【摘要】人工智能時代未來教育的主要發(fā)展趨勢可以概括為五個方面：一是以素養(yǎng)教育為核心，培養(yǎng)學生面對未知問題的跨學科解決能力；二是人工智能技術推動教學變革和人機協(xié)作深化；三是基于大數(shù)據(jù)的個性化教學模式將滿足不同學生的學習需求；四是主動學習空間與可持續(xù)發(fā)展學校將創(chuàng)造無邊界的學習環(huán)境；五是重視正式與非正式學習的深度連接與整合。未來教育應從推廣與實施創(chuàng)新教育模式、關注教育理論和應用場景的深度融合、深刻理解技術的本質及其價值等方面加快建構育人新樣態(tài)，培育具有高階思維能力、創(chuàng)新能力、應用能力和自主學習能力的復合型人才。
【關鍵詞】人工智能 未來教育 創(chuàng)新人才培育 未來素養(yǎng)
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2024.17.003
【作者簡介】江豐光，上海交通大學教育學院副院長、教授、博導，未來教育研究中心主任。研究方向為STEM教育、信息技術創(chuàng)新教學、學習空間。主要著作有《學習科學與技術》、《我國人工智能如何實現(xiàn)戰(zhàn)略突破》（論文）、《校企合作視域下人工智能課程開發(fā)與實踐的設計研究》（論文）等。
引言
“道沖，而用之或不盈。淵兮，似萬物之宗。挫其銳，解其紛；和其光，同其塵。湛兮，似或存。”[1]萬物皆有長短優(yōu)缺，善于揚長避短亦是追求發(fā)展的必要手段，《道德經》中蘊含的思想涉及天地人之間的奧妙之道，也涉及人與人、人與物（技術）、人與社會、人與自然的相處之道，間接闡發(fā)了中庸之道的思想與天地人的互動原則?？萍嫉倪M步和教育改革的浪潮正推動我們重新思考如何教育下一代，在面對不可預知的未來和人工智能技術的革新時，以技術賦能未來人才培育，增強學生面對未知與未來的能力，已成為當今世界所共同關注的核心議題。
縱觀人類歷史，技術一直是推動社會生產革命的核心要素。21世紀以來數(shù)字技術、物理技術、生物技術的飛速發(fā)展引領了新一輪全球科技革命，其中，以人工智能為代表的顛覆性技術形態(tài)成為“第四次工業(yè)革命”發(fā)展的主要推動力量，對社會、文化、經濟和生產生活產生了深遠的影響。對教育而言，在全球范圍內，人工智能技術的持續(xù)發(fā)展已然成為推動教育變革的主要力量。2021年11月，聯(lián)合國教科文組織發(fā)布了《一起重新構想我們的未來：為教育打造新的社會契約》，[2]倡議各國共同探討和展望2050年的教育發(fā)展方向。2023年在上海舉行的世界數(shù)字教育大會提出，實施人工智能賦能行動，促進智能技術與教育教學、科學研究、社會的深度融合，為構建學習型社會、智能教育和數(shù)字技術發(fā)展提供有效的行動支撐。[3]隨著我國教育現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，未來教育正迎來前所未有的變革機遇。
在教育領域，人工智能不僅對教學方式、學習方式和未來學校產生了深遠影響，還深入到教育理念、教育文化和教育生態(tài)之中，推動人工智能與教育融合創(chuàng)新發(fā)展是時代賦予教育的重要使命。未來教育形態(tài)的變革不僅具有必要性，而且具有緊迫性，關乎未來教育的本質、方法、工具的更新以及教育理念和目標的重塑。這要求我們重新審視創(chuàng)新人才培育的目標、教育模式的設計和實施，構建一個能夠培養(yǎng)學生高階思維能力、創(chuàng)新精神和跨學科解決問題能力的教育體系，以適應社會需求的快速變化與全球面臨的共同挑戰(zhàn)。
人工智能時代下，培育創(chuàng)新型人才是未來教育高質量發(fā)展的必然要求。認知科學驅動的教育變革將是實現(xiàn)這一目標的關鍵，[4]它通過創(chuàng)新以教、學、評為驅動的人才培養(yǎng)模式，促進學生從被動接受知識向主動探索和創(chuàng)造知識轉變。在此過程中，認知科學與人工智能的交叉點尤為重要，理論與實踐的結合將為教育提供第四大基礎，這不僅能提升教育效果，還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，使其更好地適應未來社會的發(fā)展。面對人工智能技術這匹“黑馬”，我們需要深入思考人工智能時代的未來教育將被重塑為何種形態(tài)，技術與教育融合的本質是什么，以及將以怎樣的途徑實現(xiàn)發(fā)展。
未來教育的發(fā)展趨勢
