王禧婷 | 人工智能时代的学校教学时间：形态重构、价值澄清与教学应对
作 者 简 介
王禧婷，北京师范大学教育学部博士后在站人员，教育学博士，主要从事课程与教学论研究。
摘 要：当人工智能技术融入学校教学，会进一步打破刚性的学校教学时间界限，使得课堂教学过程发生结构性改变，并促使学生个体学习时间得到拓展。学校教学时间形态的改变为人们重新思考教学时间的价值提供了契机。在人工智能技术的辅助下，时间更大程度上成为人的发展空间，教学过程中的生成性因素被充分利用，个体内在时间的意义更加凸显。与此同时，人工智能影响下的教学时空变化也带来了诸多挑战，学校的时间管理理念和方式不适应新的教学需求，教师在课堂上转为节点式参与教学，学生在技术影响下陷入另一种“时间控制”。由此，学校的时间管理范式如何改进，教师的教学领导作用如何发挥，以及学生的学习主体性如何实现，都成为亟待探讨的问题。针对这些问题，需要从技术、教学与时间的关系出发，思考有效的教学应对方向。
学校教学时间形态的改变常常受到科学技术革新的影响。目前，人们对人工智能技术融入学校的关注度不断提升，人工智能技术正在潜移默化地改变着学习、教学、管理、评价等诸多教育情境。“时间问题对教育研究具有揭示性，没有任何观念会比时间的观念更涉及教育本质，也没有任何观念比时间的观念在教育史上引起的争论更多。”[1]相比于其他受人工智能影响的教学因素，教学时间是比较特殊的存在。一方面，人工智能的融入会改变人们的学习和教学方式，进而影响学校教学时间的分配、结构和格局；另一方面，人工智能技术直接改变了人们看待时间的态度、利用时间的方式，它不仅在重塑时间的外在形态，还在重新定义时间对教学的价值。学校教学时间在人工智能的介入下将如何变化，教学又将面临哪些挑战？对于这一问题的探索，既要回到教学活动的本质和特点，又要联系人工智能技术的影响，在此基础上，对教学、技术、时间的内在价值和相互关系进行澄清，最终把握人工智能技术影响下教学时间改革的方向。
从多媒体技术到信息技术再到人工智能技术，科技每一次融入社会生活和学校教学，都会触发学习环境、教学方法和教育管理的革新，并使教学时间形态发生变化。人工智能在教育中的应用集中体现在教学技术工具、教学数据分析以及教学课程管理等方面[2]，其应用场景覆盖了智能辅导、自适应学习、数据决策等多领域[3]。从时间视角来看，学校教学时间形态会随之发生诸多改变，主要表现为学校教学时间界限被打破，课堂教学时间发生结构性改变，以及学生个性化学习时间得到拓展。
（一）学校教学时间界限被打破
学校通过时间制度保障教学有序开展，表现出明显的时间界限感。在学校制度中，时间的界限体现在多方面，包括校内时间与校外时间之分，也包括学校内部以时间表和课程表进行的时间划分。学校各类活动通常都有明确的时间界限，而人工智能的融入会在一定程度上弱化部分时间的边界性。一方面，人工智能技术的介入使学校教学不再局限于狭小、封闭和特定的时空与组织中。例如，互联网、物联网、人工智能、3R（VR/AR/MR）等泛在技术手段，可以把校内各种设备、环境与人普遍连接起来，创设一种“泛在智联”的学习场景，实现“无一事而不学，无一时而不学，无一处而不学” 的泛在学习。[4]借助人工智能技术，教育从学校拓展到家庭、图书馆、博物馆、工厂车间，甚至是任何地方和任何时间。教育渗透到“线上—线下”“校内—校外”“学科—问题”“教学—生活”相结合的学校场域之中，体现出多元发展、人机一体、时间碎片、空间泛在、群体智慧（涌现）等未来特征。[5]另一方面，除了打破线性、平面化的时间边界，学校时空范围还向立体化延展。例如，借助人工智能在教学中引入虚拟空间，使其与真实空间并存，利用混合现实技术把虚拟环境中的导师、助手、同学、资源与场景层层叠加到真实学习环境中，甚至还可以将远程的真实环境直接虚拟化后实时地融合到当下学习环境中。