人工智能时代的教育变革公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、人工智能时代的教育变革Education Reform in the Age of Artificial Intelligence作者:作者简介:xxx,女，博士, XXXXXX学院副教授（北京100871） o原发信息:XX大学教育评论2023年第20231期 第62-82页内容提要:文章试图在明确界定人工智能概念的本质和边界的基础上，以 史为镜，分析人工智能对教育未来发展的影响。文章首先分析 了人的智能发展的两个途径，强调技术是人的认知发展不可缺 少的一种“技术装置”。其次，通过对人工智能三条故事线和 两个概念的辨析，明确了当下所讨论的人工智能的技术本质。 第三，通过对进化认识论“三个世界

2、”框架的拓展，区分了两 类技术，建立了一个包括“硬”技术和“软”技艺在内、处理 各学科知识的通用框架方法。第四，基于对教育的技术发展史 的分析，进一步明确人工智能与“自由七艺”属于同一类，是 数字媒介基础上的一种从事知识生产和学习的“新工具”。第 五，分析了数字媒介的两大特征，以及在“人类知识大厦的新 地基”上人类知识版图正在发生的变化。最后，基于对教育变 革历史的“长时段”比较分析，提出了未来教育变革的三大主 题。Education Reform in the Age of Artificial IntelligenceXXX 词:人的智能/人工智能/技术装置/自由七艺/进化认识论期刊名称：

3、教育学复印期号：2023年09期ChatGPT的问世引起了全球热议，它能同时回答网上大规模并发的英文、中文、西班牙文、日 文等多语种以及医学、文学、历史、写作、诗歌、编程、绘画等多学科问题。从大规模并发、多语 种、多学科这几个指标来看，ChatGPT已经超越了世界上任何一个人的智能。这表明，基于大语言 模型的Al应用已经初步具备了通用人工智能的特性，全球Al实验室纷纷投身其中，掀起了一场Al 技术竞赛对于Al的这一重大进步，全球各界给出了不同的评论。其中既有热情的期待，也有对人类未来 命运的担忧。比尔盖茨(Bill GateS)撰文称：人工智能时代已经开启(The age of AI has

4、begun)!” 埃隆马斯克(Elon MUSk)则与上千人联名发表了一封公开信，呼吁全球所有机构在6个月内暂停训 练更强大的人工智能，并加快制定Al安全协议。公开信表示：当代人工智能系统已经开始跟人类竞争日常工作任务，人类必须自问：我们应该让机器用宣传和 谎言淹没我们的信息渠道吗?我们是否应该把所有的工作都自动化，包括那些令人满意的工作?我们是 否应该发展非人类思维，让它们最终在数量上、智力上超过我们，淘汰并取代我们?我们是否应该冒 险失去对我们文明的控制?担忧一种技术”超越人的智能会淘汰和取代人类，在历史上可能还是第一次。但对新技术的恐 惧、担忧和批判，在人类历史上并不是新鲜事。1776年

5、，英国发明了蒸汽机，夺走了印度和中国的 千千万万工人的饭碗1,在英国引发了一场现代工业革命。19世纪末，纽约的主要交通工具是马 车，马粪是当时城市治理的一大难题。汽车的发明解决了马粪问题，受到人们的热烈欢迎。然而，若 干年后，尾气污染又变成了城市治理的新难题。汽车延长了人的通勤距离，为了躲避城市污染，富人 纷纷搬离城市，住到空气清新的郊区，在美国引起了一场郊区化运动。汽车对马车的取代显示了技术创新如何改变原有的生产方式和生活方式，推动了社会的动态发展 变化。再往回望，19世纪上半叶，欧洲正处于蒸汽机和电报两项技术发明带来的社会变革进程中。 1845-1846年间，马克思在德意志意识形态中论述了

