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2021-01-03 第26,733号
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一堂数学课见证“AI+教育”让个性化教育成为可能
■本报记者 储舒婷
同一个班、两个成绩差不多的孩子，面对同一个知识点，需要提升的却可能是不同方面的学习能力。然而，当前传统的教育模式很难满足每一个孩子的个性化需求。
那么，“AI+教育”能否让孩子从“刷题”中解放出来？华东师范大学领衔研发的一项人工智能学习系统1.0版，从小学到高中的数学学科入手，已在尝试解决这样的问题，验证智能学习的“减负”第一步。
在日前华东师范大学上海智能教育研究院成立仪式上，多位来自教育学、人工智能、心理学等领域的国内外专家共同见证了一堂小学生的智能学习课。“人工智能正在赋能教育并将重塑教育，‘AI+教育’让大规模个性化教育成为可能。”新研究院首任院长袁振国表示，聚焦国家和上海市智能教育重大战略需求，华东师大充分发挥学科综合优势集成创新，把智能教育作为学校未来发展的第一战略，通过工程化、政产学研用一体化，致力于打造上海和国家智能教育高地。
在日常学习中智能“体检”，个性化调整学习内容和形式
现场，40名分别来自小学三年级、四年级、五年级、六年级的同学做了一次自适应学习的展示。首先，各年级的10名同学收到了相同的题目。在完成练习的40分钟内，智能系统会记录他们每个人学习的过程和结果，然后实时从多维度做出智能分析，并迅速显示分析报告。
袁振国以现场几个同学的分析报告为例进行了说明。
先来看五年级的孔同学，他属于轻度的视觉媒体偏好。那么，在后续学习中，系统会倾向于给他推送视频资源，并根据孔同学的学习情况不断调整。再看四年级的朱同学和秦同学。在学习乘法交换律前，系统引导秦同学巩固了加法简便运算这个知识；而朱同学的系统让他直接跳过了温故知新环节，进入到更深入的学习。
为什么会产生这样的差异呢？因为实时数据报告显示，系统判断认为朱同学已经掌握了前置知识，而秦同学没有掌握。“由于学生之间的学习差异，哪怕在同一个学习任务下，系统给大家推送的学习内容也是个性化的。”袁振国还分享了一个更长时间的对比案例。张同学和王同学是同一个班级、学习成绩差不多的两名学生，在使用系统两个多月后，系统给两名同学规划的最优学习路径差异比较大，目的是让他们少走弯路，进行最适合自己的学习和训练。
袁振国在接受采访时表示，这套自适应学习系统能为学生的日常学习提供实时智能“体检”，根据每个孩子的学习情况个性化定制学习路径。以数学学科为例，来自全国各地的多位特级教师，已精细筛选了4万道题目作为原始题库。除了知识层面，也能从逻辑推理、抽象思维、空间想象、数学建模等多个能力维度，对同学们进行实时的能力评价。
知识学习只是第一步，思维能力和情感能力培养正在跟进
现在，已有一个高考机器人的目标是考上清华和北大。它2017年参加了数学高考，10分钟交卷，考了106分；2018年“二战”高考考了136分，这个成绩离“考上”清华相距不远。
中国科学院院士、上海交通大学副校长毛军发表示，智能教育最高的境界就是重塑教育，人工智能可以使教育从目前以教师为主的工业化时代教育，全面升级为以学习者为主的智能化教育。人工智能赋能教育的终极目标，就是从以教师为主，学生被动接收的教育，转为以学习者为主的个性化教育，即每个人都有一个个性化的培养方案。
据了解，目前世界上其他国家研发的自适应学习系统，基本都聚焦于知识的学习，以知识图谱为全部内容。然而，“我们正在联合人工智能、心理学等8个学科的专家及多家企业，共同研发三维的自适应学习系统。即首先是知识学习，接下来要向学习能力的提升拓展，进而最终向情感转化”。袁振国表示，面向未来的教育，知识学习的重要性将屈居于学习能力、思维水平之后。因此，下一步开发的重点是思维能力的自适应学习的系统，进而向社会的情感、社会的互动、社会责任心的融合，真正向教育育人这个方向去努力。
AI从赋能教育到重塑教育，核心仍是育人
从赋能教育到重塑教育，中国科学院院士、华东师范大学教授褚君浩指出：“不是人工智能+教育，而是教育+人工智能，它的核心在教育。”来自多个学科领域的多位与会专家也都不约而同强调，这既是一个科学问题，更是一个社会问题。
目前，除了自适应学习系统的研发，同样重要的还有“AI+教育”的基础研究和应用研究。据悉，新成立的研究院在基础研究方面，将聚焦人工智能的认知理论，让教和学的行为更贴近认知发育的规律。应用研究方面则更关注赋能教育的人机交互，未来或将真正实现让机器和人类进行有“温度”的沟通。袁振国表示，在研究人工智能对学生的学习模式、思维成长模式带来的变化和影响，教师降低工作内容的同时，对教师知识结构、就业难度的影响，对家庭和社会带来的影响等，也将指导我们如何有选择地在教育中用人工智能。
