人工智能与未来教育前沿研究｜李可会 刘海龙：有效性与伦理性：人工智能视域下的课堂教学

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李可会 刘海龙.有效性与伦理性：人工智能视域下的课堂教学[J].中国教育信息化,2023,29(7):030-037.DOI: 10.3969/j.issn.1673-8454.2023.07.004

人工智能与未来教育前沿研究

有效性与伦理性：人工智能视域下的课堂教学

李可会 刘海龙

摘　要： 人工智能作为信息技术高速发展的重要载体之一，对社会生产生活各领域产生重要影响，其中教育领域也正在发生着重要变革。课堂教学是育人主渠道、主阵地，应坚持教学有效性和伦理性共存、共行，致力于人的全面发展。人工智能视域下的课堂教学，价值与困境并存。一方面，技术赋能促进教学理念的更新与交互、教学内容的生成与丰富、教学方法的完善与变革、教学评价的及时与科学等，进而提升课堂教学的有效性；另一方面，技术融合于教学过程中引发一系列教学伦理困境，如教学情感的忽视、交往主体的隐退、教学责任的推脱等。基于对有效性与伦理性的分析，提出以主体责任意识与教育本质坚守的内在约束、法律制度与伦理规则建设的外在规范共同作用的消解路径，促进人工智能赋能教育的可持续发展。

关键词： 人工智能；课堂教学；信息技术；有效性；伦理性；教学伦理中图分类号： G420 文献标志码： A文章编号： 1673-8454（2023）07-0030-08

作者简介： 李可会，信阳学院教育学院助教，硕士（河南信阳 464000）；刘海龙，信阳学院教育学院讲师，硕士（河南信阳 464000）

基金项目： 2022年度信阳学院校级科研项目“民办高校新任教师教学恐惧消解策略研究”（编号：2022-XJWYB-006）；2022年度信阳市哲学社会科学规划课题“基于STEAM教育理念的高校人工智能课程教学模式研究”（编号：2022JY049）

　　近年来，信息技术发展迅速，其中以大数据、云计算、人工智能等为标志的新一代信息技术广泛应用于人类生产生活的各个领域。人工智能作为信息技术高度发展的一个关键载体，在社会生活、人才培养、学科发展等方面发挥着重要作用，将人工智能广泛且有效地应用于教育教学，是未来学校教育发展的必然趋势。但人工智能在其他领域使用过程中出现的问题，如自动驾驶失控、隐私信息泄露等，影响着人们对其在教育领域应用的认识和态度。教学是一种较为特殊的实践活动，是教育的基本途径或主要途径之一，教人求真和致善，追寻其有效性和伦理性的同行共生。课堂作为学校教育的主阵地，在人工智能高速发展的背景下，凭借其高速度、精准化、智能化、自动化等技术优势，促使课堂教学的技术性日益凸显。而课堂教学有效性通过教学理念、教学内容、教学方式和教学评价等的更新与完善不断提升。在技术赋能教育的过程中，亦出现一些教学伦理失范问题，如情感缺失、责任推脱、交往主体隐退等，日益引起人们广泛的关注。已有研究更多是从宏观层面对教育技术的伦理性进行探讨，如伦理失范表现、归因及规范等，深入到具体课堂教学情境的研究相对较少。在教学有效性与伦理性研究上，存在着“单向度”研究取向问题，缺乏二者之间关系的整合研究。^[1]本文主要基于人工智能时代发展，聚焦于教育实践具体场景之课堂教学中，探讨课堂教学有效性的提升与教学伦理性的缺失问题，思考如何消解教学伦理困境，丰富教学伦理，以促使教学伦理与教学有效之间协调发展，推动技术向善，更好地实现技术服务于教育教学的美好愿景。