全球視域下的未來教育。技術突破和社會形態(tài)變化正深刻推動教育變革，全球范圍內越來越多的國家正在積極探索未來教育的新模式。為全面把握未來教育的國際趨勢，各國相繼推出教育信息化政策，促進本國教育升級迭代，實現(xiàn)教育數(shù)字化轉型，[5]并充分利用人工智能技術和智慧教學手段，著力提升學習者的未來素養(yǎng)，全方位推進教育轉型。在全球數(shù)字化浪潮的推動下，教育信息化已成為各國提升教育質量和培養(yǎng)適應未來社會所需人才的關鍵途徑。美國作為教育信息化領域的先行者，堅持以信息化重塑教育，加強數(shù)字化時代的人才培養(yǎng)。自1996年起，美國定期發(fā)布“國家教育技術計劃”（National Educational Technology Plan, NETP），系統(tǒng)性地推進教育基礎設施的現(xiàn)代化與升級。最新一期的NETP不僅聚焦于技術與教育的深度融合，還全面規(guī)劃了個性化學習、技術支持的教學模式、教育信息化領導力的提升以及個性化評價體系的建立。值得關注的是，美國教育界在“21世紀學習聯(lián)盟”（Partnership for 21st Century Learning, P21）等智庫的引領下，實現(xiàn)了從“3R”到“4C”乃至與中國合作提出的“5C”學生素養(yǎng)框架的轉變，強調審辨思維、創(chuàng)新、溝通、合作以及文化理解與傳承的重要性。此外，美國通過“四維教育”等課程改革倡議，在課程設計中融入了知識、技能、角色與元學習等多維度要素，旨在全方位提升數(shù)字化時代的人才競爭力。STEM教育更是成為美國培養(yǎng)未來人才的核心戰(zhàn)略，“北極星計劃”的推出標志著STEM教育在聯(lián)邦層面的全面加速，進一步提升了師生的計算素養(yǎng)。[6]相較之下，英國推出“教育技術變革框架”[7]，充分釋放教育技術潛能，明確了信息技術在教育領域的廣泛應用愿景，涵蓋了教學、管理、評價和教師在職發(fā)展等多個維度。該框架通過加強教育信息設施建設、提升師生數(shù)字技能、保障數(shù)據(jù)安全和優(yōu)化政府購買服務等措施，有效消除了技術和制度障礙，促進了教育技術的廣泛應用和深入融合，不僅加速了教育信息化的有序迭代，也為教育創(chuàng)新提供了強有力的支撐。日本推行面向“5.0社會”時代的教育改革，[8]將信息素養(yǎng)作為與語言能力、問題發(fā)現(xiàn)與解決能力并列的三大基礎能力之一，旨在通過信息教育增強學生的學習力和社會適應力。這一戰(zhàn)略不僅重新定義了信息素養(yǎng)的內涵，也反映了日本對未來社會形態(tài)深刻變革的前瞻性思考。韓國則通過《2022修訂教育課程》[9]進一步強調了信息素養(yǎng)的重要性，并致力于構建以人為本的未來智能教育環(huán)境。其第六次教育信息化規(guī)劃圍繞構建未來智慧教育環(huán)境、推進教育信息化創(chuàng)新、實現(xiàn)定制化教育服務和完善教育信息數(shù)字基礎設施，全方位促進教育信息化的深入發(fā)展。
與此同時，我國也在積極探索適合本國國情的教育信息化路徑。中國教育科學院發(fā)布的《國際基礎教育創(chuàng)新趨勢報告2024》指出了全球基礎教育的八大創(chuàng)新趨勢，強調數(shù)字素養(yǎng)提升、STEM教育生態(tài)體系構建和職業(yè)生涯教育推進等對未來教育發(fā)展具有重要意義?？傮w來說，各國在教育信息化領域的探索和實踐，體現(xiàn)出各國對數(shù)字技術賦能教育的深刻認識，展示出全球化背景下各國對于培養(yǎng)適應未來社會需求的高素質人才的共同追求，這些經驗與實踐為我國乃至全球教育信息化的進一步發(fā)展提供了寶貴的借鑒與啟示。
人工智能與未來教育趨勢轉變。在全球范圍內，人工智能賦能教育已成為必然趨勢。面向未來，未來教育的轉型與創(chuàng)新應以教育實際需求為導向，加快實現(xiàn)教育與技術的深度融合，同時注重技術與倫理的平衡。
在教育領域，國際組織正積極探索未來教育與人工智能的融合創(chuàng)新發(fā)展，以及以技術促進教育研究范式與實踐行動的轉變。在技術發(fā)展趨勢方面，美國高等教育信息化協(xié)會發(fā)布的《2023年地平線報告：教與學版》指出，人工智能的快速發(fā)展預示著每個人都有可能成為電腦工程師，低代碼和無代碼技術的興起，簡化了復雜流程，使得更多人能夠參與數(shù)字內容的創(chuàng)造與應用。[10]此外，生成式人工智能及其用于預測性和個性化學習的應用，正成為教育領域最新的實踐趨勢。谷歌發(fā)布的未來教育研究報告強調應直面全球問題解決者需求增長、工作技能變化和終身學習心態(tài)轉變的重要性，指出到2025年關鍵的學習能力將包括分析思維、創(chuàng)新能力、解決復雜問題的能力、批判性思維與分析能力以及創(chuàng)造力和主動性。聯(lián)合國教科文組織提出了2030年之前的教育發(fā)展目標，強調繼續(xù)確保全球所有人享有優(yōu)質教育權利，并推動教育的公共性和全球合作。[11]在創(chuàng)新教學法和教育評估方面，跨學科素養(yǎng)、公民意識、教師團結協(xié)作創(chuàng)新以及學校改革與責任承擔被視為推動未來教育發(fā)展的重要方向。
