方旭 開文慧
摘 要 鄉(xiāng)村教育振興是鄉(xiāng)村振興的重要組成部分,是鄉(xiāng)村全面振興的重要基礎。人工智能有助于開展個性化教育,對鄉(xiāng)村教育振興的價值表現(xiàn)為:縮小城鄉(xiāng)差異,提升教育水平,提高鄉(xiāng)村教師專業(yè)能力,改善鄉(xiāng)村學生心理健康狀況,支持特殊教育發(fā)展等。目前人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興仍面臨諸多困境,如人工智能設備與資源缺乏、鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展水平不高、家長理解與支持不足、制度設計與支持乏力、信息化評價和跟蹤不充分、校長的信息化領導力較弱等。面對困境,應實施有針對性的對策,如縮小城鄉(xiāng)學校的人工智能軟硬件資源差距、提升教師的人工智能應用能力、完善鄉(xiāng)村人工智能教育的配套制度體系、建立成熟的人工智能教育應用模型、創(chuàng)建利用人工智能的家校合作機制、優(yōu)化人工智能教育應用的效果與評價機制、提升面向人工智能應用的校長信息化領導力。
關鍵詞 人工智能 鄉(xiāng)村振興 鄉(xiāng)村教育 信息化領導力 家校合作
作者簡介:方旭,工學博士,南通大學教育科學學院副教授、碩士研究生導師;開文慧,南通大學教育科學學院碩士研究生。
基金項目:2022年度江蘇社會科學基金一般項目“人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興的模式構建及行動研究”(22JYB013)
中共中央、國務院發(fā)布的《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018—2022年)》指出:“優(yōu)先發(fā)展農村教育事業(yè)?!睂崿F(xiàn)鄉(xiāng)村振興,鄉(xiāng)村教育振興必須先行。2022年2月8日,教育部發(fā)布《教育部2022年工作要點》,其中第十六條明確指出統(tǒng)籌推進鄉(xiāng)村教育振興和教育振興鄉(xiāng)村工作,持續(xù)鞏固拓展教育脫貧攻堅成果,把鄉(xiāng)村教育融入鄉(xiāng)村建設行動。自黨的十九大報告首次提出鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略以來,國家和各地區(qū)相繼出臺了一系列政策大力支持鄉(xiāng)村教育,但由于地理位置、歷史發(fā)展、經濟條件和傳統(tǒng)觀念等因素,鄉(xiāng)村教育發(fā)展屢屢受阻,鄉(xiāng)村學校在基礎設施、數(shù)字資源、教學條件及教師素養(yǎng)等方面與城鎮(zhèn)學校差距明顯。隨著現(xiàn)代教育理念的不斷深入,鄉(xiāng)村教育成為衡量教育質量的重要指標。教育現(xiàn)代化離不開鄉(xiāng)村教育現(xiàn)代化,迫切需要對傳統(tǒng)教學進行改革,人工智能技術的成熟是推動鄉(xiāng)村教育現(xiàn)代化進程的重要因素。在信息技術帶來的新一輪革命中,人工智能與教育相結合,可以縮小教育數(shù)字鴻溝,在鄉(xiāng)村教學方式等方面推進改革與創(chuàng)新。近年來,隨著人工智能技術的飛速發(fā)展,人工智能在農業(yè)、醫(yī)療、教育、國防等領域都有很大的發(fā)展空間。人工智能是一個模擬人類能力和智慧行為的跨領域學科,在教育學、心理學、語言學、社會學等多個學科中應用廣泛?!?浦慧忠:《基于互聯(lián)網(wǎng)+人工智能的個性化學習創(chuàng)新與探索》,《智能計算機與應用》,2018年第6期?!?020年,國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合發(fā)布了《關于支持新業(yè)態(tài)新模式健康發(fā)展 激活消費市場 帶動擴大就業(yè)的意見》,提出將“融合化在線教育”放在第一位,未來,“人工智能+鄉(xiāng)村教育”將會成為鄉(xiāng)村教育振興的關鍵技術。本研究對人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興的困境與對策等問題進行分析,為國家鄉(xiāng)村教育振興戰(zhàn)略提出建議。
一、文獻綜述
(一)鄉(xiāng)村教育振興研究
