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本文由《远程教育杂志》授权发布作者:邓国民李云春朱永海摘要
人工智能(AI)技术的教育应用给教师教学带来前所未有的变革,从智能教学环境、“AI+教学法”的创新到教学内容表征形式的智能化,AI的影响日渐广泛,但同时也伴随一系列极具挑战性的伦理问题与伦理风险。进入智能化时代,教师扮演着新的角色并面临更加复杂的AI应用伦理问题,这需要重构教师的知识结构。为此,基于TPACK概念框架,将伦理知识作为一种新的教师知识构成要素引入,提出并构建了“AI+学科教学”伦理知识框架(AIPCEK),即教师的基本知识构成包括教学知识、学科知识、AI知识和伦理知识。在原有TPACK框架基础上,生成新的融入伦理的复合型知识形态:教学伦理知识(PEK)、学科伦理知识(CEK)、AI伦理知识(AIEK)、学科教学伦理知识(PCEK)、“AI+学科”伦理知识(AICEK)、“AI+教学”伦理知识(AIPEK)和“AI+学科教学”伦理知识(AIPCEK)。AIPCEK继承了伦理知识所具有的复杂性、情境性、实践性、协商建构性和多元化等特点,其发展模式有三种:AIPCEK发展的金字塔需求模型;基于在线实践社区的教师AIPCEK发展模式;基于项目驱动的AIPCEK发展模式。AIPCEK的提出,有助于揭示智能时代教师知识结构新的特点及伦理内涵,为教师专业发展提供理论基础,为教师的知识结构研究及教学实践,提供一种新的分析框架。
关键词:人工智能+教育;人工智能伦理;教师知识结构;整合技术的学科教学知识;“AI+学科教学”伦理知识1
问题的提出
“人工智能+教育”驱动下的教师知识结构重构年7月,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,强调“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用。开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教育平台”[1]。可以说,《新一代人工智能发展规划》为我国人工智能技术的教育应用,提供了重要的指导思想和战略目标。
当前,人工智能(AI)技术在教育中的应用,正带来教学环境、教学法和学科知识表示的全方位变革:第一,人类认知能力的局限性,导致教师在应对众多学生的大量学习需求和学习问题时捉襟见肘,而基于AI技术、情境感知技术、认知技术、跨媒体技术、增强和虚拟现实技术的“智能+智慧”学习环境,能够实时获取和分析更细粒度和更大范围的数据,迅速提供出色的观察、理解、推论和决策指导。这使得教师能够在更精细化的水平上,实时诊断和评估学生的学习风格、学习能力、学习需求和学习进度,并提供有针对性的学习支持服务和接近真实的学习体验,从而实现个性化学习和提高教学效果(见图1)[2-3]。第二,AI教学应用会推动教学法的创新,它们将成为有效的课堂教学助手,能够使教师的许多例行工作和管理任务(如,学习过程记录和评分)实现自动化,从而释放出教师的时间,使他们能够将更多的精力投入到更具创造性、同情心和鼓舞性的教学设计与活动上,提供更多的教学法实例、扩大教学法的范围[4-5]。第三,基于AI的学科知识能够自动生成、自主进化,而且能够以知识的逻辑结构进行组织与管理,实现不同知识点和概念,以及知识结构和学生认知结构之间的关联,实现教学内容的表征、传递、导航、推荐和呈现方式的个性化和精准化[6]。
图1“智能+智慧”学习环境[7]
AI的教育应用既为教师教学带来了前所未有的价值,也带来了一系列极具挑战性的伦理问题与伦理风险。比如,人脸识别、情境感知和大数据等技术的广泛应用,涉及对大量用户个人信息数据的采集、分析与处理,会提升盗用和泄露学生隐私数据的风险;基于AI的学习分析与诊断的有效性,取决于所使用数据和算法的准确性、可靠性和公平性,这关系到系统能否公平公正地对待每一位学生(见图2);AI系统的自动化决策能力,有可能降低人的主观能动性,使人变得沮丧;同时,这种决策如果缺乏透明度,将使其难以受到审查和保证使用的合理性。因此,我们迫切地需要新的伦理规范方法,以确保AI能够在教育中得到安全有效的应用。
图2人脸识别技术及其算法的歧视与偏见
AI应用中的伦理问题,日益成为全球