张优良，尚俊杰 | 人工智能时代的教师角色再造

引用：张优良,尚俊杰.人工智能时代的教师角色再造[J].清华大学教育研究,2019,40(04):39-45.

摘要：

21世纪，科学技术的进步触发了教育变革，教师角色再造成为必然。人工智能的发展推动虚拟教师的出现, 尽管人工智能无法替代教师，但是教师被赋予全新的角色和定位。与传统教师迥异，教师将从“全才”转为“专才”，从“教学者”转向“辅助者”，从“教练”转变为“导师”。为了迎接人机协同推动教育发展的新时代，教师要树立合作意识，正确认识并积极应对人工智能对于教师职业的冲击。同时强化转型意识，发挥在学生成长过程中的独特作用。学校要具备变革意识，通过同步转型发展，推动教师角色再造。

关键词：

教师角色；人工智能；虚拟教师；未来学校

进入21世纪，科学技术在改变整个世界运行方式的同时触发了教育变革，近年来人工智能的快速发展使机器人开始介入教育领域，这些都对传统学校教育和教师职业造成了冲击。技术时代亟需重新思考教育。传统学校教育是否仅仅沦为制度化的存在，教师是否会被机器人所取代？如果传统教师仍然存在，教师的角色是否发生改变，有无可能转变为“超级教师”？[1]未来教师的工作是否可以由传统教师和人工智能共同协作完成？[2]这些都是时下人们对于传统教育未来走向的疑问。联合国教科文组织曾指出，“在不断变化的全球化世界中，必须根据教育面临的各种新要求和挑战，不断调整和反思教师的使命和职业。”[3]教育的变革成为时代发展的必然趋势，教师不仅是教育变革的重要推动力，更是教育变革针对的目标群体。毋庸置疑的是，未来的教师将被赋予全新的角色和定位，未来的学校也将呈现新的形态。 

一、教师角色再造的时代背景

教师角色是历史的产物，在不同的历史阶段具有不同的特征。从孔子继承西周贵族“六艺”传统在杏坛讲学，到苏格拉底创立助产术并引导雅典市民讨论“什么才是正确的思想和行为”；从隋唐时期开始在国学、太学等官学中设置博士主要传授儒家经典，到中世纪西欧修道院作为最主要的教育机构，由教士担任教师主要传授渗透宗教色彩的七艺。从清朝末期发展新式教育创办洋务学堂，自西方招聘教师讲授外语、军事和技术实业，到工业革命后欧洲学校教育实行班级授课制，由专业化的教师开展分科教学。[4]至此，黑板 粉笔的授课方式以及教师形象，自学校教育形成以来并没有发生根本性的改变。尽管孔子反对教师机械灌输，提倡启发式教学，主张因材施教；夸美纽斯主张教师开展直观性教学，激发学生求知欲望，反对强迫学生学习；杜威反对教师不考虑学生需要和兴趣，以外在的动机强迫学生记诵，以成人的标准要求学生为未来做准备；[5]罗杰斯要求教师帮助学生澄清他们想要学习什么，安排适宜的学习活动和材料，并帮助学生发现他们所学的东西的个人意义。[6]但是这些先进的理念未必符合工业化时代发展的需要或受到客观条件的限制，致使其在操作过程中存在困境。如果可以回到工业革命时期的英国学校课堂，我们会发现与现代课堂是如此的相似，教师站在讲台上，对着学生进行四十五分钟的知识传授，中间辅助一些提问和解答。传统教育形式中，教师利用有限的技术、面对有限的学生群体，坚守着口口相传的模式，传授相对固定的知识。尽管教育教学在某些方面有所差别，但是本质上并没有较大的改变。