鄉(xiāng)村教育振興是鄉(xiāng)村振興的重要組成部分。國內外學者對鄉(xiāng)村教育振興進行了研究,具體包括:第一,鄉(xiāng)村教育振興的基礎理論研究,包括鄉(xiāng)村教育振興的內涵、鄉(xiāng)村教育振興與鄉(xiāng)村振興的關系等。鄉(xiāng)村教育振興是鄉(xiāng)村振興的重要組成部分,是鄉(xiāng)村全面振興的重要基礎,【石家麗:《鄉(xiāng)村振興,教育先行》,《未來教育家》,2021年第8期。】相關學者提出了新時代鄉(xiāng)村教育振興的新目標與新路徑。【郝文武:《新時代鄉(xiāng)村教育振興的新目標與新路徑》,《陜西師范大學學報(哲學社會科學版)》,2022年第1期。】第二,鄉(xiāng)村教育振興的困境與實現(xiàn)路徑研究,大部分研究集中于這個主題。【杜尚榮、劉芳:《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下的鄉(xiāng)村教育:內涵、邏輯與路徑》,《現(xiàn)代教育管理》,2019年第9期。張平弟、王欣:《職業(yè)教育服務民族地區(qū)鄉(xiāng)村振興的路徑選擇》,《中阿科技論壇(中英文)》,2021年第4期?!縄m和Kang對韓國的鄉(xiāng)村教育政策進行了研究,【Im Youn-Kee, Kang Chungseo, “Issues and tasks of the Korean rural education legislation”, The Journal of Law of Education, vol. 33, no. 3(2021).】Smit等對歐洲農村地區(qū)教育的發(fā)展現(xiàn)狀進行了研究?!綬obbert Smit, Eeva Kaisa Hyry-Beihammer, Andrea Raggl, “Teaching and learning in small, rural schools in four European countries: Introduction and synthesis of mixed-multi-age approaches”, International Journal of Educational Research, vol.74 (2015).】第三,教育信息化助力鄉(xiāng)村教育振興的理論與路徑研究。有學者提出了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下應用信息技術助力農村教育發(fā)展的意義、影響因素與路徑,【Chatterjee Sheshadri, Majumdar Dipasree, Misra Sanjay, et al, “Adoption of mobile applications for teaching-learning process in rural girls schools in India: An empirical study”, Education and Information Technologies, vol. 25, no. 5(2020). 史耀疆、唐彬、邢俊升:《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下應用信息技術助力農村教育發(fā)展》,《貴州社會科學》,2012年第1期。】對信息技術在鄉(xiāng)村教育中的應用效果和“互聯(lián)網(wǎng)+”助推鄉(xiāng)村教育振興的路徑進行了研究。【Idarwana Hasin, M. Khalid M. Nasir, “The effectiveness of the use of Information and Communication Technology (ICT) in rural secondary schools in Malaysia”, Journal of Education and e-Learning Research, vol.8, no.1 (2021).占娟娟:《“互聯(lián)網(wǎng)+”助推鄉(xiāng)村教育振興的路徑研究》,碩士學位論文,南華大學,2021年,第62頁?!?/p>
(二)人工智能支持教育教學研究
從1956年人工智能學科正式出現(xiàn)算起,近年來(尤其2019年以后),人工智能取得長足發(fā)展。國內外關于人工智能教育應用的研究包括:第一,集中探討人工智能教育應用的基本理論,包括內涵、作用、發(fā)展趨勢等。人工智能將使教育模式發(fā)生變革,包括人工智能的教學自動化、精準診斷、自適應學習、個性化學習、學習空間變革、數(shù)據(jù)驅動的教育決策助手等?!緩堉镜潯埩崃?、李芒:《人工智能教育應用的應然分析:教學自動化的必然與可能》,《中國遠程教育》,2019年第1期。謝幼如、邱藝、劉亞純:《人工智能賦能課堂變革的探究》,《中國電化教育》,2021年第9期。胡小勇、孫碩、楊文杰等:《人工智能賦能教育高質量發(fā)展:需求、愿景與路徑》,《現(xiàn)代教育技術》,2022年第1期?!繉W者們對人工智能教育應用的各個方面進行了探討,包括智能物聯(lián)網(wǎng)、可解釋教育人工智能系統(tǒng)等。【徐振國、劉志、黨同桐等:《教育智能體的發(fā)展歷程、應用現(xiàn)狀與未來展望》,《電化教育研究》,2021年第11期。劉邦奇、張金霞、許佳慧等:《智能技術賦能因材施教:技術框架、行業(yè)特點及趨勢——基于智能教育行業(yè)發(fā)展實證數(shù)據(jù)的分析》,《電化教育研究》,2021年第2期?!康诙?,構建人工智能教育應用模式,進行實證研究。有學者構建了人工智能時代的人機協(xié)同課堂教學模式并進行了實證研究?!距嵡谌A、郭利明:《人機協(xié)同的敏捷教育建模及實踐應用》,《現(xiàn)代遠程教育研究》,2021年第4期。