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人機協(xié)同視域下的學生獲得感:構成與實現(xiàn)

2022-03-20 10:19范建麗張新平
蘇州大學學報(教育科學版) 2022年1期
關鍵詞:人機協(xié)同人工智能

范建麗 張新平

(1.南京師范大學 教育科學學院,江蘇 南京 210097;2.黃山學院 教育科學學院,安徽 黃山 245041)

近年來,5G、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、智能機器人等數(shù)字技術迅猛發(fā)展,推動人類社會從網絡時代大踏步邁進智能時代,帶給人們數(shù)字化、信息化、智能化新體驗。人工智能是數(shù)字技術的集大成者,具有與其他數(shù)字技術不同的本質特征,如深度學習、人機協(xié)同等[1],乃是智能時代的核心驅動力量。隨著人工智能在各行各業(yè)的影響和作用日趨擴大,教育領域開啟了對“人工智能+教育”這一教育新模式的思考,希望能夠為一些教育固有問題尋求全新的解決方案。2019年UNESCO(聯(lián)合國教科文組織)在《教育中的人工智能:可持續(xù)發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)》工作報告中提出“開展人機協(xié)同教學,支持人機協(xié)作學習”[2],引起較大關注。越來越多的人工智能技術嵌入各類教學、學習活動中,人機協(xié)同將成為未來教育的主流形態(tài),推進教與學方式的變革。

當今我們的學校教育正從“數(shù)量補差”“規(guī)模擴張”的外延式發(fā)展向“高質量發(fā)展”轉型升級[3],高質量的教育不能只看重學生外在的學業(yè)表現(xiàn),更要重視學生內在的心理感受,即關注學生真實的獲得感。PISA2018結果顯示,我國四省市學生在閱讀、數(shù)學和科學三個領域均獲得全球最高分數(shù),但“學生的學校歸屬感和生活滿意度均較低”,表明學生的學習生活并不快樂。學生有了獲得感,才會對學校產生歸屬感,才會體驗到學習的樂趣,感受到成長的驚喜與成功的幸福,以更加積極的心態(tài)面對學習和生活,迎接智能時代的新挑戰(zhàn)。既然傳統(tǒng)的大規(guī)模、標準化的教育培養(yǎng)模式無法使學生擁有真正的獲得感,那么探索“人機協(xié)同”模式下的學生獲得感實現(xiàn)路徑就顯得尤為必要,并且意義深遠了。

一、學生獲得感的現(xiàn)實境況

(一)傳統(tǒng)教育模式下學生獲得感的缺失

現(xiàn)行的教育模式對學生獲得感的要求不夠,忽視學生的學習體會,無法引起學生的學習訴求,導致學生只是被動學習,而不是真正地熱愛學習。

第一,學校管理物化,導致教育失去溫度?,F(xiàn)有的學校管理更多地體現(xiàn)為一種“控制”,這源于“物化人”的人性假設。這種人性假設將人視為一種無生命、無思想的物品或客體存在,漠視人的情感、個性及生命意義。[4]李宏偉認為,中小學教育管理中常用的規(guī)制、競爭、比較等方式容易導致工具理性和功利主義思想泛濫。[5]如此,學生成了效率和利益的附屬品,教師只關注學生的學習結果,把學生當作“物”去役使,卻忽視了人文關懷。這種管理的外在物化形式和效率優(yōu)先的價值取向遮蓋了學生內在的人性光芒,帶來的是冰冷的,沒有溫度的教育,難以激發(fā)學生的學習熱情。

第二,教學內容碎化,學生難以形成知識體系。大部分基礎教育工作者由于自身的局限性,傾向于教授學生單一的學科知識,各學科任課教師之間缺少溝通、交流,課程之間很少有交叉,教學內容孤立。同一門學科不同年級所授內容銜接不夠,很多教師只關注知識點的教學,而忽略了知識的整體性和內在規(guī)律性,知識內容碎化。更多的教師唯教材是從,對教材中獨立、枯燥的內容不能進行有效的編排、融合,缺少對核心概念、關鍵問題的組織與統(tǒng)整,導致學生所學知識零散、片面,難以形成完整的知識經驗。

第三,授課過程固化,無法激發(fā)學生主動思考。哈佛大學研究發(fā)現(xiàn):教師教學經驗越豐富,教學效果并不是越好,丁奕然等人認為這與教法定式的固化密切關聯(lián)。[6]傳統(tǒng)的教學過程以認知層面的學習為主,欠缺實踐、操作層面的活動。一些老教師過多注重教學過程的完整性,很少隨著學習情境的變化對其進行調整,顯得呆板、僵化。大部分情況下是教師在自導、自演,而學生成了教學活動的觀眾。這樣的教學過程無法激發(fā)學生去主動思考、積極探索,不利于學生創(chuàng)造能力和實踐能力的培養(yǎng),學生的體驗感差,成就感低。

