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人工智能背景下的教师智能素养提升探究

2022-11-07曹玉娜

关键词:普及化标准化人工智能

曹玉娜

摘  要:人工智能与教育的深度融合促使教师必须具备一定的智能素养才能应对时代的挑战,从而理性对待并接纳人工智能,有效促进教学模式改革,实现人机协同教学,促进教师专业发展。同时由于人工智能的引入,教师的教学过程发生了巨大变化,因此教师必须重新认识和思考教什么、怎么教、教得怎么样的问题。在此基础上从国家、学校和教师个人层面提出人工智能背景下的教师智能素养提升策略,为人工智能时代教师个人成长和专业发展提供一定的策略建议。

关键词:人工智能;智能素养;教师;标准化;普及化

中图分类号:G715.1        文献标识码:A          文章编号:1671-9255(2022)03-0072-05

随着人工智能与教育的融合日益深入,作为重要教育资源的教师必将面临新的挑战和机遇。2018年,中共中央、国务院印发《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》,明确提出教师要主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学。同年8月,教育部发布了《关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》,并在宁夏和北京外国语大学开展试点工作。2019年5月,联合国教科文组织在北京召开首届人工智能与教育大会,会上形成的成果文件《北京共识》指出“支持将人工智能技能纳入教师信通技术能力框架”“动态审视并界定教师的角色及其所需能力”。2021年9月,教育部启动第二批人工智能助推教师队伍建设试点工作,指出“创新教师培养模式,开展教师智能研修,提升教师智能教育素养”。一系列文件的出台一再表明并强调了教师要主动适应并掌握人工智能相关技术,不断提高自身智能素养,实现人工智能与教育的深度融合,而这也是促进教师个人专业发展的必然要求。对教师自己而言,专业发展贯穿教学生涯始终,没有哪个时代的教师知识库的更新能比得上今天这个时代的节奏和频率,因此,提升教师智能素养促进教师专业发展是个紧迫且永恒的主题。

一、智能素养与教师专业发展

如果说信息素养是信息时代教师必备的素养之一,那么智能素养将是人工智能时代教师的必备

素养。智能素养也称作智能教育素养,是人工智能环境下教师的一种关键素养,目前还未形成统一定义。2018年在《教育部办公厅关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》中首次提出“教师智能教育素养”的概念:对教师进行智能教育素养培训,帮助教师把握人工智能技术进展,推动教师积极运用人工智能技术,改进教育教学、创新人才培养模式。[1]刘斌博士将智能教育素养定义为支撑教师在人工智能时代教育教学实践和专业发展的知识、能力、态度与伦理的集合。[2]王娇等人认为教师的智能素养能力主要包括基础知识、核心能力以及伦理态度三个部分。[3]可见,教师智能素养已成了教师教学能力的必要组成部分,是助推教师教育教学改革的动力源之一。人工智能赋能教师队伍建设、提升教师专业发展也是当前教师队伍建设的重要措施和发展方向。

关于教师专业发展由来已久,其理论起源于美国。我国著名教育家潘懋元先生认为高校教师专业发展的内容应当包括师德、教育知识和教学能力、学术水平三个方面。[4]师德是从教的基础,“德高为范”指教师首先要起到示范引领作用,而知识能力以及学术水平是教师在从教生涯中不断提升个人内涵和魅力的重要体现。不同时代对教师知识能力提出了不同要求,智能素养成了人工智能时代教师能力部分的范畴,可见智能素养促进教师专业发展,教师专业发展离不开智能素养养成,二者相辅相成、互相促进。

二、教师具备一定智能素养的必要性

(一)在认知上理性对待并有效接纳人工智能技术

人工智能时代下的教师必须清醒地认识到人工智能与教育正在逐步融合。无论接受与否,人工智能都必将引起教育领域的巨大变革。与其被动拒绝,不如主动应战,从改变和提升自己做起。

首先,在认知上要积极接纳人工智能技术在教育领域应用的现实,积极寻求两者的合作点,更好地服务教学、服务学生。其次,要认识到人工智能技术能优化教学但并不能完全代替教师,未来教育将是教师和人工智能协同互教的教育。教师只有学会借助人工智能做一些重复性、机械性工作的优势,才能将自己从日常烦琐的程序性工作中解放出来,从而将更多精力放在育人方面,实现自身角色的更新和转换。最后,教师要学会理性客观地对待人工智能的数据采集、分析和判断结果,结合自身观察以及教学經验等进行综合考量,对学生学情进行科学评判。