鐘紹春、鐘卓、范佳榮等:《智能技術如何支持新型課堂教學模式構建》,《中國電化教育》,2022年第2期?!肯嚓P智能教學系統(tǒng)的開發(fā)與應用顯示,人工智能對提升學生學習效果和改善教師教學有很大的幫助?!綤apsu Kim, Youngki Park, “A development and application of the teaching and learning model of artificial intelligence education for elementary student”, Journal of the Korean Association of Information Education, vol.21, no. 1(2017), pp.137-147. Huang Shien-Ping, “Effects of using artificial intelligence teaching system for environmental education on environmental knowledge and attitude”, EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, vol.14, no. 7 (2018).】第三,研究人工智能教育應用技術,例如“希賽可”智能型網(wǎng)上英語學習系統(tǒng),【齊菊、賈積有、高志軍等:《利用“希賽可”系統(tǒng)在初中英語教學中實施分層教學》,《軟件導刊(教育技術)》,2013年第9期。】基于人工智能引擎自動標注的課堂教學行為分析,【盧國慶、謝魁、劉清堂等:《基于人工智能引擎自動標注的課堂教學行為分析》,《開放教育研究》,2021年第6期?!咳谌胫悄軋D元技術或基于本體技術等構建的學生個性化成長系統(tǒng),等等?!綠eorge Gina, Lal Anisha M, “Review of ontology-based recommender systems in e-learning”, Computers&Education, vol. 142 (2019). 李康康、袁萌、林凡:《聯(lián)邦個性化學習推薦系統(tǒng)研究》,《現(xiàn)代教育技術》,2022年第2期。】
(三)人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興研究
上述研究為人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興打下了堅實的理論基礎。相關學者研究人工智能助力鄉(xiāng)村教育發(fā)展的意義、影響因素與路徑,分析智能時代農村教師隊伍的建設路徑,【王麗娟、汪燕、唐智松:《智能時代鄉(xiāng)村教師隊伍建設的困境與出路》,《現(xiàn)代遠程教育研究》,2021年第6期?!繕嫿ㄈ斯ぶ悄苤С粥l(xiāng)村教育的模式與技術框架,【舒旭、胡超:《人工智能視域下農村基礎教育發(fā)展困境及突破策略研究》,《教育導刊》,2020年第6期。余柯、宋曉帆、賴斯捷等:《破與立——人工智能與鄉(xiāng)村教育的融合發(fā)展》,《湖南教育(A版)》,2021年第2期?!渴褂萌斯ぶ悄茴A測農村兒童早期學習成績,【Rasheed Muneera A, Chand Prem, Ahmed Saad, et al,“Use of artificial intelligence on Electroencephalogram (EEG) waveforms to predict failure in early school grades in children from a rural cohort in Pakistan”, PLOS One, vol. 16, no. 2 (2021). Patricia Ghann Obeng K,“Deploying AI as teachers in the rural areas of Ghana”, American Journal of Computer Science and Information Technology, vol.8, no. 5 (2020).】提出人工智能技術支持自適應學習的農村基礎與成人教育模型。雖然國內外對于人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興已有一定的理論成果與實踐經驗,為后續(xù)研究打下了一定的基礎,但仍然存在很多不足?,F(xiàn)有的研究大多是針對相關問題的零散思考與實踐,缺乏從不同層面對人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興的考察,特別是缺少鄉(xiāng)村全面振興背景下對人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興的困境及模式構建的深入分析。
二、人工智能對鄉(xiāng)村教育振興的價值
(一)縮小城鄉(xiāng)差距,提升教育水平
