資源描述:
《人工智能賦能中小學(xué)教育路徑研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
人工智能賦能中小學(xué)教育路徑研究摘要:人工智能作為新一代的產(chǎn)業(yè)革命和科學(xué)技術(shù)正在興起,為教育發(fā)展帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。文章從中小學(xué)教育視角出發(fā),梳理了國內(nèi)外人工智能教育發(fā)展現(xiàn)狀并進(jìn)行對比分析,挖掘了人工智能在中小學(xué)的應(yīng)用瓶頸,在此基礎(chǔ)上,從學(xué)生、教學(xué)、管理和評價四個維度提出了人工智能賦能中小學(xué)教育的發(fā)展路徑,以期為人工智能與中小學(xué)教育的深度融合明確方向,并為相關(guān)實(shí)踐應(yīng)用提供可行參考。關(guān)鍵詞:人工智能;教育;中小學(xué);路徑1引言隨著大數(shù)據(jù)、人工智能時代的來臨,世界各國都逐漸開始重視實(shí)施人工智能教育,人工智能作為一種新興的信息通信技術(shù),對優(yōu)化教育系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)活動具有巨大的應(yīng)用前景,可以創(chuàng)造出更加個性化、自適應(yīng)性甚至是服務(wù)于終身學(xué)習(xí)的智能學(xué)習(xí)環(huán)境,特別是在基礎(chǔ)教育階段,期望培養(yǎng)出適應(yīng)智能社會發(fā)展的創(chuàng)新型人才。2017年國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》正式就智能教育的開發(fā)、智能校園的建設(shè)進(jìn)行了系統(tǒng)部署,第一次從國家層面提出了人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)、總體計劃和重點(diǎn)任務(wù),特別強(qiáng)調(diào)了人工智能對教育的重要性[1]。其中,加快我國中小學(xué)人工智能課程建設(shè),以盡快實(shí)現(xiàn)全民人工智能教育項(xiàng)目的實(shí)施,是政策強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)。2018年,教育部印發(fā)的《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》中進(jìn)一步明確指出,在中小學(xué)階段引入人工智能普及教育,強(qiáng)調(diào)了盡快發(fā)展與完善我國中小學(xué)人工智能教育的重要性與急迫性[2]。2021年發(fā)布的《中小學(xué)人工智能課程標(biāo)準(zhǔn)》提出,人工智能可以應(yīng)用到數(shù)學(xué)、物理、信息科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域,具有綜合性的特點(diǎn)[3]。2021年,《教育部等六部門關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》指出,應(yīng)利用人工智能技術(shù)助推教師隊(duì)伍建設(shè),為教師改進(jìn)教學(xué)提供依據(jù)[4]
1。人工智能技術(shù)正在深入學(xué)校教育,既是教育應(yīng)用新工具,也是課程教學(xué)新內(nèi)容。2020年,教育部發(fā)布新修訂的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》,在選擇性必修模塊中增加并修訂了人工智能基礎(chǔ)知識內(nèi)容,學(xué)生通過人工智能課程啟蒙,利用編程和計算思維解決實(shí)際問題,發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng),提高問題解決、高階思維等能力,成為促進(jìn)數(shù)字化生存、適應(yīng)未來智能社會發(fā)展的重要方式。然而,人工智能的自然語言處理、情感計算、機(jī)器學(xué)習(xí)、生物感知等技術(shù)已對教師的職業(yè)角色造成巨大沖擊,研究表明,中小學(xué)教師的人工智能焦慮現(xiàn)象較為嚴(yán)重,且年齡較高的中小學(xué)教師對人工智能的焦慮水平更高[5]。人工智能技術(shù)的快速發(fā)展可能取代許多職業(yè)[6],Li等[7]認(rèn)為人工智能焦慮是人工智能時代計算機(jī)焦慮的演化形態(tài),具體包括工作替代焦慮、隱私侵犯焦慮、倫理違背焦慮、歧視與偏見焦慮、學(xué)習(xí)焦慮等。人工智能如何與教育進(jìn)行有機(jī)結(jié)合成為困擾教育界及科技界的思考重點(diǎn),本研究聚焦中小學(xué)教育,從現(xiàn)狀、瓶頸等角度探究人工智能賦能中小學(xué)教育的困境,并提出未來發(fā)展路徑,從理論上補(bǔ)充了現(xiàn)有研究中人工智能賦能教育發(fā)展的不足,從實(shí)踐上為人工智能應(yīng)用于中小學(xué)教育指明方向。