人工智能+教育融合的困境与出路  

作者简介:
徐莉,河北师范大学中小学教师继续教育中心教授,博士生导师,全国终身教育专业委员会常务理事,长江教育研究院终身教育研究所所长,研究方向为教育发展战略、复杂系统科学与整体性研究方法、交叉学科与新文科、终身教育与学习型社会、新工业革命与教育变革、教师教育。河北 石家庄 050091;梁震,河北师范大学教育学院在读硕士,研究方向为复杂系统科学,教育生态,未来学校。河北 石家庄 050024;杨丽乐,河北师范大学教育学院在读硕士,研究方向为教师教育、终身教育与学习型社会。河北 石家庄 050024

原文出处:
中国电化教育

内容提要:

“十四五”规划中明确要瞄准人工智能、量子信息、集成电路等前沿领域,推动人工智能同各产业深度融合,并且提出要建设高质量的教育体系。近几年,人工智能已经逼近新一轮科技浪潮的巅峰,人工智能+教育融合程度也在急剧深化。但面对新冠肺炎疫情广泛深远的影响,国际环境日趋复杂多变,人工智能技术如何继续深度融入教育?运用复杂系统科学的理论审视社会、教育和技术系统,可以发现人工智能和教育融合面临社会—教育系统发展质量不充分、基础理论研究较薄弱和实践应用领域不均衡三大困境。通过呈现开放动态的系统结构,以系统科学理论为指导,采用技术路线图的基本框架,描绘出人工智能和教育深度融合的三维关键路径,即打破知识技能壁垒、构建智慧学习体系和培育学习型社会价值系统。


期刊代号:G1
分类名称:教育学
复印期号:2021 年 09 期

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      中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1006-9860(2021)05-0078-09

      人类进入信息时代,伴随互联网、大数据、区块链等技术兴起,人工智能技术作为“集大成者”尤其受到人们的关注,甚至有人认为接下来一个新的时代,即“智能时代”已经到来,并为我们描绘了一幅壮美的新技术时代的蓝图——“历史走进新世纪,人类又开始了奔向智能社会的新征程”[1]。2019年5月16日,习近平主席在首届国际人工智能与教育大会召开之际专门致信大会,强调我国高度重视人工智能对教育产生的深刻影响,并要积极推动人工智能和教育的深度融合,促进教育的变革创新[2]。2020年10月29日,中共中央通过的“十四五”规划建议中明确要瞄准人工智能、量子信息、集成电路等前沿领域,推动人工智能同各产业深度融合,并且提出要建设高质量的教育体系[3]。12月7日举办的第二届国际人工智能与教育大会中,教育部长陈宝生指出,人工智能技术存在着变革教育的巨大潜能,而教育也会帮助每个人获得驾驭新科技、创造美好生活的能力[4]。可见,人工智能+教育的融合是大势所趋,也将有助于我国教育实现更高质量的发展。

      与此同时,面对新的历史时期和重大发展机遇,我国也越来越重视“系统观念”。在近日发布的“十四五”规划建议中,明确提出,“十四五”时期经济社会发展必须遵循的原则之一就是“系统观念”。其实,系统思想自古就有,万事万物都有属于自己的系统,这是客观存在的事实。在古代中国,人们在农事活动中就不断积累经验,根据农作物的生长所依赖的气候环境以及地质地形等情况进行具体的劳动实践,讲究“天人合一”,进而形成了独特而宝贵的中国传统文化思想。这在《管子》《诗经》等一些优秀的古典文集中都有所记录,而这也就是中国古代最朴素的系统论思想。由此思想产生的古代系统工程也取得了巨大的文明进步,比如说都江堰水利工程、《黄帝内经》人体科学等等。在古代西方,希腊哲人赫拉克利特在《论自然界》中说“世界是包括一切的整体”,为世人熟知的亚里士多德的“整体大于部分之和”的思想,都体现了古代的系统论思想和智慧。

