近年來，人工智能在圖像識(shí)別、語音識(shí)別、機(jī)器翻譯、人機(jī)交互、無人駕駛等諸多行業(yè)取得了突破性進(jìn)展，并加速?zèng)_擊著社會(huì)、生產(chǎn)、生活等各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)人工智能與教育相遇，會(huì)出現(xiàn)什么樣的場景?在剛剛結(jié)束的國際人工智能與教育大會(huì)上，教育部部長陳寶生以題為《中國的人工智能教育》的主旨報(bào)告對(duì)此進(jìn)行了展望。他指出人工智能是實(shí)現(xiàn)教育生態(tài)重構(gòu)的有效手段，人工智能技術(shù)的應(yīng)用將徹底改變教育的時(shí)空?qǐng)鼍昂凸┙o水平，并進(jìn)而構(gòu)建出一種新的靈活、開放、終身的個(gè)性化教育生態(tài)體系。
如果把教育比作一個(gè)系統(tǒng)，人工智能就是一種“外來物種”。當(dāng)前的教育系統(tǒng)從目標(biāo)到內(nèi)容、從制度到流程都帶有較強(qiáng)的固定性，其中的要素相對(duì)單一。知識(shí)被認(rèn)為是有關(guān)世界的事實(shí)和如何解決問題的程序的集合，學(xué)校教育的目標(biāo)就是將這些事實(shí)和程序弄進(jìn)學(xué)生的頭腦，教師對(duì)這些事實(shí)和程序“聞道在先”，他們的職責(zé)就是將知識(shí)傳輸給學(xué)生，而確定學(xué)校教育成功與否的方式就是檢查學(xué)生獲得了多少事實(shí)和程序，這樣的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成單一、缺乏緩沖、容易崩潰。作為“外來物種”的人工智能需要發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)將單一的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樨S富的生態(tài)系統(tǒng)，增加系統(tǒng)的構(gòu)成要素，增強(qiáng)系統(tǒng)的緩沖性，提升系統(tǒng)的抗崩潰性。
新一代人工智能正在全球范圍內(nèi)蓬勃興起、加速發(fā)展，呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同等特征，教育正在從封閉走向開放，在開放中進(jìn)一步打破了權(quán)威對(duì)知識(shí)的壟斷，加速了教育的自我進(jìn)化與知識(shí)的老化，并在加速形成迅速膨脹的全球性知識(shí)庫，作為教育核心的學(xué)習(xí)這一要素正在被深度改變。同時(shí)人工智能已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中展現(xiàn)了遠(yuǎn)超人類的能力，學(xué)校教育沒有必要在人工智能擅長的領(lǐng)域與之一較長短，在目標(biāo)設(shè)定上要重視人工智能無法替代的只有人類才具有的能力的培養(yǎng)，比如批判性思維、想象能力、創(chuàng)造能力、同理心、好奇心等。人工智能賦能教育首先要解決目標(biāo)的問題，要為目標(biāo)升級(jí)注入新動(dòng)能。
人工智能技術(shù)已經(jīng)改變了人類活動(dòng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)，技術(shù)改變了學(xué)習(xí)資源的分布形態(tài)，改變了參與者之間的教育關(guān)系。在此情況下，人工智能要實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過多種渠道接入學(xué)習(xí)，獲取知識(shí)不再局限于學(xué)校教育內(nèi)部，更不能局限于課堂。首先利用輔助學(xué)習(xí)智能機(jī)器可以還原知識(shí)產(chǎn)生的過程，突破學(xué)科的界限、書本的界限、時(shí)空的界限，其次利用可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)等將現(xiàn)實(shí)的物理場域與虛擬場域相結(jié)合突破教室、學(xué)校的界限，通過在學(xué)校物理空間之外營造虛擬空間與交互空間，實(shí)現(xiàn)了涵括學(xué)生完整學(xué)習(xí)圈的學(xué)校教育場域重構(gòu)。
實(shí)踐已經(jīng)證明，凡是可以明確地用規(guī)則進(jìn)行描述的領(lǐng)域，無論多么復(fù)雜，人工智能機(jī)器人都將遠(yuǎn)超人類。在傳統(tǒng)教育生態(tài)中，學(xué)生承擔(dān)著所有的受教育任務(wù)，既要記憶、理解，又要應(yīng)用、分析，還要評(píng)價(jià)、創(chuàng)造，大量確定的、重復(fù)的、機(jī)械的任務(wù)需要學(xué)生反復(fù)操練。當(dāng)人工智能進(jìn)入教育后，它可以幫助學(xué)生處理規(guī)則確定性、動(dòng)作機(jī)械性、過程重復(fù)性的教育任務(wù)，讓學(xué)生有更多的時(shí)間和精力去處理富有情感性和創(chuàng)造性的活動(dòng)。如此一來，人工智能提供了行為主體的智能代理功能，改變了教育任務(wù)的分配，并使得學(xué)習(xí)不僅發(fā)生在學(xué)生頭腦中，還發(fā)生在人與智能工具的交互過程中。
人工智能加教育大數(shù)據(jù)，一方面讓教師備課更具有針對(duì)性，上課更具有時(shí)效性，另一方面還能替代教師閱卷等繁重勞動(dòng)，釋放教師的時(shí)間與活力專注于教學(xué)改進(jìn)。人工智能賦能學(xué)習(xí)可以拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)空，讓學(xué)習(xí)可以無處不在、無時(shí)不在。高仿真技術(shù)可以使學(xué)生難理解的概念可視化，難表征的過程具象化，提高了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和可遷移性。各種智能學(xué)伴技術(shù)可以為學(xué)生打通鏈接海量有關(guān)信息源的通道，使得海量資源隨時(shí)可得，把真實(shí)問題、真實(shí)數(shù)據(jù)帶入學(xué)生視野。虛擬技術(shù)可把教師、學(xué)生、家長、專家等不同的興趣共同體與學(xué)校連接在一起，促進(jìn)相互間的互動(dòng)和學(xué)習(xí)，并提供促進(jìn)學(xué)習(xí)的工具和支架，幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的表征、組織、建構(gòu)、分享、管理、表達(dá)、反思等，提升其學(xué)習(xí)能力。此外，人工智能的圖像識(shí)別、語音識(shí)別、表情識(shí)別技術(shù)能夠全方位記錄、加工、分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，使得學(xué)生可以獲得來自工具、教師和同伴的即時(shí)反饋，反思自己的學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的元認(rèn)知能力。
(作者系北京教科院課程教材中心副主任、研究員)