在影响未来未来教育的因素中ღ◈★，人工智能被认为是一个不可忽视的重要变量ღ◈★。因此ღ◈★，近年来有关人工智能与教育的研究呈现出逐渐增长的趋势ღ◈★，新冠疫情的全球爆发更是加快了该主题的研究步伐ღ◈★。我们课题组选取了新近出版的两个国际研究报告ღ◈★，进行了主要内容的编译凯发k8国际ღ◈★，ღ◈★，以飨读者ღ◈★。

　　另一篇为美国计算与学习科学综合研究中心（Center for Integrative Research in Computing and Learning Sciencesღ◈★，CIRCLS）2020年11月发布的《人工智能与学习的未来ღ◈★：专家小组报告》（AI and the Future of Learning: Expert Panel Report）ღ◈★，该报告为CIRCLS在2020年6月组织的一个由22个研究人员和AI与学习领域的其他专家共同参与的网络研讨会的成果ღ◈★。与会者包括来自高等教育(北卡罗莱纳州立大学和匹兹堡大学)ღ◈★、教育组织(如数字承诺和教育发展中心)和政府(美国教育部和国家科学基金会)的代表ღ◈★。

　　UNESCO IITE报告首先指出ღ◈★，个性化学习即根据每个学生的具体需求定制学习内容ღ◈★、内容和节奏是教育改革的主要目标ღ◈★，而人工智能在实现个性化学习方面发挥着关键作用ღ◈★。接下来ღ◈★，该报告从人工智能对利益相关者（学生ღ◈★、教育者ღ◈★、家长ღ◈★、学校领导和行政当局）的积极作用ღ◈★、挑战以及在教育中应用的未来展望进行了分析ღ◈★。

　　关于人工智能对利益相关者的积极作用ღ◈★，报告认为ღ◈★，对于学生来说ღ◈★，一是人工智能在不同数据源之间建立联系的能力将有助于确定可能需要实时干预或额外援助的领域ღ◈★，可以实现学习的个性化ღ◈★；二是人工智能和多模态社会计算有助于提高认知ღ◈★、社会情感技能ღ◈★；三是通过手机和分析大数据人工智能可以帮助发展学生21世纪技能ღ◈★；四是人工智能可以为残疾学生学习带来很多便利ღ◈★，有助于教育民主化ღ◈★；五是人工智能的实时识别和预测功能可以在学生身心健康方面发挥积极作用ღ◈★。

　　对于教育者来说ღ◈★，报告认为人工智能不仅不会取代教师ღ◈★，反而会重新肯定教师的角色ღ◈★。一是人工智能可以帮助教师设计学生个性化学习路径ღ◈★、生成丰富学生学习报告以及承担批改问卷等事务工作ღ◈★，从而提高了教师教学的有效性并节约了时间ღ◈★；二是人工智能可以让教师从评估和撰写报告中解放出来ღ◈★，从而有更多的时间用于备课和学习ღ◈★，有助于让学生得到更多支持和重视ღ◈★；三是利用数据与分析ღ◈★，人工智能可以帮助教育者之间的协作ღ◈★；四是人工智能可以帮助教师的专业发展和自我反思ღ◈★。

　　对于家长来说ღ◈★，一是人工智能支持他们成为孩子进步的参与者ღ◈★，而不是评论者ღ◈★；二是人工智能可以让家长更积极地参与到孩子的教育过程中4虎的地址有知道的吗凯发k8娱乐官网地址app下载ღ◈★，并强化了他们认为教育很重要的价值观ღ◈★。

　　对于学校领导来说ღ◈★，一是人工智能可以帮助他们分析每一位学生有关行为ღ◈★、出勤率以及参与ღ◈★、坚持ღ◈★、乐观和自信ღ◈★、批判性思维以及未来成功的一系列关键决定因素ღ◈★，以及得出必要干预的支持性见解ღ◈★；二是利用数据和预测分析人工智能可以帮助学校领导从被动管理转向主动管理ღ◈★，并在问题出现之前预测问题ღ◈★；三是人工智能可以消除教师目前面临的许多挫折ღ◈★，从而帮助学校领导留住教师ღ◈★；四是人工智能可以根据学生有关数据做出预警ღ◈★，从而减少学生退学风险ღ◈★；五是人工智能可以帮助学校领导建立个性化管理的家校沟通方式ღ◈★，从而有助于获得家长对学校的积极支持ღ◈★。

