人工智能視域下教師面臨的角色、素養(yǎng)困境及提升策略研究

陳雯 浙江師范大學(xué)教師教育學(xué)院

●問(wèn)題背景

1.人工智能發(fā)展迅猛，成為新時(shí)代發(fā)展的顯著特征

現(xiàn)如今，憑借大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)的革新和發(fā)展以及大數(shù)據(jù)時(shí)代被海量挖掘的數(shù)據(jù)的支持，人工智能逐漸實(shí)現(xiàn)了由圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別到深度學(xué)習(xí)及綜合模擬專家系統(tǒng)的質(zhì)的飛躍，隨著其核心技術(shù)的不斷突破和持續(xù)發(fā)展，人工智能技術(shù)的發(fā)展逐漸成熟。人工智能技術(shù)發(fā)展的日趨成熟相應(yīng)地帶來(lái)了一系列人工智能產(chǎn)品（如智能學(xué)伴等），這些智能產(chǎn)品在不經(jīng)意間引領(lǐng)社會(huì)朝著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展。

2.人工智能技術(shù)的發(fā)展對(duì)教育領(lǐng)域的影響日益突出

人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用表現(xiàn)為能夠進(jìn)行快速運(yùn)算、收集學(xué)生信息并進(jìn)行針對(duì)性分析、捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)、提供強(qiáng)大學(xué)習(xí)資源庫(kù)、支持互動(dòng)反饋與針對(duì)性評(píng)價(jià)的智能化技術(shù)與設(shè)備，如北師大研究的智能學(xué)伴和浙師大易點(diǎn)慧語(yǔ)音型智能互動(dòng)反饋課堂教學(xué)系統(tǒng)都是應(yīng)用于教育教學(xué)的成功案例。不管是國(guó)際上的研究還是國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的研究都表明，人工智能與教育的深度融合能夠?yàn)榻逃陌l(fā)展帶來(lái)意想不到的機(jī)遇和困境，如聯(lián)合國(guó)教科文組織在《教育中的人工智能：可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)和機(jī)遇》（簡(jiǎn)稱《挑戰(zhàn)和機(jī)遇》）等文件中就指出，人工智能賦能教育成為未來(lái)教育變革的重要趨勢(shì)，也是未來(lái)教育高地的重要競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)和推動(dòng)力。[1-2]

3.人工智能時(shí)代對(duì)教師提出了新挑戰(zhàn)

在智能技術(shù)與教育領(lǐng)域深度融合的背景下，教育界開(kāi)始廣泛關(guān)注人工智能沖擊下的教育生態(tài)。在教育系統(tǒng)中，受人工智能技術(shù)影響最大的是教師，智能時(shí)代的教師面臨著巨大的角色轉(zhuǎn)型和素養(yǎng)提升的挑戰(zhàn)。聯(lián)合國(guó)教科文組織在發(fā)布的《挑戰(zhàn)和機(jī)遇》中，將“提升教師的人工智能素養(yǎng)”作為構(gòu)建人工智能時(shí)代教育生態(tài)系統(tǒng)的重要內(nèi)容[3]；2019年，習(xí)近平總書(shū)記在“國(guó)際人工智能與教育大會(huì)”的賀詞中，強(qiáng)調(diào)要“積極推動(dòng)人工智能和教育的深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新，充分發(fā)揮人工智能優(yōu)勢(shì)”。[4]由此可見(jiàn)，人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域的深度融合是不可避免的趨勢(shì)，智能導(dǎo)師逐漸取代教師的知識(shí)性工作也是不可避免的趨勢(shì)，人機(jī)交互的混合式學(xué)習(xí)將成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要形態(tài)。

●概念界定

1.人工智能+教育

本文提出的人工智能+教育是根據(jù)北京師范大學(xué)未來(lái)教育高精尖創(chuàng)新中心編制的《人工智能+教育》藍(lán)皮書(shū)所提出的，“人工智能+教育”主要是指利用人工智能技術(shù)促進(jìn)教育理念、教學(xué)與評(píng)價(jià)方式等方面的更新與升級(jí)，助力師生智能素養(yǎng)的提升，這是一種適應(yīng)人工智能時(shí)代的教育理念。

2.角色與素養(yǎng)

教師角色是指教師作為培育學(xué)習(xí)者的靈魂人物，在幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的過(guò)程中應(yīng)該扮演的角色，是指教師在指導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)該把自己擺在什么位置、為學(xué)習(xí)者提供什么幫助。素養(yǎng)是指由訓(xùn)練和實(shí)踐而獲得一種道德修養(yǎng)，在人工智能時(shí)代背景下，教師應(yīng)更多地關(guān)注智能技術(shù)所做不到的其他教育方面，如情感教育、素質(zhì)教育、創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)教育等更依賴人類教師創(chuàng)造力的方面。

