科技是推動社會經濟高質量發展的重要手段,在一定程度上也能帶動教育機制的變革與創新。我國教育模式從最初的探索式教學、規模化教學,轉變為當下的數字化教學,這表明每個時代的教學都會隨著信息技術的發展而發生變化。為實現教育公平的目標,我國先后采取了一系列措施。然而,傳統的教學策略仍難以滿足當前數字教育的基本需求。隨著人工智能技術的有效應用,我國教學資源的整合效率有望得到提高,從而為學生營造良好的學習氛圍,為推動教育公平貢獻力量。基于此,本文從教育公平和人工智能的相關概念入手,首先闡述人工智能對教育公平的價值,再結合目前我國教育公平的發展現狀,最后重點提出一些有效促進策略,以供參考。
將人工智能和現代教育工作相互結合,發揮人工智能的優勢,主動解決教育中存在的資源配置不合理、師資隊伍差距過大、教育機會不均衡等問題,為現代化、個性化教學提供有效的技術保障。現階段,我國教育面臨的矛盾集中體現在城鄉差距明顯,資源分配不均等方面,這主要受客觀地域位置、師資水平以及教學管理水平等影響。為構建更加公平、高效的教育教學體系,我們必須客觀審視人工智能對教育產生的影響,進而針對當前教育領域存在的一些問題,提出具有針對性的解決方案。
1人工智能和教育公平的概念界定
1.1人工智能
人工智能,簡稱AI,是人設計形成的表現智能的設備。人工智能通過計算機模擬程序,完成智能控制,通過智能主體,主動感知周圍環境的變化態勢,并及時做出有效反饋。在技術方面,人工智能通過編寫程序的方式實現人類智能化發展,并在學習、推理和思考過程中進行系統分析。從研究領域劃分,人工智能涵蓋了計算機、心理學和語言學等多個學科領域。它通過對人類思維模式和信息處理過程進行分析,構建相應的模型,以實現對人類智能的系統模擬。
1.2教育公平
教育公平體現在教育機會、資源分配以及教育結果等多個維度。學生應有基本且平等的教育機會,不受地域、家庭等因素的制約。在教育資源的分配方面,須綜合考慮地區差異,力求讓每位學生都能平等接受優質的教育資源。在整個教學過程中,學生應在公平的環境中接受教育,確保教育資源的分配合理且均衡。
2數字教育中人工智能輔助教學對教育公平的價值
2.1加速資源整合
人工智能技術的有效應用,為實現教育公平的發展提供了有效保障。為加大教育資源供給,促進教育資源均衡發展,方便不同地區為學生提供更為豐富的學習資源,進而提升教學水平,人工智能展現出顯著優勢。它不受時間、空間的限制,借助智慧平臺便能完成資源整合,為偏遠農村地區的學生和教師提供豐富的教育資源,拓寬教育資源的獲取渠道,真正將教育公平從理念變為現實。相關部門投入建設的基礎教育服務平臺,利用大數據技術,實現了信息技術與教學過程的有效結合,擴大了教學過程的覆蓋范圍,并在全省范圍內進行大幅度推廣和應用,完成了教育資源的全面整合。例如,相關地區的移動、聯通、電信公司與教育部門簽訂長期合作協議,在教育基礎設施、資源服務平臺等方面開展資源共享,共同打造融合式的教學體系。隨著信息技術的有效應用,通過多種途徑開展有針對性的教學工作,契合因材施教背景下的教學要求,能夠實現精準的教學目標。
2.2提高信息處理效率
人工智能的有效應用,憑借其高超、便捷的特征性,實現了對數據的有效整合。研究表明,人工智能相對于人類大腦而言,具有更加穩定的特征,能夠長期運行。因此,在對學生數據進行采集和對比的時候,大數據處理方式要比單一的人工計算更為高效和準確。隨著人工智能技術的廣泛應用,它突破了傳統教學的局限,將教師從繁雜的教學工作中解放出來,使教師能夠將更多時間投入教學設計中,更加關注學生的學習情況,進而實現精準教學。在數字教育背景下,借助人工智能全面分析數據的發展趨勢,能夠最大程度地提高信息處理效率。
2.3創新教學模式
信息技術的有效發展,有力推動了教育事業的變革。信息化是智能技術發展的基礎,沒有信息化,就難以實現教育現代化。為加快推動教育信息化的高效發展,我們不僅要關注當前教育事業的發展趨勢,還要著力解決教育中存在的不公平問題。倘若教育公平問題難以解決,就難以實現教育的跨越式發展。因此,人工智能作為變革教育體系的重要手段,有助于提升教育品質。現階段,相關地區的學校已經廣泛接入互聯網,師生能夠有效利用教育管理公共服務平臺,實現網絡資源的全面覆蓋。隨著AI+教育產品的出現,學校利用在線課堂開展教學活動,有助于優化教學資源的配置,契合教育變革的理念,進而創新教學模式。