　　对于地方ღ◈★、区域和国家行政当局来说ღ◈★，一是在资源规划方面ღ◈★，人工智能除了可以跟踪关键的人口统计信息ღ◈★、资本需求ღ◈★、人员配置和专业发展需求等之外ღ◈★，还可以协助提供服务ღ◈★，使规划者能够根据不断变化的环境主动提供足够的资源ღ◈★；二是在课程设计方面ღ◈★，人工智能可以为课程设计者提供相关的大数据资料并做出分析ღ◈★。

　　该报告也提出了人工智能在教育变革中的一些挑战ღ◈★：一是在教育公平与平等方面ღ◈★，目前“数字鸿沟”的现象仍然还存在ღ◈★。一些学习者获得学习所需信息的机会有限ღ◈★，并且无法生成和共享电子数据凯发k8国际首页登录ღ◈★。ღ◈★，因此在建立个性化的学习途径时可能处于不利地位ღ◈★；二是在伦理方面ღ◈★，人工智能在教育中的应用将涉及隐私保护ღ◈★，另外如何确保在编写程序时不引入性别ღ◈★、种族ღ◈★、社会经济和能力偏见ღ◈★，如何确保社会和文化定型观念不被传播ღ◈★，如何确保人工智能在教育中的应用让住在不同地方的所有的学习者都能获得同样的回报等ღ◈★；三是人工智能的应用可能会增加人们的技术依赖凯发k8娱乐官网地址app下载ღ◈★，削弱一些人们执行某些任务的能力ღ◈★；四是随着人工智能技术的迭代发展ღ◈★，教育工作者需要有持续的专业发展ღ◈★。

　　最后ღ◈★，报告还从视觉方式（Ways of Seeing）和做事方式（Ways of Doing）两个方面对人工智能在教育中的应用做了展望ღ◈★。

　　在视觉方式变革方面ღ◈★，一是认知服务（Cognitive Services）技术的发展可以帮助开发人员创建能够看ღ◈★、听ღ◈★、说ღ◈★、理解甚至开始推理的APPღ◈★。它们允许开发人员在APP中添加诸如情感和情感检测ღ◈★、视觉和语音识别以及自然语言理解等功能ღ◈★，而无需拥有直接的人工智能或数据科学技能或知识ღ◈★。

　　认知服务技术对教育的影响将是巨大的ღ◈★，特别是对于残疾学生ღ◈★，它们可以帮助消除入学和机会的障碍ღ◈★。对于有基础学习挑战的学习者ღ◈★，例如读写和计算能力不足的人ღ◈★，他们可以在发展这些技能的同时ღ◈★，积极参与更高阶的学习ღ◈★，而不是在掌握这些能力之前将其排除在外ღ◈★。将认知服务技术添加到现有的人工智能解决方案和服务中ღ◈★，它们可以加速重要见解的生成ღ◈★，教育者可以简单地向人工智能提出一个问题ღ◈★，而不必使用键盘或鼠标输入详细的查询ღ◈★；

　　二是虚拟现实（VR）ღ◈★、增强现实（AR）ღ◈★、混合现实（MR）技术的发展可以使学习更具沉浸感和吸引力4虎的地址有知道的吗ღ◈★。有了VRღ◈★，学生们可以从教室到世界的任何地方旅行ღ◈★，在虚拟环境中ღ◈★，在历史的任何时候ღ◈★，体验对那个世界的再创造ღ◈★。通过ARღ◈★，学生可以查看覆盖在物理对象上的全息指令或信息ღ◈★，为他们提供所看对象的附加信息ღ◈★。MR可以用于医疗培训或工程ღ◈★，允许学生在现实环境中“解剖”四肢或“修理”他们视为全息图的机器ღ◈★，使学习者能够专注于实践而不是理论ღ◈★；

　　三是物联网与边缘计算（Edge Computing）在教育中的应用也将有广阔前景ღ◈★。例如ღ◈★，许多教育机构已经在使用物联网来更高效ღ◈★、更廉价地管理其基础设施——根据教室或建筑物的实际占用情况使用传感器控制加热和照明ღ◈★，从而提高能源效率和降低运营成本ღ◈★；使用远程摄像头和生物识别技术帮助校园更加安全ღ◈★。边缘计算的应用使得不需要将数据发送到集中的（云）位置进行处理或存储ღ◈★，从而减少了时间和带宽需求ღ◈★。

　　在做事方式变革方面ღ◈★，一是人工智能可以在元认知脚手架中发挥作用ღ◈★，让学生自己从学习过程中产生的洞察力中获益ღ◈★。学生将越来越成为人工智能解决方案和服务的主要用户ღ◈★，而不仅仅是教育者ღ◈★、管理员和系统所有者分析数据的对象ღ◈★。学习者对自己的学习方式和思维方式有更深入的了解4虎的地址有知道的吗国际公约ღ◈★，ღ◈★，就会对自己的教育有更大的能动性和控制力ღ◈★，并且具备重要的自我知识也是终身学习的基石ღ◈★。

