人工智能时代基础教育课程现代化转型的认识与思考
作者:张广斌
发布时间:2019/7/2 8:14:35 已经阅读760次

【摘要]课程现代化是教育现代化的载体,课程现代化转型是落实我国人工智能发展战略的重要举措。研究立足人工智能时代背景,从课程价值、制度设计、物质载体、实施主体等层面和工具、价值维度,系统分析了人工智能时代基础教育课程现代化的结构样态,提出了人工智能时代基础教育课程现代化转型的策略路径,为推动我国基础教育课程改革提供思路框架。

【关键词】人工智能;基础教育;课程现代化转型

近年来,在人工智能技术推动下,新一轮科技革命和产业变革正在席卷全球,极大提升了人类智力所创造的价值,拓展着人类的智能,推动着人类进入人工智能时代。智能社会的到来,提供了基础教育课程现代化发展新机遇,更提出了严峻挑战,迫切需要基础教育课程向人工智能时代迈进,培养适应智能社会的新人类。

一、基础教育课程现代化转型的人工智能时代背景

1.人工智能引发新一轮科技革命和产业变革

人工智能( AI)最早诞生于1956年的达特茅斯( Dartmouth)学会,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新技术科学。人工智能研究的目的是促使智能机器会听(语音识别、机器翻译等)、会看(图像识别、文字识别等)、会说(语音合成、人机对话等)、会思考(人机对弈、定理证明等)、会学习(机器学习、知识表示等)、会行动(机器人、自动驾驶汽车等)。人工智能经过60多年跌宕起伏,在移动互联网、大数据、云计算、物联网和脑科学等新理论新技术驱动下,大幅度跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”,迎来井喷式发展新高潮,呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。

当前,人工智能技术作为新一轮科技革命和产业变革机遇的战略性技术,已成为国际竞争的新焦点、经济发展的新引擎,正在对经济发展、社会进步、国际政治经济格局等方面产生重大而深远影响。世界许多发达国家纷纷把发展人工智能作为提升圈家竞争力、维护国家安全的重大战略。美国2019年启动《人工智能倡议》,欧盟成员国2018年签署《加强人工智能合作宣言》等,抢抓人工智能发展重大战略新机遇。我国2017年发布《新一代人工智能发展规划》,标志着人工智能作为产业变革的核心驱动力和引领未来的战略技术上升为国家战略。2019年5月16日,习近平总书记在向国际人工智能与教育大会致贺信中指出,人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式,推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。把握全球人工智能发展态势,找准突破口和主攻方向,培养大批具有创新能力和合作精神的人工智能高端人才'是教育的重要使命。

2.智能社会呼唤掌握人工智能技术的新人类

人工智能如同蒸汽时代的蒸汽机、电气时代的发电机、信息时代的计算机和互联网,推动人类进入智能社会。人工智能是高度智能化的技术,能极大提高自动化水平,提高生产力水平,驱动经济向服务化、高端化方向转型,驱动需求向差异化、个性化发展,驱动社会向灵活化、智慧化方向转型,为人类提供更多自由解放空间。人工智能技术也是影响面广的颠覆性技术,面临着伦理道德框架、隐私与安全保护等挑战,以及人类未来生存发展不确定性等风险:第一,人工智能技术会改变就业结构,技术性失业将全面来临,大量失业将加剧贫富差距,引发社会动荡,社会将面临“更少工作的未来”,未来社会可能会出现“无用阶级”。第二,人工智能挑战人类社会秩序,冲击法律与社会伦理,出现侵犯个人隐私等问题,如拥有人类公民身份的机器人索菲亚( Sophia)“人权”问题,人工智能创作内容的知识产权、无人驾驶系统的交通法规,以及人工智能一旦掌握个人信息和隐私引发的社会权利结构问题,等等。第三,人类生存面临的人工智能“奇点”风险。美国作家卢克•多梅尔在《人工智能》中提出机器在智能方面超过人类的“奇点”概念。一旦人工智能跨越这个临界点,人工智能将超越人类智慧。美国未来学家雷•库兹韦尔预言,“2045年左右,人工智能将来到这个‘奇点”’,人类需要重新审视自己与人工智能的关系。第四,人工智能技术自身风险。目前的人工智能系统虽然还处于有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专才而无通才的弱人工智能阶段,但其自身不成熟造成的风险也不容小觑,如软件错误、黑客攻击和“魔法师学徒”式的误解(指人工智能系统严格执行人的指令,却不明白指令代表的深层含义,从而导致误解误判)等。

