郝祥軍 顧小清 張?zhí)扃?王欣璐
(華東師范大學(xué) 教育學(xué)部教育信息技術(shù)學(xué)系,上海 200062)
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展,人類社會邁入智能時代。我國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出,人工智能加速發(fā)展,呈現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機協(xié)同等新特征,大數(shù)據(jù)驅(qū)動知識學(xué)習(xí)、人機協(xié)同增強智能等更是成為人工智能發(fā)展的重點,要求探索人機智能共生的行為增強與腦機協(xié)同,發(fā)展“人在回路”的混合增強智能基礎(chǔ)理論研究。當(dāng)前人工智能還處在對人類智慧的模擬和補充發(fā)展階段,雖然它在社會情感與價值觀等方面還不能和人一樣,但能勝任很多人類難以觸及的任務(wù),使得偏向理性的機器智能與人類智慧形成互補優(yōu)勢,“人機協(xié)同為未來人類智慧與機器智能的互構(gòu)性發(fā)展提供了新的發(fā)展土壤”(羅生全,2021)。教育作為智能時代的重要發(fā)展領(lǐng)域,事關(guān)人才培養(yǎng),《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》強調(diào),“利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革,構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系”。人機協(xié)同教學(xué)、人機協(xié)同學(xué)習(xí)成為智能教育實踐的重要方式,也是國際公認(rèn)的教育人工智能發(fā)展方向(Pedro et al., 2019)。隨著智能技術(shù)深度介入教育以及教育設(shè)備的高可獲得性,人機協(xié)同學(xué)習(xí)已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實,彰顯著自適應(yīng)、智能化、個性化等特征,改變了學(xué)習(xí)者的角色。當(dāng)技術(shù)成為世界的根本現(xiàn)象,且介入教育的過程越發(fā)自然,人機協(xié)同的教與學(xué)將成為未來教育無法回避的實踐形態(tài)。恰如毛剛等(2021)所言,人機協(xié)同是理解和建構(gòu)未來教育世界的方式,而“人機協(xié)同下的智能教育世界是由學(xué)習(xí)者與智能技術(shù)在交互過程中形成的社會生態(tài)”。目前大部分研究從教師視角探討人機協(xié)同教學(xué),涉及教師角色(秦丹等,2020)、實踐形態(tài)(周琴等,2020)、協(xié)作路徑(余勝泉等,2019)等,鮮有研究從學(xué)習(xí)者視角探索人機協(xié)同學(xué)習(xí)的實踐模式、分析學(xué)習(xí)者的角色。隨著智能教育應(yīng)用進(jìn)入人們的日常生活乃至學(xué)校課堂,各類智能終端設(shè)備成為新時代人群(數(shù)字公民)的標(biāo)配,泛在智能化的處處能學(xué)、時時可學(xué)的學(xué)習(xí)型社會初具形態(tài),人機協(xié)同視域下的智能學(xué)習(xí)越來越普遍(艾興等,2020)。因此,深入探討智能時代的人機協(xié)同學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、現(xiàn)狀以及可能的實踐模式,將有助于推動人機協(xié)同教育理論的發(fā)展。
隨著腦機接口、智能代理技術(shù)、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)分析等智能技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)通過改變學(xué)習(xí)環(huán)境,能夠讓學(xué)習(xí)者采用多種方式與客觀世界互動。智能技術(shù)通過強大的數(shù)據(jù)算力分擔(dān)人類的認(rèn)知勞動,從以往的工具性和中介性角色向主體性發(fā)展。這使得學(xué)習(xí)的發(fā)生不僅是與外界環(huán)境的信息交互,也是人機分工協(xié)作,共同改變學(xué)習(xí)發(fā)生的過程與機制(郭炯等,2019)。智能技術(shù)支持的人機協(xié)同學(xué)習(xí)內(nèi)涵如下:
一是在學(xué)習(xí)本質(zhì)上,人機協(xié)同學(xué)習(xí)是人借助技術(shù)與世界交互、認(rèn)識世界。學(xué)習(xí)科學(xué)關(guān)注的是學(xué)習(xí)如何發(fā)生以及怎樣發(fā)生,而知識是人對客觀世界的動態(tài)認(rèn)識,是基于客觀世界的主觀構(gòu)建。學(xué)習(xí)者只有從自身經(jīng)驗出發(fā)與外界交互并積極建構(gòu)意義,才能形成認(rèn)知上的深層理解(任英杰等,2012)。因此,學(xué)習(xí)過程是學(xué)習(xí)主體通過一系列心理動作將外部世界的信息進(jìn)行內(nèi)在認(rèn)知加工的過程。學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者與環(huán)境互動的結(jié)果,其本質(zhì)是在互動中認(rèn)識世界和理解自我。智能技術(shù)與社會的深度融合,使其逐漸成為人與世界互動并認(rèn)識世界的重要工具,扮演著中介者角色。其一,智能技術(shù)改變了人與外界信息互動的方式,因為技術(shù)改變了人類學(xué)習(xí)發(fā)生的情境,逐步延伸到虛實融合的空間。在技術(shù)構(gòu)造的沉浸式學(xué)習(xí)空間中,復(fù)雜的知識能以結(jié)構(gòu)化、情境化和交互式的方式呈現(xiàn),人通過技術(shù)延展自己的感官去感知抽象的概念或者無法接觸的物質(zhì),甚至實現(xiàn)人機對話交流,通過人機交互建構(gòu)知識。同時,新時代的數(shù)字公民浸潤在技術(shù)世界里,能夠通過各類智能終端獲取信息,與遠(yuǎn)在千里之外的人或物交互。技術(shù)為此搭建了信息橋梁(人機交互、技術(shù)支持的人人交互),支持學(xué)習(xí)者的意義建構(gòu),并將交互生成的信息作為新的學(xué)習(xí)資源。其二,人的認(rèn)知活動依賴基于技術(shù)的腳手架。維果斯基提出的支架式教學(xué)理論強調(diào)腳手架對學(xué)習(xí)引導(dǎo)的重要性,“基于軟件實現(xiàn)的腳手架”(software-realized scaffolding)能夠為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)提供恰當(dāng)?shù)膬?nèi)容提示和認(rèn)知支架(Quintana et al., 2004)。當(dāng)前各類智能導(dǎo)師系統(tǒng)可以通過學(xué)習(xí)者模型、教學(xué)模型和知識跟蹤算法實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)和知識訓(xùn)練,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)診斷、分析和資源智能推薦,為學(xué)習(xí)者規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑,引導(dǎo)學(xué)習(xí)過程等。在智能技術(shù)的支持下,學(xué)習(xí)者可以準(zhǔn)確識別自己的學(xué)習(xí)困境、挖掘行為特征,借助技術(shù)提供的支架,朝最近發(fā)展區(qū)深入學(xué)習(xí)。因此,人機協(xié)同學(xué)習(xí)使學(xué)習(xí)者能借助技術(shù)的中介效應(yīng)與外部的人、物、信息等實現(xiàn)交互,推動學(xué)習(xí)者與技術(shù)建立協(xié)同的認(rèn)知伙伴關(guān)系,更好地認(rèn)識世界和自我。
