黃榮懷：準確把握新一輪科技革命賦能教育變革的核心價值

近日，一場關(guān)于ChatGPT的人工智能海嘯席卷全球，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用以及可能引發(fā)的一系列問題再次引起了人們對智能技術(shù)發(fā)展與教育未來的熱切關(guān)注。新一輪科技革命正在呈指數(shù)級增長，科技與教育的關(guān)系呈現(xiàn)出空前的復(fù)雜性和模糊性，科技革命與教育變革不再是過去簡單的關(guān)聯(lián)，而是聯(lián)動推進、交融共生。在人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能時代，科教融匯將共塑未來教育。

一、回顧教育信息化發(fā)展歷程，把握科技賦能教育的核心價值

信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，是教育改革與發(fā)展的制高點和突破口。黨的十八大以來，在國家教育信息化相關(guān)政策推動下，在教育工作者和社會各界共同努力下，我國的教育信息化實現(xiàn)了跨越式發(fā)展和歷史性突破。從《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》戰(zhàn)略目標的順利實現(xiàn)，到“教育信息化2.0行動計劃”的深入實施和“智慧教育示范區(qū)”建設(shè)的穩(wěn)步推進，再到國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動的全面啟動，我國教育信息化經(jīng)歷了工具輔助、整合應(yīng)用和融合創(chuàng)新三個發(fā)展階段，整體上已接近國際先進水平，目前正處于數(shù)字技術(shù)與教育教學融合創(chuàng)新的關(guān)鍵時期。

概括來講，我國教育信息化主要有三個經(jīng)驗：一是教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本實現(xiàn)全覆蓋。到2022年底，全國中小學（含教學點）聯(lián)網(wǎng)率已達100%，99.9%的學校出口帶寬達到100M以上，超過四分之三的學校實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，99.5%的學校擁有多媒體教室，夯實了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基座。二是世界最大的教育資源庫和服務(wù)平臺基本建成。國家智慧教育公共服務(wù)平臺上線以來，已匯集了基礎(chǔ)教育4.4萬條資源、高等教育2.7萬門優(yōu)質(zhì)慕課，職業(yè)教育在線精品課6700余門，平臺總訪問量超過67億次，促進了教育資源配置的公平化，為建設(shè)全民終身學習的學習型社會提供了有力支撐。三是抗擊疫情，實施了史無前例的大規(guī)模在線教學。疫情期間，我國以信息化有效支撐了全國近3億師生“停課不停學”，保障了教育的連續(xù)性，對促進信息技術(shù)與教育的深度融合起到了巨大的推動作用。

教育信息化可以廣義地理解為科技賦能教育。人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用將為應(yīng)對教育現(xiàn)代化面臨的重大挑戰(zhàn)提供新思路和新方案，助力實現(xiàn)規(guī)?；逃c個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合?？萍假x能教育變革的核心價值集中體現(xiàn)為賦能學生、賦能教師和賦能學校三個方面。

第一，賦能學生，助力個性化學習。智能技術(shù)支持下的自主學習、探究式學習和協(xié)作學習，改變了統(tǒng)一步調(diào)、統(tǒng)一方式、統(tǒng)一評價的傳統(tǒng)學習方式，使以班級為單位的“集體學習”向個性化學習轉(zhuǎn)變。智能技術(shù)通過記錄學生的學習計劃和成長軌跡，識別學生的長處、弱點和學習偏好等為每個學生“畫像”，從而實現(xiàn)精準的資源推薦和學習路徑選擇，支持學生進行個性化學習。

第二，賦能教師，改變教學模式。智能助教可以幫助教師完成作業(yè)批改、簡單測試、資源尋找等機械性和重復(fù)性工作，使教師有更多時間和精力與學生進行一對一交流。智能導(dǎo)學系統(tǒng)可以更好地識別并把握不同學生在學習上的差異，幫助教師實施精準教學和評估，實現(xiàn)差異化資源、差異化任務(wù)、差異化作業(yè)、差異化輔導(dǎo)、差異化評價，使教學更具吸引力、參與性和有效性，促進學生能動地學習。教師還可以根據(jù)學生可視化學習分析報告進行自我改進，增強反思能力，使教學行為更加科學化。

