范國睿:智能時代的教師角色
本期推送華東師範大學長江學者特聘教授 教育治理研究院院長范國睿在新時代教師隊伍建設改革論壇上的發言全文
【要點】華東師範大學長江學者特聘教授范國睿發表了「智能時代的教師角色」主題演講。演講主要涵蓋4個方面。一是人類社會正在步入智能時代,互聯網、大數據和人工智慧的運用越來越普及,人們的學習、生活、工作環境正發生著革命性改變。二是智能時代的教育形態正在改變,在線教育正在挑戰制度化學校教育,基於移動互聯的信息信息正在改變著學校教育環境。三是智能時代的學校教育功能將發生改變,確定性知識的「訓練」越來越被人工智慧取代,實體學校的教育功能將回歸基於人的品性與社會性養成的「教育」本質。四是智能時代由人工智慧參與的教學活動將會增多,「教師」身份承擔者越來越多樣化,行「教師」之職現實「人」需要扮演好學生成長數據的分析師、價值信仰的引領者、個性化學習的指導者、社會學習的陪伴者以及心理與情感發展的呵護者等角色。
【發言全文】
一、人類社會步入智能時代
習近平總書記在中共十九大報告中指出,「這個新時代,是承前啟後、繼往開來、在新的歷史條件下繼續奪取中國特色社會主義偉大勝利的時代,是決勝全面建成小康社會、進而全面建設社會主義現代化強國的時代,是全國各族人民團結奮鬥、不斷創造美好生活、逐步實現全體人民共同富裕的時代,是全體中華兒女勠力同心、奮力實現中華民族偉大復興中國夢的時代,是我國日益走近世界舞台中央、不斷為人類作出更大貢獻的時代。」我們看到,在這樣一時代,中國的經濟已成為全球第二大經濟體:2010年日本內閣府發布的數據顯示,日本2010年名義GDP為54,742億美元,比中國少4,044億美元,中國GDP超日本正式成為第二大經濟體。這一現象引起國際社會和各領域專家的關注。美國學者布雷默(Ian Bremmer)曾發表過一篇文章《中國經濟是如何贏得未來的》(How China』s Economy Is Poised to Win the Future),在討論這一問題時,布雷默指出了中國經濟崛起的三大理由:「國有資金,強大支撐」、「穩定就業,注重民生」、「技術變革,引領創新」,他特別關注到高鐵、移動支付、共享單車和網購「新四大發明」,特別關注到「人工智慧是21世紀的太空競賽」。
人工智慧與互聯網、大數據緊密相關,而且這三者都已與我們每天的生活息息相關,在這當中,互聯網是基礎。中國互聯網路信息中心(CNNIC)第41次《中國互聯網路發展狀況統計報告》顯示,截至2017年12月,我國網民規模達7.72億,普及率達到55.8%,手機網民佔比達97.5%,互聯網商業模式不斷創新,線上線下服務融合加速,線上公共服務步伐加快,公眾在共享互聯網發展成果上擁有了更多獲得感。豐富的線上活動在互聯網世界留下了難以磨來的「印記」,這些「印記」成了人們所說的「海量數據」,而海量數據的分析挖掘反過來又助推人們交流、服務、管理與經濟運行模式的改進。在海量數據的支持下,伴隨著演算法的不斷增強,人工智慧的應用正在某些領域萌芽、成熟。作為一門模擬、延伸和擴展人智能的理論、方法、技術與應用系統,人工智慧(Artificial Intelligence,AI)雖然在1950年代就已興起,但是在今天互聯網和大數據技術的催化下,人工智慧進入一個前所未有的蓬勃發展期。諸如語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等人工智慧,正讓人工智慧機器象人一樣看懂、聽懂、運動和思考。我們看到,人工智慧機器人正在很多領域取替人的活動,包括繁重粗糙的體力勞動和比較複雜的腦力勞動,從機器人搬運工、家用掃地機,到快遞掃碼分揀到機器人律師、人工智慧家庭醫生等等,人工智慧正發揮著越來越重要的作用。
以大家普遍關注的AlphaGo為例。2016年3月,AlphaGo戰勝李世石、2017年5月戰勝柯潔,這兩場「人機大戰」讓人難免產生智能機器人超越人類的悲壯之感。2017年10月,《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review)、Slate、Quartz、Gear of Biz等美國媒體發表文章稱,「用不了多長時間,AlphaGo將不再是地球上最好的棋手。」新式高超的人工智慧程序版本AlphaGo Zero已經出現,它從零開始,面對的只是一張空白棋盤和遊戲規則;它無師自通,僅僅通過自學就可以使自身的遊戲技能得以提高。David Siher等人發表於《自然》雜誌的成果表明,新版的AlphaGo Zero運用強化學習,將價值網路和策略網路整合為成一個邏輯架構,經3天訓練就以100比0擊敗了上一版本的AlphaGo——AlphaGo Zero不再需要人類數據。
