20世紀(jì)90年代開(kāi)始以互聯(lián)網(wǎng)和多媒體迅猛發(fā)展為代表的信息知識(shí)爆炸，對(duì)教育和學(xué)習(xí)產(chǎn)生了巨大影響，并導(dǎo)致發(fā)生了一場(chǎng)學(xué)習(xí)的革命，正如人類(lèi)歷史上文字、印刷術(shù)和蒸汽機(jī)的發(fā)明一樣。2022年11月30日，作為人造物的AI第一次正式進(jìn)入人類(lèi)的智慧領(lǐng)域，與工業(yè)時(shí)代人類(lèi)利用機(jī)器極大地提高了人們的物理勞動(dòng)生產(chǎn)率一樣，AI極大地提高了人類(lèi)智慧勞動(dòng)的效率。這是人類(lèi)文明發(fā)展史上繼工業(yè)革命之后的又一次重大的事件，預(yù)示著人類(lèi)的文明發(fā)展史自此將由人類(lèi)和AI共同創(chuàng)造。

在人們適應(yīng)由信息科技帶來(lái)的數(shù)字便利之后，已然形成了對(duì)它們的顯著依賴(lài)效應(yīng)，如電子商務(wù)、數(shù)字化管理、電子貨幣等。當(dāng)前在全球范圍內(nèi)，基于數(shù)字化基礎(chǔ)的信息化應(yīng)用已經(jīng)普及千行百業(yè)，包括交通、能源、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和軍事等領(lǐng)域，與人類(lèi)生活各個(gè)方面密切相關(guān)的數(shù)字生態(tài)已經(jīng)基本形成。同傳統(tǒng)教育相比，適應(yīng)信息時(shí)代的教育也已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化。在學(xué)校課堂中除所應(yīng)用的技術(shù)不斷迭代升級(jí)外，其他要素未發(fā)生顯著變化，如2000年左右學(xué)校普遍使用的教學(xué)設(shè)施是投影儀、電視或電子白板。隨著時(shí)間的推移，這些設(shè)施和設(shè)備逐漸被教學(xué)平臺(tái)、互動(dòng)一體機(jī)和AI所替代。這些變化對(duì)教學(xué)的影響則主要表現(xiàn)為加大了所傳授信息的容量、內(nèi)容呈現(xiàn)形式多模態(tài)化、師生之間的互動(dòng)更加便捷等，教師在使用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)組織形式、教學(xué)模式和教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)將更加多元和靈活。

生成式AI不僅在文本寫(xiě)作方面表現(xiàn)卓越，在文生圖、文生視頻、文生音頻、文生動(dòng)畫(huà)等多方面的表現(xiàn)也令人驚艷。在大模型支持下，AI賦能千行百業(yè)的場(chǎng)景化應(yīng)用已經(jīng)打造了成熟的生態(tài)，極大地提升了各行各業(yè)的效率和競(jìng)爭(zhēng)力。在教育領(lǐng)域，AI在精準(zhǔn)教學(xué)、課件制作、資源搜索與分析、學(xué)生畫(huà)像、智能輔導(dǎo)、學(xué)情評(píng)價(jià)等方面得到了深度應(yīng)用，極大地提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。當(dāng)前人們正在經(jīng)歷從信息化到智能化的演變。從本質(zhì)上講，這是一輪以AI為代表的使能工具迭代為以信息科技為代表的普通工具的過(guò)程，是自工業(yè)時(shí)代以來(lái)又一次深刻的革命，對(duì)人類(lèi)社會(huì)的各個(gè)方面產(chǎn)生重大影響。

自20世紀(jì)50年代AI誕生之日起，迄今經(jīng)歷了近四分之三個(gè)世紀(jì)。進(jìn)入21世紀(jì)之后，AI發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道。剖析AI發(fā)展歷程中的五個(gè)標(biāo)志性事件，有利于我們深入認(rèn)識(shí)AI發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律。