人工智能賦能未來教育，重點在于如何以技術促進教育創(chuàng)新發(fā)展，全面培養(yǎng)智能時代所需的人才。綜上所述，人工智能時代未來教育的主要發(fā)展趨勢可以概括為五個方面：一是以素養(yǎng)教育為核心，培養(yǎng)學生面對未知問題的跨學科解決能力。人工智能和機器人在教育中的創(chuàng)新應用，重新定義了教學角色和學習環(huán)境，豐富了教學方法并重構了教學生態(tài)。二是人工智能推動教學變革和人機協(xié)作深化。借助虛擬環(huán)境和虛擬角色進行教學，人工智能技術有效提升了遠程學習者的互動性和學習效果。三是基于大數(shù)據(jù)的個性化教學模式將滿足不同學生的學習需求。數(shù)據(jù)分析和個性化學習路徑的設計，滿足了不同學生的學習需求和發(fā)展?jié)摿?，為人才發(fā)展提供了診斷支持。四是主動學習空間與可持續(xù)發(fā)展學校將創(chuàng)造無邊界的學習環(huán)境。未來教育將支持線上、線下和虛擬空間的整合，實現(xiàn)從以教師為中心向以學生為中心的轉變，重視教室設計和人體工學，以創(chuàng)造更開放和多樣化的學習空間。五是重視正式與非正式學習的深度連接與整合。教育桌游、生態(tài)學校等游戲化教學方式將增強學習的趣味性和個性化，支持學生在不同場景下的學習與發(fā)展。這些趨勢不僅反映了技術發(fā)展對教育的深刻影響，也展現(xiàn)了各國在應對全球教育挑戰(zhàn)時的創(chuàng)新實踐與探索。
未來教育的發(fā)展路徑。從世界范圍看，未來教育正經歷一場前瞻性的變革。隨著工業(yè)4.0時代的到來，國際社會需要培養(yǎng)的人才類型發(fā)生了顯著變化，更加注重培養(yǎng)能夠適應信息化、數(shù)字化、智能化等新型生產方式和專業(yè)發(fā)展模式的素養(yǎng)人才，更關注人才學習內容的本質與發(fā)展更高階的素養(yǎng)。為探索更優(yōu)質的未來教育路徑，培養(yǎng)綜合性和前瞻性的人才，未來教育發(fā)展應以人工智能技術重塑知識觀，以科學技術范式預測未來教育，運用未來素養(yǎng)創(chuàng)造未來教育，基于認知科學多因素探索未來教育。
人工智能重塑知識觀變革未來教育。人工智能技術對知識觀的重塑是未來教育發(fā)展的重要方向。首先，人工智能通過大數(shù)據(jù)、機器學習和自然語言處理等技術，實現(xiàn)了知識的自動化生成，打破了傳統(tǒng)學科之間的壁壘，促進了跨學科知識的融合。這種自動化的知識生成不僅提升了知識轉化能力，還拓展了知識邊界。其次，智能推薦系統(tǒng)和個性化學習平臺使知識傳播更加精準和個性化，根據(jù)學習者的需求提供定制化學習資源，增強了學習的自主性和效果。最后，人工智能技術的應用創(chuàng)新，如智能決策支持系統(tǒng)和預測分析工具，推動了知識在實際問題解決中的應用，提升了知識的實用性和學習者的創(chuàng)造力。因此，人工智能重塑知識觀不僅是對傳統(tǒng)教育模式的深刻變革，更是推動教育體系向更深層次改革的內生動力。
以科學技術范式預測未來教育。科學技術預測為未來教育的探索提供了重要方法和理論支持，通過分析當前技術發(fā)展趨勢和潛力，能夠預測技術進步對教育的深遠影響。歷史上的技術預測實踐，如美國陸軍空軍的《走向新視野》報告和德爾菲法，展示了技術預測在政策制定和社會規(guī)劃中的應用。在教育領域，例如英國的“為未來建設學校”計劃[12]和美國的“21世紀技能”培養(yǎng)戰(zhàn)略，[13]都是基于科技預測的教育改革實踐。面對技術不確定性和社會不平等等挑戰(zhàn)，科學技術范式為未來教育提供了應對快速變化技術環(huán)境的教育策略。
圍繞未來素養(yǎng)創(chuàng)新未來教育。未來素養(yǎng)作為面對未來復雜環(huán)境的綜合能力，是未來教育的重要內容之一，它強調培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)造力、協(xié)作能力和數(shù)字素養(yǎng)等多方面能力。圍繞未來素養(yǎng)創(chuàng)新未來教育的核心在于創(chuàng)新教育內容和方法，通過項目式學習和問題解決等跨學科主題設計，激發(fā)學生綜合運用知識的能力。當前，教學方法正從以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心，注重自主學習和探究性學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和問題解決能力。同時，政策支持和社會參與通過提供學習機會和支持平臺，促進了學生未來素養(yǎng)能力的提升，推動了教育的現(xiàn)代化和個性化發(fā)展。
基于認知多因素探索未來教育。認知科學研究為未來教育的個性化和科學化提供了理論基礎，它通過揭示學習者的認知特點、心理需求和科學的教學策略，支持教育效果和學習體驗的提升，培育學習者的記憶編碼和問題解決能力，為設計個性化和適應性的教學方案提供指導。在學習過程中，學習者的動機和情感扮演著重要角色，游戲化學習和情境化教學等方法能夠激發(fā)其學習興趣和內在動機。認知訓練和腦科學技術的應用，有助于提升學習者的記憶、注意力和思維力等認知能力，培養(yǎng)學習者的自我調節(jié)和反思能力。因此，基于認知多因素探索未來教育是提高教育質量和學習效果的關鍵路徑，將為實現(xiàn)個性化和科學化教育提供理論支持和實踐指導。
人才培育的本質與超越
