2023年12月28日,我院王永丹院长参加网易金翼奖《圆桌论坛一主题:AI教育及教育变革》的讨论。王院长就主持人提出的问题,限定在基础教育范围,以知识为载体适应社会与自然和学科系统知识(前一个是能力学习,后一个是知识学习)的“教”与“学”,以科学课“教”与“学”为例,讨论应用AI技术是如何改变了教学方式和学习方式的。发表了意见和看法。

论坛问题1:AI在教育中的应用如何改变了教学方式和学习方式?
教师讲授为当前学生在中小学校中学习的主要方式。自学和协同协作学习是青少年学校学习的补充。职业教育、大学和研究生教育不是这样。中小学校的教学方式百花齐放百家争鸣。中国私塾师父教学法、苏格拉底的助产士诘问教学法、罗伯特.李.莫尔(美国著名教育家)的自主学习教学法、施瓦布的探究式教学法,费米导师一对一引导法,还有以学生为中心、基于发现的、建构主义的等等教学方法。
AI技术赋予中小学教育的改变是革命性的、但是逐步完成的。是通过以下改变为代表的等等改变逐步积累,在潜移默化中完成的。我们现在可以预见的是:教师会成为机器与学生之间,学生与学生之间的协调者,成为机器的助手。其二是成为督导者和改进建议者。学校将成为实验中心,体验中心学生的相聚中心。
改变1:“助产士”和探究式教学学习方式大面积、高效使用成为可能。苏格拉底的“助产士”教学方法,被公认为是人类教育最有效的方法之一,但这种方法有一个致命的缺陷是能“发现知识”的“苏格拉底”“只有一位”,在当代人类社会大批量生产学生的教育中,较难效仿(施瓦布的探究式学习是苏格拉底助产士方法的延伸)。AI技术为我们“生产”大量的、或让我们都能够成为“苏格拉底”式的教师。
改变2:AI帮助我们基于事实地“观察测量/收集”教师的 “教学方式”和学生的“学生方式”产生的基础数据和计算结果数据,使教师认知学生、使学生明明自己。这种教与学形态的变,使教学方式和学习方式发生改变。
改变3:AI可以通过基于事实地“观察测量/收集信息”判断学生的发展潜力,智能取向,给出适应学生自己的学习载体,支持高效学习。这种支撑体系的改变,使教学方式和学习方式发生改变。
改变4:AI提供经过算法过滤的“观察测量/收集信息”给家长,实现学校——教师——学生——家长无缝对接的协同教育。解决家校协同教育,就是解决学校教育质量提升的天花板。有效打通了协同教育瓶颈,使教学方式和学习方式发生改变。
改变5:AI能够海量的、系统性、适应学习者个性需求的学科知识信息,并能够按照学习者的个性化需求,将信息转化为资源。这是当前AI可以做到的。资源提供方式的改变,使教学方式和学习方式发生改变。还有很多……
遵循教育科学发展规律,融合现代信息技术,特别是AI技术,将传统的教学方式、学习方式,转化为AI等信息技术支撑的教学与学习,将支撑传统的教学方式和学习方式的理论、机制、方式、方法、过程、操作等与信息技术深层次融合,必定会大大提升教学和学习效果,这是显而易见的。我们可以预见AI支持的教学学习变革,将会颠覆学校、教育教学、学习的形态,是“革命性”的。
谢谢!

论坛问题2.AI教育如何个性化地满足学生的需求,提高学习效果?
“AI教育”是指AI技术在教育行业中的应用。
(1)个性化诊断。从学习诊断开始,监测学生学习效率、效果,为学生提供个性化的指导教师资源和学习资源。发现学生学习中适合自己的学习方法和学习曲线,发现学生学习中的问题,给出解决方案。
(2)个性化心理智能支持。诊断学生智能取向和学习心理,根据学生心理和生理情况,给出适合学生学习的方法和相关的内容。根据心理和生理发展,提供能够激发学生学习兴趣的资源和内容。
(3)个性化AI教师。为学生提供随时可以发现学生特点的AI教师,不断调整学生的学习方式和内容。
(4)个性化伴随服务。提供“一对一”服务,伴随学生发展,为每个学生不同的、系统的学习内容。
(5)提供个性化的学习资源、学习方案。
(6)个性化学习同伴,这个要小心。
等等……
谢谢!
论坛问题3.AI教育在哪些领域具有最大的潜力,为什么?
基于AI的学生、教师、校长、家长、区域、学校、年级、班级小组的发展质量的诊断、监测、评价和决策支持。
(1)“一对一”“面对面”“实时”“硅基生命”教师。这将彻底消除教师配置的不均衡,实现教师的优质均衡并且个性化配置。在技术的支持下,一步从教育的起点公平,跨越过程公平,直接实现学生个性化的结果公平。这是革命性的,而且必将促进教育形态的巨大变革。
(2)基于AI的个性化学习。提供基于诊断监测评价结果的学习理念、学习方法。教育教学及学习资源。教育教学工具、设施、设备。提供基于上述资源配置的深度、高效学习机会。这是教育的本质。
(3)基于AI的校长、教师专业发展支持系统、家长育人支持系统。因为这“三位”是实现高质量教育的关键人。
(4)基于AI的区域教育治理、学校教育管理能力提升。在我国当前制度下,政府科学管理,是教育生态链中最关键的一环。
谢谢!

