AI賦能教育開啟新時代

| 文 · 李謫

隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，

教育領(lǐng)域正在悄然成為AI浪潮下落地最直接且邏輯最通順的應(yīng)用場景之一。

教育，即教書育人，在傳統(tǒng)的教育模式下，老師傳道授業(yè)解惑，學(xué)生獲取知識、經(jīng)驗(yàn)。

隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，教育領(lǐng)域正在悄然成為AI 浪潮下落地最直接且邏輯最通順的應(yīng)用場景之一。從各大人工智能模型扎堆“趕考”“報志愿”，到AI助力學(xué)校教育，教育數(shù)字化場景愈加豐富，人工智能集聚起教育發(fā)展新勢能。

AI賦能 教學(xué)更高效

廣東省深圳市福田區(qū)梅麗小學(xué)的孩子們迎來了一位“特殊”的老師，圓圓的腦袋、粉色的耳朵、呆萌的形象……這位AI 全科教師在孩子們中“圈粉無數(shù)”。在這場由華南師范大學(xué)聯(lián)合梅麗小學(xué)舉行的“AI 與真人教師‘同課異構(gòu)’教學(xué)觀摩活動”現(xiàn)場，“AI 教師”以其靈活的動作和俏皮的語言“點(diǎn)燃”課堂，贏得孩子們的注意力。它可以與學(xué)生對話，實(shí)時反饋隨堂練習(xí)中的難點(diǎn)、要點(diǎn)。更酷的是，這位“AI 教師”還能根據(jù)具體情境，進(jìn)行引導(dǎo)式講解。

“它能隨時和我互動，好有趣”“它看起來很可愛”“我問的問題它講得很清楚”……學(xué)生們對這位“AI 教師”不乏贊美。梅麗小學(xué)校長黃廣旭表示，教育需要大膽擁抱最新的信息技術(shù)，讓AI 賦能教育，讓AI 走進(jìn)未來課堂，這是必然的趨勢。未來教育將在人機(jī)互動中提升課堂質(zhì)量和效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

人工智能技術(shù)快速發(fā)展，“AI教師”“虛擬教師”等逐漸成為現(xiàn)實(shí)，正逐步探索如何成為教師的合作伙伴，全面賦能教育行業(yè)。華南師范大學(xué)基礎(chǔ)教育學(xué)院院長黃甫全教授表示，推廣“AI 教師”進(jìn)課堂，可以減輕教師的工作量，創(chuàng)新教學(xué)方式，與傳統(tǒng)課堂有效融合，實(shí)現(xiàn)課堂效益的提高。

除了“AI 教師”，“云課堂”也是科技賦能教育的又一縮影。通過一根根網(wǎng)線，透過一塊塊屏幕，廣大師生登錄國家智慧教育公共服務(wù)平臺，就能瀏覽使用上面的海量優(yōu)質(zhì)教育資源。“云課堂”教學(xué)模式，為中國教育事業(yè)的數(shù)字化建設(shè)注入了更多活力，推動了教育資源的公平分配?！癆I教師”和“云課堂”一樣，都贏得了孩子的喜愛，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)“教育質(zhì)量的公平”，彌補(bǔ)了“教師水平不一”的缺憾。

另外，針對考試考場、教考閱卷、在線教學(xué)等相對標(biāo)準(zhǔn)化的場景，以AI 技術(shù)賦能可解決效率與準(zhǔn)確率難以兼顧的問題。例如AI 在2023 年高考中大顯身手：答題、閱卷、報志愿……覆蓋了考前考后的全流程。

考前，百度人工智能文心大模型向廣大考生推出首套“高考AI 模擬卷”，用戶可選語文、數(shù)學(xué)、英語3 門科目答題，還可查看答案解析、更換題型等。閱卷環(huán)節(jié)，科大訊飛已在大學(xué)英語四六級、部分省份中高考等場景開展試點(diǎn)，輔助人工閱卷，據(jù)稱可減少人工約80%的批改工作量。在志愿填報時，如何利用AI 填報志愿頗受考生和家長歡迎。2023 年多家平臺引入了“人工智能、AI 填報”這類新型工具，生成“志愿填報”咨詢產(chǎn)品，手機(jī)應(yīng)用商店中也有數(shù)百款與“高考志愿填報”相關(guān)的APP。

不過目前依靠AI 填報志愿具有局限性，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的AI 算法雖然可以彌補(bǔ)信息不對稱問題，高考考生及家長可以用來參考，但不能偏信。對此，太原五中教師韓亞南表示：“當(dāng)前，AI 報志愿十分流行，它可以對考生的成績和位次進(jìn)行一個大范圍的推薦，但考生究竟自己更喜歡什么專業(yè)，有哪些個性化選擇，AI 報志愿目前無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)推薦。因此通過AI 報志愿僅能作為一個參考，不可過分依賴?！?/p>