第三，賦能學校，升級學習環(huán)境。智能技術(shù)賦能學校將升級基礎(chǔ)設(shè)施，把校內(nèi)各種設(shè)備、環(huán)境與人聯(lián)結(jié)起來，突破“數(shù)據(jù)孤島”，創(chuàng)設(shè)綠色、開放、智能和融通的校園學習環(huán)境；搭建智能化家校合作平臺，為系統(tǒng)化和常態(tài)化的家?；ヂ?lián)共育提供可能；以學生為中心構(gòu)建跨時空、開放融合的泛在教育環(huán)境，促進學校、家庭和社會的協(xié)同共融，打造新的教育生態(tài)。

二、厘清科技變革社會新特征，促進科技與教育系統(tǒng)性融合

當前，以人工智能為代表的顛覆性技術(shù)在全球急速推進，掀起了新一輪科技革命，給人類的生產(chǎn)、生活與思維方式帶來了根本性、基礎(chǔ)性、徹底性的影響，表現(xiàn)為生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、人類生存狀態(tài)與生活圖景的重塑和全球創(chuàng)新版圖的重構(gòu)。新一輪科技革命與過往科技革命的顯著不同在于，當下的新技術(shù)正集群式、持續(xù)性、全方位滲透于生產(chǎn)和生活，引發(fā)了各領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)重組和流程再造。

教育作為最重要的社會子系統(tǒng)，其組織模式和服務(wù)模式也在發(fā)生著巨大變化?？萍寂c教育兩大領(lǐng)域正在以主動的姿態(tài)向?qū)Ψ綕B透，且呈現(xiàn)出深度融合的發(fā)展趨勢和變革特征。過去談及科技與教育的融合，強調(diào)的是利用科技手段來優(yōu)化教育教學過程、教學內(nèi)容、教學工具和學校管理等，即科技賦能教育。隨著全球數(shù)字化的演進，在科技進步、社會轉(zhuǎn)型和教育變遷三者的相互作用下，科技與教育正逐漸形成全領(lǐng)域、全要素、全鏈條、全業(yè)務(wù)等系統(tǒng)性深度融合的新格局，呈現(xiàn)廣泛性、多樣性、價值多元等特征?？萍甲兏锝逃膶嵺`也正從單一的科技賦能拓展至社會轉(zhuǎn)型、科技賦能、教育變革和變革有序四個維度，科技與教育的深度融合需要在各教育場景中按照“需求—融入—演化—治理”四環(huán)節(jié)有序推進與迭代發(fā)展。

第一，科技發(fā)展對教育提出了新需求。智能技術(shù)驅(qū)動的科技進步引發(fā)了社會結(jié)構(gòu)的改變，國際競爭與文化沖突對教育產(chǎn)生了巨大的外驅(qū)力。社會轉(zhuǎn)型呼喚能夠服務(wù)于國家發(fā)展急迫需要和長遠需求的復(fù)合型創(chuàng)新人才，教育必須洞悉時代需求，并作出積極回應(yīng)。第二，科技通過“賦能”融入并重塑教育生態(tài)。科技賦能教育的核心價值在于實現(xiàn)創(chuàng)新與變革，表現(xiàn)為人工智能促進學生成長、人工智能助力教師發(fā)展、智能技術(shù)升級學習環(huán)境等。第三，科技加持的實驗研究促進教育系統(tǒng)的變革和演化。教育是最為復(fù)雜的社會系統(tǒng)之一，需要仔細探究其變革背后的深層原因和內(nèi)隱規(guī)律。科技加持的實驗研究將圍繞新理念、新課程與新教材，學生核心素養(yǎng)、群體與區(qū)域教育均衡等核心問題，揭示教育演化的機制，指導(dǎo)并優(yōu)化教育系統(tǒng)變革。第四，智能技術(shù)治理保障教育變革有序推進。智能技術(shù)在教育中的不當使用將帶來倫理、隱私保護與安全等風險，只有有效的智能技術(shù)治理才能保障教育系統(tǒng)變革的有序推進。