人機協(xié)同學(xué)習(xí)闡釋的學(xué)習(xí)過程,揭示了人機協(xié)同學(xué)習(xí)的重要原則,即以人的價值為根本遵循,借助技術(shù)的智能實現(xiàn)人的自我發(fā)展。因此,人機協(xié)同學(xué)習(xí)可被定義為利用人工智能技術(shù)作用于學(xué)習(xí)者身心,使其獲得智慧、健全人格和操作技能等品質(zhì)的一種學(xué)習(xí)方式(艾興等,2020)。這體現(xiàn)了人機協(xié)同學(xué)習(xí)的人本價值取向,畢竟人的最優(yōu)發(fā)展是所有計劃的標(biāo)準(zhǔn)(Fromm, 1968)。與一般的技術(shù)應(yīng)用原則不同,人機協(xié)同學(xué)習(xí)遵循獨特的教育規(guī)律,重視學(xué)習(xí)者主體的學(xué)習(xí)發(fā)展需求,讓學(xué)習(xí)者有權(quán)掌控自己的數(shù)據(jù)信息、利用技術(shù)決定自己的學(xué)習(xí),享受技術(shù)加持帶來的賦能感,實現(xiàn)高質(zhì)量學(xué)習(xí)。
二是在學(xué)習(xí)形式上,人機協(xié)同學(xué)習(xí)是人與技術(shù)建立協(xié)作關(guān)系、協(xié)同發(fā)展的過程。智能系統(tǒng)逐漸逼近人類思維,在強大的數(shù)據(jù)算法支持下分擔(dān)人類的認(rèn)知活動。人或?qū)⒉辉偈俏ㄒ坏闹黧w,開始與“機器”協(xié)同認(rèn)知。這就必須考慮人機關(guān)系的建立,兩者分工配合,共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。人機協(xié)同系統(tǒng)由計算機與人類共同組成,包含人、機器、人機協(xié)同三個要素,但對“協(xié)同”要素的理解需要根據(jù)技術(shù)的智能程度進(jìn)行不同層次的界定(蔡連玉等,2021)。對于智能時代的人機協(xié)同學(xué)習(xí),“人”就是學(xué)習(xí)者;“機”就是支持學(xué)習(xí)的智能技術(shù)系統(tǒng)或應(yīng)用,包括支持學(xué)習(xí)的智能教育軟件以及具有一定推理思維、行動和互動能力的智能機器人。二者協(xié)同形成“1+1>2”的增強型智能。機器的優(yōu)勢在于有強大的計算能力,能依據(jù)規(guī)則分析收集到的大量數(shù)據(jù)并做出決策,迅速完成重復(fù)性操作。人是生命體,具有情感、思維與精神性,其優(yōu)勢在于生命屬性與社會屬性,能夠結(jié)合真實情境對事物作出價值判斷與理性推測。例如,在人機協(xié)同教學(xué)中,重復(fù)性、單調(diào)性和常規(guī)性工作通常由機器完成,創(chuàng)造性、情感性和啟發(fā)性的工作由教師負(fù)責(zé)(祝智庭等,2018)。人機協(xié)同學(xué)習(xí)包含“學(xué)習(xí)者+工具”“學(xué)習(xí)者+助教”“學(xué)習(xí)者+伙伴”三種形式(王良輝等,2021)。機器不僅可以充當(dāng)工具為學(xué)習(xí)者推送個性化學(xué)習(xí)資源,監(jiān)測學(xué)習(xí)過程,完成評價、反饋等工作,還可以扮演助教參與學(xué)習(xí)者的認(rèn)知活動,引導(dǎo)與點撥學(xué)習(xí)者,促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成;機器甚至可以作為學(xué)習(xí)伙伴,促進(jìn)學(xué)習(xí)者反思學(xué)習(xí)過程,培養(yǎng)批判性思維等高階能力。因此,人機協(xié)同學(xué)習(xí)也指學(xué)習(xí)者與智能系統(tǒng)建立協(xié)作關(guān)系,兩者分工合作,共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
人機角色分工道出了人機協(xié)同學(xué)習(xí)的第二條重要原則,即明確人與機器的角色,以實現(xiàn)雙方價值最大化。人機協(xié)同帶來的學(xué)習(xí)形態(tài)變化源自數(shù)據(jù)智慧協(xié)同機制,即通過融合人的認(rèn)知特征(“親而知”“覺而知”“構(gòu)而知”“審而知”)以及機器的“學(xué)習(xí)”特征(“感而知”“描而知”“掘而知”“學(xué)而知”),構(gòu)建協(xié)同發(fā)展的智慧環(huán)境(彭紅超等,2018)。人借助智能技術(shù)系統(tǒng)強化對外部世界的感知和認(rèn)識,實現(xiàn)自我發(fā)展;智能系統(tǒng)通過使用人在活動中不斷生成的數(shù)據(jù)訓(xùn)練內(nèi)部算法和模型,實現(xiàn)優(yōu)化升級。兩者基于彼此的“營養(yǎng)”供給建立互惠共贏的協(xié)同關(guān)系,通過人的智慧與機器的智能協(xié)作融合,達(dá)到人機協(xié)同的目標(biāo)。
在人工智能技術(shù)與學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)理論日益結(jié)合的趨勢下,人機協(xié)同學(xué)習(xí)逐漸常態(tài)化,智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)、自動化測評系統(tǒng)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)等已經(jīng)成為創(chuàng)設(shè)智能學(xué)習(xí)環(huán)境的典型工具。在人工智能與教育融合發(fā)展中,開發(fā)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)以支持學(xué)習(xí)活動,并利用這些系統(tǒng)探索和理解學(xué)習(xí)的本質(zhì)是人工智能促進(jìn)教育改革創(chuàng)新的目標(biāo)之一(Roll et al.,2016)。因此,人機協(xié)同學(xué)習(xí)的實現(xiàn)主要有賴于創(chuàng)設(shè)智能學(xué)習(xí)環(huán)境以及揭示學(xué)習(xí)發(fā)生的原理與機制,為學(xué)習(xí)者提供有利的學(xué)習(xí)支持(Boulay, 2019)。
人工智能雖然逐漸被應(yīng)用于教育實踐,但仍然缺乏對智能技術(shù)與學(xué)習(xí)科學(xué)理論、教育理論深度融合的深入研究(Chen et al.,2020)。目前,人機協(xié)同學(xué)習(xí)理論研究主要聚焦于以下兩方面:
其一,探索學(xué)習(xí)發(fā)生機制與學(xué)習(xí)方式的變革。智能技術(shù)不僅通過提供豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境促使從知識學(xué)習(xí)向知識應(yīng)用場景的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變,更借助人機協(xié)同的智能結(jié)構(gòu)延展學(xué)習(xí)者的認(rèn)知邊界,改變學(xué)習(xí)的發(fā)生機制(郭炯等,2019)。學(xué)習(xí)發(fā)生機制的研究源自學(xué)習(xí)科學(xué)的發(fā)展,人們開始關(guān)注人如何主動進(jìn)行意義加工和知識建構(gòu)。學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的具身認(rèn)知(Embodied cognition)、嵌入認(rèn)知(Embedded cognition)、生成認(rèn)知(Enactive cognition)、延展認(rèn)知(Extended cognition)以及情境認(rèn)知(Situated cognition)等都強調(diào)“人的認(rèn)知發(fā)生”離不開與環(huán)境的交互(張婧婧等,2021)。技術(shù)改變了交互過程,使學(xué)習(xí)方式與形式、學(xué)習(xí)環(huán)境與支持發(fā)生明顯變化,技術(shù)促使學(xué)習(xí)走向“從設(shè)計中學(xué)”,讓人基于技術(shù)提供的腳手架理解知識(任英杰等,2012)。研究者也由此開始關(guān)注智能技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)變化。例如,艾興等(2020)提出人機協(xié)同視域下的智能學(xué)習(xí),強調(diào)關(guān)注學(xué)習(xí)目標(biāo)的整合性、學(xué)習(xí)過程的動態(tài)性、學(xué)習(xí)主體的互通性、學(xué)習(xí)內(nèi)容的生成性和學(xué)習(xí)評價的可視性。何文濤等(2021)闡述了人機協(xié)同的信息技術(shù)教育應(yīng)用新理路,論述了人機協(xié)同技術(shù)觀、人機協(xié)同教育系統(tǒng)、教育中的人機角色,提出遵循教育本位、人機互信、人控規(guī)則和人機分評四條基本原則,認(rèn)為人機協(xié)同學(xué)習(xí)應(yīng)是智能技術(shù)支持的個性化學(xué)習(xí),人機結(jié)合為學(xué)習(xí)共同體,協(xié)同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
其二,探討人機共生或人機協(xié)同視域下人機關(guān)系的建立。人機共生源自生物學(xué)的共生理論,可用于描繪智能時代人與機器形成的互利關(guān)系。為了實現(xiàn)人機共生,人機協(xié)同是重要方式,二者往往內(nèi)涵相似。張學(xué)軍等(2020)認(rèn)為人機共生是智能時代的應(yīng)然選擇,智能時代的學(xué)習(xí)者需要學(xué)會人機共生的思維方式,掌握包括人機協(xié)作在內(nèi)的符合時代要求的有效學(xué)習(xí)方法,適應(yīng)從人機協(xié)同到超越機器的學(xué)習(xí)文化。李海峰等(2020)闡述了人機共生的學(xué)習(xí)形態(tài),即人機學(xué)習(xí)共生體通過共同化、表出化、聯(lián)結(jié)化和內(nèi)在化等實現(xiàn)隱性知識與顯性知識的轉(zhuǎn)化,促進(jìn)知識的共同創(chuàng)造。其實,人機協(xié)同走向智能化旨在通過人與智能機器建立協(xié)作,促進(jìn)人的成長發(fā)展。目前許多大規(guī)模應(yīng)用的智能教學(xué)系統(tǒng)的智能程度不高,我們應(yīng)該關(guān)注如何通過人機協(xié)同增強學(xué)習(xí)者的智能,而非執(zhí)著于放大機器的智能(Baker, 2016)。安薩里等(Ansari et al., 2018)討論了高度數(shù)字化與智能化的工業(yè)4.0場景的新人機協(xié)同學(xué)習(xí)模式,指出應(yīng)根據(jù)具體任務(wù)合理考慮人機的功能優(yōu)勢,賦予學(xué)習(xí)者角色。王竹立(2019)認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)和智能時代的知識生產(chǎn)已逐漸由人類主體向人機共同主體轉(zhuǎn)變,人機合作式學(xué)習(xí)將成為主流,技術(shù)在人類學(xué)習(xí)中扮演的角色將由單純的工具,向環(huán)境、伙伴角色轉(zhuǎn)變,并最終與人類形成共同體。
總而言之,不少研究者已意識到智能技術(shù)改變了學(xué)習(xí)發(fā)生的過程,初步探討了智能學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)的本質(zhì)與機制,也開始嘗試建立人機協(xié)同關(guān)系重塑學(xué)習(xí)形態(tài)與技術(shù)角色,然而少有研究對人機協(xié)同學(xué)習(xí)的實踐模式及學(xué)習(xí)者角色開展深入的理論探討。
從斯金納的程序教學(xué)機器,到智能導(dǎo)師系統(tǒng),再到人工智能教育應(yīng)用,能展現(xiàn)人機協(xié)同學(xué)習(xí)實踐形態(tài)的案例不勝枚舉。本研究從智能系統(tǒng)支持的學(xué)習(xí)形式出發(fā),總結(jié)人機協(xié)同學(xué)習(xí)的實踐現(xiàn)狀。
目前,常見的人機協(xié)同學(xué)習(xí)是以確定學(xué)習(xí)路徑為指導(dǎo)的適應(yīng)性自主學(xué)習(xí)。認(rèn)知導(dǎo)師(cognitive tutors,CT)或許是其中最典型的。它依據(jù)廣泛的實證調(diào)查確定需要學(xué)習(xí)的知識概念和知識點,呈現(xiàn)一系列問題供學(xué)生解答與練習(xí),并根據(jù)學(xué)習(xí)者的進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整(Koedinger et al., 2007)。例如,范萊恩等(VanLehn et al., 2005)利用智能導(dǎo)師系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)者解決多步驟物理問題的具體行為和過程,提供即時反饋和學(xué)習(xí)提示?;诩s束的建模(constraint based modeling,CBM)是另一種應(yīng)用廣泛的智能學(xué)習(xí)支持(Mitrovic, 2012),它也可劃定學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑。兩者的區(qū)別在于基于約束的建模是將陳述性知識表示為學(xué)生行動結(jié)果的約束(如角A是底角)。當(dāng)表示動作的謂語與學(xué)生回答相匹配時,技能即被視為已掌握。認(rèn)知導(dǎo)師是將程序性知識轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則(如已知角A求角B),規(guī)則與學(xué)生的表現(xiàn)動作相匹配,就表明學(xué)生掌握了這項技能(Desmarais et al., 2012)。目前,各類以習(xí)題測試為主的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是這類實踐的典型代表。因此,以認(rèn)知學(xué)習(xí)為主的智能系統(tǒng)按照規(guī)劃的學(xué)習(xí)路徑呈現(xiàn)問題陳述,分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況確定后續(xù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,并在學(xué)習(xí)者遇到困難時提供過程性提示或解決方案。