目前，研究院已组织专家编写了24册的《人工智能与教育》丛书，形成了“自适应学习系统”初步方案。2020年9月，全国首个智能教育博士班在华东师范大学招收首批学生。
同一个班、两个成绩差不多的孩子，面对同一个知识点，需要提升的却可能是不同方面的学习能力。然而，当前传统的教育模式很难满足每一个孩子的个性化需求。
那么，“AI+教育”能否让孩子从“刷题”中解放出来？华东师范大学领衔研发的一项人工智能学习系统1.0版，从小学到高中的数学学科入手，已在尝试解决这样的问题，验证智能学习的“减负”第一步。
在日前华东师范大学上海智能教育研究院成立仪式上，多位来自教育学、人工智能、心理学等领域的国内外专家共同见证了一堂小学生的智能学习课。“人工智能正在赋能教育并将重塑教育，‘AI+教育’让大规模个性化教育成为可能。”新研究院首任院长袁振国表示，聚焦国家和上海市智能教育重大战略需求，华东师大充分发挥学科综合优势集成创新，把智能教育作为学校未来发展的第一战略，通过工程化、政产学研用一体化，致力于打造上海和国家智能教育高地。
在日常学习中智能“体检”，个性化调整学习内容和形式
现场，40名分别来自小学三年级、四年级、五年级、六年级的同学做了一次自适应学习的展示。首先，各年级的10名同学收到了相同的题目。在完成练习的40分钟内，智能系统会记录他们每个人学习的过程和结果，然后实时从多维度做出智能分析，并迅速显示分析报告。
袁振国以现场几个同学的分析报告为例进行了说明。
先来看五年级的孔同学，他属于轻度的视觉媒体偏好。那么，在后续学习中，系统会倾向于给他推送视频资源，并根据孔同学的学习情况不断调整。再看四年级的朱同学和秦同学。在学习乘法交换律前，系统引导秦同学巩固了加法简便运算这个知识；而朱同学的系统让他直接跳过了温故知新环节，进入到更深入的学习。
为什么会产生这样的差异呢？因为实时数据报告显示，系统判断认为朱同学已经掌握了前置知识，而秦同学没有掌握。“由于学生之间的学习差异，哪怕在同一个学习任务下，系统给大家推送的学习内容也是个性化的。”袁振国还分享了一个更长时间的对比案例。张同学和王同学是同一个班级、学习成绩差不多的两名学生，在使用系统两个多月后，系统给两名同学规划的最优学习路径差异比较大，目的是让他们少走弯路，进行最适合自己的学习和训练。
袁振国在接受采访时表示，这套自适应学习系统能为学生的日常学习提供实时智能“体检”，根据每个孩子的学习情况个性化定制学习路径。以数学学科为例，来自全国各地的多位特级教师，已精细筛选了4万道题目作为原始题库。除了知识层面，也能从逻辑推理、抽象思维、空间想象、数学建模等多个能力维度，对同学们进行实时的能力评价。
知识学习只是第一步，思维能力和情感能力培养正在跟进
现在，已有一个高考机器人的目标是考上清华和北大。它2017年参加了数学高考，10分钟交卷，考了106分；2018年“二战”高考考了136分，这个成绩离“考上”清华相距不远。
中国科学院院士、上海交通大学副校长毛军发表示，智能教育最高的境界就是重塑教育，人工智能可以使教育从目前以教师为主的工业化时代教育，全面升级为以学习者为主的智能化教育。人工智能赋能教育的终极目标，就是从以教师为主，学生被动接收的教育，转为以学习者为主的个性化教育，即每个人都有一个个性化的培养方案。
据了解，目前世界上其他国家研发的自适应学习系统，基本都聚焦于知识的学习，以知识图谱为全部内容。然而，“我们正在联合人工智能、心理学等8个学科的专家及多家企业，共同研发三维的自适应学习系统。即首先是知识学习，接下来要向学习能力的提升拓展，进而最终向情感转化”。袁振国表示，面向未来的教育，知识学习的重要性将屈居于学习能力、思维水平之后。因此，下一步开发的重点是思维能力的自适应学习的系统，进而向社会的情感、社会的互动、社会责任心的融合，真正向教育育人这个方向去努力。
AI从赋能教育到重塑教育，核心仍是育人
从赋能教育到重塑教育，中国科学院院士、华东师范大学教授褚君浩指出：“不是人工智能+教育，而是教育+人工智能，它的核心在教育。”来自多个学科领域的多位与会专家也都不约而同强调，这既是一个科学问题，更是一个社会问题。
目前，除了自适应学习系统的研发，同样重要的还有“AI+教育”的基础研究和应用研究。据悉，新成立的研究院在基础研究方面，将聚焦人工智能的认知理论，让教和学的行为更贴近认知发育的规律。应用研究方面则更关注赋能教育的人机交互，未来或将真正实现让机器和人类进行有“温度”的沟通。袁振国表示，在研究人工智能对学生的学习模式、思维成长模式带来的变化和影响，教师降低工作内容的同时，对教师知识结构、就业难度的影响，对家庭和社会带来的影响等，也将指导我们如何有选择地在教育中用人工智能。
目前，研究院已组织专家编写了24册的《人工智能与教育》丛书，形成了“自适应学习系统”初步方案。2020年9月，全国首个智能教育博士班在华东师范大学招收首批学生。