　　二是人工智能在支持个性化评估和认证方面将发挥重要作用ღ◈★。高阶思维技能如记忆4虎的地址有知道的吗ღ◈★、比较ღ◈★、分析和推理可以用传统的标准化考试来评估ღ◈★，但软技能ღ◈★、人际交往技能ღ◈★、道德品质ღ◈★、团队合作ღ◈★、协作等很难用这种形式来评估ღ◈★，人工智能可以收集相关数据并进行跟踪分析可以为这些技能的评估提供支持ღ◈★。另外凯发k8国际首页ღ◈★。ღ◈★，用于衡量复杂和一般学习能力ღ◈★，包括21世纪的批判性思维ღ◈★、创造力ღ◈★、沟通技能和创业精神等技能的微型证书在不断增加ღ◈★，人工智能可以对这些证书的效力和有效性做持续分析ღ◈★，并可以为利益相关者定制实时仪表盘来展示这些发现和见解ღ◈★。

　　CIRCLS报告主要就人工智能的重要优势和劣势ღ◈★、人工智能应用于学习的机会和障碍4虎的地址有知道的吗ღ◈★、人工智能在学习中的新设计概念和应用设想ღ◈★、风险和建议进行了论述ღ◈★。

　　报告首先认为ღ◈★，人工智能可能会对对未来学习产生巨大的影响ღ◈★，需要及早规划如何以公平4虎的地址有知道的吗ღ◈★、道德和有效的方式在教育中最好地开发和使用人工智能环境评估ღ◈★，ღ◈★，并减轻其弱点ღ◈★、风险和潜在危害ღ◈★。关于人工智能在教育中的理解ღ◈★，报告认为目前主要有三种方式ღ◈★：一是人工智能被视为“计算智能”ღ◈★，可以作为教育者能力和优势的额外资源来应对教育挑战ღ◈★；二是人工智能是一组正在迅速发展的特定能力ღ◈★，包括感知ღ◈★、识别模式ღ◈★、表示知识ღ◈★、制定和执行计划ღ◈★，以及支持与人的自然互动ღ◈★。这些特定的能力可以被设计成解决方案ღ◈★，以支持具有不同优势和需求的学习者k8凯发ღ◈★，例如除了传统的键盘和鼠标输入外ღ◈★，还允许学生使用手写ღ◈★、手势或语音作为输入ღ◈★；三是人工智能可以视为一种工具ღ◈★，使人们能够想象ღ◈★、研究和讨论今天不存在的学习未来ღ◈★。

　　报告指出ღ◈★，这些新的学习设计概念超越了目前经常所提及的技术支持的“个性化”（personalized）ღ◈★、“自适应”（adaptive）或“混合”（blended）学习的概念ღ◈★。虽然这些旧的概念隐喻可能继续有用ღ◈★，但它们也可能限制了人们对人工智能在学习中的未来设想凯发k8娱乐官网地址app下载ღ◈★，不能充分描述人工智能可能的教育应用ღ◈★。

　　关于这几个新的学习设计该概念ღ◈★，报告做了一些解释ღ◈★。“策划”的概念将人工智能视为使学生和教师能够随着时间的推移将他们在不同小组和活动中的参与联系起来ღ◈★，以实现更广泛的学习目标ღ◈★。“增强人的智能”概念意味着机器有可能更好地理解教师或学习者的目标ღ◈★、计划ღ◈★、意图和成功标准ღ◈★，并以帮助人们更好地实现目标的方式行动ღ◈★，更像是人和机器之间的一种支持性伙伴关系ღ◈★。“扩大自然交互”概念意味着要摆脱使用键盘和鼠标参与学习的狭隘追求凯发k8娱乐官网地址app下载ღ◈★，要利用人工智能识别技术使语言ღ◈★、手势等成为对话的一部分ღ◈★。“扩展可评估能力”概念超越了20世纪评估技术测量的内容ღ◈★，也突出了涉及项目合作和其他扩展学习模式的学习经验ღ◈★。“揭示联系和对等”概念意味着要思考如何让人工智能帮助我们看到迄今为止我们无法看到的重要模式ღ◈★，这些模式可能是一种能力（比如写作技能）如何在许多不同的领域ღ◈★、经历和时间跨度中发展的联系ღ◈★。

