譯者序面向?qū)W校教師的人工智能

推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是當(dāng)前我國教育發(fā)展的重大戰(zhàn)略，信息技術(shù)特別是人工智能在教育中的廣泛應(yīng)用，有利于教育的轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展。當(dāng)前人工智能發(fā)展進(jìn)入新階段，2022年被稱為生成式人工智能（以下簡稱生成式AI）元年。大語言模型（Large Language Models， LLMs）的發(fā)展在生成式AI領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展。最具有代表性的是OpenAI發(fā)布的一款全新的聊天機(jī)器模型ChatGPT，它能夠模擬人類的語言行為，與用戶進(jìn)行自然的交互。比爾蓋茨稱這種技術(shù)的出現(xiàn)是人工智能技術(shù)領(lǐng)域的一次真正革命。我國的百度、阿里巴巴以及科大訊飛等公司也先后推出了自己研發(fā)的大語言模型，并且向公眾開放使用。這標(biāo)志著以ChatGPT為代表的生成式AI進(jìn)入了人人可用的新時(shí)代，引領(lǐng)了新一輪的互聯(lián)網(wǎng)革命，也引起了教育領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，其表現(xiàn)出的教育創(chuàng)新價(jià)值更受到專家和教師的熱烈討論。生成式AI可以提供個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，協(xié)助創(chuàng)建教育內(nèi)容、克服語言障礙等。ChatGPT還可以支持學(xué)生自定義學(xué)習(xí)，并提供相應(yīng)的反饋。生成式AI不僅會(huì)改變教育手段，更會(huì)影響未來的教育目標(biāo)和生態(tài)，推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。ChatGPT的出現(xiàn)標(biāo)志著人類進(jìn)入認(rèn)知智能階段，預(yù)示著這種人工智能技術(shù)將會(huì)給社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域帶來巨大的變革。
OpenAI公司的CEO 山姆奧特曼（Sam Altman）聲稱，未來幾十年里所有重復(fù)性的工作，只要不需要深度情感交流，就都有可能被AI更好、更快且成本更低地完成，因此AI將有可能取代許多白領(lǐng)工作。這將給人才培養(yǎng)帶來新的挑戰(zhàn)。學(xué)校不僅需要順應(yīng)新時(shí)代科技革命帶來的巨變，而且必須積極應(yīng)變，探尋教學(xué)改革與創(chuàng)新的有效路徑，主動(dòng)承擔(dān)起引領(lǐng)和推進(jìn)我國人工智能健康發(fā)展的歷史責(zé)任。人工智能是變革教育的重要力量。2019年，習(xí)近平總書記向國際人工智能與教育大會(huì)致賀信,他強(qiáng)調(diào)：中國高度重視人工智能對教育的深刻影響，積極推動(dòng)人工智能和教育深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新。此次會(huì)議通過的《北京共識(shí)人工智能與教育》提出各國要制定相應(yīng)政策，推動(dòng)人工智能與教育、教學(xué)和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的融合，該文件成為人工智能與教育領(lǐng)域里程碑式的國際共識(shí)文件。
今年政府工作報(bào)告首次提出了要開展人工智能 行動(dòng)，這意味著人工智能要與各類產(chǎn)業(yè)、各種應(yīng)用場景進(jìn)行深度融合，而這將極大地推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變革。人工智能 教育也將會(huì)給教育教學(xué)帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，正如教育 部部長懷進(jìn)鵬指出的：對教育系統(tǒng)來說，人工智能是把金鑰匙，不僅影響未來的教育，也影響教育的未來，有機(jī)遇也有挑戰(zhàn)。為此，他提出：未來，我們將致力于培養(yǎng)一大批具備數(shù)字素養(yǎng)的教師，加強(qiáng)我們教師隊(duì)伍的建設(shè)，把人工智能技術(shù)深入到教育教學(xué)和管理全過程、全環(huán)節(jié)，來研究它的有效性、適應(yīng)性，讓青年一代更加主動(dòng)地學(xué)，讓教師更加創(chuàng)造性地教。為推動(dòng)人工智能特別是大語言模型在教育中的運(yùn)用，今年三月底教育 部啟動(dòng)了人工智能賦能教育行動(dòng)，推出四項(xiàng)具體行動(dòng)，旨在用人工智能推動(dòng)教與學(xué)融合應(yīng)用，提高全民數(shù)字教育素養(yǎng)與技能，開發(fā)教育專用人工智能大模型，同時(shí)規(guī)范人工智能使用科學(xué)倫理，這項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃開啟了人工智能 教育的應(yīng)用和變革。
