人工智能教育呼唤复合型人才与协同创新机制

岁末，科大讯飞发布公告，称以15.86亿元预中标某市智慧学校建设项目。当日，公司股价上涨4.38%。此事件随即引起业界瞩目——在具体的招标细则里，招标方市教育局把招商引资和提高升学率作为中标条件。服务于教育内涵发展的项目，却有以提升本地税收收入的指标以及应试导向的要求，是此招标广受热议的原因。

15.86亿元相当于国家“面向21世纪教育振兴行动计划·素质教育工程”1亿元投入（2000年启动，到位资金7000万）的10余倍，相当于教育部首期“国培计划”（2010年）投入的3倍。排除物价浮动、硬件采购等因素，相较于课程教学、教师专业发展等密切与教育质量相关的内容，相较于一个中部省份地级市的年度财政，此“生意”不可谓不大。我们不能否认企业一流的技术背景以及在教育行业的深厚积淀，不否认教育供给侧改革给教育带来的活力，更不否认地方“围绕‘因材施教’构建网络化、数字化、智能化、个性化教育体系”的愿景，但是教育投入的长期性与复杂性、教育质量的关键指标、技术赋能教育的绩效，却一直是亟待正视的问题。

人工智能教育领域的公众亮相，如果将优必选的人形机器人登上2019年春晚舞台视为首秀，创业板科大讯飞则是本年度秀场的句号。2020年，人工智能教育还将迎来更大的市场（CNNIC预测为3000亿元的体量）。无论是教育产品厂商、教育解决方案提供商，还是市场培训机构，人工智能教育的应用已非常普遍。语音识别、图像识别技术所产生的语音学习、智能评阅等产品从技术角度都已经较为成熟，催生出一大批辅导类企业、教育类企业。AI+大数据、知识图谱、个性化学习、自适应学习，几乎是绝大多数“互联网+教育”企业都要标榜的标签。

但值得注意的是，人工智能教育的热度，企业界高于教育研究界，教育研究界又高于教育实践领域。工信部2017年12月《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）》提出要在人工智能领域“加快产业化与应用部署”，在中国智造的背景下，人工智能将为经济发展提供强心针、开辟新领域。与此同时，教育研究界大量文章开始出现，以人工智能教育为标题的文章，仅知网2019年就有400余篇，只是多数尚停留在理论探讨层面；实践界则进一步衰减，除了“头环”新闻，我们似乎很少想到更令人印象深刻或是眼前一亮的事件。广大中小学除智慧校园建设、购买机器人、增设人工智能教育及STEM等课程，几乎没有其他切入点进入这个领域，一些学校利用企业产品尝试“数据-诊断”，虽然方兴未艾，但聚焦的只是测练行为，尚未构成教学整体革新。

出现这个现象，一方面是国家对产业快速布局的战略需求，其速度远超教育研究与实践的步伐；另一方面，也受制于我们目前对人工智能教育的狭隘理解，以及教育体制尚不能应对智能时代的要求。

以浙江某地的“头环”应用为例，“脑-机接口”记录脑电波，反映学生在课堂上的注意力集中程度，类似应用场景的产品还有“智能课堂行为分析系统”等。脑电分析、人脸识别、大数据等技术已进入课堂，但这种分析本质上是美国学者弗兰德斯在20世纪60年代提出的结构性、课堂符号分析系统的技术解决方案，虽然从师生的言语互动到课堂教学行为已略有拓展，但学习本身是复杂的，随着泛在化学习环境的进一步拓展（这正是课堂颠覆性创新的一个重要因素），学习是否只能发生在教室，如何整合正式学习与非正式学习；课堂观察的最小单位是什么，是一节课、知识点，还是整合设计、问题与项目设计的单元，所谓知识“颗粒度”和能力之间的关联在哪里；学习是否只是知识的高效掌握，基于知识基础上的整合、迁移、运用，其课堂行为观测又如何与内容分析一体化考虑；而引入内容维度，语义如何进行质性分析，其复杂度远不是技术能解决的。此外，学习的效率、效果之外，如何调动学生的学习兴趣、情绪、动机、信心，让学生发现自己；如何避免伦理问题等。面对复杂的学习情境以及知识观的转型，现有的这类产品应用令人担忧。

前不久，有网友在抖音上发视频，称统编语文教材的拼音“chua”，拼不出对应的汉字，指责这样的内容实属误人子弟。对此统编语文教材总主编温儒敏教授回应，学音节会拼就行，不必一一对应字词，而且chua对应有“欻”，拟声，形容动作迅捷，如“那辆车在他身边欻就过去了”。这虽然是一个与拼音教学有关的小细节，却折射出儿童识写的大问题。对标国外蓝思、A-Z分级等产品，基于数据分析、训练模型、智能分级基础上的中文分级阅读，已经成为人工智能教育领域颇受追捧的投资“赛道”。但是中文与英文不同，分级不只是靠字量、词量、句长、阅读速度与行为等就能决定，而且古汉语与现代汉语不同、低年段与高年段又不同。低年级，日常口语交际的词汇是儿童阅读文本的起点，因为儿童的识写并不平衡，像蟋蟀、蜘蛛这些看起来很难的字词，在儿童文学中常常出现，学生虽然不会写，但认出来并不难，就像“欻”字，虽不常见，但只要出现过一两次，即便不会写，也不会影响阅读，因为这类字词很容易让学生建立起文字符号与意义的关联，反倒是一些笔画简单却意义抽象的字会成为学生的阅读障碍。对中文来说，某篇文章也不必只放在某个年龄段读，深文可以浅教，同一文本，学生自主阅读、家庭亲子阅读、教师授导教学的不同场景，甚至教读者的语调、节奏的变化，都会对学生的阅读产生不同的影响。基于人工智能的中文分级，学生的口语数据、围绕课程目标的教学进阶，以及通过阅读如何引导学生解决问题，背后会涉及什么样的情境与知识，才是分级的重点。

