人工智能課堂利與弊

“人工智能課堂”利與弊在這輪新課改中，中小學(xué)倡導(dǎo)高效課堂，用教學(xué)效率提高學(xué)習(xí)效果。這個時期，也是電腦和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)進(jìn)入學(xué)校的時期，在形式上出現(xiàn)了智慧課堂和高效課堂的結(jié)合，創(chuàng)新的教學(xué)手段，在貫徹課改的同時，也引領(lǐng)了教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。教育部：激勵教學(xué)終端建設(shè)課堂低效的因素在哪里？清華大學(xué)附屬中學(xué)教師王麗麗找到了因素：課堂的構(gòu)造主體就是教師和學(xué)生。教師在課堂上的投入程度或精神狀態(tài)能夠打滿分；可是不管教師激情多高，總會有些學(xué)生不為所動，我行我素；這些學(xué)生反過來又影響教師的授課情緒。在這種狀況下，如果對學(xué)生上課的體現(xiàn)打分，不少教師的滿意度會低于60分。教師但愿把自己精心備課的全部，傳達(dá)給學(xué)生。這種想法會產(chǎn)生一種預(yù)期成果，教師但愿全部的學(xué)生能把他上課的內(nèi)容當(dāng)作寶貝，認(rèn)真地接受并消化。也就是教師規(guī)定學(xué)生能在課堂上100%投入。北京師范大學(xué)中國教育與社會發(fā)展研究院講師高莉介紹：傳統(tǒng)的提高學(xué)生課堂注意力的辦法，重要是營造輕松愉快的課堂氛圍和采用新穎的教學(xué)手段。但是無論教師如何創(chuàng)新，學(xué)生終究會倦怠，創(chuàng)新會失效，而創(chuàng)新的失敗會進(jìn)一步挫傷教師的心理?，F(xiàn)在，新出現(xiàn)了某些管理手段來提高學(xué)生注意力，辦法重要有兩種：一種是對學(xué)生進(jìn)行注意力訓(xùn)練，尚有一種是引進(jìn)技術(shù)手段，監(jiān)控學(xué)生課堂投入程度并打分評定。隨著科技的日益發(fā)達(dá)，會有越來越多的新技術(shù)手段應(yīng)用到教育教學(xué)領(lǐng)域。近一年來，全國各地相繼出臺“智慧課堂”“智慧校園”試行建設(shè)原則。全國教育主管部門的下一步重點(diǎn)工作計(jì)劃，就是通過建設(shè)智慧課堂逐步推動“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通”的普及應(yīng)用。在經(jīng)歷早期的班班通設(shè)備采購熱潮后，多媒體教室占比已達(dá)成計(jì)劃水平，通過校園寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，形成了支持校園網(wǎng)絡(luò)連通和開展信息化教學(xué)、教研的模式及保障機(jī)制。但是，校園信息化的建設(shè)工作中，人機(jī)交互的界面還處在探索階段。教育部教技司1號文獻(xiàn)《教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》以及教育部副部長杜占元在全國教育信息化工作會議上講話中提出，激勵師生配備教學(xué)終端，加速推動“人人通”建設(shè)，并列舉了全國優(yōu)秀的智慧課堂教學(xué)探索模式作為示范。越來越多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司進(jìn)入基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，直接參加教學(xué)或者提供教學(xué)輔助技術(shù)，協(xié)助學(xué)校解決學(xué)生注意力不集中問題。培訓(xùn)機(jī)構(gòu)：強(qiáng)力跟進(jìn)為了提高學(xué)生的課堂專注力，某些培訓(xùn)機(jī)構(gòu)面對中小學(xué)生課堂學(xué)習(xí)，引入了注意力引導(dǎo)訓(xùn)練。4月，“火花思維”完畢1500萬美元融資，用于課程研發(fā)和教師中心的建設(shè)。“火花思維”是一家在線小朋友教育平臺，專門為3歲至10歲小朋友提供數(shù)理邏輯、專注力等視頻互助課程，全方面提高數(shù)理邏輯和專注力。幼小銜接數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練課程現(xiàn)在已經(jīng)上線。思維能力是學(xué)習(xí)的核心智力因素，這方面的差距足以影響孩子成年后的成就。觀察力、想象力、注意力等都屬于思維能力的范疇。其中，注意力問題被認(rèn)為是我國小朋友學(xué)習(xí)障礙的首要因素。