传统教师角色和形象的产生受到很多因素的影响，包括知识的有限性、社会对于人素养的有限需求、学校教育的精英化和贵族化、技术发展的相对滞后等。1）自古以来，知识的占有者才具备成为教师的条件，比如原始社会中的部落首领、占卜师等。随着劳动分工以及学校教育的出现，教师这个职业才最终形成，在中国奴隶社会，实行“以吏为师”，包括后来的私塾先生，这些都是因为掌握了相对较多的知识而成为教师，但是这些教师并未受到专业的“为师”训练。进入工业社会，随着大机器生产的需要，人才培养也实行标准化的生产模式，教师才成为需要专业训练的职业。2）传统社会发展对人素养的需要相对有限，原始社会主要传授的是生产和生活经验，针对的群体相对广泛。在中国封建社会，主要是传授治国之道，读书做官成为受教育者的终极追求，教育内容主要限于人文经典读本，受众较为有限。西欧中世纪大学以职业训练为目的，教育内容也仅仅分为文、法、神、医四科，而基督教开展教育活动活动的目的主要为传播教义和争取信徒，七艺是主要课程内容。3）在很长的历史时期，学校教育呈现精英化和贵族化的特征。在古代社会，包括莎草纸、羊皮纸、竹简在内的书写载体等数量稀少，价格昂贵，在手工抄写时代，“读”和“写”是少数精英参与的活动。[7]在工业社会，社会对人的需求开始多样化，追求把人培养为专业的技能人才，教育的受众尽管扩大，但是部分社会成员对现代学校教育仍然望而却步。接受学校教育（尤其是高等教育）确实需要不菲的资金投入，人们对学业时间过长造成的机会成本存在顾虑，另外也担忧接受教育后的实际收益。4）在整个过程中，受限于技术的发展，难以实现效率的提升以及劳动分工的实现，教育教学过程以教师与学生面对面讲授为主，缺少辅助性人员和技术的支撑，教学全过程大体上由教师独立完成。由于传播技术不够发达，教育的受众规模较小，知识只被部分人占有，无法在更为广阔的范围内传播。尽管后期出现了书籍等知识载体和传播方式，但是由于语言、纸张保存、国家政策等，致使传播范围局限在一定区域。

传统教师角色的形成赖以支撑的条件，在21世纪已经发生急剧的变化，时代发展的外部诉求为教师角色再造提供了契机。1）现代社会飞速发展，知识的分化速度越来越快，知识更新周期越来越短，互联网的发展改变了知识的呈现形式，使其大规模扩散成为可能，单独个体、群体、甚至国家都无法垄断知识。[8]大规模在线开放课程解决了优质教育资源受众的局限性，优质在线课程正在跟传统课堂争夺学生。对学生而言，学校课堂教学除了制度化的要求之外，是否还有足够的吸引力？这对传统教师教学提出了挑战。2）社会需求的无限扩大以及人全面发展的需要。随着现代社会的快速发展，社会对人的素质的需要日趋多样化，工作岗位分化较快，前所未有的职业正在出现。为了满足自身发展的需要，人们对于教育的诉求日趋差异化，建立在需求基础上的教师群体分化也成为必然。3）标准化的教科书和充足的书写材料，大大降低了普通人的受教育成本，为学校教育的普及提供了支撑。大众化阶段的学校教育出现诸多问题，包括无法紧跟社会发展的需求，教学过程缺乏对于人本身的“关注”，课堂模式缺乏灵活性，教育过程的制度化程度较高等。这些都要求学校转型发展以及教师的角色再造。4）技术的突破性发展，触动了传统教育模式，对于传统教师职业及角色造成了冲击。一方面，技术的进步使教师劳动分工成为可能。教师群体不断分化，辅助性教学人员和工具不断增多。需要特别注意的是，功能上与人类无限接近的智能机器正在出现，人工智能在教育教学过程中的优势日益凸显，这引发了人工智能会取代传统教师抑或只是有益补充的热烈讨论。另一方面，新型技术大幅提升教学效率成为必然。除了劳动分工对于效率的影响之外，还有不断出现的大量新型技术手段。VR技术改变了教师教学信息的呈现方式，学生将接触更加真实形象的3D图形和三维空间。互联网技术推进了慕课的传播，即使最偏远的山区学生也可以接受全球最优质的课程。[9]那么，普通教师是否会“沦落”为助教，“失落的讲台”是否真的会出现？可想而知，传统教师在人工智能时代将面临严峻的挑战。    