三、順應(yīng)智能技術(shù)發(fā)展新趨勢，探索規(guī)范而合倫理的人機協(xié)同

隨著以ChatGPT為代表的基于大型語言模型（Large Language Models）的生成式人工智能技術(shù)的突破性進展，人工智能技術(shù)迎來了又一次重大飛躍，各類智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用也促使科技與教育的系統(tǒng)性融合進一步加速。

大型語言模型（Large Language Models，LLM）是包含數(shù)以億計參數(shù)的語言模型，它通過大規(guī)模數(shù)據(jù)集訓(xùn)練來預(yù)測和生成文本和其他內(nèi)容。開發(fā)此類模型的主要目標之一是使人工智能在更復(fù)雜和微妙的場景中具備理解和生成自然語言文本的能力。繼GPT-3.5之后，OpenAI公司推出的GPT-4不僅可以接收文本輸入，還支持圖像輸入，在對話系統(tǒng)、文本摘要和機器翻譯等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。這種大型多模態(tài)模型在自然語言理解與內(nèi)容生成方面所具備的啟發(fā)性內(nèi)容生成能力、對話情境理解能力、序列任務(wù)執(zhí)行能力、程序語言解析能力體現(xiàn)了當前生成式人工智能領(lǐng)域的重要突破和價值，也開辟了其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

智能技術(shù)的進步也帶來了智能機器人產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。近年來，機器人在教育中的應(yīng)用日益廣泛，教育機器人是智能學習環(huán)境的重要組成部分，人類教師與機器人教師協(xié)同的“雙師模式”提升了教學過程的互動性和參與性，增強了學習效果。2021年聯(lián)合國教科文組織發(fā)布的《人工智能與教育：政策制定者指南》指出，在教育中使用智能機器人是利用人工智能來加強教育的一種方式。各國政府也相繼推出發(fā)展智能機器人的舉措，推動智能時代的教育發(fā)展。我國教育部、工信部等部委發(fā)布了“教育信息化2.0行動計劃”、《關(guān)于推進教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等文件，要求加強智能教學助手、教育機器人、智能學伴、語言文字信息化等關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，實現(xiàn)“人機共教、人機共育”?，F(xiàn)階段，教育機器人已在STEM教育、編程教育、語言學習、教學模式轉(zhuǎn)型、認知訓(xùn)練等方面展現(xiàn)出巨大潛力，特別是在兒童語言發(fā)展和自閉癥兒童教育中的應(yīng)用日益廣泛。

以ChatGPT、教育機器人等為代表的智能技術(shù)融入教育教學將催生人機協(xié)同的教學新形式。一方面，人類教師與智能技術(shù)將形成互補、協(xié)同、創(chuàng)新的關(guān)系。教師應(yīng)不斷提升數(shù)字素養(yǎng)與技能，學會基本的人工智能知識和原理，并利用人工智能進行學習，增強學科能力和教學能力，借助人工智能開展教學，并通過教研活動分享應(yīng)用經(jīng)驗，挖掘其教育效益。另一方面，學生將通過智能技術(shù)獲得更好的個性化學習支持與服務(wù)。智能技術(shù)能夠快速生成學習材料，幫助學生學習課程內(nèi)容、進行課后復(fù)習，更好地獲取知識；智能技術(shù)能夠為學生提供良好的互動學習體驗，提升學生學習投入度，有效開展自主學習；智能技術(shù)能為學生提供多元的學習支持服務(wù)，幫助學生進行學習時間管理、學習任務(wù)與過程管理等。