[6]EON Reality公司开发了一系列仿真教学模型，这套模型构建的虚拟现实3D数据库收集了超过4 000个模型和虚拟场景，师生从这个数据库下载高度仿真的立体模型之后，借助VR和AR软件就可以看到各类三维模型，包括宇宙中恒星之间的关系模型、动物解剖模型等，学生还可以用该公司提供的软件创建3D模型进行跨时空分享和研讨。在虚拟世界和现实世界的交互中，学校教学时间向虚拟情境延展，教学在虚拟时间与现实时间之间穿梭。由此可见，人工智能技术不但突破了线性时间的区隔，还可以在一定程度上将学校置于各类时空当中，学生虽然是在学校，但也能深入到生动且多样的时空中进行学习。
（二）课堂教学时间发生结构性改变
课堂教学时间由教师、学生、教学内容等教学要素的不断互动而生成，这一生成过程因人工智能参与到课堂教学监测与决策而发生改变，人工智能深度影响着教学过程的时长、顺序、节奏等。虽然基于大数据的学习分析系统、常规计算机辅助教学（CAI）软件、网络在线课程、慕课等技术已不算新鲜，但相比于人工智能，这些技术在监测学习过程方面的成效还是有限。它们最主要的不同之处在于，前者是围绕“预设”来提供预先设置好的讲解与简单的练习，其中多数是对基本信息的管理，很难做到过程监测与调控，缺乏基于大数据的精准调控和评价，也缺乏教学过程一体化支撑系统。[7]这些技术的介入更多是在教学技术工具层面的辅助。人工智能技术则在数据分析、数据决策、智能辅导等方面更进了一步，通过对即时性信息进行捕捉、对信息进行智能化分析，来反映学生状态，从而协助教师作出判断。例如，人工智能技术的唇读系统LipNet不仅可以感知和判断语音、图像和手势，还具有深入理解语义、图像、手势的内在意义的能力，它还可以判断说话者的观点、运用语言的习惯、情感态度以及学习能力。人工智能技术在学习过程的综合可视化、学习支持、干预和预警方面取得了更大突破，切实为教师和管理者对学习者作出全面客观评价提供了科学依据。[8]从表层来看，人工智能技术使得教学过程中的资源、元素和信息增多，要素的多样化必然会导致过程结构的变化；从深层来看，人工智能技术可能会逐渐改变教师的教学理念、教学方法、教学决策方式等，这些又进一步推动了课堂教学时间顺序和节奏的变化。由此可见，人工智能技术更加强有力地参与到教学过程中，不断改变着教学时间的结构。人工智能不再仅仅停留于技术工具层面对教学产生影响，而可能作为一种“影响力”参与到各要素的互动当中，介入到教学决策，使得技术不再外在于教学时空，而是作为弥漫性因素全方位融入教学过程，与其他教学要素共同创造着教学时空。
（三）学生个体学习时间得到拓展
在时钟出现之后，人们的时间在很大程度上被时钟所定义和规定，社会时间标准常常先于个体的内在时间。学校因为能够设置专门的学习时间，并且具有教师等资源，所以被认定为“法定”学习场域，学生在这里接受统一的学习指导，学习同质化的内容，遵循统一的学习进度。而在人工智能时代，人工智能的大数据、强算力、深度学习以及在此基础上的自适应能力等技术，促使个性化教育在很大程度上得以实现。[9]由此，学生可以借助人工智能技术随时随地根据需求展开学习，学生具有了更多个体学习的时间和可能。在大数据基础之上，智能机器人可以进行学习诊断分析和个性化教学方案建立，并且可以超越个人有限的知识背景和认知偏好，进行客观的学习诊断和教学方案设计，它们因此可能在分析学习效率、学习兴趣和学习资源方面为学生和教师提供依据。“按照深度学习的提示，未来人工智能的新突破方向应该是更加非对象化、无监督化、通用化、内时间化，因为只有那样才会获得更有时机化能力的智能。”[10]人工智能可以分析每位学生的过程性学习数据，精准鉴别其知识水平、个人偏好、学习需求，据此调整每位学生的学习安排。