随着新学年的到来，关于人工智能在教育中作用的争论愈发激烈。存在两种截然不同的观点，一方主张利用这些工具，另一方则支持更谨慎的态度。教育工作者希望在不损害隐私、不助长抄袭或使学习变得不真实的情况下，获得使用新兴技术的最佳方式的指导。然而，人工智能技术发展如此迅速，似乎我们总是在追赶。
幸运的是，美国教育部教育技术办公室（OET）今年早些时候为教育技术公司发布了新的指南，名为“利用人工智能进行教育设计”。该报告强调了“负责任创新”的必要性，并补充道，“在产品开发、测试和改进的各个方面都应纳入教育工作者和学生的反馈，以确保充分满足学生的需求。”正如丹·菲茨帕特里克在《福布斯》中所观察到的，“技术至上解决方案的时代已经结束。开发者从第一天起就必须与教育工作者进行有意义的合作。理解教学法与编码技能同样重要。”
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XQ 研究所秉持着这种理念，作为我们重新构想高中学习体验使命的一部分，使其对当今的学习者更具相关性和吸引力，同时为他们的未来做好更好的准备。我们将人工智能视为教育工作者和制造商可以利用的具有变革潜力的工具——但前提是其开发和实施要以道德、透明度和公平性为首要考虑。这就是为什么我们正在建立教育工作者和人工智能开发者之间的伙伴关系，以确保产品是根据学生、教师和学校的实际需求和挑战而塑造的。以下是我们认为所有利益相关者如何通过与科技领导者、教育工作者和学生的持续合作来接受教育部的建议。
以学生为中心的技术与学习
XQ 对高中重新设计的方法始终以学生为中心。本着这种精神，我们必须从人工智能和其他技术工具仅为教育工作者服务的心态转变；它们也为了改善学生的学习。制造商不应仅仅专注于提高输出（如课程计划和评估材料），还应强调提高成果，如学生的熟练程度和参与度。XQ 的学校成功总监安-凯瑟琳·金布尔（Ann-Katherine Kimble）表示，这就是为什么仅仅关注人工智能如何节省教师时间并使他们的工作更轻松是错误的。“我们的年轻人、教师和教室不应如此，”她解释说。“他们应该有一种观点，相信人工智能可以增强您的实践和知识，深化您的创造性和响应式方法，并帮助教育工作者利用教学艺术和学习科学相遇的最佳点。”
在田纳西州孟菲斯的 XQ 学校 Crosstown High，计算机科学教师穆罕默德·阿尔哈蒂（Mohammed Al harthy）将人工智能视为课堂中的合作伙伴——学生在学习过程中参与其中，但从不依赖其完成成品。
例如，在一个项目中，他的学生探索了如何构建人工智能应用程序来跟踪美国手语的手部动作，突出了学习人工智能工作原理、用 Python 编写代码以及尝试使用像谷歌的 MediaPipe 这样的工具的价值。阿尔哈蒂并不太担心他的学生在学习过程中会简单地复制粘贴。“人工智能听起来从来不像高中生，所以对作弊的担忧有点傻，”他解释说。“如果您担心这个，您应该退后一步，重新评估您的学生从一开始在做什么。”这种方法与全国向注重能力和协作而非死记硬背的答案的转变相一致，允许学生将人工智能作为增强其解决问题和批判性思维技能的工具。
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确保公平的学习机会
在 XQ，我们相信确保公平的获取意味着创建由人工智能驱动的学习体验，这些体验是灵活的、自适应的，并针对不同学生群体（尤其是神经多样性学生和多语言学习者）的独特需求进行定制。人工智能可以通过创建旨在公平有效地服务所有学习者而不剥夺学生个性的工具来提供帮助。
该技术最有前途的能力之一是能够为学生和教育工作者提供实时、可操作的反馈。蒂姆·布罗德斯基（Tim Brodsky）是一位在人工智能方面的思想领袖，他在加利福尼亚州圣安娜的 XQ 高中 Círculos 教授社会研究，最近因其创新使用生成式人工智能支持他的 AP 课程中的多语言学习者而受到美国教育部的认可。随着实时自动反馈的出现，布罗德斯基说系统可以分析数据并立即提供有关学生参与度、出勤率和其他因素的见解，以预测风险因素。“这减轻了教师的负担，他们经常不得不筛选电子表格以寻找趋势和细微差别，”他说。“人工智能提供了一种更全面的数据收集方法和更有效的测量方式。”
