面對人工智能發(fā)展的教學轉(zhuǎn)型

王萬江

隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，我們生活的方方面面都發(fā)生了日新月異的變化。尤其是工業(yè)化時代的產(chǎn)物——傳統(tǒng)“班級授課制”的科學課堂教學，無疑會出現(xiàn)顛覆性的改變。未來人工智能技術(shù)必將為科學課堂的教學帶來深刻的影響和巨大的機遇。我們將探討在人工智能技術(shù)沖擊下小學科學課堂教學如何轉(zhuǎn)型，同時尚有哪些需要我們堅守的觀念。

在人工智能技術(shù)不斷刷新我們認知的當下，許多工作將被AI和機器取代。機器人替代的是重復勞動的技術(shù)工人，而人工智能實現(xiàn)的文本生成、圖形設(shè)計、虛擬視頻甚至書寫代碼，所替代的是工程師、設(shè)計師和程序員。因此重復驗證前人已有實驗，探究有固定答案問題的科學課，顯然無法培養(yǎng)出應(yīng)對人工智能的未來人才。今天我們需要思考：培養(yǎng)學生具備什么能力才是人工智能無法取代的呢？

我認為，首選就是提出新問題的能力。人工智能可以應(yīng)用各種算法和模型進行數(shù)據(jù)分析，卻無法像人類那樣獨立思考提出新問題，并進行數(shù)據(jù)庫中未知問題的討論。因此，小學科學課堂教學應(yīng)當注重培養(yǎng)學生提出新問題的能力。我們在科學課上圍繞探究主題，鼓勵學生提出難倒人工智能的“好問題”活動，激發(fā)學生極大的參與熱情。變重視回答問題為提出問題，這可能也是學生未來戰(zhàn)勝人工智能的法寶。

其次，是人機對話和與他人交流的能力。隨著人工智能技術(shù)介入科學教學，學生可以通過使用智能設(shè)備，如平板電腦或VR頭盔，參與在線實驗、互動體驗和場景模擬，積極地與課堂內(nèi)容進行互動交流。這種人機互動方式增強了學生對科學知識的體驗和理解。但是人工智能需要使用者提供足夠多的信息才能做出回饋，所以人機對話的能力顯得尤為重要。訓練學生詳細提出需求，準確表達觀點，才能得到人工智能的準確回應(yīng)。在教學中，學生可以利用人工智能技術(shù)提供的方案開展創(chuàng)新研發(fā)活動。例如，在工程與技術(shù)內(nèi)容的學習中，讓學生設(shè)計解決自己生活中問題的新工具、設(shè)計具有獨特功能的橋梁等活動。訓練學生先向人工智能描述設(shè)計需求，再引導學生對生成的方案進行改進，最后組織學生通過展示報告、路演或AI生成圖像與他人分享?？茖W課要增加學生與人工智能協(xié)同工作的訓練，當然，學生更需要與同學合作的機會。人工智能應(yīng)成為促進合作學習的工具，而非替代學生思考的代勞者和與人交流的替代者。

此外，審辨所獲信息的能力也是非常重要的。原來耳聽為虛眼見為實，現(xiàn)在AI不僅能生成圖片，還能生成視頻，眼見也不一定就是事實。原來我們利用信息技術(shù)進行檢索，現(xiàn)在人工智能要求人類為它提供素材，人類的觀念和行為極易被AI誘導。在科學學習中，我們必須重視鍛煉學生從實驗中提取真實數(shù)據(jù)的能力，鼓勵學生質(zhì)疑、分析和評估，批判性地使用人工智能提供的信息。在信息泛濫的時代，去偽存真并理性判斷人工智能所述觀點的合理性和可行性，不僅是利用人工智能進行學習的關(guān)鍵能力，也將在應(yīng)對人工智能對人類威脅中發(fā)揮重要作用。

以上關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，需要科學教師從教法、學法以及組織方式等技術(shù)層面進行探索。然而，有些非技術(shù)層面的高階思維的培養(yǎng)與科學精神的塑造，則是需要我們堅守的優(yōu)秀傳統(tǒng)。

比如對學生好奇心的呵護，科學教師為學生提供接觸真實生活的學習機會，組織學生到實驗室、科技館或者走進自然進行實地考察，讓學生能夠接觸到真實的科學實踐。通過開發(fā)探索真問題的學習項目來激發(fā)學生的求知欲，鼓勵學生大膽提問、勇敢探究、動手實踐，獲得發(fā)現(xiàn)的愉悅，保持持續(xù)探究的動力。

想象力也是我們?nèi)祟惇氂械膬?yōu)勢，天馬行空的科學幻想更是學生的天性。今天的科幻可能就是學生未來探索的科學事實。繪制科學幻想畫、自編科幻小故事是學生樂于參與的活動，輔以人工智能，甚至可以生成科幻微電影。打破學科壁壘，進行學科的融合和跨學科的整合，為學生想象力的培養(yǎng)提供更廣闊的空間。

最重要的是創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。鼓勵學生提出新的問題，進行發(fā)明創(chuàng)造，是高階思維的集中表現(xiàn)。未來學生不是靜態(tài)知識的接受者，而是動態(tài)知識的生成者。要求學生的發(fā)明在人工智能提供解決方案的基礎(chǔ)上拓寬新的思路，補充新的功能，加入新的創(chuàng)意。這提高了學生研制發(fā)明的效率，成為輔助學生創(chuàng)新的有力工具。

面對強大的人工智能技術(shù)，我們不禁會問：未來科學教師這一職業(yè)是否會被AI代替？我想在師生信息獲取幾乎同步的今天，“傳道、授業(yè)、解惑”的科學教師將會被人工智能時代“引導、輔助、啟發(fā)”的個性化科學學習輔導員所取代。