一、人工智能之教学价值：有效性

　　　　　　　　人工智能发展推动教育教学变革已是事实，其积极正向功能也被社会各界广泛认可，如促进个性化学习、提高学习质量、提升教学效率等。关于教学有效性，相关学者于20世纪90年代已进行系统研究，主要围绕有效教学、教学行为、有效性评价标准、学生学习、新课改背景下课堂教学有效性、教学评价研究等几大领域展开。^[2]何谓“有效”，已有研究并无定论，大都从效果、效用、效率三个维度进行综合考虑，强调“有效教学”即教学有效果、有效用、有效率。其中，效果强调有所得、有所获;效用强调所得、所获有所值;效率强调投入与产出之比。教育教学具有永恒性，同样也具有时代发展性。处于人工智能时代背景下，我们应思考以下两个问题：何为课堂教学有效性?人工智能何以为提升课堂教学有效性?并基于“有效教学”三维度，从教学理念、教学内容、教学方法和教学评价四个方面，具体探讨人工智能与课堂教学有效性间的必然联系。　　(一)教学理念的更新与交互　　教学理念是教学过程中认识和实践的积累与反映，具有稳定性、长期性、系统性、理论性等特点。^[3]其作为为教育实践的行动纲领和实施指南，理应随着时代的发展，不断更新和变化。一方面，人工智能对教育各要素提出新要求，促进教学理念的更新。教师不再是知识的权威者、灌输者，学生不再是单一、被动的知识接受者，教学不再是固定、静止的过程等。相反，强调教学过程中教师的引导者、帮助者角色，学生的主动学习者、创造者角色，教学过程的动态、变化与生成，师生关系的民主、平等与开放，知识建构中的“差序格局”等。另一方面，人工智能的良性发展需要科学的教学理念指引。人工智能涉及内容较为复杂，无论是技术设计还是应用实施，都应紧跟教育脚步，遵循教育规律，坚守教育本质，如数据的收集与整理、分析与使用，算法逻辑的设计，资源的个性化推荐等。总之，教学理念的更新与人工智能的发展是一种交互构建共生的关系。　　(二)教学内容的生成与丰富　　教学内容是教师和学生间关系的一种媒介、桥梁。传统教学中，教师教学更多重视学生基础知识、间接经验的学习，较多依赖教师课堂教学这一主要途径，而教材、课件等固定载体已经难以适应和满足当前教育形式与需求。人工智能走进课堂教学，提高对教育教学的要求，提供先进的教学手段，促进教学内容的丰富和生成。一方面，教师和学生学习过程中不仅仅局限于已有的现实情境，可以充分利用虚拟情境，重现现实情境或构建与教学知识相关的教育场景，增强学生学习体验和感悟，重视学生直接经验的学习，不囿于固定的、封闭的、静态的知识学习，注重教学内容的趣味化与情景化，促进学生沉浸式学习。另一方面，基于丰富的数据库和知识库，人工智能对学生一系列学习行为进行深入分析并进行智能处理，结合学生已有知识、目标差异等情况，精准投放学习资源或学习方案等，生成有针对性的教学内容，不再是整齐划一的教学内容灌输。除此之外，技术赋能教学可以有效减轻教师教学负担，减少不必要的重复机械的教学工作时间，留出更多时间专注于提升自我、学生高阶能力发展等，进而丰富教学内容。　　(三)教学方法的完善与变革　　为实现教学目标，教师和学生在共同的教学活动中需采取一定的手段或方法。传统教育更多强调“工业化”或“工厂式”生产，体现集体式或规模式教育，注重教学秩序的整齐划一性，是一种封闭式、静态的课堂教学。此种教育形式难以支撑今日追求学生全面发展、个性化教育的培养目标。但在人工智能背景下，技术赋能教育更多强调的是“针对性”或“个性化”教学，体现个性化教育，拓展教学情景空间，课堂教学突破时空，打破物理空间和时间的限制，促使教学成为一个立体化、多元化、动态化的实践活动。在5G的支持下，教师可充分利用虚拟现实技术赋能教育教学，将新一代信息技术与现实情境教学紧密相连，改变以往教学必须师生共同在场的现状。通过还原或创造与知识教学相关的教育情境，利用技术营造师生“共同在场”的镜像，保证教学过程中学习者可以多感官参与课堂教学，如视觉、听觉、触觉等，同时注重探究式、协作式教学，引导并促进学生主动探究、合作沟通与交流能力的发展。　　(四)教学评价的及时与科学　　及时、科学有效的评价对教学良性发展具有重要意义。传统教学主要以集体统一评价、定量评价和总结性评价为主，评价方式与主体较为单一。现有教学评价体系虽在不断改革，但仍存在缺乏全面性与系统性的问题。人工智能通过自身优势和特点，为教学评价提供便利和技术支持，促进评价的及时性和科学全面性。一方面，传统评价更多以学生学业成绩为主的结构化数据进行总结性评价，难以全面了解学生全面发展情况。人工智能的应用更侧重于过程性评价，注重过程性数据的采集、加工与分析，通过智能获取的数据对学习者进行分析，对学习过程进展、绩效表现和学习结果及时进行数据整理、分析与描述，注重过程性评价与总结性评价紧密结合，促进教学评价的及时化、智能化、全面化与可视化。^[4]另一方面，人工智能参与教学评价，可以促进评价主体多元化。通过一些智能软件和硬件(人脸识别、镜像技术等)对学生的课堂表现、考试、测评等环节进行记录，全流程数据驱动评价，教师、学生、学校管理者等都可以参与评价，并对数据加以监督和管理，提高评价的科学性、客观性与发展性。