只有具有一定智能素养的教师才能真正了解人工智能能帮教师做什么,不能做什么,什么分析是可靠的,什么数据是机械的,从而以理性的态度和积极的行为来科学接纳人工智能技术并在教学中有效应用。

(二)在教学上有效促进教学模式改革实现个性化教学

教学模式随着人工智能的出现必将发生巨大变化,将来的教育是“人工智能师+教师”共同教书育人的“双师”教学模式。人工智能师负责确定性知识的传授,从而弱化了教师在知识传授中的角色,教师则将精力专注于“育人”。教师在整个教学过程中更多是以“导师”“人类灵魂工程师”的角色引导学生学习并塑造学生的人格,课程思政育人的任务由人类教师来实现和完成,从而全面实现线上线下相结合的混合式教学;同时,也体现了教师主导、学生主体的教学设计,学生知识的习得主要依赖于人工智能的个性化“推送”,不同学生的课程学习内容和进度都有所不同,学生在学习中的主体作用以及个性化学习方式得以充分体现。

教师将确定性知识的传授任务交给人工智能完成,将有更多时间和精力解决集体教学难以有效解决的处于两端(优等生、差生)学生的学习中来,能更好实现优上加优、差中有进的教学效果,改变传统的班级授课制难以解决的“吃不饱”和“吃不消”并存现象,真正实现因材施教,促进全体学生的共同发展。

(三)在能力上加快教师人工智能素养的养成促进其专业发展

具备一定的智能素养既是人工智能时代下教师必备的素养之一,也是实现教师个人成长以及专业发展的关键要素。当前,信息化教学已经普及,每个教师都在寻求适合自己课程特点的信息化教学模式,并且绝大部分教师都具备了一定信息处理能力。随着人工智能在教学中的普及和应用,教师养成智能素养及掌握一定的数据采集和分析能力,发挥教师在人机协同教学模式中的主导地位,成了时代的新要求。教师必须牢牢握紧教学过程的主导地位,不被技术所“牵制”,认清再先进的技术也需要人的操作和控制,发挥人在技术应用过程中的主体地位,体现在智能教学过程中的创新性和引领性,从而提升综合教学能力。

技术和多媒体在教学中的应用并非越多越好,媒体的应用以教师能恰当有效地提升教学效果为依据。教师具备一定的信息处理和智能素养才能将技术应用到位,避免出现为了技术而用技术的教学。否则就会增加了教师不停“切换工具”的压力,也容易导致学生对学习工具的应接不暇。具有一定的智能素养从某种程度上说也是促进教师教学成长和专业发展的必备素质。

(四)在实践中实现人工智能与教育的协同融合

一个具备一定智能素养的教师才能在教学中与人工智能协同合作并做到“游刃有余”。排斥、拒绝人工智能或者全盘接受机器的“操控”都不是一个具有智能素养的教师的应有表现。只有教师在与机器有效合作过程中认清各自的利与弊,有效挖掘人工智能效率高、精准、不知疲倦的优势,同时借助自身在榜样育人、学生创新能力培养和情感交流等方面的优势,才能合力培养出符合时代需求的德技并修的社会主义接班人,也只有提高全体教师的智能素养,才能真正实现人工智能+教育模式的深度融合,从而实现人工智能+教育模式下的个性化教学,全面提高教学效果和育人水平。人工智能与教育的有效融合,既是时代的必然要求,也是人工智能教育对教师教学能力的新要求。

三、人工智能背景下对教师智能素养提出的新要求

人工智能代替传授一些确定性知识,做一些重复性、机械性工作,并不能代替教师在教学中的引导、陪伴、情感交流等角色,未来将是教师与人工智能发挥各自优势并协作共存的时代。[5]这就要求教师要转变角色、调整教学内容、尝试新的教学模式,寻求更优的教学评价方式。

(一)教师对教学内容的再认识——教什么

传统的课堂教学教师将固定的知识“传道”并“推送”给学生,教师是课堂教学的主导,作为被动接受知识的学生没有个性化选择学习内容的权利,而且全体同学接受知识的进度也是同步的,因材施教难以真正实现。而人工智能影响下的教学将是教师在根据学生的课前信息检测、课中学习记录以及课后测试等相关大数据合成学情信息的基础上,给每个学生量身定制个性化的学习手册和学情分析,将个性化学习内容推送给不同的学习者,使个性化教学内容在每个学习者身上得以体现,促进了不同层次的学生都能学有所获。当前广泛应用的智能导师系统可以实现对学生一对一的在线指导,体现了教学内容的多样性和个性化。

