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浅谈人工智能时代教育的转型与发展

—以新课程体系下小学语文教学为例

引言

人工智能正在飞速发展，2017 年“两会”首次将人工智能写入政府工作报告，

它引起众多学科和不同专业背景学者们的日益重视，成为一门广泛的交叉和前沿科学。

而智育、美育是教育的终极目标，未来教育界的发展与人工智能息息相关。

面对这一新时代的教育环境，本文采用文献研究法，定性分析法，观察法等多种

研究方法，并结合笔者参与实际教学的经历，重点讨论了人工智能环境下的小学语文智

慧教育与个性化教学，分析了国内外人工智能与教育相融合的现状，对人工智能如何

与新课标下小学语文教学携手并进进行了探讨，具有一定的现实意义。

一、人工智能时代教育发展应用概述

（一）人工智能时代教育的原理

大数据方兴未艾，人工智能已悄然而至。人工智能给政治、经济、教育、文化、

社会等各个领域带来了诸多发展机遇与挑战。斯坦福大学人工智能研究中心威尔逊教

授认为：“人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得

知识并使用知识的科学”，①人工智能也称机器智能。从字面上理解就是人们让机

器实现或者具有人类的智慧和行动能力，是计算机科学中的一个分支，它是计算机

科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透

而发展起来的一门综合性学科。②本文认为，人工智能在教育方面的内涵是：把学

生作为学习的主体，教师的角色转变为引导者，以科学技术为基础，以促进学生学习、提高学生学习效率为目标，最终实现智慧学习。

（二）国内外人工智能教育的研究现状

1.国内人工智能教育的研究发展

作为近年来重点发展的技术，人工智能的影响力已经扩大到社会的各个领

域。教育与人工智能的发展息息相关，北京师范大学智慧研究院院长黄荣怀表示

“未来的学生都是数字公民，有他们新的思维，有学者们要平衡好学生的互联和非

互联生活，这些对未来教育都是严峻挑战。”①

有学者国从20 世纪70 年代就进行了人工智能的研究，并且列入国家技术研究计

划。近年来很多国家的人工智能发展都已经成为国家重点战略。2017 年3 月5 日，

国务院总理李克强在《政府工作报告》正式提到人工智能，包括人工智能产业，要加快培育、壮大新兴产业，全面实施战略性新兴产业发展规划②。2018 年李克强总理在《政府工作报告》中明确提出“加强新一代人工智能研发应用”，这就要求教育工作者积极了解人工智能和大数据技术及其发展趋势，寻找XX自身的结合点，抓住教育行业的新机会，实现更新知识结构、改变学生思维、升级学生评价制度等等。

近年来，人工智能与教育的相关研究也表明人工智能正在与其他前沿技术结合并应用到实际中，表现为以下两点：

（1）人工智能与神经网络相联结，这两点的联结使神经系统的智能性得到飞跃提高，从而大大地提高了处理教学过程中各种纷繁错杂的问题的能力。在决策中，也提高了教学决策的智能性。

（2）智能教学系统的开发理念方面，更加倾向于用先进的学习理论和教学理论去指导智能教学系统的开发。智能教学系统不仅仅支持以文本和图形为基础的简单的教学方式，还支持团队学习、研讨式学习和发现学习等多种教与学的方式。

2.国外人工智能教育的研究发展

国外人工智能相关研究发展较早，1956 年人工智能之父麦卡锡在达特茅斯会议上提出“ 人工智能”一词，此后人工智能经过不断发展并逐渐与教育融合。

Ozbey 等通过分析人工智能技术对学生学习因素的影响，提出影响学生学习过程因素的优化方法；Luckin 等在Intelligence Unleashed An Argument for Al in Education 一书中表示人工智能技术的发展将有助于应对教育中的问题；Barnes 等对人工智能在计算机教学中的应用进行了研究，指出人工智能是促进计算机科学学习和教学更有效率的手段。

二、新课程标准体系下人工智能的语文教学

（一）人工智能下语文教学课程标准的设计思路

人工智能下语文课程设计思路坚持以下三点：有利于全体学生的共同发展和个性发展的课堂模式；针对学生身心发展特点选择课程内容；人文主题与语文要素单元整体相结合的目标。

人工智能与语文相结合的设计思路采取以下方式：首先运用“任务驱动方式” 根据任务带出知识点；其次，因为教育对象为各个阶段的学生，学习的内容与学生心理和生理发展特点相适；再次，充分调动学生主观能动性，利用学生的主观能动性体现学生的主体地位；最后，利用人工智能进行语文教学要难度适中，使学生能够个性化学习。（三）人工智能时代教育对语文教学的影响

语文新课程标准强调“学”而不是“教”，强调学生之间的交流、合作，构建

“学习共同体”。教师由知识的传播者转变为引导者。人工智能时代的到来，不但给

教育教学带来了创新和机遇，也带来了挑战。原有的大量知识只要在搜索引擎一输入，

即可得到答案。十几年传统教育才能得到的知识在计算机上瞬间可以得到答案，最重要

的是不会因为人脑的限制而产生差错。有人预测，到2030 年，人类工作的50%—70%

的工作可能会被机器人所代替，而知识将由传播与付费升级为共享和创新。所以，

当今教育要与时俱进，培养创新型人才。

三、人工智能引导教学方法转变

（一）边界意识

人工智能是靠着“算法”来进行判断和思考的。算法，就是计算机完成一件事

的步骤和逻辑①。人工智能进行“思考”，有着十分清晰的边界。比如AlphaGo 进行

围棋比赛时，它的活动范围是在19×19 的棋盘中，在这个区间内中，黑白

两方轮流落子，规则和边界十分明晰。假设活动规则被改变，在一个25×25 的棋

盘中，那它就无法比赛，所以边界意识是人工智能形成的基础。然而，类比到语文学

习中，情况完全相反。语文的学习，多数是出于一种开放式的无边界的学习，缺乏一

种明确的意识，所以“大语文”、“语文的边界就是生活的边界”这

样的观念被大家认可。①这种学习领域无边界的状态，是由语文学科中“人文性”

+“工具性”+“实践性”+“综合性”的基本特质决定的。然而，具体到现实的语

文学习中，并不利于学生提高语文能力。

学习内容缺乏明确的界限是学生语文能力提高缓慢的原因之一。例如，在学习

某篇课文时，边界是开放的，从社会道德、情感启迪到表达技巧、逻辑、社会背景等，学生都可以掌握，但没有具体的应用能力重点，即不知道固定学习时间内，语文的学

习边界到底在哪里，这使得语文学习处于一种模棱两可的状态，学生不知道在语文到

底把知识和能力掌握到何种程度。

针对这种问题，有学者们是不是应该借鉴人工智能思考问题的方法，也给“语文” 划分出一定的“边界”呢？将原始的混沌不清的语文学习划分楚“边界”，相当于从中

选择一些内容，并将其定义为提高语文能力的重要“学习点”。用人工和智能的行话说，就是“标记”数据。

（二）标注数据

在人工智能的研究和思考中，只有标记数据才是有用的数据。例如，一段采访

的录音并不是全部有用的，只有当有用的信息被标记时，人工智能才能使用这些数据。