2人工智能教育發(fā)展現(xiàn)狀2.1國外人工智能教育現(xiàn)狀在美國,計算機(jī)科學(xué)在初等和中等教育階段被列為重點(diǎn)教育項(xiàng)目。學(xué)校用STEM教育來開展人工智能教學(xué)[8],用Scratch等編程軟件創(chuàng)新性地操控機(jī)器人,著重培養(yǎng)學(xué)生在人工智能方面的創(chuàng)新思維。此外,美國還建立了機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能委員會,提供人工智能政策咨詢服務(wù),督促研發(fā)人工智能技術(shù)及人工智能教學(xué)。作為人工智能技術(shù)的發(fā)源地與研究重鎮(zhèn),美國在人工智能教育的實(shí)踐探索已歷盡了四十余年。隨著一系列政策頒布與各方資金涌入,完善的政策體系、科學(xué)的目標(biāo)分層標(biāo)志著美國的中小學(xué)人工智能教育已經(jīng)進(jìn)入“精細(xì)規(guī)劃期”[9]。從個性化教學(xué)到交互式學(xué)習(xí),從特殊教育到教育評估,人工智能技術(shù)幾乎全方位覆蓋了教育領(lǐng)域,美國正在從“人工智能教育”邁向“教育人工智能”[10]。日本于2018年正式將人工智能教育課程納入國家教學(xué)大綱的一部分。將中小學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)置為必修課程,著重培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和信息道德,大力鼓勵學(xué)校與企業(yè)合作,培養(yǎng)高水平的人工智能人才。與美國推行人工智能教育的形式相似,日本同樣引入了多方力量開發(fā)課程,在中小學(xué)人工智能教育中,根據(jù)學(xué)生身心發(fā)展階段的不同,螺旋式提升學(xué)生對人工智能技術(shù)的熱愛和動手操作能力[11]。
2法國于2018年出臺了國家級戰(zhàn)略報告《AI造福人類》,更重視學(xué)生在人工智能方向的專業(yè)訓(xùn)練,著手AI教育領(lǐng)域的科研實(shí)驗(yàn),加大對教育技術(shù)的基金投入,讓新型教育產(chǎn)品步入教育市場,加強(qiáng)與互聯(lián)網(wǎng)教育企業(yè)的合作交流。同時,法國強(qiáng)調(diào)人工智能產(chǎn)業(yè)要受到法律和道德的雙重約束,讓人工智能教育產(chǎn)業(yè)服務(wù)于教育體系。新加坡于2017年發(fā)布《新加坡人工智能戰(zhàn)略》[12],提出了“人工智能學(xué)徒計劃”,大力推廣少兒編程教育,將計算機(jī)編程作為一門考試科目,旨在全面提升學(xué)生的“編程思維”。此外,新加坡還推出了系列兒童人工智能、學(xué)生人工智能、工業(yè)人工智能、人人數(shù)據(jù)分析的視頻課程,幫助全民學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)。2.2國內(nèi)人工智能教育現(xiàn)狀(一)中小學(xué)人工智能師資情況繼《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》之后,國家在2018年4月和9月又先后出臺了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新計劃》和《關(guān)于人工智能背景下中小學(xué)編程教育發(fā)展的建議》,提出要鼓勵和支持高等師范院校計算機(jī)學(xué)院設(shè)立人工智能相關(guān)專業(yè),提升中小學(xué)人工智能教師的數(shù)量和質(zhì)量,為進(jìn)一步落實(shí)“人工智能從娃娃抓起”的理念奠定基礎(chǔ)。從2018年起,先后批復(fù)開設(shè)人工智能本科專業(yè)的院校345所,其中師范院校42所[13]。(二)中小學(xué)信息技術(shù)課程開展現(xiàn)狀近年來,隨著中國對人工智能的重視程度不斷提高,人工智能課程逐步延伸到中小學(xué)階段?!缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》中明確提出應(yīng)逐步開展全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程并逐步推廣編程教育?!镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中增加了數(shù)據(jù)與計算等必修課內(nèi)容,以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、人工智能、開源硬件設(shè)計等AI相關(guān)選修課內(nèi)容。當(dāng)前階段,中小學(xué)校人工智能教育主要以信息技術(shù)/創(chuàng)客課程的形式或?qū)iT的人工智能課程形式展開。絕大多數(shù)地區(qū)仍然只開設(shè)信息技術(shù)課程,主要內(nèi)容是讓學(xué)生了解人工智能是什么及人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域,學(xué)會人工智能的初步編程并進(jìn)行創(chuàng)意開發(fā)。在學(xué)生心中撒下人工智能的種子,切實(shí)提升新時代少年的創(chuàng)新思維和能力。(三)中小學(xué)人工智能教學(xué)實(shí)踐