智能时代必将引发重大的社会、经济、思想、教育和文化等变革,必将对政府管理、经济安全、社会稳定乃至全球治理产生深远影响。人工智能的出现,将直接参与人自身的改写和塑造,人工智能的深入运用将在本体意义上动摇我们原有的对人存在意义的追问,对教育的理解、判断和追求,从而产生前所未有的困惑和焦虑。智能社会万物互联,万事万物、各种复杂关系等将转变成数据信息,我们的生活方式也将由物理空间、社会空间延伸到更加广阔复杂的信息空间,人类关系也将由人与自我、社会、自然的关系延伸到人与“机器人’的关系。未来社会,我们要具备在物理空间、社会空间和信息空间生存发展的能力,要具备与“机器人,’和谐共处的能力。以培养智能社会新人类为目的的基础教育课程现代化转型问题是人类走向智能社会的具有全局性的战略性问题,也是当前教育领域在人工智能时代需要解决的首要的根本性问题。

二、人工智能时代基础教育课程现代化的结构样态

课程现代化是以现代思想、价值、观念统摄课程领域并顺应现代化社会和学生发展的全面的整体的课程变革,既是一个动态发展目标,又是一个不断发展的历史过程。人工智能时代,课程现代化转型要建立在智能社会和智能社会新人类新内涵新特征研究基础上,通过借鉴英克尔斯“现代人,’研究范式,从课程价值、制度设计、物质载体和实施主体等层面,从工具和价值两个维度,整体把握智能社会基础教育课程现代化的结构样态和关键要素。

1.准确把握智能社会基础教育课程现代化的价值定位

价值观是智能社会课程现代化的灵魂,是指导人工智能时代课程改革的价值取向。目前,人工智能技术虽处于弱人工智能阶段,但对人类社会却提出了一系列重大时代命题和探索空间。对智能社会新人类新内涵新特征认识不同,课程价值选择亦不同,就会形成不同的现代课程体系,也就会有不同规格人才培养的问题。准确把握课程现代化的价值定位,需要从以下几方面着手:第一,思想层面,主要包括人工智能技术将引发人与技术的哲学思考以及人的存在价值追问,人工智能技术与教师主体性以及教师的存在价值思考,人工智能技术与青少年现代性成长的工具理性和价值理性问题。第二,认识层面,要重新审视人工智能时代的“技术伦理”和“人类风险”问题,人工智能进入教育的“商业驱动”与“教育需求”问题,课程现代化实现青少年现代性成长问题。第三,价值观上,主要包括:人工智能最终考察的是人类积累的经验多样性和人类想象力的丰富性,代表着人的品质属性,机器本身不会达到我们希望的高级创造;人工智能教育是教师的加强版,教师能力有多大就能把人工智能运用到多高水平;青少年现代性成长是人工智能和课程现代化的交汇点,课程现代化是实现青少年现代性成长的主要方式。

课程是人才培养的具体蓝图。人工智能时代,基础教育课程现代化的价值定位是一个教育问题,更是一个哲学问题,需要开展系统、深入、前瞻性的研究与突破。通过研究,把如何使人更好适应智能社会这条主线贯穿于“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人,’全过程。一句话,人工智能时代要培养适应智能社会全面而有个性发展的创新人才,而不是人工智能专门人才。

2.积极拓展智能社会基础教育课程现代化的工具属性

课程的内容载体是课程现代化的物质形态,是承载课程价值观念的重要工具,主要包括课程标准、教科书、课程资源以及教学技术手段等。物态课程是课程现代化工具属性的表现,贯穿于课程设计、内容选择、课程实施和考试评价等全过程。历史上,许多国家的课程现代化改革都是从物态课程切入。人工智能时代,借助互联网、物联网、人工智能等理念技术,传统的教育形态已被打破,教育正从固定教育走向泛在教育,越来越多的课程走向可视化、即时化和可逆化,形式也更多样多元,任何人在任何地点任何时间都可以学习任何内容。课程物质形态的工具属性越来越智能化:一是以学生个性化学习为中心的物态课程将成为课程现代化的主要课程形态。人工智能通过记录、分析学生学习数据,发现学习特点、困惑和障碍,提供个性化解决方案。二是人工智能成为课程新助手。在那里,网络就是校园,电脑、手机就是教室,能者即为教师,逐渐呈现出从“以教定学”向“以学定教”的转变。三是互联网、物联网和大数据等建构起来的信息空间,实现了学习的信息化、智能化,极大拓宽了学生的学习空间和生活空间,实现了万物互联、学习生活一体。

人工智能作为工具载体,打破了课程物理空间局限,推动课程物理属性向智能属性拓展,为教育回归本源,为教育、教师聚焦于学生、聚焦于人工智能时代人的全面而有个性的发展开辟了广阔前景。随着大数据、算法和计算力的加强与运用,以及人工智能环境的优化,物态课程的智能属性引发的课程现代化进程加速将势不可当。