二、人工智能的发展与虚拟教师出现

人工智能起源于计算之父阿兰·图灵于1950 年提出的设想：机器真的能思考吗？1956 年，约翰·麦卡锡和克劳德·香农等人在达特茅斯研讨会上正式提出了“人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）”的概念。[10]随后在技术的不断推动下，人工智能的发展大致经历三次浪潮。图灵测试掀起了第一次人工智能的浪潮，在上世纪50-60年代人们普遍对人工智能抱乐观态度，而且也产生了许多人工智能程序。1982年Hopfield神经网络和BT训练算法的提出，掀起了人工智能的第二次浪潮，包括语音识别、语言翻译等计划，以及日本提出的第五代计算机计划。第三次浪潮发生在2006年至今，人工智能进入了深度学习时代，2013年3月，围棋人工智能程序 AlphaGo 4:1战胜围棋高手李世石，让所有人惊呼人工智能时代真的来了。2016年，国际知名计算机科学家莫舍×瓦尔迪在美国科学促进会年会上提到，“我们正进入一个机器几乎能够在任何任务上胜过人类的时代。如果机器能做人类的所有工作，那么人类要做些什么？”人工智能专家托比×沃尔什教授认为，从社会的角度来说，该把什么事情交托给机器，我们需要着手作出选择了。[11]随着人工智能的发展，究竟多少就业岗位会受到威胁？为此，2013年牛津大学的卡尔·弗雷和麦克尔·奥斯博进行了研究，他们指出在未来20年内，美国47%的工作岗位会受到自动化的威胁。[12]那些难以实现自动化的工作技能包括创造力、社交智能以及感知、操纵能力。其他方面的能力机器人也同样可以具备。其中，小学教师、中学教师和大学教师自动化的概率仅为0.44%、0.78%和0.32%。即使教师等需要社交智能的职业能够抵挡自动化的浪潮，并不是因为它们不能自动化，而是因为在很多情况下，人类更乐意与其他人类互动。[13]实践证明，即使教师的工作需要大量地面向人，也无法免受自动化的影响。

当考虑人工智能的应用领域时，人们很自然地就会想到教育，人工智能教育应用的发展历史几乎和人工智能的发展历史是同步的。上世纪50年代开始，随着计算机的发展，计算机辅助教学开始蓬勃兴起，其中最具代表性的作品PLATO系统（Programmed Logic for Automatic Teaching Operation）是人类希望实现智能化个性化教学的探索。随着人工智能领域对专家系统的重视，哈特利和斯利曼在1973年提出了智能教学系统（Intelligent Tutoring System，简称ITS）的基本架构。该系统是借助人工智能技术，让计算机像人类教师或助教那样指导和帮助学生学习。[14]近年来随着人工智能和大数据技术的突破性进展，出现了更加令人激动的案例。在基础教育领域，日本2009年出现了机器人“萨亚”老师，它可以对简单的词语和问题做出回应，受到五年级学生的热烈欢迎。2018年，芬兰坦佩雷的一所小学，引进了几名“全能型”机器人教师。其中一位教师掌握多种语言、并且会跳舞蹈。还有一位数学教师可以智能识别学生的水平，并且相应调整教学进度。设计师为它们配备了既能了解学生需求又能帮助、鼓励学生学习的软件，还可以向真人教师反馈学生学习过程中遇到的问题。北京师范大学科研团队尝试开发基于人工智能的育人助理系统--“AI好老师”，该团队关注于孩子的身心健康发展问题，希望利用技术力量破解育人难题。[15]在高等教育领域，人工智能近年来也开始不断介入。自上世纪50年代以来，图灵测试就是智能机器的衡量标准，它要求在交流和模拟真实世界的情境中，人无法区分机器人和人的区别。2014年AI首次通过了图灵测试，并常以24小时在线帮助平台的形式用于高等教育中。[16]2016年初，美国佐治亚理工学院的吉尔×威尔森作为一门在线课程的助教，和另外8名助教在网络论坛上回答300名学生提出的1万个问题。然而，威尔森并不是“人”，而是根据IBM沃森项目开发的一款程序。该课程只有一名学生对她的身份表示怀疑，剩下的学生并未察觉她不是人类。[17]

人工智能的发展推动了虚拟教师的出现，并且已经在教学中发挥了作用。美国学者托马斯×阿内特充分肯定了虚拟教师在教学中的优势，在全新的教学模式中，混合式学习允许将复习乘法表或词汇的工作交付给计算机虚拟教师，以便传统教师可以专注于他们认为最有价值的教学方面，例如指导学生和促进探索性学习项目。实施混合式学习并不能消除教师，而是消除了教师认为最繁重的一些工作职能。[18]对于教师而言，提供写作课作业的全面反馈，需要耗费大量的时间和精力，虚拟教师既能检查一般性错误，还能深入分析意义、主题和论点，为学生提供详尽的反馈意见。在网络课程中，虚拟教师具有较大的灵活性，可以中断视频讲座向学生提问，也可以回放视频片段帮助学生理解特定的内容。这种及时的支持可以有效填补传统教学模式中教师指导的空白。[19]虚拟教师会在很多方面成为传统教师的有益补充，这在东京Qubena补习学校得到了充分的体现，AI虚拟教师可以实时了解学生的学习情况，通过和传统教师的有效配合，帮助学生更好的处理学习过程中遇到的障碍，提升了学生的学习效率，有效改善了学习效果。 