●人工智能帶來(lái)的困境及優(yōu)劣分析

1.人工智能帶來(lái)的困境

人工智能帶來(lái)的教育生態(tài)重構(gòu)，使身為教育園丁的教師不可避免地受到了很大的影響。雖然研究表明未來(lái)教師能夠被人工智能取代的幾率只有0.4%，但是如果教師無(wú)法適應(yīng)未來(lái)的時(shí)代，無(wú)法操控不斷發(fā)展的人工智能技術(shù)，那么，這部分教師可能就會(huì)被具備人工智能教育素養(yǎng)的教師取代。

一方面，人工智能時(shí)代對(duì)教師的專業(yè)發(fā)展和素養(yǎng)提升提出了新的更高的要求，教師面臨著教學(xué)環(huán)境更新、教師角色轉(zhuǎn)變、師生關(guān)系重構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容更新等新的挑戰(zhàn)，必須轉(zhuǎn)變自身的教育理念，轉(zhuǎn)變自身角色，提升自身的智慧教育素養(yǎng)。[5]

另一方面，人工智能時(shí)代又為教師的專業(yè)發(fā)展和素養(yǎng)提升提供了新的方法手段，使教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和開(kāi)展教學(xué)時(shí)，能夠有更多的選擇，便于教師進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新，也便于教師提升自身的智能教育素養(yǎng)。[6]

2.人工智能在教育中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)作為新時(shí)代的一種新興技術(shù)，其在記憶力、計(jì)算力、感知力和精力等方面的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出，能夠在教育領(lǐng)域發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。[7]例如，當(dāng)教師面對(duì)大量的學(xué)生作業(yè)而沒(méi)有時(shí)間批改時(shí)，就可以利用人工智能技術(shù)對(duì)作業(yè)進(jìn)行自動(dòng)批閱；當(dāng)教師面臨數(shù)十個(gè)學(xué)生而無(wú)法準(zhǔn)確把握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和具體的知識(shí)掌握程度時(shí)，可以利用具備自動(dòng)診斷功能的智能導(dǎo)師或智能學(xué)伴，精準(zhǔn)診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題與學(xué)習(xí)障礙，并根據(jù)相應(yīng)的學(xué)習(xí)障礙為學(xué)生提供其所需的有針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源，開(kāi)展精準(zhǔn)教學(xué)。[8]除此之外，人工智能技術(shù)還能夠?yàn)榻處熖峁┱n程助教、教學(xué)資源精準(zhǔn)適配、VR呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容以及協(xié)助教師創(chuàng)設(shè)沉浸式智能學(xué)習(xí)環(huán)境的功能。由此可見(jiàn)，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，功能越來(lái)越豐富，方式越來(lái)越便捷。

3.人工智能與教師的優(yōu)劣比較分析

（1）人工智能優(yōu)勢(shì)

人工智能技術(shù)是在大數(shù)據(jù)模型不斷訓(xùn)練、深度學(xué)習(xí)不斷發(fā)展、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法不斷完善的基礎(chǔ)上不斷成長(zhǎng)發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。

從計(jì)算力看，人工智能技術(shù)可以在很短的時(shí)間內(nèi)迅速處理大量的數(shù)據(jù)；從準(zhǔn)確性看，人工智能技術(shù)經(jīng)過(guò)了大數(shù)據(jù)的不斷訓(xùn)練，其模型通過(guò)數(shù)以萬(wàn)計(jì)甚至更多數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，其計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性極高；從記憶力看，由于人工智能對(duì)信息和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及記憶是將其以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)的信息再轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的編碼形式并外化出來(lái)，因此具有極高的記憶穩(wěn)定性；從感知力看，人工智能雖然因缺乏情感體驗(yàn)和人性關(guān)懷而在情緒的體驗(yàn)上不如人類教師，但是由于其數(shù)據(jù)收集的迅速性及全面性，往往能對(duì)多個(gè)個(gè)體同時(shí)進(jìn)行分析，相對(duì)穩(wěn)定的敏感度能夠更好地把握學(xué)習(xí)者狀態(tài)的變化；從精力看，人工智能作為一種非生物體的技術(shù)存在，只要有足夠強(qiáng)大的硬件支撐和源源不斷的電源補(bǔ)給，它就可以一直持續(xù)工作，不會(huì)有饑餓、困倦、抱怨、疲憊的情緒和感受。因此，人工智能在計(jì)算力、準(zhǔn)確性、記憶力、感知力及精力等方面具有人類教師無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