要加快振興鄉(xiāng)村教育,首先要解決的問題就是城鄉(xiāng)差距,可從學生、教師、教與學的雙向活動來分析。第一,解決學習資源缺乏的問題。人工智能可以對學生的學習狀況進行精準診斷,在此基礎上向學生提供有針對性的優(yōu)質資源(如習題推送等),有效實現(xiàn)優(yōu)質教育資源共享。人工智能的教學自動化、自適應學習功能也能為學生提供更好的教學體驗。如隨著視覺傳達技術與計算機語言的發(fā)展,學生可以自主操作學習界面,隨時、隨地獲取知識,智能系統(tǒng)也可以根據(jù)不同的教學環(huán)境為學生提供最適合的學習方法。例如,構建智能導學系統(tǒng),將學生的特點與傳統(tǒng)教學方式融合起來,為學生提供個性化教學服務?!綨eil T Heffernan,Cristina Lindquist Heffernan,“The assistments ecosystem: Building a platform that brings scientists and teachers together for minimally invasive research on human learning and teaching”, International Journal of Artificial Intelligence in Education,vol. 24 (2014).】智能系統(tǒng)將成為學生獲取知識的重要途徑,在此背景下,教師的角色逐漸向研究者、支持者和監(jiān)督者轉變,通過智能系統(tǒng)監(jiān)督學生的學習進程,幫助他們完成自動化學習。第二,為教師優(yōu)化教學提供依據(jù)。教師可以利用大量的數(shù)據(jù)對班級的總體情況和學生的具體情況進行分析,繪制圖表,對知識點難度、學生接受程度等進行精準判斷。教師分析這些數(shù)據(jù),可以系統(tǒng)關注每個學生的學情,追蹤學生的表現(xiàn),生成詳細的學情分析報告,從而為教學調整提供依據(jù)。第三,自動答疑。無論在線教育還是線下教育,在當前的教學過程中都存在一個共性的問題——無法及時解答學生在課后提出的疑難問題。目前,一對多的教學模式仍然很普遍,老師們只能在課堂上采用統(tǒng)一的教學方式,但由于學生的能力有差異,對知識的領悟水平也不同,再加上時間、地點、資源等因素的限制,教師在面對眾多學生提出的問題時,不能及時給出答復,所以在教育教學中,課后答疑一直是難點。人工智能機器人能夠在最短的時間獲得最準確的答案,通過模擬人與人的對話,以問答的方式給出答案。教師可以通過對問題的反饋來總結需要講解的地方,對學生存疑的地方進行補充,從而減輕教學負擔,提高教學效率。這種新型的問答模式更有趣味性,極大提升了學生提問的積極性。第四,課堂交互。在學習的過程中,人工智能機器人能通過眼部運動分析、面部表情識別、生物信息采集等技術手段實時監(jiān)測學生的學習狀態(tài),并提供智能化的交互服務?!驹S亞鋒、高紅英:《面向人工智能時代的學習空間變革研究》,《遠程教育雜志》,2018年第1期。 】同時,VR、AR、XR、數(shù)字孿生、元宇宙等技術提高了課堂教學的傳輸效率,有助于鼓勵學生參與學習,增強學習積極性。
(二)提高鄉(xiāng)村教師專業(yè)能力
目前,我國面臨著鄉(xiāng)村優(yōu)質教師缺乏、教師專業(yè)素養(yǎng)有待提升等突出問題,人工智能系統(tǒng)可以助力鄉(xiāng)村教師培訓,提供優(yōu)質教學資源。例如,微格教學能夠“濃縮”教學情境,使學生快速掌握具體的學習技巧、教學內容,而“人像”技術能夠促進教師精準教研,客觀地表征、發(fā)現(xiàn)、預測教師的行為特點,既有助于教師自我診斷、評價反思,也有利于教育決策者管理和監(jiān)督教研活動?!竞∮?、林梓柔:《精準教研視域下的教師畫像研究》,《電化教育研究》,2019年第7期?!苛硗猓斯ぶ悄芗訌娏私處熍c家長的合作,可以利用數(shù)據(jù)端的學習數(shù)據(jù)反饋信息,拓寬家校交流渠道,滿足教育體系中不同群體的多樣需求,建立穩(wěn)固的家校關系,實現(xiàn)家校高效合作?!緞钇?、張金霞、許佳慧:《智能技術賦能因材施教:技術框架、行業(yè)特點及趨勢——基于智能教育業(yè)發(fā)展實證數(shù)據(jù)的分析》,《電化教育研究》,2021年第2期。】人工智能技術在教育領域中的運用日趨成熟,為教學提供了更加便捷的條件,這種“人工智能+鄉(xiāng)村教育”的模式得到了大家普遍的認可。
(三)改善鄉(xiāng)村學生心理健康狀況