受自然語言處理、語義分析、情緒識別、感知計算等技術(shù)的推動,智能系統(tǒng)支持的學(xué)習(xí)開始向協(xié)作互動學(xué)習(xí)發(fā)展,包括智能系統(tǒng)參與的人機互動學(xué)習(xí)與智能系統(tǒng)支持的人際互動學(xué)習(xí)。在智能系統(tǒng)參與的人機互動學(xué)習(xí)中,具備對話智能的系統(tǒng)通常就某個主題的知識向?qū)W習(xí)者提問,然后分析和回應(yīng)學(xué)習(xí)者的回答,讓學(xué)習(xí)者在互動中學(xué)習(xí)相應(yīng)主題的概念(Nye et al., 2014)。有些系統(tǒng)甚至設(shè)計多個觀點沖突的智能虛擬教師與學(xué)生互動,讓學(xué)生分辨對錯,提升學(xué)生的認(rèn)知能力(Lehman et al., 2013)。有的智能系統(tǒng)能同時扮演指導(dǎo)者、計劃者、監(jiān)控者、策略制訂者等角色,指導(dǎo)學(xué)生掌握自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)(Trevors et al., 2014)?;趨f(xié)商的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用學(xué)習(xí)者與智能系統(tǒng)協(xié)商機制,幫助學(xué)生開展自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí),明確哪些情況下尋求幫助的行為是受鼓勵的(Chou et al., 2018)。不僅如此,智能系統(tǒng)還可以作為被教學(xué)的對象,即學(xué)習(xí)者通過教授智能系統(tǒng)來學(xué)習(xí)。例如,學(xué)習(xí)者指導(dǎo)智能系統(tǒng)構(gòu)建生態(tài)循環(huán)概念圖,判斷答案是否正確并給出反饋,以“教中學(xué)”的方式學(xué)習(xí)生態(tài)循環(huán)的概念與知識(Biswas et al., 2016)。其次,智能系統(tǒng)支持的人際互動學(xué)習(xí)由智能系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況,并據(jù)此推薦合適的真人學(xué)伴協(xié)作學(xué)習(xí)。例如,同伴個性化學(xué)習(xí)推薦系統(tǒng)(Recommendation in Personalised Peer Learning Environments, RiPPLE)可根據(jù)學(xué)習(xí)者的知識狀態(tài)為學(xué) 習(xí)者推薦學(xué) 習(xí) 同伴(Potts et al., 2018)。楊 等(Yang et al., 2014)基于自適應(yīng)特征矩陣分解框架開發(fā)的快速助手(Quick Helper)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng),能為慕課學(xué)習(xí)者匹配合適的論壇話題和學(xué)伴;沃克等(Walker et al., 2009)設(shè)計的協(xié)作智能學(xué)習(xí)輔導(dǎo)系統(tǒng),旨在構(gòu)建同伴輔導(dǎo)環(huán)境,為學(xué)習(xí)者提供同伴輔導(dǎo)服務(wù),強化同伴之間的互動對話。
從規(guī)劃好路徑指導(dǎo)自主學(xué)習(xí)到支持人機互動協(xié)作學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者的自由度逐漸提高,逐步擺脫系統(tǒng)的控制而獲得學(xué)習(xí)主導(dǎo)權(quán)。為了向?qū)W習(xí)者提供科學(xué)、合適、個性化支持,探索和理解學(xué)習(xí)本質(zhì)日益重要和迫切。為此,許多智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)與算法對學(xué)習(xí)者建模,為學(xué)習(xí)者提供智能和個性化的學(xué)習(xí)服務(wù),促進(jìn)學(xué)習(xí)者的能力釋放與生命成長,提升學(xué)習(xí)者在人機協(xié)同學(xué)習(xí)的獲得感(范建麗等,2022)。此時,智能系統(tǒng)的角色不再是為學(xué)習(xí)者提前規(guī)劃好學(xué)習(xí)路徑,而是實時分析學(xué)習(xí)者的行為和表現(xiàn),推薦合適的資源與服務(wù),由學(xué)習(xí)者靈活選擇,通過以人為本的教育人工智能實現(xiàn)學(xué)習(xí)的自適應(yīng)與個性化(Yang et al., 2021)。因此,構(gòu)建智能自適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境、揭示學(xué)習(xí)發(fā)生原理與機制為導(dǎo)向的教育人工智能(郝祥軍等,2019),可助力人機協(xié)同學(xué)習(xí)。
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,人機協(xié)同的方式日益便捷化、智能化。愛潑斯坦(Epstein, 2015)由此提出“協(xié)作智能”(collabortive intelligence),即在人與智能機器之間建立協(xié)作以實現(xiàn)人類目標(biāo)。建立人機協(xié)作關(guān)系能實現(xiàn)人和機器雙方智能的互惠強化,將各自擅長的能力優(yōu)勢互補,創(chuàng)造新的價值。現(xiàn)有研究主要聚焦人機協(xié)同的學(xué)習(xí)發(fā)生以及技術(shù)支持學(xué)習(xí)的具體方式,缺乏對人機協(xié)同學(xué)習(xí)實踐模式的歸納和凝練。本研究認(rèn)為有必要解構(gòu)人機協(xié)同的實踐模式,并以此辨析學(xué)習(xí)者角色。
