深度 | 生成式人工智能的教育應景

葉老師YP 2024-08-27 發(fā)布于湖北

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作者 | 務川仡佬族苗族自治縣教體局信息化中心高方銀

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人工智能的教育政策理解

《中共中央國務院關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》（2018.1）：“教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學?！?strong>《教育部等八部門印發(fā)<新時代基礎教育強師計劃>的通知》（2022.4）：“深入實施人工智能助推教師隊伍建設試點行動，探索人工智能助推教師管理優(yōu)化、教師教育改革、教育教學方法創(chuàng)新、教育精準幫扶的新路徑和新模式，總結(jié)試點經(jīng)驗，提煉創(chuàng)新模式，逐步在全國推廣使用，進一步挖掘和發(fā)揮教師在人工智能與教育融合中的作用?！?strong>《教育部辦公廳關于印發(fā)《基礎教育課程教學改革深化行動方案》的通知》（2023.5）：“積極推進人工智能、大數(shù)據(jù)、第五代移動通信技術（5G）等新技術與教師隊伍建設的融合，加快形成新技術助推教師隊伍建設的新路徑和新模式?！?o:p>

02

生成式人工智能概念詮釋

基于特定算法、算力、數(shù)據(jù)、模型和規(guī)則，能夠根據(jù)用戶需求和輸入的相關資料，依托事先訓練好的多模態(tài)基礎大模型，生成具有一定邏輯性和連貫性的文字、圖片、音頻、視頻、代碼等內(nèi)容的一種新技術。與傳統(tǒng)人工智能不同，生成式人工智能不僅能夠?qū)斎霐?shù)據(jù)進行處理，更能學習和模擬事物內(nèi)在規(guī)律，自主創(chuàng)造出新的內(nèi)容。在教育領域，生成式人工智能還能夠助教（資源開發(fā)、因材施教、虛擬教師……）、助學（學情定位、路徑個性化、內(nèi)容多樣化……）、助評（學情診斷、作業(yè)評改、數(shù)字畫像……）、助管（精準監(jiān)測、精確決策、精細管理……）。“生成式人工智能”屬于人工智能分支，2023年度入選“十大科技名詞”。

03

生成式人工智能工具推介

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生成式人工智能教育實現(xiàn)

（一）個性化助學

學習者的創(chuàng)新能力，需要個性化培養(yǎng)和支持。為了實現(xiàn)教育的個性化，需要對每個學習者的學習行為、結(jié)果進行分析，然后根據(jù)學習者的個性化特征建立數(shù)字畫像，進而從已有的資源庫中提取符合學習者風格、能力結(jié)構(gòu)、學習場景、學習策略的個性化學習內(nèi)容，再行提供個性化干預，繼而實現(xiàn)學習者與學習資源的雙向匹配和滿足個性化學習需求。

1.作業(yè)批改。實現(xiàn)包括中英文作文在內(nèi)的、主觀性的智能化作業(yè)批改，確保作業(yè)批改的客觀性、一致性和時效性。

2.學習問題。根據(jù)教師上傳教學設計（或課文素材）生成學習問題，再經(jīng)教師甑選后提供給學習者思辨；實時回答學習者的問題，提供個性化的學習建議和即時反饋；亦可是根據(jù)教師提出的學習問題，生成個性化解答思路和參考性答案，更好激發(fā)學習者的批判性和創(chuàng)造性思維。

3.一問一答。能夠逐步分析和講解學習問題，與學習者進行“一對一”對話，為學習者提供“一對一”指導，滿足學習者的個性化學習需求。

4.推送資源。通過作業(yè)批改、錯題分析等，不僅讓學習者適時了解學習弱點，還能基于分析結(jié)果為學習者智能配題和個性化、拓展性推送資源。

5.定制學法。通過分析學習成績、習慣和偏好，為每個學習者提供定制化的學習路徑和方法，確保學習者有序、節(jié)奏和有基礎的學習。

（二）智能化助教

個性化學習路徑定制、智能化輔導系統(tǒng)應用，人工智能技術極大地提升了教學效率和學習體驗，也讓教師能夠更專注于創(chuàng)造性教學和有更多時間關照學習者的個體差異。

1.教學資源。協(xié)助教師尋找和生成如文本、圖片、聲音、視頻、代碼等教學資源，既節(jié)省時間，更為重要的避免版權(quán)和資源適配性問題。

2.教學設計。根據(jù)教師提供的教具、教情、學情和教學內(nèi)容，生成特定主題的教學設計（包括：教學目標、教學重難點、教學準備、教學過程、教學反思等必要環(huán)節(jié)），再經(jīng)教師修改即可用于教學。

3.教學課件。根據(jù)教師提供的教學主題、目標要求及相關素材，生成教學PPT課件（包括：封面、目錄、正文、基色、版式、層級、小標題等基本規(guī)范），再經(jīng)教師修改即可用于教學。

