双刃剑–机遇篇:人工智能给教育带来的机遇
人工智能把定制化教育的边界向前推进一大步

人工智能为教育实践带来什么?

人工智能为教育实践的所有环节带来了快速进化的可能性。几个影响最为直接的方面包括:让老师从重复性的工作中解放出来; 根据学生的个性化情况选择评估和设计教学题目,在某种程度上解决2西格玛问题。

在人工智能还不完全成熟的情况下,在教学使用有很多需要注意的地方。 下面两个主要的原则。

  • 仍然以学生, 老师, 家长为中心。 在人工智能参与的教学环节中, 我们仍然要以人为本,具体的说就是,目的是要辅助老师在教学服务与学生和家长。人工智能只是工具, 绝对不是教学任何环节中的目的。
  • 老师仍然是教学的最终负责人。 老师对学生的安全, 公平,隐私, 和教学效果负责。

技术问题

形式

在人工智能和现代信息科学技术的发展下, 人们接触信息的形式发生巨大的变化, 同样在教育科学中, 也有很多类似的变化。 比如说, 原来的键盘打字输入, 变成了语音输入; 原来的文本信息, 变成了对话信息, 原来的一些需要与老师面对面解决的问题, 现在可以通过与智能模型互动得到解决。这些形式的变化, 既让教学变得多样有趣, 同时也让学生及早接触现实中,已经将来要普遍起来的人机沟通方式。

定制化教育

人工智能把定制化教育的边界向前推进一大步。 因为教师个人精力和能力所限,一个教师很难准确长期跟踪多个学生, 为数量众多的学生做定制化教育。比如说,在教室里面老师面对30个学生,通常老师很难对每个学生学习进度和对知识点掌握的程度有准确的把握, 但是如果通过人工智能辅助,老师无需长时间记忆学生的表现,学生的回答,人工智能可以通过她的“所见所闻” 提供准确的判断信息。

另外重要的一个方面就是作业和评估, 通过人工智能和信息技术,教育者可以通过设计模型(比如, 基于相关语言和主体的语言模型)和学习相关的规律, (比如艾宾浩斯记忆曲线)来设计题目, 安排做题目的时间, 并且准确收集学生答题的反馈, 从而辅助老师在课堂上有重点的对学生进行互动。 这样大大提高老师课堂和学生互动的效率。

24 x7 服务

信息技术和人工智能让教育服务变成了全天候服务。 比如说通过高质量的教育对话机器人, 学生可以在任何时间和机器人交互, 通过这种交互,学生可以随时同机器人进行聊天,可以及时解决学生学习中的疑惑, 同时教育者可以收集学生的兴趣, 问题,和对知识点的看法。 这样,学生可以根据自己的兴趣和需要选择做人工智能选择的题目, 而人工智能可以在交互之中学习学生的情况, 并且实时调整题目来适合学生需要。 这些都可以做到24 x 7 的全时间服务。

更加私密的学习空间和机会

在大部分情况下, 在一个课堂上, 如果老师被问了五个问题, 可能实际上这堂课学生应该有50个问题。 各种原因导致那45个问题没有被问出来。 一个主要的原因就是不愿意在大庭广众之下问问题,或者感觉这个问题很简单, 不值得问, 不值得占用老师的时间, 或者没有找到机会问。这些障碍都可以通过基于人工智能的定制化的方法来解决。

在教室里面的另外一个方面,当老师问一个问题的时候,因为时间的关系,往往只有少数几个学生有机会能够回答,老师也只能从他们几个哪里了解班级的学习情况。

因为以上两个方面的局限,随着时间的推移,这些问题和局限累加起来可能会对教学的效果有很大的负面影响。人工智能可以帮助解决这这一部分问题。 当一个学生面对人工智能的时候, 他不会犹豫自己的问题是否太简单,因此他紧张感会大大减少。 同样,当人工智能问他问题的时候, 他完全占有这个回答的机会,同时也不过度担心他自己的回答是否正确, 他可以自然地发挥自己的水平。

这样一个更加私密的学习空间可以让学生更好的学习, 同时让教育者更好的了解学生的学习进度。

挑战

人工智能不是一个万金油, 她有很多问题。 下面列举几个主要的。

如何让一个模型的行为遵从教学目标的指引

教学目标往往包括多方面, 有一些比较抽象。如何细化教学目标,在语言大模型的基础上训练出更贴切教学目标的模型。 这里有很多技术上的挑战。

平衡老师决策和机器决策

这也是如何保障智能系统的教学质量问题。 老师通常可以做出准确的决策, 但是费时费力; 基于模型的决策快捷但是可能质量有问题, 模型的完美的语言之下的可能完全错误的逻辑和事实。 如何平衡二者是一个跟学生年龄,学习科目, 和人工智能的能力, 老师的精力相关的有待解决的问题。

如何处理数据安全和隐私问题

数据的收集和利用,特别是多媒体数据,语音和影像数据可能会有潜在的隐私担忧。 这些需要家长的同意和安全的存储。

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