近年來,抑郁癥患者在我國呈現(xiàn)年輕化趨勢。據(jù)中國科學院心理學研究所2021年發(fā)布的《中國國家精神衛(wèi)生發(fā)展報告》,我國青少年中抑郁癥患者比例達到24.6%,程度較嚴重者占7.4%。學生的心理健康問題已經成了一個社會熱點問題?!緦O冰潔:《青少年“心病”還需“心藥”醫(yī)》,《云南教育(視界綜合版)》,2021年第6期。 】為此,越來越多的學校重視學生的身心發(fā)展,開設心理健康課程,配備心理輔導老師,設立心理咨詢熱線,開展心理健康預警工作,以達到預防、示警、干預的目的。部分鄉(xiāng)村地區(qū)留守兒童人數(shù)眾多,有些留守兒童面臨貧困、情感關懷缺失、輟學等問題。以人工智能為核心技術,可以搭建心理健康篩查平臺,著力突破多場景的限制,實現(xiàn)全樣本數(shù)據(jù)采集,采用智能化、個性化信息分析與反饋等關鍵技術,提升篩查測量的準確性。未來,對人工智能機器人的研究工作也將趨于常態(tài)化,成果將被應用于更多領域。許多研究表明,人工智能機器人在加強對留守兒童的關懷、預防心理問題等方面有較好的效果,比如在2016年推出的智伴兒童機器人擁有語音交互功能,可以實現(xiàn)語音對話,能較好地與留守兒童進行溝通,扮演玩伴的角色,為留守兒童的成長提供有利環(huán)境,減少他們因父母不在身邊而產生的孤獨感等消極情緒。這種長期的對話也能增強孩子的溝通能力和人際交往能力,緩解孤僻心理。另外,以陪伴為主要功能的機器人還可以在線授課,對兒童進行啟蒙教育,培養(yǎng)他們的學習興趣。借助人工智能,可以給兒童提供更多的陪伴與關懷,有效預防心理問題,避免某些極端行為的發(fā)生。
(四)支持特殊教育發(fā)展
在過去的十多年里,我國在校的特殊學生人數(shù)呈現(xiàn)明顯增長。但是,鄉(xiāng)村經濟、文化、家長觀念等因素限制了特殊學生的受教育機會,同時,鄉(xiāng)村特殊教育缺乏針對性,不能滿足特殊學生的需求。【杜芬娥、隋春玲:《近十年我國特殊兒童基礎教育發(fā)展研究——基于2010—2019年教育部統(tǒng)計數(shù)據(jù)》,《綏化學院學報》,2021年第4期。 】人工智能具有強大的適用性,在特殊教育領域,一些專家學者和一線工作者越來越關注人工智能的應用。目前,人工智能在殘障人群(如視障、聽障、自閉癥、肢體傷殘等)中的應用已取得技術上的突破,為特殊教育的發(fā)展提供了有力的支持。人工智能技術的特別之處在于能夠及時發(fā)現(xiàn)和診斷性別、文化、種族、生理等差異導致的語言障礙、注意力障礙、讀寫障礙、運動障礙等,并針對這些問題給出解決方案,從而在技術層面促進教育平等。
三、人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興的困境
雖然人工智能在鄉(xiāng)村教育振興中可以起到非常重要的作用,但是鄉(xiāng)村教育中的人工智能應用面臨諸多困境。【舒旭、胡超:《人工智能視域下農村基礎教育發(fā)展困境及突破策略研究》,《教育導刊》,2020年第6期。】相比城市教育,鄉(xiāng)村教育的困難更多,例如整體社會經濟發(fā)展滯后、資金缺乏、人們的觀念相對落后等。當前,人工智能在鄉(xiāng)村教育中遭遇困境的原因很多,外因與內因并存。內因體現(xiàn)為歷史傳統(tǒng)和文化觀念等,外因包括生產力發(fā)展水平落后、地區(qū)經濟發(fā)展不平衡、缺乏政策支持等。這些因素對教育發(fā)展的滯后都產生了一定的影響。
(一)人工智能設備與資源缺乏
就目前我國義務教育的總體水平而言,與城鎮(zhèn)相比,鄉(xiāng)村義務教育水平較低,這種差異已經形成嚴重的教育不公平,極大地制約了我國教育現(xiàn)代化進程。隨著我國教育體制改革的深化,中央加強對地方教育的扶持,增加教育財政支出,加大對農村義務教育的投資。盡管如此,從學校環(huán)境、基礎設施等方面來看,鄉(xiāng)村學校與城市學校相比仍存在巨大的現(xiàn)實差距。人工智能技術復雜,相關設備與資源的價格可能更為昂貴,許多設備的價格對鄉(xiāng)村學校而言難以承擔,普及則更加困難,導致教育現(xiàn)代化建設的難度加大。一般情況下,學生獲取知識的途徑主要是間接的,受到時間、空間及知識結構層次的限制,很多鄉(xiāng)村學生對信息知識的了解少之又少,在平時的學習生活中很少有運用的機會,因此,“人工智能+鄉(xiāng)村教育”的新型教學模式一開始就面臨巨大阻力。
(二)鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展水平不高
受新冠疫情影響,很多地區(qū)因為疫情防控而改為線上教學,這是信息技術與教育相融合的一個重要轉折點。鄉(xiāng)村學校在工作環(huán)境、工資待遇等方面與城市學校存在差距,很難招聘到優(yōu)秀的教師。另外,鄉(xiāng)村整體信息化環(huán)境落后、培訓機會偏少,導致鄉(xiāng)村教師的信息化能力弱于城市教師。調查疫情期間的在線教學情況發(fā)現(xiàn),相對于城市教師,鄉(xiāng)村教師的信息化教學水平較低,落后于時代的發(fā)展。【柳立言、張會慶、閆寒冰:《智能時代鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展的困境、機遇和實踐路徑》,《中國電化教育》,2021年第10期。】在抗擊疫情這場持久戰(zhàn)中,人工智能技術的運用必將深刻改變傳統(tǒng)教學模式,給教育帶來新的契機,同時也會給教師帶來新的挑戰(zhàn),需要教師不斷更新和擴充自己的專業(yè)知識。因此,分析鄉(xiāng)村教育振興大環(huán)境下鄉(xiāng)村教師的專業(yè)知識能力,探究智能技術對鄉(xiāng)村教師專業(yè)化發(fā)展的影響,已成為教育現(xiàn)代化進程中的一個重要課題。