上述两个小例子，虽然都只是局部产品的应用，然而却都是人工智能领域的“现象级”产品。人工智能可以为教育的创新发展提供支撑，但如果没有学科内容、课程教学、教育技术、教育管理的复合视野，结果很可能处处都是“坑”。智能社会的发展已经对教育目标提出了新要求，进而也必然带来中小学课程内容、方法手段的革新。一是学校课程的规划与实施，如课程整体规划、课程内容精选、课程资源等方面如何满足智能时代多样化的需求；二是改进教与学方式、变革教学组织形态，注重因材施教，采用启发式、探究式、讨论式、参与式等多种教学方式，引导学生改进学习，如引导学生运用问题导向式、小组合作式、主题探究式、项目学习等多种学习方法，灵活采取集中授课、小组讨论、个别辅导、实践体验、走班教学等；三是改革学生评价方式，围绕学生品德修养、学习进步、全面发展、健康成长，丰富和完善评价方式，发挥导向和激励功能，探索等级评价方式，全面真实记录每个学生的发展，学会运用数据进行学情分析诊断等。课程教学的规划与实施、教学组织形态、资源支持、教学支持、学习方式、学习评估等会有什么变化，相关保障支持体系如何跟上；变化之外，又有哪些不变，如何避免负面问题……人工智能教育，对企业的产品研发已经提出了严峻挑战。

机器人、编程固然是人工智能教育的重要内容，但将人工智能作为教育的方式方法、教学环境、教育生态，“人工智能+教育”所要关注的内容远超过技术，更不是机器人和编程能涵盖——在完成教育信息化硬件建设之后，怎样深化“互联网+教育”的内涵，以人为本，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育新模式？在完成资源建设之后，怎样提升资源建设的品级，形成面向未来社会发展需求的教师教育、学生学习资源体系，并建立动态的资源观念，共研共建共享优质教育资源？在完成数据积累之后，怎样对历史数据优化保存、分类整理以及进一步的数据规划、挖掘、精准分析？在国家“互联网+教育”融合应用试点铺开之后，怎样面向未来引领教师综合能力发展，切实解决教师的实际问题与未来需求？在各地建成常态网络教研平台之后，怎样避免“信息孤岛”，以互联网引入更广范围内的多点交流，打通教师职前培养与职后培训，打通地域界限，以“造血”助推地方教师队伍建设，实现智能研修全覆盖，促进教师在岗提高？在完成网络空间与虚拟教室建设之后，怎样以学习者为中心，以泛在“教”“学”为目标，促进个性化学习以及实证基础上的精准教育质量提升？人工智能技术在教育领域的应用非常广阔，人工智能教育也不只是信息技术教师的“专利”，而要面向全科教师。作为未来教师需要学习的内容，人工智能背景下怎样理解课程的素养目标，如何从知识本位走向问题解决，课堂教学能有哪些可以利用的手段与工具；在技术之外，又如何能与学生情感交融，凸显“人”的价值……人工智能教育对于教育的研究与实践同样提出了严峻挑战，依赖“象牙塔”里的知识生产已经不能解决。

中国与联合国教科文组织2019年5月在北京举办国际人工智能与教育大会，发布“北京共识”，提出“规划人工智能时代的教育：引领与跨越”。习近平总书记发来贺信，强调“充分发挥人工智能优势，加快发展伴随每个人一生的教育、平等面向每个人的教育、适合每个人的教育、更加开放灵活的教育”。教育部长陈宝生在主旨报告中提出对人工智能教育的“四个支撑”。未来已来，但坦率地说，理论界与实践界、企业界与教育界之间，甚至教育界内部，大学与中小学、学科研究与学科教育研究、课程教学研究与教育技术研究之间，还存在不小的鸿沟。人工智能教育需要在探求智能本质基础上，对技术催生出的新工具、新教学环境、新教师角色进行规划，对以学习者为中心的教学进行规划；源于教学实际场景，针对问题，提供有效的内容资源支持与系统解决方案；在人际交流、资源互补、信息共享等多个维度，为学习型社会营造良好的学习氛围。人工智能教育需要实施创新驱动发展战略，培养复合型人才，推进“产-学-研-政”协同机制创新，才能真正建构教育改革与发展的新格局。

（作者系首都师范大学人工智能教育研究院常务副院长，教育部高中语文课程标准修订组核心成员）

《中国教师报》2020年01月01日第5版 

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2020/01/05