      我国在进入20世纪末开始,由钱学森等提出的系统科学研究就已经在理论思想上带领我国走在了时代发展的前沿和制高点。进入21世纪,特别是十八大以来,我国整体性地统筹“五位一体”总体布局,协调推进“四个全面”战略布局,更是在实践领域开创了中国特色社会主义事业发展的新局面。事实说明,重视社会系统各个组成部分的相互联系、相互作用和相互制约的关系,用整体性的系统观点去看待人工智能新技术和教育系统融合困境和出路是我国教育现代化理论发展的重要着力点。

      人工智能技术支撑时代变革,教育系统连接社会—技术的发展进步。人工智能技术面临复杂的社会大系统的影响和制约,教育系统也正面临前所未有的机遇与挑战。而从对人工智能+教育融合的研究来看,成果逐年增多:从“人工智能教育”到“教育人工智能”[5],再到技术赋能智慧教育的实践探索[6],无不体现了教育价值的回归,及人们对人工智能技术的理性思考;从“人工智能能做什么”到“教育需要人工智能做什么”[7],进而讨论“智能与生命的双和谐”[8],这些既凸显了教育中“现实的人”的立场,又体现了浓浓的“人文关怀”;从人工智能技术的教育系统内局部应用的点对点的讨论,到主动构筑“人工智能+教育”的生态系统[9],其中也不难看出,人们更加关注系统思维对推动“人工智能+教育”发展的意义和作用。即便如此,人们研究时不时会陷入机械性思维和还原论的陷阱,加之这么多年学校教育系统的流弊积习,始终隅于一角,就事论事,钻研细枝末节,要么难成体系,要么误入歧途,不易深度融通和应用。

      当下不论是对社会—技术系统的研究,还是教育系统的研究实际上都已取得丰硕成果,甚至有一些学者结合时代提出了自己的创见。但是人们对“人工智能+教育”融合的讨论大多是呈现出支离破碎又极度无序的状态,缺乏人工智能+教育与整个社会系统联系起来的研究——这就直接限制了人工智能+教育的深度融合。人工智能技术本身有自己的发展周期,面对复杂的社会系统,如何更好地与教育系统深度融合,以实现更全面的教育变革,取得更大的社会进步?这是本文首要关注的问题。通过复杂系统研究方法加以审视和反思,描绘人工智能+教育系统融合的全貌,对当前人工智能+教育融合的现状从系统发展质量、基础理论研究和实践应用水平三方面予以反思,进而提出创新推进社会—人工智能—教育深度融合的“十四五”新时期的现实路径。

      在我们尽情欣赏这幅“人工智能+教育”融合的未来教育蓝图的过程中,我们要摘掉那种分裂、孤立和机械的“眼镜”,取而代之,需要通过整体系统地去看它在整个社会发展中的位置,以及它与整个社会系统的相互关系,考虑到系统中各个组成要素所不具有的而为系统所独具的整体涌现性。任何事物的发展,包括新技术的发展都有其自身的发展历程和规律,同时我们也要考虑它的系统——也就是它发展所依赖的复杂系统的整体面貌。

      二、人工智能+教育融合的系统审视

      (一)一般生态:社会—技术系统

      1932年奥地利理论生物学家贝塔朗菲专门提出“一般系统论”的思想,后来,比利时物理化学家普利高津基于一般系统提出“耗散结构理论”,探讨了系统在远离平衡态情况下形成有序结构的问题,系统理论进一步得以深化。经历老三论(系统论、信息论、控制论),发展出新三论(突变论、耗散结构论、协同论)、人工生命(生命游戏),非线性动力学、混沌学、分型数学,计算的复杂性研究、超循环、自组织,直至发展出第三代系统观,即复杂适应系统[10]。尤其值得注意的是,复杂适应系统(CAS)打破了以往系统论中对系统要素“静止”机械式的理解,在研究系统要素过程中除了要研究要素属性和功能之外,更加重视系统要素作为主体的适应能力,将研究聚焦主体和环境的关系和相互作用,这带来了系统科学研究的新境界。总的说来,系统论的核心思想是系统的整体观念,包含整体性、结构性、层次性和开放性的特征。贝塔朗菲认为任何的系统都是一个有机的整体,极力反对那种片面认为系统中某个要素变好,整体性能也会变好,从局部反映整体的机械论观点,后来发展的系统理论都离不开这一观点。

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