現(xiàn)代教育價(jià)值視域下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究

孔德虎 浙江師范大學(xué)教師教育學(xué)院

楊云帆 揚(yáng)州大學(xué)新聞與傳媒學(xué)院

● 自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

自適應(yīng)學(xué)習(xí)是根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知圖譜和認(rèn)知能力等，提供具有針對(duì)性、適切性的學(xué)習(xí)服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的目標(biāo)。[1]通過(guò)自適應(yīng)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠獲得與自己認(rèn)知水平相符的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，科學(xué)掌控學(xué)習(xí)進(jìn)度，有利于提升學(xué)習(xí)效率，賦予教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)流程以科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、完整性?；谌斯ぶ悄堋⒋髷?shù)據(jù)等技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要由學(xué)生特征模型、知識(shí)領(lǐng)域模型和教學(xué)模型三部分組成。目前，國(guó)內(nèi)外較為成熟的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)雖然具有不同的功能和特征，但其系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)均是為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。對(duì)上述自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行歸納總結(jié)，得出自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的主要功能有精準(zhǔn)測(cè)評(píng)、個(gè)性化干預(yù)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)等。

1.精準(zhǔn)評(píng)測(cè)

精準(zhǔn)評(píng)測(cè)有助于教師了解每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，有助于根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)適合學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容。在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中通過(guò)精準(zhǔn)評(píng)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生畫像，進(jìn)而形成學(xué)生特征模型，為后續(xù)的個(gè)性化干預(yù)和自適應(yīng)指導(dǎo)提供學(xué)生模型。

2.個(gè)性化干預(yù)

學(xué)習(xí)內(nèi)容推薦、實(shí)時(shí)提示和及時(shí)反饋等環(huán)節(jié)組成自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中個(gè)性化干預(yù)的相關(guān)功能。學(xué)習(xí)內(nèi)容推薦是在學(xué)生學(xué)習(xí)前、中、后，根據(jù)學(xué)生的需要提供適合的個(gè)性化學(xué)習(xí)材料，如教學(xué)視頻、練習(xí)題、教學(xué)課件等學(xué)習(xí)材料；實(shí)時(shí)提示是針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的特殊情況給予提示，如系統(tǒng)判定當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)為無(wú)效學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)提示學(xué)生集中注意力或者改變學(xué)習(xí)策略；及時(shí)反饋是在學(xué)生練習(xí)、測(cè)試完畢后針對(duì)測(cè)試情況系統(tǒng)會(huì)提供及時(shí)的個(gè)性化反饋，反饋的內(nèi)容包括題目的正確率、所用的時(shí)間以及每道題目的詳解[2]，除了系統(tǒng)的反饋外，學(xué)生還可以得到教師反饋和學(xué)伴反饋。學(xué)生在個(gè)性化干預(yù)的幫助下能夠?qū)崟r(shí)了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時(shí)做出調(diào)整以提升學(xué)習(xí)效率。

3.自適應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)

自適應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)主要是根據(jù)學(xué)生特征模型實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑推薦，科學(xué)規(guī)劃學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)速度，目前的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)使用最多的是基于知識(shí)、內(nèi)容和協(xié)同過(guò)濾的推薦系統(tǒng)。在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生之間存在差異，每個(gè)學(xué)生都有自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)方式和認(rèn)知水平，系統(tǒng)基于算法為每一位學(xué)生提供個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)。另外，學(xué)生也可以考慮自己的實(shí)際情況選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。自適應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)能夠給予學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑推薦，從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)制訂適合的學(xué)習(xí)規(guī)劃。

具有精準(zhǔn)測(cè)評(píng)、個(gè)性化干預(yù)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)等功能的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在實(shí)踐中并沒有實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。造成預(yù)期與現(xiàn)實(shí)存在差距的因素是多方面的，如：技術(shù)本身不夠成熟，系統(tǒng)在學(xué)生評(píng)測(cè)、學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃等方面存在著急需改進(jìn)之處；使用過(guò)程不夠熟練，用戶對(duì)系統(tǒng)的操作過(guò)程需要進(jìn)一步熟悉；自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中以知識(shí)傳授為主，并沒有深入到教育本質(zhì)。

