以AI重塑教與學理念：促進個體高質量成長

隨著人工智能技術的迅猛發展，教育領域正迎來前所未有的變革契機。當技術已成為教育系統不可剝離的要素，我們更需思考：AI如何重塑教與學的理念？生成式人工智能在教育場景中應如何精準應用？技術賦能背后又潛藏著哪些挑戰與突破？近日，邀請教授沈書生，探討技術與教育的協同共生之道，為理解數智時代的教與學變革提供多元視角與實踐路徑。

AI可能引發教與學理念的變化

本刊編輯：隨著AI的發展，教育系統也在積極探索如何運用AI推動教育變革，您認為AI可能帶來哪些影響？

沈書生：歷史上的任何一種與信息傳遞相關的技術形態的變化，都會引發教育研究者對于其能否帶來教育變化的思考，技術能否改變教育，技術如何改變教育，關鍵在于我們想用技術改變教育的哪些方面。要弄清楚AI能否引發教與學的變化，需要弄清楚在過去的教與學的過程中，是不是存在問題，存在什么問題，如果沒有AI的介入，這些問題能否依靠原有的教育方式解決。

一方面，AI正在重構現代生產關系。人工智能蘊含著豐富內涵，而生成式人工智能的蓬勃發展，正促使各行各業展開深層次的系統思考。2023年9月，習近平總書記提出了要形成和發展新質生產力，這是因為Al正在持續改變勞動者、勞動對象和勞動資料，AI不僅成了新質生產力的基礎，它同時也正在改造生產力不同要素的內涵，不斷構建新型生產關系，推動了產業形態與結構的調整，為國家的高質量發展創造了新的可能性，同時也對未來人才的關鍵素養提出了新的要求。

沈書生

教授、博士生導師，教育信息工程研究所所長，南京師范大學青少年教育與智能支持實驗室研究員，教育部“信息化教學設計研究”虛擬教研室主持人。

另一方面，AI為人類走向美好未來提供了可能性。在數字中國建設進程中，我國提出了教育強國建設規劃與具體行動目標，需要構建適應創新與發展的要求、安全可靠的教育支撐體系，形成面向全體受教育者且能貫通受教育者終身發展的教育支持系統，建立與個體成長相匹配的數據分析和支持系統，為全體受教育者的成長提供合理支持。AI正在不斷改變教育生態，它不僅可以成為教育知識的生產者，也可以成為教育方法的提供者，還可以成為學習的伙伴。借助于AI可以構建公平、開放、有質量的教育基座，支持全體受教育者真正領會國家的發展目標，主動擔負起促進國家高質量發展的責任。

本刊編輯：關于生成式人工智能，不同的研究者習慣于運用不同的表達方式，如GAI、GenAI、AIGC等，這些表達有什么差異嗎？

沈書生：在和我們研究團隊或一些教師進行交流的時候，大家也會就如何進行表達進行一些探討。在教育領域討論生成式人工智能可能有兩個主要出發點：一是從技術發展的維度討論生成式人工智能，側重于技術的算法與改進等；二是從教育應用的維度討論如何將生成式人工智能應用于內容生成推動教育變革。我的使用主張是，如果我們將生成式人工智能技術作為研究對象以探討技術進步與發展，建議使用GAI或GenA；如果我們側重于關注如何運用生成式人工智能解決教育問題，建議使用AIGC。

GAI的發展，將會推動AIGC的發展。由于AI具有強大的內容生成能力、內容表征能力，可以用于創設教育場景，可以豐富外部刺激的表現形態，為學習個體領會和理解不同刺激物，形成對外部世界的認知提供支撐。AIGC對于教育的支持作用，可以體現在認知素材、內容、過程、方法、展示與評價等不同環節，并能夠通過場景支持、感知體驗、循證思維等改變個體的行為屬性，提升個體的決策水平。

本刊編輯：任何技術的發展變化，教育領域都會認為這種技術可能引發教與學的系統變化，AI也不例外，您覺得AI真的可以引發教與學的變化嗎？

沈書生：盡管在實踐領域人們對于技術的教育價值存在爭論，但有一些事實是不容否認的，技術確實引發了教育系統中許多要素的變化。如果我們要分析技術到底對今天的教育有沒有產生真正的影響，我們可以讓學校管理者或教師回答一個基本問題：他們是否愿意讓當前學校剝離所有的技術元素。

分析技術對于教與學的影響，我們需要思考幾個方面：一是我們為學生提供的學習方式，是不是和學生所生活的時代具有高度一致性；二是在教學過程中教師使用的技術，主要瞄準了教育中的哪些問題；三是失去了技術的支持，有沒有可能會增加學生的認知困難；四是引入了技術的教學活動，會不會導致教師產生教學負擔。有一些研究者喜歡用學生的考試分數，來判定教師在使用了技術以后所產生的教育功效，從實證研究的視角看，也許是沒有問題的，但背后可能隱藏了一些風險：即研究的判定依據到底是基于未來新質人才關鍵素養的教育范式，還是基于傳統意義上的教育范式？

要回答好上述問題，就涉及教育理念的問題。關于教育理念，需要教育利益相關者在社會復雜系統中經過長期實踐、廣泛對話和深度研究的基礎之上才能形成的。當前，人們已經建立了一些基本共識，譬如：要引導學生建立主體意識與責任；要為學生提供公平且充滿質量的學習資源；要給學生創造有利于認知發生的學習場景；要結合不同個體的特殊性給他們提供差異化的認知機會；要鼓勵學生在問題解決的過程中形成面向未來的學習力；要促進學生形成體現高意識、具有高品質的學習結果等。

利用AI促進個體的高質量成長

本刊編輯：如果把AI帶進課堂教學，課堂教學需要發生哪些改變？

沈書生：在當前的實踐中，有許多學校和教師正在積極探索將AI帶進課堂教學，教師們通過引入數字人、學科智能體等開展教學活動，并進行了許多有益的嘗試。我們對于學校教育的大多數理解都在于通過課堂組織開展“同一化”的教學活動：在同一個空間下，在同樣的時間長度內，將同樣的教學內容，以同樣的教學方式教給學生，這樣可以解決大規模的授課問題。

但是學生作為獨立的個體，他們在個人經驗、認知起點、學習行為方式與習慣等方面都存在差異，這就可能會導致在同樣的學習進程中不同個體對于學習目標的達成度出現差異。受制于學習條件的限制，在過去的教育中對于出現了差異的學習個體，家長或教師可能會將其判斷為學習困難者，AI的教育應用優勢恰恰不在“同一化”，而在“差異化”。在學科智能體的加持下，不同個體如果建立了自主與合作學習的意識和能力，具備了主體責任，那么他們就可以通過與學科智能體的對話，處理個人在認知中出現的特定困難。因此在未來的教學設計中，教師需要考慮在教學環節中分配適當的時間，允許學生與AI進行協同，形成與自身成長需求相適應的差異化學習機會。

本刊編輯：與過去的技術相比，為什么說AI可以提高個體的成長質量呢？

沈書生：縱觀技術的發展歷程，我們可以看到，在教育應用中技術的發展進程經歷的關鍵變化：從刺激個體的獨立認知感官，到同時刺激個體的多個不同感官，再到讓個體沉浸式體驗，直到可以基于個體的特殊性提供體現差異的認知支持，技術的教育應用經歷了從外在表征走向內在認知體驗的演進過程。與其他技術形態相比，AI是一種融合技術形態，AI的教育應用可以呈現出不同特征。

首先，AI具有強大的數據采集能力。在人們認識外部世界的過程中，存在兩種主要類型的數據：一種是指向認知對象的數據，一種是描述認知行為的數據。個體要想對外部世界做出準確判斷，就需要依賴于真實場景的刺激，依賴于真實場景中的外部數據，這是指向認知對象的。個體在對外部刺激進行處理和加工的過程中，存在不同的行為方式，有的個體能夠很快抓住關鍵主題和問題并形成結論，有的個體可能會缺少對外部刺激的敏感性并表現出認知困惑，個體在學習過程中的差異性所反映出來的數據，是指向個體的認知行為的。通過AI支持可以從認知對象和認知行為等方面采集數據，通過對不同數據的處理和加工，個體可以建立認識外部世界的證據，形成基于證據的邏輯，進而形成關于外部世界的系統認知，同時也便于為不同學生提供個性化的認知途徑指引。