例如，人工智能能够分析学生平时作业、考试等过程性数据，对他们的学情做精准判断。如果学生掌握牢固，便加快速度；如果学生吃力，便放缓进度，并把情况反馈给教师，基于人工智能的排课优化算法，使得“一人一课表”成为可能，为个性化教学推送奠定了基础。“这意味着批量化生产教育时代的终结，也预示着个性化教育的开始。”[11]人工智能技术使得各种优质教育资源整合起来，打破时空界限，均衡优质资源，服务于个性化需求，进一步实现教育资源的共建。[12]在此背景下，各类环境得以交汇融合，使得非正式学习得到发展，学生的个性化学习有了技术支持，这些都指向了学生自主时间和个体时间的扩展。
人工智能技术在教育中的应用为人们重新思考教学时间的价值提供了一个契机。人工智能技术改变了人们利用时间的方式，使学校教学时间表现出新的特征，同时，这些新的时间形态又不断反作用于学校教学。吉登斯（Giddens）曾在其《社会的构成》一书中提到，研究者通常不假思索地将既有时间与空间视为给定的条件与环境，而忽略了时间与空间在社会理论建构与深化理解中的独特影响。[13]应当认识到，教学时间不仅以背景因素而存在，“教学时空具有教化功能”[14]，人工智能在改变时间利用方式的同时，也促使人们重新发现和思考时间对教学的意义和价值。
（一）从注重规约到促成发展
刘易斯·芒福德（Lewis Mumford）提到，现代工业时代的关键机器，不是蒸汽机，而是时钟。在现代学校制度下，学校通过时间管理来规范教学活动，并通过时间制度再生产社会时间，时间一直充当着某种“管理者”的角色。而在人工智能时代，时间界限更具开放性，时间应用更具自主性，时间作为控制工具这一作用需要被重新审视。学校教学时间对人的规约性在一定程度上被减弱，时间对人之发展的意义则进一步彰显。
纵观近现代学校时间管理制度，教学时空的变化几乎是微不足道的，学校一直带有工业社会生产的影子。学校通过创设固定时间来为学生提供稳定的学习和发展环境，同时也通过时间制度规约学生的行为。在这样的时间观念下，学校是一种特定的时空，学生需要在这一特定时空内完成相应的学习要求。福柯（Foucault）认为，医院、工厂、学校、军队等空间通过确定各自的时间表来培养和运作权力，主要包括规定节奏、安排活动、调节重复周期等方法，军队、学校、医院、工厂等地方都在打造身体规训的时空秩序，时间表是一种从外面施加的集体的和强制性的节奏，它是一种‘程序’，时间对人的行为规定了方向、力度和时间。[15]现代学校为了达成管理目标，为每一阶段、每一门课程甚至每一节课的教学环节都设置了一定时间，尽可能避免浪费时间和时间不确定性，以此保障各个教学环节都相互协调，创造更高的教学效率。每个人都有自我发展的需求，但种种时间制度或时间限制会使人们产生某种错觉，即在某种特定的时间才能学习。随着人工智能技术的应用，学校的时间壁垒被打破，一些时间边界在不断消弭，校内与校外、课上与课下、虚拟与现实联动起来，学校时间向弹性、自由和开放的格局发展。在学校内部，人们可以借助教育机器人、大数据资源库、智能辅导系统、自主在线学习平台、自动化测评等技术，依靠人工智能超强的记忆与计算功能、海量的信息资源和不断优化的细节捕捉技术，超越制度时间的限制达到开放性和个性化学习，由此，学生能够在创新意识、完备人格、兴趣志向等方面获得学习的满足。这更加使人们认识到，时间是人类发展的空间，学校教学时间对于学生的意义，不应仅发挥“规约”的功能，追求某种“效率”的要求，时间更是人实现自身发展的条件。当学生“沉浸”于自己的学习之中时，他们的主体性也获得了发展，时间真正成为学生自身发展的条件。
（二）从强调预设到关注生成