● 現(xiàn)代教育價(jià)值內(nèi)涵

教育價(jià)值有多個(gè)維度的體現(xiàn)，在現(xiàn)代教育學(xué)中，教育的主體主要是指人和社會(huì)，教育的價(jià)值也就是教育作為客體對(duì)人及社會(huì)的有用性。[3]在現(xiàn)代學(xué)校教育中，學(xué)生是接受教育的主體，學(xué)校教育的價(jià)值集中體現(xiàn)在教育對(duì)學(xué)生的有用性上，生命·實(shí)踐教育學(xué)派思想、自然主義教育觀和非指導(dǎo)性教學(xué)分別從生命自覺導(dǎo)向、自然發(fā)展導(dǎo)向和學(xué)生中心導(dǎo)向強(qiáng)調(diào)了教育對(duì)學(xué)生的有用性，體現(xiàn)出現(xiàn)代教育價(jià)值所在。

1.生命自覺導(dǎo)向

現(xiàn)代教育對(duì)學(xué)生的有用性關(guān)鍵在于培養(yǎng)生命自覺。培養(yǎng)學(xué)生個(gè)體生命自覺是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中教育實(shí)踐創(chuàng)新與發(fā)展的首要任務(wù)和根本使命。[4]葉瀾教授指出，教育是“教天地人事，育生命自覺”，“天地人事”是指自然界和社會(huì)的現(xiàn)象及內(nèi)在規(guī)律，主要包括自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)的學(xué)科知識(shí)。而“生命自覺”則是學(xué)生的元認(rèn)知能力，元認(rèn)知能力簡(jiǎn)單地說(shuō)就是學(xué)生對(duì)自己認(rèn)知的認(rèn)知，是學(xué)生對(duì)自己認(rèn)知加工過(guò)程的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)。培育學(xué)生個(gè)體的生命自覺，不僅是促進(jìn)學(xué)生個(gè)體的修己立德發(fā)展，更重要的是在“生命全整”中培育生命自覺。生命自覺體現(xiàn)了對(duì)受教育者的人文生命關(guān)懷，是一種培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)認(rèn)識(shí)自我、重視生命、實(shí)踐發(fā)展生命的價(jià)值取向。

2.自然發(fā)展導(dǎo)向

自然主義教育主要起源于西方，在其發(fā)展進(jìn)程中有很多思想家、教育家對(duì)自然主義教育思想提出了不同的理解，其中以夸美紐斯和盧梭最具代表性。在教育中要遵循順應(yīng)自然的原則，并且要將順應(yīng)自然貫徹到教育體系中作為指導(dǎo)性原則，自然界中存在著一種起支配作用的普遍法則，人是自然界中的組成部分，教育是自然界中的行為活動(dòng)，所以教育活動(dòng)要順應(yīng)這種法則；教育要順應(yīng)人類的本性和身心發(fā)展規(guī)律，在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)中要依據(jù)發(fā)展規(guī)律促進(jìn)學(xué)生自然發(fā)展。

自然的教育促進(jìn)學(xué)生發(fā)展內(nèi)在品質(zhì)，人的教育引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與方法，事物的教育給予學(xué)生主觀意識(shí)之外的客觀事物經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)踐中以自然教育為中心，人的教育、事物的教育與自然教育相結(jié)合，三者相互協(xié)調(diào)才能更好地促進(jìn)學(xué)生自然發(fā)展，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育價(jià)值。

3.學(xué)生中心導(dǎo)向

所有學(xué)生都具有巨大的潛能，在個(gè)體自我發(fā)展、自我實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，每個(gè)學(xué)生都具有決定能力、自我指導(dǎo)能力，都努力朝著實(shí)現(xiàn)個(gè)人目標(biāo)前進(jìn)。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，學(xué)生可以接觸到更多的學(xué)習(xí)資源，如電子教材、微課、智能教育產(chǎn)品等，這就要求學(xué)生要具備在信息時(shí)代開展自主學(xué)習(xí)的能力。教師作為學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程中的引路人，對(duì)每個(gè)個(gè)體的發(fā)展都起到至關(guān)重要的作用。因此，教師應(yīng)當(dāng)把學(xué)生放在學(xué)習(xí)的中心位置，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生開展主動(dòng)學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生的自主成長(zhǎng)，培養(yǎng)其主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，形成以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的現(xiàn)代教育師生關(guān)系。