二、人工智能之教学困境：伦理性

　　　　　

　　教学作为教书育人的根本环节和主要方式，集德性与理性、有效性与伦理性于一体，教学不单是知识的灌输，还应肩负人文价值观培育的责任。伦理是人伦道德之理，指人与人相互间的各种道德行为准则。教育伦理是教育活动中人与人交往的各种行为规范和准则。^[5]不可否认，人工智能在促进深度学习、教育教学改革、学习方式变革等正向发展具有重要意义，但在技术的使用过程中，工具与价值相互碰撞，可能造成技术异化，引出教学伦理问题，如教学情感的忽视、交往主体的隐退、教学责任的推脱等。

　　(一)教学情感的忽视　　教学是人与人相处的学问，学习是一场生命历程的体验，但人工智能之下的教育处于十字路口，更多是利用先进的信息技术达到人机交互与协同。信息技术作为人机之间的一种交互手段或工具，难以完全代替人与人之间充满情感的真实有效的自然交流，阻碍着教学过程中的情感交流。首先，学习内容情感。人工智能下的教学具有知识丰富、更新速度快，数据库、资源库丰富而庞杂的特点，在对学生进行个性化教学时，以围绕知识教学的一系列行为或算法居多，基于学习者学习行为的判断，预设的教学目标多以知识和技能提升为主，^[6]忽视技术的人文价值作用与学生内在精神培养。其次，教师教学情感。优秀教师会关注课堂中学生的生活体验，对课堂教学活动有一种特有的敏感，并能捕捉到每一个细微的心绪变化，以随时调适自己的情绪、讲授和互动的节奏。^[7]人工智能所带来的教学便利，在一定程度上会削弱教师教学的积极性和主动性，形成教学依赖。同样，部分教师会产生自我怀疑，对自我认知模糊，不免也有教师在未做好准备的时候已被迫加入这场信息化浪潮之中。最后，学生学习情感。工业革命使肌肉力量变得多余，数字革命使我们的思维自动化。人工智能之下的个性化学习资源或方案推送，一定程度上促进着学生有效学习，但亦会导致部分学生思考能力，自我纠错能力，与人交往、沟通、合作能力等逐渐弱化，产生学习惰性。除此之外，人工智能、扩展现实等新兴信息技术的应用在一定程度上容易引起学习者对课堂教学真实体验的漠视，削弱真实教学情境或生活情境在教育教学中的重要地位。　　(二)交往主体的隐退　　教学的本质在于对话，是心灵与心灵之间的沟通。人工智能作为机器学习的引申，在其快速发展背景下，以往的灌输式教育教学方式必然会产生重大变革，机器的辅助教学顺势而上，改变以往复杂的知识教学，增强教学的情景化和趣味性，为教师教学和学生学习带来了便利。人工智能之下的教学主要是“教师—机器—学生”较为固定的模式。机器作为教师和学生交流的中介，教学过程被严格控制，在一定程度上阻碍了教师与学生间的直接沟通和交流。如智能学伴、智能教师等，虽在一定程度上利用人工智能为学生学习提供个性化指导，但是缺少与真实教师的交往。学生与虚拟教师的对话缺乏深入情感交流，学习热情逐渐受到打击。随着教学智能化程度的提高，及其使用频率及范围逐渐增大，但教学主体师生之间交互模式、交互内容的变化，有碍于人与人之间真善美的培养。除此之外，在信息技术的加持之下，教师的部分教学能力，如活动组织、课堂管理、教学语言等逐渐被技术所削弱或取代，教学过程中教师角色或地位受到威胁，不安全感随之产生。总之，若不能正确处于好机器的中介作用，则会导致教学中见技术不见人、见物不见人现象频发，造成教育中两大主体教师与学生的隐退，难以实现技术真正有效赋能教育的目标。　　(三)教学责任的推脱