第四,學生評價器化,制約學生學習體驗?,F(xiàn)行的學生評價已經淪為教育部門和學校的一種篩選方式或鑒別手段,具有很強的工具性。此評價方式注重等級、專注數(shù)據(jù)、關注選拔,會使學生產生壓力,催生學生的緊張感和焦慮感,不利于學生的身心健康發(fā)展。在評價中處于劣勢地位的學生容易滋生自卑情緒,長此以往,逐漸對學習失去興趣,消解了成長的愿望和發(fā)展的動能。[7]更重要的是,這種只注重外在數(shù)字和最終結果的片面的、極端的評價方式,制約了學生學習的積極感受和幸福體驗。

(二)人機協(xié)同模式對學生獲得感困境的破解

本研究“人機協(xié)同”中的“人”主要包括學校教育中的管理者、教師和學生;“機”是指人工智能教育技術,包括教與學的人工智能教育技術和虛實空間的智能體,虛實空間的智能體是指具有主體性思維、行動和交流等能力的機器人。[8]“人機協(xié)同”是在人機交互的基礎上,由人和人工智能技術相互配合、協(xié)調一致,完成某一共同目標的活動形式?,F(xiàn)代數(shù)字技術特別是新一代人工智能的崛起為人機協(xié)同提供了事實基礎和技術支持,使得通過人機協(xié)同實踐形式對學生獲得感缺失的彌補成為可能,具體如下:

首先,計算思維、算法原理、5G、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等為人機協(xié)同模式奠定了基礎條件。計算思維和算法原理是人和人工智能共有的能力,是人機協(xié)同的基礎[9];5G的高速率、低時延、廣連接特性使人工智能無處不在,助力人機協(xié)同泛在化、適普化;物聯(lián)網與人工智能融合,可實現(xiàn)人與機器、學習環(huán)境的智能交互;大數(shù)據(jù)技術負責數(shù)據(jù)的采集與處理,云計算負責數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌和計算,共同賦能人工智能。

其次,人工智能所擁有的計算智能、感知智能、認知智能和社會智能[10],越來越趨近于人的智能,為人機協(xié)同模式破解學生獲得感困境提供了強大的技術支撐。比如,可通過計算智能和感知智能實現(xiàn)對教與學的數(shù)據(jù)分析和特征識別,帶來學校管理的人本化、智能化,將教師從知識傳遞、學業(yè)診斷等機械、重復的工作中解脫出來,使其有更多的時間與精力關注學生的精神和人性;通過計算智能和認知智能實現(xiàn)機器學習和知識圖譜構建,對學生進行資源適性推薦和學習路徑設計,幫助學生形成個性化、結構化知識體系;通過認知智能和社會智能實現(xiàn)自然語言處理和人機交互等,開啟教師、學生與人工智能教育機器人的互動模式,機器人幫助教師進行課堂答疑、教學情境創(chuàng)設等,教師引導學生開展自主、合作、探究式學習,教學過程趨向開放性和非線性;通過感知智能和社會智能實現(xiàn)模式識別、情感交互等,借助人工智能對學生的生物特征、心理特征和社會特征的識別與表達,教師能夠對學生進行積極的動態(tài)評價,促進學生立體化成長。

最后,人工智能通過與相關數(shù)字技術進行融合,可以提升技術應用功能,實現(xiàn)高水平的人機協(xié)同,提供更加智能和有針對性的教與學服務,以彌補學生獲得感的缺失。例如人工智能與AR/MR/XR、全息投影、數(shù)字孿生等技術融合,能帶給學生更高質量的學習體驗,具體表現(xiàn)為:通過自適應學習、智能教學診斷、個性化環(huán)境構建、學習過程檢測、智能學伴、智能評測等應用服務,實現(xiàn)教學管理、教學內容、教學過程、教學評價的人本化、個性化、動態(tài)化及全程化。綜上,基于基礎條件、技術支撐和應用服務三個層面,人機協(xié)同模式得以在學校教育中全面實施并揭示和推動學生獲得感的構成與實現(xiàn)。

二、人機協(xié)同視域下學生獲得感的構成與特征

學術界對“獲得感”的研究主要分布在經濟、政治、文化、社會、教育等領域,在教育中的研究大多集中在高校思想政治教育方面,而涉足基礎教育獲得感的研究極少。譚旭運等基于需求理論探討了獲得感的結構及其與滿意度、幸福感之間的緊密邏輯聯(lián)系。[11]通過對已有研究成果的分析,筆者認為“獲得感”是由具體的“獲得”和抽象的“感”組成,表現(xiàn)為主體需要得到實在滿足后而產生的主觀的、積極的情緒體驗,是客觀獲得與主觀感受的統(tǒng)一。[12]由此,本研究將學生獲得感定義為學生通過對外界知識經驗的習得,從中感悟到自我的存在與成長,從而產生滿足感、成就感與快樂感。

