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        論人工智能時代學習方式及其學習資源特征

        2020-04-20 11:13:43余亮魏華燕弓瀟然
        電化教育研究 2020年4期
        關(guān)鍵詞:學習資源學習環(huán)境學習方式

        余亮 魏華燕 弓瀟然

        [摘? ?要] 人工智能技術(shù)將對教育系統(tǒng)產(chǎn)生廣泛而深遠的影響,并推進教學系統(tǒng)的整體性變革。分析人工智能技術(shù)對教育的影響,進而明晰人工智能時代教學系統(tǒng)要素以及學習方式與學習資源的關(guān)系。從學習者這一核心要素出發(fā),根據(jù)學習組織構(gòu)成將學習方式分為自主—定制學習、社群—互動學習、人機—協(xié)同學習以及多人機—多元學習等四種方式。由此,進一步論述支持這四種學習方式的學習資源特征,包括支持自主—定制學習的精準性學習資源、支持社群—互動學習的交互性學習資源、支持人機—協(xié)同學習的生成性學習資源以及支持多人機—多元學習的聯(lián)結(jié)性學習資源。

        [關(guān)鍵詞] 人工智能; 學習方式; 學習資源; 學習者; 學習環(huán)境

        [中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

        [作者簡介] 余亮(1979—),男,湖北黃陂人。副教授,博士,主要從事數(shù)字教育資源、學習科學與技術(shù)方向的研究。E-mail:yuliang@swu.edu.cn。

        一、引? ?言

        隨著人工智能時代的到來,人工智能技術(shù)已經(jīng)進入社會生活的各個領(lǐng)域,并引起各領(lǐng)域的深層次變化。對教育領(lǐng)域而言,人工智能技術(shù)所帶來的沖擊和影響很可能是前所未有的[1]。社會普遍期待人工智能技術(shù)能為優(yōu)化學習環(huán)境、變革教學模式、改進教育服務(wù)供給、革新教學評估方法以及提高教育質(zhì)量帶來新的機遇,切實地推進教育系統(tǒng)性變革?!秶鴦?wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》明確指出,“未來要利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學方法改革,構(gòu)建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系”。人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,在諸多方面取得了明顯進展,如學習者情緒識別[2]、自適應(yīng)學習服務(wù)[3]、教育機器人[4]、智能環(huán)境[5]等。然而,目前的人工智能教育應(yīng)用只是淺層次的、以認知為導向的人工智能教育應(yīng)用[6]。人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的潛力尚未發(fā)揮,對于教育系統(tǒng)的深層次變革推進還有廣闊的空間。教育是一個復(fù)雜的系統(tǒng),教育改革要取得實質(zhì)性突破,不能局限于對原有系統(tǒng)的小修小補,而要從整體上進行轉(zhuǎn)型變革[7]。由此,人工智能技術(shù)推進教育系統(tǒng)變革,需要從整體上分析人工智能對教學系統(tǒng)要素的影響,進而厘清教學系統(tǒng)諸要素的關(guān)系,由此分析學習方式的新形態(tài)及相應(yīng)的學習資源特性,為人工智能技術(shù)推進教育教學改革實踐提供參考。

        二、人工智能技術(shù)對教育的影響

        人工智能技術(shù)對教育將產(chǎn)生深遠影響,并推動教育系統(tǒng)的整體性變革。為深入研究這一影響,需分析人工智能時代教學系統(tǒng)要素,進而論述學習方式與學習資源的關(guān)系。