● 人機(jī)協(xié)同：自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)發(fā)展方向

人工智能與教育結(jié)合的根本之策在于人與技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的教育價(jià)值需要學(xué)生、教師和技術(shù)之間相互協(xié)同，只有人和機(jī)器相互協(xié)同，發(fā)揮各自作用，才能夠最大化發(fā)揮人工智能在教育中的優(yōu)勢(shì)。[5]基于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的教育價(jià)值構(gòu)建了人機(jī)協(xié)同支持的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)教學(xué)模型。如下圖所示，整個(gè)過(guò)程以人為主、技術(shù)為輔，教師、學(xué)生和技術(shù)相互協(xié)同合作促進(jìn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的教育價(jià)值發(fā)揮。

人機(jī)協(xié)同支持的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)教學(xué)

1.發(fā)揮人的智能

人在人-機(jī)系統(tǒng)中具有極大的重要性，在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中人和機(jī)器應(yīng)該互相合作、協(xié)同，教師和學(xué)生的作用不能也不會(huì)被取代。機(jī)器智能是人的智慧的產(chǎn)物，在技術(shù)環(huán)境中通過(guò)人的智慧控制機(jī)器智能，最大化發(fā)揮自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的功能和作用。

（1）教師引導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的人工智能需要教師的智慧即時(shí)調(diào)控。系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生特征模型動(dòng)態(tài)生成學(xué)習(xí)規(guī)劃，由于系統(tǒng)內(nèi)部的推薦算法是基于知識(shí)圖譜對(duì)學(xué)習(xí)資源實(shí)現(xiàn)的個(gè)性化推送，僅僅實(shí)現(xiàn)了知識(shí)點(diǎn)的個(gè)性化推薦，但不同學(xué)習(xí)路徑的“終點(diǎn)”卻不具備個(gè)性化。并且，系統(tǒng)本身對(duì)學(xué)生的建模受限于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)等因素，在一定程度上與學(xué)生自身情況存在偏差，不利于學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

建立人機(jī)協(xié)同自適應(yīng)教學(xué)模式，將系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)反饋給教師，通過(guò)人為干預(yù)優(yōu)化學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。首先，信息化背景下教師自身的能力有待提升，教師需要提升協(xié)同調(diào)控自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)所需的素養(yǎng)，培養(yǎng)個(gè)性化教學(xué)能力。其次，開展人機(jī)協(xié)同個(gè)性化教學(xué)輔導(dǎo)，系統(tǒng)周期性向教師推送學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐數(shù)據(jù)，方便教師了解每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為教師的個(gè)性化輔導(dǎo)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。最后，教師實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)科知識(shí)之外的教育教學(xué)，利用自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生自我教育的意識(shí)與能力。

（2）樹立學(xué)生主體地位，促進(jìn)個(gè)體發(fā)展

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)教學(xué)需要以學(xué)生為中心，促進(jìn)學(xué)生自然發(fā)展。系統(tǒng)通過(guò)人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)，不利于元認(rèn)知能力和綜合素養(yǎng)的發(fā)展。系統(tǒng)為學(xué)生精準(zhǔn)測(cè)評(píng)、制訂學(xué)習(xí)路徑、提供學(xué)習(xí)資源容易導(dǎo)致學(xué)生僅僅習(xí)得了學(xué)科知識(shí)，缺乏自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)和自我反思的過(guò)程，不利于個(gè)體的綜合發(fā)展。