在我國660個大中都市中，75%的小朋友存在不同程度的注意力問題。其中，有42%的孩子上學(xué)時不能集中注意力；60%的孩子不能堅(jiān)持聽課30分鐘以上；20%的孩子經(jīng)常走神、多動。除了“火花思維”之外，較大的注意力培訓(xùn)機(jī)構(gòu)尚有“成長?！薄敖鹕炅帧薄敖鸩┲腔邸焙汀熬鬯冀逃钡?。“成長?！睂Ｗ⒂?歲至12歲小朋友的在線素質(zhì)教育。通過在線互動直播課堂提供互動學(xué)習(xí)體驗(yàn)，訓(xùn)練孩子的專注力、語言邏輯和記憶力等能力。2月，成長保完畢5000萬元第一輪預(yù)融資，投資方為黑馬基金、昆仲資本、達(dá)晨創(chuàng)投。同年7月，成長保宣布完畢數(shù)千萬元人民幣的第一輪輪融資；緊接著在3月和5月完畢第二輪融資，第二輪累計(jì)融資達(dá)3億元。密集的成功融資表明，小朋友思維訓(xùn)練已經(jīng)引發(fā)了資本注意?！俺砷L?！鄙暇€至今，月收入均保持30%的增加，憑借先發(fā)優(yōu)勢、流量運(yùn)行機(jī)制和內(nèi)容增量機(jī)制，現(xiàn)在市場占有率達(dá)80%。成長保創(chuàng)始人路小得表達(dá)，在全國學(xué)齡小朋友中，有半數(shù)以上會出現(xiàn)注意力問題。巨大的市場需求，能夠預(yù)見，注意力培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的發(fā)展空間很大。小朋友學(xué)習(xí)能力研究機(jī)構(gòu)“金色雨林”重要為3歲至14歲的小朋友提供學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。公司在今年完畢數(shù)千萬元融資，投資方為美年大健康母公司天億資本。天億資本對金色雨林的投資重要是由于“金色雨林”在小朋友學(xué)習(xí)能力方面獲得的成果。本輪融資重要用于品牌推廣和在線教學(xué)平臺建設(shè)。“金色雨林”依靠北京、成都、廈門三大運(yùn)行中心，向全國輻射加盟，是中國科學(xué)院心理研究所“青少年腦科學(xué)與學(xué)習(xí)”課題的實(shí)驗(yàn)基地?！熬鬯冀逃睘樾∨笥烟峁Ｗ⒘ε嘤?xùn)，重要使用美國專注力訓(xùn)練系統(tǒng)“玩出注意力”（PlayAttention），是?產(chǎn)品的中國代理商。訓(xùn)練法基于腦反饋技術(shù)，設(shè)定訓(xùn)練課程和專注力測評工具。1月，“聚思教育”完畢數(shù)百萬元天使輪融資，投資方為青山資本。本輪資金將用于產(chǎn)品及課程體系研發(fā)升級、品牌整體規(guī)劃升級、ToB端的市場拓展及線上專注力訓(xùn)練系統(tǒng)完善等方面。隨著國內(nèi)市場對注意力方面的研究逐步熱起來，有關(guān)方面的研究也在不停推動中。學(xué)校：技術(shù)手段干預(yù)系統(tǒng)為理解決課堂教學(xué)效率問題，浙江省杭州第十一中學(xué)在春季開學(xué)后，就引進(jìn)了“智慧課堂行為管理系統(tǒng)”――在教室的黑板上方安裝了3枚攝像頭，每30秒鐘掃描一次學(xué)生的臉，并由解決器進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)、打分，識別學(xué)生上課與否專注。杭州十一中學(xué)的校園富有科技感。在推出號稱全球第一種刷臉吃飯的食堂后，學(xué)校立馬建起了國內(nèi)第一臺刷臉自助購物機(jī)，曾在新聞里轟動一時。，刷臉技術(shù)延伸到教室。住校的高中生李拂在學(xué)校安裝測試系統(tǒng)的前一種晚上，由于停電空調(diào)停機(jī)而失眠了。幾乎全體住校生都出現(xiàn)了這個問題。第二天，諸多人都精力局限性。課后，教室門口的大屏幕上打出了李拂的課堂教學(xué)注意力分?jǐn)?shù)：74分。系統(tǒng)將李拂的課堂行為分為閱讀、書寫、聽講、起立、舉手和趴桌子等6種。每種行為都代表一種分值，分值高低由系統(tǒng)設(shè)定，李拂“舉手”就比“趴桌子”的分值要高許多，他的行為被攝像頭認(rèn)定后，變成一種代碼，接入位于攝像頭后部的解決器內(nèi)――那是系統(tǒng)的大腦。這只是一部分分值的參數(shù)，另一部分來自李拂的面部表情，攝像頭將深度捕獲他的表情，變成另外一種代表分值的代碼。表情被分為中性、愉快、反感、難過、膽怯、驚訝、憤怒等7種。但李拂極少“憤怒”，也極少“愉快”。當(dāng)課程進(jìn)行到20分鐘時，只有老師的視角才干看到的講臺顯示屏將收到系統(tǒng)推送的提示，那些最低賦分值的人將出現(xiàn)在屏幕上，這代表他們并不專注。