三、传统教师角色的重塑与再造

在人工智能时代，传统教师角色面临着难以置信的挑战，但是让教师们可以放心的是，几乎所有的专家学者都认为尽管人工智能发展十分迅速，但是在很多方面仍然无法取代人类，因此不可能替代教师。[20]那些宣称计算机将取代教师的人往往会天真地将教学简化为指导和评估，他们低估了教师工作的真正广度和复杂性。未来的教师可能并不轻松，尽管计算机在提供定制的指导、评估学生对基础知识和技能的掌握方面变得越来越好，但优秀的教师所做的远不止提供信息和基础知识。[21]计算机科学家格雷迪·布切指出，计算机软件系统可以增强人类智能，但它们无法取代人类的判断力。[22]通过改变认知促进学生树立正确的价值观，通过团队合作与对话促进知识增长，通过合理分析在复杂情境下作出伦理和道德决策，这些仅仅依靠信息技术软件和人工智能是难以实现的。[23]传统学校生活的益处十分明显，教师作为制度化校园环境中的重要主体，构筑了学生成长过程中交往与对话的外部环境。所以梅贻琦认为大学不是大楼的代名词，而是大师的称谓。传统教师尽管不会被完全取代，但是在新形势下亟需推进角色再造。[24]

首先，由“全才”变为“专才”，传统教师从孤立无援的“全能型多面手”成为具备高效支撑体系的“专业人员”。传统的教师行业，因为没有比较专业性的分工，所以老师们每天疲于应对搜集材料、备课、制作课件、上课、批作业、组织学生课外活动和家长交流等。不同于传统的教育过程，由于个体需求的多样化，未来学校更是开放性的场所，汇聚了具有各类学科和专业特长的教师，还有大量的辅助学习的教师和技术工具。教师将从单独的个体化教学转变到群体化辅助教学。教师不再是单独的个体完成全部教学任务，而是由教学支撑团队全方位的支持其完成教学环节。[25]团队中既包括专注于内容设计和课程建设的专家，又有负责指导的小班班主任；既有设计动手实践的工程试验教师，还有评判作业或设计评估模式的教师。[26]数据分析师、心理咨询师、学业指导教师也不再可有可无。教师群体将会更加多元化，每个人从事最擅长的工作。日益分化的劳动分工将强化传统教师的专业化程度，从而提升教师工作效率和教育质量。

其次，由“教学者”变为“辅导者”，传统教师从“教的专家”转向“学生学习的辅助者”，实现从单向灌输到辅助引导的转变。与传统观念和实践不同的是，现代学校和教学应该适应于学习者，而不是学习者屈从于预先设定的教学内容和规则。[27]一方面，以往的教学模式，学生被迫接受学校传授的东西，在教学语言、内容和安排方面，并没有体现学生的意志。未来的教师将不再局限于传授知识，而是帮助学生去发现、组织和管理知识，引导他们而非塑造他们，致力于为每个学生提供学习支持。[28]教师不是以知识权威的形象出现，而是建立和学生的新型关系，更加注重与学生的互动和知识的建构，成为学生学习过程中的辅助者。另一方面，随着技术的发展，教学方式不仅仅局限于粉笔加黑板，而是多种设备共同采用，抽象化思维和概念与具象化的现实相结合，给学生更加丰富多彩的学习体验。VR虚拟现实与教育的结合，使教师角色也发生改变，不再是知识的输出方，而是一个知识世界的导游，引导学生去探索更多的知识。[29]技术的发展使课堂和外部世界的严格界限被打破，教师完全将教育过程延伸到现实世界，对于知识的组织围绕真实世界的问题展开，建立起所授课程和学生日常生活之间的联系。教师在引领学生针对某个问题共同探讨的过程，即实现了由信息源向信息导引平台的转变。