3在教育信息化和人工智能時代的熱潮下,基于國家相關(guān)政策文件的推動,國內(nèi)陸續(xù)有中小學(xué)開始以機(jī)器人課程、STEM課程以及創(chuàng)客教育中的人工智能教育做出積極有益的探索。海淀區(qū)翠微小學(xué)自主研發(fā)了人工智能教育課程,課程根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知水平設(shè)計,活動以體驗(yàn)人工智能為主,旨在培養(yǎng)學(xué)生對人工智能的興趣[14]。上海市浦東教育發(fā)展研究院基于皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論,構(gòu)建了中小學(xué)人工智能教育課程體系,采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí),以小學(xué)、初中、高中學(xué)段為難度劃分,學(xué)習(xí)任務(wù)層層遞進(jìn),從而最終達(dá)到創(chuàng)造創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)人工智能的學(xué)習(xí)目標(biāo)。2.3現(xiàn)狀述評智能科學(xué)評價亟待技術(shù)突破。各國的人工智能教育應(yīng)用仍更多地集中在教學(xué)相關(guān)場景,但整體應(yīng)用場景更加多元。國外AI教育更為看重能力評測領(lǐng)域和個人的人生規(guī)劃管理領(lǐng)域;中國AI教育企業(yè)更看重教學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用,對能力評測方向關(guān)注度較低。人工智能應(yīng)用場景無界延伸。從具體的落地應(yīng)用場景來看,從簡單替代教師重復(fù)性勞動轉(zhuǎn)向主動為學(xué)習(xí)者的潛在需求提供解決方案,更講求精準(zhǔn)化與個性化。對于個性化教學(xué)、智慧課堂、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、智能職業(yè)生涯規(guī)劃等需要大量用戶數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用場景越來越廣泛。智能教育產(chǎn)品服務(wù)更加完善。后疫情時代,興起的智慧課堂和智能學(xué)習(xí)硬件類產(chǎn)品則是整合了多項(xiàng)AI技術(shù),使得多種智能功能在同一產(chǎn)品上體現(xiàn),隨著單一細(xì)分場景智慧教育產(chǎn)品的同質(zhì)化越來越明顯,人工智能教育領(lǐng)域的產(chǎn)品功能將愈加聚合,以一體化的AI教育產(chǎn)品便捷快速地呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。3人工智能在中小學(xué)教育的應(yīng)用瓶頸3.1課程定位模糊
4編程教育在中小學(xué)已經(jīng)施行了數(shù)年,由于人工智能自帶編程屬性,因此對人工智能了解不深的教育管理者,缺乏前人經(jīng)驗(yàn),缺乏成熟的教材和教學(xué)工具,只好把之前的編程課程、實(shí)踐稍作修改。許多學(xué)校在以人工智能教育為由開發(fā)課程時步伐過大,有將課程“大學(xué)化”之勢,脫離了國家課程的規(guī)范,未承擔(dān)起體現(xiàn)國家意志、提升教育效果的責(zé)任[15]。同時,我國人工智能教育也存在“窄化課程”的現(xiàn)象,很多美其名曰具有人工智能教育特色的學(xué)校,實(shí)際上僅僅開設(shè)了編程語言課程或是機(jī)器人教育[16],這類教育大多停留在“說明書”與“實(shí)體安裝”層面,學(xué)生僅僅按部就班地完成說明書上的步驟以學(xué)習(xí)課程,難以獲得思維層面的能力提升。3.2專業(yè)師資不足缺乏專業(yè)專職教師,已成為中小學(xué)人工智能教育發(fā)展的最大挑戰(zhàn),許多學(xué)校的人工智能課是由信息技術(shù)課老師或者科學(xué)老師兼任的。目前中小學(xué)缺少既具備人工智能專業(yè)知識又具備教育方法的人工智能教師,這主要有以下兩方面原因:一是中小學(xué)人工智能教育不納入中考和會考的科目范圍,人工智能師范生對口就業(yè)學(xué)校招聘教師名額較少。