时间总是被假设为一种重要资源，人类活动总是要对时间预先进行合理设计来达到一定目的，比如，人们热衷于对教学活动进行时间方面的规划和设计，以实现有限时间的合理利用。但是，如果以“过程”来理解时间，时间似乎不再是数量化的资源，而是事物运动所表现出来的形态，时间不断生成着。从课堂教学时间角度来看，教学过程就是不同教学要素相互作用的表现形式，是教学要素相互作用的生成状态，由此，如果教师能把握各种教学要素的实时状态，就能更好地调控教学行为、把握教学时机。然而，对于教师而言，根据课堂互动状态及时调整教学并不容易。在人工智能时代，算法以教师智能助手的身份出现在课堂，它利用即时收集到的教学数据，致力于为教师更精确地推送信息，辅助教师对教育过程发生的事件进行分析、判断、作出决定，帮助教师有效地抓住时机和因材施教。
人工智能技术服务于教学的核心机制，就是根据学习者“当下”的学习状态、情绪与水平，实时提供数据和分析，辅助教师对教学方案进行动态调整，这种动态调整的依据，是学习者学习过程中的“即时”问题解决。人工智能可以在同一时间对多样化的数据进行即时处理，让教师掌握特定的信息，并通过掌握的信息来作出判断；人工智能技术对于学生学习状态的实时反馈，可以促进教学真正围绕学生主体的学习节奏展开；人工智能具有强大的监测和预警功能，支持建立教育过程实时监测与智能预警系统，当教育教学中实时状况与预设条件不一致时，预警系统即可启动，帮助管理者和教师在第一时间发现问题，实施紧急预案，以此来降低因问题发现滞后而造成的损失。并且，人工智能技术旨在模拟人的思考过程和模拟行为，探索人类智能活动的规律，更加显现出人际交互特点，深度渗入到师生互动之中。由此可见，因为即时的、实时性的信息被充分捕捉，人们能够利用教学中的“时时刻刻”。虽然，教学的预设仍非常重要，但当即时性因素能够被挖掘和利用时，人们会更加关注和重视教学的生成性因素对于教学的意义。
（三）从维护标准化到支持个性化
标准化是现代学校教学时间管理的一个重要特点。在某种程度上，学生的生命历程轨迹总是在社会时间制度的规定影响下展开，学生在成长过程中，必须符合“效率”的原理，以达到社会普遍时间的要求，完成各个层次的学业目标，从而获取未来人生的各种可能。[16]然而，学生又都在各自建构属于自己的内在时间和生命时间，这种内在时间会因每一位学生的兴趣、生活、生长差异而不同，每一位学生都有个性化发展的需求。但是，在标准化的学校时间制度下，学生的个性化学习的价值常常很难显现，人们更加倾向于用统一的时间标准进行教学和评价。
人工智能技术在更大程度上满足了学生基于内在需求而生发的学习需求，为学生的个性化学习创设了条件，也让人们看到了为学生提供个性化学习时间的重要性。在人工智能技术的辅助下，学生可以随时获取自己需要的大量信息，可以自主跟随智能机器进行学习和评估，甚至人工智能的一些“机器学习、记忆、自动推理”的功能，还可以辅助人类进行数据分析或事务决策。学生会在个性化学习时间中展现多样化特点，也会在个性化学习时间中积极发挥特长。这显示出，教学的价值并不仅仅在于让学生在规范化的时间内掌握标准的知识，更重要的是帮助学生领悟到学习的意义，使学生建立起自主探索和自主学习的动机和能力，这种内在的学习冲动一旦启动，学习就自然变成一种自身发展的需求，这种需求不会因外界的时间制度或者时间界限而分离，不会因一节课的教学结束而结束。应当认识到，学习不仅是一个可以用时间长短衡量的过程，学习更是一种思考的状态，教学的目的是使学生处于思考的状态。再从终身学习的角度来看，学校和课堂的教学时空只是学生学习时间或者生命时空的一部分，学校教学虽然具有较为统一的内容和标准，但是最终应是指向个体生命的不断充实和发展，这就要求学校为学生终身学习和个性化学习奠定良好的基础。在这一背景下，学校就更需要做出时间管理方面的改变，关注学生的内在时间、个体时间和自由时间，以应对学生的个性化学习需求。“学习永远是学习者内在的发生，‘学’与‘非学’与内在的时间性意识紧密相连。人工智能拓展了教学时空，改变了教学时间，但需要深刻把握学习的时间性和学习者内在时间意识的延展性，方能在学习与时间逻辑的框架内，提升学习质量。”[17]