目前，我國教育領(lǐng)域正在推動(dòng)教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃和教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，其核心是推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革，以培養(yǎng)能滿足人工智能時(shí)代需求的創(chuàng)新人才。人工智能與教育教學(xué)的深度融合，是新時(shí)代教育信息化最重要的特征之一。如何把人工智能特別是生成式AI融入教育教學(xué)中，為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)，提高教育教學(xué)質(zhì)量，是教師和研究者面臨的共同課題。同時(shí)這也提出了一個(gè)迫切的問題，我們的教師為人工智能時(shí)代的教育做好準(zhǔn)備了嗎？本書提出了一個(gè)為人工智能融入教育做好準(zhǔn)備的框架，指導(dǎo)教師學(xué)習(xí)和運(yùn)用人工智能從而賦能教育。
本書作者羅斯盧金（Rose Luckin）是英國倫敦大學(xué)學(xué)院教授，致力于研究將學(xué)習(xí)科學(xué)理論與人工智能技術(shù)相結(jié)合，為教育技術(shù)的設(shè)計(jì)與評估提供新視角，她是國際人工智能教育領(lǐng)域的權(quán)威專家。針對人工智能時(shí)代教師和學(xué)校如何做好準(zhǔn)備，盧金教授提出了人工智能就緒框架來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。全書圍繞框架中的七個(gè)步驟展開討論。首先介紹了人工智能的發(fā)展和特征，幫助教師了解人工智能對教育的意義，目的是教育、鼓勵(lì)、激發(fā)教師形成人工智能思維，接著引導(dǎo)教師反思和發(fā)現(xiàn)教育教學(xué)中所面臨的重要挑戰(zhàn)和問題，這正是要運(yùn)用人工智能來解決的問題。人工智能解決問題的重要思想是基于數(shù)據(jù)的，或者是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，即針對所要解決的問題，有針對性地識(shí)別、獲取和收集所需要的教育數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和清洗，然后借助人工智能技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。盧金教授介紹了人工智能的幾種重要技術(shù)，包括機(jī)器學(xué)習(xí)中的監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)，以及如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析和降維處理，從而了解這些數(shù)據(jù)對問題或挑戰(zhàn)意味著什么。也就是說，她的核心思想是培養(yǎng)教師的人工智能素養(yǎng)，提升教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，從研究的視角運(yùn)用人工智能分析數(shù)據(jù)，從而解決所面臨的問題或挑戰(zhàn)。
在教育中應(yīng)用人工智能會(huì)帶來倫理和風(fēng)險(xiǎn)問題，盧金教授非常重視該問題，她提出的就緒框架的七個(gè)步驟的首字母組合在一起正好是ETHICAL，即倫理，這是她有意為之，目的是強(qiáng)調(diào)倫理在該框架中的重要性。她認(rèn)為，隨著學(xué)生越來越多地使用人工智能工具進(jìn)行學(xué)習(xí)，我們必須主動(dòng)解決倫理問題。一個(gè)關(guān)鍵問題是學(xué)術(shù)誠信確保學(xué)生了解什么是適當(dāng)使用和不當(dāng)使用人工智能完成作業(yè)。學(xué)校需要明確的政策和檢測機(jī)制來防止作弊。另一個(gè)關(guān)注點(diǎn)是數(shù)據(jù)隱私和安全，因?yàn)閷W(xué)生與人工智能的互動(dòng)可能會(huì)被跟蹤。如果人工智能工具對不同學(xué)生群體提供不均衡的利益，也會(huì)產(chǎn)生偏見和公平性問題。所以她提出的倫理框架強(qiáng)調(diào)透明性、保持人類監(jiān)督和認(rèn)真考慮其社會(huì)影響。學(xué)校必須教授人工智能素養(yǎng)，使學(xué)生了解這些倫理風(fēng)險(xiǎn)。
筆者在與盧金教授通過郵件進(jìn)行交流時(shí)，問道：人工智能如何改變教育生態(tài)系統(tǒng)以及教師如何應(yīng)對？盧金教授的看法是，人工智能有望深刻改變教育生態(tài)系統(tǒng)。智能輔導(dǎo)系統(tǒng)可以大規(guī)模提供個(gè)性化學(xué)習(xí)。人工智能可以承擔(dān)自動(dòng)化評分等常規(guī)任務(wù)，從而釋放教師的時(shí)間。而生成式AI可以創(chuàng)建定制化的內(nèi)容和評估。然而，大多數(shù)學(xué)校尚未完全準(zhǔn)備好迎接這個(gè)由人工智能驅(qū)動(dòng)的未來。我們需要在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、教師專業(yè)發(fā)展、課程設(shè)計(jì)和倫理保障方面進(jìn)行大量投資。積極的領(lǐng)導(dǎo)和政策框架對于引導(dǎo)這一轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。
