《Al教师能否助力教育公平》
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上世纪80年代以后,智能辅导系统（Intelligent Tutoring System, ITS）逐渐成为与科学、数学、语言学以及其他學科相匹配的学生互动导师.
2016年以来,AI（人工智能）第三次浪潮取得突破性进展,正在重新塑造人类的工作、教育和生活.教育是经济发展、社会进步和人类文明的基础,人工智能在教育领域的渗透、应用和扩展进展迅速,“AI老师”的出现就是一个人工智能与教育融合的实例.由此引发的一个热点问题是“AI老师”能否真正促进教育公平,能带来哪些公平,不能带来哪些公平.
“AI教师”：人工智能与教育的深度融合
近15年来,教育见证了诸多人工智能科技的进步.在美国,K-12（美国基础教育）线上教育和大学配套设备等被广泛应用.在全世界范围内,2017年人工智能和机器学习大学课程入学人数都在快速增加.清华大学2017年人工智能+机器学习组合课程的入学人数比2010年时多16倍.显然,素质教育还离不开人类教师,但人工智能几乎在所有领域和层面都能强化教育,尤其是大规模化教育.
所谓的“AI教师”可以说是教育机器人,最早可以追溯到1980年麻省理工学院媒体实验室研制的乐高机器人（Lego Mindstorms）.上世纪80年代以后,智能辅导系统（Intelligent Tutoring System,ITS）逐渐成为与科学、数学、语言学以及其他学科相匹配的学生互动导师.智能辅导系统以成熟的人工智能技术和认知科学的基本原理为基础,在系统中用模型模拟学生对知识的掌握,据此进行错误和弱点的诊断与纠正,并提出下一步辅导规划.
世界上最大的教育出版公司培生（Pearson）在一份报告中将人工智能在教育领域的应用定义为AIEd（Artificial intelligence in education）,即人工智能赋能教育产业.由此,具有跨学科属性的人工智能与教育学、心理学、神经系统学、语言学、社会学和人类学等各种科学结合起来,促进自适应学习环境的发展.涉及的技术包括图像识别、语音识别、人机交互以及计算机视觉、智能语音技术和自然语言处理等.国际范围内,对AIEd的课题研究已有40多年的历史.早期的个性化人工智能系统包括BUGGY教学系统和iTalk2Learn平台.前者可用于教授基本的加减法,系统使用错题库模型来预判可能的错误,后者则帮助学生学习分数概念与应用,建立模型来分析学习者的数学知识、认知需求、情绪状态及反馈.
与传统的计算机辅助教学（CAI）相比,智能辅导系统的优势在于,自动解决专门问题的能力、辅导内容的自适应性以及与学生之间混合主动的交流方式.卡内基·梅隆大学人机交互和心理学教授肯·科丁格（Ken Koedinger）认为,智能辅导系统可以为学生提供个性化的课程,让学生们在这些课程中得到训练,避免重复学习.同时,这个系统能生成学生如何才能更好地学习的数据,而且这个数据又可以来完善学习系统.简言之,科丁格教授主张把人工智能当作一种教学工具,而不是教师的替代品.
近年来,基于人工智能技术的广泛探索和应用,“自适应教育”逐渐成为人工智能教育的核心.与传统人类教学不同,自适应教育以个人为单位,接受不同的学习进度和内容,练习与测评内容的个性化程度高.美国人工智能教育领域独角兽Knewton创始人JoseFerreira认为,自适应教育最大优势在于能否定位到每位学生的知识漏洞.
目前,创立于1994年的ALEKS（Assesent and Learning in Knowledge Spaces）是美国市场渗透率最高的人工智能自适应教育公司,利用人工智能技术结合教学诊断,为学生提供在线K12和高等教育相关课程.它已经被全球超过千所K12学校与大学作为日常教学工具使用,涵盖的学术主题超过100个.2017年,ALEKS服务的学生超过400万,主要是美国西部与南部地区,还有约10%的国际学生.
据美国教育部门报告,预计2017年到2021年,美国教育中的人工智能将增长47.5%.客观而言,“AI教师”仍然是初级阶段,商业模式与技术怎样才能结合起来更加“懂学生”,创业公司和巨头都在探索中.随着在线教育暴露出的问题越来越多,“在线教育不会彻底颠覆传统线下教育”“AI教师”不会彻底替代人类教师逐渐成为业内共识.虽然大多数专家认为教师是不可替代的,但教师工作和教育实践将会发生许多深刻变化.
机会公平：“AI教师”带来的教育公平
所谓“AI教师”将给教育带来的希望更多是机会公平,每个人都有机会和可能去接触以前接触不到的教育机会,让更多的人成为学习者,让更多的学习者得以分享优质教育资源.免费大型公开在线课程项目Coursera联合创始人吴恩达（Andrew Ng）说过：“我希望我们可以建立一个AI驱动的社会,让每个人都能看得起病,每个孩子都能获得个性化的教育,人人都能用上廉价的自动驾驶汽车,男男女女都做着有意义的工作.”
在美国本土,在线教育“巨无霸”ALEKS市场份额是约8%,而在中国,新东方和好未来两家K12巨头营收之和仅占市场总体的3%-5%.ALEKS成功的秘诀之一是奉行极简主义的商业模式,即不卖广告,只卖“消费得起的时间”.可以说,AEKS并非一味追求“钱景”,每个账户每月费用近19.95美元,订阅一年仅需179.95美元,针对两个孩子以上的家庭还有七折以上的折扣.这样,就为中低收入家庭的学生提供了更多的受教育机会.
除低价和折扣外,ALEKS还提供免费智能程序Quicktables.这款程序主要针对三年级以上学生数学科目的掌握情况评估,其过程完全由算法掌控,全程无需教师的参与.Quicktables中还有互动游戏提供额外的内置奖励,意图激发学生的学习兴趣,为枯燥的学习注入一定的“娱乐属性”.这一程序每周使用3次,每次15分钟,既可帮助学生一劳永逸地对基本数学概念有强化认识.关键是,这款智能程序完全免费,只要购买ALEKS线上课程即可使用.
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