在以往的信息技术革命中，一些教学时空限制已经减弱，但学校教学时间仍带有明显的工业时代社会时间烙印，而人工智能的介入似乎更加深入到教学的黑箱当中，对于教学时间的影响是全面性和变革性的。人工智能的出现改变了时间与空间的平衡，但在失衡的同时，时间与空间内的物质获得了新的表现形式[18]，从教学这一场域来看，教学时空会因人工智能技术的影响而表现出新的形式，变化的教学时空也蕴含着新的教学挑战。
（一） 时间管理理念的冲击：学校的时间管理范式如何改进
在人工智能技术影响下，建立在现代时间管理制度基础上的学校，其时间管理理念和方式似乎很难满足新的教学要求。在时间管理理念方面，以时间表来“管理”和“限制”人的理念受到冲击。因为，当学生借助人工智能所提供的各类资源和辅助而进一步满足自我发展的需求时，学生会不断寻求不同于统一时间表安排的个体发展时间，那么，学校可能很难再以严格的时间区隔来“控制”这一场景下的学校。在时间管理方式方面，不论人工智能作为呈现教学资料的工具、作为与学生互动的工具，还是作为教学决策中的影响力量，它都使得学校教授的知识类型、知识呈现方式、教学方式等更加多样化和层次化，此时，就需要有相应的时间管理来适应学习方式和教学方式的变化，而刚性的和统一的时间表难以与多样化的教学资源和教学活动相匹配。一系列变化都为学校的时间管理提出了挑战，并且这从根本上涉及未来学校的功能定位。人工智能突破了学校时空的围墙，在这一前提下，学校既要勇敢地拥抱人工智能带来的变化，又要不断维护学校自身地位。针对这一问题，其一，要将学校时空置于社会时空中考虑，人工智能技术影响了社会时间观念和时间利用方式，学校时间形态的种种改变其实也是社会时间在学校中的呈现。人工智能不仅是一次技术层面的革命，未来它也将与重大的社会经济变革、教育变革、思想变革等同步。因此，当人工智能不断地被应用于生产和生活时，学校不可避免地反映出新的时间利用特点。由此，要充分发现技术为生产时间和生活时间带来的变化，以及随之而来的需求，从而对学校教学时间进行多样化处理。并且，学校时间形态和时间应用理念的变化不是激烈的，而是缓慢进行、潜移默化的，学校的应对措施也要根据学校时空的不断变化而寻求突破。其二，时间管理问题根本上涉及如何看待学校地位和功能的问题，只有先明确认识学校促进知识传承和个体发展的功能，才能在纷繁的时空变化中把握教育本质。因此，学校中的时间管理，不能仅以“管理”视角对待，而是要立足于知识传承和个体发展来考虑时间的分配与设置，就要在时间组织方面充分考虑教学目的和课程内容等因素，使得时间分配与具体的教学活动要求相适应。
（二）教师节点式参与教学：教师的教学领导作用如何发挥
随着人工智能技术在教育中的应用，教师如何应对技术的影响成为备受关注的问题。在这个虚拟空间的数字化过程中，人们不再依赖自己的实际经验，而是依靠大规模信息事件的指导。[19]在此背景下，教师的课堂教学行为会在很大程度上受算法即时性反馈的影响，以此为重要参考对教学进行调节和限制，这意味着教师可能转向一种节点式参与教学，主要体现在对人工智能筛选出来的信息做进一步的分析和选择。“这虽然有助于在关注学习者学习过程的基础上更好地因材施教，但这种以过程中的问题解决为依据来设计和调整学生学习方案的思路与机制，导致人工智能化教育在服务个体发展时往往只局限于学习者的短期情况，而无视其长远的相对稳定的发展目标和理想。”[20]人工智能存在的算法简约化、算法规模化、算法偏见也可能导致课堂教学被算法控制、教师专业技能丧失等风险。[21]那么，如何应对教学过程因即时数据介入而造成的连续性破坏与割裂，以及教师如何应对教学领导作用的危机？