智慧教育 輔導(dǎo)更精準(zhǔn)

四川省華鎣市特殊教育學(xué)校的孩子們在體驗(yàn)智能機(jī)器人魅力

2023 年2 月，中國教育科學(xué)研究院發(fā)布了《中國智慧教育藍(lán)皮書（2022）》。其指出，智慧教育是數(shù)字時代的教育新形態(tài)。智慧教育將融合物理空間、社會空間和數(shù)字空間，創(chuàng)新教育教學(xué)場景，促進(jìn)人技融合，培育跨年級、跨班級、跨學(xué)科、跨時空的學(xué)習(xí)共同體，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合。中國智慧教育基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備環(huán)境基本建成，中國接入互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校比例已接近100%；中小學(xué)教師數(shù)字素養(yǎng)全面提升，超過86%的教師數(shù)字素養(yǎng)達(dá)到合格及以上水平。

人工智能通過大數(shù)據(jù)分析，能夠支持差異化的“教”和個性化的“學(xué)”。傳統(tǒng)教育方式多由教師主導(dǎo)，學(xué)生自主開展深度探究的動力較弱。通過人工智能技術(shù)，基于探究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，能夠助力實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)方式由“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變。

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展，多地學(xué)校開始應(yīng)用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)閱卷，隨后系統(tǒng)自動生成分析報告。在教師端，授課教師可以快速、直觀、準(zhǔn)確地掌握整個班級的學(xué)情；在學(xué)生端，系統(tǒng)還能自動摘取學(xué)生作答時的優(yōu)秀句式，生成錯題集，以便有針對性地進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，幫助老師“精準(zhǔn)教”，學(xué)生“個性學(xué)”。

合肥七中數(shù)學(xué)老師王世鵬表示，根據(jù)平臺生成的報告，他在講評時會選擇高頻錯誤點(diǎn)和得分率較低的試題，進(jìn)行課堂集中講評。對于正確率在70%左右的題，會讓答錯的學(xué)生來進(jìn)行分析，師生共同幫助其反思錯誤原因。而對于個別學(xué)生出錯的試題，他會利用課堂間隙，走到對應(yīng)學(xué)生身邊，進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)答疑與指導(dǎo)，讓個性化輔導(dǎo)落到實(shí)地?！盎谶@些數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)講評試卷的精準(zhǔn)化?！?/p>

科大訊飛山西大區(qū)戰(zhàn)略合作部主任沈紅介紹，在人工智能的賦能下，學(xué)生學(xué)習(xí)效率顯著提升：減少重復(fù)知識點(diǎn)練習(xí)量50%、學(xué)習(xí)興趣提升30%、焦慮情緒降低20%。

2021 年安徽省蚌埠市3000名教師使用數(shù)據(jù)顯示：應(yīng)用人工智能技術(shù)的新型教與學(xué)終端，教師作業(yè)批改負(fù)擔(dān)累積減少89%；從學(xué)生使用數(shù)據(jù)來看，新型教與學(xué)終端幫助學(xué)生降低49%的低效重復(fù)練習(xí)，使學(xué)生有時間參加體育、藝術(shù)、勞動等課程。這也利于減少學(xué)生焦慮情緒，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力。

香港浸會大學(xué)副校長郭毅可介紹，從 2016 年開始，他的團(tuán)隊(duì)在湖南進(jìn)行過一個跟蹤實(shí)驗(yàn)：將42 個孩子作為一個自主學(xué)習(xí)班，運(yùn)用團(tuán)隊(duì)開發(fā)的智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行個性化輔導(dǎo)，從小學(xué)一直跟蹤到高中，最后發(fā)現(xiàn) 42 個孩子中有 35 個考上 985 和211 大學(xué)。

“基于知識圖譜和智能推薦的技術(shù)，有可能更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘋€性教育場景。”郭毅可表示，該系統(tǒng)的基礎(chǔ)就是一個多維的知識圖譜，通過數(shù)據(jù)采集學(xué)生資料，在應(yīng)用層面發(fā)揮作用，使得人工智能技術(shù)真正為教育服務(wù)。他還介紹，在上海寶山區(qū)，現(xiàn)在也有90 家學(xué)校，包括 14 所高中、18所小學(xué)以及多所初中的近1000 名老師在應(yīng)用這個系統(tǒng)，有兩萬名學(xué)生受益。

來自山西省太原市陽曲縣的劉豪2023 年大學(xué)畢業(yè)，毅然選擇了在一家智能教育品牌的產(chǎn)品線工作，希望在教育行業(yè)選擇一條創(chuàng)新之路。“我的家鄉(xiāng)陽曲已經(jīng)開始進(jìn)行‘AI+教育’嘗試，現(xiàn)在有5 所學(xué)校陸續(xù)實(shí)現(xiàn)平臺的常態(tài)化使用，覆蓋小學(xué)、初中、高中3個學(xué)段?！痹趧⒑揽磥?，智能教育行業(yè)大勢所趨，前景廣闊。

