学术资讯

当前位置: 网站首页 - 学术资讯 - 正文

【学术分享】人工智能时代的教育

点击量: 时间:2023-12-09 编辑:徐航

自 2022 年末,ChatGPT 让生成式人工智能进入公众视野以来,许多记者和教育部长都曾问我:“数字技术对教育而言是好事还是坏事?”

答案是复杂的。技术变革势不可挡:600 年前,印刷媒体彻底改变了知识传播的方式。广播、电视、个人电脑、互联网和社交媒体都曾为教育开辟新天地,但同时也引发了担忧。我们需要对每一种干扰进行仔细评估,以确保它们有益于教师与学习者。数字技术提供的机会是切实的。

它能触及最被边缘化的学习者、残疾学习者以及来自语言、文化少数群体的学习者。数字技术还可以促进个性化学习,提高学校系统的灵活性。此外,它还不受时间、地点的限制,能够创造沉浸式学习体验。

然而,危险也如影随形。每一种新技术的出现都会加剧数字贫困。在 2019 新型冠状病毒感染疫情期间,全球有31% 的学生无法进行线上学习,这一数字令人震惊。错误信息与仇恨言论的传播日益猖獗,而线上资源忽略了 95% 的现存人类语言。生成式人工智能能够模仿人类生成文本、图像、视频、音乐和编写软件代码的能力,它甚至迫使我们要重新定义人类智能的独特性,对我们学习什么、如何学习甚至为什么学习产生了深远的影响。

我们不仅要关注这些技术在当下的发展,还要展望未来20 年或 30 年可能会发生什么。如果我们既要让年轻人为人机社会做好准备,又不想因为外包某些认知功能而损害人类的心智,那我们该如何做好平衡呢?我们不能让整整一代人成为实验对象。

数字创新可以也必须以保护人的能动性为设计初衷。正因如此,联合国教科文组织敦促相关组织在制定法规、教师培训和课程时,要保持谨慎,保护我们的学习者与教育系统。正如我 们在《2023 年 全 球 教 育 监 测 报 告》(2023 Global Monitoring Education Report)中所说:在某些情况下,某些技术可以支持某些学习。技术绝不能取代训练有素的人类教师,因为人类教师还肩负着指导学生作为个体和社会成员全面发展的重要使命。为了向所有人释放数字机遇带来的希望,我们必须在包容、公平、高质量和无障碍原则的指导下,以自己的方式引导技术在教育中的应用。

-----联合国教科文组织教育助理总干事

斯特凡尼娅·詹尼尼(Stefania Giannini)

人工智能在学校中的应用须置于监管之下

Ben Williamson

人工智能在教育中的应用为教育工作者和教育系统的领导者提出了一系列重要问题。世界各地的学校需要在明确的教育目标和风险评估的基础上,就如何利用人工智能得到明智的建议和指导。国际机构已经积极行动起来,着力制定与人工智能有关的伦理和监管框架,确保教育受到平等的保护至关重要。

除了监管工具,国家机构和政府官员还应考虑对人工智能在教育中的应用采取新的监督形式。英国数字未来委员会最近提出了一项“教育技术认证计划”,要求公司在进入学校运营之前先要提供关于教育效益和有力保护儿童的明确证据。

随着人工智能的出现,有能力开展独立“算法审计”(评估自动化系统可能造成的危害)的机构可以防止人工智能在没有经过必要审查、尚未制定必要规则的情况下进入学校。要落实此类保护措施,需要政府部门表明政治意愿,还需要有影响力的国际组织施加外部压力。面对人工智能不受约束的迅速扩张,独立评估和认证可能是保护学校不至沦为技术实验室的最佳办法。

