智能时代学校教育十三个新图景

教育本身是上层建筑，教育变革是架构在当今社会的生产力之上。目前大家认可的“生产力”是信息化、人工智能，这些技术是如何引领学校变革？

上海市电教馆 张治 馆长

本文系上海市电教馆馆长张治在2019中国教育科学论坛主题论坛之“智能时代的教育”主旨报告节选，正文如下：

学校变革的技术社会背景

2007年Iphone的广告，让我们意识到伴随着智能产品涌现，人们开始进入移动互联网，数据呈几何级递增，人们进入大数据时代。大数据时代导致我们的生活方式发生改变，孩子会成为数字时代的原住民，越来越多的成年人变成手机控。当大数据时代对人生活方式发生改变的时候，教育应该怎么办？

Iphone广告图

对于中国互联网、人工智能的发展来讲，目前看来与世界保持同步。虽然从专利申请量我们差距很大，但是高科技层面，我们具有很大的技术优势。2012年马化腾提出“互联网 ”，2017年“互联网 ”写入政府工作报告，2019年又进一步明确“智能 ”进入政府的核心领域。

这三张图是具有标志性的人工智能发展的三个阶段。人工智能的发展从计算智能——感知智能——认知智能的飞跃，100亿个机器人与我们共处，将让人类直面“奇点”：法律道德、经典理论、经济形态、社会形态和技术极限都可能被突破。

这张图是AI对人类社会的颠覆，大水已经没过膝盖。一方面很多人在渴望强人工智能的到来，另外一方面我们非常害怕强人工智能对于整个人类社会的冲击。大家可以看到，蓝色的部分已经被人工智能颠覆了，绿色部分是岌岌可危，可预见20、30年会产生颠覆，比如说围棋、语音识别、驾驶、翻译。如果翻译岛被颠覆了，这个岛被水淹没之后，意味着所有的英语老师都可以下岗。

还有一些地方看起来很遥远，比如说写书，这些看上去很安全，但是当这些问题都被颠覆之后，对人类社会的颠覆就开始了。现在人工智能只能说没过人类的膝盖，什么时侯到喉咙，还不知道。

我们的生活方式必然会发生改变，并且已经发生，所以学习方法必然要改变。当学习方法改变的时候，教育该怎么办？教育方法、教育内容改变的时候，学校应该怎么办？因此，如果我们仍然用昨天的方式教育学生，就会剥夺学生的未来。

学校形态的变迁

学校本身是社会发展到一定形态的产物，所以学校不是伴随着人而产生的，因此学校既不是天然有知，也不会亘古不变。

农耕时代的学校，具有一定形态、一定空间的教育已经形成。这种情况下知识是短缺的，掌握在少数人里面，而且教育就是传道，学习是求学，人的嘴巴就是最大的资源。到了工业革命时代，整个社会的哲学发生重大变化。

学校1.0时代——适应农耕文明

工业时代的哲学有几个特征，第一标准化；第二，规模化；第三，质量监控；第四，流水线。这在现代学校里面都体现出来，比如说年级制就是流水线作业，标准化就是标准化考试，还有大规模的班级制。所以，这些是工业革命时代哲学思想、社会治理思想在学校里面体现出来，目前的学校基本上是这样的形态。

学校2.0时代——适应工业文明

这种形态诞生到现在，都是迎合了工业设计的思想，比如说班级制、流水线，这种情况下导致很多人才的培养非常符合工业社会的需要。

我们用这张图来形容，规模化、标准化、同质化的人才培养方式，就像把所有的人用一个模式里面刻出来，导致我们的人千人一面，导致我们的学校千校一面。这就是现状，也是如今进行教育改革的社会改革的背景。

互联网大脑概念图

到了未来社会，如果人工智能进入社会，成为下一代学校发展的整个社会基础，那么会产生一些基本特征：第一，知识海量产生；第二，信息对称，以贩卖知识为核心的教育模式已经不存在了；第三，个性与创新成为时代的标志；第四，学习不再成为生存需要；第五，学校概念越发模糊化；第六，学校边界不清；第七，人工智能无处不在；第八，学校概念会发生颠覆。

因此，未来的学校将是教育学、认知科学、技术和社会的混合体，会伴随着互联网大脑而不断的进化。

智能技术融入教育的三个阶段

互联网从过去简单地把知识连接起来到最后出现智能，这是一个巨大的飞跃。当出现智能之后，每一个人都会伴随着互联网同步进化。进化的结果就导致学校形态发生演变。所以，技术怎么样融入教育呢？