　　如何用这些新设计概念来实践人工智能在未来学习中的应用ღ◈★，该报告提出了两种应用场景ღ◈★：一是学习环境ღ◈★；二是教育评估ღ◈★。

　　3.从只对学生输入电脑的键盘和鼠标作出反应的人工智能代理ღ◈★，到能自然地倾听ღ◈★、观察和与学生互动的人工智能代理ღ◈★，以及可能主动增强小群体动态的人工智能代理ღ◈★；

　　4.从仅通过仪表盘与教师协调的人工智能代理到教师与人工智能系统之间的伙伴关系（例如ღ◈★，支持学习的协调行动）ღ◈★。

　　对于教育评估ღ◈★，报告不认为人工智能仅限于传统评估的目标（即让传统评估更加准确和有效）ღ◈★，而是支持传统评估无法实现的更广泛的评估目标ღ◈★。为此需要实现以下几个转变ღ◈★：

　　报告还讨论了人工智能在教育中应用的三种风险ღ◈★，一是普遍所关注的与数据相关的隐私ღ◈★、安全ღ◈★、偏见ღ◈★、透明度和公平性等ღ◈★；二是人工智能在教育中的设计缺陷可能会放大教师ღ◈★、学习者和资源之间的不良互动ღ◈★；三是利益相关者缺乏参与的风险与相关技术障碍ღ◈★，在进行人工智能在教育中的应用设计时ღ◈★，如果没有教育政策制定者和实践者的参与ღ◈★，那么很难使其符合教育需求和价值观ღ◈★，另外即使教育政策制定者和实践者参与设计ღ◈★，也存在需要及时了解这一复杂技术的障碍ღ◈★。

　　报告指出ღ◈★，多年来ღ◈★，人工智能在教育领域已经深入探索了几种类型的应用ღ◈★，然而ღ◈★，随着人工智能能力的出现ღ◈★，它们正在开启新的可能性凯发k8娱乐官网地址app下载ღ◈★，如人工智能代理支持开放式科学探究环境中的学习ღ◈★，社会研究模拟工具ღ◈★，或课程鼓励设计思维ღ◈★。因此ღ◈★，重要的是要构建一个更全面的类型学k8凯发国际官网ღ◈★，ღ◈★，描述什么是可能的ღ◈★，并加强我们的潜在利益ღ◈★、风险ღ◈★、后果和每种类型的应用的进展的知识凯发k8娱乐官网地址app下载ღ◈★。

　　报告指出ღ◈★，目前对人工智能的投资大多是以学生为导向的ღ◈★，对教师需求的探索不够ღ◈★，未来要更多地以帮助和支持教师组织课堂体验为中心ღ◈★，并为教师提供不断学习和成长的机会ღ◈★。同时ღ◈★，需要对人工智能如何帮助教师学习和改进教学进行更多的研究ღ◈★。

　　报告指出ღ◈★，需要扩大能够自动评估的学习活动ღ◈★、可捕捉能力的范围ღ◈★、跨时间和跨环境的范围ღ◈★。同时ღ◈★，需要新的心理测量学和新的人工智能技术共同发展来确保评估的质量ღ◈★、有效性和公平凯发k8娱乐官网地址app下载ღ◈★。

　　报告指出ღ◈★，从事这项工作的研究人员必须参与制定指导方针4虎的地址有知道的吗ღ◈★，帮助该领域以安全可靠的方式发展ღ◈★。从业者ღ◈★、决策者和其他利益相关者需要平等参与ღ◈★。政策不仅要满足研究人员的需求ღ◈★，还要满足初创公司和更大平台和服务的需求ღ◈★。政策及其执行需要透明ღ◈★，这样教育工作者和公众才能够让开发商负起责任ღ◈★。

　　报告指出ღ◈★，为了参与决策ღ◈★，在实践者中建立理解人工智能的能力是很重要的ღ◈★。能力建设也很重要ღ◈★，这样教育工作者就有了测试和评估新兴人工智能的基础设施ღ◈★，从而能够为设计决策提供信息ღ◈★。学校和其他教育机构可能需要激励措施来更多地参与评估和政策ღ◈★。政策制定者一般都在学习人工智能ღ◈★，但可能对教育中需要政策关注的具体风险和障碍知之甚少ღ◈★。因此ღ◈★，传播知识以帮助决策者解决这些问题也很重要ღ◈★。

　　报告指出ღ◈★，教育领导者ღ◈★、创新者ღ◈★、研究人员ღ◈★、行业领导者ღ◈★、初创公司和其他利益相关者的强大生态系统是塑造人工智能促进教育发展的重要机制4虎的地址有知道的吗ღ◈★。

　　（本文编译自参考文献中的两篇报告ღ◈★，图片来源于报告截图ღ◈★，复制其中的链接地址可直接下载这两篇报告）