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人工智能背景下教師深度學習推進者的角色定位研究

2021-09-16 07:55姜叢雯
教學與管理(理論版) 2021年9期
關(guān)鍵詞:深度智能教育

摘要

隨著人工智能教育應(yīng)用的成熟與發(fā)展,深度學習技術(shù)及其影響也引發(fā)了教育研究者的反思,并使得教育領(lǐng)域的“深度學習”再次成為研究熱點。教育領(lǐng)域的深度學習是學習科學發(fā)展的階段性產(chǎn)物,是一種區(qū)別于傳統(tǒng)的、主動的、理解性的學習方式,對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、知識遷移與問題階段等高階能力具有正向價值?;诖?,本文提出“深度學習推進者”教師新角色,基于對深度學習理論的理解,從角色理論視角出發(fā),圍繞角色身份、角色期望及角色關(guān)系互動展開系統(tǒng)研究與論述,以幫助教師更好地理解并落實“深度學習推進者”這一新角色。

關(guān)鍵詞

深度學習? 教師角色? 深度學習推進者? 人工智能

技術(shù)領(lǐng)域的深度學習是一種以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為架構(gòu)通過模擬人腦學習過程實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)抽象表征的機器學習方法。該技術(shù)利用多隱層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)機器對海量數(shù)據(jù)特征的自主學習,從而提高機器學習算法的表達能力與效率,加速人工智能升級與發(fā)展。隨著人工智能教育應(yīng)用的成熟與發(fā)展,深度學習技術(shù)及其作用引發(fā)教育研究者的反思:如果機器可以實現(xiàn)自主訓練與任務(wù)完成,教育該如何進行人才培養(yǎng)以應(yīng)對機器智能的挑戰(zhàn)?因此,教育領(lǐng)域的“深度學習”再次成為研究熱點。

教育領(lǐng)域的深度學習是學習科學發(fā)展的階段性產(chǎn)物,是一種區(qū)別于傳統(tǒng)的、主動的、理解性的學習方式,對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、知識遷移與問題階段等高階能力具有正向價值。同時,結(jié)合教育心理學可知,中小學階段學生正處于學習習慣養(yǎng)成的關(guān)鍵時期,受認知發(fā)展水平限制,其自主自控性較差,因此,實現(xiàn)中小學生的深度學習離不開教師的有效引導。結(jié)合已有文獻,很多研究者也均強調(diào)教師在深度學習中應(yīng)起到教學引導作用[1-3]。

基于此,本文提出“深度學習推進者”這一教師新角色。該角色的提出,不僅能夠讓教師順應(yīng)當下智能教育教學場景下學生深度學習需要,而且還能夠解決傳統(tǒng)教學模式的部分問題,對提高教師教學質(zhì)量與效率都有積極意義。本文將在理解深度學習理論的基礎(chǔ)上,嘗試以角色理論視角從角色身份、角色期望與角色關(guān)系三個維度對深度學習推進者展開系統(tǒng)研究與論述,以更好地幫助教師理解并落實該角色。

一、深度學習推進者的角色身份

1.深度學習

“深度學習推進者”概念是基于深度學習而提出的。深度學習首次提出于1976年費倫斯·馬頓和羅杰·薩爾喬發(fā)表的論文《學習的本質(zhì)區(qū)別:結(jié)果和過程》,通過與“淺層學習”(Surface Learning)的對比區(qū)分[4],他們認為深度學習是一個知識的遷移過程,而這個過程有助于學習者提高解決問題并做出決策的能力[5]。之后,隨著深度學習研究在教育領(lǐng)域的逐漸深入,國內(nèi)研究者們也對深度學習展開系統(tǒng)研究,在概念界定上大多圍繞學習者的深度參與、批判理解、高階思維培養(yǎng)、整體知識建構(gòu)、問題導向知識遷移等展開,認為深度學習是一種有意義的、整體性和創(chuàng)造性的學習[6];是一種基于情境的學習方式[7];是一種理解性學習[8];是一種基于積極動機,指向高階思維與關(guān)鍵能力的“全方位”投入的學習[9],“追求知識的建構(gòu)、意義生成和能力發(fā)展是深度學習的應(yīng)然訴求”[10]。