        (一)人工智能時代的教學系統(tǒng)要素分析

        教學系統(tǒng)是師生共同參與,旨在實現(xiàn)教學目標的活動體系[8]。教師、學習者、教學媒體、教學資源是組成教學系統(tǒng)的四個核心要素。這四個要素不是孤立地、簡單地組合在一起,而是相互聯(lián)系、相互作用的有機整體[9]。人工智能技術(shù)將對教育系統(tǒng)產(chǎn)生深遠影響,并引起教師的教學方式、學習者的學習方式、學習資源形態(tài)和教學媒體形式的深層次變化。在人工智能時代,教師的角色將發(fā)生轉(zhuǎn)變,教師知識性的教學角色將被人工智能所取代,教師育人角色將會充分彰顯,更加注重培養(yǎng)學習者智慧、幫助學習者成才、啟迪學習者心智[10]。學習組織單位構(gòu)成由個體學習者到群體學習者、由人類學習者到智能機器人,不同學習組織單位衍生出多樣化的學習方式。人工智能技術(shù)與教育教學過程的無縫融合,催生出形態(tài)多樣的學習資源,使其更具個性化和精準性的特征。人工智能技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合推動教學媒體向?qū)W習環(huán)境轉(zhuǎn)變,學習環(huán)境由物理實體環(huán)境向虛擬空間延伸。人工智能時代的教學系統(tǒng)要素如圖1所示。

        1. 教師+人工智能

        人工智能時代,教師的角色將發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變,教師知識性的教學角色將會被人工智能所取代,教師的育人角色將越來越重要,趨向教師與人工智能協(xié)作教學。教師不再是課堂的唯一主講人,人工智能將充當助教,結(jié)合龐大的數(shù)字資源庫為學習者提供個性化學習支持與服務(wù),同時完整記錄、分析學習者的資源使用情況以及學習過程中產(chǎn)生的生成性資源,通過精準化的數(shù)據(jù)分析為教師提供反饋信息,幫助教師快速了解學情。人工智能將提供作業(yè)設(shè)置與批改、學習者素質(zhì)測評與心理疏導、智能化導師等服務(wù),輔助實現(xiàn)學習者個性化管理、精準化學習服務(wù)與指導、科學化成長記錄與健康檢測等多項目標[10]。此外,還支持教師收集學習者學習過程中的動態(tài)生成性教學資源,高效開展備課、授課、答疑等相關(guān)活動,創(chuàng)生個性化課堂教學。

        2. 學習者+人工智能

        在人工智能技術(shù)支持下,智能機器人既可作為學習者的助手,也能作為獨立的學習者,參與合作學習活動。作為學習助手,可以動態(tài)感知學習者學習需求,幫助制定學習計劃,搜集學習資料,管理學習進程,引導完成課后作業(yè);此外,學習助手還可以結(jié)合學習者興趣和特長,幫助學習者設(shè)計個人發(fā)展規(guī)劃,遴選課外活動,適時提醒學習者參與各類活動,并動態(tài)生成各類活動記錄,有助于學習者進行課后反思。作為獨立學習者,可與人類學習者組合成學習小組,建構(gòu)人機結(jié)合的學習共同體,充分發(fā)揮人類在社交、創(chuàng)意和審美等方面的特長,發(fā)揮人工智能在處理瑣碎、枯燥、重復(fù)的工作任務(wù)以及邏輯演算等方面的優(yōu)勢,協(xié)力完成學習任務(wù),達成學習目標。在此過程中,一方面培養(yǎng)學習者問題解決、創(chuàng)新以及人際交流等能力,另一方面培養(yǎng)學習者與人工智能“交流”和“溝通”的信息素養(yǎng)。

        3. 學習資源+人工智能

        人工智能技術(shù)推動學習資源多元集成和個性化推送。人工智能技術(shù)可以集成泛在分布的海量學習資源,匯聚不同類型的優(yōu)質(zhì)學習資源,使之按照科學、有序的方式分門別類,建構(gòu)開放、可擴展的資源庫。相較于傳統(tǒng)“千人一面”的學習資源庫,人工智能技術(shù)構(gòu)建的資源庫資源推送更加貼近學習者的需求,實現(xiàn)“千人千面”。在人工智能技術(shù)支持下,可以充分尊重學習者差異,支持學習者依據(jù)自身實際情況定制學習的科目、課程或知識點,滿足其個性化需求。借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的表情特征分析有利于把握學習者的實時狀況,并快速做出決策,從而為學習者提供合適的學習資料以及指導幫助,服務(wù)于學習者的動態(tài)學習需求。

