陸其中

上海市電化教育館

一、 引言

“因材施教”可謂是教育界的夢想。具體來講，“因材施教”又可分為“對個體的”和“對群體的”。對個體來說，就是提供適合這個人的教育；對群體來說，就是提供適合群體中每個人的教育。兩者在難度上有著較大的差別。隨著教育學(xué)龐大體系的發(fā)展，我們在向這個夢想一步一步靠近，可是夢想似乎一直近在眼前，卻又不可觸及。究其原因，其一，我們未能足夠了解人、了解教育，我們不知道“因材施教”的“教”應(yīng)該是怎樣的；其二，我們看不清人，也看不清教育的過程，也就是沒有足夠合適的測量手段；其三，我們不知道要如何達到“因材施教”的“教”的目標(biāo)和水準(zhǔn)；其四，即使有優(yōu)秀的教師憑借自己的經(jīng)驗，在一定程度上達成了以上三點，我們也沒有足夠多的優(yōu)質(zhì)教育資源來復(fù)制這樣的經(jīng)驗。在這樣的背景下，隨著信息技術(shù)與教育科學(xué)的進步，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)被研發(fā)出來。

同時，近年來，隨著內(nèi)卷化加劇，教育競爭也普遍前移到了基礎(chǔ)教育階段。學(xué)校教育資源不足、校外補習(xí)班泛濫、“唯分?jǐn)?shù)”、“唯升學(xué)”等情況，最終讓教育競爭陷入軍備競賽般的“囚徒困境”中，家長與學(xué)生負擔(dān)日益增加，苦不堪言。在此背景下，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于進一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負擔(dān)和校外培訓(xùn)負擔(dān)的意見》（以下簡稱“雙減”），并且前所未有地在全國各地大力施行。各地遵照中央的要求，積極配合，制定了各地“雙減”執(zhí)行條例，積極響應(yīng)中央政策并貫徹落實，可見從中央到地方的決心與力度。

二、“雙減”政策的制定背景及目標(biāo)

近年來，教育競爭逐漸遷移到基礎(chǔ)教育階段，大有人人都補課之勢。家庭教育支出增加，其他方面支出被擠壓，校外培訓(xùn)負擔(dān)成為提升家庭生活幸福指數(shù)的障礙。在“全民補課”的氛圍下，應(yīng)試教育的傾向進一步加重，素質(zhì)教育難以發(fā)展。學(xué)生缺少時間進行體育鍛煉，對于學(xué)生的成長發(fā)展也是不利的。同時，校外培訓(xùn)機構(gòu)的盛行，也在一定程度上影響了學(xué)校的教育秩序，破壞了教育生態(tài)。應(yīng)試教育氛圍的渲染背離了我國教育的總體規(guī)劃，也與構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系相違背。

因此，從國家整體教育發(fā)展、學(xué)生發(fā)展、家庭負擔(dān)的角度而言，當(dāng)今的教育生態(tài)都必然需要被修復(fù)?！半p減”政策就是在此背景下被提出，其總體的工作目標(biāo)包括：學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)水平進一步提升，作業(yè)布置更加科學(xué)合理，學(xué)校課后服務(wù)基本滿足學(xué)生需要。其具體目標(biāo)包括：全面壓減作業(yè)總量和時長，減輕學(xué)生過重的作業(yè)負擔(dān)；大力提升教育教學(xué)質(zhì)量，確保學(xué)生在校內(nèi)學(xué)足學(xué)好。其中，具體又提及鼓勵布置分層作業(yè)、彈性和個性化作業(yè)，堅決克服機械、無效作業(yè)，杜絕重復(fù)性、懲罰性作業(yè)；整體提升學(xué)校辦學(xué)水平，加快縮小城鄉(xiāng)、區(qū)域、學(xué)校間教育水平差距［1］。

不難看出，“雙減”政策的核心要求可以概括為“減負”與“增效”。從傳統(tǒng)教學(xué)視角審視，這似乎是一對矛盾體。如何做到對每名學(xué)生的學(xué)情科學(xué)評測，掌握全面精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)因人施教？僅憑有限的教學(xué)資源，靠傳統(tǒng)經(jīng)驗支撐的教學(xué)模式是很難實現(xiàn)的。這是擺在學(xué)校、教師面前的現(xiàn)實問題，而又恰與自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的理念高度契合。