基于此,本研究認為深度學習是指學習者能夠主動參與學習情境,基于批判性的知識理解,創(chuàng)造性地構(gòu)建新知識架構(gòu),并有效運用知識遷移實現(xiàn)問題解決的一種學習方式。深度學習的“深”主要體現(xiàn)在:學習過程有深度、學習方法有深度、學習效果有深度。其中,學習過程有深度強調(diào)學生的主動參與;學習方法有深度強調(diào)學生對知識的批判性理解以做好知識理解、整合與遷移;學習效果有深度強調(diào)堅持問題導向,以提高學生高階能力為目標。相比于傳統(tǒng)教學,深度學習強調(diào)學生學習的自我投入程度與內(nèi)在認知結(jié)構(gòu)的形成過程與方法。相比于淺層學習,深度學習強調(diào)知識學習過程中學生對知識的內(nèi)在加工建構(gòu)與外在遷移應(yīng)用。

2.深度學習推進者

深度學習作為一種學習方式,其主體是學生。相比于傳統(tǒng)自學,深度學習離不開教師對學生的引領(lǐng)與助推?;A(chǔ)教育學段的學生處于認知發(fā)展與學習習慣養(yǎng)成的關(guān)鍵時期,學習作為一種特殊的認知活動離不開教師的指導。

“推進”即為“使前進”,強調(diào)運用外部力量使得事物按照既定計劃或向著既定目標發(fā)展。本研究認為“深度學習推進者”是指在教學活動中能夠推動學生主動參與對知識的批判性理解與創(chuàng)造性整合,引導學生學會運用知識解決具體問題以培養(yǎng)學生高階能力的人?;谇拔姆治黾案拍罱缍?,深度學習推進者的角色身份對教師提出了三方面行為要求:第一,深度學習推進者要激發(fā)學生的主動參與,創(chuàng)造有深度的學習過程。第二,深度學習推進者要助推學生對知識的理解、整合與遷移,培養(yǎng)有深度的學習方法。第三,深度學習推進者要以培養(yǎng)新時代創(chuàng)新人才為目標,以發(fā)展學生高階能力為導向,實現(xiàn)有深度的學習效果。

二、深度學習推進者的角色期望

角色期望是社會或組織對占據(jù)社會關(guān)系中某一位置的個體或群體提出的一系列具有預(yù)測性的要求。深度學習的技術(shù)應(yīng)用,不僅為人工智能的發(fā)展提供助力,也為教育發(fā)展提供新思路,大力倡導學生的深度學習。同時,大到政策文件的頒布,小到專家學者的學術(shù)觀點,從不同的角度對深度學習中教師角色提出新期望。本部分基于對深度學習推進者角色期望的呈現(xiàn)與總結(jié),嘗試分析其對深度學習推進者能力發(fā)展要求。

1.角色期望的具體呈現(xiàn)

從正式角色期望角度出發(fā),部分國家政策從宏觀層面提出了應(yīng)對人工智能技術(shù)驅(qū)動下教學變革的建議要求。例如,2016年教育部頒布《教育信息化“十三五”規(guī)劃》(教技〔2016〕2號)并將“深化信息技術(shù)與教育教學的融合發(fā)展,從服務(wù)教育教學拓展為服務(wù)育人全過程”作為主要任務(wù)之一。2017年國務(wù)院頒布《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》(國發(fā)〔2107〕4號),“鼓勵教師利用信息技術(shù)提升教學水平、創(chuàng)新教學模式,利用翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學等多種方式用好優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源”。2018年教育部頒布的《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》(教技〔2018〕3號)中提到要積極“探索基于人工智能的新教學模式,重構(gòu)教學流程”。2018年教育部頒布的《教育信息化2.0行動計劃》(教技〔2018〕6號)中提到“大力推進智能教育,開展以學習者為中心的智能化教學支持環(huán)境建設(shè),利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學方法改革,探索泛在、靈活、智能的教育教學新環(huán)境建設(shè)與應(yīng)用模式”。