　　随着人工智能的快速发展，智能化教育产品逐渐应用到具体教育场景之中，引起人们一系列深入而系统的思考，如大数据是否可以真正成为值得信赖的对象?人工智能是否能够实现真正的个性化教学?人工智能教育产品的工作逻辑是收集大量数据，进行整理和分析，再通过算法促使机器像人一样思考和行动，模拟人工处理信息，进而服务于教育教学。智能时代的数据分析技术为教育教学带来极大便利，但由于技术风险控制的不确定性，也给受教育者带来数据泄露、隐私安全、变相灌输知识教学等危机。除此之外，技术设计者将一定的算法、规则输入智能机器之中，可能存在算法错误、偏见或歧视，在投入使用之后，设计者也没有办法完全控制机器的所作所为。人类明知技术算法可能会犯错，甚至带有偏见和不公，且“算法黑箱”的复杂性及不透明性，很难被教师、学生、家长或教研设计者审查发现。^[8]如若在教育实践过程中出现一系列问题，各国现行法律体系中缺少关于智能机器人违法的处罚条例，可能会存在教学责任相互推脱的问题。如此情况下，教学责任的主体如何划分?人工智能是否需要承担责任?教师责任如何重新定义?这一系列问题值得所有人深思。

三、内外交互：伦理性与有效性同向共生

　　　　　　　　任何事物的发展皆具有两面性，有利有弊，有得有失。技术发展之于人工智能同样也存在利弊之处。教学伦理问题的存在并不能抹杀人工智能所带来的教学便利，相反，我们应该思考具有前瞻性、面向未来的教育应如何与人工智能进行有效深度融合，丰富教学伦理，促进课堂教学有效性与伦理性并行发展，而非矛盾甚至对立状态。基于对人工智能融入课堂教学的有效性与伦理性分析，建议以技术各相关利益主体为对象，从外在规范与内在约束两个视角，通过法律制度完善、伦理规则建构、主体责任意识与教育本质的坚守等路径，促进“人”“技术”“教育”三者之间的内在协调一致性，推动技术向善，形成“人工智能+教育”良性、健康有序的发展格局，促进美好教育的未来发展(见图1)。图1 人工智能视域下课堂教学伦理性与有效性同向共生逻辑　　(一)责任意识与教育本质的内在约束　　1.增强人类主体责任意识　　人工智能是人类智慧的结晶和产物，为充分实现技术价值与教育目的内在一致性，人工智能各利益相关主体，无论是开发者、使用者，抑或是监督管理者，理应通过各种途径，加强人工智能理论知识的学习和能力训练，提升自我信息素养，增强主体责任意识。一方面是各主体慎思明辨人工智能，正确认识其工具理性和价值理性。马克思·韦伯(Max Weber)将理性分解为价值理性和工具理性，前者追求道德、信仰、思想等，后者追求效果、效率、效用等。^[8]人工智能在提升知识传递效率、调动学生积极性、减轻教学负担等方面具有重要积极意义，但也应承认一些创新性工作需要人类智能的参与，教育主体的独特性无法替代。虚拟助教、虚拟场景、智能教练、智能学伴等人工智能设备，对于教师教学只是起着辅助作用，所有教学内容、教学方法的选择，以及教学评价等教学活动，都需要以学生发展所需为主要指标进行。另一方面是面对人工智能技术的快速发展，各主体应调整好个人心态和能力，积极面对、适应人工智能挑战，不能因其在应用融合过程中存在教学伦理问题，而产生悲观消极或畏惧态度，需谨慎处理好人与技术间的关系，转变教育思维方式，明确教师特有责任与价值，积极寻找自我价值。总之，各相关利益主体不能因对人工智能的工具理性过于重视，导致技术的人文教育价值作用被遗忘或忽视，亦不能因过于重视以学生为本、以人为本的人文主义而导致教学中见人不见物，造成技术资源的浪费，应坚持技术的工具理性与价值理性并行，时刻保持审慎和理性，明确自我责任与价值。　　2.回归教育本质与规律　　教育是实现学生全面发展的重要途径，教学是教育的基本途径之一。