人工智能在教育中的潜力令人兴奋,其能应用于增强学习、协助教师和推动更有效的个性化学习等。但人工智能的表现也有点令人生畏,因为其仍存在缺陷,需要人们警惕。要想就合理应用教育中的人工智能,必须首先超越想象中的科幻场景——即计算机和机器人教我们的孩子,取代老师,并从基本的人类活动中减少人为因素。  

作家马修·林奇(Matthew Lynch)在其教育未来愿景的文章中,探索了人工智能在教育中的潜在陷阱和好处,他写道:“人工智能在教育中的使用,在某些方面是有价值的,但我们必须高度警惕地监控它的发展,及其在我们世界中的整体作用。” 

道德方面需要深刻考虑,就像在任何类型环境中使用人工智能一样。人工智能缺乏所谓的“道德指南针”。对此,一篇关于 AI 伦理的文章中,提出了两个重要的建议: 

  • 我们需要为配备人工智能技术的过程,融入伦理道德。
  •  我们需要监控/检查/监管该特定技术的结果,以充分了解其行为并确保它不会违反我们(人类)的道德指南针。

整个技术界内外都存在着关于人工智能伦理的激烈辩论,大多数大学学位课程正在将人工智能伦理课程整合到他们的课程中。现在我们已经确定了“房间里的道德大象”,让我们来谈谈人工智能在教育中令人兴奋的可能性。 

人工智能在教育中的潜在好处

理想情况下,Lynch 在另一篇教育文中写道,“人工智能不会减损课堂教学效用,而是在许多方面增强课堂教学。他总结了将人工智能整合到教育中的五个有趣的潜在优势:   

  • 个性化:“对于一位老师来说,要弄清楚如何满足他/她课堂上每个学生的需求是非常困难的。…人工智能系统可以轻松适应每个学生的个人学习需求,并可以根据他们的长处和短处进行有针对性的教学。  
  • 辅导:人工智能系统可以“衡量学生的学习风格和已经掌握的知识,以提供定制的支持和指导。
  • 评分:当然,人工智能可以帮助基于答案对学生的考试进行评分;它也可以汇编有关学生表现的数据,甚至可以对论文等更抽象的内容进行评分。

对课程质量的反馈:例如,如果许多学生答错了一个问题,人工智能可以专注于学生缺失的具体信息或概念,这样教育工作者就可以在材料和方法方面进行有针对性的改进。 

对学生有意义和即时的反馈:一些学生可能不愿意在课堂上冒险或接受批评性反馈,但有了人工智能,学生可以放心地犯学习所需的错误,并获得他们需要改进的反馈。

人工智能在教育领域所设想的大部分潜力,都集中在减少教师花在繁琐任务上的时间,从而腾出时间从事更有意义的任务。   

自动化管理任务也是作家、未来学家和技术顾问伯纳德·马尔(Bernard Marr)强调的五大潜在好处之一。 在一段关于人工智能在教育中的潜力视频中,Marr解释了为什么他认为人工智能在教育中具有“巨大影响”,并强调“人工智能不会对教师构成威胁;它不是为了取代老师,“而是为孩子们提供更好的教育。 他设想了一种未来的混合模式,旨在“充分利用我们的人工智能系统和我们的教师”。 Marr 概述了人工智能为我们教育提供的增强潜力: 

  •  差异化和个性化学习
  •  管理任务的自动化
  •  课堂外的辅导和支持
  •  为所有学生提供普遍访问权限

人工智能在教育中的 43 种用途

受到“一位认为人工智能正在毁掉教育的老派老师”观点的启发,Lynch 在一篇题为“人工智能正在使教育变得更好的26种方式”的文章中回顾了广泛的主题。例如:   

  • 适应性学习:用于评估学生当前的技能水平,并创建帮助他们熟练掌握的指导式教学体验,来教授学生基本和高级技能。 
  • 辅助技术:人工智能可以帮助有特殊需要的学生获得更公平的教育,例如“为视障学生朗读文章”。 
  • 幼儿教育:人工智能目前正被用于为互动游戏提供动力,这些游戏可以教孩子们基本的学术技能等等。 
  • 数据和学习分析:“教师和教育管理人员目前正在使用人工智能来分析和解释数据”,使他们能够做出更明智的决策。   
  • 日程安排:帮助管理员安排课程和个人管理他们的每日、每周、每月或每年的日程安排。   
  • 设施管理:人工智能在“监控电力、Wi-Fi和供水服务状态;当出现问题时,提醒设施管理人员。 
  • 整体学校管理:人工智能目前被用于管理整个学校,为学生记录系统、交通、IT、维护、调度、预算等提供支持。 
  • 写作: 人工智能已经在帮助学生提高写作技巧。 

