序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的人工智能時(shí)代的課堂教學(xué)研究樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

隨著數(shù)據(jù)、算力和算法的不斷積累和進(jìn)步，以此為基礎(chǔ)的人工智能終于踏上了《奇點(diǎn)臨近》的加速進(jìn)程，其重要意義之一便在于它有可能回應(yīng)“喬布斯之問(wèn)”，給教育帶來(lái)廣泛而深刻的影響。就教學(xué)領(lǐng)域而言，它必將在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程和教學(xué)組織形式等方面形成相應(yīng)的改變。

1人工智能時(shí)代教學(xué)要促進(jìn)學(xué)生個(gè)性和潛能發(fā)展

在對(duì)人工智能當(dāng)前及未來(lái)的描述中，人們總含有一絲揮之不去的隱憂。例如，它的計(jì)算速度比人快，它的反應(yīng)比人準(zhǔn)確，它控制的機(jī)器也比人力量大。如果人工智能在各方面都超越了人類，那人類還有什么存在價(jià)值？人類是否會(huì)被取代？我們?cè)撛趺崔k？在現(xiàn)有所及的研究中，人們終于發(fā)現(xiàn)人工智能也有不如我們的地方，那就是人類的想象力、創(chuàng)造力和蘊(yùn)含有情感、態(tài)度的價(jià)值觀。想象力也被稱為虛構(gòu)能力，它仿佛是屬于神的能力，赫拉利認(rèn)為正是擁有它，人類才從智人發(fā)展到神人。[1]創(chuàng)造力的本質(zhì)是從無(wú)到有，它并不能依靠純粹的邏輯理性，而更多地注重非邏輯理性，即邏輯思維的中斷與跳躍。人工智能植根于相關(guān)數(shù)據(jù)、算力和算法的動(dòng)態(tài)組合，它嚴(yán)格遵循的是邏輯理性，始終是從現(xiàn)實(shí)到現(xiàn)實(shí)，中間不能出現(xiàn)任何缺省環(huán)節(jié)；而人類恰恰擁有立足現(xiàn)實(shí)但又超越現(xiàn)實(shí)的潛能，其主要表現(xiàn)便是想象力、創(chuàng)造力和價(jià)值觀。這是人類與人工智能的區(qū)別，也是人類未來(lái)的根本優(yōu)勢(shì)。所以，從解決人類隱憂的根本之道考慮，我們對(duì)學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)立足于發(fā)展個(gè)性，激發(fā)潛能，這是與工業(yè)時(shí)代主張同質(zhì)化、整齊化和強(qiáng)調(diào)現(xiàn)實(shí)知識(shí)技能重現(xiàn)為教學(xué)目標(biāo)的最大不同。人工智能時(shí)代迫使我們對(duì)教學(xué)目標(biāo)提出了新要求，也提供了實(shí)現(xiàn)的可能性。利用人工智能的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，教師不僅能對(duì)學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)水平、認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格有充分了解，還可以運(yùn)用數(shù)據(jù)建模技術(shù)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源、教學(xué)行為等變量之間的相關(guān)關(guān)系，預(yù)測(cè)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)趨勢(shì)及各項(xiàng)潛能可能達(dá)到的水平，從而將教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)地定位在他們的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。值得注意的是，我們并不能忽視教師在確定和實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)過(guò)程中的重要作用。人工智能總是經(jīng)由現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)和邏輯理性作出分析和判斷，但人的個(gè)性和潛能很多是非理性的，并具有超越性。教師可以參考人工智能提供的現(xiàn)實(shí)信息，更要運(yùn)用“人對(duì)人”的整體感悟和期望判斷為教學(xué)提供合理目標(biāo)，體現(xiàn)教師“教”的能動(dòng)性。人的個(gè)性和潛能是超越機(jī)器的，我們不能完全指望由機(jī)器來(lái)確定和實(shí)現(xiàn)關(guān)于人的全部教學(xué)目標(biāo)。

