类型b:学术报告
作者及机构:
本文由王一岩(北京师范大学科学教育研究院)、朱陶(科大讯飞股份有限公司)、杨淑豪与郑永和(北京师范大学科学教育研究院)合作完成,发表于《电化教育研究》2024年第8期(总第376期)。
主题:
文章聚焦“人机协同教学”(Human-Computer Collaborative Teaching)的动因、本质与挑战,探讨智能技术如何赋能教育数字化转型,推动课堂教学的高质量发展。
核心论据:
- 技术演进:从传统教具(黑板、粉笔)到多媒体教学、在线教育,再到生成式人工智能(Generative AI)技术,教育形态始终伴随技术升级而演变。
- 政策支持:国家通过智能教育平台建设、教师减负政策等推动技术落地,解决教育资源不均衡、师资短缺等问题。
- 实践需求:智能导学系统、教育机器人等产品的成熟,为课堂教学提供了技术支撑,促使教师与机器从“二元对立”转向“三元协同”(师—机—生)。
子观点:
- 技术已成为教育高质量发展的核心驱动力,未来需通过教师智慧与机器智能的深度融合,实现教育系统性变革。
核心论据:
- 功能定位:机器作为教师感知与决策的延伸,替代程序性工作(如作业批改),释放教师创造力;教师则主导复杂决策与情感关怀。
- 协同层次:分为三个阶段:
1. 协作辅助:机器优化教学环节(如智能批改、学情分析);
2. 融合决策:机器通过数据建模提供教学建议(如精准备课、动态调整教学策略);
3. 共创共生:生成式AI使机器成为“独立智能体”,与教师共同设计生成性教学内容。
- 目标导向:最终实现“教师智慧—机器智能—学生智慧”的协同增长。
子观点:
- 人机协同需超越工具性应用,通过认知外包(Cognitive Offloading)和混合增强智能(Human-AI Hybrid Intelligence)重构教学流程。
核心论据:
- 教学过程辅助:
- 环境创设:VR/AR技术营造沉浸式学习体验;智能终端实现实时测评。
- 服务升级:机器处理重复性任务(如答疑、学情分析),提升教学效率。
- 动态反馈:多模态数据(表情、手势)分析学生认知与情感状态。
- 教学决策优化:
- 课前:机器辅助诊断学情,生成个性化教案;
- 课中:实时监测学习效果,调整教学策略;
- 课后:通过学业数据分析,提供改进建议。
- 教学样态重塑:
- 机器与教师共同制定自适应教学目标,动态生成探究性活动,实现“以学生需求为中心”的智慧课堂。
子观点:
- 技术赋能需从“工具替代”转向“流程重构”,最终形成创新性教学样态。
核心论据:
- 理论体系缺失:人机角色分工、伦理风险、适用场景等尚未形成共识。
- 技术能力局限:
- 数据采集精度不足(如无感知设备技术落后);
- 现有产品功能单一,难以覆盖全教学流程。
- 教师胜任力不足:传统教学理念束缚,教师对技术存在“不敢用、不会用”问题。
- 人机冲突机制:机器决策的“黑箱”特性可能引发教师信任危机,责任归属模糊。
- 成效验证缺乏:现有证据仅表明技术对部分学习类型有效,但人机协同的长期影响仍需实证研究。
子观点:
- 需通过教师培训、技术升级和理论建构,推动人机协同从“试点”走向“常态”。
亮点:
- 结合生成式AI技术的前沿动态,提出“机器作为独立智能体”的前瞻性观点;
- 强调人机协同需平衡“效率提升”与“教育本质”,体现人文关怀与技术理性的统一。
总结:
本文从动因、本质、样态到挑战,构建了人机协同教学的系统性分析框架,既回应了智能时代的教育变革需求,也为后续研究与实践提供了方向性指引。