（一）“AI”概念的提出

（二）IBM深藍(lán)智能計(jì)算機(jī)打敗人類(lèi)國(guó)際象棋冠軍

Deep Blue（深藍(lán)）是美國(guó)IBM公司在20世紀(jì)90年代初研發(fā)的計(jì)算機(jī)國(guó)際象棋系統(tǒng)，它的目標(biāo)是從國(guó)際象棋類(lèi)計(jì)算機(jī)程序失敗的方面吸取經(jīng)驗(yàn)，并取得成功。1997年5月，Deep Blue在六場(chǎng)馬拉松式的比賽中，以4∶2的成績(jī)戰(zhàn)勝了世界國(guó)際象棋衛(wèi)冕冠軍噶瑞· 凱帕如（Garry Kasparov）。Deep Blue的勝利標(biāo)志著計(jì)算的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，預(yù)示著超級(jí)計(jì)算機(jī)和AI對(duì)人類(lèi)思維模擬的可能性。它使用32個(gè)處理器并行處理高速計(jì)算，每秒對(duì)2億個(gè)國(guó)際象棋位置進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)每秒113.8億浮點(diǎn)運(yùn)算或翻牌的處理速度。國(guó)際象棋比賽是計(jì)算機(jī)能否與人類(lèi)大腦功能相媲美的理想測(cè)試，它是一種高度復(fù)雜的游戲，帶來(lái)了巨大計(jì)算量的挑戰(zhàn)——大約有1040種可能的行動(dòng)。Deep Blue是一種混合體，擁有通用的超級(jí)計(jì)算機(jī)處理器和國(guó)際象棋加速器芯片。深藍(lán)的勝利，在當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)軟硬件水平相對(duì)受限的條件下，增強(qiáng)了人們對(duì)追求更高性能AI的信心和希望。

（三）谷歌公司的AlphaGO打敗人類(lèi)圍棋世界冠軍李世石

2016年，由谷歌公司旗下的DeepMind公司開(kāi)發(fā)的AlphaGo，在與人類(lèi)圍棋世界冠軍博弈中，以3∶1的成績(jī)打敗了韓國(guó)圍棋八段高手李世石，取得了決定性勝利。AlphaGo的完勝，證明了AI系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)如何在高度復(fù)雜的領(lǐng)域中解決最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。圍棋程序被認(rèn)為是對(duì)AI的一大挑戰(zhàn)，因?yàn)樗葒?guó)際象棋復(fù)雜得多，擁有2.08×10170種可能的棋盤(pán)配置，遠(yuǎn)超已知宇宙中的原子數(shù)量（1080）。AlphaGo將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與高級(jí)搜索算法結(jié)合在一起，構(gòu)建了一種全新的AI系統(tǒng)，它包括兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（策略網(wǎng)絡(luò)）能夠選擇下一步行動(dòng)，另一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（價(jià)值網(wǎng)絡(luò)）能夠預(yù)測(cè)游戲的贏(yíng)家。為了不斷提高AlphaGo的博弈水平和經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)者讓AlphaGo與多種業(yè)余圍棋游戲?qū)模詫W(xué)習(xí)人類(lèi)圍棋博弈的方法、策略和技巧。此外，AlphaGo還與自己的不同版本進(jìn)行對(duì)抗，并從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)習(xí)，AlphaGo的實(shí)戰(zhàn)能力和水平得到了顯著提高，并為最終勝利奠定了基礎(chǔ)。

（四）ChatGPT橫空出世

2022年11月30日，美國(guó)OpenAI公司發(fā)布了ChatGPT 3.5，它所具有的強(qiáng)大的文本生成、代碼編寫(xiě)和修復(fù)能力讓人們耳目一新。ChatGPT是生成式預(yù)訓(xùn)練變形器（GPT）系列語(yǔ)言模型中的最新版本，是一種可以預(yù)測(cè)單詞序列概率的統(tǒng)計(jì)模型。作為大型語(yǔ)言模型的ChatGPT，主要利用互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)和已經(jīng)出版的書(shū)籍進(jìn)行訓(xùn)練，首次發(fā)布的基本模型使用具有4990億詞匯的語(yǔ)料庫(kù)進(jìn)行訓(xùn)練。ChatGPT發(fā)布后出現(xiàn)大規(guī)模傳播和使用的結(jié)果表明，AI可以迅速改變?nèi)藗兊膶W(xué)習(xí)、工作和溝通方式。對(duì)教育而言，大部分教育工作者對(duì)ChatGPT支持學(xué)習(xí)的潛力充滿(mǎn)期待，也對(duì)它可能產(chǎn)生的巨大影響充滿(mǎn)了興奮和擔(dān)心，擔(dān)心可能導(dǎo)致學(xué)生規(guī)避學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)或助長(zhǎng)錯(cuò)誤信息。研究發(fā)現(xiàn)，ChatGPT能夠增加人們生成想法的創(chuàng)造力和對(duì)解決問(wèn)題任務(wù)的創(chuàng)造力，從而提高創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力，還具有促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化和適應(yīng)性學(xué)習(xí)的潛力，更有效地組織評(píng)估和評(píng)價(jià)過(guò)程。使用ChatGPT的語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本或自動(dòng)生成書(shū)面文本技術(shù)，能夠幫助存在視覺(jué)障礙或閱讀障礙的學(xué)生參與學(xué)習(xí)，有助于達(dá)成包容教育的目標(biāo)，具有彌補(bǔ)教育劣勢(shì)的潛力。在教學(xué)過(guò)程中，ChatGPT可以成為學(xué)生的學(xué)習(xí)伙伴或教學(xué)助理，并及時(shí)為學(xué)生提供具有針對(duì)性的反饋。