3現階段我國教育公平的發展現狀
3.1經濟發展不平衡
保障每個人都能接受教育是實現教育公平的前提。目前,學生入學機會不平等,以及教學資源分配不均等問題,在一定程度上制約了地區經濟的發展。隨著城鎮化進程的推進,結合當前的人口發展趨勢,大部分農村人口選擇到城鎮就業,這使得農村留守兒童人數增加。因此,如何解決當下農村兒童的就學問題成為社會關注的焦點。以公辦學校為例,位于成熟核心區域的學校學生人數較多,這些地區優質教師云集、辦學資源豐富,與之形成鮮明對比的是,鄉村地區教學條件受限。由此可見,經濟發展的不平衡,導致學校之間辦學水平差距顯著。
3.2人工智能介入過于形式化
人工智能在教育領域中的有效應用,符合時代發展趨勢。然而,就目前的介入現狀而言,學校開展人工智能教育所需的智能環境建設不足,學習場景有待豐富,人工智能體驗與實踐基地欠缺。在數字教育背景下,人工智能的輔助優勢未能充分發揮,難以取得高質量的教學效果。
3.3資源分配不合理
在城鄉二元結構發展背景下,教育不公平逐漸成為一種社會現象,最為集中體現在城鄉教學管理、投入不平等以及城鄉教育資源配置不合理等方面。現階段,鄉村教學模式缺乏創新性,在線教學模式單一,導致線上教學與線下教學工作的銜接效果不佳。而在教育供需方面,鄉村信息化建設工作仍是重點,但鄉村隊伍的編制總額偏少,老齡化現象非常明顯。
3.4教育信息化發展不平衡
教育不公平的現象,可以被定義為是個人和群體之間的差距,這種差距導致信息不平等、貧富差距明顯,這是歷史發展留下的印記,也是經濟轉型中不可避免的現象,在數字時代下更是得到了驗證,甚至加劇了這種不平等。數字經濟的發展具有雙面性,既有助于發展地方經濟,但也存在著發展不平衡的問題。例如,東部和西部地區仍存在城鄉發展不平衡、教育信息化水平不和諧等問題。
3.5基礎設施配置差距大
在數字教育背景下,教學設備不再是單一的粉筆、黑板,而是需要借助多媒體技術打造數字化的學習環境,同時還要配備智慧教室。學生不僅要在課上學習知識,還要利用網絡拓寬知識的學習范圍,這有助于學生綜合素質的提升。然而,在農村地區,盡管大力推動數字化建設,但就目前的調查分析來看,智慧教室未能得到定期維護和更新,導致資源使用效率偏低。例如,在理工類課程教學中,仍以理論教學為主,限制了學生動手能力的發展,使得學生的動手、實操能力偏弱。
3.6師資隊伍水平有待提升
師資隊伍水平有待提升。主要體現在以下兩個方面。一方面,教師數量存在差距。農村不同學科教師存在明顯差距,教師專業化程度偏低。年齡方面,農村學校多為老教師,他們雖然教學經驗豐富,但教學方法相對落后。另一方面,教師質量差距明顯。主要體現在教師學歷上,城鄉教師隊伍的學歷要求不同。而且,教師入職后,農村地區缺乏系統的教師培訓體系,這在一定程度上限制了教師專業能力的發展。
4數字教育中人工智能輔助教學對教育公平的促進策略
4.1借助智慧平臺,實現人機協同
在構建人機協同平臺的過程中,發揮人工智能的優勢。當平臺進行數據的感知、搜集、儲存與處理時,能夠將海量學習資源加以整合,為學生提供豐富的學習素材。借助平臺能幫助學生完成日常解答、作業批改以及行為統計等任務,進而了解學生的身心發展狀況。在以生為本的AI課堂在線教學中,教師借助高清視頻、語音識別等技術,轉變以往過于單一的教學理念,完善資源組織框架,打造更為專業的管理體系。為優化教學資源,教師利用在線教育云平臺,構建集教、管、學、考于一體的遠程課堂體系,如圖1所示。
① 利用遠程課堂,實現教學內容共享。在信息技術高速發展的當下,人工智能成為在線教育的技術基礎。為打造虛擬現實課堂,教師在課上授課的時候,使用VR投影,為學生營造一種沉浸式的學習環境。隨著在線云平臺的推出,契合遠程教學理念。學生利用云端服務及時和教師進行深度溝通,完成教師布置的任務。憑借虛擬的社交環境,學生進行在線互動、交流。隨著遠程課堂的推進,為學生營造沉浸式的學習氛圍,讓學生有身臨其境之感,增強學生的使用感受。