黨的二十大報告提出：“教育、科技、人才是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的基礎性、戰(zhàn)略性支撐。”[14]在未來發(fā)展中，必須堅持以科技為第一生產力、人才為第一資源、創(chuàng)新作為第一動力，深入實施科教興國、人才強國、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略。世界經濟論壇發(fā)布的《2023未來職業(yè)報告》指出，社會越來越關注認知心理、創(chuàng)新思維、智能技術等層面的能力。[15]為此，應當依據(jù)未來社會對人才的需求和先進的教育理念，對人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)模式、教學方法、評價體系乃至整個生態(tài)體系進行改革創(chuàng)新。
未來教育人才培育的核心目標。站在認知科學角度，我們應以布魯姆教育目標分類法為基礎，以發(fā)展學生核心素養(yǎng)為目標，以培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型人才為出發(fā)點，培育學生的高階思維能力。布魯姆教學目標涵蓋記憶、理解、應用、分析、評估和創(chuàng)造六個階段。[16]技術在教育中的運用與一個國家的政策、經濟、文化和教育理念密不可分。智能時代的教育變革是世界各國面臨的重要課題，需要教育決策者、管理者、實踐者、相關教育領域研究人員和智能技術研發(fā)企業(yè)共同參與，協(xié)力推動實現(xiàn)包容、公平、優(yōu)質和高效的未來教育愿景。
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是核心，發(fā)展人才未來素養(yǎng)是關鍵。智能時代未來教育人才培養(yǎng)的核心目標，旨在培育具有高階思維能力、創(chuàng)新能力、應用能力、自主學習能力的復合型人才。智能時代呼吁創(chuàng)新型人才在面對未知和復雜情境時能夠提出新的解決方案，培養(yǎng)創(chuàng)新能力不僅包括技術創(chuàng)新，還涉及思維方式的革新和問題解決能力的培養(yǎng)。教育應該通過項目式學習、跨學科的教學設計以及實踐經驗的積累，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神。未來社會需要的人才不再是單一專業(yè)的“專家”，而是能夠跨界合作、解決復雜問題并具備多領域知識和能力的復合型人才。隨著技術的進步，學生需要將學到的知識和技能靈活應用到實際工作當中，教育應該鼓勵學科之間的交叉融合，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)、跨學科能力、實際操作能力和問題解決能力。在知識更新迅速的智能時代，學生還需具備自主學習的能力，能夠主動獲取新知識和技能。教育應該培養(yǎng)學生的學習策略和自我管理能力，使其能夠終身學習并適應未來的挑戰(zhàn)。綜上所述，未來教育的核心目標是通過發(fā)展學生的高階思維、創(chuàng)新能力、復合型能力、應用能力以及自主學習能力，培養(yǎng)適應智能時代需求的全面發(fā)展型人才。這些能力不僅能促進學生的學術成長，更能夠為社會和經濟發(fā)展帶來創(chuàng)新和價值。
創(chuàng)新人才培育的內在邏輯。創(chuàng)新人才培育的本質在于提高學生綜合高階思維能力，培育健康發(fā)展的心智，幫助學生立足未來社會。
認知基礎是個體全面發(fā)展的心理基建。根據(jù)認知發(fā)展理論，個體在同化和順應的過程中將逐漸構建起更復雜的認知結構。學生通過項目式學習和實踐操作，能夠在解決實際問題中加深對人工智能技術的理解，這也有助于增強其學習體驗和知識內化。人工智能技術的應用要求學生具備良好的元認知能力，即能夠反思和調控自己的學習過程。人工智能融入教育不僅關注學生技術技能的培養(yǎng)，也重視情感智能的提升，這種區(qū)別于傳統(tǒng)教學的新模式可以增強學生的興趣和參與度，提供新的學習刺激，激發(fā)他們的主動性、適應性和內在動力，促進其認知能力的發(fā)展。面對新技術，學生可能會產生焦慮或挫敗感，此時教師應提供有效支持，幫助他們管理情緒、培養(yǎng)韌性，以積極的態(tài)度面對挑戰(zhàn)。
知識建構是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的核心。在培養(yǎng)創(chuàng)新人才的過程中，認知建構扮演著核心角色。在認知建構主義的指導下，個體基于自身經驗主動學習并構建起知識體系，通過實驗、項目和實踐，主動探索人工智能技術的工作原理和應用場景。這種深度學習和思考的過程，逐漸取代了傳統(tǒng)被動接受信息的填鴨式教育。教育教學者可以將人工智能技術應用于智能交通系統(tǒng)設計、虛擬現(xiàn)實醫(yī)療培訓等真實或模擬的真實情境，這種情境化的學習環(huán)境有助于學生將抽象概念與具體實例聯(lián)系起來，促進知識的長期記憶和遷移，鼓勵學生在解決實際問題時反思學習過程，識別學習障礙并調整學習策略。人工智能教育不僅通過這些認知建構原則傳授技術知識，更重要的是有助于促進學生形成深層理解和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學習者成為具備批判性思維、合作精神和終身學習能力的創(chuàng)新人才。
