
[摘" "要] “知情共育”智慧教育新范式立足智慧教育變革的時代背景,聚焦創新人才培養的現實需求,破除以往智慧教育研究中“重認知輕情感”“知情分離”的實踐誤區,將認知和情感的協調發展與協同進化作為學習發生的本體性存在,構建“認知—情感”協同表征的評價體系,揭示認知和情感的協同演化規律,引領智慧教育服務策略的轉型升級,助力教育實踐的創新變革。“知情共育”智慧教育新范式的實踐落地,需要強化知情共重的育人目標引領、知情共探的評價體系構建、知情共生的學習機理揭示、知情共促的服務策略優化、知情共育的教育模式創新。未來需要進一步推動“認知—情感”協同培育的教育范式創新,構建“認知—情感”協同表征的教育指標體系,推進“認知—情感”協同演化的教育規律研究,打造“認知—情感”協同增強的教育服務模式,以推動智慧教育的研究和實踐創新。
[關鍵詞] 知情共育; 智慧教育新范式; 人機協同教育; 生成式人工智能
[中圖分類號] G434" " " " " " [文獻標志碼] A
一、問題的提出
依托新一代信息技術推動人才培養模式改革、實現規模化教育與個性化培養的有機結合,是新時代教育創新發展的核心議題。以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術的快速發展,在極大程度上加快了智能技術與教育教學深度融合的實踐進程。在此背景下,依托智能技術推動優質教育資源的精準供給、助力實現大規模個性化學習已成為智慧教育研究的重要議題。但從當前智慧教育的研究現狀來看,過度強調學生知識技能的發展,忽視“情感”對于學生學習和個體成長的本體性價值,逐漸形成了“重認知輕情感”的研究取向,將在一定程度上誤導智慧教育研究的實踐方向。從人才培養的視角來看,認知和情感是個體發展不可或缺的因素,認知是情感發生的主導性因素,學生對客觀事物屬性和意義的認知是情感發生的基礎,認知的變化在很大程度上也會影響情感;情感在認知的形成與發展過程中也發揮著不可替代的關鍵作用,積極的情感體驗能夠讓個體獲得更加持久的認知動力,引導個體作出更加積極的認知選擇與判斷[1]。但從智慧教育研究與實踐的現狀來看,一方面,在教育實踐中往往更加注重對學生“認知”的培養和提升,將情感視作認知發展的催化劑,現有研究也大多將情感作為認知和學業表現之間的中介要素進行探究[2],無法正視認知和情感在個體發展中的協同作用;另一方面,相關研究大多聚焦在認知診斷、情感計算等細分領域,對于認知和情感之間關聯關系的研究則較少涉及,關于個性化學習的研究也僅僅局限在對學生知識結構、認知水平的智能評價和精準干預[3],忽略了認知和情感的協調發展與協同進化對于學業發展的實踐意義[4],因而容易將個性化學習引入誤區。
隨著教育數字化轉型的逐步推進、創新人才培養理念的貫徹落實、智慧教育研究的深入開展,我們應該逐漸超越認知和情感二元對立的割裂思維,將認知和情感的協同發展視為學習發生的本體性存在[5],破除傳統教育理論和實踐研究中“重認知輕情感”“知情分離”的弊端,將認知和情感的協調發展與協同進化統一于學習者有意義的生命實踐中,尊重個體生命的完整性,保障人的全面發展[6]。在智能技術與教育教學深度融合的時代背景下,“知情共育”這一話題更具現實意義,如何從創新人才培養的視角出發,面向“知情共育”的目標愿景,探討認知和情感的協同演化規律,優化智能教育服務的模式與策略,推動人機協同的教育模式創新,是未來智慧教育研究需要關注并解決的核心問題。本研究以“知情共育”智慧教育范式為切入點,探討教育數字化轉型背景下“知情共育”智慧教育新范式的概念內涵、理論模型和實踐進路,期待以認知和情感的協調發展與協同進化奠定智慧教育創新變革的理論基礎,依托“知情共育”智慧教育新范式引領教育的創新變革。
二、“知情共育”智慧教育新范式的內涵
(一)價值定位
從“知情共育”的視角來看,以往的智慧教育研究更多關注學生的認知層面,期待利用技術手段來變革評價體系、挖掘認知規律、革新服務策略、優化教育模式,以此來幫助學生提升學業水平、提高認知能力,并為創新人才培養提供有效支撐。但從個體發展的視角來看,“認知”與“情感”是不可分割的統一整體,學習是認知和情感相統一的精神活動,情感對認知的發展具有重要的調節作用[7]。因此,在創新人才培養和教育高質量發展的背景下,僅僅把智慧教育的目標定位于揭示學生的認知發展規律、促進學生的知識建構和認知發展,將與教育改革發展的核心使命和目標愿景相背離。