6、技术创新、生产方式变革在人类社会生活中 的决定作用，他批评了黑格尔”仅仅考察概念的前进运动的历史哲学，开创了从生产方式变迁入 手，研究人类社会发展与变革的历史唯物主义传统。2值得注意的是，人们经常用马克思的生产力一生产关系理论分析物质产品的大规模工业生产，却 很少有人将这一理论用于分析精神产品的生产，这里的精神产品包括“虚构故事”和非虚构的学术 研究。长期以来，精神产品一直被看作“人的智能”的产物，人就是生产者，不需要借助工具和技 术。因此，当ChatGPT这样的生成性人工智能能编写论文、设计图像、生产精神产品的时候，人和 人工智能就被视为同类。于是，就出现了公开信中的“人工智能是否会超越并淘

7、汰人这一命题。如果把马克思关于生产方式变革在人类社会生活中的决定作用”的论述带人精神产品生产领 域、建构一个“人一技术一精神产品”的三要素生产关系模型的话，关于人工智能的讨论话题就应该 变成：当精神产品的生产工具从印刷技术变成人工智能(技术)之后，其生产和消费会发生怎样的变化?由此可见，要讨论人工智能对教育未来发展的影响，首先需要厘清人的智能、人工智能、技术之 间的关系，明确人的智能和人工智能的本质。基于此，才能分析和判断人工智能对未来教育和人的发 展的影响。-S人的智能：内嵌的“技术装置”人的智能不仅是一个人脑子”里“的感知和认知行为，还是一种社会建构行为。18世纪法国发 现的“野孩子，20

8、世纪80到90年代中国河北、山东等地流行的沙袋育儿法3,都表明在 婴幼儿早期发育中，如果缺乏足够的外部语言刺激，其智力发育将处于停滞或迟缓的状态。智能的社会建构性意味着人的智能发展需要与他人进行社会合作，合作离不开表达和交流。因 而，支持人类表达与交流的技术，既是人类社会合作的基础，也是人的智能发展的基础。让我们回到 人类智能发展的源头，考察人、技术、智能和认知的关系。(一)回到源头：人类认知的两个前提条件在讨论人类智能发展的时候，首先需要明确人类认知的两个前提条件。第一，大自然从不说话，不言明事实。关于科学和真理的猜想与反驳“，都发生在人与人 之间。因此，人类认知的首要任务，就是对大自然的观

9、察与表征，表征是形成人类知识的起点。第二，受生命的时间长度、活动的空间距离的影响，人的直接感知范围非常有限。语言学家乔姆 斯基(AVram Noam ChomSiy)曾在演讲中提到，人天生自带一套感知运动系统，人脑中肯定在思考 着某种东西。但在前语言(PrelingUiStiC)时代，这种思考完全是内在的(internalIy),既无法与他人 分享，也无法获得他人头脑中的经验感知。在前语言时代，假定智人A在狩猎采摘的时候，看到小动物吃了植物1死了。他凭感知判断植 物1有毒。于是，他会小心地避开这种植物。同样，智人B观察和感知到植物2有毒，智人C观察 感知到植物3有毒。由于A、Bs C头脑中关于

10、植物1、植物2、植物3有毒的感知，无法说出来分 享，每一个人都只能像神农尝百草那样一尝试，结果成倍增加了每个智人中毒死亡的危险。(二)口头语言与人类第一次认知革命口头语言的诞生，给人类带来了一场伟大的“认知革命。对于口头语言人类最早使用的 表达和交流技术一是怎样产生的，没有留下任何记录。在尤瓦尔赫拉利(YUVal Noah Harari)的 人类简史中，这场革命发生在7万年前；在乔姆斯基的讲座中，这场革命发生在5万年前；维基 百科口头语言词条中引用的一项研究，则把口头语言的出现往前推到了 10万年前。有了口头语言，智人A、智人B、智人C脑内的经验感知，就可以借助口头语言外化 (external

11、ize)地表达出来，相互分享。外化首先是编码(encode ,即说或写)。智人A、Bs C把各自 的经验用语言编码出来，集中到口语知识的容器中。现在，这个容器中包含3条关于植物的知 识，超过了 A、Bs C每一个人的经验感知(见图1)。其次，A、B、C通过解码(decode,即听或 读)，获知了另外两个人掌握的知识。A、B、C关于植物的知识扩大了 3倍，这种知识分享成倍地提 高了早期智人的生存概率。今天，ChatGPT的大语言处理模型中也包含一个编码器(encoder)和解码 器(decoder),就是模仿了人类对话交流的传播模型。早期智人的知识有两个来源：一是个体对外部世界的直接感知；二是借