新一代人工智慧已經成為新一輪科技革命的核心技術,正在形成推動經濟發展的巨大引擎。黨的十九大報告提出,「推動互聯網、大數據、人工智慧和實體經濟深度融合」。李克強總理在會見德國總理默克爾時說:「中國有完備工業體系和巨大市場,德國有先進技術,應推進『中國製造2025』和『德國工業4.0』戰略對接,共同推動新工業革命和業態,達成雙贏。」製造業從18世紀末的蒸汽機開始,走過了20世紀初電力的廣泛應用,走過了電子時代,進入到智能時代。隨著中國製造業「機器人革命」的來臨,這已不再是單個人工智慧機器人與人的對弈,而是人類正在努力利用智能技術從根本上改變生產(工作)方式。
如果說,與李世石、柯潔對弈的AlphaGo是以快速「提取」人類為其儲存的已有知識而取勝的話,那麼,AlphaGo Zero則是靠自己的學習來制勝的了:他具備學習能力(Learning),可以通過基於證據的學習(Evidence-based learning),從海量數據中快速提取關鍵信息,像人類一樣進行學習和認知;他具備強大的理解能力(Understanding),通過自然語言理解(Natural language understanding)技術和處理結構化與非結構化數據的能力,與用戶交互並理解和應對用戶問題;他具備智能化的邏輯思考能力(Reasoning),通過假設生成,將碎片化知識連接起來,進行推理、分析、對比、歸納、總結和論證,洞察和揭示數據間邏輯關係,獲取決策證據並作出決策。
由此我們可以看到,人工智慧對我們的工作、學習、生活產生了深刻的影響,正如美國著名科技雜誌《連線》(Wired)的創刊主編凱文凱利(Kevin Kelly)所稱,第一次工業革命帶來了第一次人力解放,而人工智慧將帶來新一輪的人力解放。但值得注意的是,在這樣一個時代,我們需要區分哪些工作可能會被人工智慧取代,哪些工作則不會被取代。可以預見,那些程序性的、可重複性的工作可以交給人工智慧機器人去處理。如此,人類可以集中精力做那些人工智慧不能完成、而對人類發展更有意義的事,如科技發明、藝術審美、人際交往等等。
二、智能時代的教育形態之變
自有人類,便有教育。長期以來,人類的基本教育活動是由各級各類學校組織完成的。這種實體化的學校組織運作,使制度化的教育系統日趨嚴密,不斷完善。但是,基於互聯網、大數據和人工智慧的技術應用,正使這種制度化的教育遭受前所未有的挑戰。這表現在兩個方面,一是不斷發展的在線教育正挑戰制度化的實體學校;二是信息技術正日益改變著實體學校的教育技術、過程、條件與環境。
就第一個方面而言,隨著互聯網技術的日益普及,用戶可以充分利用碎片化時間,便捷地獲得和使用線上教育資源,私人定製的教育方式可以滿足個性化的需求,從而助推線上教育的規模化發展。艾瑞諮詢研究預測,2019年在線教育市場規模將達2727.1億元。在美國,儘管用詞不同,但「在家上學」(homeschooling,home school,home education,home learning)已在50個州全部合法化。如果家長對實體學校教育不滿,可以選擇線上教育資源,讓孩子在有人監護、指導的前提下在家學習;在家上學的孩子可以得到實體學校教師的專業支持,並可憑全美大學入學考試SAT的成績獲得多數高等學校的承認。當下中國雖沒有「在家上學」的政策環境,但隨著MOOC(Massive Open Online Courses)、移動教育工具、知識付費APP、實時互動教育平台(如CCtalk)等各種形態的教育學習產品的產生與發展,線上教育不可避免地會成為公眾重要的教育選項。最近,國家一直在努力規範校外教育機構的教育行為,這其中包括在線教育機構。試想一下,隨著校外教育、在線教育資質不斷提升,教育內容不斷豐富,運作日益規範,線上教育必然會成為實體學校以外不可或缺的教育資源,它或將成為學校教育的有益補充,或可取代學校教育的某些功能。