非洲成为教育技术发展的沃土

François Hume-Ferkatadji

与2019新冠肺炎大流行有关的卫生危机加速了非洲大陆采用新教育技术的速度,这为创新解决方案开辟了新的可能性,但也面临着数字接入不平等问题。

在科特迪瓦,半数以上的人口不满18岁,师资短缺问题十分严重,教学质量也往往不尽如人意。为填补职位空缺,许多年轻教师没有接受过任何培训就被推上了讲台。对教师的培训不足是非洲大陆许多地区普遍面临的难题。联合国教科文组织《2023年全球教育监测报告》(Global Education Monitoring Report)指出,撒哈拉以南非洲只有64%的小学教师和50%的中学教师接受过最基本的培训。鉴于此,使用人工智能可以有效地帮助教师针对学生的需求,找到适合的教学解决方案,并构建相应的课程。目前,已有至少1500名塞拉利昂教师注册使用了这一人工智能程序。此外还出现了为学生提供服务的创新公司。例如,肯尼亚的“Eneza教育”平台专门从事为中小学生开办课业辅导,其可以通过手机访问。这些新型服务可以惠及上网机会有限的偏远地区的居民。高等教育也在逐渐向着数字技术靠拢。

“我认为人工智能是一种补充工具,而且是一种非常强大的工具。”——采访萨尔·可汗 (Sal Khan)Anuliina Savolainen

从2023年3月开始,提供免费在线教育课程的非营利组织可汗学院试点采用名为Khanmigo的人工智能助教。可汗学院的创始人萨尔·可汗坚信,在适当的监督下,这个工具可以帮助学生巩固学习成果,同时可以提高学生的自信心。

能够向Khanmigo即时提问,这让学生们非常高兴。我们都曾经有过想不起来某事,也不好意思去问别人的经历——点播视频或是请教人工智能助教可以缓解我们的紧张感。学生在课堂上不敢问的问题非常多,这让教师都感到惊讶。教师们表示,拿到关于这些问题的反馈报告很有帮助,这样他们就可以确保深入讲解相关概念。Khanmigo的制订课程计划和布置作业等功能也让教师们大为赞赏。教师和学生欣赏的Khanmigo的另一项功能是,学生可以同历史人物或文学作品中的人物进行模拟对话。与人工智能展开辩论,让孩子们可以先在安全的环境中略微调整自己的论点,然后再返回课堂,进行实际讨论。

在中国,利用在线工具提升偏远地区的教育水平

苏鹏

一些企业发起了借助数字技术来改善农村教育状况的公益举措。中国腾讯公司创办的数字支教项目就是其中之一。目前,这个项目已经招募了1万余人,为1000多所乡村学校提供了“线上支教”。在中国,许多城市居民都热切地希望参与支教工作,这与农村地区的师资匮乏形成了一定的对照。但由于路途遥远或是时间冲突,人们无法到现场授课。数字支教项目就解决了这个实际问题。项目主要在中国高校招募大学生,并延请经验丰富的志愿者。这些人在经过培训和评估之后构成了项目的志愿者基本队伍。项目还开通了一个数字平台,具备志愿者招募、课程规划、教学和行政安排等多项功能,可以为数千所乡村学校同时提供优质数字课程。北京师范大学教育技术学院教授冯晓英提供的研究数据显示,孩子们的学科知识和高阶思维能力有了显著提升。

教育信息化可以在中国乡村地区促进教育的公平与公正,但使用数字技术也给乡村教师带来了各种各样的挑战。冯晓英认为:“中国乡村地区的数字基础设施长期以来没有得到充分利用。”她提到,许多乡村教师把电子屏幕仅仅作为幻灯机使用。政府和企业正在共同努力解决这个问题。例如,中国线上教育企业洋葱学园开发了“智能助教解决方案”,探索“人机共教、人机共育”模式,旨在丰富教学内容,帮助乡村教师提升能力。另一个例子是,截至2022年10月,云南省昆明市五华区基础教育发展研究院已将超过50万份教学案例和教师培训资源上传至人工智能平台,供全区学校共享 。

