摘要：“21 世纪技能”的提出，不仅为新时代综合性人才的培养提供了良好的参考框架，也对教师角色提出了新的挑战。本文根据人工智能技术发展的三个阶段，指出人工智能为教师专业性工作增能，并在此基础上提倡构建“人工智能+教师”的教学协同体，在职能划分、学习过程、学习方式、学习支持与服务、学习结果五个层面内不断发挥各自的优势，协同实现个性化的教育、包容的教育、公平的教育与终身的教育，促进人的全面发展。

　　关键词：人工智能；教师角色；21世纪技能；人机协同

　　近年来，人工智能技术的发展如火如荼。人工智能的历史最早可追溯到1956年，在美国达特茅斯学院召开的一项讨论会议上，有人首次提出了“人工智能”概念，这也标志着人工智能学科的诞生。随后，人工智能技术的发展历经波折——从最初的备受瞩目和追捧，到20世纪70至80年代陷入发展的瓶颈期，直至90年代统计学习等新技术出现，人工智能技术才得以再次进入发展上升轨道。2016年人工智能领域的两个标志性事件：谷歌公司基于深度学习研发的AlphaGo战胜围棋世界冠军以及IBM公司研发的人工智能系统Project Debater战胜国家辩论冠军，将人工智能技术推向了发展的高潮，并使之重新回到了大众视野。如今，人工智能技术被看作推动社会前进的核心力量，在工业、农业、经济、教育、医疗等领域日益显现出重要的作用。

　　一、智能时代人力资源诉求的转向需要教师转变角色

　　（一）智能时代人力资源诉求发生转变

　　人工智能技术的快速发展，对现代社会所需要人才的知识与技能提出了更高的要求，那些难以被人工智能技术所取代的知识与能力，将在未来更受重视。为此，各国纷纷提出了面向21世纪的学习能力框架。比如，美国21世纪技能合作组织提出的“21世纪技能” ^[1]，系统描述了21世纪公民所需要具备的三项核心能力和技能领域，包括以灵活性、适应性、领导力与责任能力等为主的生活和职业技能，以批判性思维、问题解决能力、交流与合作能力等为主的学习与创新技能，以及以信息素养、媒体素养、信息交流和科技素养等为主的信息、媒介与技术技能^[2]。“21 世纪技能”的提出，正是体现了智能时代对人力资源培养的新诉求，即不能满足于培养学生掌握具体的、结构良好的知识和技能，而是要帮助学生获得复杂问题解决、批判性思维、多人协作能力等高阶能力，培养全面发展的综合性人才。

　　（二）人力资源诉求转向要求教师角色转型

　　在教育领域，人工智能技术的发展改变了原有的教育模式，“以学习者为中心”和“个性化学习”等教育理念已经逐步落实到教育教学工作中。智能技术的使用拓宽和加深了学习的广度和深度。一方面，学习者可以在任何时间、任意地点，通过任意方式开展学习活动。另一方面，学习者在与自身认知结构进行交互、与智能工具进行交互的过程中促进其对知识的深入理解。

　　学生知识与技能的获得很大一部分有赖于教师的教授和引导。在倡导培养学生21世纪技能的今天，教师依然发挥着重要的作用。教师作为教学的设计者和课堂活动的组织者，决定采用怎样的教学理念，决定采取何种教学方式，决定技术在课堂上是否以及如何发挥作用^[3]。另一方面人工智能技术在教育领域的普及，在革新了传统课堂教学模式的同时，也给课堂教学目标制订、教学活动安排等教师所负责的工作带来了挑战。将人工智能技术的成果应用于教育领域，就是要把人工智能技术有机融入课堂教学的各个环节中。通过人工智能技术有效地将课程学习内容组织起来，优化课堂结构体系，提高课堂教学质量，进而促进学生的全面发展。因此，在这种浪潮下，教师如何转变自身观念，合理制订教学目标、有效设计教学活动、科学进行教育评价，重新定位其职业角色，以胜任智能时代下的教学成为迫切需要解决的问题。

　　二、教学中人工智能所能胜任的工作

　　（一）人工智能擅长的事项

　　人工智能作为21世纪科技领域最为前沿的技术之一，其技术发展分为三个阶段：计算智能阶段、感知智能阶段和认知智能阶段^[4]。在不同的技术发展阶段，人工智能扮演着不同角色。

　　1.计算智能

　　计算智能可主要概括为“能存会算”，即能够存储海量信息，并迅速对相关数据进行处理运算。在日常生活与学习中，我们无时无刻不在制造信息。人与人、人与事物、事物与事物之间的交互一旦发生，伴随而来的数据量也就喷涌而出。计算智能的出现克服了传统信息存储的局限性，智能化的信息管理系统和设备满足了人们对信息存储安全、检索便捷以及处理迅速等需求，同时也为后续分析相关数据提供了可靠的基础。