(一)學生獲得感的四維結構及其關系

2001年教育部在《基礎教育課程改革綱要(試行)》中規(guī)定了新課改的三維目標,即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀[13];2016年《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架發(fā)布,注重人文底蘊、學會學習、實踐創(chuàng)新、科學精神、責任擔當?shù)人仞B(yǎng)的培養(yǎng),這是對學生知識、技能、情感、態(tài)度、價值觀等多方面要求的綜合體現(xiàn)[14],是對三維目標的整合與繼承;2020年World Economic Forum(世界經濟論壇)發(fā)布《未來的學校:為第四次工業(yè)革命定義新的教育模式》,提出全球公民技能、創(chuàng)新和創(chuàng)造力技能、技術技能、人際交往技能等兒童高質量學習必備技能[15],其中全球公民技能離不開價值觀的培養(yǎng),創(chuàng)新創(chuàng)造力技能依賴于一定的知識積累,技術技能離不開能力,人際交往技能關乎情感。通過對國內外學生培養(yǎng)訴求的分析,筆者認為應讓學生在價值觀、知識、能力、情感四方面產生獲得感,即獲“德”感、獲“知”感、獲“能”感和獲“福”感,具體結構見圖1。

德,即道德、品行。德是人性之魂,人無德不立。學生的獲“德”感體現(xiàn)在學生對德具有深刻的認識,進而迸發(fā)出對德的情感,在被尊重的基礎上形成尊人愛己、積極健康的人格和良好的心理品質,并在學習和生活中踐行德的行為。知,即知道、知識。知識就是力量,知識就是財富。學生的獲“知”感是指學生形成科學的認知觀,能主動地獲取學科知識、結構化知識,并將新知識納入已有的知識框架中,以形成自己的個人知識,積極應用于實踐。能,即能力、才干,由主體經驗內化而成。能力是完成任務的綜合素質,

圖1 學生獲得感的結構關系圖

是解決問題的核心素養(yǎng)。學生的獲“能”感表現(xiàn)為學生主動參與和體驗,從具身性活動中獲得親身經驗,通過積極思考和反復操練,內化成解決問題的能力。福,即幸福、福氣。幸福是在滿足的基礎上產生的,是我們追求的終極目的。學生的獲“福”感可理解為在全周期、可視化評價體系的引領下,學生自身的優(yōu)勢得到發(fā)揚,特長得以彰顯,潛能被激發(fā),熱情被點燃,取得的成績被肯定,成功感、幸福感油然而生。

此四感相互獨立,又相輔相成,同等重要,缺一不可,共同構成學生獲得感。四感之間的有機聯(lián)系和相互貫通表現(xiàn)在:獲“德”感是出發(fā)點,也是各感的指向標,為其他各感指明方向,樹人以德為先,沒有道德的指引,其他各感將失去目標;獲“知”感是基礎,為其他各感進行知識的儲備和智力的支持,沒有認知的發(fā)展,其他各感將無從產生;獲“能”感是核心,為其他各感提供實現(xiàn)的可能,起到助力的作用,缺少能力將影響到其他各感的實現(xiàn);獲“?!备惺菤w屬,也是各感的價值體現(xiàn),對其他各感進行最終的檢驗,失去幸福的體驗,其他各感也就失去了價值和意義。四感體現(xiàn)了由內而外,由直接到間接,由顯性到隱性的動態(tài)過程,可以從學校的管理、教學、學習、評價四個方面予以實現(xiàn)。

(二)學生獲得感的核心特征及外在體現(xiàn)

把握學生獲得感的核心特征及外在體現(xiàn)有助于我們理解其內涵和外延,為人機協(xié)同尋找契合點。一是主體參與性。學生只有將整個身心投入學習的世界中,把自我變成學習生活的一個分子,通過親身參與和體驗,才會產生思想上的認同與行為上的轉化,促進內化于心的認知改變和外化于行的經驗生成[16],從而有所獲得,有所感。當現(xiàn)實條件不能滿足學生在真實場景中的具身體驗時,教師可利用人工智能與AR/MR/XR、全息投影、數(shù)字孿生的融合技術,為學生提供身臨其境的有效互動場景與途徑。

二是客觀與主觀統(tǒng)一?!矮@得”是客觀、具體的得到,“感”是主觀、抽象的感受,獲得感是客觀與主觀的統(tǒng)一,其產生過程是一種從具體到抽象的過程?!矮@得”既有物質層面的學習成果也有精神層面的價值觀念,是客觀上實際占有的利益,“感”是主觀上對這種利益實現(xiàn)的認可[17],兩者是辯證統(tǒng)一的關系,在具體的學生身上達成一致。人機協(xié)同視域下,學生物質層面的獲得可借助人工智能的數(shù)據(jù)計算和特征感知能力實現(xiàn),而精神層面的獲得和主觀的感受則主要依靠教師的人文關懷與精神啟迪。

三是積極性與正向性。獲得有主動獲得和被動獲得,真獲得和假獲得,只有那些主動的、滿足自身內在需求的真獲得才會使學生產生積極的、愉快的心理體驗。而這種正向的獲得感能提攜學生的精神,增長學生的智慧,培養(yǎng)學生真誠、感恩的品質,使學生愿學、樂學、會學。既然獲得感來源于自身需求獲得滿足的真體驗,那么獲知學生的個性特點與需求是關鍵,教師可通過人工智能的模式認知能力為每個學生畫像,精準定位需求、匹配需求。