无论是教育改革，还是任何一种信息技术的发明与使用，都需要明晰教育的逻辑起点，坚持以人为本，回归教育本质，遵循教育发展规律，如学生身心发展规律、学习规律，以及教师专业发展规律等。坚持技术手段与教育的内在一致性、技术的内在目的与教育的最终追求、技术的外在表现与教育的内在深度相吻合的原则，^[9]进而促进技术向善，有效服务于教学。技术不只是一种手段和工具，其实质是人的思想反映，关注技术的发展，就是关注人的未来发展。固化的算法分析，学生所有的行为表现皆被“数据化”，说明这是一种片面的技术诊断方式和评价，与人的发展复杂性不符，且容易产生误区和错误推论，看似合理的人工智能应用实际上忽略了以人为本的教育教学理念，因为人的心灵是无法通过数据进行估算的。贯穿于人工智能教育全过程的是人之存在，那么必将把人的存在与利益作为智能教育的起点和落脚点。总之，人工智能相关的各利益主体应合理设计、使用、管理信息技术，遵循人的发展规律，明确教育的本质与核心，重新审视人工智能与教育之间的交互作用，实现人工智能与人类智慧的协同发展，实现自我价值与技术价值的统一。　　(二)法律制度与伦理规则的外在规范　　1.健全相关法律制度体系　　人工智能发展过程中涉及的相关利益主体较多，伦理风险难以预测，仅依靠某一方力量难以解决，需要各领域各主体积极参与协作，健全相关法律制度体系。首先，人机交互地位、权责划分、数据隐私、开发实施等具体问题，应通过法律制度的健全再次明确相关责任，加强监督与管理，以保证人工智能系统的稳定性、透明性和可解释性。例如，日本发布《以人类为中心的人工智能社会原则》，提倡正确看待“人机关系”;欧盟委员会发布《人工智能伦理准则》，指出以“可信赖”的人工智能为愿景准则;^[10]中国与联合国教科文组织共同发布《北京共识——人工智能与教育》，并通过10个议题3大方面规划人工智能时代的教育。^[11]其次，可以充分利用专家、公众等组成的非政府组织优势，相互信任，协同治理。^[12]加强第三方监督、管理与评价，对新一代信息技术应用于教学的效果与效益进行全方面的第三方评估，形成政府组织与非政府组织协同推进机制，促进信息技术与教育的融合过程更为谨慎和科学、公正和透明，并将有效信息作为经验适时恰当融入法律制度建设之中。最后，人工智能作为信息技术高速发展的一个载体，与社会各界各领域各主体息息相关，相关法律制度应成为完整科学体系，以消解和预防已经出现和未出现的伦理问题。例如，技术科研开发者的法律法规，在智能产品设计、标准、风险与安全、管理等方面进行详细规定与要求，明确责任与任务，促进人工智能教育格局有序发展。　　2.完善相关伦理道德规则　　科技发展的速度远远超前于伦理道德更新的速度，人工智能在教育领域的良性发展，需要接受伦理和道德规范制度的约束。一方面是伦理道德规约的制度化。各主体在教育实践过程中，针对教学伦理问题积极思考与献策，进而制定出系统的人工智能教育伦理道德规则，通过一定的算法逻辑将其植入计算机系统，且智能产品必须严格执行，运行过程中需经过多次的评估、调适和优化，加强人工干预以保证算法程序的公正、透明与高效，防止“算法黑箱”和“算法歧视”的出现，促进智能技术与教育内涵的有序和谐发展，实现人机共教。另一方面是外在制度的伦理化。人工智能教育相关法律制度应充分融入伦理因素，法律制定者应积极学习技术伦理和教育伦理相关理论内容，促使强制有力的制度中不缺失人文伦理因素的规约，进而提高制度的伦理性，同时还要注重制度供给的质量、及时高效。人工智能的内在本质是算法，核心是计算思维，运行本质是通过数据“学习”、核心算法进行概率性的推论。^[13]数据是人工智能的生命，缺少教育思考的产品在应用中一定存在问题。基于此，智能算法编写者应注意算法编写过程中，充分抱有人道主义而非完全市场利益导向，如弱势群体、特殊地区等需特别关注，将技术向善性融入设计中，遵循一定的伦理规则规范智能教育的实践发展。

