数字化时代，未来教育发展与教师角色如何转换？

昵称65712878 2019-12-20

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工业时代，教育体系是以知识为核心

人工智能时代，教育则以人的发展为核心

21世纪的AI、VR、5G等新兴技术被视为改变世界的第四次科技革命，而现今全世界所流行的教学方式则均是基于工业时代的产物。

在数字化时代，原有的知识传输方式和建立方式都将发生巨大变化。书本不再是知识的唯一来源，数字化资源会成为课程的主要呈现形式，分享共建成为课程建设的重要方式。

那么在新兴科技的影响下，未来的教育会发生哪些改变呢？

在OECD（经济合作与发展组织，Organization for Economic Co-operation and Development）面向2030学习框架中提出，教育最终目标是要让社会和个体都能幸福生活。

教育的目标变了，那原来的学习内容、教育观念也需要做出相应的改变。这种改变不是颠覆性的，而是循序渐进，以终为始的过程。

工业时代的培养目标是把人培养成生产线中的一个零部件。而在人工智能时代，最核心的改变是要培养学生的能力，而这恰恰是传统的教学方式所欠缺的。

AI技术在教育上的运用主要体现在以下几个方面：语音识别技术、图像识别技术、深度计算和神经网络计算等等。

在这些技术的支持下，教学方式发生了改变？

辅助精准课堂的教学反馈系统

传统的教学方式是以老师为中心的教学方式，课堂师生互动很少，老师不能及时了解学生的思考过程和知识掌握情况。在人工智能时代，这些问题将会得以解决。

建立在图像识别技术基础上的教学反馈系统通过视频监控的方式进行数据采集，然后用大数据对每个孩子在课堂互动的情况进行分析。

通过这些数据的分析结果，老师能够更精准地知道每个学生各自的学习困难点在哪里，从而提高学习的有效性。

扩大学习环境的虚拟现实技术

我们都知道在真实的世界中学习，是最有效的学习方式。但现实往往基于各种因素，无法每一门学科都能够到真实的环境中学习。

同样基于图像识别技术、音乐识别技术、深度计算和神经网络计算的VR技术则很大程度上解决了这个问题。并且，尤其随着5G的广泛运用，网速将会变得越来越快。在未来，就像阿凡达一样，我们可能全部都到一个虚拟环境中，共同完成一项任务。

还有一些原来我们无法近距离接触的东西，比如天空、海底世界还有一些微观世界，这些通过VR都能让我们近距离“看”见。甚至对于医学院的学生而言，他们可以钻进人体内部去了解里面的各个细胞。

这样的基于“真实”场景的学习会比背几十遍的术语更让学生印象深刻。

打破时间、空间限制的远程连线课堂

AI背景下的学习将不仅限于课堂内部，当学生学到某一专业领域的时候，任课老师可能未必对这一专业有深入的了解。

而远程连线可以把老师的范围扩展到任何一个被网络覆盖的地方，尤其是在5G的影响下，远程连线的速度将会更快。

比如一个班级正在进行关于“桥梁”的项目式学习，学生可以远程连线一个专业的桥梁工程师，甚至可以连接这个桥的设计者，让他们从专业角度对桥梁的构造，所运用到的物理化学和数学理论进行介绍。

人工智能时代，老师还会存在吗？

人工智能时代，技术可以帮助教育改变教与学的关系，打破固有化的教育模式，发挥更高的教学效能等，那么，老师还会存在吗？

可以肯定地回答，老师仍然会存在，只是老师的角色将发生改变。

未来老师不再是“权威型的”角色，“以老师为中心”的教学方式将不再存在，并且老师有关教授知识的职能将被虚拟导师和专业导师助力。

那么在AI时代下的老师又是什么样子的呢？

学习路径的规划者

最大的教育公平就是满足每个学生的个体需求。AI时代的学习是个性化的学习。因此，作为老师，需要根据每个学生的特征帮助学生去规划学习路径。

例如有的学生的学习方式是听觉型，有的是视觉型，有的则动手能力更强。根据每个学生的不同情况和兴趣，帮助学生选择最适合自己的学习方式和课程，将是老师需要具备的首要技能。

大数据的分析专家

人工智能能够进行大数据的收集，但如何把冷冰冰的数字转化成适合每个学生的学习报告？老师需要能够读懂大数据，知道学生的长处和短处分别是什么，从而制定最适合学生个体的学习路径。

早在2011年美国就发布了有关教师数据素养改进教学的报告，2012年，美国19个州已经把教师是否具有数据素养列入了教师资格认证情境。

因此，在大数据时代，老师需要有数据意识，能对现象背后所关联的因素进行分析，产生数据理解以及数据解释。

这样就能知道某个孩子数学成绩不好背后，关联的知识点到底是什么，是公式，还是概念，进而可以给他开展更个性化的辅导。

学生的心灵支柱

人工智能或许在知识储备上比人类智能更胜一筹，但有一项功能是人工智能无法替代的，那就是情感需求。而情感需求恰恰是人类最重要的需求。

大数据的分析结果能够显示某个孩子近期的学习状态退步，但背后的原因是学习不努力还是家庭发生巨变？这些是大数据无法做到的，需要老师去对学生的背景加以了解，从而找到学习退步的根本原因，并加以解决。

因此，老师的另一个很重要的能力就是理解学生，与学生产生共情。当学生沮丧的时候可以鼓励学生，当学生懒散的时候可以约束学生。

在未来，人工智能能够“授业”，但“传道”和“解惑”仍然需要老师承担。

未来教师需要学习哪些技能？

如何与AI合作、应用数据等新兴教学技能

重点关注如何使用新的技术改进课堂教学、如何实施创新性教学实践以及在教学实践中如何解决可能遇到的态度、信念、师生信息素养、效果评估等问题。

例如，全球定位系统(GPS)的数据采集器帮助初中生在科学课上更好地采集地理信息(Davies et al．，2012)，使用在线资源和虚拟图书馆等帮助学生获得更丰富的学习资源(Iding et al．，2013)，使用Web2.0工具辅助课堂教学(García et al．，2014)，使用Web Collage和EDIT2作为计算机支持的协作学习工具(Prieto et al．，2013)，使用YouTube等视频社交网站开展课堂教学(Szeto et al．，2014).

技术与课程的整合能力

科勒和玛莎(Koehler ＆ Mishra，2009)认为信息技术课程整合能力应包含技术知识、教学法知识、内容知识及其复合知识，包括技术教学法知识、技术内容知识、教学法内容知识和技术教学法内容知识，他们据此提出被广泛使用的TPACK框架。

持续不间断地信息化素养提升

针对教师信息化教育培训以及教师专业发展的设计研究，包括促进教师信息技术整合能力的有效策略，师范院校教师教育和远程教师培训的设计、实施以及遇到的技术问题(例如，如何运用信息技术进行专业学习)、社交问题(例如，如何构建实践共同体)和教学手段问题(例如，如何通过体验式学习等促进教师专业发展)等。

小结

蒲公英未来学校装备研究中心一直基于对创新教育的深度研究，联合国内外教育信息化领域具有专业研究能力的专家为学校量身定制教师信息化素养培训，还会组织“未来学校主题研学”活动，带领老师们走进信息化示范校，去交流了解，智慧校园是如何在常态化教学过程中，发挥技术的赋能作用，变革教育的。