基于對上述政策文本內(nèi)容的分析可知,國家正大力倡導利用信息技術(shù)驅(qū)動教學變革,鼓勵教師積極探索智能教育環(huán)境下新教學模式的創(chuàng)新與應(yīng)用。隨著近幾年智能技術(shù)的更新升級,“深度學習能力已經(jīng)被描繪成信息時代公民生活和就業(yè)所必需的、最基本的技能”[11]。而“未來的教師將不再局限于傳授知識,而是幫助學生去發(fā)現(xiàn)、組織和管理知識,引導他們而非塑造他們,致力于為每個學生提供學習支持”[12]。因此,這就對“深度學習推進者”提出了具備深度教學能力的角色期望。

基于非正式角色期望視角,部分研究者也針對智能技術(shù)不斷介入教育教學過程這一現(xiàn)實情況,對如何轉(zhuǎn)變教師角色以促進教學變革進行相關(guān)闡述。學者們普遍認為,“學習作為內(nèi)部認知網(wǎng)絡(luò)與外部認知網(wǎng)絡(luò)的連接,教師要幫助學生形成良好的內(nèi)部認知網(wǎng)絡(luò)”[13],而“網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境中的學習更加強調(diào)學生的主體性與靈活性”[14]。由于基礎(chǔ)教育階段學生認知發(fā)展水平有限,教師角色的有效發(fā)揮能夠?qū)W生的學習成效起到關(guān)鍵影響,所以,“基于技術(shù)的教學強調(diào)教師要以學生為中心,積極引導學生通過獨立的分析、探索、實踐、質(zhì)疑和創(chuàng)造來實現(xiàn)學習目標,使學生成為教學活動的主人”[15]。也就是說,人工智能背景下的“教師不是以知識權(quán)威的形象出現(xiàn),而是和學生建立新型關(guān)系,更加注重與學生的互動和知識的建構(gòu),要成為學生學習過程中的輔助者”[16],以“幫助學生形成良好的內(nèi)部認知網(wǎng)絡(luò)”[17]。可見,學者們對于智能技術(shù)對教與學帶來的改變基本達成期望共識,學生要成為深度學習的發(fā)起者,教師要做好深度教學以發(fā)揮其推進功能,讓學生形成能夠適應(yīng)未來時代發(fā)展需要的學習力與智慧。

2.深度教學能力

不論是正式期望的文本內(nèi)容,還是非正式期望的觀點表述,都對教師提出了要推動學生深度學習的角色期望。教與學是密切聯(lián)系在一起的兩個過程,學生的深度學習離不開教師的深度教學。而深度教學則需要教師具備相應(yīng)的能力,深度教學能力由此提出。本研究認為,深度教學能力是指教師所具有的能夠指導學生進行深度學習以實現(xiàn)教學任務(wù)的一種綜合素質(zhì)。基于前文對深度學習的分析可知,深度教學能力需要實現(xiàn)學生的主動參與,需要保證學生能夠理解、整合與遷移知識,需要發(fā)展學生的批判性思維與創(chuàng)造力。為更好地理解深度教學能力是如何影響深度學習推進者個體以實現(xiàn)深度教學目的,本部分將從自我意識、專業(yè)認知與操作技能三個維度對深度學習推進者所應(yīng)具備的深度教學能力進行分析。