在此过程中,教师根据学生学习实时信息的反馈充当数据分析师、知识规划师、内容设计师等角色。人工智能+教育下的教学是建立在对学生学业状态准确判断基础上的精准化教学,教师所教正是学生所需,真正体现了“个人本位论”教学目的。

(二)教师对教学方法的重思考——怎么教

在人工智能背景下,各学科确定性知识逐渐由教师口授转向由人工智能师个性化传授,教师在“智能导师系统”里扮演“导师”角色,做学生的引领者、分析者以及伴学者,也由“台上”逐渐退居到了“幕后”,但其在教学中的主导地位并没有因此而改变。

自适应学习系统引发了教师对“怎么教”问题的思考,可跟踪和识别不同学生的学习行为信息,从而能“自动适应”不同学生的学习状况[6],有针对性地推送个性化知识,改变了传统课堂教师“一言堂”的教学形式,学生可以有更多的话语权和自主权。近年来推出的STEM教育就是自适应系统的有效推广,自适应学习系统的出现引发了教师对教学方法的再思考,摆脱了传统集体授课任务的束缚,从繁重的教学、作业批改任务中解放出来的教师,将有更多精力投入到育人方面。

(三)教师对教学效果的新评估——教的怎么样

人工智能技术记录下的海量数据能实时反映学生过程性学习痕迹,并及时反馈,从而较为客观地反映和评价学生的学业成绩,但机器终归是机器,在行为判断时难免过于机械刻板,有时难以反映真实情况。比如同一个问题出错,有的学生可能由于原理没掌握,有的同学可能计算出现了问题,类似这样的情况机器难以准确评判,会出现推送同样内容反复训练的现象,这就需要教师进行综合判断后为不同学生选取不同的内容进行训练,因此,教学效果的评价需要教师结合大数据进行科学的评判和综合考量。

传统课堂教学模式主要是结果性考核方式,而人工智能大数据技术具有实时分析功能,在教学的全过程可根据数据分析结果实时调整教学内容和教学策略,实现教学——评估——调整——再教學——再评估这样一个良性循环,从而将一个个问题解决在日常教学过程之中,有效提高教学质量和效果。

四、人工智能影响下的教师智能素养提升策略

基于上述人工智能技术对教师具有一定智能素养必要性和新要求基础上,无论是政府还是学校,都应加大对教师智能素养提升的支持力度。只有不断加强智能研修、积极运用人工智能技术,才能促进教育教学改革,创新人才培养模式,提高智能素养,促进自身专业发展。有经验表明教学中单纯引入一项新技术并不一定能达到期望效果,关键的是教师能否有效地利用这项新技术[7],这也充分体现了教师智能素养对教育教学以及教师专业发展的重要性。

(一)国家政策支持,加快推进教师智能素养标准化

1.推进人工智能助推教师队伍建设工作普及化

教育部2018年推出了人工智能助推教师队伍建设试点工作,2021年9月开展了第二批试点工作。由于试点工作仅仅是少数院校在行动,并且目前仍处于探索起步阶段,这就需要国家加大政策扶持和推广力度,并从教师职前教育就开始培养和提高教师队伍的智能素养,譬如在师范院校开展人工智能助推教师能力发展工作,开设智能素养相关课程,创设智能化的实训环境,支持师范生智慧化示范教学,为职前教师提供良好的智能素养学习和培育环境,从而打造扎实的职前、职后一体化人工智能助推教师成长体系;同时,扩大职后教师智能教育素养提升行动试点范围,使试点工作在经验总结基础上普及全国,重视人工智能素养养成在助推教师队伍建设过程中的重要作用。

2.形成教师人工智能素养标准

当前,关于人工智能素养还没有形成统一标准,大家对学什么、达到什么程度还没有统一规范。目前虽然已有学者对人工智能框架体系进行了深入研究和建构[8],但并没有形成规范和标准,教师对智能素养的认识还仅仅停留在表层,哪里不懂学哪里,没有形成体系,这就需要国家从行政层面上牵头制定教师智能素养标准,细化教师智能素养评价的指标体系,从而使教师在智能素养养成过程中有可参照的依据,做到有的放矢,才能实质性地推动该项工作科学全面有序开展。

