人机协同教学与帕累托原则

文摘   2024-08-01 07:39   广东  

一直在思考人机协同教学。

在自留地君看来,人机协同教学将会是人工智能时代教学的新常态。

7月10日,Edutopia 副主编 Paige Tutt 提出了一个非常有意思的问题: 

哪些任务可以借助人工智能安全地完成,哪些任务应该完全由人类完成? 

她的原话是这样说的: 

你愿意将哪些类型的教师任务和职责委托给人工智能?你认为哪些应该总是由人类完成?

要回答这个问题,我们首先需要弄清楚搞明白一线教师日常工作中涉及的具体任务有哪些?包括哪些类型?

教师的工作内容通常非常多样,既包括直接与学生互动的教学活动,也包括准备课程材料、评估学生表现等非直接教学活动。

直接/非直接教学活动

如果我们按照其工作和任务是否与学生直接互动来区分,可以将其日常工作与任务划分为直接教学活动和非直接教学活动。其中,

直接教学活动包括

a1. 课堂授课:讲解课程内容,引导学生思考和讨论。

a2. 小组讨论和活动:组织分组讨论、实验或项目活动,促进学生的团队合作和实践能力。

a3. 个别辅导:为学生提供个性化的指导和支持,尤其是那些需要额外帮助的学生。

a4. 情感支持:建立积极的学习氛围,给予学生情感上的支持和鼓励。

而非直接教学活动则包括:

b5. 课程规划与准备:设计课程内容和教学计划。准备教学材料,如教案、课件、实验器材等。

b6. 学生评估与反馈:制定评估标准和方法。批改作业和考试试卷。提供反馈以帮助学生改进。

b7. 家长沟通:与学生家长沟通学生的学习进展和行为表现。

b8. 行政事务:记录学生的出勤情况。填写各种报告和表格。

b9. 教师专业发展:参加研讨会、培训课程等以提升自己的教学技能。

b10. 学校活动参与:参与学校的各种活动,如文化节、运动会等。

当然,这个区分可能只是教师日常工作和任务的一种分类方法。除了这个分类方法之外,还有许多分类的方法,比如:按照课前、课中、课后的流程来划分教师的工作也是一种很实用的方法。


课前-课中-课后

课前(准备阶段)

x1. 课程设计与规划:设计课程大纲。规划教学目标和学习成果。

x2. 教案与材料准备:编写教案。准备讲义、课件、视频等教学资源。

x3. 学生背景调研:了解学生的学习水平和兴趣点。考虑到学生差异性进行个性化准备。

x4. 环境布置与设备调试:准备教室环境。调试教学设备。

课中(实施阶段)

y5. 课堂授课:介绍课程内容。进行课堂教学。

y6. 互动与管理:组织课堂讨论。进行课堂管理,维持秩序。

y7. 即时反馈:回答学生问题。对学生的表现给出即时反馈。

y8. 技术支持:解决技术问题。使用智能工具辅助教学。

课后(评估与跟进阶段)

z9. 学生评估:设计并实施评估手段。批改作业和测试卷。

z10. 反馈与辅导:向学生提供详细的反馈。行个别辅导或补课。

z11. 家校沟通:与家长沟通学生的进步情况。家长会等活动的筹备与执行。

z12. 总结与反思:总结课程经验。反思教学效果并作出调整。

帕累托的二八原则

意大利经济学家帕累托发现了二八定律。

二八定律,也称为帕累托原则(Pareto Principle),是由意大利经济学家维尔弗雷多·帕累托(Vilfredo Pareto)在19世纪末提出的。

这一原则最初是用来描述社会财富分配不均的现象,即大约20%的人口掌握了80%的社会财富。

后来,这一概念被广泛应用于许多其他领域,包括经济学、管理学、科学、工程以及个人效率等方面。 

二八定律的基本思想是,在许多情况下,一小部分的原因或投入会产生大部分的结果或产出。换句话说,就是“关键的少数”和“次要的多数”的关系。

在人机协同,人类教师与机器人教师协同工作的过程中,是否也可以用二八定律来解释。我们可以尝试来做一个分析。

人机协同教学中的二八原则

在自留地君看来,在人机协同的教育场景中,即人类教师与机器人教师协同工作的过程中,二八定律或许在一定程度上是适用的。 

从教学内容的准备和传授方面来看,机器人教师可能能够承担约 80%的基础知识点讲解、重复练习的指导以及标准化测试的评估等工作。

例如,机器人教师可以通过预设的程序和算法,准确且高效地讲解数学公式、语法规则等基础知识,快速批改大量的标准化作业和测试。 

然而,人类教师则在那关键的 20%中发挥着不可替代的作用。

比如在培养学生的创造力、批判性思维、情感沟通和价值观塑造等方面。以一堂写作课为例,机器人教师可以提供写作技巧和语法规范的指导,但对于激发学生独特的写作思路、培养他们对生活的观察和感悟能力,人类教师的引导和启发就显得至关重要。

在学生的个性化需求满足上,机器人教师或许能处理 80%常见的学习问题和模式,但对于那 20%具有特殊学习需求、心理状况或家庭背景复杂的学生,人类教师的关爱、理解和针对性的辅导是无法被替代的。 

在课堂氛围的营造和师生关系的建立上,机器人教师可能能够维持 80%的秩序和流程,但人类教师通过自身的魅力、情感表达和随机应变的能力,能够创造出那独特的 20%的充满活力、激励人心和令人难忘的教学氛围。

来,让我们进一步思考,如果我们按照直接教学活动和非直接教学活动来划分教师的日常工作和任务,那么, 哪些可以用人类教师来完成,哪些可以由人工智能/机器人来完成呢?

我想,大体上可以这样来分工:

a3/a4/b5/b6,可以由人类教师来完成;

b5/b6/b7/b8/,则可以交由人工智能或机器人来完成,至少可以人机合作完成。

这样的分工方式旨在让人类教师聚焦于那些需要高度人际交往能力和创造力的任务,而将更多的重复性和标准化任务交给机器人教师处理。这有助于提高教学质量和效率,同时减轻教师的工作负担。

同样,我们如果依照课前、课中、课后的分类,人机协同教学中的分工,也许可以这样来安排:

x1/y6/y7/z10,可以由人类教师来完成;

x2/x3/x4/z9/z10/z11/z12,,则可以交由人工智能或机器人来完成,至少可以人机合作完成。

通过这种方式,我们可以确保教师能够集中精力在那些真正需要他们独特技能和专业知识的任务上,而将更多重复性或低价值的任务交给技术处理。这样的分工不仅能够提高教学效率,还能增强学生的学习体验。

对于这个问题,您怎么看?

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Photo by Johnnie Walker


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