案、講義和學習資料。這不僅節省了教師的備課時間,還能確保課程內容的系統性和科學性。
基于學生的學習數據和興趣偏好,人工智能可以為學生定制個性化的課程內容。比如,對于數學基礎較好、對數學建模感興趣的學生,系統可以推送更多相關的高級課程內容和案例分析;對于語文閱讀能力較弱的學生,推送適合其閱讀水平的文章和閱讀訓練材料。
(二)促進課程結構與組織形式變化
人工智能會促進課程模塊化,每個模塊都有明確的學習目標和知識點。學生可以根據自己的學習進度和需求,自由選擇學習模塊,靈活組成適合自己的課程體系。利用在線學習平臺推出微課程、短視頻課程等模塊化學習資源,學生可以根據自己的時間和興趣進行選擇。同時,課程的彈性化也使學生可以在不同的學習階段隨時調整學習計劃,更好地適應個人的學習節奏。
人工智能技術可以幫助學生,打破學科之間的界限,促進跨學科課程的設計與實施。例如,通過人工智能分析不同學科之間的關聯點和融合點,設計出融合科學、技術、工程、藝術和數學的STEAM課程項目,在完成項目的過程中,學生需要綜合運用多個學科的知識和技能,以培養跨學科思維和解決實際問題的能力。
(三)促進實踐教學與項目式學習變化
人工智能可以為實踐教學提供虛擬實驗環境和模擬教學場景,學生在虛擬環境中進行實驗操作、制作設計、勞動實踐等,避免了實際操作中的安全風險和設備限制。例如,在化學實驗教學中,學生可以通過虛擬實驗室軟件進行各種化學反應的模擬實驗,觀察實驗現象和結果;在制作設計教學中,學生可以利用虛擬現實技術構建制作模型,體驗制作的設計效果。
人工智能可以協助教師設計和管理項目式學習活動,教師可以利用人工智能平臺發布項目任務、提供項目資源和指導,學生通過平臺組成團隊、開展項目研究和實踐。人工智能還可以對學生的項目進展進行實時監測和評估,為教師提供反饋和建議,幫助教師更好地指導學生完成項目。
二、教育教學模式方面的變革
(一)促進教學方式的轉變
人工智能可以精準分析學生的學習特點、優勢和不足,為學生提供個性化的學習方案和指導。智能學習系統根據學生的學習記錄和測試結果,會為學生推薦適合的學習內容、學習方法和學習計劃。基于系統分析報告,教師也可對學生個體化需求進行針對性教學。
隨著人工智能技術的發展,翻轉課堂教學模式有望得到進一步深化。如學生可以在課前通過智能學習平臺觀看教學視頻、閱讀學習資料、完成預習任務,課堂上則變成討論、答疑、合作學習和實踐的活動。人工智能可以為學生的課前學習提供智能輔導和答疑服務,幫助學生解決學習中遇到的問題。同時,教師可以利用人工智能分析學生的預習情況,調整課堂教學內容和方法,提高課堂教學的效率和質量。
(二)促進學習環境的變化
學校和教育機構將利用人工智能技術打造智能學習空間,為學生提供更加智能化、舒適化的學習環境。如教室配備智能黑板、智能投影儀、智能桌椅等設備,實現教學內容的智能展示、學生學習狀態的實時監測和學習資源的智能推送。智能圖書館可以利用人工智能技術進行圖書管理、讀者服務和閱讀推薦,為學生提供更加便捷的學習資源服務。
人工智能使遠程學習和在線教育更加智能化、個性化和高效化。在線學習平臺可以利用技術為學生提供智能學習導航、學習進度跟蹤、學習效果評估等,幫助學生更好地進行遠程學習。同時,人工智能可以支持教師進行在線教學和輔導,如通過直播系統實現教師與學生的實時互動。
(三)促進教育評價的革新
人工智能可以幫助學生建立多元化的教育評價體系,綜合評價學生的學習過程和學習結果。除了傳統的考試成績,人工智能可以分析學生的課堂表現、作業完成情況、項目實踐成果、小組合作能力等多方面的數據,對學生進行全面、客觀的評價。智能學習平臺可以通過學生的在線學習行為數據,分析學生的學習態度、學習方法和學習能力,為教師提供評價學生的參考依據。
人工智能可以實現對學生學習的實時評價和反饋,幫助學生及時發現和糾正學習中的問題。作業批改系統可以自動批改作業和試卷,及時給出批改結果和錯誤分析,幫助學生了解自己的學習情況。智能輔導軟件可以根據學生的學習進度和問題,實時提供個性化的學習建議和輔導,幫助學生提高學習效果。
三、教師專業發展方面的變革
(一)促進教育理念的變革
教師要改變傳統的教育理念,從單純知識傳授轉向培養學生利用人工智能探究知識的能力,更加關注學生思維品質、創造力等人工智能難以替代的素養培養。教師要精通各類人工智能教育工具,像智能輔導軟件、作業批改系統等,以便靈活運用于教學各環節,利用人工智能分析學生的學習數據。教師要設計融合人工智能的教學方案,開展線上人工智能輔助預習、線下課堂深度討論的混合式教學,借助人工智能為學生構建個性化學習路徑規劃。
(二)促進教學反思的變革
人工智能可分析學生作業完成情況、課堂表現等學習過程中的大量數據,教師能據此精準了解每個學生的學習進度、優勢與薄弱點,從而反思教學內容是否契合學生實際,促進教學反思。通過智能教學系統對課堂互動、學生參與度等方面的監測分析,教師能從不同角度審視自己的教學效果,進而調整優化,有針對性地改進教學。借助人工智能對教育領域前沿成果、同類課程優秀教學案例等的推送與分析,教師可以對比自身教學,深入反思自身教學理念是否滯后、教學方法是否新穎等,以此拓寬教學反思視野,推動自身專業成長。
(三)促進成長方式的變革
人工智能可以根據教師的學科、教學階段推送相關教育理論、前沿成果、優秀教學案例等學習資源,方便教師及時更新知識體系。人工智能通過模擬教學場景、分析教學流程,幫助教師提前預判教學設計可能存在的問題,進而提出優化建議,使教學設計更科學合理。人工智能依據教師的專業水平、教學需求等差異,可以提供個性化的教師培訓學習方案,以提升教師專業技能。人工智能通過搭建線上交流平臺,讓教師與同行、教育專家便捷交流教學經驗、探討人工智能應用,擴大教師知識視野,實現專業快速成長。
總之,人工智能正在推動教育變革和重構教育形態,在這個知識隨處能學、隨時可學、充滿機遇和挑戰的時代,我們必須重新思考教育,更加理性地審視人類和人工智能的智慧競逐,勇敢地迎接變革,擁抱時代變化,與人工智能攜手共進,為學生想象不到的未來做準備,讓教育成為更加適應以人的全面發展為核心的教育。
作者單位" 陜西省教育科學研究院