就第二個方面而言,信息技術正改變著學校教育環境。17世紀捷克教育家誇美紐斯(Johann Amos Comenius,1592-1670)系統總結了應擴大教育對象之需的班級授課制(class-based teaching system),這種將一定數量的學生按年齡和認知特徵編成班級、按固定的課程計劃、固定的時間表與課程表進行授課的教學形式一直延續至今,儘管早在一個世紀之前美國教育家杜威(John Dewey,1859-1952)就曾對這種機械僵化的教學形式有所批評,但隨著學校教育越來越迎合社會的人才競爭,教育的工具價值不斷放大,這種適於知識傳授與能力訓練、追求教學有效性的教學組織形式,變化甚微。隨著教育技術的不斷應用,多年前,我們也曾努力嘗試使信息技術與學科教學整合;但是,從本質上講,信息技術與學科教學的整合,僅涉及課堂教學中的教學技術與方法問題——優化知識呈現方式。而今,基於教育雲服務的數字化教育資源日益豐富,為學校教育提供了廣泛的應用可能。基於移動學習平台和移動教學平台的互聯網+開放式全媒體學習環境,使智慧課堂(Smart Classroom)成為可能:不僅使師生即時獲取豐富的線上線下學習資源,支持課堂內外的即時人際對話溝通,更支持即時獲取、留存學習證據;從關注教轉向關注學,關注學習者自身的個性化認知特質與學習方式,使課堂學習真正以學習者為中心;充分利用計算機圖形、模擬、人工智慧、感應等技術的虛擬現實(Virtual Reality,VR)技術、增強現實(Augmented Reality,AR)技術在課堂教學中的應用,不僅營造了一個個生動形象的模擬情境,更通過人機交互增進學生的直接「現場」體驗,有助於學生的思維發展與深度理解,收到豐富而有價值的學習結果。
由此我們看到,教育的「新常態」正在發生著深刻的變化:教育,將不再是主要由實體學校完成的培養人的活動,而是線上學習(e-Learning)與線下實體學校教育相融合的混合學習(Blended Learning);不再拘泥於傳統的教室,而是基於各種移動終端設備打造無限的教育空間;不再拘泥於既定的統一的課程,而是學習者根據自身個性化需求的自主選擇的課程學習,包括選擇不同的課程、不同的課程模塊組合;不再拘泥於既定的教學程式,而是由學習根據自身學習狀態自定學習進程與步驟;不再拘泥於現實的課堂情境,還包括通過虛擬現實技術提供的接近於真實、可高度互動的沉浸式(Immersive Learning)虛擬學習環境。
三、智能時代的學校功能之變
隨著社會經濟的發展,現代社會賦予學校的功利化職責日益增多,學校教育功能不斷發生變化。1971年,美國激進教育學者伊里奇(Ivan Illich)認為, 學習原本是一種個人的自主活動,是自律、自助、自我實現的過程;組織化的學校教育在否定其他教育途徑、教育方式、教育資源的價值和地位,造成學校教育工作者、學生和家長對教育機構的依附和心理無能的同時,壓抑人的天性,使人喪失學習自主性,導致知識壟斷和學習的異化,他因此而倡導「非學校化社會」(Deschooling Society)。在伊里奇看來,現代學校不僅阻礙真正的教育,而且造就了無能力、無個性的人,並帶來了社會兩極化和新的不平等。因此,應將學校連同課程學習及其觀念一起廢除。伊里奇是在一個信息技術並不發達的時代提出「非學校化社會」思想的,此後的歷史證明,學校並沒有消亡;那麼,在今天這樣一個移動互聯與人工智慧技術高度發達的時代,學校是否會消亡呢?答案是否定的:學校因其獨到的育人價值而會持續存在,但是,我們也不得不看到,學校的存在面臨生存危機,它未必會「脫胎換骨」,但其功能必將發生改變。
2014年11月,大數據科學家舍恩伯格(Viktor Mayer-Schnberger)應邀到華東師範大學演講,圍繞「與大數據同行:學習與教育的未來」這一主題,暢談大數據與學習和教育的關係,以及大數據將如何深刻影響學習與教育的未來態勢。其中談到學校功能的轉變:「未來的學校將不會完全變成在線的學校,必須要有線下的物理空間,但學校的功能不一樣了,不再是接受內容的空間,學生可以在家裡通過互動式的教學節目接受內容,學校變成社會性的場所,人們在未來學校里討論學習中存在的一切疑惑和困難、分享學習帶來的愉悅和享受。」
我們思考問題的邏輯是:學校本來的功能是什麼?在智能時代,學校原本的功能,哪些可能會被學校教育之外的其他形態的教育所取代?學校的哪些功能不會被取代?哪些功能會被強化?