2人工智能助力教學(xué)的基本過(guò)程

人工智能助力教學(xué)的基本過(guò)程體現(xiàn)了個(gè)性化定制教學(xué)的思路。學(xué)生個(gè)性既是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)也是教學(xué)的歸宿，正所謂“天命之謂性，率性之謂道，修道之謂教”。教學(xué)既是率性而為，又回歸人的本性。人工智能基于不同類型的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，可分析、計(jì)算每個(gè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)心理與外在生理、行為表征，刻畫出立體化、可視化的學(xué)習(xí)者肖像，從而為不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)以及教師的教學(xué)提供精準(zhǔn)服務(wù)。首先，在教學(xué)目標(biāo)初步確定后，精選教學(xué)內(nèi)容。教師根據(jù)已有課程的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、其他相關(guān)學(xué)科數(shù)據(jù)、與真實(shí)情境的聯(lián)系數(shù)據(jù)、該課程前沿信息、多年來(lái)積累的同階學(xué)生學(xué)習(xí)重難點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用知識(shí)計(jì)算引擎技術(shù)，從大量無(wú)序信息中篩選出真正有利于學(xué)生個(gè)性和潛能發(fā)展的知識(shí)，排除無(wú)關(guān)信息的干擾。利用知識(shí)表征分層提取技術(shù)，尋找知識(shí)之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)以及它們與人發(fā)展之間的特定關(guān)系，確定教學(xué)內(nèi)容的層級(jí)和次序，明確每次教學(xué)的重難點(diǎn)。教師在確定全班教學(xué)內(nèi)容的大致范圍和主要內(nèi)容后，再根據(jù)每位學(xué)習(xí)者以往學(xué)習(xí)內(nèi)容和表現(xiàn)水平數(shù)據(jù)，精確定制各人的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以適合不同學(xué)生的發(fā)展需要。其次，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)路徑和教學(xué)情境。人工智能的不斷發(fā)展，逐步會(huì)出現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的情形。人工智能可以從學(xué)生使用的移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)、已有學(xué)習(xí)成果、他人對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)等處獲得信息，進(jìn)而分析了解每一位學(xué)生的認(rèn)知水平、偏好、思維方式、學(xué)習(xí)習(xí)慣和元認(rèn)知能力，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容以及一定的學(xué)習(xí)理論模型，設(shè)計(jì)出適合每一位學(xué)習(xí)者的具體學(xué)習(xí)路徑，包括學(xué)習(xí)內(nèi)容的數(shù)量、難易程度、呈現(xiàn)方式、預(yù)計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)間和評(píng)價(jià)方式等。再次，教學(xué)過(guò)程中的反饋與調(diào)整。人工智能可以隨時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，使得學(xué)習(xí)不斷得到強(qiáng)化和調(diào)整。它就像一位不知疲倦的智能教師，隨時(shí)給學(xué)生以指導(dǎo)。通過(guò)捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的生理表征，了解他們學(xué)力有余或?qū)W力不足、學(xué)習(xí)興奮或?qū)W習(xí)沮喪、精力充沛或疲勞困倦，教師可以及時(shí)調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，改變教學(xué)內(nèi)容，制訂新的學(xué)習(xí)路徑和情境。這是以往教師單憑自己的人力無(wú)法做到的，這也是教學(xué)能真正成為促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的根本保障。最后，保存教學(xué)數(shù)據(jù)。整個(gè)教學(xué)過(guò)程都將被完整記錄，并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。其主要內(nèi)容包括教師對(duì)每一位學(xué)生的指導(dǎo)、人工智能的分析判斷數(shù)據(jù)、每一個(gè)學(xué)生教學(xué)預(yù)期與實(shí)際達(dá)成效果的數(shù)據(jù)、學(xué)生個(gè)體與群體的差異數(shù)據(jù)等。在后續(xù)的教學(xué)中，這些數(shù)據(jù)將整合進(jìn)學(xué)生個(gè)體和群體的教學(xué)設(shè)計(jì)理論模型中，實(shí)際參與到教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)評(píng)價(jià)等的規(guī)劃中，為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供決策依據(jù)和參考。人工智能助力教學(xué)是一個(gè)連續(xù)循環(huán)、持續(xù)改進(jìn)、不斷生成的過(guò)程，同時(shí)也是學(xué)生個(gè)體和群體教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)逐漸積累和豐富完善的過(guò)程。