3.创新智能社会基础教育课程现代化改革的制度建设

课程制度是课程意志的权力载体和课程活动的行动准则,包括系列法规和文件等正式课程制度,普遍认可的不成文的课程价值、准则等非正式课程制度,以及课程正常运行的组织和执行机构。课程制度直接制约着课程现代化变革的性质和形式。课程制度的现代化与教育、政治和社会经济现代化水平相统一,随着时代的发展不断发展。创新工场董事长李开复预言,10年后人工智能将取代50%的工作;牛津大学学者预测,到2030年,目前人类从事的工作几乎半数都将计算机化。人工智能社会就业结构的变化、人才规格的新要求以及人工智能推动的课程变革,对原有课程管理制度等提出了严峻挑战,迫切需要建立一套新的与之相适应的课程制度,明确“什么可为,什么不可为”:一是为人工智能与教育融合提供政策支撑。人工智能产业革命亟须通过课程现代化,倒逼人工智能与教育融合;同时,课程现代化更需要人工智能提供支撑。通过课程现代化制度层面创新,打通人工智能技术与教育之间的壁垒,开展智能教育,“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系”。二是无论人工智能技术如何发展,服务人类自己是第一要务,这是课程制度创新的底线红线。通过课程现代化的制度设计让教育回归本质、回到原点,确保课程现代化的工具理性和价值理性平衡。三是开展人工智能教育,把人工智能课程纳入课程制度设计,建立课程更新淘汰制度。《新一代人工智能发展规划》明确要求“在中小学阶段设置人工智能相关课程”,为青少年超越技术理性、适应智能社会,建立正确的社会智能观、伦理观和发展观提供制度保障。

人工智能发展日新月异,课程现代化改革的制度设计需要不断自我突破与创新,并处于动态调整中。课程制度创新不能因循守旧,要学习借鉴《周易》智慧,在人工智能技术的动态发展中捕捉“变化”之规律。总之,课程制度设计要紧紧围绕人工智能时代人的“全面而有个性的发展”这个核心,“有为”不“乱为”,为人类“守底线”,在智能社会转型中做好课程现代化制度创新设计。

4.真正把课程主体放置于基础教育课程现代化的核心地位

伴随着人工智能技术在教育中的广泛应用,人工智能将逐步具备部分课程主体功能,发挥课程主体作用。在智能社会课程现代化转型中,课程主体对课程现代化进程的决定作用更加突出,课程主体价值观直接影响着课程现代化改革的方向、成效。第一,把课程主体作为智能社会“新人类”“原住民”,开展系统深入的人工智能教育。智能社会“原住民”应由人工智能技术专家、教育专家、社会学家、教育行政、教研和中小学一线教师等组成,主要开展智能社会环境培育和课程现代化改革研究,确立正确的智能社会价值观和课程现代化价值观,并建立科学完备的课程制度和构建丰富的课程资源。“原住民”既是智能社会的建构者,也是课程现代化的孵化器、创新坊、动力源。第二,发挥智能社会“原住民”辐射引领作用,面向教育战线寻求更多志同道合者,建构智能社会新人类共同体。智能社会课程现代化落地,需要在教育领域寻求培养更多同盟军,培养人工智能时代教师要具备的“爱商”“数商”“信商”三大本领。在教师的影响下,培养智能社会所需要的学生拥有的创造力、人文素养和计算思维等核心能力,这是基础教育课程的重要价值取向。第三,打破学校与科技、社会的藩篱,构筑智能社会教育生态。在“原住民”引领下,在人工智能技术支撑下,打破育人的学科、学校、地域、领域边界,积极探索课程现代化改革校本化、社区化、社会化的新路径。

人工智能时代,人工智能技术驱动的课程现代化变革在很大程度上已超出技术的范畴,传统的流水线的标准化的教育形态将会消失,课程现代化改革的传统范式也将退出历史舞台。面对人工智能时代的到来,以上几方面深层次问题的思考和回答将是决定人工智能在课程现代化乃至未来教育能够走多远的关键,更是考量智能社会基础教育课程现代化转型的重要维度。

三、人工智能时代基础教育课程现代化转型的策略路径

课程现代化进程中,课程诸要素的不同层面之间相互依存、相互作用,课程领域各方面不可能同时推进,也不能顾此失彼。如果说前几次产业革命带来的是人的功能器官功能延伸,人工智能革命则是人“大脑”外延产生的“机器人’。人工智能时代基础教育课程现代化转型是伴随人工智能技术急速增长,人类进入智能社会,课程领域整体的全面的系统的变革内在需求。