人工智能期望模擬人類思維實現(xiàn)與人的對話和協(xié)作。人工智能與人類協(xié)作經(jīng)歷了人機共生、人機交互到人機協(xié)作三個階段(李憶等,2020)。智能機器最初是將知識打包植入專家系統(tǒng),即表征人類專家知識、模擬人的推理思維解決專門領(lǐng)域問題。計算智能的發(fā)展推進(jìn)了人機關(guān)系,它通過將人與計算機之間的協(xié)作可視化,增強人類智能(Kordon,2010)。智能代理是計算智能的一種應(yīng)用,是具有多種智能特征的人工實體,能自主響應(yīng)環(huán)境變化,以及通過與其他代理交互來保持其靈活性和社交性。它可模仿人類的交互特征,與人談判、協(xié)商和合作。隨著人機交互的增強,人類似乎失去對智能技術(shù)應(yīng)用過程的控制,人機正進(jìn)行著一場“主導(dǎo)地位”的較量,人類稍有不慎就會陷入被機器“牽著鼻子走”的窘境。
智能教學(xué)系統(tǒng)作為智能代理的教育應(yīng)用,通過模仿人類教師搭建學(xué)習(xí)者與計算機之間的協(xié)作交互關(guān)系,推動學(xué)習(xí)者與媒體的交互漸漸轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)者與智能體的交互。人機交互關(guān)系中,“自主度”是關(guān)鍵概念,指團(tuán)隊成員擁有的自由度、獨立性和決定權(quán)(Kim et al., 2006)。學(xué)習(xí)者既希望智能教學(xué)系統(tǒng)支持有效學(xué)習(xí),也希望它能靈活調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí),即人機協(xié)同學(xué)習(xí)應(yīng)彰顯學(xué)習(xí)者的自主度。例如,“在學(xué)習(xí)者與智能教學(xué)系統(tǒng)交互過程中,擔(dān)任教練角色的系統(tǒng)比擔(dān)任同伴角色的系統(tǒng)享有更大的自主度,學(xué)習(xí)者相應(yīng)地在教練系統(tǒng)中的自主度就更小”(樂惠驍?shù)龋?021),此時學(xué)習(xí)者的行為就會受制于扮演教練角色的智能教學(xué)系統(tǒng)。但機器過多干預(yù)人的行為會降低人對協(xié)作過程的滿意度與持續(xù)協(xié)作的動機和意愿。因此,人機有效協(xié)作在于如何控制人與機之間自主度的平衡。根據(jù)自主度的高低,人與智能系統(tǒng)的協(xié)作模式包括人工智能主導(dǎo)、分工合作和人類主導(dǎo)三種(李憶等,2020)。人工智能主導(dǎo)模式說明計算機的自主度高于人;人類主導(dǎo)的模式是人占據(jù)的自主度高,能實現(xiàn)協(xié)作活動的控制;兩者分工協(xié)作是自主度相對均衡,建立了平等協(xié)作關(guān)系,達(dá)成目標(biāo)或意見的一致。據(jù)此,本研究從學(xué)習(xí)者視角將人機協(xié)同學(xué)習(xí)解構(gòu)為三種實踐模式(見圖1),即人工智能引導(dǎo)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)模式、人工智能支持的協(xié)作學(xué)習(xí)模式和人工智能賦能的探究學(xué)習(xí)模式,并以此分析學(xué)習(xí)者角色。
圖1 人機協(xié)同學(xué)習(xí)實踐模式
1.人工智能引導(dǎo)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)模式。從斯金納提出程序教學(xué)開始,機器引導(dǎo)學(xué)習(xí)就已出現(xiàn)在日常教學(xué)實踐中,教學(xué)機器通過程序性學(xué)習(xí)內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程,給予即時的學(xué)習(xí)反饋(Skinner,1958)。很多智能系統(tǒng)繼承了這一思想,尤其是以作業(yè)和習(xí)題訓(xùn)練為主的導(dǎo)學(xué)系統(tǒng),把學(xué)科知識按邏輯呈現(xiàn),獲取學(xué)習(xí)者的行為與反應(yīng),并立即提供正確的知識引導(dǎo),如正誤判斷、相關(guān)解答和問題提示。這種模式的智能系統(tǒng)的自主度較高,它通過預(yù)先指定的知識序列和事件邏輯為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)支持;學(xué)習(xí)者的靈活度相對較低,只能按照智能系統(tǒng)給定的學(xué)習(xí)內(nèi)容和規(guī)劃路徑學(xué)習(xí)。一些智能系統(tǒng)雖然宣稱它能采集學(xué)習(xí)者的信息與特征進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)診斷,但終究是遵從規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容、程序和目標(biāo)開展的(Boulay, 2000)。因此,人工智能引導(dǎo)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)模式中,機器實現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程的控制,學(xué)習(xí)者與機器協(xié)同時只能執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)定的學(xué)習(xí)活動,自主度較弱。不可否認(rèn)的是,人工智能引導(dǎo)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練模式能幫助學(xué)習(xí)者解決學(xué)習(xí)困境,促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識學(xué)習(xí)和認(rèn)知加工,使其在合理的學(xué)習(xí)路徑中快速掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。
2.人工智能支持的協(xié)作學(xué)習(xí)模式。智能系統(tǒng)目前已從學(xué)習(xí)的知識整合和路徑規(guī)劃,逐漸轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)習(xí)者的互動協(xié)作,構(gòu)建系統(tǒng)與學(xué)習(xí)者共同控制學(xué)習(xí)過程的模式(Corbalan et al., 2009),即“機”的自主度等于人的自主度。與人工智能引導(dǎo)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)模式相比,學(xué)習(xí)者與智能系統(tǒng)的互動協(xié)作與共同控制,強調(diào)學(xué)習(xí)者自我調(diào)節(jié)的重要作用。例如,周等(Chou et al., 2018)設(shè)計的基于協(xié)商的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)意在實現(xiàn)系統(tǒng)控制與用戶控制的結(jié)合,使學(xué)習(xí)者與系統(tǒng)在對話協(xié)商中達(dá)成學(xué)習(xí)意見的統(tǒng)一?;趯υ拝f(xié)商的智能系統(tǒng)或智能技術(shù)構(gòu)建的學(xué)習(xí)環(huán)境,實現(xiàn)了系統(tǒng)和學(xué)習(xí)者之間的交互:一方面,人工智能系統(tǒng)通過收集和分析學(xué)習(xí)者的多模態(tài)數(shù)據(jù),準(zhǔn)確理解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài),精確地表示系統(tǒng)中的知識和技能;另一方面,學(xué)習(xí)者可以與系統(tǒng)溝通,了解系統(tǒng)的決策過程,做出更好的選擇(Ouyang et al.,2021)。研究表明,智能系統(tǒng)在協(xié)作學(xué)習(xí)模式中可以扮演助學(xué)者、導(dǎo)學(xué)者、督學(xué)者和伴學(xué)者等角色,與學(xué)習(xí)者靈活配合(王一巖等,2021)。因此,隨著人的體力或腦力勞動被人工智能所分擔(dān),人機分工的協(xié)作形態(tài)也將更具象化。