首先,從自我意識維度看,教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育教學理念,盡快確立新角色意識,理解并認同“深度學習”的培養(yǎng)目標與教育意義;要樹立正確學生觀,尊重學生獨立人格,基于多技術(shù)路徑給予學生學習話語權(quán),與學生平等對話;要樹立全局意識與整體發(fā)展觀,做好單元主題課程的前后銜接,對課程內(nèi)容的編排做好整體統(tǒng)籌,形成滿足學生整體發(fā)展的教學思維。

其次,從專業(yè)認知維度來看,教師需要具備扎實的學科專業(yè)理論,充分理解學科原理性知識,把握學科邏輯與思維,為教材內(nèi)容的拆分與整合奠定專業(yè)基礎(chǔ);需要充分利用信息資源共享平臺,廣泛閱讀,充實已有認知框架知識內(nèi)容,了解知識背景與起源,增加知識廣度,對基礎(chǔ)性知識的講解要同時輔以其產(chǎn)生的時代背景或典故;需要結(jié)合學科內(nèi)在邏輯對核心知識進行串聯(lián),增強內(nèi)容呈現(xiàn)的系統(tǒng)性,促進學生認知深度。

最后,從操作技能維度看,在具體教學過程中,教師要有教育耐心,樹立持續(xù)性發(fā)展的教育觀,切記結(jié)果導向下的拔苗助長;教師要有教育熱情,以積極的心態(tài)投入到創(chuàng)設(shè)的教學情境與內(nèi)容角色中,促進學生的沉浸式投入;教師要有教育敏感性,及時捕捉有價值的學生學習行為數(shù)據(jù)并予以反饋。

三、深度學習推進者的角色關(guān)系互動

深度學習推進者的角色目的是讓學生在智能化教學場景下體驗有深度的學習過程、學習方法與學習效果。未來智慧課堂的智能機器不僅能夠增強其教學輔助功能,如通過全息投影、AR、VR讓具體問題情境的呈現(xiàn)與切換更真實便捷,通過對學生學習行為數(shù)據(jù)的動態(tài)采集與評測,能夠更好地分辨學生的“虛假學習”“淺表學習”等情況,強化教師的課堂監(jiān)控力度,同時還能夠替代教師完成一部分教學工作,如記憶性知識點的系統(tǒng)講解與疑問解答,智能練習推送與作業(yè)批改等。

智能教學場景下的教學結(jié)構(gòu)主要由教師、學生與智能機器三要素構(gòu)成,深度教學推進者的角色對象分為學生與智能機器這兩類。教師與學生間的相互關(guān)系又被稱作師生關(guān)系,是教育場域中一個非常重要且處于核心地位的關(guān)系。在實現(xiàn)學生深度學習的教學過程中,師生關(guān)系是直接且效果明顯的角色關(guān)系;智能機器作為外在客觀事物,能夠?qū)處熒疃冉虒W提供部分替代與輔助,所以,教師與智能機器的關(guān)系互動在實現(xiàn)深度學習推進者這一角色目的過程中起到間接協(xié)作效果?;诖?,本部分將嘗試從實踐論視角對智能教學場景下深度學習推進者與角色對象間如何互動以完成角色目的展開探究并闡明該角色在關(guān)系互動中的具體表現(xiàn)行為。

1.升級“師-生”教學互動

首先,激發(fā)學生的好奇心與探究欲。教學互動中,教師要充分發(fā)揮智能化教學場景的技術(shù)優(yōu)勢,創(chuàng)設(shè)貼近學生日常生活的教學任務(wù)情境,如利用全息投影技術(shù)讓學生切身看到豐富的虛擬場景與人物,增加問題呈現(xiàn)的畫面感與真實性,便于學生理解,增強主動解決問題的責任感。

其次,做好學科知識的整合與引導。教師要結(jié)合學生已有認知,選取符合學生認知與經(jīng)驗特點的主題內(nèi)容;教師要做好知識內(nèi)容的故事化轉(zhuǎn)變,以角色體驗方式增加學生參與機會,從理性抽象知識轉(zhuǎn)為直觀感知知識,注重內(nèi)容與教學場景的完美契合,保證知識內(nèi)容的可操作性的同時也可以避免學生沉迷于技術(shù)應(yīng)用而忽視主題內(nèi)容的學習。

