刘伟：高考过后，看“AI+教育”发展方向

2024年高考刚刚过去，就有人拿着各地的高考语文题、物理题去“挑战”国产人工智能（AI）。从结果来看，大部分AI的语文作文写得还算中规中矩，但对于数学、物理等相对复杂、逻辑性要求更高的问题，AI的准确率就参差不齐了，没有哪个AI模型做到了全部准确。

究其原因，当前绝大多数的AI，其能力表现取决于它的开发机构采用的训练数据和算法。由于语言具有相对固定的结构与规则，所以这些数据驱动的AI在理解和生成自然语言方面表现尚可。但对于数学、物理等学科，需要AI对数理概念、公式、推理甚至物理世界有深入的理解，并涉及到考题中干扰项识别等多种因素的影响，很大程度上需要类似于人类的思维和经验才能解决。反映在AI的答题成绩上，它们可能在掌握具体知识点方面表现不错，但对于解决需要一定创造性和灵活性的问题能力有限。对在教育领域应用AI而言，人们应该认识到依赖AI的局限性，培养发展人类的智慧和创造力仍是“AI+教育”阶段的重要目标。

目前，AI 在教育中的应用已经取得了一定进展。不少国产AI教育应用或设备可以根据学生的学习情况和需求，制定个性化学习计划并分阶段提供课程内容。有的AI模型还能提供实时的辅导和反馈，批改学生的作业，分析学生的学习数据以了解他的知识掌握情况。但同时，AI在教育应用方面的前景依然广阔，如AI设备在教育场景中仍处于需要“被使用”的状态，如何提供主动性的教育辅助是值得研究的方向。另外，AI目前只能依据数据库对学生的知识系统进行查漏补缺，对学生创造性等方面的培养缺少支持。这方面目前仍需依赖教师与家长予以补足。

要理解和构建全面的“AI+教育”，实现更高效、可靠和人性化的人机协作教育系统，必须用更开放的视角予以审视。未来的“AI+教育”不该是简单地使用内置 AI的教育设备，而应该通过构建起“人机环境生态系统智能”，实现AI对教育场景的覆盖。人机环境生态系统智能是人类、AI、设备、环境及它们之间的相互作用和关系的总和。环境要素泛指物理环境、社会环境和信息环境等，这些环境因素会对人机交互和系统性能创造条件以及提供辅助性信息；决策、创造和适应性等能力是人类的专属，因此“人”这一要素是人机环境生态系统智能核心；AI承担功能、实现、执行等层面的任务；机器元素可通过各种智能设备、传感器、机器人等技术工具，主动收集、处理信息并作为承载AI进行交互的主体。在此生态系统下，系统中的人、机、环境通过相互依存和相互作用，形成一个完整且复杂的生态系统。

人机环境生态系统智能将为“AI+教育”带来更多元化、个性化和交互式的学习体验，促进学生的全面发展，是现有AI教育应用的未来发展方向。这并不意味着AI或教师被取代，而是将继续作为整个教育生态系统中的重要组成部分，与学生、家长等其他角色共同构建更丰富、更高效的学习环境。在成熟的人机环境生态系统智能中，教师将作为指导人际交往、情感培养和个性化发展的关键角色；而AI技术则可重点用于辅助教学、学力测评等方面，用精准的逻辑和运算步骤培养学生的理性思维。

学习知识、树立品德、激发灵感、培养领导力……各方面的素质培养都有其重要性，不可偏废。人机环境生态系统教育工程的核心理念就是充分发挥人类和AI技术的各自优势，以打造整体生态系统的视角创造一个有利于学习和系统发展的环境。未来的教育中AI可能不再是题目的解答器，而更多的是承担培养学生的创造力、批判性思维和综合能力的任务。这样一个复杂的过程需要综合考虑激发与唤醒、知识传授、个体自主性和社会环境等多个因素。在这样的教育环境中，学生能更好地寻找自我价值，成为有责任感、有创造力和对社会有贡献的公民。（作者是北京邮电大学人机交互与认知工程实验室主任）

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