教学不同于学习，教学必须是教师参与的，教师在教学过程中居于主导地位，发挥着教学领导作用。从时间角度来看，课堂教学内容顺序、教学节奏和教学时机的调控和把握在很大程度上取决于教师的领导作用的发挥。在人工智能时代，仍然要强调教师的教学领导作用，并且需要进一步思考教师主导作用不同于人工智能的独特性。虽然人工智能表现出如此强大的数据分析功能，但是只要在教师和学生组成的课堂上，人工智能技术终究还是工具，技术能间接改变教学过程中教学要素相互作用的方式，但不能主导教学。在算法大规模影响课堂教学时，应当清醒认识到“教学过程是一种人与人的交流互动的复杂过程，与物理过程有本质区别。教学过程更是一种个性交往、情感交流、即时创造等非理性的、艺术审美的过程。而这一过程是不能被简单分解，也不能被精确测量的。”[22]学生学习的成果既基于长期性和连续性的积累，又要通过长期的发展反映出来，教师如果要实现教学价值，就要在这种长期性与连续性的基础上进行教学规划和教学实践。同时，教师往往是以其整体的知识和人格来影响学生的，以教师的教学风格为例，处于青少年阶段的学生，往往具有明显的向师心理，模仿能力很强，一个优秀教师的教学风格会对他们产生直接影响。[23]除此之外，这些品质或能力的形成，更需要通过真实的人际互动来实现，需要情感的投入，而这些也是人工智能技术不能完全取代的。
（三）学生陷入另一种“时间控制”：学生的学习主体性如何实现
主体性代表着人的自主、主动、能动、自由、有目的地活动的地位和特性。从时间角度来看，技术能够为自由时间和闲暇时间赋能，使学生充分锻炼和发展学习的主体性，但与此同时，技术也可能造成另一种“时间控制”。人工智能技术可以立即对学生学习进行综合反馈、为学生提供丰富的学习资源以辅助理解、学生可以随时随地找到想要了解的事物，学生的学习主体性会得到一定发展。然而，学生也很有可能因极度依赖人工智能的辅助而放弃自我选择，不断陷入信息过载而无所适从，个体时间也会随之缺乏稳定性，学习的持久性减弱，这些状况又都显示着学生主体性的式微。面对这一状况，可以从三个方面进行思考，其一，在信息过载的情况下，更加需要对学生进行信息辨别和筛选的相关教育。学生要在更加复杂的学习环境中选择内容，一旦学生没有信息筛选、技术应用、学习态度等方面的知识和技能，就很容易被技术所牵引，较难形成稳定有序的学习节奏。我国近年来一直强调在学校中融入人工智能教育，其中不能忽视的是，要引导学生学会在众多资源和技术辅助中，获取自身真正需要的内容，提高学生的信息鉴别和筛选能力。其二，在学生具有更多自由时间的前提下，学校和教师需要帮助学生提高时间调控能力。时间管理能力是学习能力中的重要部分，当学生拥有更多个性化时间和自由时间时，就更加需要时间管理的元认知策略。从教学视角来看，可以对学生进行有关时间管理的教育，以帮助学生更好地自主规划学习。其三，通过人际互动增强学生的主体性意识。人工智能的介入看似拓展了学生的外在时空范围，但是数字化虚拟关系替代人与人之间的真实交往，也同样会带来“师生分离”“师校分离”“生校分离”“生生分离”等分离状态，使得学生的真实人际时空变得狭窄。人工智能以数学和工程方法建造“像人一样思考”“像人一样行动”，能够“合理地思考”，以及能够“合理地行动”的智能体，这表明对心理智能的主观，直觉和情感理解是人工智能渴望实现的目标。然而，人类文化之根在于人们之间深刻而内在的交流和接触，这也是人之为人的更必要者，学生要成为全面发展的人，仍然最需要实实在在的人，即教师利用其人格、德性、教学风格、智慧和方法来熏陶和培养。
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引用格式：王禧婷.人工智能时代的学校教学时间：形态重构、价值澄清与教学应对[J].教育学报，2022，18（4）：37-46.