3.人工智能賦能的探究學(xué)習(xí)模式。當(dāng)學(xué)習(xí)者占據(jù)主導(dǎo)位置時,智能系統(tǒng)主要通過提高透明度、準(zhǔn)確性和有效性幫助學(xué)習(xí)者增強智能,指向的是以人為本的人工智能(Human-centered Artificial Intelligence, HAI)(Yang et al., 2021)。以人為本的人工智能強調(diào)人類對智能系統(tǒng)的控制。人類控制和人工智能自動化之間協(xié)作,能以高水平的可靠性、安全性和信任性增強人類生產(chǎn)力(Shneiderman,2020)。對教育而言,學(xué)習(xí)者需要學(xué)會利用人工智能增強自身的認(rèn)知和能力,實現(xiàn)智能系統(tǒng)與人類智能之間的協(xié)同交互,實現(xiàn)自適應(yīng)、個性化學(xué)習(xí)。尤其在創(chuàng)造性解決問題上,人類主導(dǎo)的人機協(xié)作伙伴關(guān)系更具優(yōu)勢(Mccaffrey et al., 2018)。這類增強學(xué)習(xí)者智能的學(xué)習(xí)模式是人工智能賦能的探究學(xué)習(xí)模式,即通過智能系統(tǒng)為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)支持,搭建認(rèn)知支架,助力學(xué)習(xí)者對世界與自我的認(rèn)知探索,降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷,促進(jìn)學(xué)習(xí)者的探究性學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)強調(diào)自主性和控制性,要求將學(xué)習(xí)控制權(quán)交給學(xué)習(xí)者,即學(xué)習(xí)者能夠借助外部指導(dǎo)和支持獨立開展知識探究和建構(gòu)(楊剛等,2019)。例如,智能學(xué)習(xí)分析利用大數(shù)據(jù)和人工智能識別有風(fēng)險的學(xué)習(xí)者,幫助學(xué)習(xí)者以個性化和自定進(jìn)度的方式學(xué)習(xí)技能和知識,包括為學(xué)習(xí)者提供精準(zhǔn)的信息,明確如何推進(jìn)學(xué)習(xí)以及為了實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)者必須做什么(Yang et al., 2021)??傊斯ぶ悄苜x能的探究學(xué)習(xí)模式通過智能診斷、預(yù)測、干預(yù)和預(yù)防等分析和討論學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)策略,幫助學(xué)習(xí)者靈活選擇人工智能系統(tǒng)提供的分析結(jié)果,自主建構(gòu)和設(shè)計學(xué)習(xí)過程,探索符合自己特征和需求的有效學(xué)習(xí)方式。
對人機協(xié)同學(xué)習(xí)實踐模式的解構(gòu)可以看出,學(xué)習(xí)者會根據(jù)“機”的自主性強弱,調(diào)整自己的行為和角色,以適應(yīng)“機”在協(xié)作關(guān)系中的作用。
1.學(xué)習(xí)者作為接受者。在人工智能引導(dǎo)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)模式中,智能系統(tǒng)的作用是為學(xué)習(xí)者提供預(yù)先設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)與路徑,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者按既定路線進(jìn)行知識學(xué)習(xí)和認(rèn)知加工。這種模式適用于缺乏專業(yè)知識背景和方法引導(dǎo)的“新手”學(xué)習(xí)者,因為他們不知道什么對學(xué)習(xí)最好,智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)能為他們提供指導(dǎo)。學(xué)習(xí)者在“機”的引導(dǎo)下逐步習(xí)得知識點,在既定路徑中接受知識傳遞,提高學(xué)習(xí)效率(Corbalan et al., 2009)。學(xué)習(xí)者在該模式下是被動的知識接受者。當(dāng)前的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)已成為人工智能教育的前沿應(yīng)用,在支架式寫作指導(dǎo)、學(xué)習(xí)指導(dǎo)與監(jiān)控、差異化學(xué)習(xí)和個性化學(xué)習(xí)提示等學(xué)習(xí)實踐中成效顯著(郭炯等,2020)。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)是人工智能引導(dǎo)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)模式的典型應(yīng)用,主要包括兩個循環(huán):內(nèi)循環(huán)旨在為學(xué)習(xí)者提供智能導(dǎo)學(xué),外循環(huán)旨在為學(xué)習(xí)者推薦個性化學(xué)習(xí)資源和規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑(Murray et al., 2003)。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)對整個學(xué)習(xí)過程提供指導(dǎo)和適應(yīng)性反饋,學(xué)習(xí)者接受系統(tǒng)的服務(wù)進(jìn)行認(rèn)知加工、解決問題,實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。需注意的是,學(xué)習(xí)者作為知識接受者,需要對智能系統(tǒng)提供的內(nèi)容做出真實反應(yīng),只有充分而準(zhǔn)確地展示學(xué)習(xí)行為信息才能獲得系統(tǒng)的適應(yīng)性反饋。從某種程度上說,學(xué)習(xí)者向系統(tǒng)“輸入”個人學(xué)習(xí)特征信息時也在制衡著“機”的自主度,使他們不至于一直被系統(tǒng)牽制而產(chǎn)生倦怠。