        4. 學習環(huán)境+人工智能

        人工智能技術(shù)對學習環(huán)境的影響將是全方位的,無論是傳統(tǒng)教室還是在線學習平臺。人工智能技術(shù)將全面升級傳統(tǒng)的教室環(huán)境,通過收集溫度、光線、聲音等參數(shù)創(chuàng)建一個包含虛擬視覺、聽覺、觸覺在內(nèi)的全面感知學習場所。針對在線學習平臺,人工智能技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)、5G技術(shù)等相結(jié)合,可以為學習者建構(gòu)一個具有智能性和交互性的虛擬教室——接近真實教室的學習環(huán)境,從而克服時空局限,并增強遠程學習者的沉浸感和體驗感。另外,人工智能技術(shù)賦能在線學習平臺,使其能夠動態(tài)識別學習者的認知能力、學習風格和學習狀態(tài),實現(xiàn)學習資源和學習路徑的個性化推薦,從而建構(gòu)基于大數(shù)據(jù)的智能化學習空間。

        (二)人工智能時代的學習方式與學習資源關(guān)系

        人工智能技術(shù)對教學系統(tǒng)的影響是系統(tǒng)性的,在分析人工智能技術(shù)對教學系統(tǒng)要素影響的基礎(chǔ)上,還需進一步認識人工智能時代下學習方式、學習資源以及二者的關(guān)系。

        1. 學習方式

        學習方式是由學習主體、學習客體以及學習中介三大要素共同組成的完整學習系統(tǒng),學習主體作用于學習客體,即是從學習的發(fā)動到運行再到轉(zhuǎn)換的機制和過程[11]。學習主體即學習者。一般認為,學習者或以個體形式進行自主學習,或以群體形式開展協(xié)作學習,相應(yīng)構(gòu)成了“單人”“多人”的學習主體。隨著人工智能時代的到來,智能機器人不僅作為學習伙伴為學習者提供各種學習支持,還深度參與學習者的學習過程,與學習者進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換,捕捉學習者的學習行為、思維習慣,對學習行為數(shù)據(jù)進行多維度分析,為每個學習者畫像, 將潛藏在學習者內(nèi)部的個性特征、學習需求和認知特點實體化。作為輔助學習者的智能機器人已經(jīng)破除了技術(shù)支持的單一身份,被同化為學習者的一部分,在信息篩選、資源推送等方面體現(xiàn)出人類的部分意志。因此,學習者與智能機器人的融合擴展了學習主體的范疇,人工智能時代的學習主體可以是一個“人+機”融合體,或者是多個“人+機”構(gòu)成的復(fù)雜共同體。學習客體是學習活動指向的對象,它是自在的、客觀的,如知識、技能和能力[11],具有高度抽象性與相對穩(wěn)定性。例如:知識是經(jīng)驗經(jīng)過語言賦予了意義概念的產(chǎn)物,其形成包括經(jīng)驗的主體、經(jīng)驗的概念化的語脈和社會過程,是高度抽象和概括的結(jié)果[12]。學習中介是連接學習主體與學習客體的中介系統(tǒng),是使學習方式內(nèi)部要素相互關(guān)聯(lián)的橋梁,主要指學習者學習活動所依賴的工具、技術(shù)、手段等[11],如計算機、平板電腦以及智能手機等為代表的硬件設(shè)備。