4.教學問題。幫助教師實施學情調(diào)查，掌握學習者的學習起點、興趣點，生成學情“診斷報告單”，更好實現(xiàn)“以學定教”；根據(jù)教師上傳教學設計或文本素材，并根據(jù)教師提問要求（包括：知識、能力、情感和核心素養(yǎng)等）生成教學問題，以便教師精準提問。

5.掌握學情。基于數(shù)字畫像的技術加持，實現(xiàn)學習數(shù)據(jù)的全過程、伴隨式采集，再通過數(shù)據(jù)挖掘、深度分析、特征抽取以及標簽化等，抽象概括出學習者的信息全貌和建立信息圖，進而幫助教師高效“讀懂”每一個學習者，亦或便捷推送師生關聯(lián)性學習資源。

6.教育科研。基于問題方向的課題名稱生成；基于項目名稱的研究報告生成（包括：研究問題、研究方案、參考文獻等）以及教研論文觀點的生成，助力教師更多興致從事研究和更加輕松參與研究。

（三）多元化助評

基于師生教與學的行為、情感、思維等多模態(tài)與伴隨式數(shù)據(jù)采集，提供多維度、多視角的教育評價，讓教育評價從“經(jīng)驗化”走向“科學化”、“固化”走向“增值”、“基于結(jié)果”走向“基于過程”、“單一學科知識”走向“全面綜合性育人”，使教育評價更加客觀、公正和高效。

1.多維性增強。如針對作文的評價，除了能給出分數(shù)，還可以綜合考量學習者的創(chuàng)造力、寫作能力和問題解決能力等多個維度。

2.即時性提升。如借助實時評價功能和生成的評價數(shù)據(jù)，適時調(diào)整教學進度、調(diào)適教學方法、增減學習任務和分層給予指導。

3.過程性完整。如針對學習者的課程表現(xiàn)、課堂參與、努力程度以及個性特征等數(shù)據(jù)采集，為教師提供有關學習者的學習進展、問題解決和學習偏好的洞察，預測學習者的考試成績及發(fā)展?jié)摿?，?jù)此提供學習預警、調(diào)整策略和適時干預。

4.效能性優(yōu)化。如針對作業(yè)、考試的智能化閱評，減輕教師的工作量；又如針對客觀、主觀試題尤其是中英文作文，生成評價結(jié)論和修改建議；再如根據(jù)生成的評價數(shù)據(jù)，精準研判學生的知識掌握和教師的教學績效，讓教師有更多時間、更加專注和更加精準于教學研究，也讓學校更加精準、更加公正和更加公平的給予教育評價。

（四）科學化助管

1.智慧決策。如在選拔管理干部的過程中，可以綜合分析候選人的業(yè)績數(shù)據(jù)，為管理者提供決策支持和形成智慧決策。

2.智能評課。如利用大數(shù)據(jù)技術、智課系統(tǒng)對課堂實錄進行多角度觀察與分析，實現(xiàn)自評和提供他評；又如教研員可利用“技術”實現(xiàn)自動化評課、管理者可利用技術實現(xiàn)自動化巡課。

3.優(yōu)化事務。如生成規(guī)章制度、活動方案和工作計劃，快速完成文書任務，高效完成日常事務。

4.隱性管理。如分析食堂消費數(shù)據(jù)，自動、隱蔽識別出貧困生并為其飯卡自動充值，巧妙保護貧困生的自尊心。

5.適時提醒。如適時提醒學習者課堂專注情況、作業(yè)截止時間等，協(xié)助教師管理課堂；又如適時提醒相關人員安排課程表、工作出勤狀況等，協(xié)助校長管理學校；再如適時通知家庭成員學習者的作業(yè)完成、作業(yè)質(zhì)量等，協(xié)助家長管理孩子。

（五）公平化資源

提供“千人千面”的課程資源、“引導性”的學習過程、“自適應”的學習評估和基于“長時段”數(shù)據(jù)的精準決策。不僅讓學習者便捷、個性化的獲取優(yōu)質(zhì)教育資源，還能根據(jù)學習者的學習需求與能力基礎，提供定制化的教學方案和最優(yōu)化的資源供給，確保每個學習者都能獲得適合自己的教育機會、獲得適時的學習指導、共享優(yōu)質(zhì)的學習資源，進而推動區(qū)域性教育公平、優(yōu)質(zhì)均衡和高質(zhì)量發(fā)展。

04

生成式人工智能教育愿景

扮演私人導師以“授人以漁式”方法促進學生個性化學習，作為智能學伴以“蘇格拉底式”對話支持學生深層次知識建構(gòu)，成為貼身助教以“千人千面式”資源保障教師差異化教學。有條件、恰當使用生成式人工智能，培養(yǎng)適應和引領人機協(xié)同時代的人才，已成為教育新質(zhì)共識。

（一）重建人機關聯(lián)

生成式人工智能，既是信息的篩選者和搬運工，也是事件的分析師、生成者和創(chuàng)新者。人類可通過編程等方式，對機器進行有目的、有計劃的引導與改變（投喂），讓機器接受教育，讓其正向助推人的成長與發(fā)展。讓人機關系從“此消彼長”到“雙向增益”、“單向發(fā)展”到“雙向進化”和“單向迭代”到“雙向超越”的共生格局。