三、 自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)概述

（一） 自適應(yīng)學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

自適應(yīng)學(xué)習(xí)（adaptive learning），又稱“適應(yīng)性學(xué)習(xí)”。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的“自適應(yīng)”源自沃特曼（Waterman）在20世紀(jì)70年代提出的“自適應(yīng)產(chǎn)生式系統(tǒng)”概念。自適應(yīng)產(chǎn)生式系統(tǒng)是一種計算機程序，能在解決問題的過程中，構(gòu)建新的產(chǎn)生式規(guī)則，并且把規(guī)則加入本身的系統(tǒng)，從而能更加靈活有效地解決問題，進而在解決問題的過程中促進自身“成長”［2］。自適應(yīng)學(xué)習(xí)有兩個內(nèi)涵：一是指人的學(xué)習(xí)模式中存在一種“自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式”［3］；二是指應(yīng)用于計算機輔助教學(xué)領(lǐng)域，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的“自適應(yīng)產(chǎn)生式系統(tǒng)”，也就是“自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”。準(zhǔn)確地說，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是“為學(xué)習(xí)者提供智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境、標(biāo)簽化的學(xué)習(xí)資源，能根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點，為學(xué)習(xí)者個人量身定制學(xué)習(xí)策略或內(nèi)容的，讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)環(huán)境中與學(xué)習(xí)資源互動，從而實現(xiàn)知識、技能、能力成長的計算機輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)”［4］。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，大致可以分為三個等級：基于人工的自適應(yīng)、基于計算機編程的自適應(yīng)、基于人工智能的自適應(yīng)［5］。基于人工的自適應(yīng)，需要大量人力介入，如統(tǒng)計、分析、策略調(diào)整等要由人力來完成。基于計算機編程的自適應(yīng)，可以區(qū)分為非精準(zhǔn)測量的、精準(zhǔn)測量的（如使用了高級測量算法的）。基于人工智能的自適應(yīng)，可以分為初級自適應(yīng)、高級自適應(yīng)?，F(xiàn)在，通常基于人工智能的自適應(yīng)系統(tǒng)被稱為“智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”，下文會具體論述。

（二） 自適應(yīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)概念

自適應(yīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)概念有自適應(yīng)測試、智適應(yīng)學(xué)習(xí)，個性化學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，學(xué)生中心主義、學(xué)習(xí)中心主義。

測試是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)。自適應(yīng)測試（adaptive test）是自適應(yīng)學(xué)習(xí)的前身，最早源自智力量表?，F(xiàn)在主要結(jié)合計算機，用于語言能力測試，其產(chǎn)生目的是“因人施測”“提高測試效率、精度”。最早的“適應(yīng)性測試”（tailored testing）由于沒有使用計算機輔助，還不足以“自適應(yīng)”。后來隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，誕生了計算機自適應(yīng)測試（computer adaptive testing， CAT），現(xiàn)在所說的自適應(yīng)測試，默認(rèn)就是計算機自適應(yīng)測試。在國外，計算機自適應(yīng)測試（CAT）已廣泛應(yīng)用，最出名的是（美國等國家）研究生入學(xué)資格考試（GRE） 和對非英語國家留學(xué)生的英語考試（TOEFL），國內(nèi)的研究起步相對晚些。

智適應(yīng)學(xué)習(xí)（intelligent adaptive learning）是自適應(yīng)學(xué)習(xí)的下位概念，也是各種自適應(yīng)學(xué)習(xí)類型中的高級形態(tài)（不是每個領(lǐng)域都有高級形態(tài)）。目前，國內(nèi)較為典型的智適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺較少。

“個性化學(xué)習(xí)”“自主學(xué)習(xí)”與自適應(yīng)學(xué)習(xí)關(guān)系密切。個性化學(xué)習(xí)是使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的形態(tài)與結(jié)果。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研發(fā)之初，目的之一就是為學(xué)生提供更為個性化的、適應(yīng)學(xué)生學(xué)情的教育。自主學(xué)習(xí)是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)常用的學(xué)習(xí)模式——即使教師在過程中進行干預(yù)，學(xué)生也有很強的自主性。

學(xué)生中心主義是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計前提。學(xué)習(xí)中心主義是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的技術(shù)特點?；趯W(xué)生中心主義，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)充分地相信學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)的潛力，在學(xué)習(xí)過程中以自主學(xué)習(xí)的模式為主。在學(xué)習(xí)內(nèi)容規(guī)劃的過程中，也以學(xué)生個體的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，而不是以班級集體的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為依據(jù)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)中心主義則體現(xiàn)在學(xué)習(xí)內(nèi)容的規(guī)劃依據(jù)是來自學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情況與所學(xué)習(xí)的知識原本的知識結(jié)構(gòu)，而不是來自課本的預(yù)設(shè)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)對學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)置，是同時具有高生成性、高預(yù)設(shè)性的，而其生成性遠高于傳統(tǒng)教學(xué)，因而相對于課本來說，像是一種“亂序教學(xué)”，實際上這卻是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生所學(xué)知識的結(jié)構(gòu)與學(xué)生的情況規(guī)劃出的最好的學(xué)習(xí)路徑。