資源共享 教育更均衡

“十四五”規(guī)劃提出，建設(shè)高質(zhì)量教育體系?！吨袊逃F(xiàn)代化2035》提出建成服務(wù)全民終身學(xué)習(xí)的現(xiàn)代教育體系、實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)均衡的義務(wù)教育。更加公平、更高質(zhì)量成為基礎(chǔ)教育發(fā)展的關(guān)鍵詞。

推進(jìn)教育高質(zhì)量發(fā)展是為中國式現(xiàn)代化提供人才支撐的重要方式，而加快教育信息化建設(shè)，對突破鄉(xiāng)村學(xué)校和城區(qū)優(yōu)秀學(xué)校之間復(fù)雜多元的環(huán)境，助推基礎(chǔ)教育資源從基本均衡向優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展有著重要意義。

優(yōu)質(zhì)師資緊缺問題長期存在，多地通過集團(tuán)化辦學(xué)，校長、教師交流輪崗的辦法，在一定程度上推動了教育公平，但這種辦法難以短時間大規(guī)模開展。

通過人工智能技術(shù)，把優(yōu)質(zhì)資源數(shù)字化，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模復(fù)用、大范圍共享。例如，通過VR虛擬課堂，偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生即使身在鄉(xiāng)村課堂，也能在虛擬故宮中漫步，參觀國寶文物。

通過人工智能賦能教師，依托雙師模式，偏遠(yuǎn)地區(qū)也能開設(shè)高質(zhì)量課程。河南省信陽市賢山小學(xué)是一所鄉(xiāng)村小學(xué)，由于師資薄弱，課后素質(zhì)課程效果不佳。2021 年9 月，學(xué)校引入“飛象雙師素質(zhì)課堂”，在沒有新增教師、沒有加重教師工作強(qiáng)度的情況下，同時開設(shè)了魔方、圍棋、建筑、機(jī)械等6 門課程，深受學(xué)生歡迎。

位于云南省昆明市西北部的沙朗白族鄉(xiāng)是典型的山區(qū)民族鄉(xiāng)，通過人工智能因材施教示范區(qū)項(xiàng)目，沙朗民族實(shí)驗(yàn)學(xué)校如今搭上了教育信息化的“快車”，老師們利用科大訊飛智慧課堂的幾何畫板等工具，或以動畫形式演示立體幾何的空間概念；或利用模擬實(shí)驗(yàn)工具，完成物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)；或借助大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)與個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)，有針對性地對薄弱點(diǎn)進(jìn)行鞏固。

此外，昆明市五華區(qū)基礎(chǔ)教育研究發(fā)展研究院遴選區(qū)域內(nèi)優(yōu)秀課例及教師培訓(xùn)資源上傳至AI教研平臺，供全區(qū)各校觀摩學(xué)習(xí)，以提升弱校教學(xué)質(zhì)量，助力構(gòu)建區(qū)域優(yōu)秀資源共享，其中積累各類教學(xué)資源120 余節(jié)，累計(jì)約9萬余人次進(jìn)行了學(xué)習(xí)。

人工智能與信息化手段如同一座橋梁，讓優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源突破時空限制，也讓更大范圍的“因材施教”和“有教無類”成為可能。

在這個充滿活力的新時代，隨著人工智能與教育深度融合，未來或?qū)處煛W(xué)生、學(xué)校產(chǎn)生變革性影響。對于教師而言，通過人工智能賦能教師，教師教學(xué)能力增強(qiáng)，教學(xué)質(zhì)量提升，偏遠(yuǎn)地區(qū)的教師也能開設(shè)高水平的課程。對于學(xué)生而言，每個學(xué)生都有自己的個性化“數(shù)據(jù)畫像”，可以根據(jù)興趣愛好走班上課，課堂不再枯燥乏味，通過VR 等技術(shù)能夠有更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。對于學(xué)校而言，能夠提供多樣化、個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境和服務(wù)，對師生實(shí)現(xiàn)過程評價，教育管理手段由基于經(jīng)驗(yàn)的模式轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動模式，通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)家校之間的有機(jī)互聯(lián)和協(xié)同共育。

教育具有時代性，當(dāng)前是數(shù)字化、智能化、信息化的時代，教育信息化帶動教育現(xiàn)代化是一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。正如科大訊飛董事長劉慶峰在發(fā)表主題演講提到智慧教育時所說，“教育不光是為了孩子未來的夢想成真做準(zhǔn)備，還要讓他們擁有幸福的當(dāng)下和童年。人工智能技術(shù)既要助力他們的夢想實(shí)現(xiàn)，也要守護(hù)他們的童年”。