（二）重置師生角色

從“蒸汽→電氣→信息→智能”的迭代升級，教師作為一個“不會被技術完全取代”的職業(yè)群體，但這并不代表教師個體可以“躺平”，更不能視而不見甚至心存拒抗。教師要時刻準備重置角色、調(diào)整定位、轉(zhuǎn)變思維，學會與人工智能協(xié)同共教、共研、共學，做善用人工智能的智慧型教師。如果說“筆”延伸了手、“電話”延伸了耳朵，“數(shù)智”則在復制人的大腦；設置如虛擬教師、虛擬教研員、虛擬學伴等的教學智能體，有助于提升主題式、項目化及跨學科學習的沉浸感。教師要經(jīng)歷“愿用、能用、善用、樂用”的迭代提升，要建構(gòu)“教育者+學習者+智能體”的三位一體、三元互動式課堂和協(xié)同育人。

（三）重塑價值追求

生成式人工智能具有對文本、圖像、音頻、視頻等多模態(tài)數(shù)據(jù)的理解能力，能夠?qū)崿F(xiàn)跨模態(tài)的語義解析與轉(zhuǎn)換，繼而生成多模態(tài)數(shù)字資源，助力師生成為數(shù)字資源的創(chuàng)作者。以星火大模型、文心一言、豆包等為代表的生成式人工智能，正推動著教育數(shù)字轉(zhuǎn)型和教育創(chuàng)新發(fā)展。教師不僅要做智能技術的使用者和創(chuàng)造者，還要借助人工智能持續(xù)探索教育的新可能，做教育變革的創(chuàng)新者與主人翁。

（四）重構(gòu)教育新質(zhì)

人工智能時代師生的教與學“能力”可劃分：一種是在沒有人工智能加持，憑借個人在傳統(tǒng)的認知、技能以及獨立思考等方面所展現(xiàn)的能力；另一種則是在人工智能加持下，強調(diào)人與人工智能的協(xié)同，利用人工智能優(yōu)勢來提升個人的創(chuàng)新力、判斷力和解決問題能力，實現(xiàn)更高效的問題解決和決策。兩種能力在人工智能時代共同存在，隨著人工智能技術普及，相信后者將愈發(fā)顯得重要。這就需要我們，從注重培養(yǎng)學習者也包括教師從“沒有人工智能加持下的能力”轉(zhuǎn)向“尋求人工智能加持下的綜合能力”，接受改變、適應改變、主動改變和引導改變，迎接未來社會的發(fā)展需求。

（五）置身教育智能

將生成式人工智能技術應用于教學中，輔助提升教學能力和促進教育變革；整合人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實（VR）和移動學習等新技術，重塑教育體系。利用人工智能個性化地輔助每個學習者，讓他們體驗學習樂趣，享受終身學習的過程和回歸教育本質(zhì)。教會學習者人工智能知識、傳授人工智能技術、協(xié)同人工智能應用和做好智能學習引路人。

（六）正向智能風險

據(jù)悉，2024年2月在廣州生效了一起生成式人工智能服務侵犯他人著作權(quán)案件，也是全球首例。生成式人工智也包括其他人工智能系統(tǒng)，都存在一定的局限性和潛在風險，使用人工智能可能會產(chǎn)生不實信息乃至觸及倫理道德和觸犯法律底線。不將人工智能內(nèi)容作為唯一來源，通過多個智能系統(tǒng)進行交叉驗證，確保信息的真實性和有效性；重視學習者的動態(tài)學習過程和提供學習經(jīng)歷，避免人工智能的認知外包甚至認知取代；把握好數(shù)智技術應用“尺度”，防止教育主體“附庸化”“依賴化”產(chǎn)生，避免“盲信盲從”“盲中出錯”。正確看待數(shù)智技術、守法使用數(shù)智技術和規(guī)范用好數(shù)智技術，切實規(guī)避數(shù)智技術的增負風險。

結(jié)束語！

生成式人工智能具有巨大的教育變革潛力，不僅引發(fā)了人們對教育教學的新認識和新思考，也深刻改變著教育理念、教育內(nèi)容、教育模式，甚至會引發(fā)學校教育形態(tài)的重塑。因此，我們應知道：人工智能不會取代教師，但會取代那些不會使用人工智能的教師！我們應思考：與其擔憂人工智能帶來的諸多問題，不如積極擁抱并掌握人工智能??！

參考文獻：

參考文獻

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作者簡介：高方銀，特級、正高級教師，貴州省高中信息技術高方銀名師工作室主持人，務川仡佬族苗族自治縣教育體育局信息化中心負責人，主要研究方向為中小學信息技術（科技）教育、現(xiàn)代教育技術、信息化教學及中小學教師數(shù)智教育研修。

*本文系貴州省教育科學規(guī)劃—民族地區(qū)基礎學科（領域）質(zhì)量提升專項課題“基于技術賦能的鄉(xiāng)村學校小學科學教育質(zhì)量提升行動研究”（課題編號：MJ22004）研究成果。

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