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人工智能时代的教学模式

 课程教学研究 2024-07-02 发布于浙江

喻国明,李钒,滕文强的论文《AI+教育:人工智能时代的教学模式升维与转型》(宁夏社会科学[J]2024年第2期:191-197)中提出了一个“人工智能时代教学模式”,很有意思。我以为这是一篇值得认真研讨的文献综述性的人工智能教学模式的研究论文。

现摘录如下(蓝色字体的内容是我的读后感悟):

教学模式的“道”是培养学生的人工智能思维,运用人工智能辅助人类、增强人类;教学模式的“法”是人工智能时代教学模式的规则体系,实现基于生成式AI结构化特性加持下的学科知识图谱构建与教学资料重组、基于思维链(CoT)特性的教学内容拆解、基于迁移学习特性的教学情境沉浸;教学模式的“术”是运用人工智能赋能教学全流程;教学模式的“器”是人工智能工具在教学流程中的应用;教学模式的“势”是把握人工智能时代智能化转型浪潮,推动教师、学生和教育技术的自适应与协同发展。

一、道:

教育的重点是培养人工智能思维、创造创新能力、沟通能力、提出问题的能力、人工智能协助学习的能力。

教学模式的“道”是培养学生的人工智能思维,从而运用人工智能辅助人类、增强人类。

教学模式的“道”是人工智能时代的教学模式发展的底层逻辑,即培养学生的人工智能思维。

但是令人遗憾的是,对于是么是学生的人工智能思维,论文没有给出任何的解释。读后产生的一个疑惑是:这里的学生的人工智能思维是“人的人工智能思维”还是“人工智能的思维”?在文献中常见的人工智能思维指的是机器的思维方式,即理性的、逻辑的'基于数据的一种推理的方式。这显然是与人的思维有很大区别的,人的思维追求理性和逻辑,但是却无法排除情境、情绪和情感的影响,所以非理性的、直觉的思维是人的思维中常见的“形式”。

因此就有了一个问题:学生的人工智能思维是学生学习机器的思维方式,还是借助机器思维,支持和发展人的思维?

二、法:

教学模式的“法”是人工智能时代教学模式的规则体系,即在人工智能核心特性加持下的教学资料重组、教学内容的拆解和教学情境的沉浸,以期实现真正意义上的因材施教、循循善诱与身临其境。

(一)因材施教:基于生成式AI结构化特性的学科知识图谱构建与教学资料重组

 可以在在学科知识图谱的基础上确定学习内容的内在线索],进而跟踪学生学习全过程,通过AI 研判学生的学习成效,分辨当前的学习重点与学习难点,适当屏蔽学生已熟练掌握的内容,以动态实时、模块化的方式呈现教学资料,实现“一生一册”的个性化教学资料重组,有效提升学习效率与针对性。

(二)循循善诱:基于思维链(CoT)特性的教学内容拆解

可以发挥生成式AI对教学内容的深度拆解能力,让学生在何时何地都能接受循循善诱般的教学与指引。

面对课堂上的复杂内容,可以通过AI实现对教学内容的拆解,以全天在线的形式讲解教学内容,实现“一生一师”的拆解化教学内容讲解。

(三)身临其境:基于迁移学习特性的教学情境沉浸

生与生成式AI对话的过程便是创设情境的过程。一方面生成式AI 可以通过创设情境的方式将学生引入熟悉的条件和情境之下,进而为学生解决类似问题提供抓手;另一方面学生也可以为生成式AI 设定情境,提升生成式解决问题的能力与效率。

生成式AI强调对话交互的沉浸,通过对话交互实现“一生一境”的情境教学。

这种因人而教,依境而教的方式可以提升个别化、个性化教学的可能性和实施水平,对于学生的发展的积极意义是显而易见的。

但是,如何实现“因情而教”,启发灵感,实现创造地学和教,是基于逻辑数据的“AI辅助老师”难以做到的。

因此,如何实现作为人的教师和AI教师的有效地结合-融合,是人工智能时代教育教学模式创新的重要的课题。

三“术”与“器”:

教育的数字化迭代并不是简单将数字技术、教学模式和教育场景进行横向叠加,而是在人机有效互动的基础上实现教育要素的纵向聚变,实现从“工业化教育”到“智慧型教育”的转变。

(一)教学模式的“术”:AI对教学全流程的赋能

1.课前协同:协同智能连接人类智能与机器智能

协同智能融合教师的创造性思维、学生的个性化思维和智能技术的工具性思维。

2.课中迭代:智能技术促进精准理解和创造性学习

教师可以根据生成式AI提供的个性化学情报告为学生提供定制化的学习资源和精准化的自主探索任务,帮助学生的精准化理解。

学生开始从“认知时代”过渡到“体验时代”,他们不再受时间和地点的限制,通过智能化地生成和创新学习内容,可以探索和体验真实的社会和自然,提升创新性思维和能力,进而完成更高层次的创造性学习活动。

3.课后整合:从平面到立体满足教育双方的多重互动

AI技术以去中心化为底层技术逻辑,在教育信息共享和存储技术方面颠覆传统的中心化架构,进而实现人人平等、永久在线的教育场景。

(二)教学模式的“器”:建立自己的教育小模型与思维链

AI赋能教学模式,通过思维链结构化拆解知识点,让教学和学习更为有效。

AI+教育致力于用AI和师生共同探索创新性的教学模式,对传统线性教育规律及二维认知教育模式进行优化,也推动着新范式的形成、新文化的构建和新型学习型人才培养模式的诞生。

术助力了精准化、个性化、真实化、体验化的教与学,器则为这样的教学模式提供物质的、技术的支撑。所以AI时代的学习会更为“个别化”,能在一定程度上实现真正的“精准教与学”。

但是,我们需要进行的价值选择是:这种提前定位的“精准”真的是合适的、合理的吗?

人类发展史上,有许多大器晚成的“人才”“天才”,这种从未出生就开始的基于AI的精准教与学,会不会对这些“大器晚成”的人是一种不公正、不公平的做法?未来教育的“教育公平和公正应当如何定位?这个教育价值选择的课题恐怕会是AI难以承受之重。

四、势:

教学模式的“势”:人工智能时代智能化转型下“师-生-技”的取代与连接

(一)“师”:时间、空间、关系层的角色变换与组织重构

1.时间层:时间概念的重构,从间歇在线到永续在线

教师角色由人类教师与人工智能教师共同构成,人类教师在学校空间的在线是间歇在线,人工智能教师因为网络支持得以永续在线。

2.空间层:教学空间的重构,教师利用在线平台构建专属小模型

这可以以满足教师和学生的不同需求,以全天候、全场域的形式提供教学支持,让学生以“非在场”的状态进入“学”的情境。

3.关系层:教学关系的重构,从教师到趣师的DAO组织形态

趣缘群体是因相似兴趣而凝结的群体,具备共同的文化内涵,趣缘群体内共享一套文化图式,通过关系认同调动群体成员。

人工智能时代的教学关系不再是传统的教师与学生的关系,而是基于趣缘的趣师关系

(二)“生”:逻辑推演与非理性交织的思维迭代和对话式学习模式进阶

人工智能时代的学生需要学习并充分利用生成式AI的逻辑推演能力,将逻辑推演与自身的非理性思维相融,实现思维迭代。

(三)“技”:从电化到信息化再到智能化的教育基础设施更新

师生关系的变革应当是最根本性的变革。强控制的教育走向弱控制的教育,学习中心的学校基本组织基础是趣缘群体--一种基于学习共同兴趣的新形态的学习共同体

在趣缘学习共同体中,教师要转身趣师--凭借自己的专长和价格魅力,把一帮志同道合的学习聚集成为一个学习共同体。而这个共同体是弱控制的、动态的。这会是一个对教师挑战极大的“新班级形态”。

会不会还有“班主任”可是说不准了。既便有,这个“班主任”也只能凭借“学习兴趣”“共同话题”把学生聚集在一起,一起学习、一起探究、一起分享有兴趣的话题和思想成果。

AI教育在向我们快速地奔来,我们应当做的就是借助想象、灵感、直觉和创造,去创造属于人类的人工智能时代的教育教学新模式。

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