美国教育如何实现“人机共存”

　　今天，美国已站在人工智能研究领域的前沿。为了继续引领人工智能的发展，应对人工智能发展对各个领域的可能影响，美国联邦政府相继发布了三项重要的人工智能报告，分别是《为未来人工智能准备》《国家人工智能研发战略规划》和《人工智能、自动化和经济》，这为人工智能时代的美国教育改革指明了方向。

　　人工智能时代核心素养

　　联合国教科文组织在《反思教育：向“全球共同利益”的理念转变》中提出了这样的问题：“21世纪需要怎样的教育？在当前社会变革的背景下，教育的宗旨是什么？”并对此做出回答：应提倡人文主义的教育观，实现可持续发展的未来。在此基础上提出，批判性思维、独立判断、解决问题以及信息和媒体素养是培养变革态度的关键。

　　为了填补美国学校所教内容与21世纪生活和工作所需知识及技能之间存在的鸿沟，美国政府提出了“21世纪技能”，其主要思想是学校需要整合3个“R”，即核心课程；4个“C”，即批判性思维与问题解决、交流与合作能力。其中，“学习与创新技能”是精神内核，“信息、媒介与技术技能”是技术基础，“生活与职业技能”是实践环境。

　　美国教育工作者认识到计算机科学是社会流动所必需的“新基础”技能，倡议所有美国学生从幼儿园到高中学习计算机科学，并具备计算机思维能力，成为创造者，而不仅仅是消费者。这就要求教育要提高并培养学生的数据素养、计算机思维能力以及人工智能应用意识，可以阅读使用数据并通过数据分析进行交流与解释，成为具备数据素养并适应人工智能时代的人才。

　　强化计算机、科学、工程教育

　　美国国家科学技术委员会下属的科学、技术、数学教育委员会联合不同的政府部门支持STEM（科学、技术、工程和数学）教育，其中包含人工智能教育等诸多主题。人工智能知识越来越受到重视，联邦政府在人工智能劳动力发展方面有重要作用，包括支持研究生项目，资助人工智能课程设计研究项目，开展人工智能教育项目。

　　一方面，美国政府提供资金支持。美国教育部近日宣布下一财年将向STEM教育投资2.79亿美元。该举措兑现了美国总统特朗普向STEM教育投资2亿美元的承诺。美国教育部长贝齐·德沃斯说：“STEM教育会对学生产生长远的影响。拨款有助于确保学生尽早接触STEM教育，使其在21世纪经济社会中具备取得成功的素质。”

　　另一方面，美国政府提供政策支持。美国联邦政府加强了对人工智能相关学科领域如计算机科学、软件开发、统计学等研究的政策支持。《为未来人工智能准备》中的“建议14”提出：“美国国家科学技术委员会下属的机器学习与人工智能分委员会（其重要职责是帮助联邦政府负责人工智能相关事务，进行跨部门协调，提供人工智能相关技术和政策建议，监督企业、研究机构和联邦政府进行人工智能技术研发）和科学、技术、数学教育委员会应该共同合作开展研究，以确保人工智能劳动力的规模、质量和多样性，包括人工智能研究人员、专业人员和使用人员。”

　　充分发挥“人工智能+”

　　学校是教育改革的具体实践场所。学校应关注人工智能的时代背景，充分发挥“人工智能+”的优势，打破过去传统教育大规模、标准化的僵局，迎来打造学生个性化、精准化的智慧教育。有学者提出，相对于其他领域而言，新技术在教育领域的影响速度较为缓慢。目前，教育领域相关人员对人工智能技术的应用意识和能力欠缺。为了解决这一问题，可以促进学校与人工智能研究机构进行合作，以利用其技术优势，结合教育领域的特有问题，发掘人工智能与教育领域的契合点。在多方共同配合下，充分发挥人工智能对教育改革的推动作用。

　　收集并分析学习者个人数据与交互性数据。已有信息化教学系统和智能导师系统中已储存了大量学生个人数据。人工智能不仅能分析学生的个人数据，还可以分析学生之间、学生与实物之间的交互数据。教育数据挖掘技术与智能化分析相结合，可以为学生提供更为个性化的学习资源、学习活动、学习任务。

　　开设人工智能相关课程。美国已将软件编程纳入国民基础教育课程。2016年盖洛普报告发现，40％的美国学校都设置了编程课程。为了培养学生的数字素养和人工智能应用意识，学校应该开设STEM课程、人工智能课程、机器学习课程等，提高学生的编程能力和计算思维能力。与此同时，还应该开设相关的人工智能伦理课程、法律课程以及网络安全课程等，提高学生的综合素养。

　　综上所述，教育改革是为了改善现实教育的不足，促使教育适应未来社会的发展。国际著名教育改革理论专家哈维洛克（R. G. Havelock）认为，“教育改革是教育现状所发生的任何有意义的转变”。人工智能作为一种可选择的存在，该如何合理、合情、合法地融入教育，是教育改革者应该考虑的关键问题之一。教育正朝着智能化、个性化、精准化、泛在化的方向发展。人工智能时代，需要培养大量适应时代发展的劳动力，这势必需要教育改革的助力。

　　未来教育应该是一种“人机共生”的教育，应从“人类中心主义”的思维方式走向“整个世界主义”的思维方式。人工智能与教师之间应该是一种互相补充的关系，教师发挥人类情感优势，而机器发挥其计算能力，共同作用完成对学生的培养，实现学生个体生命的丰盈。

　　（作者单位：南京师范大学教育科学学院。本文系全国教育科学“十三五”规划2018年度课题国家一般项目“儒家文化背景下中小学生科学素养培养模式构建及其实证研究”［BHA180145］成果）