從認知和情感協同演化的視角來看,盡管近年來對于學生情緒情感的探究在智慧教育領域受到一定重視,但此類研究一方面更多聚焦在利用話語、表情、身體姿態、生理信息等多模態數據去刻畫學生的情緒狀態,且相關研究采用的情感指標體系還局限在高興、驚訝、厭煩、悲傷、恐懼、憤怒等慣常的、區分度較高的情緒狀態[8],對教育場景的適配性較差,無法有效還原學習的發生過程;另一方面,仍將認知和情感當作兩個獨立的話題去探討,對二者之間關聯關系的挖掘重視不足,在僅有的探究學生認知和情感關聯關系的研究中,也更多的是將“情感”作為“認知”和“學習成效”之間的中介變量,無法對認知和情感之間的復雜關系進行深層次的挖掘以實現“認知—情感—成效”的聯合表征和協同建模。
從智能技術賦能教育實踐變革的視角來看,現階段智慧教育的相關研究(如自適應學習、個性化自主學習、人機協同學習等)更多寄希望于利用知識圖譜、認知診斷等方法去刻畫學生的知識結構和認知水平,預測學生的最近發展區,通過人機協同的方式為學生提供面向“認知”層面的學業問題解決方案。但其中的問題在于,學習是認知和情感協同作用的結果,學生的學習成績不好,除了知識掌握不牢固、學科能力不扎實以外,還有可能是學習興趣不高、學習動機不強、學習意志力不堅定造成的。在此背景下,若只為學生提供認知層面的干預措施,將無法從根本上解決問題。因此,需要加強對學生認知和情感相互促進與協同演化機制的關注,以此來優化機器智能服務的模式與策略,為學生提供更加科學精準的學習干預措施。隨著生成式人工智能技術的快速發展,對于學生的學業診斷和學習干預將變得更加智能和高效,因此,更加需要強調“知情共育”智慧教育新范式在智能教育研究中的支撐和引領作用,以保障智慧教育理論和實踐研究朝著更加科學化的方向發展。
因此,“知情共育”智慧教育新范式旨在糾正以往智慧教育研究中以“認知”為牽引的現狀,從創新人才培養的視角出發,將認知和情感的協調發展與協同進化作為智慧教育研究的指導思想,揭示認知和情感的協同演化規律,推動面向“知情共育”的智能教育服務轉型,以此引領智慧教育研究的實踐方向,賦能教育的創新發展和智能變革。
(二)概念內涵
基于以上論述,本研究對“知情共育”智慧教育新范式的概念內涵加以界定:“知情共育”智慧教育新范式立足智慧教育變革的時代背景,聚焦創新人才培養的現實需求,破除以往智慧教育研究中“重認知輕情感”“知情分離”的實踐誤區,將認知和情感的協調發展與協同進化作為學習發生的本體性存在,構建“認知—情感”協同表征的評價體系,揭示認知和情感的協同演化規律,引領智能教育服務策略的轉型升級,助力教育實踐的創新變革。具體來講:
其一,以認知和情感的協調發展與協同進化為指導思想,超越認知和情感二元對立的割裂思維,將認知和情感的協同發展視作學習發生的本體性存在,將認知和情感的協同進化與相互促進貫穿于學生有意義的生命實踐中,既重視學生知識的建構、認知的發展,也強調學生情感的涵養、動機的提高和價值觀的養成,逐步樹立“全人發展”的培養目標,助力學生的全面發展。
其二,以高水平創新人才自主培養為根本目標,貫徹五育并舉的培養理念,將學生認知和情感的協調發展作為培育創新精神、培養創新意識、提升創新能力的基礎保障,充分重視學習者的情感體驗在完整學習歷程中的支撐、保障和促進作用,以積極的興趣、動機、情緒、意志、信念、道德、責任為學業發展保駕護航[9]。在此基礎上,樹立“認知—情感”協調發展的教育理念,在注重知識習得和技能掌握的基礎上,加強對學生心理機能和情感、態度、價值觀的關照,確保學生能夠獲得全方位發展。
其三,以揭示認知和情感的協同演化規律為關鍵依托,發揮智能技術和數據要素在學習狀態表征、潛在特征挖掘、學習機理闡釋中的潛在效用,助力“認知—情感”的聯合建模和動態測評,通過全時空、多模態教育數據的采集,對學習者的認知和情感狀態進行細粒度、動態性的測評分析。在此基礎上,探究認知和情感的協同發生機制與復雜耦合機理,挖掘二者之間相互激發、動態轉換和協調發展的機制。