（五）OpenAI具備強(qiáng)大推理能力的o1問(wèn)世

2024年9月17日，OpenAI推出了o1-preview和o1-mini，這是OpenAI在研的系列AI模型，它們具有復(fù)雜任務(wù)推理能力，能解決比以前更難的科學(xué)、編碼和數(shù)學(xué)模型問(wèn)題。根據(jù)OpenAI對(duì)o1等新模型的定位，它們?cè)谕瓿晌锢?、化學(xué)和生物學(xué)等領(lǐng)域具有挑戰(zhàn)性基準(zhǔn)任務(wù)時(shí)的表現(xiàn)與博士生相似。在國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克（IMO）資格考試中，GPT-4o只能正確地解決13%的問(wèn)題，而o1等推理模型得分為83%。o1的編碼能力在Codeforces比賽中達(dá)到了第89百分位數(shù)。o1利用基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)的訓(xùn)練模型提升自我解決問(wèn)題能力，通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰提高系統(tǒng)的適配性，利用“思想鏈”處理查詢(xún)功能，擅長(zhǎng)解決AP數(shù)學(xué)測(cè)試，采用類(lèi)似人類(lèi)處理問(wèn)題的方式解決問(wèn)題。o1所具備的推理能力是有效的，它是邁向人類(lèi)智能水平的重要一步。o1所具備的復(fù)雜文件比較能力是在分析協(xié)議、檔案或法律文件的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)文本中細(xì)微差異辨析的理想選擇。o1具有遵循指令和工作流程管理，她特別擅長(zhǎng)簡(jiǎn)要處理上下文的工作流程。o1在做出回應(yīng)之前，可以先在內(nèi)部“思考”。這反映了人類(lèi)說(shuō)話(huà)前的思維方式，并允許AI更具凝聚力。o1改變了AI處理復(fù)雜任務(wù)的方式，對(duì)醫(yī)療保健、教育、企業(yè)工作和研究等行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

在人類(lèi)文明發(fā)展進(jìn)程中，如果以生產(chǎn)力發(fā)展水平作為標(biāo)志，人類(lèi)文明發(fā)展經(jīng)歷了石器時(shí)代、農(nóng)業(yè)時(shí)代、工業(yè)時(shí)代和信息時(shí)代。按照對(duì)影響工業(yè)社會(huì)的技術(shù)要素劃分，迄今為止人類(lèi)經(jīng)歷了四次工業(yè)革命，分別是以使用水和蒸汽動(dòng)力的機(jī)械化為代表的第一次工業(yè)革命（1IR），它讓人類(lèi)實(shí)現(xiàn)了從手工經(jīng)濟(jì)到使用機(jī)械的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的革命。第二次工業(yè)革命（2IR）又稱(chēng)技術(shù)革命時(shí)代，它是以使用電力驅(qū)動(dòng)機(jī)器的工業(yè)過(guò)程，讓大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，所需要的勞動(dòng)力更少，機(jī)器取代了工人，電力和石油成為主要?jiǎng)恿?lái)源，是人類(lèi)有史以來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的革命，其主要特征是電器化。第三次工業(yè)革命（3IR）又稱(chēng)“數(shù)字革命”，二進(jìn)制電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明奠定了現(xiàn)代機(jī)器工業(yè)的基礎(chǔ)。人們使用簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)和可編程邏輯控制器（或內(nèi)存可編程控制）實(shí)現(xiàn)技術(shù)自動(dòng)化過(guò)程，數(shù)字技術(shù)將模擬世界轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字世界，開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)的數(shù)字時(shí)代。計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化成為第三次工業(yè)革命的里程碑。第四次工業(yè)革命（4IR）是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、AI、多媒體等技術(shù)為引領(lǐng)，在生產(chǎn)設(shè)施和存儲(chǔ)系統(tǒng)中廣泛使用智能機(jī)器的時(shí)代，它們可以在沒(méi)有任何人工干預(yù)的情況下觸發(fā)行動(dòng)、控制其他設(shè)備和自主交換信息，通過(guò)IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)信息分配。第五次工業(yè)革命強(qiáng)調(diào)了技術(shù)融合的重要性，包括AI、機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)等通過(guò)融合創(chuàng)造新的生態(tài)系統(tǒng)。AI是第五次工業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力，機(jī)器人會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用于制造業(yè)、醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