3.加大与人工智能企业的合作力度

人工智能素养养成离不开智能教育研究团队的智力支持、人工智能企业的技术支持,这就需要国家在对新兴战略产业大力支持下同时关注从事与教育领域相关的人工智能企业,建立校企、政企合作机制,支持和引导学校引进人工智能领域企业参与学校特别是师范院校人工智能研修计划、教学方式创新应用、智能资源建设等工作,并给予相关企业一定的政策倾向。只有这样,才能更好地将企业的人工智能技术与教学实践紧密结合和无缝对接,也才能促进教师对具有人工智能素养养成的紧迫感和使命感。

(二)学校行动支持,保障教师智能素养提升的软硬件环境

1.提升对教师智能素养重要性的认识,加大软硬件设施投入

随着大数据、云计算、5G技术等的广泛应用,校园数字化建设步入到了一个新的发展阶段,智慧教室、智慧校园陆续开展。智慧教室并没有普及,仅仅是少部分教室改造成了智慧教室,这就导致智慧教室仍是稀缺资源,仅仅有极少部分课程可以使用,或者用于示范课演示、精品课程、课程参赛拍摄使用等,加之教师缺乏在智慧教室上课的完整教学设计环节,所以,当前智慧教室仍存在使用效率不高、效果不佳等现象,离全面智慧化校园建设还有一定距离。学校应加大软硬件设施投入,确保拥有开展智慧教学的智能环境,同时让部分具有较高智能素养的教师先行开启智慧教学的新征程。

2.积极担当教师智能素养培养任务,搭建教师智能素养提升平台

作为育人和教师专业发展的重要场所,学校除了要积极支持和引导教师参加国培、省培、校本研修培训外,应在教学实际中搭建更多实践类研修平台,为教师提供研修学习机会。以近年来开展得如火如荼的“全国职业院校技能大赛教学能力比赛”为例,从校赛、省赛到国赛,涌现出了一大批优秀教学案例,不同院校的不同获奖作品各具特色、百花齊放,参赛作品巧妙地将各种信息化手段以及智能化技术融入课程教学中去,展现了两者有效融合的魅力,既体现了技术的先进性,也展现了教师在教学中的不可或缺性,使我们看到技术与教师相互协作融合过程中教师的主体地位。比赛毕竟是少数人的舞台,并且从近年参赛对象来看,以26—35岁的中青年教师为主[9],还有相当一部分教师仍潜水在教学一线,没有机会加入到参赛队伍中来。另外,“以赛促学,以赛促教”是比赛的宗旨和用意所在,在实际教学中优秀教学案例由于设备缺乏或程序烦琐或耗费精力等各种原因并没真正实施于日常教学,仅仅是为比赛而比赛的现象长期存在,背离了比赛的初衷。

因此,需要学校在日常教学层面上搭建更多类似的教学展示平台,让全体教师都能参与进来并且确保教学中的应用和推广,使参赛与教学一体化和常态化,改变优秀作品仅仅在大赛舞台上展示的怪象。相信随着技术的不断深入和学校的重视,更多像获奖作品一样的智能化教学形式在课堂上遍地开花。

3.完善教师智能素养评价模式,引领教师专业发展

教师评价模式是促进教师智能素养和专业发展的重要方式之一,随着大数据、人工智能技术、教师信息系统等的广泛应用,教师评价模式发生了相应改变。以大数据为基础的信息采集系统、教师测评系统等促进了教师既能实现个人专业发展不同阶段的纵向对比,又能促进教师与同行、同事间的横向比较,从而从多个维度客观评价教师专业发展,实现教师专业发展评价过程化,发挥评价的诊断整改作用,及时跟进、实时反馈,实现以评促教和以评促发展,推动教师队伍再上新台阶。

(三)教师个人理念和行动齐头并进,落实和提升智能素养

1.主动更新教学理念,融智能元素于教学

一方面,教师要更新理念,改变过去在课堂教学中的“权威”地位的认识。无论接受与否,人工智能时代都已经到来,教师必须掌握相关技术,并应用到教学中去,同时提高自身数据采集、处理和分析能力,实现人工智能教学与教师育人的协同融合,共同推进教学任务的完成,并在教学过程中采取高效的、个性化的教学模式达成知识传授的教学目的,促进教师教学能力提升和智能素养养成,从而实现自身专业发展。