冯晓英教授认为,还可以采用“双师课堂”模式来解决这些挑战:在数字支教项目中,线上教师与本地教师合作教学,相互配合。这种模式让本地教师有机会提升技术素养,并与线上教师一起探索新的教学和研究模式。此外,在人工智能的协助下,项目工作人员可以记录关键短语,借此分析课堂上的互动情况和演示效果,并方便后续的绩效评估。冯晓英解释说:“我们现在更加重视‘数字智能’。以往,在科技飞速发展的情况下,我们需要请专家来评估课堂表现和学生的学习状况。”但如今,先进的系统足以协助完成这些工作,“有了大数据和人工智能的协助,数字技术不仅改变了教学模式,也重塑了教育治理理念。”

“教师的工作可能会改变,但我们永远需要教师。”——采访斯图尔特·J. 拉塞尔

Anuliina Savolainen

教师的工作会发生变化,但人们仍然需要教师。当前的挑战之一是让人工智能辅导系统了解教学的特性:人工智能的任务不是保持一贯正确,也不是提供所有的答案,而是必须帮助学生自己找出答案。有人演示过用培养教师的方法来训练通用语言模型,让人印象深刻。

每名学生与人工智能系统的互动情况如何?学生是否得到了所需的帮助?他们有哪些不明白的地方?应该采用哪种合理的学习方法?要了解这些,都需要人类的介入。学生还必须学会在社会环境中团结协作并发挥作用,他们为此仍需要成人的指导。可以采用这样的模式:一名教师带8至10名学生,用大量时间单独辅导,教师有点像是知识向导。这样一来,学生们实际面对的教师更多了,而非减少了。

在传统教育系统中,各年级都有成绩不佳的学生。有些孩子能力超群,学校会让他们感到枯燥无聊;另一些孩子在课上听不懂,很快就丧失了学习的动力。可怕的是,有些孩子顺利完成了学校教育,但依然是文盲。这显然是由于我们的教育系统没有关注每名学生的具体表现。此外,教育系统没有真正考虑到学习方式的多样性,出色的人工智能教学系统可以快速适应每名学习者的具体需求,但我们还没有做到这一点。

爱沙尼亚——转向发展数字技术的先行者

Marielle Vitureau

爱沙尼亚于1997年开始实施“虎跃”计划——为其国内中小学配备电子计算机的政府计划。“虎跃”计划还改变了爱沙尼亚人的思维模式,其影响远远超出了教育领域。1999年启用的“X-Road”(爱沙尼亚电子政务系统的核心骨干技术)平台可以在线提供多项国家和市政服务。从2024学年开始实施的学校课程将更加重视信息技术技能。事实上,爱沙尼亚对于引进下一代技术充满信心。下一次革命将是适应学生个人能力水平的数字学校教科书。

阿根廷:用算法解决辍学问题

Natalia Páez

维多利亚·奥坎波中学参加了一项预警系统试点研究,尝试利用人工智能(AI)软件来预防儿童辍学。这项研究始于2022年,由美国廷克基金会提供资金支持。系统由布宜诺斯艾利斯大学应用人工智能实验室设计,如发现辍学风险,就会发出警报,然后采取相应行动,覆盖范围涵盖了门多萨省的所有中学生。

该系统可以为学校提供有关学生情况的准确信息。班主任打开模块,会看到一个“仪表盘”,显示班级计划和学生名单,每个名字旁边都有一个辍学风险指示灯。这种算法要测算4个变量,即学业成绩、缺勤情况、家庭文化程度以及年龄与年级差距。通过“保护性学校教育系统”,我们能够针对每名学生的具体情况,设计出适应他们的相应课程。更重要的是,班主任是带着感情投入这项工作的。他们了解建立情感纽带所需的必要信息,这对于处理当前情况至关重要。如果学生出了问题,班主任可以知道原因是否出在他们没有得到应有的支持,是否需要做些什么来帮助学生的家人,学生是否在某些科目上遇到困难。



编辑:徐航    校对:罗添    预审:施羽晗    终审:聂竹明

相关文章: