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新民周刊丨【校庆70周年封面报道】有温度的教育,高层次的教师

2021年10月14日

【新民周刊·校庆70周年封面报道】



  让蓝天下的孩子同享教育阳光,让不同的人变得更加不同,让特殊儿童燃起希望的火焰,让学习与快乐同行;教师是永远的人类灵魂工程师,维护尊严、让人放心;人工智能赋能教育,让智能教育闪耀出人性的光辉……

  这是21世纪人们对教育的美好愿景,也是这个时代的教育家们正在努力践行的教育实践。作为中国仅有的两所985师范类高校,以教师教育、教育研究为优势和特色的华东师范大学,不断创新、勇于突破,掀起对教育、特别是AI教育的革命性重塑……


“有温度的智能教育”


  同样一道数学选择题,手中的平板电脑给出的学习路径却各不相同:有的侧重错题解析和变式练习;有的是巩固量率对应相关知识;有的则是重新学习相关基础知识……

  这一幕出现在2020年12月底华东师大科学会堂的阶梯教室里。来自三至六年级的40名小学生,正在上一堂全学段打通的个性化浸入式智能学习数学课。通过采集学生作答、反应时间、排除行为、犹豫行为、求助行为等学习行为数据,系统运用深度学习算法和学习测量模型,实现对学生认知状态的智能诊断,给每位学生定制出个性、高效的学习路径规划和资源推荐,以及适当的情感激励。

  其目的是为了实现学生的减负增效,激发学习动力,培养元认知能力,让学生学会自主学习。支撑这套系统运作的是华东师大上海智能教育研究院研发的人工智能自适应学习系统。

世界人工智能大会教育主题论坛重磅发布三维自适应学习系统,倡导有温度的智能教育。

  从人工智能+教育,到教育+人工智能,不仅仅是简单的顺序调换,背后蕴藏着重大的观念转变,涉及教育形态和育人模式的根本变革。

  华东师范大学智能教育研究院院长袁振国指出,当前人工智能在教育中的应用,可以称之为“冷智能”,主要是重技术应用,轻人的发展;重技术功能,轻教育规律;重已有条件,轻未来想象;重“大数据”,轻“小数据”。

  基于此,研究院提出“发展有温度的智能教育”这一概念,即要以人为中心,以促进人的全面、自由、个性化的发展为目的,不断创设和开辟新的教育形态、教育场景,在促进人的发展过程中发挥智能教育的不可替代性。让技术为育人服务,以解决问题和实际需要为导向,以教育规律和人的发展规律为引导,实现从“人工智能+教育”向“教育+人工智能”的转变,实现对教育的革命性重塑。

  “人类教育经历了‘少数人的精英教育阶段’和‘大规模的标准化教育阶段’。随着科学技术的迅猛发展,近年来人工智能的发展环境发生了深刻变化,智能教育将会成为人工智能的下一个发展重点,大规模个性化教育成为可能,多样化、自主化学习得以实现,人类即将迎来第三次教育大变革。”袁振国说。

  包括中国工程院院士潘云鹤在内的17位国内外相关领域著名专家学者,被聘为华东师大上海智能教育研究院学术顾问委员会委员,他们将为研究院的发展提供决策咨询和智力支持。至今,教育研究院成立不足一年时间,却已经结出累累硕果。

  首先是开发出了三维自适应学习系统。以“最近发展区”的理论为核心,通过构建线上线下融合教育的新模式,推动学生们在知识维度、能力维度、情感维度三个维度上的自主学习能力,推动教育的全面升级与根本性变革,实现大规模个性化教育。自适应学习系统1.0版本,主要还是聚焦知识的学习。今后将在二维能力的提升,三维价值情感的转化上发力,不断更新迭代。

  与此同时,智能研究院还瞄准智能教育领域的科学问题和关键技术,开展基础研究和应用研究。目前已经开展研发的有:“教学设计机器人”“快乐机器人”“写作辅导机器人”和“语言伴学机器人”。

  教学设计机器人针对教师最重要的专业素养,充分利用空中课堂的视频资源进行数字化分析和处理,为千万教师提供教学设计能力诊断和智能培训,大幅度提高教师水平。

  快乐机器人针对中小学生中广泛存在的心理与情绪问题,以认知和心理理论为指导,结合AI技术,构建可计算的情感认知模型,对学习者的情感认知进行分析,提出个性化解决方案,提升学习者的幸福指数。

  写作辅导机器人针对写作能力提高难的教育实际,摹拟优秀写作教学模式,分层分类提供写作一对一智能指导。语言伴学机器人则是针对人一生中最重要的语言发展期,结合心理学、语言学、教育学知识,为中国儿童语言早期发展提供智能服务。

  袁振国指出,针对特殊儿童特别是自闭症儿童的诊断,研究院也在进行积极的探索。“如果在2岁时发现自闭症,通过干预治疗可以恢复80%的能力;如果到7岁才发现的话,就只能恢复20%的能力了。所以,早发现,早干预,对于自闭症儿童意义重大。通过大数据的积累和分析,科研人员们已经发现自闭症儿童的微表情与常人不同,通过AI观察他们的眉毛扬动以及面部肌肉的小动作,可以在不干扰的情况下进行自闭症的诊断。”

  2020年9月,上海智能教育研究院组建了由计算机科学家、数据科学家、教育学家、心理学家、认知神经科学专家等不同学科20余位教授组成的超强导师团,开设全国首个智能教育博士班,探索“后疫情时代”人工智能与教育教学的深度融合,发展有温度的智能教育。

  高起点、跨学科、国际性、工程化,是智能教育博士班的四大特点,其基本定位是培养未来智能教育的引领者。袁振国说,“华东师大正在全力打造三维自适应自主学习系统。这里有大量的科学问题,有很多技术上的难题,需要大家共同来攻克。这就要求智能教育博士不能闷头读书,而必须通过科研项目的驱动,通过工程化的过程,实现理论应用与技术转化”。

  这,无疑是华东师范大学对如何更好地服务国家重大需求的一种积极回应,也是对交叉学科如何更好培育高层次人才的创造性探索。


“微认证”上线


  智能教育博士属于高层次教育人才的培养。对于一般师范生的培养,华东师大也有了“新武器”——教学能力微认证系统。

  “我们一直希望师范生的教学能力更具实战水平,一直想构建职前职后一体化的评价体系——这些如何能够发生?一定是要有与这个能力提升目标相吻合的‘评估策略’才能撬动微认证就是这样一种方法。”教育技术专家、教师发展学院院长闫寒冰教授介绍,微认证有三大特点:细微精准、支持非正式学习、面向实践能力。

  闫寒冰说,“教学能力微认证”系统,作为一种新的教师专业发展方式,为教师提供一种证明正式与非正式学习及成果的机会,可以用教学设计、教学视频或学生学习作品作为证据,申请评估和认证他们已经掌握或发展的能力”。基于微认证的这些特点,华东师范大学率先于2020年5月推出了“师范生在线教学能力微认证”。

  登录微认证平台,从12个师范生在线教学能力模块中根据个人需要任选项目,通过自主学习在线课程、请教同行、拓展阅读等正式或非正式学习方式,再基于工作场景开展教育教学实践,同时采集设计方案文本、交流互动情景录像、教学反思、学生反馈等证据,通过平台提交审核材料后,只要通过系统认证,便能获得一枚“电子认证徽章”。

  “在线教学能力微认证”系统是在疫情期间推出的,为华东师范大学在疫情期间的实习工作提供了创新路径,也在师范生中引起了强烈反响。在线课程如何设计、在线教学评价如何进行、师生在线互动如何高效实现等一系列现实问题一直困扰着师范生,在线教学能力微认证系统恰好能为他们提供系统化的指导,而且特别强化真实或拟真情境下的实践应用和思考,想要提升教学能力的师范生,可以在任意时间、任意地点,通过线上观摩、研讨、研习等活动,开展实践,收集实践找到自己的薄弱领域单项突破,有针对性地提升教学技能。

  其实不只华东师范大学的师范生对这套认证系统非常欢迎,许多中小学校长也对这套系统表现出浓厚的兴趣。特别是疫情暴发的一年多,在线教育的需求大量增加,如何让教师们迅速获得在线教学能力,也是一道亟待解决的重大考题。

  事实上,早在2018年底,华东师大教师发展学院主持研发的我国首个面向教师的微认证项目——“教师信息化教学能力微认证体系”,就已应用于多个省市的教师信息技术应用能力研修与评估。此外,华东师范大学还在就如何借助AI推动高校教师、师范生、中小学教师的智能教学能力开展研究。

  闫寒冰指出,以人工智能为前沿方向的信息技术普及与深化,对传统的课堂教学范式带来了冲击与挑战,也为育人模式的变革提供了强大的技术支撑。在这样的背景下,无论是学校的教材建设、教学模式、评价模式,还是学科评估,以及更深层次的立德树人,都必须考虑智能教育介入后的转向与变革,而微认证正是从评价角度切入的一种变革举措。

2021年秋季,首届优师计划新生入学。

  目前,华东师范大学正在推行人工智能助推教师队伍建设的试点工作,已初步建立了不同发展阶段教师的“课堂教学能力微认证体系”,形成全面科学且具操作性的评价体系。这些努力为学科教学能力提升,有效地构建教师教学能力图谱,推动职前职后一体化,并进而实现智能教育下的能力提升规划做好铺垫。


高层次教师是“高水准教育”的根本保障


  整个社会都在鞭挞应试教育,大家都在呼唤素质教育,但为何实施素质教育这么艰难?从应试教育过渡到素质教育,远不只是理念层面的更新,更不可能靠教育口号的呼喊,在最本质的问题上,还是需要教师群体能力层次的提升。而这一切,仅仅靠科学技术的助力是不够的。

  华东师范大学教师教育学院院长周彬指出,在传授知识、帮助学生掌握更多知识方面,我们的教师做得非常出色。2018年全球“教师教学国际调查(TALIS)”的结果显示,上海教师在“明确教学内容”(使用方法多)和“进行课堂管理”(用时少)这两方面的教学上具有优势。但是,在提升教育层次方面,特别对于学生的长远发展和整体规划做得还不够。

  调查中有这样一个数据:仅有20.8%的上海初中教师经常为学生布置长作业,而OECD教师在这个方面的数据为28%。简单来讲,短作业有助于在较短时间内掌握知识,而长作业则更加关注学生的长远发展。

  “举个例子,老师让学生去观察每天早晨学校门前十字路口的交通状况,并写一篇观察报告。学生需要花一个星期的时间,每天早晨在十字路口记录下汽车通行的数据,然后根据数据写出分析报告。这就是长作业。”周彬说,长作业能够督促学生自己做好计划,还需要学生通过观察,收集材料,自己提出问题,自己提炼出结论。长作业做完以后,学生最成功的往往不是解决了问题,而是进一步提出了问题。

  “我们经常说,中国的孩子只会刷题,不会提问题,其实那是因为他们根本就没有机会去发现真实的问题,他们天天坐在课堂里死记硬背着标准答案,当然不可能自己提出问题来。”周彬说,现在的学校不仅有期中考试、期末考试,还有月考、有周考,这样做怎么可能关注到孩子的长远发展?这些考试就像跑道上的一个个跨栏,教师和学生们疲于奔命,先过了这关再说,根本没有时间抬起头来看看远方。而且,这种跨栏跑让教师和学生不得不只关注眼前,因为如果这个栏你跨不过去,那么你后面连跨栏的机会都没有了。所以,只有把考试这道栏杆去掉,孩子们才能痛快地在学习的跑道上飞奔。 

  今天,我们的教育对学生的评价还是单一的。当教育对学生的评价统一以分数为标准的时候,教师就很难包容所有的学生,因为他只看见学生的分数,而看不到学生身上其他优点了。眼下开展的教育“双减”政策,就是要更科学地评价学生,消除短视行为,立足孩子的长远发展。

  实际上,国家教师教育的核心任务,已经不再是“为低水准教育培养高质量的教师”,而是要“为高水准教育培养高层次的教师”。

  顺应未来教育的趋势,教师首先应该是学生的引路人,这是人工智能所不能取代的,因此,教师必须具备更深厚的文化底蕴和更丰富的教育内涵;对学科知识应该有更加深刻的理解,只有这样,才能胜任启发式、互动式、探究式的新教学模式;此外,教师还要掌握更先进的教学方法,应用最新的信息技术手段开展教学,才能培养智能时代所需要的人才。

  华东师大教师教育研究和社会服务一直致力于为中国培养最优秀的教师,并在提升教育层次上大做文章。“只有当教师的眼光更远、境界更高,而不仅仅是知识更丰富、上课更精彩,他们才能够培养学生各方面的能力,才能够对学生的未来发展有更长远的规划与期待。”周彬说。


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记者丨陈冰

来源丨新民周刊

编辑丨梁欢

编审丨戴琪