智能技术融入教育分为三个阶段：第一概念阶段，智能技术作为教育的内容而存在，培养人工智能的人才。第二工具阶段，把人工智能作为传统教育模式的加速器或者触媒，强化原有模式，作为教与学的工具而使用。

第三，人工智能思维方式开始诞生，会嵌入学习系统，促进学习方式的创新发展而使用。比如说教的内容可以发生改变，教什么会发生改变。除此之外，学习方式、认知方式，特别是伴随着脑科学的发展，人工智能怎么样嵌入学习系统当中。

人类文明进程中的学校形态变迁

这三个不同的阶段，对应着学校发展的不同阶段，所以学校1.0、2.0、3.0时代，不同阶段对于教育改革的都有不同的改变。比如说教师角色，在3.0时代教师可能是组织者、辅助者、陪伴者，此外还有学习失控、学习内容、动力机制等内容。这意味着技术深入到学习系统当中，对于学校的进化必然会发生。

智能时代教育的十三个场景

如果说学校会变革，技术对教育产生非常大的颠覆作用，未来颠覆作用在哪个方面会呈现出来？所以，我想描绘13个场景。

1

每个学生都有一个数字画像

数据驱动的学校进化与教育转型必然会发生。过去学生也有数字画像，但是非常模糊，只能叫什么名字，考多少分。我们现在的数字画像可以非常准确，昨天睡觉多长时间，有没有做梦，营养怎么样，心理怎么样，跟谁交往等等。数字画像的结果导致文凭会变得毫无必要。

数字化可以更精准的描述我是什么样的人，学过什么样的课，做过什么事情，什么事情从来没有成功过，都很清晰。这种情况下文凭就变得没必要，升学考试也变得没必要。

升学将基于对个人学习能力和学习态度的信任，而不是分数，教育进入后文凭时代。因为，学习评估不仅要关注考试分数，更关注学生在哪里学习、学了哪些课程，以及在学习中创造了什么、分享了什么、体验了什么、收获了什么…分数不足以描述学校 3.0 时代多样化的学习轨迹。未来的学生可以选择在不同学校学习不同课程……

现在数字画像上海已经在很多学校做试点，这是我们采集了差不多200多个数据维度，这些数据维度基本上可以做到立体化的描述一个人，不但可以发现现在，甚至可以预测未来的东西已经初步诞生。

2

每一位教师都有一个人工智能助手

人工智能助手在教育部文件里面已经明确提出来，用人工智能辅助老师。但是辅助什么样的方面，比如说老师工作量是100%，90%或者60%能够被替代，哪些被率先替代，比如说凡是机械劳动都可能被替代，如批改作业。还有一些不能被替代，比如说跟学生谈心，老师的职业不会消失，老师的工作量可以减轻。

那么人工智能在哪些方面可以辅助老师呢？这方面我们也在探索，比如说我们把老师的工作场景分为10个场景，其实这10个场景当中有6个可以完全给人工智能所替代。还有几个没有替代，比如说当你批改作业之后所有的数据，过去老师花一个半小时批改作业，20分钟备课，现在人工智能辅助，我们花20分钟批改作业，一个小时备课，把老师的工作流程得以再造，工作重心发生偏移。

未来的每位教师都将有一个人工智能助手，教师角色将发生重大转变。有人认为：“人工智能将使中国教育优势荡然无存。”这不是耸人听闻，教师角色转型势在必行。人工智能进课堂将替代大量“讲授型”教师。因为教师的本质不是传承知识，现在的教师工作内容将会发生根本性转变，传道授业解惑的任务基本可以由人工智能取代。

3

每一门课程都有知识图谱

知识图谱不是资源库，但比资源库更强大。知识图谱是显示知识发展进程与结构关系的一系列不同的图形，用可视化技术描述知识资源及其载体，挖掘、分析、构建、绘制和显示知识及它们之间的相互联系。我们在做所有基础教育的知识图谱，我们希望让每一个学科机器可以自我学习，促进自适应学习得以诞生。

如果知识是人类进步的阶梯，知识图谱就是人工智能进步的阶梯。如果说人工智能对教育产生重大学习是自适应学习，那么自适应学习是衡量人工智能技术在教育领域真正得到潜入的标志。将来，知识图谱会嵌入学习系统，让大规模的因材施教成为可能。这方面，在基础教育领域中已经出现一些有益的尝试。例如，美国的Knewton 和上海的研究型课程自适应学习平台（MOORs）