技術集成是加速人才培養(yǎng)的關鍵動力。以人工智能為標志的第四次工業(yè)革命的爆發(fā)，為人才培養(yǎng)帶來了新的方向。從目前的教學教育發(fā)展趨勢看，將人工智能等技術整合到專業(yè)領域內，通過構建專業(yè)領域智能體，將普通的輸出文檔和使用說明集成為輸出可用工具，正逐步替代傳統(tǒng)的教育方法。使用者可以進一步加深對本領域和先進技術的理解，從而增強創(chuàng)新思維和實踐經驗。同時，教學團隊在這個過程中發(fā)揮引導作用，也有助于受教育團體對技術倫理責任進行深入思考。
未來素養(yǎng)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的核心目標。隨著人工智能技術的廣泛應用和數(shù)字化轉型的普及，未來素養(yǎng)的內涵也在不斷發(fā)展演變，更加強調人類特有的能力，如創(chuàng)造力、情感智能和社會技能等目前人工智能難以完全復制的能力。此外，對基于道德體系的評價標準與社會公共責任、批判性思維與決策、教育體系和職業(yè)發(fā)展計劃等，都需要根據(jù)受教育者個人的具體情況不斷調整，以確保每個使用先進技術的個體都能夠持續(xù)發(fā)展這些關鍵素養(yǎng)，從而在未來的社會中保持競爭力和適應性。
未來教育的人才培育新格局。未來教育致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才。在這個過程中，學生的角色經歷了從數(shù)字化環(huán)境的消費者到人工智能技術支持的參與者，最終成為智能化時代的創(chuàng)造者的轉變。應鼓勵學生以創(chuàng)新為學習內容和目標，并將其培養(yǎng)成一種習慣。以國際奧林匹克機器人競賽（World Robot Olympiad）[17]為例，這一由非營利組織世界機器人奧林匹克協(xié)會主辦的競賽每年在全球超過95個國家和地區(qū)舉辦，面向6至25歲的青少年，通過鼓勵他們探索機器人技術來培養(yǎng)未來的科學家、工程師、創(chuàng)造者和發(fā)明家。同樣，麻省理工學院在人才培養(yǎng)上也采取了全面的方法，從自我了解、社會責任感、目標方向、個人特色、解決問題能力等認知心理方面考核人才。MIT的校園本身就是一座科技博物館，體現(xiàn)了“環(huán)境育人”和“學習無處不在”的理念，MIT通過全球性的社會實踐提升其全球影響力，并設計“TEAL（Technology-Enabled Active Learning）教室”等創(chuàng)新教學模式，將STEM教育融入新生培訓活動中。
未來教育呼喚具備智能素養(yǎng)的教師。堅持發(fā)展專業(yè)能力和研究能力是未來教師素養(yǎng)的基石，教師需要掌握所教學科的核心知識和概念，深入理解學科知識的本質，并緊跟學科發(fā)展的前沿動態(tài)。開展教學研究，持續(xù)發(fā)現(xiàn)問題并實施解決方案，監(jiān)控和改進教學過程，是學校和課堂循證創(chuàng)新的基礎。ICT（信息通信技術）是賦能創(chuàng)新與創(chuàng)造性教學的重要工具，創(chuàng)造性教學要求未來教師能夠基于新技術設計教學方案及學習活動，有效結合在線學習等多種手段，重塑教育組織的形態(tài)和教學模式，以切實解決學科教學中的難點問題?？鐚W科素養(yǎng)是教師發(fā)展的必然趨勢，教師應在扎實掌握學科基礎知識的基礎上，不斷提高自身的綜合能力，增強學科整合的意識，積極參與跨學科團隊合作，加強各項學習項目實踐，為學生提供更優(yōu)質的綜合課程。教育情懷是教師追求教育意義和堅守育人職業(yè)的內在動力與精神支撐。在信息技術時代，缺乏人文關懷可能會導致教育變得機械化，因此教師要發(fā)揮人格感化、以身作則的示范作用，承擔起維持“人之為人”的重任，實現(xiàn)技術工具的“理”性與教師“人”性的平衡。
未來教育要建構個性化的教學設計。未來的教育設計中，人工智能工具扮演著多重角色，如學生的個人導師、協(xié)作教練、學習伙伴或探索場所，這些工具可以為學生提供個性化支持，促進小組合作，幫助他們更好地理解知識，并激發(fā)他們的學習探索精神。人工智能時代的到來預示著學習模式的革新，技術與教學教育融合將引發(fā)一場新的學習革命，混合式教學將成為高等教育教學新常態(tài)。教師需要利用新技術來改進教學方法，而學生則應通過這些新技術來增強學習體驗。科技和人才與STEM教育密切相關。STEM教育作為適應科技革命的教育創(chuàng)新，在培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才方面發(fā)揮著重要作用。它著重于培養(yǎng)4C能力：批判性思維與問題解決能力（Critical Thinking）、溝通交流能力（Communication）、創(chuàng)造創(chuàng)新能力（Creativity）和合作協(xié)作能力（Collaboration），這些能力有助于提升學生的跨學科思維，并增強他們解決復雜問題的綜合素養(yǎng)。
加快建構育人新樣態(tài)：實踐探索與未來挑戰(zhàn)