（2）教師優(yōu)勢(shì)

雖然人工智能相較于人類教師有著很多單憑教師努力無(wú)法超越的優(yōu)勢(shì)，但是由于人工智能只是一種不具備生命體特征的技術(shù)，缺乏情感體驗(yàn)和經(jīng)歷，沒(méi)辦法做到感同身受和設(shè)身處地，其在創(chuàng)新創(chuàng)造能力、溝通能力以及共情能力方面始終無(wú)法代替教師。

在創(chuàng)新創(chuàng)造能力方面，教師在因材施教、創(chuàng)新創(chuàng)造新的教學(xué)方式方面具有不可代替的優(yōu)勢(shì)，教師能根據(jù)教學(xué)環(huán)境、教學(xué)理念和教學(xué)技術(shù)的更新和升級(jí)相應(yīng)地改進(jìn)自己的教學(xué)方式，能根據(jù)實(shí)際的課堂情況和學(xué)生掌握情況隨時(shí)地調(diào)整自己的教學(xué)策略，并且善于利用各種技術(shù)和教學(xué)手段提升課堂的生動(dòng)性和趣味性，以此來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而這恰恰是人工智能所缺乏的。在溝通能力方面，人類教師由于和學(xué)生曾經(jīng)有過(guò)一樣的年齡和相似的生活體驗(yàn)，其往往能夠更好地理解學(xué)生言語(yǔ)中所包含的情感信息，能夠更好地捕捉學(xué)生言語(yǔ)和動(dòng)作中所透露出的學(xué)生的具體學(xué)習(xí)與心理狀態(tài)，從而更好地與學(xué)習(xí)者進(jìn)行溝通。在共情能力方面，人類教師有著豐富的情感體驗(yàn)，能夠很好地理解學(xué)生表現(xiàn)出的情緒，并且也具備一定的安撫這種情緒的能力，他們能夠設(shè)身處地地體會(huì)學(xué)習(xí)者的情感并做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，并在必要的時(shí)候給予學(xué)習(xí)者以情感關(guān)懷和鼓勵(lì)，這是人工智能永遠(yuǎn)無(wú)法替代的。

●人工智能時(shí)代教師的角色轉(zhuǎn)變與素養(yǎng)提升策略

1.加強(qiáng)政策引領(lǐng)，轉(zhuǎn)變教師專業(yè)發(fā)展目標(biāo)

一個(gè)人的力量是很渺小的，單憑教師一個(gè)人的努力，很難系統(tǒng)化地全面提升自己的智慧教育素養(yǎng)，更別提提升全體教師的智慧教育素養(yǎng)以適應(yīng)時(shí)代的需求。因此，國(guó)家層面的政策引領(lǐng)對(duì)教師的素養(yǎng)提升和角色轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。[9]首先，國(guó)家應(yīng)該制訂相應(yīng)的教師培養(yǎng)發(fā)展政策，明確人工智能時(shí)代教師智慧教育素養(yǎng)提升的具體要求以及標(biāo)準(zhǔn)，并為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)制訂具體的評(píng)估方式，加強(qiáng)對(duì)教師角色轉(zhuǎn)換和素養(yǎng)提升的方向引領(lǐng)。其次，國(guó)家應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)的智慧教育發(fā)展情況因地制宜地制定不同的發(fā)展政策，并提供相應(yīng)的資金支持，為人工智能教育的發(fā)展和建設(shè)提供資金支持和政策保障。最后，國(guó)家應(yīng)該積極開(kāi)展試點(diǎn)工作，為學(xué)校的教育改革與教師的素養(yǎng)提升提供成功的范例，增強(qiáng)學(xué)校和教師的信心。