第三,堅持任務(wù)導向,培養(yǎng)學生問題解決能力。教師要科學地設(shè)計問題,既要符合學生的年齡特點與生活閱歷,又要注意前后問題的層次性與邏輯性,保證問題適合全體學生;以問題為主線貫穿教學過程,保證教學環(huán)節(jié)的完整性,為學生提供具有思維空間的開放性問題;保持教學活動的持續(xù)性,以單元主題活動做好前后教學的串聯(lián);注重問題生成的動態(tài)性,學會適時地追問,增加學生的自我反思機會。

第四,科學開展教學評價與結(jié)果反饋。教師要堅持公平公開公正原則,與學生共同制定評判標準,提高評價標準的可接受性;教師要學會適時合理地鼓勵,面向?qū)W生具體行為有針對性進行,避免形式化、口頭化,并輔以具體行為建議;教師要充分肯定學生挑戰(zhàn)權(quán)威、質(zhì)疑知識的行為,盡量減少對學生學習行為的直接批評與無端指責;教師要堅持過程性評價與引導性反饋,不斷強化學習目標,幫助學生及時調(diào)整學習步調(diào)。

2.加強“師-機”協(xié)作教學

首先,創(chuàng)建虛擬學習共同體,調(diào)動學生參與學習的主動性。“虛擬學習共同體是一個在虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由學習者和助學者(教師、專家等)基于共同的愿景及目標建立起來的學習型團體”[18]。在這個平臺內(nèi),學習者與助學者處在平等位置,基于共同的目標任務(wù),共享不同渠道下獲取的資料信息,為實現(xiàn)共同目標任務(wù)而主動參與到教學活動中?;谠撝悄芗夹g(shù)平臺,學習者們成為真正的學習活動主體,打破時空限制的溝通方式,如騰訊會議、企業(yè)微信、CCtalk等,打破了共同體成員間的年齡或職位代溝,讓溝通變得更開放,同時也“更有效地幫助學習者們在學習上資源共享,協(xié)作交流,進而對共同體產(chǎn)生強烈的認同感與歸屬感”[19],進而提高學生參與主動性。

其次,做好學科知識的拆分講授與整合分析以方便學生理解、整合與遷移知識。作為內(nèi)容載體,智能機器可以替代教師完成部分記憶性知識的傳遞工作,完成對學科知識的分解與講授,學生能夠通過電腦或手機終端及時掌握相關(guān)知識點內(nèi)容。受認知發(fā)展水平限制,中小學生無法獨立完成知識點的整合與遷移,這就需要深度學習推進者基于智能技術(shù)平臺有針對性地設(shè)定教學活動流程,分解任務(wù)問題,保證各個分問題的邏輯性與層級性,讓學生在解決問題的活動體驗中,獲取系統(tǒng)的學科知識,為實現(xiàn)學科知識的整合與遷移奠定基礎(chǔ)。

第三,做好學生深度學習成效的動態(tài)監(jiān)測與評估。學生具有個體差異性,不同學生有不同的方面需要強化或補足。隨著智能教育終端產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,每一位學生的學習行為均能夠以數(shù)據(jù)化形式被精準記錄,教師要充分發(fā)揮教育專業(yè)性與敏感性,基于智能監(jiān)控結(jié)果,及時發(fā)現(xiàn)學生學習存在的問題并給予合理反饋,分析問題形成原因,及時調(diào)整活動流程與任務(wù)設(shè)定,從而實現(xiàn)教師通過智能技術(shù)實現(xiàn)對每一位學生獨特潛能發(fā)展的助推。

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[作者:姜叢雯(1989-),女,山東諸城人,首都師范大學教育學院,博士生。]

【責任編輯? 鄭雪凌】

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