        2. 學習資源

        學習資源是支持學習的資源,包括支持系統(tǒng)、教學材料、學習環(huán)境等[13]。廣義而言,學習資源包括能夠幫助學習者有效學習的任何因素。人工智能時代,學習資源不僅僅是學習內(nèi)容的載體,如教材、電子書、試題庫、學科工具等,也包含學習者在使用學習資源過程中的支持服務(wù),如資源檢索、下載、訂閱、上傳等功能,支持其完成資源查找、整理和應(yīng)用的活動過程[14],更包含學習者使用資源的過程及產(chǎn)生的學習制品,如學習筆記、完成的練習以及討論文本等,即“載體+服務(wù)+過程”。人工智能技術(shù)全面、深度地挖掘?qū)W習者需求,為其提供個性化的學習資料和精準化的學習資源應(yīng)用服務(wù),實現(xiàn)學習全過程跟蹤引導,并支持生成個性化學習資源。

        3. 學習方式與學習資源的關(guān)系

        學習方式與學習資源的關(guān)系通過學習活動的動態(tài)過程來體現(xiàn),如圖2所示,學習主體對學習客體的認知過程也需要通過學習活動來實現(xiàn)。學習活動是以工具、素材和他人為中介同客觀世界對話的活動[12]。學習方式中的學習主體和學習客體共同決定了學習活動的目標和內(nèi)容,學習中介決定了學習活動的形式。學習中介和學習資源支持學習主體與學習客體建立連接的學習活動。學習中介對學習活動給予工具和技術(shù)條件的支持,學習活動的目標決定了學習資源的內(nèi)容,學習中介確定了學習資源的形態(tài)。學習資源為學習活動實施提供相應(yīng)的材料、軟件及支持服務(wù),而這些材料軟件以及支持服務(wù)必須依托一定的技術(shù)環(huán)境,即學習中介。因此,學習方式?jīng)Q定了學習活動的目標、內(nèi)容和形式,學習活動和學習中介又決定了學習資源的形態(tài)和內(nèi)容。

        圖2? ?學習方式與學習資源的關(guān)系

        學習方式中的學習中介不同于學習資源,它是學習主體和學習客體的中介,主要是媒體技術(shù)手段,與特定學習內(nèi)容和學習資源無關(guān)。學習資源是圍繞學習目標和學習內(nèi)容的學習載體、服務(wù)和過程的集合。學習方式通過學習活動限制學習資源的形態(tài)。在學習主體借助學習活動達成學習目標的過程中,一旦學習活動的技術(shù)與工具等硬件環(huán)境確定,則支持學習活動運行的資源形態(tài)和結(jié)構(gòu)都會受到相應(yīng)的限制。

        三、人工智能時代的學習方式

        人工智能技術(shù)與教育的深度融合,將打造全新的智能化學習空間與教育環(huán)境,提供精準、適時、個性化的資源與服務(wù),創(chuàng)生新型學習方式和教育模式,從而構(gòu)建新型的智能化教育生態(tài)系統(tǒng)。其中,智能機器人能模仿人類思考學習,其強大的數(shù)據(jù)加工能力甚至遠超人類。因此,學習組織可以由人類學習者擴展為學習者和智能機器人的復(fù)合體。從學習組織的構(gòu)成來看,可以有以下四種形式:學習者、學習者與學習者、學習者與智能機器人以及多個學習者與智能機器人的復(fù)合體。與此相應(yīng),也有四種學習方式:自主—定制學習、社群—互動學習、人機—協(xié)同學習以及多人機—多元學習,如圖3所示。