四是延展性與可再生性。獲得感是對當下所獲結果的一種態(tài)度,是一種狀態(tài),是一個指向未來的動態(tài)持續(xù)過程。學生一旦擁有了獲得感,必將打破所受教育的局限性,有效延展學習時空,超越學習成果,收獲學習的激昂與興奮;并將學習活動轉變?yōu)樽灾靼l(fā)現(xiàn)、自覺探索的再生過程。學生獲得感的擁有會形成動力循環(huán)機制,帶動人機之間的多主體自主交互,人工智能的社會交互能力與學生的社會交互素養(yǎng)相融合,共同提升學生的學習幸福感。

三、人機協(xié)同:學生獲得感全方位實現(xiàn)路徑

人機協(xié)同的基本原則是優(yōu)勢互補,即適合機器做的事由機器做,適合人類做的事由人類做,適合人機合作的事由人和機器一起來做。[18]如,在協(xié)同教學過程中,人工智能在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、運算速度、邏輯思維方面具有獨特的優(yōu)勢,而人類在創(chuàng)造力發(fā)揮、情感溝通、意義闡釋方面優(yōu)勢明顯[19];機器的穩(wěn)定性強,人類的靈活性高,人機在有序的分工協(xié)作中促進學生獲得感的實現(xiàn)。實現(xiàn)路徑包括理論基礎、技術支持和協(xié)同服務等,詳見圖2。

圖2 學生獲得感實現(xiàn)路徑圖

(一)人機共管,服務學生的獲“德”感

學校是德性養(yǎng)成之所,人機共管實現(xiàn)學生的獲“德”感,是智能時代教育高質量發(fā)展的應有之意??档抡f過“人是目的而不是手段”,教育是為了人的發(fā)展,而不是促進社會發(fā)展的工具,這和人本主義理論的觀點不謀而合。人本主義理論充分肯定人的尊嚴和價值,注重對學生內在心理世界的了解,積極開發(fā)學生的潛能。人機共管就是要遵循人本管理思想,以學生為本,了解學生的利益和需求,尊重學生的身心發(fā)展規(guī)律與創(chuàng)造性,引導學生自主形成正確的人生觀和道德觀,促進學生積極、健康地發(fā)展。

1.管理以了解學生為前提

每個學生都是一座寶藏,我們不光要走近,更要走進學生,去了解他們的世界。通過人機協(xié)同模式,了解學生的個性特征、興趣特長和真實需求,激發(fā)學生的潛能,做到差異化管理。5G等數(shù)字技術深入教育領域,催生了海量的教育大數(shù)據(jù),通過對這些數(shù)據(jù)的收集、處理和分析,可以全方位了解學生。人腦容量的有限性決定了其感知和計算能力相對有限,而人工智能超強的存儲、記憶、處理數(shù)據(jù)的能力是對人腦的擴展和延伸,可以自行收集、高速運轉大量教與學的數(shù)據(jù)。人工智能的特征識別技術提供了人臉識別、情感識別、體感識別的可能[20],可以全方位地采集學生的面部表情、眼部轉動、手勢動作、神經生理等數(shù)據(jù);此外還可收集學生在網絡平臺中的學習路徑、學習內容、瀏覽軌跡等數(shù)據(jù)?;谌斯ぶ悄艿臄?shù)據(jù)分析技術,教師和管理人員能夠判斷學生的學習狀態(tài)、學習動機和學習風格,把握每個學生的認知特點、學習需求、興趣偏好等,并進一步分析解讀數(shù)據(jù),深入了解學生的差異,關注學生的心靈與心智,預測學生的發(fā)展?jié)撃堋?/p>

2.管理以尊重學生為核心

當學生被充分肯定和尊重時,他們會產生極大的責任感。尊重可以產生效益,產生價值,因此我們要在真正意義上高度尊重學生,實現(xiàn)對學生的精細化管理。在人機協(xié)同管理中,尊重首先表現(xiàn)為教師要尊重學生的個性、主體性和創(chuàng)造性。機器代替了大部分的知識傳授工作,教師有更多精力與每個學生深入交流,關注學生的身心健康與綜合素養(yǎng)發(fā)展,尊重每個學生的人格特點和行為習慣。師生間真誠平等的交往對話是以個人主體性為前提的,這有助于主體間心靈的交流與情感的共鳴。海德格爾認為:“人始終是未完成的,這是人之為人的基本特性?!比瞬粩嗟貜囊阎呦蛭粗巡豢赡茏兂煽赡?。每個學生入學時都像個“問號”,教師要善于保護他們的好奇心,平等互動,在激發(fā)他們求知本性的基礎上提升其創(chuàng)造性和創(chuàng)新性。其次,尊重表現(xiàn)為教師應有意識地指導學生建立積極健康的師生關系和人機關系。尊重是相互的,教師尊重學生換來學生同等的尊重;人和機器也應和平共處,友好競爭。教師要正視人工智能本身的技術限度,引導學生形成富有責任的技術意識[21],在教育的綠色化、數(shù)字化轉型中堅守倫理道德,用自己的言行、品行、德性,春風化雨般地去滋養(yǎng)學生、感化學生。