建立人機(jī)協(xié)同自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式，給予學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的自主權(quán)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主導(dǎo)的人機(jī)協(xié)同學(xué)習(xí)。首先，提前告知學(xué)習(xí)目標(biāo)與規(guī)劃，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。系統(tǒng)將生成的自適應(yīng)學(xué)習(xí)規(guī)劃呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生基于自我認(rèn)知對(duì)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)生成的學(xué)習(xí)計(jì)劃進(jìn)行完善，在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上自主設(shè)計(jì)接下來(lái)的學(xué)習(xí)計(jì)劃。其次，借助學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)培養(yǎng)自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)能力。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)先將學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)推送給學(xué)生，使學(xué)生從數(shù)據(jù)出發(fā)在掌握自己學(xué)習(xí)行為的同時(shí)鍛煉綜合分析能力，然后將系統(tǒng)生成的分析內(nèi)容推送給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程和計(jì)劃，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中提高對(duì)自我的認(rèn)知能力。最后，設(shè)置自我反思環(huán)節(jié)。在結(jié)束當(dāng)前學(xué)習(xí)時(shí)，要求學(xué)生提交一份本次學(xué)習(xí)的自我反思，反思本此學(xué)習(xí)的效果和不足，促進(jìn)學(xué)生全面客觀地認(rèn)識(shí)自己，增強(qiáng)自我反思能力。

2.優(yōu)化機(jī)器的智能

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)教學(xué)需要機(jī)器智能和人的智能分工協(xié)作。僅依靠人的智能無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的收集分析，同樣，僅依靠機(jī)器智能無(wú)法實(shí)現(xiàn)教育價(jià)值，因此需要人機(jī)相互協(xié)同開展自適應(yīng)教學(xué)，機(jī)器為人類提供計(jì)算智能，解決大規(guī)模數(shù)據(jù)計(jì)算等工作，輔助教師和學(xué)生實(shí)現(xiàn)真正有意義的教與學(xué)。

第一，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在完成精準(zhǔn)測(cè)評(píng)、個(gè)性化干預(yù)和自適應(yīng)指導(dǎo)的同時(shí)，需要向教師和學(xué)生提供有助于開展教與學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)和資源。系統(tǒng)向教師和學(xué)生推送學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為教師個(gè)性化輔導(dǎo)提供依據(jù)，為學(xué)生開展自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)和自我反思提供客觀材料。

第二，在強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)學(xué)生獨(dú)立自主地位的同時(shí)，需要向教師和學(xué)生提供計(jì)算智能生成的個(gè)性化推薦作為參考。在以人的智慧為主導(dǎo)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)中，人工智能等技術(shù)所帶來(lái)的精準(zhǔn)評(píng)測(cè)、自適應(yīng)指導(dǎo)等內(nèi)容對(duì)教師和學(xué)生自定學(xué)習(xí)規(guī)劃依然具有引導(dǎo)價(jià)值，作為學(xué)習(xí)過(guò)程中的輔助內(nèi)容提供技術(shù)智能。

第三，在向?qū)W生傳授學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)素質(zhì)拓展類教學(xué)活動(dòng)。系統(tǒng)設(shè)置知識(shí)與技能教學(xué)之外的教學(xué)活動(dòng)，如創(chuàng)設(shè)情境化學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)情感能力[6]、開展自我反思評(píng)價(jià)任務(wù)等，從知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為全面提升，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)體發(fā)展。

● 反思總結(jié)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)與教育正實(shí)現(xiàn)深度融合提升教育質(zhì)量與教育水平，其中自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了方向與可能。在目前已有的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，基本實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)測(cè)評(píng)、個(gè)性化干預(yù)和自適應(yīng)指導(dǎo)等功能，但是在實(shí)踐中并沒有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。究其原因，學(xué)生是獨(dú)立自然發(fā)展的人，教育要在育人的基礎(chǔ)上傳授學(xué)科知識(shí)，在教育現(xiàn)代化進(jìn)程中，基于人工智能和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的教育產(chǎn)品一定要以教育理論為指導(dǎo)。無(wú)論自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)未來(lái)如何發(fā)展，都不能夸大其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也不能否定技術(shù)的作用，人和技術(shù)相互協(xié)同，才能增強(qiáng)人工智能技術(shù)在教育中的作用與價(jià)值。