另一方面,教师的专业发展不再是囿于自己所教课程以及相关专业的圈子里的埋头苦教,而是需要教师具有整合学科知识与人工智能技术互相融入的能力,达到“1+1>2”的效果,因此,更新理念、创新教师专业发展新模式是人工智能影响教师智能素养养成的首要要素。

2.积极参加智能研修培训,提高自身智能素养

2021年9月,教育部明确指出“开展教师智能研修,提升教师智能教育素养”的要求。对于教师个人而言,继续教育、校本研修、终身学习等既是知识管理的要求也是教师个人成长必不可少的学习方式。作为专业人员的教师,参加研讨和培训贯穿其教学生涯始终,尤其在当前知识快速更新换代、智能技术日新月异的发展阶段,教师应积极主动参与教育主管部门和学校举办的相关研讨、培训,学习优秀教学案例,使教师切身感受到人工智能给教学带来的震撼和魅力,在研修中提高,在学习中进步,从而不断提升个人智能素养。

3.主动适应新的育人角色,提升育人水平

人工智能的引入使教师的角色发生了巨大的变化,教师要逐渐弱化自己在教学中的知识传授角色,将更多精力放在“人机”协同教学过程的教学设计和育人任务上来,科学高效地引导和组织学生开展个性化学习,既要体现人工智能“导师”的教学角色,又要强化人类教师的“育人”角色。

从教育本身的内涵来看,教育本就是教书、育人。长久以来,教师由于受个人精力所限而将绝大部分精力投入在教书任务中,重复上课和批改大量作业成为教师工作日常,育人角色渐渐弱化,育人仅仅成为思政课教师的主要任务,实際上教书育人是每一位教育者应当且必须承担的教育责任,特别是在当前自媒体流行,大学生信仰普遍缺失[10],“成人在先成才在后”的强烈呼声影响下,育人显得更为重要。人工智能的加入让教师有更多时间思考育人问题,使教育者重新看到了希望,教育终将可以回归其本身价值。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.教育部办公厅关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知[EB/OL].[2022-04-05].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s7034/201808/t20180815_345323.html.

[2]刘斌.人工智能时代教师的智能教育素养探究[J].现代教育技术,2020(11):12-18.

[3]王娇,王萍. 教育信息下教师智能素养的提升[J].现代职业教育,2021(9):42-43.

[4]李盖虎,彭迎霞.“双高计划”背景下高职教师专业发展的特征、维度及路径[J].长沙理工大学学报,2022(1):94-105.

[5]王晓楠.教育信息化2.0时代职业院校教师智能化素养研究[J].天津职业院校联合学报,2020(7):92-96.

[6]朱志萍.智能释放:人工智能2.0时代教育的冲击与改变——兼论人工智能赋能高等职业教育[J].中国职业技术教育,2021(1):51-58.

[7]王宇.人工智能助推教师专业发展的若干思考[J].中国远程教育,2022(1):13-19.

[8]郭炯,郝建江.智能时代的教师角色定位及素养框架[J].中国电化教育,2021(6):121-127.

[9]孙晓雷,吴庆国.职院校信息技术与教育教学的融合创新——基于2012—2018年全国职业院校信息化教学大赛的实证分析[J].职业技术教育,2019(3):34-39.

[10]曹玉娜.当代大学生信仰现状调查及信仰重塑[J].大理学院学报,2014(1):92-96.

Research on the improvement of teachers intelligent literacy under the background of artificial intelligence

Cao Yuna

(School of Public Administration, Wuhu Vocational and Technical College, Wuhu Anhui 241002)

Abstract: The deep integration of artificial intelligence and education urges teachers to have a certain level of intelligence to cope with the challenges of the times, to rationally treat and accept artificial intelligence, effectively promote the reform of teaching mode, realize human-machine collaborative teaching, and promote the professional development of teachers. At the same time, due to the introduction of artificial intelligence, the teaching process of teachers has undergone tremendous changes, so teachers must re-understand and think about what to teach, how to teach, and how to teach. On this basis, it proposes strategies for improving teachers' intelligence literacy under the background of artificial intelligence from the national, school, and individual levels of teachers, and provides certain strategic suggestions for teachers' personal growth and professional development in the era of artificial intelligence.

Key words: Artificial intelligence; Intelligence literacy; Inquiry

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