3.管理以學生的發(fā)展為目的

人機共管要以學生為出發(fā)點,一切為了學生,一切服務于學生,促進學生個性化和全面發(fā)展,做到科學化管理。人工智能使個性化學習支持成為可能,教師在了解和尊重學生的基礎上,按照其個性、天賦等進行因材施教,激發(fā)學生的潛能,調動其主觀能動性,努力讓每個學生都得到自由全面的發(fā)展。從人的全面發(fā)展視角看,學生的發(fā)展不只在于知識的掌握,而是知識、技能、能力和素養(yǎng)的共同發(fā)展。人工智能的介入,使得教師得以擺脫重復性工作,專注于學生的心智發(fā)展、能力鍛煉、思維訓練、實踐創(chuàng)新等核心素養(yǎng)的培養(yǎng),并堅持立德樹人、情感滲透,自覺充當價值的引導者與學習的感染者,引領學生將知識轉化為認知,內化為德性。最終,人機協(xié)同共育,讓每一個學生都能成長為身心體智融會一體的完整的人。[22]

綜上,基于人本主義的人機共管,可以使學生產生自我存在感和價值感。了解學生、尊重學生可幫助學生體會到自我存在感,學生個性而全面的發(fā)展能使學生體驗到自我存在的價值感。存在感和價值感有利于培養(yǎng)學生高尚的道德和品行,形成正確的價值觀,提高學生的獲“德”感。

(二)人機共教,提高學生的獲“知”感

智能時代,海量的信息和資源存在于云端,供人們隨時隨地隨意選擇和獲取,致使有論者錯誤地將“網腦”當作人腦,認為學生沒必要像之前一樣進行必要的知識儲備,而只需具備信息搜索能力就行了。殊不知存儲于網絡上的資源并未存儲在學生的大腦之中,人何以思考不知之物?大腦中無材料則無思維,無思維則無能力[23],知識是思維之源,是能力之基。人機協(xié)同打破了知識的權威性,教師也不再是知識的唯一傳播者,而是個人、群體、機構、組織、智能機器人等合作生產知識。建構主義理論將知識習得看作是一種連續(xù)不斷的建構過程,強調學生對知識的主動探索發(fā)現(xiàn)、互相聯(lián)結合作以及對知識意義的主動建構。[24]基于建構主義的人機共教即尊重學生的主體性,讓學生成為知識的探索者、發(fā)現(xiàn)者、創(chuàng)新者與建構者。

1.支持學生形成個性化知識體系

人機協(xié)同可以真正實現(xiàn)學生的主體地位,推進學生自適應學習,將學生從被動的知識接受者變?yōu)橹鲃拥闹R創(chuàng)造者。自適應技術的核心技術是計算智能的機器學習。機器學習是一種模擬人腦,對大量現(xiàn)有信息進行高速計算、推理和歸納的智能學習方式[25],可以模仿人類認知模式,依據(jù)人類學習規(guī)則,對學生進行指導和反饋,并推送自適應學習資源。自適應學習允許學生改變過去基礎起步、循序漸進式的學習模式,轉向興趣使然、以最新知識為核心的發(fā)散式學習途徑,建立個性化知識網絡。[26]人工智能通過對學生學習行為及結果數(shù)據(jù)的分析,實現(xiàn)個性化學習路徑的設計和精準性學習內容的推送,并能根據(jù)學生的實時學習狀態(tài)進行適性調整;學生可根據(jù)個人興趣與需要,高度選擇性地學習,個別化地學習;教師聯(lián)合人工智能對學生學習效果進行診斷,發(fā)現(xiàn)學生存在的問題、遇到的困難,制定出精準化教學策略,實施個性化學習指導,在人機共教的基礎上,促進學生個性化知識體系的形成。

2.幫助學生建構結構化知識體系

知識本身是由基本概念、基本原理組成的一個基本結構,學習就是要學習結構,結構化知識便于掌握和遷移。當今同一主題的網絡知識往往分布在不同的數(shù)據(jù)源中,呈現(xiàn)出碎片化、離散性的特點,使得學生難以形成結構化的知識體系。人工智能的知識圖譜技術推動了知識表征的發(fā)展,能夠解決知識無序問題。知識圖譜是結構化語義知識庫,是一種在知識點之間和知識點與教學資源之間建立連接的語義網絡[27],通過表征學生學習過程中認知狀態(tài)的變化,描繪出學生的知識地圖和數(shù)字畫像。教師可依據(jù)這些直觀可視化的圖譜,幫助學生去發(fā)掘、聯(lián)結和管理知識,通過知識整合,生成完整的跨學科、跨課程知識,為學生提供定制化服務。人機協(xié)同共教,既要遵循學習規(guī)律,又要將迎合學生興趣特點的、最有用及最新的知識符合邏輯地融合在學生的學習情境與學習內容中,以便學生將各種學習體驗相連,建立并完善認知地圖[28],建構結構化的知識體系。