其四,以智能技術賦能教育實踐變革為落腳點,推動“知情共育”智慧教育新范式的實踐落地。其表征樣態主要包括兩個層面:一是優化智能教育服務的供給模式,避免只關注學生的知識建構和認知發展,加強對學生認知和情感問題的協同探究,以此來優化智能教育服務的模式和策略,通過設計科學的學習支架,解決學生認知和情感方面的關鍵問題,讓學生能夠獲得良好的認知和情感體驗;二是推動課堂教學的模式創新,設定認知和情感協同發展的教學目標,通過教師和機器的有效協同,加強對學生認知的引導和情感的涵養,通過創設和諧融洽的教學環境和教學活動,使學生獲得積極的認知和情感體驗,激發他們的探索精神和求知欲[10],促使他們養成獨立的精神和健全的人格。
三、“知情共育”智慧教育新范式的理論模型
為厘清“知情共育”智慧教育新范式的思想內核,本研究聚焦教育實踐的核心場景,以教育目標為牽引、以教育評價為參照、以教育研究為引擎、以教育服務為核心、以教育模式為落腳點,構建“知情共育”智慧教育新范式的理論模型(如圖1所示)。其核心在于從智慧教育的“教育目標、教育評價、教育研究、教育服務、教育模式”五個維度,對“知情共育”的核心理念和實踐樣態進行重新設計,打造五位一體、逐層遞進又互為依托的智慧教育研究與實踐體系,助力知情共重的育人目標引領、知情共探的評價體系構建、知情共生的學習機理揭示、知情共促的服務策略優化、知情共育的教育模式創新,以此引領智慧教育的創新發展。
(一)教育目標:知情共重的育人目標引領
從育人目標來講,“知情共育”智慧教育新范式旨在破除以往智慧教育研究中“重認知輕情感”的實踐誤區,落實創新人才培養和新課標的相關要求,將認知和情感的協調發展與協同進化作為智能技術賦能教育發展的核心目標,既重視學生的認知發展,也關注學生的情感涵養。在過往研究中,由于技術水平的限制和研究視角的局限,我們更多地把注意力放在如何利用技術手段提高學習效率、提升學習成績、強化學科能力等層面,認為只要能夠幫助學生解決當前的學業問題、提高解題能力,就能夠實現個性化學習,此種教育理念在很長時間內限制了智慧教育的發展方向。隨著近年來教育理念和育人目標的轉變,國家和社會層面更加強調學生問題解決能力、溝通協作能力、批判性思維能力、創造力、自主學習能力、社會情感能力等核心能力和關鍵素養的培育,以滿足社會發展對人才培養的現實需求。生成式人工智能技術的快速發展使得機器的智能化水平得到極大提升,因此,智慧教育的目標不能僅僅停留在機械地采集學習數據、診斷學業問題、預測學習需求、匹配學習資源等層面,應該更加重視機器對學生認知和情感的雙重關照,通過策略引導、情感激勵、思維啟發、活動設計、任務牽引等方式實現深層次的學習干預[11],以此豐富學生的情感體驗、激發學生的情感動機、喚醒學生的探索精神和求知欲。因此,“知情共育”智慧教育新范式的構建,需要以知情共重的育人目標為指引,推動學生認知和情感的協調發展與協同進化,以落實新時代的育人目標,滿足社會發展和科技進步對人才培養提出的更高要求。
(二)教育評價:知情共探的評價體系構建
智能時代的教育評價強調轉變結果導向的評價理念,依托智能技術實現過程性、綜合性、個性化、伴隨式的教育評價[12],提高教育評價的科學性、專業性和客觀性[13],以滿足教育現代化建設的現實需求。“知情共育”背景下教育評價的開展需要改變以往以學業成績和學科能力為標準的評價理念,避免對學生知識水平和認知能力的單一關注,應該從創新人才培養的視角出發,厘清對學生成長起到關鍵作用的認知和情感要素,構建系統化、科學化的教育評價體系,以此為“知情共育”教育目標的落實提供標準參照。其一,構建全景化的認知和情感評價指標體系。從創新人才培養的視角出發,參考學科核心素養的相關要求,對影響學業發展的關鍵認知和情感要素進行系統化的建模分析(如知識結構、認知能力、情感態度、學習動機、認知偏好等),實現對學習者認知和情感特征的聯合表征和協同建模,全方位揭示學生的學業發展狀況。其二,開展多模態數據驅動的伴隨式教育評價。利用多模態學習分析方法實現對學生學習過程的精準監測,基于采集的學業測評、心理測評、學習行為、面部表情、身體姿態、生理信息等多模態數據,對學生的認知和情感發展狀況進行精準分析,這有助于實時診斷學生潛在的學業問題,并進行及時干預。其三,實現對學習者認知和情感協調發展指數的精準刻畫。從認知和情感聯合建模的視角來看,學生一直處于積極的情緒當中,并不代表就一定會有較高的認知投入,與之相對,若學生出現焦慮、困惑等消極情緒,在一定程度上反而能夠說明學生有較高的認知投入。因此,需要對影響學業發展的關鍵“認知—情感”序列進行深入探究,刻畫學生認知和情感的協調發展指數,以此來完善“知情共育”的智慧教育評價體系。