教育的功能是使「人」成為「人」,使人從「自然人」成為「社會人」,從原初的對未來社會一無所知的自然生命,成長為掌握融入社會所應有的信仰、價值、知識、技能、情感以及健康身體的社會人,這一過程,既是個體生命意義逐步豐富的過程,也是社會學家塗爾干所說的人不斷「社會化」的過程。簡言之,就是通過學校「教書育人」,促進人的身心和諧發展。當現代工業社會對人的要求越來越體現在既定的知識與能力時,學校教育的功能就窄化為對確定性知識與能力的強化訓練,這實際上是學校教育功能的異化;而進入智能時代後,人工智慧的優勢恰恰是對海量數據的貯存、選擇、提取以及運算處理,突破以往教育形式的藩籬,實現對人的個性化指導。這樣一來,以傳授確定性知識並進行強化訓練的學校實體自然會被取代,大量線上教育機構和「在家上學」也就應運而生。但是,人的教育不單單是確定性知識的傳授,還包括信仰、價值觀、品德塑造,這需要通過豐富的社會交往與社會實踐活動來完成;創造性思維品質與創造能力開發,這需要通過研究性學習和科學實驗來完成;健康的個性心理與情感的培育、社會交往能力的養成,這需要在豐富的人際交互活動來實現。所有這一切,都需要在實體學校和現實社會環境中通過學生親身參與的活動才能完成。在此意義上,可以說,智能時代要求未來學校揚棄其部分的「訓練」意義上的「教書」功能,回歸其本來的「育人」功能。學校將是教養之所,創造之所,社會交往之所。
四、智能時代的教師角色之變
顯然,智能時代,人們獲取知識、接受教育的機會大大增多,換言之,發揮「教師」職能、為人提供教育的「教師」增多。我們認為,這些「教師」至少包括五種類型:一是基於互聯網、由各種終端設備提供給公眾的線上資源,這一物化的「教師」的背後,可能是專業的教育資源開發者,也可能是諸如維基百科這樣的開放性資源。二是同時在線學習的公眾。互聯網的發展為人們提供了海量的數字化圖書、音頻、視頻、動畫文件,可以隨時隨地閱讀、獲取實時信息,這不僅使任何人在任何時間、任何地點使用任何終端設備與他人在線交流成為可能,更使在線閱讀與分享成為可能,社會性閱讀(social reading)應運而生。社會性閱讀,不僅具有獲得數字化資源的便捷性,更是一種強調分享、互動、傳播的全新閱讀模式,是一種計算機支持的協作性學習(Computer Supported Collaborative Learning,CSCL),人們在這種協作過程中,實現共同的知識建構,共同創造原創性內容(User Generated Content,UGC),進而促進閱讀的意義與價值的豐富性。三是置入人工智慧晶元或程序的人。谷歌人工智慧專家、《奇點臨近》的作者雷·庫茲韋爾(Ray Kurzweil)曾預言,隨著人工智慧技術發展越來越快,人類自身也將在科技的推動下不斷進化;未來,人類的大腦將植入智能晶元,實現大腦與雲的連接。這種人機混合的「教師」將集人工智慧與人類的優勢於一身。四是人工智慧機器人,集成了學校教育內容的人工智慧機器人將成為線上教育、線下學校教育的「教師」,其貯存、選擇、提取既存知識的優勢,將遠遠超過現實的人。五是傳統意義上的「人師」,以教育為業的人,他/她可能在線上執教,也可能在線下的實體學校執教。近來,互聯網教育公司,正以高薪聘請實體學校的優秀教師線上執教,人稱「網師」。無論是在線上,還是在線下的實體學校,這幾種類型的「教師」可能都會存在,甚至同時在工作,人與物的融合、人與機交互,成為教育常態。
回到我們討論的主題——「智能時代的教師角色」,我們最終還是要關注現實的人、實體的人。在如此複雜的「教師」群體中,人,作為一個實體教師,會不會被取代?教師的角色究竟有哪些?2013年,牛津大學的研究人員研究表明,在未來社會中,教師是最沒有可能被計算機代替的職業之一,這或許會讓大家面對人工智慧挑戰、擔心工作被取代的高度焦慮中,稍有安慰。然而當確定性知識的傳授越來越被互聯網和人工智慧取代時,以教育為業的人,其教師角色越來越聚焦在以下幾個方面:
第一,學習分析師。互聯網等技術在教學中的深入應用使得教育系統中每時每刻會產生海量學生學習行為的非結構性數據。毫無疑問,未來教育越來越個性化,而教師為學生提供個性化的教育服務的前提是,對每一位學生有一個基於數據的、動態的、即時的、全面的認識與分析。這些數據不僅包括學生接受教育以來所有學業成績與實時學習數據,對學生成長有著重要影響的家庭(家長)數據,還包括基於穿戴技術即時獲取的學生身體機能數據。在智能時代,作為學生學習活動的重要參與者,教師應具備數據素養(Data Literacy)。通過收集與學生相關的數據,進行系統化的建模分析,轉換數據為信息,即時掌握學生身心發展的變化,以便及時調整指導與教育方案。數據分析,成了未來教師的一項基礎性的重要工作。
第二,信仰與價值的引領者。在科學技術的高速發展,正挑戰著我們的信仰、價值觀、社會規範、公共道德、科技倫理。人類社會第一位人工智慧公民索非亞曾說出「要毀滅人類」這樣的話,令人唏噓。高速發達的科學技術,必須掌握在科技倫理與人類社會規範、制度的框架里,否則,會給人類社會帶來災難。教育本身並不只是灌輸知識和傳授技能——知識和技能在教育的過程中,都是人格的載體。那真正的「教育」究竟意味著什麼呢?意味著精神的提升、人格的引領、情感的熏陶、價值觀的引領……教育是指向人的靈魂的。雅思貝爾斯說:「教育,是關於靈魂的教育,而非理性知識和認識的堆積。」在這個過程中,教師作為學生價值塑造的引領者,其功能不僅不可替代,而且,更需加強。
第三,個性化的指導者。傳統學校的教學,是以班級為最小的教學單位,這樣很難做到對每一個學生進行針對性的教學。一刀切的教學模式適合60%群體的學生,但是對兩端的學生起著壓製作用,而個性化學習是尊重學生的個性發展的學習,不同學生對知識的領悟程度不一樣,必須根據每個學生個性、特長和興趣進行因材施教,激發學生的自主學習,達到更好的效果,這是個性化教學的內涵。當今時代,教育形態隨著互聯網的發展已悄然發生了變化。在信息化、網路化和智能化技術的支持下,在線教育已經初步形成,學生自主選擇也已成為現實。當教師對所掌握的學生髮展數據進行分析以後,形成了對學生的認識,就有可能真正實現「因材施教」,在此過程中,教師根據學生個體的情況,通過溝通與指導,激發學生探索科學知識、科學世界的願望與熱情,指導學生學會選擇線上線下適宜的學習內容,採取適宜的學習步驟與學習方式,在互動式的學習過程中,培養學生的創新意識、創新思維和思維能力。
第四,社會學習的陪伴者。「學校教育是制度化學習和在家庭之外實現社會化的第一步,是社會學習 (學會做人和學會共存)的重要組成部分。學習不應只是個人的事情。作為一種社會經驗,需要與他人共同學習,以及通過與同伴和老師進行討論及辯論的方式來學習。」在學校場域中,促使學生掌握更多的知識,學習到更重要的本領,激發學生學習的本能,並為學生提供與社會互動的機會,使學生具有獨特的人生觀、世界觀、價值觀、更好的為社會服務,是其基本的功能。在這個過程中,教師作為孩子成長的重要參與者,在陪伴過程中促進每一個孩子的社會性學習,這其中包括與教師、學生、家長的個體間的溝通,也涉及到團隊合作、學習共同體的建設問題,更需要學會與智能機器的相處和合作。
第五,心理和情感發展的呵護者。人工智慧在教育的許多方面,如自動出題與批閱、學習障礙診斷與及時反饋、問題解決能力測評、個性化智能教學等方面,都可以承擔起教師的角色。但在線上的學習中,有些程式化、理性的工具沖淡了非理性的情感,數據的脈衝一定程度上會削弱交流的樂趣。尤其是對未成熟的學生來講,自主控制能力較弱,極易出現焦慮和困惑,繼而產生心理和情感不適。在傳統教育里,教師作為洞悉學生情感、心理的重要當事者發揮著非常重要的作用。在情感和自主意識缺失的智能教育時代,教師通過情感的投入和思想的引導幫助學生保持良好的身心、緩解學生的學習壓力等的功能不可取代,反而會變得愈發重要。
這是作者於2018年5月12日在華東師範大學召開的「新時代教師隊伍建設改革論壇」暨全面落實《新時代教師隊伍建設改革的意見》研討會上的發言
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