4

每一项教学业务都有可能外包

近几年互联网教育公司如雨后春笋般崛起，崛起的结果使每个公司都在专业领域取得突破。学校的每一项业务都有可能被技术公司瓜分，课程外包呈常态化。越来越多的资本进入教育领域，对学校围墙发起攻击，瓜分学校的业务，如新东方等培训机构会承担全国数以万计的英语教学，好未来等公司可能承担众多学校的数学教学等。歌剧、网球、STEAM 课程、钢琴课等小众课程，会逐渐由专门公司承揽。

未来学校的管理者将会在购买服务、评估服务、遴选供应商和管理供应商的业务上投入越来越多的精力，课程服务的专业化将让课程外包常态化。

5

每一个学校都是虚拟学校的组成部分

我画了一个八卦图，未来学校都是虚实融合。比如我注册在人大附中，但是我的英文是跟北外附中一起学的，数学是在上海学的，这时候每一个学校既是虚拟世界的组成部分，又是虚拟世界的享受者。所以，3.0时代学校是一种虚实结合复合体。

虚拟学校是全体民众共建、共享、共治的一个平台，它是社会的基础设施，就像空气一样被全体人们共享，实行基本教育资源的免费供给。人们不管在哪里都可以获得虚拟学校的智能服务，虚实交融的泛在学习无处不在。

虚实之间怎么进行功能区分呢？基于人工智能自适应学习系统提供课程服务，基于大数据的分析与学习管理（LMS系统），每个老师是虚拟学校的贡献者，同时也是享受者。

实体学校不会消灭，但是会成为学生心灵成长以及独特环境体验，独特氛围的体验场所。学校也会成为基于创业流程的创造空间，同时它也是学生深度学习实践体验与沟通交流的场所。

6

每一种学习都会被记载

过去的学校学习方式太单一，导致思维方式单一，导致智力结构单一，所以导致学生千人一面。怎么办呢？我们现在有一个基本的信念，不是让一个人学的更多，而是让他们拥有更多样认知，多样的脑结构。

认知方式发生变化。当学生在读屏幕时，屏幕也在读他。读什么？读他的眼球运动、表情变化、手指在屏幕上的动作。目的是开展针对学习行为的大数据分析，了解学生，因材施教。

屏幕会感知，屏读的背后是大数据。大数据就像“上帝之眼”，能洞悉一切，从行为到结果，从白天到黑夜，从外在到内心。一般情况下，采集的数据往往是经过处理的数据。

屏读绝对不是简单的读屏，而是技术和教育的深度融合。屏读将成为常态，技术深度融合应用会极大提升认知效率，让个性化学习服务成为可能。

7

每个人作业都不一样

统一的作业布置忽视学生的个性，作业的规模化和学生学习的个性化之间存在严重冲突。未来，每个人的作业都是不一样的，基于大数据学习分析支持面向每个人的个性化学习。学生在达到学习目标的路上，所走的路径、所需要的帮助都是不一样的。

8

每个人的学程都是定制的

学生的学习不能仅仅依靠讲解和背诵，需要在实践中感知和内化。

学校应与外部世界保持积极的连接才会焕发出勃勃生机。企业、社区、工厂、政府机构、大学、自然界、博物馆……这些来自真实世界的力量会不断滋养学生的成长，促进学生自我系统与社会系统的连接，激荡共生，良性互动。

３.０版学校的学制概念将基本消亡，教育周期弹性化，学制更加灵活。学习成为生存的需要，伴随人的一生。学习、就业、创业无法区分。学习不是特定阶段的统一任务，而是成为人生的一段旅程。

9

每一种学习方式都被尊重

未来学习场景将会发生各种变化。以慕课、翻转课堂、混合式教学为代表的教学方式和学习方式，突破了时空局限性，让学生进行个性化在线学习，促进学生的自主学习与合作学习。

多样化的学习对于形成独特的大脑、促使我们每个人都能成为被需要的主体，会起到极其重要的作用。课堂上，每个孩子都有着不同的学习方式，借助信息技术满足学生多样化的学习需求。