(三)教育研究:知情共生的學習機理揭示
關于學習者認知和情感表征模式、關聯關系、演化機制和耦合機理的研究,是當前智能教育研究關注的熱點話題,期待通過“認知—情感—成效”的協同建模揭示學習發生的內在機理。從認知和情感協同演化的視角來看,指向“知情共育”的智能教育研究存在表征模式不清晰、計算方法不透明、演化機理不明晰等問題,阻礙了“知情共育”的實踐進程。因此,未來教育科學研究的開展需要進一步關注多元教育情境下認知和情感協同演化機制的研究:一是厘清學習成效關聯的關鍵認知和情感因素,構建面向教育場景的認知和情感測評指標體系。破除傳統認知和情感測評指標體系對教育場景適配度不高、對學生本體特征的還原度不強的弊端,從教育學、心理學、神經科學、認知科學、信息科技等多學科的視角出發,重新定位影響學習成效的關鍵認知和情感因素,并構建科學化、系統性、可解釋的認知和情感測評指標體系,實現對學習發生過程的有效還原。二是利用多模態學習分析方法實現對學習者認知和情感狀態的智能感知和精準刻畫。強化無侵入的智能感知技術研發,對學習者的話語、表情、姿態等多模態數據進行實時采集,建立基于多模態數據融合的認知和情感分析方法,對多元教育場景中學習者的認知和情感狀態進行實時、精準、動態的測評分析。三是挖掘學習者認知和情感的動態演化規律和協同進化機制。利用時間序列分析、關聯規則挖掘等方法探究學習者認知和情感狀態隨時間演化的規律,以及認知和情感狀態的動態轉換機制,構建認知和情感協同演化的“雙螺旋”模型,探究認知和情感的相互作用機制,以及二者如何共同影響學習成效。通過對學習者認知和情感的聯合建模與精準測評,我們能夠更加深入地了解認知和情感的關聯關系,揭示深層次的學習發生機理,以此為智慧教育研究與實踐提供科學的證據支撐。
(四)教育服務:知情共促的服務策略優化
智能技術的快速發展,尤其是以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術的逐漸成熟,使得機器在學習中扮演著越來越重要的作用,能夠為學習者提供智能化的學習輔助、生成個性化的學習方案,幫助學生實現個性化的自主學習。從“知情共育”的視角來看,智能學習服務的供給不能僅僅停留在為學生提供學情診斷、資源推薦和學習路徑規劃等層面,應該在對學生的認知和情感狀態進行精準刻畫的基礎上,對其知識結構、認知能力、情感動機、認知偏好等方面的潛在問題進行系統歸因,并以此為基礎實現學習服務的精準供給。具體來講,其一,從認知和情感協同發展的視角出發,更新個性化學習的理念,糾正智能學習干預的模式與策略,避免只關注面向認知層面的“測試—診斷—干預”,加強對學生情感問題的測評、分析和干預[14],既重視學習者認知能力的提升,也重視學習者情感、態度、價值觀的培育。其二,利用多模態數據融合的方法對學習者的認知和情感狀態進行全方位、動態化的測評分析,挖掘學生認知和情感狀態隨時間演化的典型序列,探究認知和情感的協同演化和動態轉換機制,以此來精準分析學生在認知能力和情感體驗方面的問題,明確影響學業發展的關鍵問題所在。其三,以認知和情感的協調發展為指引,構建科學合理的學習支架,實現主動性、漸進式、可解釋的學習干預[15],通過推薦學習資源、改進學習策略、喚醒學習興趣、激發學習動機、增強學習信心等方式,實現對學習者認知和情感的科學干預,幫助學習者克服當前的學習困難,實現認知水平和情感動機的協同共促。
(五)教育模式:知情共育的教育模式創新
智能技術賦能教育創新變革的核心是推動“人機協同”,即通過人和機器的合理分工,實現人類智慧和機器智能的有機融合,幫助人類駕馭超越自身認知邊界的復雜任務[16],以提高教育效率、提升教育效能。從“知情共育”的視角來看,人機協同教育實踐的開展應該更加重視對學生認知和情感的共同培育,確保學生在與機器互動的過程中能夠有豐富的認知和情感體驗,避免人機互動過程中機械的“認知診斷—學情反饋—強化練習”的實踐邏輯,進而忽視對學生情感的關照。其一,在人機協同學習的過程中,除了為學生呈現問題的答案以及解決問題的方法和策略以外,機器應該加強對學生情感狀態的監測以及學習動機的激發[17],豐富學生與機器互動的情感體驗,如:通過言語激勵等方式給予學生更多的正向情感反饋,對學生的表現加以肯定;構建科學的學習支架,設計難度遞增的學習任務,幫助學生在解決問題的過程中逐步提高學習信心,提升內在動機。其二,在人機協同教學的過程中,教師應該有意識地利用虛擬現實、增強現實等技術手段為學生構建更加貼近真實的教學情境,豐富學生的情感體驗;根據學生的學業表現和學習興趣設計協作式、探究式的學習任務,讓學生體會協作探究的樂趣;依據學生的學情診斷結果,針對學生在認知和情感方面的潛在問題為其設計科學合理的學業提升方案,幫助學生提高認知水平、提升學習動機。其三,在人機協同育人的過程中,教師和家長借助智能育人助理等產品及時了解學生情感、道德、價值觀等方面存在的問題[18],并依托機器提供的個性化解決方案加強對學生情感、態度和價值觀的引導,幫助學生養成健全人格。