但是，智能技術(shù)的增強和普及也帶來了一系列倫理問題，包括不公平問題，即不同國家、地區(qū)、人群和階級之間享有技術(shù)權(quán)利的不平等；風險問題，即技術(shù)系統(tǒng)變得日益復(fù)雜，技術(shù)的方法與目的之間發(fā)生斷裂，難以預(yù)料的技術(shù)風險正在系統(tǒng)中產(chǎn)生；威脅問題，主要是技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的威脅，包括對人、人際關(guān)系與自然物的重塑引發(fā)的大量倫理和監(jiān)管難題。因此，應(yīng)制定教育領(lǐng)域可信的人工智能框架，并通過有效治理確保教育中的人機協(xié)同沿著規(guī)范有序的方向發(fā)展。

四、回應(yīng)教育改革的現(xiàn)實關(guān)切，推進教育教學場景多元化變革

人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)需要大批高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。黨的二十大提出，推進教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學習的學習型社會、學習型大國。智能技術(shù)的不斷突破和我國教育改革與發(fā)展的內(nèi)在需求對教育提出了新的訴求，需要給予高度關(guān)注。

新時期我國教育改革有三個現(xiàn)實關(guān)切：一是迫切需要轉(zhuǎn)變教育理念，提升數(shù)字化思維和意識。面對以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)和數(shù)以億計學習者的數(shù)字化學習變革訴求，數(shù)字化思維和意識尤為重要。學校及區(qū)域推動教育改革，需要改變課堂教學中數(shù)字設(shè)備及教學資源的機械性應(yīng)用模式和教育教學管理中數(shù)字技術(shù)簡單疊加式應(yīng)用的工具性思維，超越當前的“表象式”改革訴求，系統(tǒng)謀劃和引領(lǐng)學校的改革與發(fā)展。二是缺乏智能技術(shù)變革教育的循證研究和社會實驗。大規(guī)模的教育改革實踐將引發(fā)教育系統(tǒng)性變革，也將帶來教育研究范式的轉(zhuǎn)變，實驗研究方法和證據(jù)意識的重要性將進一步凸顯。教育社會實驗從某一社會現(xiàn)象出發(fā)研究教育社會實踐活動，發(fā)現(xiàn)隱形進程，揭示智能時代教育變革的規(guī)律，提出應(yīng)對方法或干預(yù)措施，為改進教育實踐活動提供新的途徑和方法論。我國正在開展長周期、大范圍、跨領(lǐng)域的社會實驗，探索人工智能融入教育的規(guī)律與路徑。三是智能化評價手段和機制尚不健全。深化新時代教育評價改革，要求利用人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)構(gòu)建跨區(qū)域、跨場景的教育測評系統(tǒng)平臺和工具，優(yōu)化數(shù)據(jù)采集標準，形成基于多元多模態(tài)數(shù)據(jù)的教育評價體系，探索開展學生學習情況全過程縱向評價、德智體美勞全要素橫向評價的全新方式。目前，我國智能化評價工具和標準尚有巨大進步空間，評價體系仍不完善，還有很長的一段路要走。

為了破解教育改革與發(fā)展中的難點問題，應(yīng)積極促進科教融匯，推進教育教學場景的多元化變革。

第一，按優(yōu)先級分類界定變革場景。場景是綜合描述特定時間、空間、人物和事件等所構(gòu)成的統(tǒng)一體。場景模糊和場景泛化是教育教學實踐中面臨的主要問題。一方面，變革場景模糊源于教育變革外驅(qū)力與教育改革內(nèi)生動力的耦合機制不協(xié)調(diào)，即面對智能技術(shù)的迭代更新與社會轉(zhuǎn)型的持續(xù)加速，教育系統(tǒng)變革的適應(yīng)性不足。另一方面，應(yīng)用場景泛化源于智能技術(shù)應(yīng)用于教育教學的“雙盲盒”現(xiàn)象，即“技術(shù)黑盒子”和“方案空盒子”，表現(xiàn)為在產(chǎn)品開發(fā)中關(guān)鍵核心技術(shù)的缺失，以及技術(shù)開發(fā)者對產(chǎn)品的應(yīng)用場景、兼容環(huán)境及銜接時序的不確定與不明確等，這是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一大瓶頸。因此，我們需要認識到挖掘需求與定義場景是系統(tǒng)性變革的主要動力來源，基于師生在教、學、考、評、管等具體教育環(huán)節(jié)中的真實需求，按照優(yōu)先級分類界定變革場景。