如今,在人工智能的基礎上,信息化教學評價更加關注學生的全面發(fā)展,幫助學生認識問題的同時也幫助教師改進教育方式。信息化教學評價利用計算機云端數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動統(tǒng)計、分析和評分等功能,智能收集學生掌握知識和技能的數(shù)據(jù),監(jiān)測學生的學習行為并不斷優(yōu)化教學效果,讓教育者了解教學目標是否達成,從而為教學方法的改進提供實際依據(jù)。這種人工智能與教師的協(xié)作關系對教師的專業(yè)素質提出了更高的要求,例如關注技術的運用與學生的學習有無顯著的相關性,教師能否熟練運用相關技術進行評估,學生的學業(yè)目標與成績評估是否有清晰的標準等。從國家和學校兩個層面來看,鄉(xiāng)村教師編制數(shù)量依然不足,教師學歷普遍較低。鄉(xiāng)村教師的職業(yè)技能不高,缺乏發(fā)展機遇,不可避免地受到環(huán)境的限制,而許多新理念和新技術的培訓,往往優(yōu)先選擇具有一定操作條件的城市骨干教師,鄉(xiāng)村教師很難接受系統(tǒng)化、專業(yè)化的培訓,這也是當下“人工智能+鄉(xiāng)村教育”需要克服的問題之一。很多鄉(xiāng)村教師認為在鄉(xiāng)村教育中推廣人工智能不太現(xiàn)實,一方面因為缺乏信息技術方面的知識,另一方面因為鄉(xiāng)村教師沒有精力去學習信息技術,所以“人工智能+鄉(xiāng)村教育”的發(fā)展未能獲得廣泛的支持。
(三)家長理解與支持不足
文化觀念是造成鄉(xiāng)村教育發(fā)展困境的現(xiàn)實原因之一。在鄉(xiāng)村,信息相對封閉,總體而言居民文化程度不高。一部分家庭將希望寄托于子女,仍持有唯分數(shù)主義的態(tài)度,在教育過程中往往只注重學習的結果,而忽視了學習的過程,缺少與孩子的交流溝通。另一部分家庭由于經濟壓力選擇外出務工,將子女交給長輩照顧,對子女的生活和學習關注較少。部分學生缺少學習的內驅力,往往成績不理想,甚至心理健康狀況不佳。另外,很多家長根本就不了解人工智能,對信息技術有很多誤解,認為運用這些技術費錢費力。盡管鄉(xiāng)村學校為普及信息技術已經付出了巨大努力,但是人工智能在鄉(xiāng)村家庭中的普及仍難上加難。
(四)制度設計與支持乏力
教育現(xiàn)代化首先要解決的問題就是教育不公平,從某種程度上說,教育不公平就是教育政策重點有傾斜、教育資源分配有偏頗。教育資源配置以政策體系為中心,不同層次、不同規(guī)模、不同地域之間存在差異。在義務教育層面上,國家明確要求促進城鄉(xiāng)統(tǒng)一,構建農村義務教育經費保障機制,確保經費落實,保障學校正常運轉,使各地區(qū)的學生都能接受優(yōu)質教育,減少教育不公平。但是隨著社會的快速發(fā)展,人口流動對教育產生影響,很多鄉(xiāng)村學生選擇到城市求學,鄉(xiāng)村學校辦學規(guī)模逐漸縮小,辦學經費、教學條件、師資隊伍等都受到不利影響。鄉(xiāng)村學校的辦學效益明顯低于城市學校,政府將有限的資源優(yōu)先提供給學生人數(shù)更多的城市學校,進一步加劇了城鄉(xiāng)教育發(fā)展的不平衡?!臼嫘瘢骸吨腔蹠r代農村基礎教育發(fā)展困境分析及路徑探索》,《中國教育信息化》,2021年第9期。 】
(五)信息化評價和跟蹤不充分
以鄉(xiāng)村中小學教師為研究對象,針對人工智能應用的認知、態(tài)度、意愿進行問卷調查,發(fā)現(xiàn)他們對人工智能教育的評價和追蹤能力不足,不利于人工智能應用的進一步拓展。雖然絕大部分老師已經使用人工智能優(yōu)化教學,但實際上并不完全清楚關鍵技術和功能,理論層面存在認知偏差,實踐層面使用效率較低、效果不佳,因此很難將人工智能的真正應用價值挖掘出來?!纠顣枣?、方旭:《高校教師人工智能教學應用現(xiàn)狀調查研究》,《中國教育信息化》,2019年第20期。】很多教師的內在需求不高,在提高人工智能應用能力、改進教學等方面意識不強烈,很多時候都是為了應付學校的任務,最后不了了之。對人工智能態(tài)度積極、應用意愿強烈的教師對相關技術掌握得更好,教學效果也更佳。針對鄉(xiāng)村教師現(xiàn)存的問題,借助問卷進行訪談,結果顯示,目前人工智能在鄉(xiāng)村教育中已被廣泛運用,問題在于如何進一步跟蹤評價運用人工智能的結果,重點關注教師反映的問題。現(xiàn)有的人工智能設備仍存在諸多不足,相關功能與操作亟待優(yōu)化與完善。
(六)校長的信息化領導力較弱
在信息技術與教育教學管理相結合的今天,校長作為學校負責人,在教育信息化的推進過程中扮演著不可替代的重要角色。所以,校長不僅要具備信息化領導力,而且要從學校的管理者、政策的執(zhí)行者轉變?yōu)橹悄芙逃耐七M者和教學質量的保障者。目前普遍認可的信息化領導力包括教育信息化建設能力、信息化教學改革領導能力、教師專業(yè)發(fā)展領導能力?!净健顣院辏骸吨行W校長信息化領導力績效指標體系研究》,《中國教育信息化》,2010年第4期。 】以智慧教育為核心的校長信息化領導力要能夠達成以下目標:一是前期建設中對硬件設備的投入進行合理規(guī)劃;二是實事求是地根據(jù)學校具體情況制定短期和長期發(fā)展計劃,不能“一口吃成胖子”;三是面向信息化,促進教師專業(yè)發(fā)展。為教師營造良好的信息化環(huán)境、保障教師福利待遇、組織教師開展專業(yè)的信息化培訓等工作都是非常必要的,而這些工作對于經濟欠發(fā)達地區(qū)的學校來說仍有些困難,所以校長的信息化領導力亟待提升。