        (一)自主—定制學習

        隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用,各級各類教育機構(gòu)開發(fā)了海量的教育資源,方便學習者開展隨時、隨地和隨需的自主學習。人工智能技術(shù)更為學習者在自主學習過程中提供了適應(yīng)性支持,實現(xiàn)滿足學習者需求的個性化定制,由此即產(chǎn)生自主—定制學習。自主—定制學習是一種自由度較高的學習方式,主要包含兩大關(guān)鍵要素:其一是自主,自主強調(diào)學習者的主體性。學習者在學習活動之前能夠自行確定學習目標,制定學習計劃,做好學習準備;學習活動過程中能夠?qū)W習進展自我監(jiān)控和調(diào)節(jié);學習活動后對學習結(jié)果進行自我總結(jié)和反思[15]。自主具有能動性、有效性和相對獨立性的特征[16],即學習者積極主動地從事和管理自己的學習活動,并能采取各種調(diào)控措施使自己的學習達到最優(yōu)化的過程。同時,在學習過程中盡可能擺脫對教師或他人的依賴,自行對學習的各個方面作出選擇和控制,獨立開展學習活動。其二是定制,定制是基于“以學習者為中心”的理念,通過人工智能技術(shù),分析學習者的學習行為, 明確學習者的學習方式, 學習內(nèi)容和學習進程會根據(jù)學習者的進度進行適時調(diào)整, 自動為學習者定制個性化的學習資源。定制強調(diào)外在環(huán)境給學習者提供的個性化支持,充分尊重學習者的個體差異,在其學習過程中提供適時、適宜、適當?shù)膶W習引導和學習資源,達成表現(xiàn)性的學習目標。

        (二)社群—互動學習

        互聯(lián)網(wǎng)架起世界各國交流和溝通的橋梁,推進了全球化發(fā)展,使得全球各地學習者能夠以同步或異步、面對面或遠程的方式協(xié)同學習。學習者圍繞課程主題、學習興趣以及討論話題組成形式多樣的學習社群,人工智能技術(shù)為社群互動創(chuàng)設(shè)學習空間,提供支持服務(wù)和適時指導干預(yù),促成有效互動,由此即產(chǎn)生社群—互動學習。社群—互動學習是學習者借助人工智能技術(shù)組建學習社群,從而實現(xiàn)學習者之間的高效互動,共同完成學習任務(wù)的學習方式,主要包含兩大關(guān)鍵要素:其一是社群,社群具備穩(wěn)定的群體結(jié)構(gòu)和較為一致的群體意識,社群表現(xiàn)為學習者的組成異構(gòu)性和意識統(tǒng)一性[17]。學習社群由不同年齡、學歷、文化背景的學習者組成,學習者在知識基礎(chǔ)、認知能力、學習動機及學習風格方面存在較大差異,構(gòu)成學習共同體的學習者特征具有異構(gòu)性。社群的建立由人工智能技術(shù)環(huán)境根據(jù)學習者興趣自動推薦和學習者自主選擇相結(jié)合而實現(xiàn)。其二是互動,互動表現(xiàn)為學習過程的交互性。互動基于建構(gòu)主義的學習觀,強調(diào)學習者在情境中的會話與協(xié)作[18]。人工智能技術(shù)為學習者提供多元化、深度參與的協(xié)作互動環(huán)境,包括隨時訪問的互動學習空間、即時支持的交互工具資源、智能感知的人際互動網(wǎng)絡(luò)。此外,通過人工智能技術(shù)構(gòu)建的線上線下環(huán)境,打破傳統(tǒng)教學中的“集體空間”,為多人同步和異步互動提供了支撐條件,基于云存儲的協(xié)同工具便于學習進程中的即時交互,為分工合作、溝通交流提供支持,通過智能推送個性化的社群資源,切合學習者的即時需求,同時,智能感知技術(shù)探測社會性互動中的認知及情感分歧,適時給予引導,從而營造良好的社群學習氛圍。