老師便會走到學(xué)生面前，或者對學(xué)生進(jìn)行提問。3分鐘后，提示自動消失。但是很快，學(xué)生們掌握了在課堂上刷注意力高分的技巧：系統(tǒng)給吳建飛的分?jǐn)?shù)總在70分到80分之間，不管是他最喜歡的數(shù)學(xué)課，還是他不那么喜歡的物理課。他的好朋友李浩則是“好好先生”，李浩長臉，雙眼皮，喜歡笑，有酒窩。李浩曾經(jīng)在一種上午的四節(jié)課都拿到了“99分”，他告訴吳建飛，高分的技巧是表情要豐富，以及“挺直腰”。很快，技巧在學(xué)生中普及了。一周后，一種成績中檔、上課也沉默的學(xué)生在系統(tǒng)上得到了110分的高分。據(jù)資料顯示，微表情識別始終是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域一種含有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題，諸如肌肉單元難以標(biāo)注，每個人對表情的定義都不相似，“微笑”“難過”等原則難以鑒定，另外，微表情識別必須在五分之一秒內(nèi)抓取到情緒變化，這意味著攝像頭必須一秒鐘解決五幀以上畫面。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在還在進(jìn)一步完善中?！叭斯ぶ悄苷n堂”引爭議“人臉識別系統(tǒng)如果長久使用，老師會用來給學(xué)生施加壓力，學(xué)校會用來給老師施加壓力，建議千萬不要常規(guī)化。”針對人臉識別技術(shù)在課堂上的應(yīng)用，中國人民大學(xué)副專家高永安這樣表達(dá)。山東省青島市膠州二中教師劉飛認(rèn)為：“這種系統(tǒng)可能引發(fā)抵觸心理，會束縛老師的心態(tài)，很難有淋漓盡致的自由發(fā)揮；二可能引發(fā)迎合心態(tài)。老師可能會一刀切地向‘高原則’靠攏，系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)可能就來自一種‘不真實(shí)’的課堂?！钡傮w上，劉飛對人臉識別技術(shù)進(jìn)入課堂持歡迎態(tài)度。他說：“這些微表情和課堂行為對學(xué)生進(jìn)行行為診療與鑒定，有重要的參考價值。部分學(xué)生上課精力不集中、課堂參加度低可能與老師的教學(xué)水平有很大關(guān)系。因此，不僅能夠用來該學(xué)生打分，也能夠反映教師的教學(xué)狀況?！焙贾莸谑恢袑W(xué)副校長張冠超表達(dá)：學(xué)生從不理解、感覺被監(jiān)督，已轉(zhuǎn)變?yōu)槁邮?，?X變化課堂上的行為習(xí)慣。老師也會對課堂上學(xué)生的表情、行為進(jìn)行分析，去考慮變化教學(xué)習(xí)慣，讓學(xué)生能更愉快地上課。在人臉識別技術(shù)方面，比起學(xué)校，教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)已率先采用?，F(xiàn)在，已有多家教育機(jī)構(gòu)宣稱采用“人臉識別”技術(shù)為學(xué)生提供個性化教學(xué)。這已經(jīng)成為教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)宣稱自己借助“科技推動教育”進(jìn)步的一種典型案例。有多家教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)陸續(xù)公布消息，表達(dá)能夠基于人工智能科技，借助攝像頭捕獲學(xué)生上學(xué)時的狀態(tài)和情緒數(shù)據(jù)，輔助老師掌握課堂動態(tài)。把教學(xué)過程數(shù)據(jù)化，借此技術(shù)為學(xué)生提供個性化的教學(xué)體驗(yàn)，并且還能獲取學(xué)生聽課質(zhì)量反饋、老師授課評價以及師生風(fēng)格匹配。也有部分教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)引入這類人臉識別系統(tǒng)不是為了“監(jiān)測”學(xué)生狀態(tài)，而是為了提高對教師授課效果的把控能力，運(yùn)用人臉識別系統(tǒng)分析老師在課堂上的上課狀態(tài)。有學(xué)生表達(dá)，對培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有人臉識別系統(tǒng)不會很在乎，并且一周也就去上兩節(jié)課，原來時間就不長，還花了錢，自己必定會專注學(xué)習(xí)。但是該同窗表達(dá)：“學(xué)校不同，在學(xué)校上一天的課，難道一點(diǎn)都不能放松？