② 記錄教學過程。在線教學平臺的預設,大力推廣AI技術。在教室內安裝相關視頻監控,以便了解學生的學習情況。借助動作識別、觸覺反饋等技術手段,結合AI技術和深度學習算法,完成在線互動教學。隨著AI技術的有效應用,教師能夠了解學生的心理和情感發展需求,并借助信息技術記錄學生的心路歷程,加強對學生的心理輔導。
③ 個性化教學輔助。在在線課堂體系下,教師思考和分析AI輔助方案,制定差異化的教學模式,通過在線教育的方式了解學生的實際情況。隨著AI技術的有效應用,教師能夠對學生的基本情況進行精準分析,進而促進學生的個性化發展。人工智能設備和算法的有效應用,能夠實現精準的教學服務,推動個體成長和教學質量的全面提升。大數據技術的有效應用,方便教師了解學生的身心發展情況,通過可視化的圖表,分析學生在各個階段的學習情況,便于教師查閱學生的變化情況,并制定針對性的輔導方案。
4.2利用數據平臺,實現教育信息公平
① 健全大數據信息系統,實現資源整合。有效應用大數據技術,打造專業的數據分析模型,發揮其強大的信息功能。隨著信息技術的有效應用,要求在海量數據范圍內進行資源整合。教育部門應打造完善的數據共享平臺,發揮信息共享的作用,智慧平臺的課程資源支柱業務全面覆蓋德育、智育、體育、美育和勞動教育等課程,把需求和應用置于突出位置。
② 推動教育信息網絡化發展,解決教育資源分配不均的問題。隨著AI技術的有效應用,要做好信息整合,自動融入信息素材,做好信息精準識別工作。例如,學校發布招生信息后,借助大數據應用,家長可自動接收信息。學校結合學生的報名情況,通過人工操作從數據包中提取關鍵信息,完成信息投檔任務。數據包涵蓋內容眾多,整個操作過程比較復雜。而大數據技術的應用,加強了對信息的處理和管理。因此,相關部門應加強對大數據平臺的有效應用,為教育公平提供有力保障,建立信息共享平臺,完善學生相關信息,實現招生、錄取信息的有效結合。例如,建設網絡信息一體化平臺,憑借自動化的批量處理模式,一鍵獲取關鍵信息,節省人工檢索時間,提高信息搜索效率。
③ 推進“人工智能 + 線上教學”。在數字教育背景下,校內外資源快速發展,資本和市場呈現出良好的發展趨勢,為人工智能的發展奠定了基礎。通過“人工智能 + 線上教學”的方式,可根據每個人的基本情況制定針對性的教學方案,發揮學生的優勢。針對教學資源分配不合理的現象,借助AI技術,通過在線教育平臺和數字化資源共享,有效突破地域限制,擴大優質教育的覆蓋范圍。例如,AI通識課程可覆蓋省內上百所中小學,讓更多學生有機會接觸到名師課程。當教育資源向數字化方向發展時,將教案、課件等資料整合為云端資源庫,使偏遠地區的學生也能夠通過移動設備接觸到全球一流的課程內容。
4.3借助智慧平臺,優化教師資源
學校借助人工智能技術,實現與師資隊伍建設改革的深度結合,解決以往師資力量不足的問題。為提升教師人工智能素養,發揮名師團隊的示范輻射作用,可通過“傳幫帶”的方式,帶動青年骨干教師提升人工智能素養,促進教師專業發展。
① 智慧課堂建設。“云”平臺的有效應用,可搭建完善的資源框架,提供在線學習和服務。通過個性化的操作平臺,完成各項資源的有效銜接。云平臺的使用,包含各種動態、靜態信息。在客戶端中,當信息輸入時,教師主動接收信息,并利用多樣化的教學工具,更好地滿足不同專業學生的基本需求,開展課前、課中、課后的教學工作,符合學生的學習需求。
② 教師人工智能素養的提升。為提高人工智能教育師資水平,學校要重視教育數字化人才的引育,提升教師智能素養水平。遵循規律,促進教師專業發展,建立教師發展支持服務體系。例如,在課堂教學活動中,教師可利用智慧平臺分析學生的學習情況,根據不同學生的學習需求進行科學指導。在課堂運用中,通過直播互動的方式,學生和教師可進行在線交流,高質量開展教學工作,激發學生的參與積極性,也有助于提高教師的人工智能素養。