3班級(jí)授課制在一定時(shí)期內(nèi)還將長(zhǎng)期存在

人工智能時(shí)代為個(gè)性化定制教學(xué)提供了必要條件。它不但能隨時(shí)識(shí)別、了解學(xué)生的“材”，而且還能提出系統(tǒng)的適應(yīng)個(gè)人學(xué)習(xí)的“教”的支撐，這對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)以同質(zhì)化教學(xué)為主的班級(jí)授課制帶來(lái)挑戰(zhàn)。但我們?cè)谝欢〞r(shí)期內(nèi)并不能簡(jiǎn)單廢除班級(jí)授課制。早在公元1世紀(jì)上半葉，教育學(xué)家昆體良不僅從理論上論證了班級(jí)授課制的優(yōu)越性，他自己還嘗試實(shí)踐過(guò)這種模式。中世紀(jì)后期，烏克蘭兄弟會(huì)學(xué)校和其他一些學(xué)校出現(xiàn)了班級(jí)授課制萌芽，并積累了一定的教學(xué)組織經(jīng)驗(yàn)，夸美紐斯以此為基礎(chǔ)，在《大教學(xué)論》中正式完成了對(duì)班級(jí)授課制的理論建構(gòu)。班級(jí)授課制適應(yīng)了近代工業(yè)革命對(duì)大量人才的需求，促進(jìn)了當(dāng)時(shí)社會(huì)的發(fā)展，因而是教育史上的一大進(jìn)步。直到今天，雖然社會(huì)背景已發(fā)生了深刻變化，新的教學(xué)組織形式如走班制、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合教學(xué)、在家上學(xué)等不斷涌現(xiàn)，但班級(jí)授課制仍是世界教育的主流。它具有兩個(gè)較為突出的優(yōu)點(diǎn)。第一，教學(xué)效率高。班級(jí)授課制中學(xué)生按年齡或知識(shí)程度編班分級(jí)，極大地提高了教師的利用率，實(shí)現(xiàn)了在固定時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)大量學(xué)生的目的。人工智能時(shí)代的教育相比以往規(guī)模更大，即便有技術(shù)的支持，在保證一定質(zhì)量的前提下追求效率仍是必不可少的價(jià)值取向，這恰恰是班級(jí)授課制的優(yōu)勢(shì)。第二，有利于學(xué)生的社會(huì)性學(xué)習(xí)。主要在兩個(gè)層面上進(jìn)行：一是在互動(dòng)層面上，不同學(xué)習(xí)者之間的互動(dòng)以及與比他們知識(shí)更豐富的人之間的互動(dòng)，互動(dòng)可以促進(jìn)學(xué)習(xí)；二是在共同體層面上，班級(jí)成員可以通過(guò)互動(dòng)達(dá)成一個(gè)學(xué)習(xí)共同體，進(jìn)而獲得歸屬感和榮譽(yù)感，增加學(xué)習(xí)動(dòng)力，個(gè)別教學(xué)顯然缺乏這種機(jī)制。班級(jí)授課制并不與個(gè)性化定制教學(xué)沖突。有學(xué)者甚至認(rèn)為在班級(jí)授課制中還能更好地實(shí)行個(gè)性化教學(xué)，“在班級(jí)全員學(xué)習(xí)同一課題的場(chǎng)合，反而可以說(shuō)，兒童各自形成自身個(gè)性的學(xué)習(xí)活動(dòng)的可能性更大?！盵2]美國(guó)學(xué)者卡羅爾也肯定過(guò)這種思路的可行性：“個(gè)性化教育是在學(xué)習(xí)者個(gè)性特征與學(xué)習(xí)環(huán)境之間努力達(dá)到的一種平衡，也就是說(shuō)，它是學(xué)習(xí)者個(gè)性特征與所學(xué)知識(shí)、概念、行為方式、學(xué)習(xí)環(huán)境、激勵(lì)系統(tǒng)及習(xí)得性技能之間的一種合理匹配，而且是一種連續(xù)的過(guò)程?！盵3]這種思路實(shí)則是對(duì)傳統(tǒng)班級(jí)授課制的改良，它是在現(xiàn)代技術(shù)的幫助下，結(jié)合心理學(xué)、腦科學(xué)以及其他學(xué)科對(duì)學(xué)生的研究成果，針對(duì)學(xué)生自身特點(diǎn)所采取的一種更為適宜的集體教學(xué)組織形式。

參考文獻(xiàn)

[1](以色列)尤瓦爾·赫拉利.人類簡(jiǎn)史[M].北京:中信出版社,2014:12.

[2](日)佐藤正夫,著.鐘啟泉,譯.教學(xué)原理[M].北京:教育科學(xué)出版社,2001:8.

作者:鐘海燕 單位:湖南師范大學(xué)附屬濱江學(xué)校