四、“知情共育”智慧教育新范式的實踐進路
“知情共育”智慧教育新范式為未來智慧教育的創新發展提供了新思想,能夠在一定程度上引領智能技術的研發方向,優化智慧教育的實踐模式。未來,要落實智慧教育研究與實踐中“知情共育”思想,需要進一步完善“認知—情感”協同培育的教育范式,構建“認知—情感”協同表征的指標體系,探究“認知—情感”協同演化的教育規律,打造“認知—情感”協同增強的服務模式,以推動智慧教育背景下學生認知和情感的協調發展。
(一)推動“認知—情感”協同培育的教育范式創新
由上文可知,“知情共育”智慧教育新范式將在一定程度上引領未來的智慧教育發展,并為智能技術與教育教學的深度融合提供思想引領。本研究雖然從理論層面對“知情共育”智慧教育新范式的概念內涵和理論模型進行了系統梳理,但由于現階段認識有限,難免存在疏漏之處。因此,未來相關研究的開展需要進一步對“知情共育”智慧教育新范式加以擴充和完善:其一,厘清“知情共育”智慧教育新范式的核心價值。落實創新人才培養和新課標的要求,系統梳理當前智慧教育研究面臨的現實問題,將智慧教育的理論和實踐研究與當前國家教育改革發展的實踐需求相結合,保證智慧教育研究的開展能夠切實解決我國教育發展和人才培養中的關鍵問題。其二,構建“知情共育”智慧教育新范式的實踐框架。從“知情共育”的核心目標出發,構建“教育目標、教育評價、教育研究、教育服務、教育模式”的貫通機制,以教育目標為牽引、以教育評價為參照、以教育研究為引擎、以教育服務為核心、以教育模式為落腳點,完善“知情共育”智慧教育新范式的實踐邏輯。其三,推動“知情共育”智慧教育新范式的實踐落地。要發揮“知情共育”智慧教育新范式對于教育變革的實踐價值,需要進一步在理論創新、教育研究、產品研發、教學實踐等方面加以重視,落實“知情共育”的教育理念,探究認知和情感的協同演化規律,完善“知情共育”的智能教育服務模式,并推動課堂教學的系統變革,以此助力智慧教育實踐的創新發展。
(二)構建“認知—情感”協同表征的教育指標體系
認知和情感測評指標體系的構建是探究“認知—情感”協同演化規律、推進“知情共育”智慧教育新范式的基礎,決定了具體要刻畫學生的哪些認知和情感狀態以精準表征學習的發生過程。如上文提到的高興、驚訝、厭煩、悲傷、恐懼、憤怒等僅可用于刻畫個體在自然環境下的基本情緒狀態,很多情緒在課堂教學場景中較少出現,因而對于教育場景的適用性較差;而對于學生的認知狀態,現階段一般采用學業成績、認知投入、認知負荷、注意力等指標來刻畫,難以形成系統化的測評體系,而若采用當前接受度較高的認知目標分類方法,將學生的認知狀態刻畫為“知道、理解、應用、分析、評價、創造”等層次,則在實踐過程中難以通過多模態數據融合的方法進行自動化測評。由此可見,對于學習者認知和情感測評指標體系的構建是一個復雜的系統工程,既要考慮哪些認知和情感狀態更能夠反映學生的本體特征,又要考慮如何實現精準化、智能化、自動化的測評分析,以更好地表征認知和情感狀態隨時間演化的特征。未來認知和情感測評指標體系的構建需要組織來自教育神經科學、認知心理學、教育人工智能、教育技術學等領域的專家學者和來自一線的專家教師,打造跨學科的研究團隊,通過多輪專家征詢的方式構建體系完善、操作性強的指標體系,以支撐“知情共育”智慧教育新范式的實踐落地。
(三)推進“認知—情感”協同演化的教育規律研究
對于學習者認知和情感協同演化規律的挖掘是“知情共育”智慧教育新范式的核心,也是智慧教育研究的重要目標。從認知和情感協同演化的視角來看,相關研究主要聚焦在以下四個方面:一是要在特定的教育場景中,通過話語、表情、身體姿態等多模態數據刻畫學生瞬時的認知和情感狀態,消除多模態數據只用于表征學生單一認知、情感狀態的弊端,實現多模態數據驅動的認知和情感的協同表征與動態測評;二是要對學生認知和情感的動態演化機制進行細致的挖掘,探究認知和情感隨時間動態波動的整體趨勢,分析影響認知和情感狀態轉變的關鍵因素;三是要探究學生認知和情感之間的耦合機理,通過對“認知—情感”狀態序列的全周期、動態化建模分析,厘清“認知—情感”的常見序列,提煉認知和情感動態轉化的關鍵模式,挖掘學生認知和情感的協同進化機制;四是面向不同教學場景,對學生認知和情感協同的演化規律進行梳理,推動“情境—認知—情感—成效”的協同建模[19],實現教育規律的可觀、可測、可評,并推動相關教育規律在教育實踐中的大規模應用,推動教育教學的創新發展。“認知—情感”的協同演化規律涉及學習發生的底層機理,是當前教育人工智能領域亟須攻克的關鍵挑戰,也是“知情共育”智慧教育新范式的底層保障,未來需要進一步組織科研力量,組建多學科交叉的研究團隊,共同推動認知和情感協同演化規律的相關研究。
(四)打造“認知—情感”協同增強的教育服務模式
從“知情共育”智慧教育新范式的核心定位來看,其最終還是要通過挖掘認知和情感的協同演化規律來優化現有的智能教育服務模式,以推動智慧教育的創新發展,更好地落實創新人才的培養目標。因此,未來相關研究的開展,一是要進一步強化機器在情感建模、分析、預測等方面的實踐研究,嘗試利用無侵入感知技術對學生的情緒狀態進行實時監測,深入挖掘學生深層次的學習情感問題,如:學習興趣低下、學習動機不強、學習態度不端正、學習倦怠感強、學習意志力不堅定等,在此基礎上構建系統完善的情感干預策略庫,通過話語激勵、徽章獎勵、游戲化學習等方式幫助學生提高學習興趣和動機。二是要利用認知建模和情感計算的方法對學生在“認知—情感”中的關鍵問題進行挖掘,探究認知和情感的相互促進和制約機制,明確學生當前的學業問題是認知水平有限導致學習興趣不高,還是學習動機不強制約了認知表現,抑或是學習興致過高影響了學生的認知判斷,以此來深入挖掘影響學生學業發展的核心問題。三是要打造面向“認知—情感”協同增強的系統化解決方案。以往的智能教育服務可能局限于為學生推薦個性化的學習資源和學習路徑等層面,專注于解決學生在認知層面的潛在問題,幫助學生提高學習成績。而“知情共育”背景下智能教育服務的發生則更加專注于解決學生在認知和情感層面的關鍵問題,例如:利用生成式人工智能技術打造智能化的數字教師,依托學生和機器之間的多輪對話,既為學生傳授知識和技能,也調動學生的學習動機和求知欲,激發學生對所學內容的探索欲;為學生設計探究式、綜合性的學習活動,讓學生通過與機器和同伴的協商,探索解決問題的方法和策略,在解決實際問題的過程中經歷挫折和困難,輔之以教師的引導和啟發,體會科學探究的樂趣,以此來豐富學生的認知和情感體驗,真正實現認知和情感的協同共促。
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A New Paradigm of Smart Education for the Collaborative Cultivation of"Cognition and Emotion: Connotation and Approach
WANG Yiyan1," TA Weigang2," ZHENG Yonghe3
(1.China Institute of Education and Social Development, Beijing Normal University, Beijing 100875;
2. School of Educational Science, Xinjiang Normal University, Urmuqi Xinjiang 830017;
3.Research Institute of Science Education, Beijing Normal University, Beijing 100875)