師范生就職成功后,在學(xué)校除承擔(dān)信息技術(shù)教學(xué)外,還需要負(fù)責(zé)全校的電腦、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等工作,工作繁重。二是隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,企業(yè)對計算機(jī)類人才的需求量日益加大,致使部分師范生在畢業(yè)之后選擇進(jìn)入企業(yè)工作。3.3教學(xué)設(shè)備短缺盡管教育人工智能的構(gòu)成由于審視視角的差異而不盡相同,但從技術(shù)構(gòu)成角度審視,教育人工智能在教育數(shù)據(jù)收集、算法感知、教育應(yīng)用等不同層面都可能存在實(shí)踐上的難題。有研究表明,阻礙教師有效應(yīng)用人工智能的首要因素是缺乏成熟的技術(shù)產(chǎn)品[17]。人工智能課程中的部分教學(xué)活動都需要很強(qiáng)的實(shí)操性,離不開教學(xué)設(shè)備的支持。目前,依據(jù)人工智能課程的要求,許多中小學(xué)校在配置上普遍存在著短板。缺少與之配套的教學(xué)設(shè)備,如交互式智能白板、云桌面、智能音箱、異形展示柜、套件箱、大型操作展示平臺等,這使得人工智能課程的教學(xué)任務(wù)無法高效的實(shí)施[18]。
54人工智能賦能中小學(xué)教育的實(shí)踐路徑4.1賦能學(xué)生個性化(一)以人工智能技術(shù)為工具,強(qiáng)化教育服務(wù)效率促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新,已成為人工智能賦能教育高質(zhì)量發(fā)展的重要議題。在人工智能技術(shù)的支持下,學(xué)生學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出精準(zhǔn)化、擬真化、個性化的發(fā)展趨勢,利用教學(xué)情境的強(qiáng)交互性和高仿真性,智能技術(shù)、XR、數(shù)字孿生、元宇宙、5G網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)建的課堂教學(xué)空間具有高傳輸速率、低時延等特點(diǎn),增強(qiáng)學(xué)習(xí)積極性與投入度,使學(xué)生體驗(yàn)沉浸式學(xué)習(xí)。同時,學(xué)習(xí)服務(wù)的自適應(yīng)支持,知識圖譜、深度學(xué)習(xí)算法等可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源與學(xué)習(xí)支持的自適應(yīng)推送,更好地滿足了學(xué)生的多元需求。(二)以在線教育平臺為依托,打破教育時空界限隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,“和教育”等在線教育平臺已經(jīng)成為教育的一種趨勢。利用人工智能在線教育平臺,有效促進(jìn)教師與學(xué)生之間的交互,當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中遇到問題時,虛擬教師可以隨時幫助學(xué)生解決問題。此外,學(xué)生在課下的時候可以反復(fù)地觀看教學(xué)視頻,發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)過程中的問題。教師可以將教學(xué)資源上傳到網(wǎng)絡(luò),學(xué)生結(jié)合自己的基礎(chǔ)和需求選擇學(xué)習(xí)的內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)效率。同時,在線教育也能夠幫助偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生通過接受到良好的教育質(zhì)量,有利于實(shí)現(xiàn)教育公平化。4.2賦能教學(xué)多元化(一)變革課堂模式,深化人機(jī)協(xié)同在課堂創(chuàng)新中的應(yīng)用充分發(fā)揮人工智能外包個體認(rèn)知的作用,將人工智能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品視為課堂不可或缺的一部分,在教學(xué)過程中為教師、學(xué)生和課堂提供人工智能合作伙伴。重新思考教育目標(biāo)的設(shè)計、教育策略和教育評價,