12、助语言符号编码和解码, 从知识的容器”中获得他人的感知经验。人类智能从源头起就已经嵌入了 “技术装置。从这个角度看，人的智能与人工智能的确存在某种共同的技术基础。二、人工智能：区分三条故事线和一条分界线从2016年AIPhaG。出现以来，人工智能技术进入快速发展阶段。在关于人工智能的展望、憧 憬和担忧等各种讨论中，既包括睿智而冷静的思考，也混杂着科幻电影所营造的神话想象，以及创业 公司在竞争中提供的营销宣传故事。围绕人工智能形成的舆论喧嚣中，一方面混淆了信息技术、生物 工程、脑科学等三种不同领域的“人造智能想象，另一方面又混淆了 纯人工智能和广义的人工 智能产业的边界。为了准确认知人工智能的本

13、质和影响，首先需要理清这三条不同的故事线索，并在人工智能技术 和导弹、炸药技术之间，划出一条清晰的边界。(一)人工智能：三条不同的故事线社交媒体上关于人工智能的想象和喧嚣中，实际上混杂着三种不同的人造智能的想象。这三 种人造智能分别是：信息科学领域基于数据和算法的人工智能，生物基因工程领域可能出现的 “人造人”的智能问题，以及脑科学领域通过脑电信号直接向人脑中注入知识的智能获取技术。1 .基于“图灵机体系结构的人工智能1950年，阿兰图灵(AIan Mathison TUring)发表了计算机器与智能一文4,这是人工智能 研究的起点。1956年，在达特茅斯召开的人工智能研讨会上，由约翰麦卡锡(

14、John MCCarthy)创造 了 “人工智能这一术语。这是人工智能发展的里程碑。从20世纪50年代开始，人工智能的发展经历了几起几落，终于在近年取得了突破性进展。 2016年出现的AlPhaGO , 2018年出现的AIPhaFe)Id , 2022年出现的ChatGPT ,以及AI绘图、人 脸识别、语音识别、机器翻译等应用，这些都属于基于图灵机”体系结构的人工智能，即基于数据 和算法的人工智能。2 .生物基因工程发展可能带来的“人造人”的智能问题基因测序和基因工程的发展，为人类通过干细胞移植和基因编辑等修复受损的人体器官、治疗疾 病等带来了新的技术发展空间，也为人类探索浩渺的宇宙提供了一

15、种新的可能性。如果能通过基因工 程制造人的话，宇宙飞船就可以携带着人类基因探索宇宙。一旦找到与地球相似的生存环境，就 可以通过基因工程培育人造人，从而实现人类的“宇宙迁徙。这样就解决了漫长的宇宙探索中 无法回避的人的死亡问题，打开了人类探索浩渺宇宙的大门。“人造人的大胆想象不仅面临巨大的技术难题，也面临巨大的伦理风险。特别是在全球经历了 新冠肺炎疫情之后，合成生命可能蕴含着人类无法控制的巨大灾难和风险。另外，从理论上来说，即 使出现了 人造人的生物体，智能仍然是另一个问题。这个人出生的时候，头脑中与生俱来已 经装满了人类知识?还是像人一样，需要教它说话、写字、用电脑?如果需要教的话，这个 人造

16、人的智能问题又回到了人的智能的问题。因此，从生物基因工程发展的现状来看，“人造 人的智能问题还很遥远，不能把人造人”的智能问题与人工智能混为一谈。3 .脑科学和脑机接口第三个关于人工智能的畅想来自脑科学领域。一些教育研究者畅想，如果可以通过脑机接口直接 把知识注入人脑，就不需要花费十数年时间学习，学校将被彻底淘汰。需要澄清的是，脑科学主要研究人脑的生理功能结构问题，远未涉及人类意识”的问题。关于 大脑的工作机制，如何接受信息、存储信息、处理信息等，我们仍然所知甚少。认知心理学提供的关 于脑认知过程的信息加工理论”，实际上是受计算机体系结构启发提出的一个假说。”这些结构 及其活动仍然是主要以假设的方式存在的，