2.全方位支持，為教師素養(yǎng)提升提供保障

要想成功地促進(jìn)教師團(tuán)體的角色轉(zhuǎn)換和素養(yǎng)提升，就要聯(lián)合國(guó)家、社會(huì)、學(xué)校甚至是家長(zhǎng)的力量，共同為教師的角色轉(zhuǎn)換和素養(yǎng)提升提供支持。國(guó)家的支持是教師發(fā)展的保障和引領(lǐng)力量，社會(huì)的支持是教師發(fā)展的環(huán)境支撐，學(xué)校的支持是教師發(fā)展的后勤保障，家長(zhǎng)和學(xué)生的支持是教師發(fā)展的力量源泉。一方面，社會(huì)相關(guān)組織機(jī)構(gòu)應(yīng)該結(jié)合人工智能的時(shí)代背景，加快開(kāi)發(fā)有關(guān)提升教師素養(yǎng)、促進(jìn)教師角色轉(zhuǎn)換的課程資源，為教師的發(fā)展提供資源保障；另一方面，學(xué)校應(yīng)該全力支持教師教學(xué)方式的創(chuàng)新與發(fā)展，定期組織教師智慧教育素養(yǎng)培訓(xùn)，努力為教師的發(fā)展創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境和氛圍，并且學(xué)校和機(jī)構(gòu)需要主動(dòng)轉(zhuǎn)變教師專業(yè)發(fā)展項(xiàng)目的目標(biāo)，即由認(rèn)知取向轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰θ∠?，將智能時(shí)代教師創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力、導(dǎo)學(xué)能力、自主學(xué)習(xí)能力等核心能力素養(yǎng)作為教師專業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵目標(biāo)。[10]最后，需要整合多方的力量，為教師提供全方位的支持，為教師智能教育素養(yǎng)的提升提供多元支持，重點(diǎn)包括智能教育研究團(tuán)隊(duì)的智力支持、人工智能企業(yè)的技術(shù)支持、教師專業(yè)發(fā)展共同體的組織支持等。[11]

3.教師自主發(fā)展，構(gòu)建終身學(xué)習(xí)理念

除上述之外，教師發(fā)展的最根本動(dòng)力在于自己。教師應(yīng)該樹(shù)立終身學(xué)習(xí)理念，面對(duì)時(shí)代的變化與發(fā)展，不抗拒、不畏縮，善于分析新時(shí)代對(duì)教師發(fā)展提出的新要求，并根據(jù)時(shí)代的要求，及時(shí)對(duì)自己欠缺的能力進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，不斷地升華自己，優(yōu)化自身專業(yè)技能，轉(zhuǎn)變自己的教育理念，更新自己的教學(xué)方法。

在人工智能時(shí)代，首先，教師應(yīng)該積極探索人工智能技術(shù)相關(guān)的知識(shí)與應(yīng)用技能，關(guān)注其在教育領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，并在課下積極探索其功能，創(chuàng)新性地對(duì)其進(jìn)行利用；其次，教師應(yīng)該端正自己對(duì)人工智能技術(shù)的態(tài)度，理性且辯證地看待其在教育中的應(yīng)用，揚(yáng)長(zhǎng)避短，積極發(fā)展自身的優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)守技術(shù)應(yīng)用倫理底線，注重保護(hù)學(xué)生的數(shù)據(jù)信息隱私。

●研究總結(jié)與反思

結(jié)合目前人工智能的時(shí)代背景，根據(jù)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的研究和分析，本文對(duì)人工智能時(shí)代教師的角色轉(zhuǎn)換和素養(yǎng)提升做了詳細(xì)的研究，并根據(jù)時(shí)代發(fā)展的需求，結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，綜合人類教師與人工智能各自的優(yōu)缺點(diǎn)，探究了幫助教師破除角色與素養(yǎng)困境的策略。

本研究的不足之處在于：首先，本研究是在針對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)和時(shí)代背景的理論分析與總結(jié)的基礎(chǔ)上提出的自己的新的理論，沒(méi)有進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，無(wú)法確保所提出的策略的信度和效度；其次，本研究在研究人工智能時(shí)代教師如何轉(zhuǎn)換自身角色、提高自身素養(yǎng)的過(guò)程中，僅僅是對(duì)國(guó)家政策、多方支持和教師自主發(fā)展三個(gè)大方面進(jìn)行了宏觀研究，而沒(méi)有進(jìn)一步針對(duì)具體的地方教師進(jìn)行深入細(xì)化研究，缺乏一定的適用性和可行性；最后，本研究主要是針對(duì)國(guó)內(nèi)的研究基礎(chǔ)所展開(kāi)的，對(duì)國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)研究的較少，研究可能不夠深入和全面。

因此，本研究未來(lái)會(huì)在以下三個(gè)方面進(jìn)行進(jìn)一步完善：一是廣泛了解各地域教師對(duì)人工智能時(shí)代發(fā)展和智能導(dǎo)師出現(xiàn)的看法和自身應(yīng)對(duì)策略，提高研究結(jié)論的可行性和適用性；二是將所提策略付諸實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定策略的可行性；三是多了解國(guó)外關(guān)于人工智能時(shí)代背景下教師所面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略，進(jìn)一步保證研究結(jié)論的發(fā)展性。本次研究雖然暫告一段落，但筆者會(huì)重視在本次研究中反映出的問(wèn)題，不斷地提高自身的研究水平，解決自己在研究中存在的問(wèn)題，也希望以后有機(jī)會(huì)能夠繼續(xù)完善本項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)。