③ 學校之間的運用。學校借助智慧課堂,對小規模辦學中的教育集體進行信息整合,借助智慧課堂的教學模式實現資源對接,解決傳統課堂教學中師資不足的問題。結合這一思路,讓一些偏遠地區的學校也能找到新的發展方向,確定教學思路,彌補以往教學中的缺陷,著重提升教學質量,實現教育公平。
4.4打造人機測評系統,為學生自學提供空間
學校借助人機測評體系,記錄和分析學生學習過程中的基本情況。尤其是對大班制中學生的基本行為進行系統分析,幫助教師及時了解學生的基本情況,給出精準反饋,促使教學評價向更為公正、客觀的方向發展。人工智能的有效應用,一般針對一些特殊群體,記錄和分析特殊群體的基本情況,了解課堂教學進度,總結班級學生總體的發展特征,實現有效預測、監督和分析,為教師和教學管理人員的教學評價提供依據。
例如,教師借助CSMS建立課堂教學智慧評價模型。該模型可幫助教師精準識別課堂結構中的不足,反映課堂變化情況,輔助教師優化教學設計。當模型反饋的某個指數或相關指標出現低分時,系統自動預警,方便教師做出判斷,確定后續的教學方向。此外,該模型的有效應用還在原有基礎上進行升級和優化,實現活動的有效延伸,針對課堂教學情況進行改革和評價,如教師配對協作,對統一課型前后進行測試對比等,為實現教育公平奠定堅實的基礎。隨著人機測評系統的有效應用,教師可及時了解學生的基本情況,輔助教師及時調整教學方案,彰顯學生的主體性,實現教育平衡發展。
4.5利用智能導學系統,開展特殊教育
特殊教育主要是面向殘障兒童,這會增加教學的難度。隨著智能技術的有效應用,搭建專家教育平臺,集中整合教學資源,并利用智能分析平臺,可緩解當下教學資源不足的情況,更好地適應特殊時代下的教學需求。例如,專家系統的有效應用,可助力教師提升教學能力,使其能夠更好地與智障兒童進行交流,彌補特殊教學的不足。
又如,“聽寫語音轉寫”系統的有效應用,發揮了人類器官與智能技術相結合的優勢,提升了特殊教育的水平。教師借助智能導學系統,能夠精準識別殘障兒童的基本情況。一方面,發揮出智能導學的優勢,完成數據推理、識別、論證等工作。針對不同程度的殘障兒童進行系統歸納,根據其缺陷程度做好合理規劃。教師按照特殊學生的實際情況,對其心理特點、興趣等數據信息進行分析并制定專門的規劃課程,從而更好地實現個性化學習方案。另一方面,發揮智能導學的語音功能。通過AI技術,將人的語言與機器設備的語言進行順利轉換,將聲音變為文字,或是將文字變為聲音,讓聽力、視力有缺陷的學生也能很好地接受知識。
4.6借助人工智能,實現教育教學管理
在教育信息化2.0背景下,教師借助大數據進行信息采集和整理,將人工智能融入實際教學,符合個性化教學的需求。通過引入人工智能,有助于推動地區教育的個性化發展。目前,學校普遍采用班級授課的方式,其最大缺點是忽視了學生的主體性。隨著人工智能的有效應用,將AI技術與教育工作有效結合,按照學生的基本情況,制定合理的教學方案,為學生自主學習提供更多選擇空間。
人工智能能夠根據學生的學習行為優化學習過程,包括學習結果分析,學習過程診斷,學習預測等內容。在智能化教學平臺操作過程中,衍生出多種智慧產品,教育數據呈現出快速發展的趨勢。教師利用智能平臺搜集關鍵數據,并在教學過程中積極與學生進行深度互動,優化教學管理的過程,為教育公平奠定了堅實的基礎。教師通過人工智能平臺對教學資源進行統計分析,實現從以往的經驗教學向智能化教育體系的轉變,客觀評價學生的行為,輔助教師做出更為科學、合理的決策。
5結語
在數字教育視域下,借助人工智能推動教育公平,讓師生在教與學的過程中進行深度對話,實現全面發展。總之,“人工智能 + 教育”的模式,能夠有效解決當前教學不平衡的現象,實現資源共享與信息整合,解決城鄉教學配置中的問題。當然,教育公平的發展是長期的過程,隨著社會的進步和發展,人們對優質教育的期待值也在不斷提升。因此,更應該發揮人工智能的輔助優勢,為打造公平、合理的教學體系貢獻力量。
(作者單位:1.英國倫敦大學學院;2.美國特拉華州立大學)
通信作者:孟繁龍