3.促進學生構造動態(tài)化知識體系

網絡與智能時代,知識和學習發(fā)生了很大變化,學生除了學習硬知識外,還需關注一種新的知識形態(tài)——軟知識。軟知識是一種“正在形成”過程中的知識,在不斷的建構過程中,大部分軟知識被淘汰或更換,只有很少一部分會變成硬知識。[29]相對于具有明顯時代特征、動態(tài)流動的軟知識,硬知識是一代代傳承下來的經典傳統(tǒng)文化和規(guī)律性客觀真理。人工智能對結構化、系統(tǒng)化的硬知識的收集、整合和提取能力遠遠超過人類,如此,學生應主要構建自己的軟知識。當然這并不意味硬知識不重要,學生仍需掌握一定的硬知識,具備相關專業(yè)領域的知識儲備與信息素養(yǎng),再通過軟知識的學習,提升信息辨別能力,更新知識庫,真正成為知識的建構者與駕馭者。[30]此外,知識生產主體也發(fā)生了變化,即知識除了由人類生產外,還可由人機合作產生,甚至由機器自主生成,這就需要學生擁有足夠開闊的視野和思路,善于接納新事物、新觀點,與時俱進,不斷更新個人的知識體系。

知識的自主學習和自由運用是學生成長成才的關鍵。人機協(xié)同共教,共同引領學生建構個性化、結構化、動態(tài)化的知識體系,提高學生的獲“知”感,為學生未來發(fā)展打下堅實的基礎。

(三)人機共學,構建學生的獲“能”感

在大力推進教育高質量發(fā)展的數(shù)字化與智能化時代,學校教育除了系統(tǒng)知識的學習外,更重要的是學生關鍵能力的培養(yǎng),以“知識為基、能力為要”,增強學生適應未來社會發(fā)展的核心競爭力。人機協(xié)同的最高級形式是人工智能伙伴,即人工智能具備了社會智能,能夠與人類進行社會性互動,可以獨立思考,與人腦進行對等的交流。人機共學是學生和機器人伙伴進行互動交流、相互教授和相互學習的新型學習模式,通過此模式著重培養(yǎng)學生“無可替代”的能力,如人文素養(yǎng)、高階思維能力、社交技能等機器無法具備的核心素養(yǎng)和能力。能力的鍛煉和養(yǎng)成離不開身體力行,離不開行動。具身認知理論認為認知是具體個體在實時環(huán)境中產生的,強調行動及身體狀態(tài)對認知的重要性。由此,我們不妨以具身認知作為理論基礎,圍繞認知、身體、環(huán)境及其相互關系,構建學生的獲“能”感。

1.以沉浸式教學情境培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)

沉浸式教學情境可理解為教師依托5G、AR/MR/XR、全息投影、數(shù)字孿生等相關技術,為學生搭建虛實融合的學習空間,進而使學生獲得沉浸式學習體驗的一種教學形態(tài)。[31]沉浸是一種專注于當前的目標或活動,進入全神貫注、投入忘我的狀態(tài)。5G與AR/MR/XR技術融合,實現(xiàn)了超高清圖像和視頻的傳輸,可為學生提供近乎真實的虛擬環(huán)境或虛實交融環(huán)境,使學生產生身臨其境之感,在積極互動中產生身體感覺和心理感受,達致沉浸狀態(tài)。人文素養(yǎng)(包括倫理道德、歷史哲學、文化信仰、情感態(tài)度、審美情趣、價值觀等內容)是人之為人的關鍵特質,學生人文素養(yǎng)的養(yǎng)成離不開教師的率先垂范和言傳身教,更離不開學生自身的體驗、感悟和內化。人工智能本身既是文化傳遞與體驗的載體,又是文化的一種表達。首先作為文化載體,人工智能融合技術帶來的超清晰、超流暢、超穩(wěn)定的360度立體畫面,使學生不用跨出校門即可享受自然景觀、博物館、動物園等場所的全息盛宴,允許學生具身其中,與特定對象進行充分交互,幫助學生聯(lián)系現(xiàn)實生活場景,身心融于一體,個人素養(yǎng)獲得整體性提升。其次作為文化表達,智能機器人在與人類互動互學的過程中,通過認知智能可習得人類思考和行動的模式與規(guī)則,從而與學生產生情感共鳴與文化認同,增強學生對虛擬世界的體驗感。虛擬文化重塑著現(xiàn)實的生活方式和文化形態(tài),促使我們的社會和文化趨于互動、開放、協(xié)作、共享和包容,而學生徜徉于虛實交融的世界中,其文化底蘊與人文素養(yǎng)會在潛移默化中得到提高。