四、人工智能支持鄉(xiāng)村教育振興的對策
針對鄉(xiāng)村教育面臨的困境,提出以下七點建議:
(一)縮小城鄉(xiāng)學校的人工智能軟硬件資源差距
信息化時代,教育資源具有多樣性、豐富性和便捷性等特點,借助信息技術可以為鄉(xiāng)村地區(qū)提供教育資源,通過人工智能與教育的有機融合,打破時空限制,促進優(yōu)質教育資源均衡配置。目前,鄉(xiāng)村學校的教育信息化環(huán)境已有明顯改善,中小學基本達到網(wǎng)絡全覆蓋,【《教育部:學校網(wǎng)絡基礎環(huán)境基本實現(xiàn)全覆蓋,全國中小學聯(lián)網(wǎng)率達99.7%》, https://www.sohu.com/a/436026340_693376。】但是仍然有很多鄉(xiāng)村學校在軟硬件建設方面明顯落后于城市學校,軟件資源尤為缺乏。首先,縮小城鄉(xiāng)間的師資差距,讓偏遠落后地區(qū)的學生同樣能夠接受優(yōu)質教育,構建基于大數(shù)據(jù)的人工智能教學平臺,借助網(wǎng)絡共享優(yōu)質資源,通過在線教育和虛擬現(xiàn)實技術構建虛擬教學場景,促進教師和學生的交互,推動教育資源的公平分配。其次,針對信息技術落后的鄉(xiāng)村學校加大資金投入,切實解決設備缺乏等問題,配置專業(yè)的信息技術老師負責全體教師的技術培訓,開設相關課程幫助學生系統(tǒng)學習信息技能。最后,優(yōu)化現(xiàn)有設備資源,完善教育功能,便于操作。比如智學網(wǎng)通過實時采集學習數(shù)據(jù),向學生推薦個性化的學習內容,提高了教師的工作效率和學生的學習效率,一定程度上促進了教育的發(fā)展和革新。【胡坤:《基于智學教育大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)學教與學》,《中學數(shù)學月刊》,2022年第1期?!恐悄芟到y(tǒng)參照資源庫的相關標準以可視化的形式將反饋和評價呈現(xiàn)給家長和老師,不斷完善教學,精準實施課堂干預,執(zhí)行“數(shù)據(jù)挖掘→精準定位→教學決策”的迭代應用過程?!举Z劍:《基于“智學網(wǎng)”支持的精準教學初探——以“動能和動能定理”為例》,《物理通報》,2021年第1期?!咳斯ぶ悄軝C器人能監(jiān)控兒童的身心狀況,通過數(shù)據(jù)測評發(fā)現(xiàn)兒童的情緒變化以預防問題。
優(yōu)化效果與評價機制是教學中一個重要的環(huán)節(jié)。首先,教師要樹立借助智能系統(tǒng)進行評價的意識,比如統(tǒng)計學生的錯題、了解學生的薄弱方面,對這部分的教學進行改進。其次,根據(jù)不同學科的特點采取不同的評價標準,比如一些專業(yè)課程采用百分制來加大成績的區(qū)分度,督促學生學習專業(yè)知識,一些公共選修課程則采用等級制進行評價,有利于學生發(fā)展興趣愛好。再次,注重學生的自我評價,倡導學生利用系統(tǒng)反饋的信息及時發(fā)現(xiàn)問題,并根據(jù)系統(tǒng)的建議改進自己的學習,加固學習的“第一道防線”。這些數(shù)據(jù)也會同步傳給教師,方便教師檢驗教學效果,如果還存在問題,教師就會對評價結果進行二次修改。教師要在日常的教學工作中積極開展智能教學,為學生創(chuàng)造自我評價的機會。最后,評價機制不能完全依賴于智能系統(tǒng),智能系統(tǒng)只會按照設計好的程序工作,對學生的判斷難免有失偏頗,忽視了素養(yǎng)的培養(yǎng),所以評價機制要將智能系統(tǒng)的客觀評價和教師的主觀評價結合起來。
(二)提升教師的人工智能應用能力
由于環(huán)境、資金等方面的原因,在教師專業(yè)發(fā)展中,鄉(xiāng)村教師比城市教師面臨更大的阻礙。鄉(xiāng)村教師要具備人機協(xié)同的發(fā)展意識,學習人工智能的專業(yè)理論知識,熟練掌握人工智能技術?!玖⒀?、張會慶、閆寒冰:《智能時代鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展的困境、機遇和實踐路徑》,《中國電化教育》,2021年第10期。 】利用信息技術,偏遠地區(qū)的教師可以參與教學研討、實時交互,形成網(wǎng)絡學習共同體,交流對信息技術的需求,了解人工智能對教育的巨大價值,喚醒專業(yè)發(fā)展意識,培養(yǎng)信息化素養(yǎng)。比如智慧教學中的名師在線課堂等,可以使鄉(xiāng)村教師學到新的教學理念和教學方法;虛擬課堂技術能夠使鄉(xiāng)村教師切實感受到各種教育媒介的作用,滿足他們的職業(yè)發(fā)展需要。對于K-12教師來說,智力教育能力可以劃分為知識基礎層、能力聚合層、思維支撐層、文化價值深化層,應多方面、多層次地提升鄉(xiāng)村教師智能素養(yǎng),加快人工智能與K-12教育的融合,使教師更有信心應對信息化時代的挑戰(zhàn)?!竞∮?、徐歡云:《面向K-12教師的智能教育素養(yǎng)框架構建》,《開放教育研究》,2021年第4期?!?/p>