论坛问题4.AI教育如何帮助教师更好地理解和应对学生的学习需求?
(1)为教师提供准确、系统的学生个性化的、全面的、系统的诊断监测评价结果,并给出改进建议。
(2)为教师提供准确、系统、涉及每一位学生的、个性化课堂效果诊断报告,并给出改进和发展报告。
(3)为教师提供学生能力发展报告,比如阅读写作、科学探究能力、协作等能力;科学思维发展、科学素养、学习兴趣、行为习惯等。
谢谢!
论坛问题5.AI教育如何解决教育资源分配不均的问题?
讨论界定在基础教育。其资源配置至少包括条件、师资和教育治理和管理等软件及社会等资源的配置,其中条件配置包括校园、校舍、教育教学工具等。教育资源分配不均是指上述的教育资源在不同文化、不同地域、不同学校、不同年级、不同班级、不同教师、不同学生等之间的分配不均(没有考虑其它的分配对象)。已经接受“AI教育”可以解决教育资源分配不均问题这一观点。基于上述三个前提,讨论“AI教育”能够解决哪些部分教育资源分配不均。
(1)人工智能教师,可使教师资源得到均衡配置。无论在什么地方、什么时间、什么内容,大家都能够得到“关注每一位学生”的高水平的“硅基教师”(具有划时代意义)。
(2)人工智能技术的应用,可使教育教学及学习资源、教育教学工具、设施、设备的使用机会均等。
(3)人工智能技术的应用,可使学生深度、高效学习等的机会均等。
(4)基于人工智能技术,可使区域教育治理能力、学校教育管理能力机会均等——基于人工智能的决策支持等等。
谢谢!

论坛问题6.在AI教育的背景下,如何确保教育的公平性和包容性?
没有做过这方面的思考和研究。谢谢!
论坛问题7.如何评估AI教育的长期影响和潜在风险?
这个我不懂,没有做过这方面的思考和研究。谢谢!
论坛问题8.在AI教育的发展过程中,如何平衡技术创新与教育伦理?
这个我不懂,教育伦理的概念到现在我还没有完全搞明白(笑)。谢谢!
论坛问题9.未来AI教育的发展趋势和挑战是什么?
未来“AI教育”面临的挑战首先是人才。基础研究人才最为缺乏,高端技术创新和工程实现人才非常难得,教育科学与AI技术融合型的领军人才更是一将难求。
二是科研。基础研究,数学新发展,就像欧氏几何到黎曼几何这样的突破;脑科学、教育心理学、教育学、教育评价等教育科学的发展和突破。由数学新发展带来的算法革命等技术突破;新理论带来的算力提升与能耗降低(量子力学带来的是纳米级芯片,)。
三是标准。标准建设是我们的短板。需企业、科研院所高等院校、民间共同参与。当然,国家意志有巨大能量,但不在我们讨论的范畴。
四是资源。站在企业的角度,从技术发展和应用推进的角度看,在当今教育形态下,AI技术应用于基础教育,需要从建立学习模型、教学模型、学校管理模型、区域教育治理模型等等基础做起,不断训练完善使之逐渐具体化、个性化、实用化。再就是训练资源,要收集开发遵循标准的、种类充分的、类型全面的海量资源用于训练。
五是定力。需要踏踏实实从一点一滴做起,是个需要融合型较高水平的人才、长期坚持的功夫活、寂寞活,需要定力和坚持,不提倡急功近利。比如,我们研究探索小学科学课课堂教学与学习效果监测诊断模型(软件+硬件),是一颗当前教育环境下的一个基于AI技术促进教育变革的小雨滴。这样的小雨滴如果越来越多、越来越密,就会汇聚成滚滚洪流,不可阻挡。
六是风险。投入大、技术高、周期长,成功则收入低但稳定持久。
谢谢!
论坛问题10.如何通过政策和实践来推动AI教育的健康发展?
这个我不懂。但关于“实践”我有一个请求,请尽量缩小实验试点范围,请尽量在没有资本取向、长官意志的前提条件下,确确实实的、多维度的、系统的论证,然后在逐步扩大实验范围,实时跟踪监测评价实‘验过程,及时发现问题,不要让“某题库”等这样违反教育规律的事件再次发生。教育是个技术活,不是谁都可以做。基础教育行业关乎人,对于程序员来说仅是一个bug。但对一个孩子来说,是一辈子。
谢谢!