在人工智能時(shí)代，教師如何使用人工智能進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)和研究是我們都關(guān)注的問題。書中介紹了如何運(yùn)用人工智能技術(shù)分析和處理教育數(shù)據(jù)，從而找到問題解決的方案。人工智能為教師提供了強(qiáng)大的工具，可以獲得基于數(shù)據(jù)的關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)的見解。機(jī)器學(xué)習(xí)可以分析大量的學(xué)生作品數(shù)據(jù)，以識(shí)別誤解并優(yōu)化反饋。教師可以使用人工智能驅(qū)動(dòng)的儀表盤實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)習(xí)進(jìn)展并調(diào)整教學(xué)。為了利用這些功能，教師需要接受數(shù)據(jù)素養(yǎng)和人工智能技能的培訓(xùn)。與研究人員的合作還可以幫助教師設(shè)計(jì)課堂實(shí)驗(yàn)，以測試人工智能干預(yù)的效果。關(guān)鍵是從零散的數(shù)據(jù)實(shí)踐轉(zhuǎn)向系統(tǒng)化地使用人工智能進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。
本書給教師的一個(gè)重要啟示是，我們在教學(xué)和評價(jià)中運(yùn)用人工智能是要解決教育教學(xué)中的問題，要從研究的視角去研究和解決這些問題。這種研究的視角也是許多教師所欠缺的。大多數(shù)教師所關(guān)心的是在教學(xué)中如何使用人工智能賦能教學(xué)和評價(jià)，但很少從研究的視角來研究和探索人工智能如何賦能教學(xué)。本書的思想是教師首先要關(guān)注自己在教育教學(xué)中遇到的問題，要提升自己的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，注意在教學(xué)的全過程、全流程、全環(huán)節(jié)中設(shè)法產(chǎn)生和收集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和清洗，然后運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)來分析和處理數(shù)據(jù)，從而找到解決這些問題的方案�？梢赃@樣講，當(dāng)前人工智能技術(shù)運(yùn)用的核心驅(qū)動(dòng)力是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)、是原料，只有擁有大量有效的、真實(shí)的數(shù)據(jù)，才能運(yùn)用人工智能去分析問題和解決問題。為此，在本書第三章中盧金教授連續(xù)用了三個(gè)數(shù)據(jù)作為標(biāo)題，強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)的重要性。因此，要運(yùn)用人工智能賦能教育教學(xué)，教師需要提升自己的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，要充分利用人工智能技術(shù)收集、獲取和分析教育中的數(shù)據(jù)，以解決教育教學(xué)中的相關(guān)問題。
盧金教授對中國教育工作者和學(xué)生使用人工智能提出了建設(shè)性的意見。她說：對于希望利用人工智能的中國教育工作者、管理者和學(xué)生，我建議從明確評估目標(biāo)和準(zhǔn)備情況開始。人工智能可以幫助解決你所在環(huán)境中的哪些具體挑戰(zhàn)？你是否具備負(fù)責(zé)任地實(shí)施人工智能所需的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和技能？投資能力建設(shè)和變革管理至關(guān)重要。同樣重要的是，學(xué)習(xí)全球領(lǐng)先的人工智能教育應(yīng)用案例，并對其進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)中國的具體情況。與教師、家長和政策制定者等多方利益相關(guān)者互動(dòng)，以創(chuàng)建共同愿景和支持。采取循序漸進(jìn)、基于證據(jù)的方法進(jìn)行人工智能解決方案的試點(diǎn)和擴(kuò)展。最重要的是，始終以人為本，將學(xué)生的福祉放在中心。用正確的方法，人工智能可以成為促進(jìn)中國教育質(zhì)量提升和公平的重要工具。這些建議都有很強(qiáng)的針對性，教師可以根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)際情況，思考她提出的問題，并在實(shí)踐中積極付諸實(shí)施。
當(dāng)我邀請盧金教授為本書中文版寫序言時(shí)，她欣然答應(yīng)。我們通過郵件和視頻會(huì)議討論書中的一些觀點(diǎn)以及我在翻譯中遇到的問題。比如，人工智能對教育的影響，教師如何運(yùn)用人工智能賦能教學(xué)，以及如何用人工智能開展數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)與研究，她都一一給出了自己的觀點(diǎn)。在序言中，她還特別針對中國讀者中的學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和管理者、教師以及教育研究者提出了具體建議，讀者在閱讀時(shí)可以結(jié)合自己在教育、管理和研究中的問題，根據(jù)這些建議，創(chuàng)造性地運(yùn)用人工智能解決所面臨的問題或挑戰(zhàn)。