1.厘清人工智能时代基础教育课程现代化转型新特征

人工智能时代的课程现代化,是智能社会价值观念下,根据智能社会人的全面而有个性发展的需要,由人工智能技术推动的课程结构、内容、实施和评价等的变革,表现为课程的整合、融合和淘汰过程。人类历史上前几次产业革命推动下的课程现代化主要在西方国家发起,经历了从古典课程到现代课程的转化、更迭和淘汰的漫长过程。人工智能时代,中国作为人工智能技术发轫国,是智能社会“新人类”“原住民”重要推进国,具有课程现代化的典型早发内生型特征。同时,我国国情又决定了我国课程现代化转型具有多元发展的特点。比如,我国东西部之间、城乡之间、学校之间存在现代化程度上的差异性,但人工智能技术具有的时空穿越性为不同地域提供了弯道超车的契机,近年来贵州“三大国家级数据中心”建设,以及截至目前全国19个省份成立大数据管理局等,中国人工智能发展基础格局已经初具规模。这些人工智能战略布局必然会导致课程现代化转型在时间上的序列性和过程中的差异性。

2.掌握人工智能时代基础教育课程现代化的动力机制

传统与现代之间存在的对立性、同化性和支撑性等关系,以及工具与价值理性之间存在的冲突、平衡和融合等关系,是人工智能时代推动课程现代化的重要维度和关键要素,决定着课程现代化转型中的模式多样性和机制多态性。总体来看,推动课程现代化的动力机制包括:一是对立冲突型。现有课程中的某些内容或课程体系与课程现代化相互对立、冲突、排斥,严重阻碍了课程现代化的人工智能时代转型,需要对现有课程进行现代化重构。二是同化平衡型。课程主体按照人工智能时代课程现代化进程要求,对现有课程进行改造,并纳入课程现代化结构之中,在工具与价值理性之间寻求一种平衡。三是支撑融合型。现有课程的某些内容不仅不会制约课程现代化转型,反而会支撑、推动课程现代化转型,能实现工具和价值理性更好地融合。这三种不同课程现代化转型动力模型反映了课程现代化进程中的复杂性和适应性,反映了不同历史时期、不同条件下的不同思维方式和行为方式。正是课程现代化在价值理念、工具载体和政策制度等方面的差异性,孕育并沉淀着传统课程、现代课程和未来课程。现实中,三种课程现代化形态没有明显的界限,而更多是其中某一种占据主导而已。因此,对于课程我们不能非此即彼,更不能厚今薄古,课程现代化本身就是一个发展过程,更多体现出时代的发展性和契合性。

3.探索人工智能时代基础教育课程现代化的实施路径

人工智能时代基础教育课程现代化转型既是一个持续过程,也是一个动态发展目标。我国第八次基础教育课程改革推动的课程现代化,从改革伊始的制度设计、价值理念重塑和工具载体重建,经过近20年改革发展,取得了丰硕成果,素质教育理念和新课改精神被广大教师以及学生家长、社会所接受,但在日常教育教学中距离应然状态还有较长的路要走,以至于社会和家长对学校行动滞后于课程理念现象反响强烈,这也是当前课程现代化面临的主要困境。因此,推动课程现代化向人工智能转型的实践探索,要做好顶层设计,确立明确的价值观念,建立弹性课程制度,分步骤实施推进。

第一,做好顶层设计,确定基础教育课程现代化转型的时间表路线图。建立研究团队,形成基础教育课程现代化的价值理念共识,确立行动方案。汲取以往课程变革经验,系统分析智能社会课程现代化的新内涵新特征,确定课程现代化转型的切入点。

第二,推动课程现代化制度创新,建立人工智能时代基础教育课程现代化推进机制。选取有代表性区域、学校开展课程现代化改革实验研究,制定课程现代化行动方案。一方面,开展人工智能技术支撑下的课程现代化改革探索;另一方面,探索人工智能与教育融合,推进人工智能时代教学方式变革的新策略。及时做好经验积累、模式提炼和策略提升,总结推广。

第三,开展教师研修,提升课程主体的价值共识,构建人工智能时代的课程现代化改革共同体。课程价值观念涉及价值取向的主体差异、价值传统的影响,价值层面的变革远难于制度层面的变革。价值层面的现代化涉及社会中心、学生中心和知识中心的价值取舍,是社会、学生、知识、人工智能技术等的整合融合。变革主体对课程的工具、价值、制度等层面作出判断和取舍时,受到诸多客观条件和自身价值观念的制约。说到底,人工智能时代的课程现代化问题,实质上是人的现代化问题。

总之,智能社会将属于掌握人工智能的新人类,人类、人工智能将相依为命,形成新的物种形态。我们始终坚信,人工智能是帮助人类、为人类服务的,不是替代人类。我们的教育也必须坚守“人是新物种形态主人’这一底线。如果有一天人类生命安危被交到人工智能系统手中,那我们必须保证人工智能能够按照人类设定的一系列基本原则去工作,带给人类的应该是安而不是危。这是人工智能时代基础教育课程现代化转型的价值原点。

(来源:《人民教育》2019.11.)