（三） 自適應(yīng)學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)教學(xué)的差異

自適應(yīng)學(xué)習(xí)的主要過程與教師教學(xué)類似，各環(huán)節(jié)一一對應(yīng)。然而，二者在教學(xué)理念上卻有著本質(zhì)的不同。教師教學(xué)更多的是基于經(jīng)驗，“先教后學(xué)”，以教師為教學(xué)主體；而自適應(yīng)學(xué)習(xí)是基于算法與數(shù)據(jù)，“先學(xué)后教、以學(xué)定教”，以學(xué)生為教學(xué)中心，教師在教學(xué)中趨于從屬地位。自適應(yīng)學(xué)習(xí)所帶來的變化是顯著的。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)與教師教學(xué)過程及策略的對照如圖1所示。教師傳統(tǒng)教學(xué)流程與自適應(yīng)學(xué)習(xí)流程的特征對比如表1所示。以圖1中各環(huán)節(jié)對比為例，環(huán)節(jié)①中，教師“初步了解學(xué)生情況”并不能對每個學(xué)生的每個方面都了解得面面俱到，而自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)作為程序，其對應(yīng)的“自適應(yīng)測評”可以顧及每一個學(xué)生，也可以提供科學(xué)化的測評，更均衡、更全面。 在環(huán)節(jié)②中，教師的“備課”對應(yīng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的“規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑或?qū)W習(xí)內(nèi)容”。教師備課是基于教學(xué)大綱、教學(xué)計劃和前一環(huán)節(jié)對學(xué)生的了解，而自適應(yīng)學(xué)習(xí)是基于預(yù)設(shè)的教學(xué)路徑或根據(jù)算法演算出的最佳教學(xué)路徑， 由此就可以發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的排序，與傳統(tǒng)課堂教學(xué)是有差別的。 在環(huán)節(jié)③，二者教學(xué)環(huán)節(jié)的主要區(qū)別點是，使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)自主性更強，教師主體地位更弱，更以學(xué)生為中心。值得注意的是，這里的“以學(xué)生為中心”是自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)驅(qū)動帶來的結(jié)果。 在環(huán)節(jié)④教學(xué)評價中，教師通常需要通過練習(xí)、測驗來評估教學(xué)效果，而且難以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟y(tǒng)計，對教學(xué)效果的監(jiān)測通常也有滯后性，而自適應(yīng)測評則能做到完全數(shù)字化，具有即時性。

圖1 自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)與教師教學(xué)過程及策略的對照

表1 教師傳統(tǒng)教學(xué)流程與自適應(yīng)學(xué)習(xí)流程的特征對比

教學(xué)理念的變化帶來教學(xué)形態(tài)的變化，并且作用于教育效果。精準(zhǔn)的測評、智能的推送使學(xué)習(xí)內(nèi)容更有針對性，避免了大量低效、無效的重復(fù)性學(xué)習(xí)，使不同基礎(chǔ)、不同能力的學(xué)生的學(xué)習(xí)效率大幅提高。學(xué)生在進行練習(xí)的同時，也是在進行測評。在測評的過程中，系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)學(xué)生在多大程度上掌握了所學(xué)的知識點，在之后推送學(xué)習(xí)內(nèi)容時，會減少學(xué)生已掌握的知識點的內(nèi)容，這樣就減少了重復(fù)學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。值得注意的是，在這種教學(xué)模式下，由于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)會為學(xué)生規(guī)劃出更適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，因而拉近了全班學(xué)生學(xué)習(xí)成績的標(biāo)準(zhǔn)差［6］，會讓班級的學(xué)生學(xué)情更統(tǒng)一，從而也方便了集體教學(xué)活動的開展。

四、 “雙減”背景下自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的價值發(fā)揮

筆者研究發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠有效地促進“雙減”政策實施的總體目標(biāo)達成與落地執(zhí)行。