(三)完善鄉(xiāng)村人工智能教育的配套制度體系
鄉(xiāng)村教育振興,人才培養(yǎng)是關鍵。首先,要解決因人口流動和福利待遇導致的鄉(xiāng)村學校師資短缺問題。目前,這個問題已經引起社會各界的重視,各地已制定了有針對性的措施,如通過免費師范生政策等擴大鄉(xiāng)村教師隊伍,提高鄉(xiāng)村教師質量。為了將優(yōu)秀教師留在鄉(xiāng)村,必須為他們建立正向的激勵機制,避免學生因為頻繁更換老師而產生厭學心理,保證鄉(xiāng)村教育優(yōu)質發(fā)展。其次,加快信息化人才隊伍建設,系統(tǒng)培養(yǎng)教師的信息化能力,建立健全信息化人才體系,定期開展專業(yè)化培訓,擴大人工智能技術人員隊伍,形成可依賴的持續(xù)性工作團隊。此外,還要注重理論聯(lián)系現(xiàn)實,推進人工智能在教育中的具體應用,不斷解決應用過程中遇到的挑戰(zhàn)。
(四)建立成熟的人工智能教育應用模型
盡管目前對智能化教育的理論研究非常豐富,但“人工智能+鄉(xiāng)村教育”在實踐中仍是困難重重,針對人工智能與鄉(xiāng)村教育融合的現(xiàn)實問題,構建成熟的應用模型非常必要。首先,營造具有鮮明個性的校園環(huán)境。推進智慧校園、智能圖書館、智能教室等智能應用建設,讓人工智能融入學生的日常學習和生活,使學生充分體驗智能設備的便利。其次,在學校中普及智能設備,幫助教師高效完成備課與教學、作業(yè)批改與講解、個性化輔導與科學評價等方面的任務,在一定程度上減輕教師負擔,提高教育質量。在國家層面建立智能平臺,優(yōu)化教學,堅持“以政府為主體、以學校為單位、互聯(lián)互通、資源共享”的方針,實現(xiàn)優(yōu)質教學資源共享,確保教育公平。最后,為學生創(chuàng)造個性化學習的交互環(huán)境。實時跟蹤、全面掌握學生的學習數(shù)據(jù),制定個性化教育服務方案,因材施教,使學生獲得個性化學習體驗。【倪侃、倪其育:《人工智能助推鄉(xiāng)村教育振興的技術框架及模型》,《電子技術與軟件工程》,2020年第4期。】
(五)創(chuàng)建利用人工智能的家校合作機制
當今社會對家庭教育高度重視,家校合作已成常態(tài),網(wǎng)絡成為家長與學校溝通的重要橋梁。利用網(wǎng)絡,家長能夠快速知曉學校相關政策,隨時了解學生在校情況。智能教育的高效開展需要教師、學生、家長以及管理者的密切配合,人工智能個性化教學的實現(xiàn)可能需要更多家長的監(jiān)督配合。很多農村學生的父母外出務工,將孩子留給老人照顧,而老人缺乏信息素養(yǎng)、精力有限,往往疏于管教,難以較好地配合學校工作。針對這種情況,學??梢耘e辦家長學校,策劃豐富多彩的活動普及智能教育知識,如座談會、學校開放日和知識競賽等。還可以采納家長的合理建議并有所改進,變家長被動參與為主動參與,積極建立家校合作培養(yǎng)機制。在普及智能教育的同時還應利用現(xiàn)代信息技術,建立學校與家長、教師與家長互動的教育信息平臺,有了這個平臺,學??梢园言S多信息第一時間通知家長,便于家長及時了解學生情況,與學校溝通。教師也可以利用互動平臺,了解學生的家庭情況、身心狀態(tài)和真實想法,以便對癥下藥、因材施教。這種新型家校合作機制不僅普及了信息技術,增強了智能教育意識,也提高了教師的工作效率,拉近了家長與老師、學生與老師之間的距離,為“人工智能+鄉(xiāng)村教育”的進一步開展注入新動力。
(六)優(yōu)化人工智能教育應用的效果與評價機制
在人工智能的環(huán)境中,教師首先要轉變觀念,抓住機遇,不斷強化技能,剖析優(yōu)勢與不足,提高課堂教學的廣度,增加教學實踐的深度。其次,明確人工智能教育的應用能力、培養(yǎng)目標,在實踐方面增加教師應用人工智能開展教學的頻率,為教師應用人工智能提供更多機會。再次,鼓勵服務商開發(fā)相關軟件,為教師提供軟件資源和硬件平臺,提供更多技術支撐。最后,學校應當建立明確的效果與評價機制,及時與教師溝通教學效果,了解教學過程中的問題以及教師真實的想法,使教師的職業(yè)素質得到充分的發(fā)展。
(七)提升面向人工智能應用的校長信息化領導力
校長在推進人工智能教育應用的過程中起著舉足輕重的作用,有必要從人工智能應用理解、人工智能應用組織實施、人工智能應用評價等方面綜合提升校長信息化領導力。人工智能應用理解包括對人工智能技術本身、人工智能應用模式及評價等方面的知識積累。人工智能應用組織實施包括資金籌措、資源建設、過程管理、應用示范等多方面。教育管理部門可以組織有關人工智能應用的校長專題研討班或開發(fā)慕課等,為中小學校長提供學習機會。應對中小學校長的人工智能應用信息化領導力進行評估,科學構建培訓體系,大力提升智能時代校長的洞察力與領導力。
〔責任編輯:沈 丹〕