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融合從因材施教開始

    2019年2月,中共中央、國務院印發了《中國教育現代化2035》,強調“因材施教”“知行合一”,指出“加快信息化教育時代變革”,提出利用現代技術加快推動人才培養模式改革,實現規模化教育與個性化培養的有機結合。隨著信息技術的發展,信息化教育已經從遠程學習、數字學習、移動學習、泛在學習過渡到了基于大數據和人工智能技術的智慧學習階段,不斷強化了學習者的學習。不同學習者的學習需求千差萬別,如何應對學生的個體差異,真正做到“因材施教”的個性化教學和學習,一直是擺在每個教育工作者面前的課題。
 
    5月18日,在北京召開的國際人工智能與教育大會強調,要推動人工智能與教育、教學和學習系統性融合,利用人工智能加快建設開放靈活的教育體系,促進全民享有公平、有質量、適合每個人的終身學習機會。
 
    人工智能催化因材施教
 
    在傳統的課堂教育中,教師是知識的傳播者,也是課堂的主導者。教師在整個教學過程中,要兼顧課程準備與講授、課堂學生觀察與互動、教學效果評估與調整,是非常繁重的腦力和體力的付出,再要求教師因材施教,提供個別化的課外作業與指導,不是十分可行。學生的個性化發展、碎片化信息資源的爆發式增長,不斷給教師的課堂教育帶來了新的難度和挑戰。傳統的教學方式和新的需求呈現出明顯的差距和鴻溝。學生作為單體的教育接受者,已經逐漸不能滿足于統一、同質的課堂教育,其個性化的知識水平、學習方式、興趣愛好、性格氣質,都對個性化教育和教學提出了越來越高的需求。隨著自主學習和終身學習理念的深入人心,學生越來越偏向于借助現代的信息化工具和技術,自己規劃學習內容和學習方式。
 
    人工智能技術日趨成熟,成為了催化因材施教的重要元素。大數據與人工智能讓教師容易把握每一個學生的個體區別,如:認知水平、學習習慣、興趣與愛好等,因材施教有了很好的基礎和起跑線。包括聯合國在內的世界組織以及各國都已經意識到,教育已經到了系統性變革的關鍵點,因此加大了對人工智能和教育融合的研究與嘗試。
 
    人工智能鋪路因材施教
 
    人工智能與人類和傳統的信息系統相比,其核心優勢在于高速增長的大數據資源以及依賴于大量計算能力的深度學習算法。在教育過程中,人工智能系統能夠感知、收集、存儲并處理教師和學生的行為數據;能夠有效組織和管理海量的學習資源和課程內容;能夠提供給學生豐富的個性化學習資源與學習指導,幫助教師實現更高水平的教學目標。
 
    學生收獲更豐富的個性化學習體驗。學生是教育的主體,也是人工智能融合教育的直接受益方。每個學生在學習背景、水平能力、興趣偏好、學習方式、性格氣質等方面都存在著較大的個體差異,因此對學習者的建模,是提供個性化教學的核心。學習者建模分為靜態和動態兩種方法,靜態建模方法使用的是學習者進入學習環境之前就已經建立好的模型,包括學習者的自身屬性、學習風格等用于調整教學方案的學習者特征;動態建模方法則是在學習者進入學習環境后,跟蹤獲得學習者學習過程評價。兩種方法的結合可以在學習者進入學習環境前為其制定個性化教學方案,進入學習環境后則能夠根據學習過程評價實現學習內容的個性化調整。
 
    人工智能系統能夠根據學生的靜態和動態數據,依據學習者模型,生成獨一無二的學習者特征畫像,并且能夠動態地更新和改進。根據學習者特征畫像,教學系統可以為每個學生推薦相應的學習資源和課程、學習方法和策略、學習伙伴和協作群組、內容展現方式等,帶來豐富的個性化學習體驗。
 
    教師有精力投入更多的情感交流。盡管人工智能的發展永遠也代替不了教師的主體地位,但教師的角色和工作方式會受到人工智能的影響而改變。當前,碎片化的課程知識和創新內容呈爆發式的增長,除了人工智能系統,沒有任何人能夠完全接受和管理如此海量的教學資源和內容。人工智能的優勢在于海量的大數據和快速的計算能力,而教師的優勢在于對學生情感的理解和溝通能力。因此,教師將從知識的主要傳授者,轉變為教學的組織者和規劃者,和人工智能一起,互相補充,互相配合,提供更充實的教學活動和更多創新性實踐體驗。
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