在學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)水平進一步提高的總體提升方面，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠在教學(xué)信息化、學(xué)業(yè)測評、教師備課、數(shù)字互動課堂、課后作業(yè)等多個場景下為學(xué)校賦能，全面提升學(xué)校的各環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量、教育管理水平和服務(wù)水平。相關(guān)實證研究也已經(jīng)指出“智適應(yīng)學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)具有中等程度的正向促進作用”“知識水平較低的學(xué)習(xí)者從智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中獲益較多”［7］。同時，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)不僅能提升一所學(xué)校的辦學(xué)水平，還能夠以低成本快速地在其他學(xué)校復(fù)制，這樣對于達到區(qū)域公平辦學(xué)的目標(biāo)也有著促進作用，能夠讓優(yōu)質(zhì)的教育資源在更大范圍中落地于不同的學(xué)校、區(qū)域。

在作業(yè)布置更加科學(xué)合理方面，第一，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的作業(yè)是根據(jù)學(xué)生的個體學(xué)情個性化生成的，難度對于學(xué)生來說適中，知識點分布合理，更適合學(xué)生練習(xí)，在練習(xí)過程中學(xué)生的情緒體驗也會更愉快，因而減輕了學(xué)生的作業(yè)負擔(dān)。第二，在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，累積了全班學(xué)生的學(xué)習(xí)、練習(xí)數(shù)據(jù)，能用于精確地指導(dǎo)全班每個人的學(xué)情，也可以利用數(shù)據(jù)對學(xué)生進行分層，布置精細化的分層作業(yè)，即布置適應(yīng)每個人的分層作業(yè)，做到“一人一層、千人千面”。第三，使用完全的自適應(yīng)作業(yè)，一方面，作業(yè)因人而異，會更加個性化；另一方面，得力于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的量化數(shù)據(jù)、算法與海量題庫，自適應(yīng)作業(yè)在“機械性、無效性、重復(fù)性”等負面指標(biāo)上低于教師人工布置的作業(yè)。

在學(xué)校課后服務(wù)基本滿足學(xué)生需要方面，通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以直接開展補弱、提升、個性化輔導(dǎo)等不同類型的課后服務(wù)活動，且相較于其他類型的課后活動，每個活動班級只需要配備1—2名教師，維持課堂紀(jì)律、答疑即可。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)不但能低成本、高效用地為學(xué)生和家長提供優(yōu)質(zhì)的課后服務(wù)活動，而且學(xué)生在課后服務(wù)活動中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)會繼續(xù)匯總到學(xué)生的個人數(shù)據(jù)檔案中，進一步促進了日常教學(xué)中自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)推送的精準(zhǔn)性提升，繼續(xù)達成正向循環(huán)。

由上文可見，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以分別為“個體”和“群體（包括群體中的每一個個體）”提供個性化的教育服務(wù)，在推動“雙減”政策落地的同時，在一定程度上實現(xiàn)因材施教。對應(yīng)引言中無法實現(xiàn)因材施教的原因，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)一一給出了解決思路：通過數(shù)據(jù)來量化、解讀人，制定“教”的目標(biāo)；通過對學(xué)習(xí)過程的量化、數(shù)據(jù)化，進行可視化處理，讓系統(tǒng)自身及教師與學(xué)生了解到教學(xué)過程的具體情況、學(xué)習(xí)的結(jié)果；設(shè)計理念定位緊扣“因材施教”，文中述及已有相關(guān)實證研究加以證明；極低的邊際復(fù)制成本優(yōu)于傳統(tǒng)的人力資源（教師）成本。綜上所述，以“因材施教”為根本目標(biāo)，以“先學(xué)后教、以學(xué)定教”為根本理念的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)對于助推“雙減”政策落實效能可期。

五、 總結(jié)與反思

通過以上論述可以看出，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的技術(shù)革新與對學(xué)校及課堂的賦能正符合“雙減”政策，能分別從學(xué)校整體教學(xué)質(zhì)量的提升、減輕作業(yè)負擔(dān)、分層作業(yè)、個性化作業(yè)、克服無效作業(yè)、杜絕重復(fù)性作業(yè)、提升課后服務(wù)多樣性與水平、提升區(qū)域教育公平、低成本提升教育質(zhì)量等多個維度，促進“雙減”總體目標(biāo)的達成與政策落地實施的有效性，對于“雙減”政策的執(zhí)行，有著有效的建設(shè)性作用。

故此，建議繼續(xù)深入研究自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，呼吁各級教育管理部門、教育工作者進一步關(guān)注自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，研究自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在“雙減”背景下的落地應(yīng)用。