第二，按成熟度分步推進教學變革。教育信息化有效支撐了教育改革與發(fā)展，其歷史進程已展現(xiàn)出科技賦能教育的價值。然而，在科技融入教育的過程中仍存在對智能技術(shù)價值的認知偏差，人們往往高估智能技術(shù)的即時作用，低估其長期效應(yīng)。有的區(qū)域或?qū)W校會脫離教育實際發(fā)展情況，“盲目”引入昂貴的智能技術(shù)及設(shè)備，短期內(nèi)造成高投入低回報的問題，阻礙教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展進程并弱化整體效益。因此，需要按照教育數(shù)字化成熟度漸進、靈活地推動教育變革。首先，研判區(qū)域及學校的數(shù)字化轉(zhuǎn)型階段，需要綜合考慮教育教學業(yè)務(wù)改變的迫切性、師生及相關(guān)干系人心理準備和數(shù)字素養(yǎng)、技術(shù)環(huán)境及資源準備情況等。其次，設(shè)計教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型梯次發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，保障數(shù)字時代教育改革的目標遞進、機制設(shè)置及文化形成等。最后，因地制宜構(gòu)建技術(shù)供給與教育場景需求的持續(xù)演進機制，在需求牽引、應(yīng)用為王原則的指引下分步推進教學變革。

第三，基于推演具象表征變革過程。傳統(tǒng)教育教學研究和教學實驗難以厘清教育變革的深層機制，對教育實踐的解釋力和指導(dǎo)性不足，教育理論常被指“中看不中用”“脫離實踐”“低水平重復(fù)”等。教育理論需要觀照教育變革的全域性與復(fù)雜性，挖掘變革背后的結(jié)構(gòu)性原因與內(nèi)隱性規(guī)律，因而需要引入多元循證研究、數(shù)據(jù)密集型研究和教育智能計算等手段，具象表征變革過程。一方面，教育社會實驗基于大規(guī)模、長周期的數(shù)據(jù)，觀察并闡釋教育教學實踐活動的隱形進程，在挖掘教育教學規(guī)律的基礎(chǔ)上形成干預(yù)措施，進而實現(xiàn)教育教學實踐的改進。另一方面，仿真模擬通過建立與真實教育系統(tǒng)平行的數(shù)字孿生系統(tǒng)，模擬復(fù)雜教育現(xiàn)實中多重變量的交互變化，可視化呈現(xiàn)教育演化的過程與趨勢，進而指導(dǎo)并優(yōu)化真實教育系統(tǒng)。

第四，遵循倫理原則強化技術(shù)治理。智能技術(shù)教育應(yīng)用的倫理值得高度關(guān)注，現(xiàn)實生活中涌現(xiàn)出一系列負面案例，如算法推薦導(dǎo)致信息繭房、短視頻沉迷影響注意力、“拍照搜題”惰化思維能力等。智能技術(shù)在學校教育中既存在不當使用的現(xiàn)象，也存在過度使用和逃避使用的現(xiàn)象，需要開展有效的智能技術(shù)治理才能保障教育系統(tǒng)變革的有序推進。面向智慧社會的教育治理，一是要保障人工智能等技術(shù)融入教育生態(tài)的規(guī)范性和有序性，確保技術(shù)是合乎倫理、符合法律、符合教育規(guī)律的。二是要利用新技術(shù)助力形成精準化、精細化、高效化的教育治理機制，實現(xiàn)教育治理體系與能力的現(xiàn)代化。

（黃榮懷，教育部教育信息化戰(zhàn)略研究基地（北京）主任、北京師范大學教授）

《人民教育》2023年第9期，原題為《科教融匯共塑未來教育》