高考過(guò)后，看“AI+教育”發(fā)展方向
劉 偉
2024年高考剛剛過(guò)去，就有人拿著(zhù)各地的高考語(yǔ)文題、物理題去“挑戰”國產(chǎn)人工智能（AI）。從結果來(lái)看，大部分AI的語(yǔ)文作文寫(xiě)得還算中規中矩，但對于數學(xué)、物理等相對復雜、邏輯性要求更高的問(wèn)題，AI的準確率就參差不齊了，沒(méi)有哪個(gè)AI模型做到了全部準確。
究其原因，當前絕大多數的AI，其能力表現取決于它的開(kāi)發(fā)機構采用的訓練數據和算法。由于語(yǔ)言具有相對固定的結構與規則，所以這些數據驅動(dòng)的AI在理解和生成自然語(yǔ)言方面表現尚可。但對于數學(xué)、物理等學(xué)科，需要AI對數理概念、公式、推理甚至物理世界有深入的理解，并涉及到考題中干擾項識別等多種因素的影響，很大程度上需要類(lèi)似于人類(lèi)的思維和經(jīng)驗才能解決。反映在A(yíng)I的答題成績(jì)上，它們可能在掌握具體知識點(diǎn)方面表現不錯，但對于解決需要一定創(chuàng )造性和靈活性的問(wèn)題能力有限。對在教育領(lǐng)域應用AI而言，人們應該認識到依賴(lài)AI的局限性，培養發(fā)展人類(lèi)的智慧和創(chuàng )造力仍是“AI+教育”階段的重要目標。
目前，AI 在教育中的應用已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。不少?lài)a(chǎn)AI教育應用或設備可以根據學(xué)生的學(xué)習情況和需求，制定個(gè)性化學(xué)習計劃并分階段提供課程內容。有的AI模型還能提供實(shí)時(shí)的輔導和反饋，批改學(xué)生的作業(yè)，分析學(xué)生的學(xué)習數據以了解他的知識掌握情況。但同時(shí)，AI 在教育應用方面的前景依然廣闊，如AI設備在教育場(chǎng)景中仍處于需要“被使用”的狀態(tài)，如何提供主動(dòng)性的教育輔助是值得研究的方向。另外，AI目前只能依據數據庫對學(xué)生的知識系統進(jìn)行查漏補缺，對學(xué)生創(chuàng )造性等方面的培養缺少支持。這方面目前仍需依賴(lài)教師與家長(cháng)予以補足。
要理解和構建全面的“AI+教育”，實(shí)現更高效、可靠和人性化的人機協(xié)作教育系統，必須用更開(kāi)放的視角予以審視。未來(lái)的“AI+教育”不該是簡(jiǎn)單地使用內置 AI的教育設備，而應該通過(guò)構建起“人機環(huán)境生態(tài)系統智能”，實(shí)現AI對教育場(chǎng)景的覆蓋。人機環(huán)境生態(tài)系統智能是人類(lèi)、AI、設備、環(huán)境及它們之間的相互作用和關(guān)系的總和。環(huán)境要素泛指物理環(huán)境、社會(huì )環(huán)境和信息環(huán)境等，這些環(huán)境因素會(huì )對人機交互和系統性能創(chuàng )造條件以及提供輔助性信息；決策、創(chuàng )造和適應性等能力是人類(lèi)的專(zhuān)屬，因此“人”這一要素是人機環(huán)境生態(tài)系統智能核心；AI承擔功能、實(shí)現、執行等層面的任務(wù)；機器元素可通過(guò)各種智能設備、傳感器、機器人等技術(shù)工具，主動(dòng)收集、處理信息并作為承載AI進(jìn)行交互的主體。在此生態(tài)系統下，系統中的人、機、環(huán)境通過(guò)相互依存和相互作用，形成一個(gè)完整且復雜的生態(tài)系統。
人機環(huán)境生態(tài)系統智能將為“AI+教育”帶來(lái)更多元化、個(gè)性化和交互式的學(xué)習體驗，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，是現有AI教育應用的未來(lái)發(fā)展方向。這并不意味著(zhù)AI或教師被取代，而是將繼續作為整個(gè)教育生態(tài)系統中的重要組成部分，與學(xué)生、家長(cháng)等其他角色共同構建更豐富、更高效的學(xué)習環(huán)境。在成熟的人機環(huán)境生態(tài)系統智能中，教師將作為指導人際交往、情感培養和個(gè)性化發(fā)展的關(guān)鍵角色；而AI 技術(shù)則可重點(diǎn)用于輔助教學(xué)、學(xué)力測評等方面，用精準的邏輯和運算步驟培養學(xué)生的理性思維。
學(xué)習知識、樹(shù)立品德、激發(fā)靈感、培養領(lǐng)導力……各方面的素質(zhì)培養都有其重要性，不可偏廢。人機環(huán)境生態(tài)系統教育工程的核心理念就是充分發(fā)揮人類(lèi)和AI技術(shù)的各自?xún)?yōu)勢，以打造整體生態(tài)系統的視角創(chuàng )造一個(gè)有利于學(xué)習和系統發(fā)展的環(huán)境。未來(lái)的教育中AI可能不再是題目的解答器，而更多的是承擔培養學(xué)生的創(chuàng )造力、批判性思維和綜合能力的任務(wù)。這樣一個(gè)復雜的過(guò)程需要綜合考慮激發(fā)與喚醒、知識傳授、個(gè)體自主性和社會(huì )環(huán)境等多個(gè)因素。在這樣的教育環(huán)境中，學(xué)生能更好地尋找自我價(jià)值，成為有責任感、有創(chuàng )造力和對社會(huì )有貢獻的公民。（作者是北京郵電大學(xué)人機交互與認知工程實(shí)驗室主任）▲