其次，AI可以生成豐富形態的學習條件。AI不僅可以采集多模態數據，而且可以提供豐富的素材表征形態，更為關鍵的是它還可以生成聯結不同領域的、具有跨學科屬性的學習素材。素材的來源越廣泛，給予學習個體的刺激面越寬，也就越容易推動學習個體構建完整的認知視域。許多來自書本的知識體系如果脫離了真實場景，學習個體可能就難以理解抽象的書本知識背后所包含的生動實踐邏輯，A可以支持創設符合學生認知需求的學習場景，促進個體建立真實世界與書本知識之間的聯系，促進個體建立高品質的思維。

最后，AI可以為學生提供更加多樣的選擇機會。教育需要依據國家制定的課程標準，課程標準是國家在充分尊重區域差異與未來人才要求的基礎上建立的教育規范性文本，是國家對于同齡段的學生需要達成的基本標準的國家指引。我國區域分布廣泛，不同區域的個體所處的生活環境具有較大差異性。借助于AI的支持，學習個體可以跳出所在的物理空間，以更大的視角理解自己的身邊世界與更廣闊世界的關系，可以構建更加豐富的世界觀、空間觀和文化觀。從縱向維度和橫向維度理解外部世界，個體才能夠真正理解社會的內涵并形成國家視野，塑造核心價值觀。

運用AI重構教與學的過程面臨的挑戰

本刊編輯：如果要借助于AI推動學生高質量成長，我們可能會面臨哪些挑戰？

沈書生：AI推動了新質生產力的形成和發展，也促進了社會各行業對于新質人才的需求。我國從國家層面、省市層面與地區層面都在思考如何運用AI賦能教育高質量發展，主要涉及三個方面：一是如何面向全體學習者建立AI關鍵素養；二是如何通過AI改變其他學科或專業領域的教學、學習與管理；三是如何培養滿足未來創變之需的AI專門人才。在當前的研究和實踐領域，需要重點攻關的主要挑戰包括以下幾點。

首先，正確處理好教學、學習和管理的關系。在實踐過程中不排除存在許多家長、教師或學校管理者會以傳統教育范式理解AI支持下的教學、學習和管理，導致實踐中無法彰顯AI的優勢，甚至可能會將其轉化為劣勢，增加教師的教學負擔和學生的學業負擔。

其次，正確處理好AI倫理、幻覺與個體成長的關系。技術在產生與發展過程中，一直伴隨著倫理困擾，AI還有可能會產生認知幻覺風險。這些問題的出現，往往與個體和AI的交往方式有關，與個體的問題思維方式有較強的相關性。個體的生活世界，通常是充滿著許多不確定性的，教育的意義就在于讓學生學會從不確定性中發現基本規律并建立共識，不斷適應外部世界的變化。AI可能引發的幻覺或倫理問題是客觀存在的，如果我們能夠將其轉化成學生成長中的外部素材，引導學生學會判斷，幫助學生主動自覺地建立符合倫理的AI應用意識，讓他們能夠從AI幻覺中學會取舍、推斷并形成判斷，這些問題都可能會轉化為提升學習者關鍵素養的寶貴財富。

最后，正確處理學生的個性、共識與社會責任的關系。在學生學會了與AI協同共生的過程中，不排除有的學生可能會產生AI依賴，甚至有的學生可能會出現AI成癮癥狀。依賴或成癡往往是因為個體從某些事物中獲得了它所期待的特殊體驗，與個體在實踐中的情感缺失、過分強調個體的獨立性或個性等有關。AI進入學校以后，需要不斷引導個體建立與AI的理性協同關系，形成與社會發展相適應的關鍵共識，推動個體建立社會責任，促進個體健康成長。

教育應用中我們不應當把AI看作是獨立于其他技術的特有形態，而是應當以融合視角理解AI，理解AI如何幫助我們突破舊的教育范式，以系統化思維推動教育的整體變革，促進個體的健康成長。

編輯：盧秋紅