10

每一场教育都注重协作共生

教育将从竞争走向共生。陶行知先生说过社会即学校，但目前中国教育治理的方式，把学校的边界越来越清晰，清晰的结果导致学校是一个封闭的系统。现在看来不重视协作，教育会走进一个死胡同里面。怎样能够促进教育共生？要从竞争教育转向共生，一方面强调培养方式的共生，另一方面就是教育的协同场，每一个家庭包括社区，都有一个独特的教育场。

未来学校应该是以学生为中心的自组织学习共同体。学生之间不再是竞争关系，而是相互协作的学习伙伴关系。协作学习可以联结人与人的大脑，凝聚多人智慧，共同解决同一类问题。

问题云让学生主动提出问题，这些问题又变成润泽万物的创新雨。问题云正是指向未知世界。一个问题关注的人越多，就越容易突破。他们开展协作学习，相互影响、感染、渗透、启发从而形成学习共同体，群体智慧也就更容易生成。

11

每一个家庭都形成独特的教育场

独特的教育场意味着家庭对于学校之间的关系重新界定。无论是知识建构还是道德观，包括其他人价值观的形成，学习、教育利益诉求与教育机构的利益诉求之间有时候是不一致，有冲突的。

这种对抗的功能，不但体现在道德观上，还体现在其他方面，每一个家庭都要形成一种独特的学习场，过去我们学校对于国家家庭教育场没有干预，每个家长都有自己的判断，而且都认为自己是教育家，所以导致我们学校对于家庭教育很弱。我们学校教育重心要从影响学生到影响家庭的转变。

家长的全方位参与有助于形成家校共育的合力，这将成为未来教育与整个社会协同进化的重要支点。学校教育与家庭教育、社会教育之间的边界正在被消解。学习中心将实现小规模化，未来的教育治理将从学生个体转向家庭，教育管理者通过影响家庭教育场从而更好地教育学生。未来的心理测评师、课程规划师、生涯设计师将在与家庭和孩子充分对话的基础上制定个性化的教育方案。

12

每一种教育装备都趋向智能化

教育装备智能化改造将成为主流趋势。越来越多的教育和学习装备将集成教育资源和教学服务，从而推动教育装备的进化，促进学校的升级换代，案例中智慧钢琴就是其中一个代表。

数字化、智能化、集成化、人性化将成为教育装备现代化的核心特征，让下一代学习者在新的装备平台上习得技艺、掌握知识、经历过程、培养智慧。

跨界融合是学校 3.0 时代的重要特征，为社会发展带来翻天覆地的变化。智慧产品搭建形成智慧教室，教学环境、教学组织、教学内容、教学评价等多个要素都将发生全新的改变，最终大幅提高教学效果。

13

每一所学校都被隐性课程环抱

什么叫隐性课程？我们举办一个创新大赛，大赛本身就是一个隐性课程，可能看不见摸不着。但是对于教育的影响是非常深远的。除此之外，我们还有其他的文化，还有新的学校形态。比如说斯坦福大学有一个虚拟高中，这类学校最大的资源就是互联网。这些资源都会把传统的学校包围起来，当这些学校被包围的时候，我们塑造学校就等于塑造社会。

社会环境中蕴含丰富的教育资源，与社会环境的互动会对学生产生正面或负面影响。未来的学校会被越来越多的隐性课程所浸润，

学校3.0时代的4个核心问题

Q1：我们为什么还要到学校去？

A1：让孩子得到交流。交流当中印证自我包括概念建构，包括情感的印证。印证的目标，是为了帮助学生发现自己。发现的过程，通过人机互动来实现，这就是学校不会消亡的原因。

Q2：学习到底怎么发生的？

A2：学习是一个人与他人、在与物体、环境的交流当中，从而建构一个概念经营过程，经营情感，建立信念与发现自我的过程，必须把过程情感卷入其中，这才是真正的学习发生。因此，学校里面交流情感的东西是无法替代的。

Q3：技术可以帮助教育做什么？

A3：技术可以加快概念建构方面，学习资源可以丰富，人感官刺激方面可以强化，更精准，这都是机器特别擅长。

Q4：技术不能帮助教育做什么？

A4：比如说代替情感、代替交流方面，机器很难替代，或者即使替代了，也难以达到传统的效果。因此，在技术不能做的方面，是传统学校应该坚守的。所以在“智能 ”的时代，要厘清哪些是我们应该拥抱的技术，哪些是应该坚守传统的价值观，在变与不变中守衡。