阿瑟（Arthur）在《技術(shù)的本質(zhì)》（The Nature of Technology）一書(shū)中認(rèn)為，技術(shù)是實(shí)現(xiàn)人類(lèi)目的的一種手段，并總是為完成人的目的而存在。為適應(yīng)工業(yè)社會(huì)對(duì)專(zhuān)業(yè)人員的需要而建立了公立教育體系，在學(xué)校中完成社會(huì)所需人才的培養(yǎng)。為了工業(yè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，需要進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，拓展新的產(chǎn)品類(lèi)型以適應(yīng)人類(lèi)對(duì)物質(zhì)文化生活的需求，各種科研機(jī)構(gòu)、高等院校不斷建立起來(lái)，通過(guò)人才培養(yǎng)和科研創(chuàng)新帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。工業(yè)時(shí)代的智能技術(shù)，主要表現(xiàn)為以計(jì)算機(jī)為核心的智能設(shè)備，包括在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的AI，如廣泛用于智能制造領(lǐng)域的機(jī)器人等，但它們?nèi)蕴幱诠┤祟?lèi)使用的被動(dòng)階段，而非主動(dòng)介入人類(lèi)智慧勞動(dòng)過(guò)程的使能技術(shù)。

教育轉(zhuǎn)型是現(xiàn)行教育模式的系統(tǒng)性變化，其本質(zhì)是教育系統(tǒng)為適應(yīng)教育目的、環(huán)境和影響要素的變化而作出的系統(tǒng)性改變。教育轉(zhuǎn)型雖然具有不同的愿景和表現(xiàn)形式，但其首要目的是促進(jìn)教育更加公平和均衡，讓聯(lián)合國(guó)提出的第四個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDG4）得以更好地實(shí)現(xiàn)。中國(guó)目前正在推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育體系，讓所有學(xué)習(xí)者都能茁壯成長(zhǎng)，幫助他們深度融入自己的社區(qū)、國(guó)家和全球環(huán)境，并為他們的未來(lái)發(fā)展做好準(zhǔn)備。

適應(yīng)工業(yè)革命的教育評(píng)價(jià)，主要以知識(shí)評(píng)價(jià)為主，其目的是評(píng)價(jià)學(xué)生掌握知識(shí)的數(shù)量、廣度、深度和牢固度等。隨著AI時(shí)代的到來(lái)，教育目標(biāo)、理念、方式、方法等發(fā)生了巨大變化。在重塑教育系統(tǒng)的過(guò)程中，教育評(píng)價(jià)必然會(huì)發(fā)生根本變化，主要表現(xiàn)在評(píng)價(jià)內(nèi)容聚焦學(xué)生能力發(fā)展，如問(wèn)題解決、批判性思維、協(xié)作、創(chuàng)新、溝通、數(shù)字和AI素養(yǎng)等，從而與工業(yè)革命時(shí)代的評(píng)價(jià)有了質(zhì)的不同。OECD的PISA測(cè)驗(yàn)是衡量15歲年輕人利用閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)知識(shí)和技能來(lái)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活挑戰(zhàn)的能力，TIMISS和PIRLS屬于國(guó)際評(píng)估，用于監(jiān)測(cè)學(xué)生在數(shù)學(xué)、科學(xué)和閱讀方面的成績(jī)趨勢(shì)。這三種類(lèi)型的評(píng)價(jià)均是針對(duì)學(xué)生能力發(fā)展的評(píng)價(jià)，提供了對(duì)教育評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)型的重要思考。

本文發(fā)表于《電化教育研究》2024年第12期，轉(zhuǎn)載請(qǐng)與電化教育研究雜志社編輯部聯(lián)系(官方郵箱：[email protected])。引用請(qǐng)注明參考文獻(xiàn)：趙建華. 人工智能時(shí)代的教育轉(zhuǎn)型與重塑[J]. 電化教育研究，2024，45(12)：37-43,96.