在智能時代，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才已成為教育領域中的關鍵問題。盡管智能技術的快速發(fā)展為我國教育改革和創(chuàng)新提供了強大動力，但同時也帶來了一系列問題和挑戰(zhàn)。例如，2021年9月，OECD發(fā)布的社會與情感能力研究（Study on Social and Emotional Skills，簡稱SSES）項目測評結果顯示，15歲學生的創(chuàng)造力和好奇心水平明顯低于10歲學生，隨著兒童進入青春期，創(chuàng)造力有所下降，[18]這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了對傳統(tǒng)教育方法的反思。特別是填鴨式教學方法常常使學生感到學習缺乏趣味性，教學內容與現(xiàn)實生活的聯(lián)系不夠緊密，降低了學生的內在學習動機。此外，學生在學校里大部分時間都忙于考試、升學，導致他們缺乏深度學習的機會，這些問題凸顯了革新傳統(tǒng)教育體系的緊迫性。
創(chuàng)新教育模式的探索。智能時代，教育領域正面臨如何有效培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)教育模式在培育學生創(chuàng)造力和解決問題能力方面的局限性日益凸顯。為應對這一挑戰(zhàn)，學者們積極探索并推廣了多種創(chuàng)新教育模式。項目式學習（Project-Based Learning, PBL）強調通過參與真實世界項目，在解決問題的同時獲得知識和技能，從而促進團隊合作和創(chuàng)新思維發(fā)展。交叉學科與跨學科綜合學習打破了學科間的壁壘，使學生在解決復雜問題時能夠綜合運用不同學科的知識和技能。STEM教育整合科學、技術、工程和數(shù)學，采用實踐性學習方法，培養(yǎng)學生的實驗精神和創(chuàng)新能力。3CI師生合作教學法（3-Collaborative-Instruction Model）[19]通過課前、課中和課后三個階段性的合作活動，促進學生能力的全面發(fā)展。翻轉課堂改變了傳統(tǒng)的教學模式，提高了學生的學習效率和參與度。基于挑戰(zhàn)的學習模式強調鼓勵學生面對問題和挑戰(zhàn)，以此促進學習和創(chuàng)新。混合學習模式則結合了傳統(tǒng)面對面教學和在線學習的優(yōu)勢，為學生提供靈活和個性化的學習體驗。這些創(chuàng)新教育模式不僅強調知識的學習，更注重培養(yǎng)學生的批判性思維、合作精神和解決實際問題的能力，從而為他們的未來發(fā)展奠定了堅實基礎。
推廣與實施創(chuàng)新教育模式對于教育體系和學生能力的提升至關重要。這些模式不僅可以促進學生學術成績的進步，更重要的是能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決復雜問題的能力。學生通過參與實踐性的學習活動并利用技術支持，能夠在探索和實驗中激發(fā)想象力和創(chuàng)造力，從而提高創(chuàng)新能力。這些教育模式強調培養(yǎng)學生的自主學習和批判性思維，使他們能夠在未來面對不確定和挑戰(zhàn)時展現(xiàn)出更強的靈活性和適應性?；旌蠈W習模式的引入，為學生提供了更靈活和個性化的學習體驗，培養(yǎng)了學生的數(shù)字素養(yǎng)和遠程協(xié)作能力。全面推廣創(chuàng)新教育模式不僅帶來了學術層面的顯著提升，更為學生的職業(yè)發(fā)展和社會參與提供了有力支持，為未來社會的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)了富有創(chuàng)新精神和解決問題能力的新一代人才。
技術賦能教育的實踐。技術的應用已成為當今教育改革不可或缺的一部分。隨著信息技術的迅猛發(fā)展，教育模式正經歷一場全球性的深刻變革。全球范圍內的學校開始采用智能化的教學管理系統(tǒng)，而中國建設的智慧校園項目不僅提升了學校管理效率，還顯著改善了教學質量和學生學習體驗。在技術平臺和工具快速發(fā)展的同時，我們也應該關注教育理論和應用場景的深度融合。當前，重技術平臺和工具、輕教育理論和應用場景，以自適應學習為主導的行為主義教學方法似乎有所回歸。數(shù)據(jù)驅動的決策系統(tǒng)雖然為教育帶來了便利，但也可能導致教育倫理和政府治理等問題。盡管存在挑戰(zhàn)，技術賦能也為教育培訓帶來了新的機遇。例如，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術正被應用于教育培訓中，MIT等教育機構利用VR技術不僅提升了學生的實踐操作能力，還增強了他們的學習參與度和興趣。此外，人工智能技術的引入正在改變教育評估和個性化學習的實施方式。例如，智能輔助學習系統(tǒng)能夠根據(jù)學生的學習情況，實時調整教學內容，從而提升教學的針對性和效果。