再次，由“教练”变为“导师”，传统教师从“专业训练的指导者”转换为“学生人生发展的向导”。对于学生而言，学校不仅是学习知识的地方，更是其社会化的场所。教师不再仅集中于知识的传递，从专注于“教书”回归到“育人”的本质。在现有的学校体系下，教师需要完成教学全过程的各项活动，可能会出现一种情况，在最需要做的事情——分析学生的个性化问题并给予个性化指导方面力不从心。随着技术的发展，课程知识的传授和指导可以更多地交由在线教育平台来完成，这些教师就可以空出更多的时间来充当导师这一角色。[30]教师更加关注学生的情感体验，把更多的时间和精力放在关注孩子的心理成长和综合素质提高层面上，给予学生更多的人文关怀，努力成为学生“心智的激励唤醒者”和“精神导师”。[31]现在越来越多的学生需要全方位扶持和密集辅导，美国已经有部分学校将“导师”作为教学设计的组成部分，让教师们逐渐忘却要上的课程，而是把精力放在与每个学生深入的交流上，为学生带来生活智慧、社会资源和人生导引，努力做学生学业的向导、升学的参谋、家庭的联络员和生活上的支持者。如美国蓝图学校（Big Picture Learning School），为每个15人的小组配备一名导师，学生与之建立紧密协作但有别于师生关系的私人关系。导师通过与学生深入沟通，在各个方面为学生提供有针对性指导，成为每名学生的坚实后盾。[32] 

四、人机协同：迎接教师转型发展的新时代

首先，教师要树立合作意识，正确认识并积极应对技术发展对于教师职业的冲击。人机协同是必然趋势，虚拟教师将大量出现，传统教师作为知识权威的优越感将逐渐淡化。日本学者野村直之注意到，随着生产效率的不断提升，新式工具和机械可能带给人们不安得情绪，并引发劳动者的抵触，掀起诸如卢德运动等反机器运动，这是自工业革命时代以来不变的规律。[33]然而，社会发展的潮流势不可挡，唯有积极采取新技术才能不落后于时代。美国生理学教授贾德·戴蒙指出不同的社会对于新技术接受程度不同。在西方技术传播的过程中，那些比较有创新精神的社会正利用西方的技术来征服它们保守的邻居，对于新技术接受能力强的社会往往占据优势。[34]这对于教师个人同样如此，对于技术的发展要抱有开放的心态，通过积极利用技术，教师可以有效满足自身发展的需要。技术的强大优势其实不是取代教师，而是从繁琐的工作中实现人的解放，技术使复杂的工作得以简化，帮助教师充实教学和获取更多的信息，高质高效的完成教学工作。

其次，教师要强化转型意识，发挥其在学生成长过程中的独特作用。约翰·杜威曾指出“如果用昨天的方式教今天的学生，我们就毁了他们的明天。”新一代学习者作为互联网原住民，天然的参与到信息技术 教育的学习范式中。教师要充分认识到在这样的世界里，教师最不需要交给学生的就是更多的知识和信息。纯粹的知识本身不再是学生成长过程中要学习的最重要的东西。[35]现代教育仍然过于强调知识学习的重要性，而质疑精神和创造性思维的养成，道德修养和价值观的塑造，这些作为学生成人的根本，都需要教师潜移默化的熏陶和影响。梅贻琦特别倡导师德对于学生发展的重要影响以及学生“从游”的必要性。“学校犹水也，师生犹鱼也，其行动犹游泳也。大鱼前导，小鱼尾随，是从游也。从游既久，其濡染观摩之效自不求而至，不为而成。”顾明远也认为机器替代不了老师对学生的精神世界的影响。[36]传统教师在知识传递中的作用随着技术的介入发生变化，同时教师的育人功能日益凸显，时代的发展呼唤传统教学模式中教师道德楷模形象的回归。

再次，学校要具备变革意识，通过同步转型发展，推动教师角色再造。教师角色再造既是学校转型发展的重要组织部分，也是推动未来学校建设的重要力量。教师作为学校中的一份子，嵌套入既有的教育体系之中，其发展势必受到组织的影响。教师的教学方式与学校的支撑体系是互洽的，教师的角色再造需要学校提供良好的外部条件。这不仅涉及到相关奖励配套制度的完善，还涉及到学校自身是否能够实现组织转型，成为真正以学生为中心的未来学校。部分教师对于新的信息技术的接受需要过程，学校需要提供条件支撑教师专业发展，同时鼓励教师积极参与到教育改革之中。违背教师意愿或没有教师参与的教育改革从来没有成功过，联合国教科文组织很早就指出了教师在教育改革中的重要作用。[37]

总之，未来学校的发展，不局限于将技术层层叠加在传统教室之上，而是利用技术改变传统教师的角色，扩大教师的影响力。在信息技术的推动之下，传统教师可能实现华丽转身，但技术更新发展仅是触媒，只有在国家、社会和学校的共同努力下，真正激发教师的主观能动性，才能实现教师角色的根本性变革。 

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