[Abstract] The new paradigm of \"collaborative cultivation of cognition and emotion\" in smart education aims to be based on the background of smart education reform, focus on the practical needs of innovative talent cultivation, break the practical misconceptions of \"emphasizing cognition over emotion\" and \"separating knowledge and emotion\" in previous research on smart education, regard the coordinated development and collaborative evolution of cognition and emotion as the ontological existence of learning, and construct an evaluation system of \"cognition-emotion\" collaborative representation. It" reveals the law of collaborative evolution of cognition and emotion, leads the transformation and upgrading of smart education service strategies, and assists in the innovative transformation of educational practice. The implementation of the new paradigm of \"collaborative cultivation of cognition and emotion\" in smart education requires to strengthen goal orientation, construct evaluation system, reveal learning mechanisms, optimize service strategies, and innovate educational modes. In the future, it is necessary to further promote the innovation of the educational paradigm of \"cognitive emotional\" collaborative cultivation, construct an educational indicator system with \"cognitive-emotional\" collaborative representation, advance the research on the educational law of \"cognitive-emotional\" collaborative evolution, and create an educational service model of \"cognitive-emotional\" collaborative enhancement, in order to promote the research and practice innovation in smart education.
[Keywords] Collaborative Cultivation of Cognition and Emotion; New Paradigm of Smart Education; Human-Computer Collaborative Education; Generative Artificial Intelligence
[作者簡介] 王一巖(1993—),男,河南洛陽人。博士,主要從事智能教育、人機協同教育研究。E-mail:wangyiyan3318@163.com。鄭永和為通信作者,E-mail:zhengyonghe@bnu.edu.cn。
基金項目:2022年度新一代人工智能國家科技重大專項課題“面向學習成效評價的認知與情感計算模型”(課題編號:2022ZD0117101);2021年度新疆師范大學博士科研啟動基金項目“技術增強的學習空間對學生參與的影響研究”(項目編號:XJNUBS2119)