2.以主體間性學習活動鍛煉學生的高階思維能力

按照馬丁·布伯的觀點,教育中應該是我—你關系,而不是我—它關系,教育應建立師生主體間的真誠平等交往對話,而不只是把學生看作是教育的客體與對象。[32]如此,教學中的人機關系也由單向知識傳遞向雙向交流互動的主體間關系發(fā)展,形成教師—學生—機器三元主體間關系,這是人機共學的基礎。主體間性學習活動能充分發(fā)揮教師、學生與機器三者的自覺能動性與創(chuàng)造性,共同促進學生的發(fā)展,主要是學生高階思維能力(包括批判性思維、創(chuàng)造性思維、溝通協(xié)作能力、問題解決能力等)的發(fā)展。學生高階思維能力的發(fā)展離不開深度學習,深度學習作為機器學習算法研究中的一種新技術,是相對于機器的簡單學習而言的,它是一種自主性、探究性、合作性、創(chuàng)造性的學習方式。[33]主體間性學習活動即師、生、機之間多向交互活動,三者間的交互關系是學習活動的本質。人工智能的自然語言處理技術實現(xiàn)了人與機器之間的有效互動交流,促進了人機的深度合作,致使師生與智能機器形成一個深度學習共同體,共同發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題。深度學習共同體依托5G技術,進行虛實混合、遠距離融合的交流與互動,學生在此過程中通過參與、扮演、模擬、藝術創(chuàng)作、手工制作等具身體驗式學習活動,鍛煉了自身的高階思維能力。

3.以互動性學習過程發(fā)展學生的社交技能

具有社會智能的機器人已成為與人對等的社會化個體,擁有情感計算、理解和表達能力,并參與人類的社會化協(xié)同,實現(xiàn)多主體的自由交互。[34]人機交互是人機共學的基礎,隨著人工智能的發(fā)展,鍵盤輸入、鼠標輸入等傳統(tǒng)交互方式被觸摸操作,語音、手勢、眼動識別等自然交互方式替代,促使人機交互更加智能,人機互動學習更加高效。本研究將互動性學習理解為人與人、人與機器、機器與機器的互教互學,包括人、機器與環(huán)境的相互作用。在這多元交互的結構中,人機成為真正的促進者關系,實現(xiàn)共同進化、相互提升。人機交互不僅擴展了學習主體的范疇,還會形成學習社群,并實現(xiàn)學生之間的高效互動。學習社群由不同年齡、文化背景的學生組成,他們在知識基礎、學習能力、學習動機等方面存在較大差異[35],通過在線學習,相互之間進行溝通、配合、鼓勵、共享,在解決問題中鍛煉了自我管理、合作交流等人際交往能力。在互動性學習過程中,一方面機器可以隨時對學生在線答疑,學生也可對機器實施教學,教會別人是最高級的學習與交流方式;另一方面學生在教師的引導下直面真實世界、解決真實問題,通過討論、發(fā)表意見、辯論等方式鍛煉了表達能力、同理心和領導技能。

如此,基于具身認知理論的人機共學,是在充分尊重人與機器主體性的基礎上開展互動與合作,重視學生的體驗感,使學生在具身參與中獲得實際能力的提升。

(四)人機共評,增強學生的獲“?!备?/h3>

教育評價是教育發(fā)展的指揮棒,我們要以賞識性眼光去評價學生,善于發(fā)現(xiàn)學生的優(yōu)勢與特長,去肯定和贊揚學生,這樣能激發(fā)學生向上的動力,帶來愉悅感和幸福感。傳統(tǒng)的標準化考試和總結性評價是一種整體性評價,是靜止的、片面的評價,容易使教師陷入以缺陷視角看待學生的泥潭,而忽視對學生優(yōu)勢的挖掘?;谀J阶R別、學習分析及情感交互等技術的人機共評,是一種多元化、全程化、多維度、可視化的評價,是依托學生的生理、心理與行為數(shù)據(jù)的多模態(tài)評價。多模態(tài)即人類通過三個及以上感官,跟外界的人、事、物形成多種互動方式。人機共評即為,人工智能通過收集分析學生的視覺、聽覺、觸覺等多感官數(shù)據(jù),全面、真實、精準地描繪學生的全息畫像,教師據(jù)此發(fā)現(xiàn)學生的優(yōu)點與長處,以欣賞和發(fā)展的眼光評價學生,引領學生自由、幸福地成長。

1.評價的方式在于發(fā)現(xiàn)