        (三)人機—協(xié)同學習

        隨著新興智能技術(shù)的飛速發(fā)展,智能機器人被廣泛應(yīng)用到社會生活的各個方面,教育領(lǐng)域也不例外。智能機器人在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,形成了人與智能機器人協(xié)同的學習共同體,學習者在智能機器人的輔助下完成學習任務(wù),達成學習目標,由此即產(chǎn)生人機—協(xié)同學習。人機—協(xié)同學習是智能機器人輔助學習者開展協(xié)同學習的方式,學習者是學習主體,智能機器人是處于從屬地位的學習輔助。人機—協(xié)同學習主要包含兩大關(guān)鍵要素:其一是人機,學習者是學習過程的主體,具備學習主動性,能夠分析不同情境和問題的特征,制定計劃,調(diào)節(jié)學習進程,進行總結(jié)和反思,智能機器人是學習輔助,從屬于學習者,呈現(xiàn)出人的認知、情感和意動成分,旨在為學習者完成任務(wù)提供支持,也能夠輔助學習者決策。其二是協(xié)同,協(xié)同即是學習者與智能機器人之間進行合作,共同完成學習任務(wù)。智能機器人以學習助手和學習伙伴的角色參與學習活動的各個環(huán)節(jié),輔助學習者分析問題情境、獲取信息資源、反思評價學習等。同時,智能機器人通過與學習者互動,采集學習者數(shù)據(jù),深化與學習者之間的關(guān)聯(lián),不斷改進協(xié)同工作的智能性和精準性。此外,協(xié)同還能夠幫助學習者進行“隨機通達學習”,即對非良構(gòu)知識的學習,學習者通過解決不同情境中的問題,進而培養(yǎng)自主學習能力、高階思維能力和合作交流能力[19]。

        (四)多人機—多元學習

        在人工智能時代,知識生成速度快、形態(tài)多樣、分布廣泛。以學習者和智能機器人構(gòu)成的人機學習共同體為基本單元,多個人機共同體通過移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)、互通信息、分享知識,形成相互連接的多元化學習網(wǎng)絡(luò),由此產(chǎn)生了多人機—多元學習方式。多人機—多元學習是多元聯(lián)通的學習方式,包含兩大關(guān)鍵要素:其一是多人機,多人機是指在人工智能時代人機協(xié)同常態(tài)化,學習者與智能機器人組合而成的“人機”共同體將成為學習和社會交互的基本單元?;诼?lián)通主義學習理念,學習是一個連續(xù)的知識網(wǎng)絡(luò)形成的過程,強調(diào)特定的節(jié)點與信息資源建立聯(lián)結(jié)[20]。學習過程注重某一人機共同體與其他人機共同體建立聯(lián)結(jié),由此形成了多人機組成的分布式聯(lián)通學習網(wǎng)絡(luò)和資源網(wǎng)絡(luò)。其二是多元,多元是指學習路徑的多元化。多個人機學習共同體在人工智能技術(shù)的支持下,可以實現(xiàn)智能機器人之間互通互學,利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)幫助學習者建立與其他學習者、學習內(nèi)容、學習環(huán)境之間的聯(lián)結(jié),從而獲取多元化的學習路徑以及相應(yīng)的學習資源和學習支持,體現(xiàn)了學習的開放性和多元性。

        四、人工智能時代的學習資源特征

        學習資源不僅包括各種形態(tài)的知識載體,還包括學習者在資源使用過程中所需的支持服務(wù),更包含學習者使用資源的過程及產(chǎn)生的學習制品,如學習筆記、完成的練習以及討論文本等,即“載體+服務(wù)+過程”。由此,與自主—定制學習、社群—互動學習、人機—協(xié)同學習、多人機—多元學習四種學習方式相對應(yīng)的學習資源將呈現(xiàn)出以下特征:

        (一)支持自主—定制學習的精準性學習資源

        自主—定制學習是人工智能技術(shù)支持下自主學習的新型形態(tài),學習者借助智能環(huán)境自定步調(diào)、自我管理、自我監(jiān)控學習過程,并得到智能系統(tǒng)為其定制的精準化學習支持,包括學習評價、學習路徑引導、學習資源服務(wù)等,以完成學習任務(wù),實現(xiàn)表現(xiàn)性學習目標。支持自主—定制學習的學習資源特征在于精準性,主要表現(xiàn)為三個方面:第一,精準的學習內(nèi)容。從學習者個體差異出發(fā),根據(jù)其個體屬性、學習風格、學習能力以及學習過程中的動態(tài)需求推送精準的學習內(nèi)容資源。第二,精準的學習路徑導航、學習輔助服務(wù)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下,通過學習者畫像技術(shù),了解學習者的學習方式、認知水平、學習任務(wù)完成度,為其規(guī)劃精準的學習路徑[21]。此外,學習者在學習過程中,可能會遇到與知識點相關(guān)的問題以及技術(shù)操作問題,需要為其提供適時的學習策略指導、疑難解答以及技術(shù)指導等學習輔助服務(wù)[22]。第三,精準的評價反饋。自主—定制學習全過程有賴于學習者的自我管理,而來自于人工智能環(huán)境對其的評價反饋,對于激勵學習者動機和維持學習者興趣具有重要作用。依托大數(shù)據(jù)技術(shù),可以記錄和分析學習者學習活動全過程,一方面,可以對學習者當前學習狀態(tài)給予即時評價,使得學習者了解學習現(xiàn)狀;另一方面,某一學習階段結(jié)束后,可以給學習者提供精準的個性化學習評價報告,方便學習者自我反思,改進學習效果。

        (二)支持社群—互動學習的交互性學習資源

        社群—互動學習是學習者依托智能學習環(huán)境組建社群、協(xié)作交互的學習過程,并得到即時的交互支持和指導,從而實現(xiàn)社群學習者之間的高效交互,共同完成學習任務(wù),達成學習目標的學習方式。支持社群—互動學習的學習資源特征在于交互性,主要表現(xiàn)為三個方面:第一,交互式的學習環(huán)境。為滿足社群協(xié)同深度互動的需求,人工智能技術(shù)為學習者提供多元化、深度參與的交互學習環(huán)境,如智慧課堂、云課堂、協(xié)作工具、虛擬(增強)現(xiàn)實環(huán)境等,其為師生交互、生生交互提供了廣闊的交互空間[23]。第二,交互性的學習支持服務(wù)。在線學習社群是通過人工智能技術(shù)進行學習者興趣分類推薦和學習者自主選擇相結(jié)合而組建,社群成員興趣度較為集中,社群結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性和開放性[24]。社群互動學習高效、深入且交互性強。這些都有賴于人工智能技術(shù)提供交互性的支持服務(wù),包括學習社群狀態(tài)監(jiān)測與引導、學習進程管理、社交網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)和分析等,其交互性體現(xiàn)在人工智能技術(shù)環(huán)境與學習社群的信息流動和反饋上,人工智能技術(shù)環(huán)境探測學習社群的實時狀況并給予相應(yīng)支持,而學習社群則根據(jù)人工智能技術(shù)環(huán)境的支持而調(diào)整學習活動進程。第三,交互產(chǎn)生的生成性學習資源。社群學習過程中知識由隱性的個體知識向顯性集體知識過渡[25]。當社群成員提出有分歧的觀點和問題,通過討論、交流甚至辯論等方式,促進了個體內(nèi)部知識的建構(gòu),同時轉(zhuǎn)變成群體知識,且以人工制品的方式存儲起來,并在群體學習網(wǎng)絡(luò)之中不斷流動、共享[26]。這些人工制品即是交互產(chǎn)生的生成性資源。