6針對標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng),注重超前思維,五教并舉,反映社會需求,做到因材施教。幫助教師完成重復(fù)性教育任務(wù),讓學(xué)生回歸學(xué)習(xí)的本質(zhì),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性學(xué)習(xí),個體的教育目標(biāo)、教育策略的設(shè)計要符合教育學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)特征和人工智能的體現(xiàn),進(jìn)行人機(jī)適應(yīng)交互,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動,兼顧產(chǎn)品屬性深度學(xué)習(xí);教育評價設(shè)計注重學(xué)習(xí)成果,從學(xué)習(xí)成果中學(xué)習(xí),學(xué)校需要依靠多維數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)、智能的可視化分析,以學(xué)習(xí)成果為重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)伴隨著多樣化而對整個過程的評價。(二)重構(gòu)教學(xué)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)全場景教學(xué)資源和數(shù)據(jù)無縫銜接整合硬件設(shè)施、軟件系統(tǒng)、教學(xué)資源和學(xué)科工具,實(shí)現(xiàn)線上線下課內(nèi)課外全場景、全過程教學(xué)數(shù)據(jù)的感知與融合,打造多空間融合的智能教學(xué)環(huán)境,在物質(zhì)、社會和精神三個維度聯(lián)通與融合,實(shí)現(xiàn)線上線下學(xué)習(xí)一體化,支待教育教學(xué)全過程。在多空間融合的智慧教學(xué)環(huán)境下,教師及時、全面、深度洞察每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),使學(xué)習(xí)過程可追蹤、可評估,全面支撐各類教學(xué)活動的高效實(shí)施、學(xué)習(xí)資源的便捷獲取、知識的可視化呈現(xiàn),以及教育主體間的靈活互動,從而實(shí)現(xiàn)多空間、全場景教學(xué)資源和數(shù)據(jù)要素的無縫銜接。(三)創(chuàng)新教學(xué)方法,探索多模式融合的精準(zhǔn)教學(xué)方法利用AI技術(shù)精準(zhǔn)定位學(xué)生個性化學(xué)習(xí)問題與班級普遍問題,找準(zhǔn)學(xué)生個性與共性薄弱點(diǎn),實(shí)施差異化教學(xué),匯聚和構(gòu)建針對不同層次、不同目標(biāo)、不同基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)組織,有效設(shè)計和組織翻轉(zhuǎn)課堂、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)活動。創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計,建立以學(xué)生為中心的教學(xué)組織模式,將學(xué)習(xí)問題、學(xué)習(xí)活動和學(xué)生參與作為教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵問題。創(chuàng)新課程設(shè)計,將線上資源有機(jī)融入課程知識體系,在教學(xué)中充分利用各類教育云平臺,通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、在線自主學(xué)習(xí)、主題討論、單元測試等方式,實(shí)現(xiàn)線上線下互補(bǔ)結(jié)合的課程教學(xué)。創(chuàng)新教學(xué)過程,推動課堂組織形式優(yōu)化,構(gòu)建以解決真實(shí)問題為導(dǎo)向的教學(xué)策略,鼓勵小組合作完成學(xué)習(xí)任務(wù),采取生講生評、研討辯論、項(xiàng)目探究、邊講邊練、邊做邊評等多種方式開展線上線下有機(jī)融合的教學(xué)活動。4.3賦能管理精細(xì)化(一)重教學(xué)文化,營造“善教、樂教”的文化氛圍
7隨著AI在教育領(lǐng)域的滲透,傳統(tǒng)教學(xué)文化悄然發(fā)生了變化,教育管理者、教師以及學(xué)生的理念逐步轉(zhuǎn)變,教師教學(xué)熱情被激發(fā),教學(xué)模式更加多樣化,以AI支撐教師“善教、樂教”的文化氛圍得以營造。通過組織教學(xué)公開課、教學(xué)工作坊、教育教學(xué)改革論壇、教師教育國際研討會、教學(xué)技能競賽等系列活動,打造智能化教學(xué)品牌,引導(dǎo)教師從容運(yùn)用AI技術(shù)手段深度融合課程教學(xué)。建立機(jī)制,每年評選AI教學(xué)創(chuàng)新獎,以教學(xué)創(chuàng)新策略和學(xué)生學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向,對獲獎教師配套專門獎勵政策,努力營造重視教學(xué)、崇尚創(chuàng)新的文化氛圍。