2.學(xué)習(xí)者作為協(xié)作者。人機協(xié)同學(xué)習(xí)倡導(dǎo)人的價值實現(xiàn),學(xué)習(xí)者應(yīng)善于發(fā)揮自己與機器的各自優(yōu)勢,借助技術(shù)實現(xiàn)自我發(fā)展。為了避免智能系統(tǒng)對學(xué)習(xí)過程的過度控制,人機交互協(xié)商的機制意在提升學(xué)習(xí)者的自我調(diào)節(jié)能力,實現(xiàn)對自我學(xué)習(xí)的決策與控制。人工智能支持的互動協(xié)商適合于有社會情感需求以及喜歡同伴合作學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者。人工智能支持的協(xié)作學(xué)習(xí)模式可以從兩方面支持學(xué)習(xí)者扮演好協(xié)作者角色:一是智能系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)者的協(xié)作伙伴。它通過自然語言處理、語義分析等技術(shù)實現(xiàn)人機對話協(xié)作。比如,周等(Chou et al.,2015)提出基于協(xié)商的自適應(yīng)學(xué)習(xí)序列調(diào)節(jié)學(xué)習(xí),即學(xué)習(xí)者的自我評估與系統(tǒng)評估出現(xiàn)沖突時兩者會互動協(xié)商,達(dá)成一致的學(xué)習(xí)選擇。學(xué)堂在線智能學(xué)習(xí)助手“小木”是典型的教學(xué)答疑助手(清華控股,2019),它能主動與學(xué)習(xí)者進(jìn)行窗口交互,還可以為學(xué)習(xí)者制定學(xué)習(xí)計劃,給予階段性的學(xué)習(xí)提示與反饋,對進(jìn)度落后的學(xué)習(xí)者給予善意提醒。二是智能系統(tǒng)作為協(xié)作中介促進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的聯(lián)結(jié)。針對目前自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)聚焦于學(xué)習(xí)內(nèi)容推薦與路徑規(guī)劃、對社會性兼顧不足問題,郝祥軍等(2021)構(gòu)建了基于人機協(xié)商的自適應(yīng)學(xué)伴推薦系統(tǒng),以學(xué)習(xí)者向系統(tǒng)請求匹配協(xié)作學(xué)習(xí)伙伴的方式,促進(jìn)人機共同調(diào)節(jié)學(xué)習(xí),支持學(xué)習(xí)者通過系統(tǒng)組建學(xué)習(xí)共同體,實現(xiàn)學(xué)習(xí)者之間的協(xié)作互助。由此可見,在人工智能支持的互動協(xié)商中,學(xué)習(xí)者不僅是另一端的同伴協(xié)作者,也是智能系統(tǒng)的協(xié)作者。
3.學(xué)習(xí)者作為建構(gòu)者。以學(xué)習(xí)者為主導(dǎo)的人機協(xié)同學(xué)習(xí)模式凸顯發(fā)展人本人工智能的重要性,它通過增強人類智能實現(xiàn)學(xué)習(xí)者對自我學(xué)習(xí)范式的創(chuàng)新探索。這是因為只有學(xué)習(xí)者知道自己的問題和需求是什么,系統(tǒng)過多控制學(xué)習(xí)決策會降低學(xué)習(xí)動機。人工智能賦能的探究學(xué)習(xí)模式適合學(xué)習(xí)能力強、尋求學(xué)習(xí)控制感的學(xué)習(xí)者(如成人學(xué)習(xí)者),這些學(xué)習(xí)者可擁有充分的自主度,靈活運用智能化學(xué)習(xí)服務(wù),根據(jù)系統(tǒng)提供的反饋自主規(guī)劃學(xué)習(xí)過程、自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)策略,同時結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果做好自組織學(xué)習(xí)設(shè)計。例如,姜強等(2019)設(shè)計的自適應(yīng)混合慕課模式,依據(jù)對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析和可視化呈現(xiàn),幫助學(xué)習(xí)者準(zhǔn)確認(rèn)識學(xué)習(xí)結(jié)果,明確當(dāng)前應(yīng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容并反思下一步學(xué)習(xí)計劃。在人工智能賦能下,學(xué)習(xí)者將一改只能作為知識接受者的被動狀態(tài),轉(zhuǎn)向自我建構(gòu)的主動狀態(tài),以自我導(dǎo)向、自組織設(shè)計、自主調(diào)控的方式開展探究性學(xué)習(xí),獲得學(xué)習(xí)活動的決定權(quán),并通過智能學(xué)習(xí)分析發(fā)現(xiàn)自身學(xué)習(xí)問題或?qū)W習(xí)特征,調(diào)整學(xué)習(xí)節(jié)奏與進(jìn)度。總體而言,智能時代的人機協(xié)同學(xué)習(xí)已具備自我設(shè)計、自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)、自我評價的特征(陳凱泉等,2022)。在人工智能賦能的協(xié)同創(chuàng)新中,人機協(xié)同學(xué)習(xí)將走向?qū)W習(xí)者自我建構(gòu)的學(xué)習(xí)形態(tài),推動人類學(xué)習(xí)走向新的階段。
人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展為教育變革帶來了機遇,使得人機協(xié)同學(xué)習(xí)初具實踐形態(tài),但教育實踐的復(fù)雜性與育人價值的獨特性要求我們以審慎的態(tài)度看待技術(shù)的教育應(yīng)用,避免誤入歧途。
人機協(xié)同學(xué)習(xí)提倡以人的價值為根本導(dǎo)向并借助技術(shù)智能實現(xiàn)人的自我發(fā)展。顯然,將學(xué)習(xí)的選擇權(quán)完全讓渡給技術(shù)是不可取的(Baker, 2016),因為一旦將學(xué)習(xí)診斷與學(xué)習(xí)決策交給機器負(fù)責(zé),學(xué)習(xí)者就只能認(rèn)同并跟隨機器被動學(xué)習(xí),被困于算法控制下的牢籠。誠然,人機協(xié)同學(xué)習(xí)需要關(guān)注并賦予學(xué)習(xí)者自主度,但并非學(xué)習(xí)者的自主度越高,效果就越好。如果學(xué)習(xí)者的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力弱,他們反而會因過多選擇而無所適從。因此,人機協(xié)同學(xué)習(xí)需要協(xié)調(diào)學(xué)習(xí)者與技術(shù)的自主度。學(xué)習(xí)者尤其要適應(yīng)智能技術(shù)帶來的便利,提升數(shù)字素養(yǎng)與自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力,根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行權(quán)衡,選擇合適的實踐模式開展主動學(xué)習(xí)、有效學(xué)習(xí),達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。