Lynch 还列举了人工智能目前在教育中的用途,包括: 

  •  课堂/行为管理
  •  课程规划
  •  课堂视听
  •  家长与教师沟通
  •  语言学习
  •  考试准备
  •  评估
  •  学习管理系统
  •  游戏化,提高学生参与度
  •  员工调度和替代管理
  •  专业发展
  •  运输
  •  维护
  •  金融
  •  网络安全
  •  安全保障
  • 人工智能目前在高等教育中的应用示例包括: 
  •  抄袭检测
  •  考试诚信
  •  用于注册和保留的聊天机器人
  •  学习管理系统
  •  教师讲座转录
  •  增强的在线讨论区
  •  分析学生成功指标
  •  学术研究
  • 互联校园  

就现在用于教育的人工智能应用而言,这个名单每天都在增长。以下是其中的几个: 

  • Thinkster Math:被其创建者描述为“数学辅导计划math tutoring program,利用人际互动和突破性的人工智能来创建个性化的学习计划”
  • Jill Watson:佐治亚理工学院于 2016 年推出的 AI 虚拟助教
  • Brainly:一个用于课堂问题的社交媒体网站
  • Nuance:学生和教职员工使用的语音识别软件;每分钟最多可转录 160 个单词;对写作困难或有无障碍需求的学生特别有用
  • Cognii:基于人工智能的产品,包括虚拟学习助手,适用于 K-12 和高等教育机构以及企业培训机构
  • KidSense:专为儿童设计的人工智能教育解决方案,包括语音转文本工具,其算法旨在识别年轻学习者有时更难翻译的语音
  • Content Technologies: 由人工智能研究引擎推动的教学设计和内容应用解决方案

正如其首席执行官斯科特·帕菲特(Scott Parfitt)博士所解释的那样,Content Technologies Inc.开发的人工智能学习系统专注于“将大数据转化为信息,将信息转化为知识”。 

“我们发送一个引擎engine,它开始以光速阅读它能阅读的每一篇文章。它学会了自己的材料,“帕菲特说。该公司以教育为重点的解决方案包括: 

  • Palitt:旨在帮助教师轻松创建“你自己的定制讲座系列、教学大纲或教科书”
  • Cram101:可以“将任何教科书变成智能学习指南,包括章节摘要、无限制的错题和多项选择练习测试以及抽认卡,所有这些都可以深入到特定的教科书、作者和章节。
  • JustTheFacts101:旨在充当老式黄色标记的 AI 代替功能,立即突出显示并生成特定于书籍和章节的摘要

人工智能在教育中的应用:包容和增强普及度

伯纳德·马尔(Bernard Marr)解释说,人工智能工具可以通过多种方式增强包容性和普及教育,包括: 

  •  帮助“向所有人提供全球教室,包括那些说不同语言或可能有视力或听力障碍的人”
  • 为“可能因病无法上学的学生”创造机会
  • 更好地服务于“需要在不同水平或特定科目上学习的学生,而这些科目在他们自己的学校中是没有的”

总体而言,理想情况下,人们期望人工智能最终能够帮助教育工作者——在解决可能影响学生学习的各种身体、认知、学术、社会和情感因素方面取得持续进展,并确保所有学生在教育中享有平等机会,无论其社会阶层、种族、性别、性取向、民族背景或身心残疾如何。 

人工智能在教育中的应用:个性化学习

随着人工智能成为课堂中不可或缺的一部分,教师将能够更好地为每个学生提供个性化的学习体验,这一观点也相当乐观。 

《大西洋月刊》一篇教育文章中称,人工智能将帮助“在不偏离课堂时间表的情况下为每个学生量身定制课程”,消除教育者“向中间教学”的需要——当学生具有一系列技能水平和学习能力时,这种情况经常发生。   

伦敦大学学院(University College London)以学习为中心的设计教授罗斯·卢金(Rose Luckin)说:“人工智能对教育的真正力量在于,我们可以用它来处理关于学习者、教师、教学和学习互动的大量数据。最终,人工智能可以“帮助教师更准确、更有效地理解他们的学生”。   

人工智能在教育领域的未来

尽管关于在教育领域部署人工智能技术的利弊,仍存在广泛的争论——包括对独立思考能力的担忧和上述伦理考虑。但人们正在形成一种共识,即当前和未来其存在的巨大利益将占上风。 

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