        (三)支持人機—協(xié)同學習的生成性學習資源

        人機—協(xié)同學習是學習者和智能機器人協(xié)同完成任務(wù)的新型學習形態(tài),學習者作為學習主體,在智能機器人的輔助下分析問題情境、制訂學習方案、獲取信息資源、參與交流互動、達成學習目標。支持人機—協(xié)同學習方式的學習資源表現(xiàn)為生成性,主要包含以下三方面:第一,生成性學習內(nèi)容。智能機器人作為人格化的學習伙伴和助手,其本身就配置特定學習內(nèi)容的載體,如課程、題庫、文獻等。智能機器人在與學習者合作過程中不斷了解學習者的學習狀況,根據(jù)學習者的需要調(diào)整和更新學習內(nèi)容,并搜索與此相應(yīng)的學習資料,適時推薦給學習者。第二,生成性學習支持服務(wù)。智能機器人以學習助手和學習伙伴的角色參與學習活動的各個環(huán)節(jié),輔助學習者分析問題情境,獲取信息資源,突破疑難困惑,提供學習支持服務(wù),特別是情感支持服務(wù),具有生成性。智能機器人實時跟進學習過程,把握學習者的心理狀態(tài),察覺人類學習者隨時產(chǎn)生的情緒波動及心理變化,與之共情并提供相應(yīng)的安撫和引導,提高學習效率[27]。第三,生成性學習過程資源。人機—協(xié)同學習是一個動態(tài)交互過程,將積累大量過程性記錄信息,如課程作業(yè)、錯題集、學習作品等,這些都是生成性資源。智能機器人可將此存儲、改造和轉(zhuǎn)化,供后續(xù)學習活動時選用。

        (四)支持多人機—多元學習的聯(lián)結(jié)性學習資源

        多人機—多元學習是多個人機學習共同體構(gòu)成的社群學習網(wǎng)絡(luò),學習者之間、智能機器人之間、學習者和智能機器人之間均可互通信息,開展多元化學習,學習者可選擇多元化的學習路徑以及相應(yīng)的學習資源和學習支持服務(wù)。支持多人機—多元學習的學習資源具有聯(lián)結(jié)性,主要表現(xiàn)為以下三方面:第一,聯(lián)結(jié)的學習內(nèi)容。在多人機—多元學習網(wǎng)絡(luò)中,所有參與者,即學習者和智能機器人都可以提供學習內(nèi)容。這些學習內(nèi)容經(jīng)由提供者互聯(lián)互通,形成開放和動態(tài)的知識網(wǎng)絡(luò)。學習者可以根據(jù)自身學習需求,聯(lián)結(jié)各類學習內(nèi)容,自主建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)。第二,聯(lián)結(jié)的學習支持。在多人機—多元學習過程中,學習者獲得的學習支持不僅來自輔助其學習的智能機器人,還可以得到社群學習網(wǎng)絡(luò)中其他學習者和智能機器人的學習支持。這些支持經(jīng)由提供者聯(lián)結(jié)起來構(gòu)成學習支持聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò),為學習者提供多元而全面的學習支持服務(wù)。第三,聯(lián)結(jié)的人際網(wǎng)絡(luò)。在由學習者和智能機器人構(gòu)成的社群網(wǎng)絡(luò)中,學習者和學習者聯(lián)結(jié)即可形成人際交流網(wǎng)絡(luò),營造虛擬學習空間的社會氛圍,激發(fā)學習者學習積極性。依據(jù)聯(lián)通主義學習理論,人際網(wǎng)絡(luò)與學習者內(nèi)部認知網(wǎng)絡(luò)、概念網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成完整的學習網(wǎng)路,也即是學習成果[28]。由此可見,這種聯(lián)結(jié)的人際網(wǎng)絡(luò)既是學習成果的一部分,也可作為其他學習者參考的學習資源。

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        [Abstract] Artificial intelligence technology will have a broad and profound impact on the education system and promote the overall change of the teaching system. This paper analyzes the influence of artificial intelligence technology on education, and then clarifies the teaching system elements and the relationship between learning styles and learning resources in the era of artificial intelligence. Based on the core factor of learners, the learning styles can be divided into four types according to the structure of learning organization: autonomous and customized learning, community and interactive learning, man-machine and collaborative learning, and multi-man -machine and multiple learning. Therefore, the characteristics of learning resources that support these four learning styles are further discussed, including precise learning resources supporting autonomous and customized learning, interactive learning resources supporting community and interactive learning, generative learning resources supporting man-robot and collaborative learning and connected learning resources supporting multi-man-machine and multiple learning.

        [Keywords] Artificial Intelligence; Learning Style; Learning Resources; Learners; Learning Environment

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