智能化時代未來教育的目標致力于培育創(chuàng)新人才，并推動教育模式、教育方式和國際教育制度的變革，構建一個以人為本、充滿活力和創(chuàng)新的教育體系，為未來社會培養(yǎng)高素質人才。2014的TED年會，麻省理工學院媒體實驗室的前主任伊藤穰一提出了擁抱未來世界的九大原則[20]，強調了實踐性和主動學習的重要性。經過十年的發(fā)展，技術賦能教育實踐已經超越了單純對新技術應用的追求，成為提升教育質量和公平的重要手段。未來教育技術能夠打破傳統(tǒng)教育的地域和資源限制，為全球各地學生提供高質量的教育資源，并借助數(shù)據(jù)分析和個性化學習，精準滿足學生的學習需求，提升教學效果并激發(fā)學生學習動機。此外，技術賦能教育還促進了教育內容的創(chuàng)新和教學方法的多樣化，為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力的教育目標提供了更廣闊的舞臺。綜合來看，技術賦能教育的實踐不僅是教育現(xiàn)代化的必然選擇，也是推動未來學校形態(tài)進步的關鍵路徑之一。
未來教育面臨的挑戰(zhàn)?？萍嫉倪M步不僅推動了教育的發(fā)展，也帶來了一些挑戰(zhàn)。例如，以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術的快速發(fā)展導致了內容的爆炸性增長，這對現(xiàn)有的監(jiān)管體系提出了新的考驗。例如，如何區(qū)分人工創(chuàng)作內容和人工智能生成內容？如何保障創(chuàng)作內容的安全性和規(guī)范性？當創(chuàng)作內容出現(xiàn)問題或引發(fā)風險時，責任應該由人工智能開發(fā)公司承擔還是由個人使用者負責？等等。
科學技術始終是推動教育發(fā)展的強大動力之一。隨著教育領域人工智能化程度不斷加深，教師和受教育者的整體素質也在不斷提高。教師從傳統(tǒng)的粉筆教學和鋼筆批改，發(fā)展到全電子化授課和審閱，教學流程得以優(yōu)化，教學效率得以顯著提升。受教育者從使用筆記本記錄錯題、用鋼筆作批注，發(fā)展到利用人工智能進行輔助學習。這些變化不僅提高了學習效率，也使教育更加貼合學生個體發(fā)展需求。在人工智能不斷融入教育場景的當下和未來，使用人工智能輔助和部分替代教師的功能，已成為一種必然的趨勢，我們也將迎來以知識學習為導向的階段變革。
技術進步的受益者遠不止教師和學生，行政人員也將從智能技術中獲益匪淺。例如，Office全家桶的智能補全功能、Bing搜索引擎的精準搜索結果，以及根據(jù)個人工作流程定制的人工智能智能體等，都極大地提高了工作效率。隨著人工智能等現(xiàn)代技術的發(fā)展，行政人員得以從繁瑣的日常事務中解放出來，將更多的時間和精力投入到科研工作中。未來的行政部門不僅僅是處理瑣事和執(zhí)行流程的部門，也是具有科研能力和自主創(chuàng)新精神的部門，將為教育發(fā)展貢獻更多力量。
技術應用不僅是跟隨技術，更是理解與超越技術的過程。雖然有包括圖靈獎得主Hinton、Bengio在內的超過370位科學家簽名并呼吁增強人工智能監(jiān)管，[21]但不可否認，人工智能技術在許多領域已經展現(xiàn)出了超越人類的能力。如何有效利用技術，將其轉化為切實的生產力和效率，在創(chuàng)造經濟價值的同時不對社會穩(wěn)定造成困擾；如何應用人工智能等新技術來彌補自身短板，定制屬于個人的人工智能智能體，在過程中引入人工智能提高效率并輔助學習，都是未來教育和所有技術使用者需要深思的問題。技術不會一成不變，我們的思想和行動也不能停滯不前。只有客觀看待技術、積極學習技術、冷靜分析技術，才能深刻理解技術的本質及其價值，用人類最根本的創(chuàng)造力更新技術，不斷超越前人的智能。
結語
伴隨人工智能技術革命的熱潮，教育工作者正面臨重新思考人工智能時代教育的走向，以及如何充分利用人工智能技術重塑未來教育生態(tài)等關鍵問題。科學技術的發(fā)展作為教育生產的重要推動力，從過去輔助教師改進教學向取代教書匠型的教師跨越，未來技術更有望改變以知識學習為導向的學生角色?？萍歼M步源于人類的需求，而培養(yǎng)什么樣的人才最終決定了我們的未來。人工智能與教育技術的融合不僅改變了教學方法和學習方式，更深刻影響了教育的核心目標和理念。因此，未來教育應以認知科學為基礎，重塑教育理念和模式，注重培養(yǎng)具備高階思維能力、創(chuàng)新精神和跨學科解決問題能力的人才，以適應快速變化的社會需求和技術環(huán)境。政府要抓住技術變革的契機，調整政策的方向，推動未來教育與科技深度融合；學校應積極整合先進教育技術，創(chuàng)造智能環(huán)境；研究者應重點關注認知科學與教育技術的深度融合；教育工作者應持續(xù)探索跨學科的創(chuàng)新教育模式。唯有如此，才能扎實推進人工智能時代的教育發(fā)展，為促進教育全面發(fā)展和社會持續(xù)進步貢獻力量。
（本文系國家自然科學基金2022年度交叉科學部專項項目“科學傳播類：跨學科STEM科普活動實踐與科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制研究”的階段性成果，項目編號：T2241013）
注釋
[1]王弼注：《老子道德經注》，北京：中華書局，2011年。
[2]UNESCO, "Futures Literacy & Foresight: Using Futures to Prepare, Plan, and Innovate," 10 November 2021, https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386511.
