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教育中的人工智能:为学生的成功做好准备

Vera Ovanin

4 分钟阅读

2024年5月31日

了解人工智能如何通过个性化、自适应的学习体验来改变教育。探索人工智能在重塑学生成功方面的益处、挑战和未来。

让我们想象一个课堂,每节课都是为你量身定制的。借助人工智能 (AI),这种下一代学习体验已经到来,它正在重塑教育并释放每个学生的潜力。

过去,教育是一种一刀切的模式,每个学生都以相同的步伐学习相同的课程。然而,人工智能现在正在颠覆传统的学习体验,使其更加个性化、自适应和有效。人工智能通过使教育工作者能够更深入地了解学生的表现和参与度,从而帮助支持定制学习。

例如,他们可以跟踪学生参与在线讨论或完成互动学习活动所花费的时间,而无需监控每个学生。因此,教师能够定制他们的教学实践,营造更具刺激性的教育氛围,从而培养对学习的热爱。

学习方法的这种转变有可能进一步增强人工智能对教育的影响,从而改善教育成果并为学生在现代取得成就做好准备。 

根据毕马威对 18 岁及以上学生的调查,近 70% 的高等教育学生表示,在使用生成式 AI 后,他们的成绩有所提高。近 90% 的人认为他们的作业质量有所提高。

图1. 全球人工智能在教育领域的统计数据,Global Market Insights。

人工智能在教育领域的应用

世界各地的教育系统正在迅速采用人工智能驱动的工具,这些工具正在显著改善教学、学习和整体教育体验。

根据Global Market Insights (GMI)的数据,由于人们越来越倾向于个性化学习,人工智能教育市场预计将从2022年的40亿美元扩大到2032年的300亿美元。

借助人工智能工具,教育工作者可以专注于个性化指导和辅导,同时节省设计交互式学习体验的时间,这些体验利用了先进的分析技术。

以下是一些正在实施的、彻底改变教育的人工智能策略:

·   行政任务自动化,例如评分和课程规划,从而解放教育工作者的时间,使其能够从事学生支持、指导和促进讨论等具有高度影响力的活动。

·   利用人工智能驱动的虚拟助手,有效解决学生的问题和疑虑。

·   数据驱动的决策,从而在课程开发、资源分配和教学策略方面做出明智的选择。

·   智能辅导系统,通过个性化的学习体验来提高学生的学习成果。

·   将人工智能与VR和AR技术集成,创造沉浸式学习体验,使学生能够探索历史遗址、进行虚拟科学实验并参与逼真的模拟。

但是,尽管机器智能的好处远远超过其缺点,但仍需要考虑人工智能在教育领域的优缺点。  

图2. 按全球市场份额划分的人工智能在教育领域的应用,Global Market Insights。

人工智能在教育领域的优势

以下是一些机器智能如何通过其变革性能力重塑教育领域的例子,这些能力包括:

·   即时反馈。 人工智能的实时反馈能力可以通过及时突出错误并指导学生改进来增强学生的理解。

·  可访问性。 人工智能技术通过为残疾学生提供量身定制的支持和便利,促进教育的包容性,从而营造更易于访问的学习环境。

·   数据分析。 利用人工智能进行数据分析使教育工作者能够识别大量学生数据集中的模式和趋势,从而支持循证决策,以提高学习成果。

·   个性化学习。 人工智能的适应性可以创建满足学生个人需求和偏好的个性化学习体验,从而确保更有效和更有针对性的教育过程。

·   增强学生参与度。 通过利用人工智能驱动的工具,教育工作者可以创建互动和引人入胜的学习体验,从而提高学生对学科的参与度、积极性和兴趣。

人工智能在教育领域的劣势

根据联合国教科文组织 (UNESCO)的数据,只有不到10%的学校和大学遵循关于使用人工智能的正式指导,这突显了该技术的采用及其在教育中的整合方面存在严重差距。

以下是一些可能出现的挑战:

·  隐私问题。 在教育领域使用人工智能系统会引发隐私问题,因为可能会收集和分析敏感的学生数据,从而对数据隐私和安全构成风险。

·   缺乏人际互动。 在教育中过度整合人工智能可能会减少人际互动和教师个性化指导的机会,从而可能阻碍人际交往能力和人际关系的发展。

·   偏见和不准确。 人工智能算法容易出现偏见和不准确,这可能导致对学生的评估或建议存在缺陷,从而可能对他们的学习成果产生负面影响。

·   成本。 在教育中实施人工智能技术可能会产生大量成本,这使得资金有限的学校难以负担,从而加剧教育不平等。

·   依赖性。 过度依赖人工智能进行教育可能会阻碍学生批判性思维能力和解决问题能力的发展,从而可能扼杀他们独立学习和创新的能力。

人工智能与教学的未来 

虽然人工智能融入我们教育系统的具体细节还有待观察,但未来在个性化教育、提高学习成果和创新教学方法方面大有可为。 

根据麻省理工学院教育领域的领导者的说法,教育工作者可以利用生成式人工智能来培养学生的批判性思维、分析和策略等更高层次的技能。他们强调,培养这些能力对于创造机会至关重要,让所有水平的学习者都能成为具有创造力、协作精神和好奇心的思考者。

为了减轻人工智能在中学和高等教育中的负面影响,加拿大教育专家建议教师遵守以下准则:

1.     明确学习目标以及人工智能在评估和作业中的作用。

2.     与学生一起制定作业标准。

3.     参与反馈循环,并在最终作业提交中包含反馈草稿。

4.     在评估实践中利用演示、视频和艺术作品等表现性任务。

5.      尽可能使用真实的评估,包括基于社区的活动和真实世界的例子。

6.      与学生合作进行评分评估。

人工智能在教育中的总体应用

人工智能在教育中的整合正在将传统的学习方法转变为个性化、适应性和更有效的体验。

这种向人工智能工具的转变不仅提高了教育成果,让学生为 21 世纪的成功做好准备,而且还彻底改变了课堂,使其成为一个更具包容性和吸引力的环境,以满足不同的学习者需求。

虽然人工智能在教育领域的应用正在迅速扩展,但教育工作者必须采取行动来减轻人工智能在教育中的负面影响。

他们应该利用人工智能来培养学习者的批判性思维和更高层次的技能;并设定透明的学习目标,采用协作评估实践和实践真实的评估。

展望未来,个性化教育、提高学习成果和创新教学方法将使教学的未来充满希望。

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