運(yùn)用新媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)思政教育可視化,形成以AI技術(shù)為支撐的思政、通識、專業(yè)、實(shí)踐教育和管理服務(wù)“五位一體”的育人新生態(tài)。(二)重家校協(xié)同,推動互聯(lián)互通和協(xié)同共育人工智能為解決傳統(tǒng)家校合作中教育場景分離、信息不對等、合作溝通不深入等問題提供了可能,同時合理的溝通形式對家校合作具有積極影響。因此,教師、家長、教育管理者等多元育人主體相聯(lián)結(jié),通過智能系統(tǒng)形成教育閉環(huán),可以打通物理世界與網(wǎng)絡(luò)虛擬世界的家庭、學(xué)校與社區(qū),創(chuàng)新家校聯(lián)動育人模式,形成育人合力,實(shí)現(xiàn)家校之間的無縫互聯(lián)和協(xié)同共育。面向?qū)W生、家長、教師、學(xué)校管理者等不同用戶群體開發(fā)多個智能家校合作終端,可以拓展家校共育信息服務(wù)渠道,滿足教育系統(tǒng)中不同群體的多樣需求,達(dá)到家校默契配合與因材施教的效果。(三)重教育治理,實(shí)現(xiàn)教育管理的數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能預(yù)警利用智能技術(shù)支撐教育治理能力的提升,是推動教育高質(zhì)量發(fā)展,促進(jìn)學(xué)校、政府、社會等多主體協(xié)同發(fā)力的重要措施。一方面,大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的使用實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動科學(xué)決策的突破,教育管理手段由基于經(jīng)驗(yàn)的模式轉(zhuǎn)向以證據(jù)為基礎(chǔ),通過人工智能和數(shù)據(jù)技術(shù)形成人技協(xié)同、“?!蟆眳f(xié)同參與的決策模式,以教育管理數(shù)據(jù)促進(jìn)管理透明化,以明確計量、科學(xué)分析、精準(zhǔn)定性提高教育決策的透明度、科學(xué)性和預(yù)見性。另一方面,人工智能具有強(qiáng)大的監(jiān)測和預(yù)警功能,支持建立教育過程實(shí)時監(jiān)測與智能預(yù)警系統(tǒng),當(dāng)教育教學(xué)中實(shí)時狀況與預(yù)設(shè)條件不一致時,預(yù)警系統(tǒng)即可啟動,幫助管理者和教師在第一時間發(fā)現(xiàn)問題,實(shí)施緊急預(yù)案,以此來降低因問題發(fā)現(xiàn)滯后而造成的損失。4.4賦能評價科學(xué)化(一)轉(zhuǎn)變評價理念,強(qiáng)化以增值過程為核心的嵌入式評價
8發(fā)展智能時代的教育評價,須遵從與人工智能時代相契合的教育評價理念,轉(zhuǎn)變評價理念,強(qiáng)化以增值過程為核心的嵌入式評價。首先,突出過程取向的評價理念,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、任務(wù)完成過程。在課程實(shí)施過程中,利用人工智能對學(xué)生的具身行為進(jìn)行實(shí)時捕捉,全方位、全過程采集教學(xué)數(shù)據(jù)。對于教師難以觀測的行為,人工智能可進(jìn)行及時記錄,對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、過程以及與學(xué)習(xí)密切相關(guān)的非智力因素進(jìn)行全方位評價。其次,以增值評價關(guān)注學(xué)生的持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展。人工智能可通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘?qū)W(xué)生一段時間內(nèi)不同時間點(diǎn)上的標(biāo)準(zhǔn)化測驗(yàn)成績進(jìn)行追蹤研究,通過大數(shù)據(jù)比對分析情感因素、心理傾向、實(shí)踐能力等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)?;趯W(xué)生自身的綜合素質(zhì),對學(xué)生的學(xué)業(yè)成績進(jìn)行縱向比較,滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。最后,人工智能可為教師主觀評價提供客觀依據(jù),通過跟蹤和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程并適時發(fā)起學(xué)習(xí)干預(yù),實(shí)時監(jiān)控學(xué)生學(xué)業(yè)成就、情感、態(tài)度的發(fā)展變化。