我們要善于發(fā)現(xiàn)每個學生身上的閃光點,通過人機共評,實現(xiàn)對學生的真實性評價、個性化評價與優(yōu)勢性評價。真實性評價,關注的是學生真實的學習情況和發(fā)展狀況,并非為了甄別和選拔,不論學生在哪個方面取得了進步,都在評價范圍之內;個性化評價,重在發(fā)現(xiàn)學生身上那些獨特的、獨樹一幟的素質,評價的內容和指標因人而異;優(yōu)勢性評價,強調對學生優(yōu)點的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)勢的欣賞,不忽視任何學生,使每一位學生的優(yōu)秀素質都能被挖掘。感知智能和社會智能的發(fā)展將人機交互從單一的文本交互推向了多模態(tài)交互,腦電、眼動、心電等生理儀成為可穿戴的便攜設備,與智能傳感器、智能視頻終端一起構成智能感知系統(tǒng),實現(xiàn)對學習情境的自動感知,全真記錄學生的學習狀態(tài),形成每一個學生的多模態(tài)數(shù)據(jù)庫,為學生的真實性、個性化評價奠定基礎?;诖髷?shù)據(jù)的學習分析可實現(xiàn)對物理空間、社會文化空間和信息空間等多維空間中學習數(shù)據(jù)的連接,這些數(shù)據(jù)涵蓋了學生的學科背景、學習風格、行為習慣、知識結構、社會網絡結構、情感表達等全周期、全方面的記錄,為學生的個性化、優(yōu)勢性評價提供了可能。

2.評價的過程在于發(fā)聲

一旦師生相處的關系性空間聚焦于優(yōu)勢,致力于新的理解,能容納不同利益相關者的聲音,而且總是合作性的,那么學生變化的速度將是驚人的。[36]發(fā)聲,意味著表達自己的意見和要求。人機共評是一種生成性評價,是建立在評價者和被評價者雙向互動的基礎上,通過對話、溝通和交流實現(xiàn)的。首先,教師通過人工智能的自適應測驗系統(tǒng),可以及時形成對學生的實時評價,并進行個性化即時反饋。在學生還沒完全脫離當前的教學情景前進行溝通,學生更容易理解和接受,印象也會更深。其次,借助人工智能的情感交互技能可以實時捕捉學生的情緒變化,并通過情感互動,傾聽學生的心聲,了解學生現(xiàn)狀背后的原因,自評與他評相結合,從而實現(xiàn)對學生的客觀評價、動態(tài)評價。最后,通過對學習過程的多模態(tài)、全周期數(shù)據(jù)的分析處理,以豐富直觀的圖表、圖譜實現(xiàn)對學生的可視化評價;并根據(jù)學生學習的有效性、進步大小、努力程度等,實施縱向比較,注重評價的流動性、區(qū)間性,有針對性地對學生進行鼓勵。

3.評價的目的在于發(fā)展

人機共評更多地專注于對學生優(yōu)點和長處的欣賞和贊揚,其目的是促進學生的發(fā)展。人工智能的客觀數(shù)據(jù)與教師的常識和經驗相結合,不僅實現(xiàn)對學生認知的評價,還可實現(xiàn)對學生能力和素養(yǎng)的評價。評價促進了教師對學生的深入了解,通過診斷性、過程性評價,教師能夠準確把握每個學生的學習情況,為學生提供個性化、定制化的學習內容與策略,促進每個學生獲得最優(yōu)化發(fā)展。人工智能通過多模態(tài)感知可實現(xiàn)對學生學伴的推薦,由此同質學伴與異質學伴之間的互評成為人機共評的重要組成部分。教師對學生肯定與鼓勵性的評價會帶給學生積極的影響,使學生學會欣賞他人,在對他人進行評價的同時對比自己,進行反思,找到差距和不足,并主動尋求幫助,汲取意見和建議,積極改進,獲得發(fā)展。

正是在這種多模態(tài)的、正向的、積極的人機共評過程中,學生不斷地發(fā)現(xiàn)自我,改變自我,超越自我,不斷地成長。而這種評價的結果則鼓舞了人心,激揚了人性,增強了學生的成就感、成長感和成功感,提高了學生的獲“?!备小?/p>

四、結語

隨著人工智能的迭代升級與飛速發(fā)展,我們已經站在教育行業(yè)智能化轉型的節(jié)點上,人機協(xié)同教育模式是教育發(fā)展的時代所需。教育的理想是“為每個人的幸福生活而教育”,幸福感來源于獲得感,學生獲得感的產生依賴于其實際的獲德、獲知、獲能情況?;谌藱C協(xié)同的模式,充分發(fā)揮人工智能、教師、學生與學校管理人員各自的優(yōu)勢與特長,協(xié)同合作,有序分工,共同服務于學生,將會極大地促進學生獲得感的實現(xiàn)。在人工智能時代,我們尤其要尊重教育常識,堅信學生的成長比成功更重要,學生的成人比成才更關鍵。堅持人機共管、人機共教、人機共學、人機共評等人機協(xié)同模式,在人本主義理論、建構主義理論、具身認知理論、多模態(tài)理論等理論的指導下,在人工智能技術的支撐下,以人本化管理點亮學生身上人性的光輝;以系統(tǒng)的結構化知識和豐富的主體間性活動實現(xiàn)學生生態(tài)式的發(fā)展;以正向的、積極的、可視化的評價保障教育真善美的本質,積極構建學生的立體化獲得感,推動教育的高質量發(fā)展,并最終實現(xiàn)人類的繁榮和幸福。

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