四、结语

　　　　　　　“教育和技术的赛跑”是教育与技术永恒的常态。^[14]近年来，人工智能推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代，^[15]愈发深入渗透于教育领域，逐步运用到具体的教育场景之中，如资源推送、自动批改、自动命题、学习分析等，有力冲击着传统教育格局，重构教育秩序，并对课堂教学变革产生重要影响，是实现教育变革的内生力量，是科技和教育发展的必然结果。作为一种通用技术，人工智能可以融入各种教学要素，支持教学各个流程，形成从基础教育到高等教育的人工智能教育基本规划与人才培养体系，^[16]但在融合过程中不可避免地产生一系列教学伦理问题。课堂是育人的主渠道、主阵地，以人工智能赋能课堂教学变革，促进人的全面发展目标的实现，是科技和教育发展的必然追求。课堂教学是一个动态、复杂的过程，信息技术之下的课堂教学虽发生重大变革，但也需坚守初心，科学育人，依照教育规律进行智能化实践，构建智能高效的课堂教学形态。

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Effectiveness and Ethics: Classroom Teaching from the Perspective of Artificial Intelligence

Kehui LI, Hailong LIU

（College of Education, Xinyang College, Xinyang 464000, Henan）

Abstract: As one of the important carriers of the rapid development of information technology, artificial intelligence has profound impact on all fields of social production and life. Important changes are taking place in the field of education. Classroom teaching is the main channel and site for educating people. We should adhere to the coexistence and compatibility of effectiveness and ethics, and devote ourselves to the all-round development of people. Focusing on artificial intelligence and classroom teaching, on the one hand, through technological empowerment, we can promote the renewal and interaction of teaching ideas, the generation and enrichment of teaching content, the improvement and reform of teaching methods, and the timeliness and science of teaching evaluation, so as to improve the effectiveness of classroom teaching. On the other hand, the integration of technology in the teaching process leads to a series of teaching ethical dilemmas, such as the neglect of teaching emotion, the undermining of communicative subjects, and the shirk of teaching responsibility. This paper proposes a dissolving path based on the internal constraints of the subject’s sense of responsibility and the adherence to the nature of education, and the external norms of legal system and ethical rule construction, so as to promote the sustainable development of AI-enabled education.

Keywords: Artificial intelligence; Classroom teaching; Information technology; Effectiveness; Ethics; Teaching ethics

编辑：王晓明   校对：李晓萍

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