動態(tài)、實(shí)時的評價反饋有利于教師關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)能力差異,及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)程與教學(xué)方法。(二)優(yōu)化評價形式,推進(jìn)數(shù)智融合驅(qū)動下的精準(zhǔn)評價工智能、大數(shù)據(jù)、5G等新興技術(shù)對于教育評價改革至關(guān)重要。然而,當(dāng)前的智能評價聚焦于認(rèn)知創(chuàng)新,缺乏語音識別、動作捕捉、自然語言處理等有針對性的技術(shù)支持,難以化解當(dāng)前教育評價的困境。因此,技術(shù)發(fā)展應(yīng)以需求為導(dǎo)向,優(yōu)化評價形式,推進(jìn)數(shù)智融合驅(qū)動下的精準(zhǔn)評價。不僅要關(guān)注學(xué)生在知識和技術(shù)方面掌握的程度,更注重學(xué)生在人工智能學(xué)習(xí)中的活動行為表現(xiàn),在教學(xué)中,教師要尊重學(xué)生的個性差異,要多維度,全面的去評價學(xué)生,對學(xué)生進(jìn)行形成性評價。積極地去引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生認(rèn)識自我,學(xué)會學(xué)習(xí)。如果對人工智能教育中倫理問題的復(fù)雜性沒有深刻的認(rèn)識,將對中小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展存在不利影響。對于中小學(xué)生來說,培養(yǎng)其辨別新事物好壞的能力,提高安全意識尤為重要,要讓學(xué)生在使用技術(shù)的過程中學(xué)習(xí)技術(shù),形成和提升技術(shù)素養(yǎng)。因此,堅(jiān)持多元評價標(biāo)準(zhǔn),在教學(xué)過程中注重學(xué)生的成長過程,切實(shí)有效地培養(yǎng)和提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。(三)推廣智能測評,制定人機(jī)協(xié)同的教育評價決策
9教育評價是教育行政管理體系中至關(guān)重要的一環(huán),推進(jìn)教育評價須考慮教育評價主體與利益受體間的關(guān)系,使人工智能賦能教育評價成為社會共識,因此須推廣智能測評,制定人機(jī)協(xié)同的教育評價決策。首先,要著重提升教育評價主體的智能素養(yǎng),增強(qiáng)教育管理人員和教師對于教育評價新理念的認(rèn)識,注重基于校本的教研共同體構(gòu)建,通過崗前或在職專題培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)教育評價的理念革新。其次,推廣智能教育評價成為社會共識。作為教育評價的直接利益受體,家長應(yīng)通過家校溝通、專題講座、社會宣傳等途徑,深化對于人工智能賦能教育評價的認(rèn)識,增強(qiáng)對于智能教育評價的信任度。再次,建立人機(jī)互釋的可信化評測分析方法,提供教學(xué)反思與歸因分析,實(shí)現(xiàn)全過程融合的智能評測方法創(chuàng)新,對于督導(dǎo)、考核等評估制度,政府可基于人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)改進(jìn)評估的方式方法,規(guī)范教育數(shù)據(jù)應(yīng)用,完善智能教育評價的監(jiān)測法規(guī)與機(jī)制,促進(jìn)評估評價科學(xué)精準(zhǔn)。5結(jié)語建設(shè)高質(zhì)量教育體系,培養(yǎng)高質(zhì)量人才,是我國“十四五”期間加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化、到2035年建成教育強(qiáng)國的重要內(nèi)容。本文通過系統(tǒng)梳理國內(nèi)外人工教育現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對比總結(jié)了我國人工智能教育的不足,并聚焦人工智能賦能中小學(xué)教育領(lǐng)域,提出人工智能在中小學(xué)教育中的應(yīng)用瓶頸,分別為課程定位模糊、專業(yè)師資不足和教學(xué)設(shè)備短缺,最后,在全面考慮我國人工智能教育整體發(fā)展的基礎(chǔ)上,借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),從人工智能賦能學(xué)生、賦能教學(xué)、賦能管理和賦能評價四個方面提出人工智能賦能我國中小學(xué)教育的發(fā)展路徑,以期能為更多中小學(xué)人工智能課程教學(xué)實(shí)踐提供依據(jù),為人工智能技術(shù)在中小學(xué)教育中的應(yīng)用起到更好的促進(jìn)作用,充分發(fā)揮人工智能在中小學(xué)高質(zhì)量發(fā)展過程中的關(guān)鍵作用。