　　2.感知智能

　　感知智能可概括为“能听会说、能看会认”，即具有与人类感官类似的听觉、视觉、触觉等感知能力，能够进行人机交互。目前，感知智能已被广泛运用到语言测评与教学、视音频处理与识别等领域，如天猫精灵、谷歌助理等。一方面，机器通过对接收到的语音、文字或图像信息进行处理，准确识别其内在含义，另一方面则以语音、文字或图像等方式进行有针对性的交互。

　　3.认知智能

　　认知智能可主要概括为“能理解、会思考”，即在原有计算智能、感知智能的基础上，还具备一定的逻辑推理能力，能够处理和应对复杂的外部环境并做出相应的反馈。认知智能机器具备像人一样的内在认知组织结构，能够进行推理、联想及其他思维活动，对于事物能够形成自身内在的理解和意识^[5]。它们能够根据交互对象的不同知识水平和认知风格，适时调整和变化其交互模式，实现个性化的一对一指导与服务。

　　（二）人工智能可部分胜任教师工作

　　1.处理教育信息的智能助手

　　具备计算智能的人工智能具有存储和处理海量数据的能力，在教育信息与资源处理领域发挥着重要作用。在学校教育中，教师的工作、学生的学习都会产生海量数据。这些数据不利于存储和管理，却富有极大的教育价值。人工智能的出现则很好地解决了这一难题。在教育教学中，智能助手通过自动化地录入教师的日常工作轨迹，定期形成教师的工作日志，为后期反思教育教学提供重要的蓝本。与此同时，智能化的作业批改、智能评卷系统等既帮助教师从繁杂的机械性工作中解脱出来，又能存储学生的日常学习过程与结果，为后期的学习分析提供重要参考。

　　2.“随叫随到”的学习伙伴

　　知识经济时代的终身学习理念已经深入人心，成为未来人才发展的趋势所在。终身学习理念提倡我们打破现有空间与时间的限制，随时随地开展有效的学习活动。人工智能为人们的终身学习提供了强大的技术支持。在现实生活中，我们通过使用相关智能技术与智能设备链接海量的学习资源。学习者获取的知识不再局限于教师、课本，而开始触及世界的各个地方；教育不再局限于传统的学校和课堂，而开始面向社会的各个系统。人工智能成为学习者忠实的学习伙伴，为学习者的立体化学习保驾护航，为构建新型教与学生态系统奠定了坚实的基础。

　　3.辅助个性化教与学的智能导师

　　集体授课是目前我国学校主要采用的教学方式。虽然在一定程度上说，集体授课提高了教学的效率，但对于学生个体的发展而言，它却存在着许多弊端。教师因为精力有限，无法根据每位学生的认知差异和认知风格因材施教。学生因为学习能力有限，无法跟上课堂的进度等。将人工智能引入学校教育教学，使其成为课堂学习的助教，则能很好地清除学生差异性带来的弊端。人工智能设备会积极地与学生交互，跟踪学生的学习进度和学习状态，并进行实时的测评与反馈——对学生的反馈能提高学生的学习积极性和学习动力，帮助其改进后期学习行为；对教师的反馈能让教师及时了解各学生的学习情况，为实时调整教学策略、改进教学设计提供依据。

　　4.绘制学习者数字肖像的智能“画家”

　　在教育教学过程中，我们常常运用形成性评价对学习者的学习过程进行全面客观的考核。形成性评价也常与总结性评价一起，作为评价学习者学习结果的有效手段。在开展形成性评价的过程中，人工智能能够对学习者在学习过程中产生的学习数据，如交互记录、讨论记录、反思记录、学习日志等进行详细的记录和智能化的分析，挖掘数据中蕴含的深层次信息，考察学习者在学习过程中除显性结果（如分数）外，相关隐性结果（各种能力）的提升，形成学习者的学习印记和学习肖像。学习印记和学习肖像包括对学习者学习风格的分析、认知偏好的分析以及相关能力水平分析等，是互联网时代进行智能化学习的重要参考依据，并在一定程度上促进了学习者后续个性化学习的开展。

　　三、人机协同：智能时代的教师角色走向

　　智能时代对教师的专业性、综合性提出了新的要求。教师迫切需要改变自身教育观念，提高教育教学能力，不断提升实践智慧，以适应人工智能环境下的教与学，成为一名合格的智能时代教师。在人工智能的支持下，教师的角色将发生极大的改变。在教育教学中，人格型、艺术型、创造型、合作型的教师将会更受欢迎。教师与人工智能将强强联合，在下述五个层面内不断发挥各自的优势，构建“人工智能+教师”的教学协同体，协同实现个性化的教育、包容的教育、公平的教育与终身的教育，促进人的全面发展。