此外,機器智能越來越趨近人類智能,某些方面甚至超越人類智能。人工智能擁有的計算和認(rèn)知智能可以實現(xiàn)機器學(xué)習(xí)和知識圖譜的構(gòu)建,為學(xué)習(xí)者推薦個性化學(xué)習(xí)資源和規(guī)劃適配性學(xué)習(xí)路徑;人工智能擁有的感知和社會智能可以識別學(xué)習(xí)者的生物和心理特征,刻畫學(xué)習(xí)者立體畫像,與學(xué)習(xí)者進(jìn)行過程性的情感互動,促進(jìn)對學(xué)習(xí)者進(jìn)行多維度動態(tài)評價。但是,機器智能的更新升級同樣需要“學(xué)習(xí)”,需要源源不斷的數(shù)據(jù)“營養(yǎng)”供給,訓(xùn)練算法模型。人機共學(xué)就是學(xué)習(xí)者和機器之間的互動交流、相互學(xué)習(xí)。機器通過“學(xué)習(xí)”獲得更加強大的社會智能,與學(xué)習(xí)者進(jìn)行更深層和更接近高階思維的交流(范建麗等,2022)。因此,機器和人類在協(xié)同關(guān)系中分別承擔(dān)著不同的角色,未來的人機協(xié)同學(xué)習(xí)實踐還需要探討和回答“人應(yīng)該做什么?技術(shù)機器應(yīng)該做什么?以及人機如何協(xié)同?”三個關(guān)鍵問題(陳凱泉等,2022)。只有明確了兩者的角色分工,人機才能實現(xiàn)最佳的搭檔效果,達(dá)到自主度的平衡,最終促進(jìn)人的發(fā)展。
智能技術(shù)為未來教育帶來了無限可能,但其中也充斥著技術(shù)異化教育的現(xiàn)象。人工智能進(jìn)入教育領(lǐng)域是因為人工智能在記憶、識別、推理等方面表現(xiàn)出強大的學(xué)習(xí)能力而使人類形成技術(shù)依賴心理。面對智能時代,人類在技術(shù)面前喪失自信心的態(tài)勢,學(xué)習(xí)者必須從“人本價值”出發(fā),恢復(fù)在技術(shù)和機器面前的自我價值感,利用技術(shù)按需學(xué)習(xí)。人類亟需警惕用技術(shù)的邏輯替代人的生命成長邏輯,因為技術(shù)的邏輯在于追求事物的成功與高效,即“成事”與“成物”,但教育的邏輯在于人的生命成長與全面發(fā)展,即“成人”(李政濤,2020)。
未來的人機協(xié)同學(xué)習(xí)應(yīng)該也必然需要善于借助技術(shù)的優(yōu)勢探尋人本教育價值的回歸,即運用人機協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧機制,聯(lián)結(jié)人(“親而知”“覺而知”“構(gòu)而知”“審而知”)與機器(“感而知”“描而知”“掘而知”“學(xué)而知”)的雙向理解力,實現(xiàn)數(shù)據(jù)向智慧躍升(彭紅超等,2018):一是在人機協(xié)同學(xué)習(xí)活動中利用智能系統(tǒng)促進(jìn)學(xué)習(xí)者對知識的體驗、察覺、建構(gòu)和理解,促使學(xué)習(xí)者在人機協(xié)同過程中轉(zhuǎn)識成智。例如,智能系統(tǒng)可以借助虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建虛實融合的學(xué)習(xí)情境,帶動學(xué)習(xí)者開展場景式學(xué)習(xí),加深對事物的感知和理解,以及培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的社會情感能力;二是利用智能系統(tǒng)開展學(xué)習(xí)情境的感知計算,即通過全面采集學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù),刻畫學(xué)習(xí)者的數(shù)字成長軌跡,從而挖掘?qū)W習(xí)者的個性化認(rèn)知規(guī)律和行為變化特征,探索圍繞學(xué)習(xí)過程的增值評價、綜合評價等教育評價方式。
人機協(xié)同學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)安全與技術(shù)本身的局限性值得關(guān)注。數(shù)據(jù)安全主要涉及教育數(shù)據(jù)的使用與管理,數(shù)據(jù)管理是人機協(xié)同教育發(fā)展的核心能力,能否安全高效地收集、篩選和管理數(shù)據(jù)在很大程度上決定了人機協(xié)同教育的最終效果(王曉瑩,2021)。技術(shù)的局限性可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)隱私和算法偏見等問題,使學(xué)習(xí)者被迫遭遇信息泄露、偏見歧視。因此,我們應(yīng)該重視數(shù)據(jù)安全,明確數(shù)據(jù)收集、使用和傳播規(guī)范,出臺教育價值引領(lǐng)下的數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);盡量避免潛在的設(shè)計偏見、數(shù)據(jù)偏見和算法偏見,不斷優(yōu)化迭代算法,增強算法的可解釋性,打破“算法黑箱”的藩籬。同時,我們還要防止學(xué)習(xí)者與技術(shù)之間的關(guān)系“異化”,致力于實現(xiàn)真正的“協(xié)同”。學(xué)習(xí)者對智能技術(shù)的正確倫理認(rèn)知是影響學(xué)習(xí)效果的決定因素。盡管智能技術(shù)在學(xué)校、家庭和社區(qū)教育中的應(yīng)用日益普及,但學(xué)校、家庭等對學(xué)生的教育人工智能倫理問題關(guān)注度并不高。最新頒布的《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》明確要求從低學(xué)段就應(yīng)開始培養(yǎng)學(xué)生的信息安全意識和增加數(shù)字設(shè)備體驗,高學(xué)段應(yīng)注重感知與理解數(shù)據(jù)編碼和算法,以及互聯(lián)網(wǎng)、人工智能的正確應(yīng)用與創(chuàng)新,加強新時代青少年的數(shù)字素養(yǎng)與科學(xué)素質(zhì)。作為教育實踐引導(dǎo)者的教師應(yīng)該率先樹立教育人工智能技術(shù)的應(yīng)用理念與原則,知曉倫理與安全規(guī)范,并有意識地引導(dǎo)學(xué)生正確看待自身與技術(shù)之間的協(xié)同關(guān)系,鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性,樹立人機協(xié)同學(xué)習(xí)過程中的風(fēng)險意識,提高技術(shù)辨別與判斷能力,合法合理使用智能技術(shù)。
人工智能對人類的影響越來越大,智能機器和人類之間的區(qū)別逐漸在縮小,人機協(xié)同的默契度在不斷提升。我們一方面為智能時代的技術(shù)福祉感到欣喜,可以利用技術(shù)追求更加卓越的未來,但另一方面也充滿擔(dān)憂,擔(dān)心教育逐漸陷入技術(shù)加速邏輯,盡顯倫理、安全風(fēng)險。面對人機協(xié)同的發(fā)展趨勢,人類如何構(gòu)建人機關(guān)系法則,實現(xiàn)人機互惠共生?如何保持自我意識和主體性?這或許是未來很長一段時期人們需思考和解決的問題。