然而，学生数据总是伴随着警告。算法往往反映了它们所训练的数据中的偏差。斯坦福大学的研究人员发现，这可能导致将非英语母语者的写作错误地描述为人工智能生成的，而麻省理工学院的专家发现语言模型将某些工作（如秘书或空姐）归类为女性。XQ 通过与开发者密切合作解决了这个问题，以确保他们的产品在文化上更能响应教育工作者为学生提供的需求和成果。
例如，Crosstown 的教师与教育技术公司 Inkwire 合作开发基于项目的学习（PBL）体验。该公司的首席执行官兼联合创始人阿塔什·帕里克（Aatash Parikh）表示，这种合作对双方都有帮助，并影响了公司人工智能产品的发展。“Crosstown High School 的教育工作者向我们介绍他们设计基于项目的学习体验的工作流程，帮助我们意识到什么会使 Inkwire 成为学校更完整的解决方案，”他说。
帕里克本人曾是一名 PBL 教师，他希望确保 Inkwire 的生成式人工智能工具不仅能制定 PBL 计划，还能融入更深入的教学层次，以更好地响应教育工作者和学校的需求。在 Crosstown High，包括科学教师和创新与研究负责人尼基·华莱士（Nikki Wallace）在内的教育工作者向 Inkwire 团队展示了他们彼此学习的内容，以及如何将专业反馈整合到他们的平台中。“我们正在帮助这些制造商了解课堂中的公平是如何创建的，帮助他们制造更响应需求的产品，”华莱士说。“教师从其他教师那里学得最好。”
促进教育工作者和开发者之间的道德合作
技术至上解决方案的时代已经结束；现在需要的是深度的伙伴关系，开发者和教育工作者携手合作，以确保人工智能工具在技术上可靠，在教学上有效。美国教育部对教育技术的新指南将此称为“双重堆栈”方法——一个将应用于产品创建的“开发堆栈”与确保这些产品在课堂使用中具有道德、透明度和公众信任的“责任堆栈”相结合的框架。
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虽然许多人工智能工具帮助创建吸引人的项目和课程，但华莱士想要一个更好地支持个性化学习的工具。在与 Inkwire 合作的同时，她说 XQ 将她与其他人工智能制造商（如 Playlab）联系起来，为她的学生构建一个支持跨学科、以社区为中心的项目的人工智能聊天机器人。
“我们预先为机器人加载了我在课堂上成功构建学习体验所需的所有信息，”华莱士解释说。她的学生查看了影响孟菲斯的传染病的统计数据。然后，他们的聊天机器人充当了华莱士所谓的“认知伙伴”。它通过解开和生成复杂的问题，如“我可以联系孟菲斯的哪些社区伙伴？”和“我在研究中可能忽略了哪些信息？”以及“有哪些政府系统已经就位？”帮助他们完成科学项目。从那里，华莱士说，学生们找出了与该项目相关的学习能力。
“我们希望学生能够识别、构建然后反思项目基准、学习成果和他们需要的途径，以便按照自己的节奏进步。”
华莱士说，这种体验基于 XQ 的两个设计原则：有意义、积极参与的学习和青年的声音与选择。聊天机器人帮助使学习更个性化和严格。
MeshEd 的创始人兼首席执行官、资深课程设计师贝齐·施密特（Betsey Schmidt）表示，像 PlayLab 和 Inkwire 这样可定制的大型语言模型（LLM）可以改变课程规划。“通过了解什么能激发和激励学生，教育工作者可以更轻松地调整核心课程，以与学习者产生更深入的共鸣，融入他们的激情、爱好、优势和成长领域——并与学习者的档案建立现实世界的联系，”她解释说。施密特一直在与 XQ 合作，将教师和高中领导带入人工智能学习产品设计周期
展望未来
到明年这个时候，生成式人工智能可能会从利基应用转向广泛使用，无论我们是否准备好。然而，教育系统和政策对变革的适应能力非常强。最近的大流行清楚地表明，学校往往回到了往常的业务，而不是采用新的学习模式，例如根据内容掌握而不是座位时间（卡内基单位）授予学分，这是一个已经使用了一个多世纪并且已经成熟需要改变的僵化系统。（XQ 和卡内基教学促进基金会已经联手解决这个问题。）
人工智能已经向我们展示了如何使教育更个性化和公平。通过鼓励科技领导者和制造商继续与教育工作者合作，在下个月在纽约市举行的 EdTechWeek 等活动中，我们可以朝着一个所有学生都能发挥其潜力的未来努力——并且教师可以充分发挥他们的才能。
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