　　（一）职能划分

　　未来教师的职能将趋于全能化，教师不仅是学科教师，还应当是心理教师、艺术教师、科学教师等。然而，单个教师认知有限，发展成全能型教师耗时耗力，可能性较低。在这种情况下，人工智能通过搭建智能化的服务平台，将各个领域的专家教师连接在一起，为教师之间的协同教学提供支持性服务。教师通过智能服务平台进行协同备课，他们中有负责教学设计的专家，有进行知识点设计的专家，还有专注于课后提升辅导的专家。各个专家贡献自己的专业知识，在交流中共同建构集体智慧。人工智能则进行实时的记录与测评，生成个人和集体智慧产物，如个人教案、小组教案、个人反思日志、小组反思日志等。这些输出又将作用于下一轮协同性的知识建构，为后期教师小组的交流互动提供素材。

　　（二）学习过程

　　在学习过程中，人工智能技术将再现学生在学习活动中的学习轨迹，呈现其显性甚至隐性的学习过程。教师则专注于为学生提供精准化的学习支持。具体而言，人工智能通过详细记录学生在相关技术平台上的学习印记，如学习时长、学习内容、学习结果、学习偏好等，对学生数据进行精确的分析，了解学生的学习风格和认知水平。在人工智能精确分析学生数据的前提下，教师和人工智能协同对学习过程提供精确的干预与支持。如设计精准化的学习内容和学习活动等，以满足学生的不同学习需要，做到因材施教。

　　（三）学习方式

　　在学习方式上，教师主要在学生正式学习过程中充当引导者的角色，人工智能则主要服务于非正式学习，同时作为连接正式学习和非正式学习环境的桥梁。技术的发展拓宽了我们学习的广度，通过使用人工智能技术，学习者能随时随地与各类优质教育资源进行交互，进行广泛的非正式学习。另外，智能技术的可携带性和可复制性使得非正式学习的结果在一定范围内可以迁移到正式学习范畴，为正式学习的开展添砖加瓦。人工智能和教师分别在两种学习方式上耕耘，为学习者营造了一个全方位的学习生态环境。

　　（四）学习支持与服务

　　在学习支持与服务上，人工智能将教师从日常烦琐、机械性的工作中解脱出来，使其有更多精力提供包括人文关怀在内的个性化服务。以对学生的评价为例，人工智能可代替教师批量批阅学生作业和试卷，并记录相关的成绩，分析成绩的变化情况。与此同时，教师在人工智能所提供的分析数据基础上，对数据背后的深层次原因进行解读，分析数据背后学生的学习兴趣变化、学习积极性变化以及情感变化等，并相应地对学生进行安抚、鼓励、表扬等。

　　（五）学习结果

　　在学习结果上，人工智能将代替教师进行知识经验的传授，教师则专注于学生经验的建构。我们身处知识经济时代，信息的爆炸式增长远超出了学习者的认知界限，学会学习比学会知识本身更重要。21世纪技能的提出更是在政策层面上强调了相关学习能力的重要性，如批判性思维能力、问题解决能力等。“使学生成为一个有策略的学习者，让学生学会学习”已经成为这个时代的需求所在^[6]。在这样的时代背景下，教师传统的知识讲授型工作可以被人工智能取代，学生可以利用相关智能设备开展学习活动，来获取知识经验。教师此时则应该思考如何设计相关教学活动来培养和发展学生的能力，比如通过布置小组合作任务，一方面让学生在完成具体任务的过程中培养严谨的科学精神，另一方面则让学生在小组协作学习的过程中发展其批判性思维能力和沟通交流能力等。

　　教师作为人类灵魂的工程师，是未来教育发展的核心力量。智能时代的到来并不意味着教师岗位的减少和被替代，而是呼唤着更多的教育工作者进行角色转型，构建人机协同的教师共同体。在这种协同模式下，人工智能将最大限度地发挥自身技术的优势，协助教师进行日常的事务性工作，帮助学习者开展多样化的学习活动，进行广泛的“教书”。教师则竭尽全力探索教育的本质，因人而异地提供个性化指导和人文关怀，集中精力于学生能力的提升和经验的建构，进行深度的“育人”。

　　参考文献

　　[1]Partnership for 21st Century Skills's Publication.P21 Framework Definitions [EB/OL].（2009-12）[2010-07-08].

　　[2]张义兵.美国的“21世纪技能”内涵解读——兼析对我国基础教育改革的启示[J].比较教育研究,2012 （5）：86-90.

　　[3]吴焕庆,崔京菁,马宁.面向数字教师的《ICT-CFT》框架与TPACK框架的比较分析[J].电化教育研究,2014（9）：109-115.

　　[4]中商情报网.特征：人工智能发展阶段简述与中国人工智能发展[EB/OL]. [2017-08-24].

　　[5]吴永和,刘博文,马晓玲.构筑“人工智能+教育”的生态系统[J].远程教育杂志,2017 （5）：27-39.

　　[6]高文.学会学习与学习策略[J].外国教育资料,2000（1）：48-52.

　　（作者顾小清系华东师范大学教育学部教授、博士生导师，教育技术学系主任；易玉何系华东师范大学教育学部硕士研究生）

　　责任编辑：牟艳娜