[3]懷進鵬：《數(shù)字變革與教育未來——在世界數(shù)字教育大會上的主旨演講》，《中國教育信息化》，2023年第3期。
[4]蔡曙山：《從認知科學看人工智能的未來發(fā)展》，《人民論壇·學術前沿》，2023年7月下。
[5]趙章靖、張珊：《數(shù)字化背景下，各國的教育政策與實踐》，《教師博覽》，2023年第5期。
[6]U. S. Department of Education, "U.S. Department of Education Releases 2024 National Educational Technology Plan," 22 January 2024, https://www.ed.gov/news/press-releases/us-department-education-releases-2024-national-educational-technology-plan.
[7]A. Hodgson and K. Spours, "Further Education in England: At the Crossroads Between a National, Competitive Sector and a Locally Collaborative System?" Journal of Education and Work, 2019, 32(3).
[8]逯媛：《日本：培養(yǎng)人工智能人才，實現(xiàn)“5.0社會”愿景》，《上海教育》，2023年第6期。
[9]李思潔：《韓國：新課程修訂旨在培養(yǎng)自我主導型創(chuàng)新人才》，《人民教育》，2021年第Z2期。
[10]EDUCAUSE, "2023 EDUCAUSE Horizon Report (Teaching and Learning) Edition," https://www.educause.edu/horizon-report-teachingand-learning-2023.
[11]UNESCO, "Education 2030 Incheon Declaration and Framework for Action: Towards Inclusive and Equitable Quality Education and Lifelong Learning for All," 21 May 2015, http://unesdoc.unesco.org/images/0024/002456/245656E.pdf.
[12]P. Mahony et al., "'Building Schools for the Future': Reflections on a New Social Architecture," 2011, Journal of Education Policy, 26(3).
[13]Guide, External User, US Department of Labor, 2009, https://www.nafsa.org/sites/default/files/ektron/uploadedFiles/Chez_NAFSA/Resource_Library_Assets/Regulatory_Information/iCERT_LCA_Mod_External_User_Guide.pdf.
[14]習近平：《高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家而團結奮斗——在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告》，《人民日報》，2022年10月26日，第1版。
[15]World Economic Forum, "The Future of Jobs Report 2023," 30 April 2023, https://www.weforum.org/reports/the-future-of-jobs-report-2023.
[16]W. L. Anderson and A. L. Sosniak, Bloom's Taxonomy, University of Chicago Press, 1994.
[17]The Official Website of WRO, "A Truly Global Robotics Competition Dedicated to Science, Technology and Education," https://wro-association.org/.
[18]OECD, "Beyond Academic Learning: First Results from the Survey of Social and Emotional Skills," OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/92a11084-en.
[19]F. K. Chiang and Z. Wu, "Flipping a Classroom with a Three-Stage Collaborative Instructional Model (3-CI) for Graduate Students," Australasian Journal of Educational Technology, 2021, 37(4)；江豐光、劉彥秋：《3CI師生合作教學法運用在研究生課堂的基于設計研究》，《教學研究》，2020年第1期。
[20]Jio lto, "Want to Innovate? Become a 'Now-ist'," TED 2014, https://www.ted.com/talks/joi_ito_want_to_innovate_become_a_now_ist?language=zh-cn&trigger=30s&subtitle=en.
[21]Center for AI Safety, "AI Experts and Public Figures Express Their Concern About AI Risk," https://www.safe.ai/work/statement-on-ai-risk.
Future Development of Talent: Its Nature, Challenges, and Approaches
Jiang Fengguang
Abstract: The major development trends of future education in the age of artificial intelligence can be summarized in five aspects: First, a core focus on competency-based education, aiming to cultivate students' interdisciplinary problem-solving abilities when they face unknown challenges. Second, artificial intelligence technology will drive educational transformation and deepen human-machine collaboration. Third, personalized teaching models based on big data will meet the diverse learning needs of students. Fourth, active learning spaces and sustainable schools will create boundless learning environments. Fifth, emphasis will be placed on the deep connection and integration of formal and informal learning. Future education should accelerate the construction of new talent cultivation models by promoting and implementing innovative educational approaches, focusing on the deep integration of educational theory and practical applications, and thoroughly understanding the essence and value of technology. This will nurture compound talents with advanced thinking skills, innovation capabilities, practical application abilities, and self-directed learning competencies.
Keywords: artificial intelligence, future education, talent cultivation, future competency
責 編∕楊 柳 美 編∕梁麗琛
