AI让中小学破解“不可能三角”，让99%的学生追求卓越

在人工智能（AI）浪潮下，教育界一直都在探讨一个问题：中小学教育的课堂要如何改变？学校教育的未来究竟在哪里？

学校教育模式已历经了多次技术革新的挑战，但不同于“互联网+”这类辅助工具，人工智能正升级为经济增长和社会治理的“操作系统”，这将对学校教育产生关键影响。

作为教育从业者、研究者，我甚至可以更绝对地说，人工智能强校是中小学校唯一的未来。何为AI强校？又该如何打造AI强校？在此过程中，学校教育和教师将扮演怎样的角色？笔者基于人工智能在中小学校的应用和研究，分享一些思考。

人工智能强校，是每个学校都须把握的长期趋势

和以往的“互联网+”有本质不同，“人工智能+”并不是辅助工具，而是全新的操作系统。并且，这个操作系统以日为单位，能力呈指数级增长。这也意味着，各行各业都在这个新操作系统基础上重构。几乎所有行业现有的组织分工、协作流程以及运营场景，都会发生翻天覆地的变化。

2020年，人工智能已经在德州扑克领域战胜了人类的冠军，这个比当年AlphaGO战胜韩国原职业围棋九段棋手李世石的意义更重要。因为，围棋是一个对称信息的博弈，所有人看到的信息都是公开透明的，而现实生活却是非对称信息，充满了不确定性，甚至会有大量的隐瞒、欺诈。可见，德州扑克是对人类社会真实场景的模拟。

2024年，人工智能在编程领域已达到中等程序员的水平，很快将会再进一步。去年爆火的Sora、可灵等文生视频工具，也已进入我们的生活。比如，抖音平台每天产生的2.6亿段新视频中，有30%由人工智能生成，还有30%属于无法识别是否由人工智能生成。如今，两三个人的视频团队加上不同的智能体，已可以做到日产5000条新视频，对手工制作形成了“降维打击”。

基于这些进展，在科技界，科学家对人工智能的能力进化有很多描述和预测，其中一种预测提及人工智能取代人类活动的时间表：

到2026年，技术的快速迭代很有可能实现自动编辑视频；今天，诸多免费小说平台上已经产生了海量AI写的小说，虽然现在这些小说质量平平，但是预估到2030年，人工智能将能写出《哈利·波特》这种全球畅销级别的小说；2040年，人工智能甚至可以摘取研究数学这个人类智力皇冠上的明珠。

关于以上这些预测，笔者曾与多位人工智能领域的科学家探讨过。虽然有人认为预测过于激进，有人认为有些保守，但不管如何，大家都认同这是不可避免的趋势。

而在人工智能取代人类工作的进程中，教育工作者的挑战又是首当其冲的。教育的核心是“教”和“育”，如果“教”的核心是传递知识，那么当人工智能可以随时随地个性化传递知识的时候，老师的核心能力应该是什么？而“育”则是指情感关怀、心理疏导、审美塑造等。一位优秀的心理辅导专家因为掌握了更多的案例，才会有更多治愈咨询者的方法，而这些能力，同样是人工智能可以学习的。

如果说工业时代的学校是老师带着知识“走”向学生，而在智能时代，应该是老师带着学生“走”向知识。但这些如何做到？学生能否自己走向知识？在学生走向知识的过程中教师将扮演怎样的角色？这也是为什么我们说人工智能将深刻变革教育的组织分工、协作流程以及运营场景的原因。人工智能强校是每个学校应该把握住的长期趋势，而非“昙花一现”的教学活动。

破解教育中的“不可能三角”

要实现人工智能强校，就应该建立起系统性的思维。从教育治理创新、课程体系建设、师资队伍培养、学生成果评价和智能平台建设等方面着手，配合组织、经费、制度等保障，进行长期的规划和实施。过去，教育的高质量、大规模和个性化，是难以同时优化的“不可能三角”。而今，在人工智能技术的加持下，这个“不可能三角”则有可能被破解，并出现教学范式的深度变革。

在北京的一所基础教育学校，我曾经观摩过这样一堂地理课：在这节课上，地理教师要讲述关于太阳高度角的知识。过去，他会让学生利用国庆假期，每天测量阳光下木棍影子的长度，并形成一个实验报告，以此来了解太阳高度角的知识。但现在，他在课堂上带领学生使用AI工具，快速生成北京在国庆节期间，中午12点时1米长木棍影子长度的实验报告，再反过来鼓励学生验证甚至质疑这一实验报告是否准确。

有学生发现，9月底的中午，自己的影子和真实身高差不多，但实验报告中1米长的木棍影子只有0.3米。于是，老师开始引导学生继续和AI沟通，了解AI用哪些知识和公式生成报告，并就此引出AI对太阳高度角知识的讲解。而在AI后续生成的新报告中，又有学生发现，10月7日前木棍的影子短于木棍，之后就比木棍长了。基于这一发现，老师继续指导学生与AI互动，得知这是每年两次太阳高度角经过45度这个拐点造成的。随后，老师带领学生到国家气象局网站核实数据，完成了这次学习。

由此可见，AI赋能下，教学范式正在改变：学生可以通过AI快速获取知识，并结合自己的观察，以及对AI的不断提问，通过交叉验证获取真实可靠的信息和知识。可以说，在这一过程中，学生的学习方式更需要主动，这就是教学范式变革的一个微观缩影。

培育卓越师资，让99%的学生都能追求卓越

人工智能强校的基石无疑是人工智能教育，为此，中小学校要建立起符合科技发展趋势的课程体系，并培养规模化的卓越师资团队。在这场变革中，关键点是人工智能赋能教育，不仅仅是部署人工智能平台，建设一个AI实验室，而是在基础教育学段营造一个快速迭代、并不断进化的教育生态，其核心是拔尖创新人才的贯通培养。

人工智能教育生态的营造，首先离不开层次分明的人工智能课程。比如，人工智能启蒙教育要通过科学家精神引领，激发学生的探索欲和求知欲。通过构建教育共同体，使顶尖的人工智能科学家走进学校，为学生普及人工智能的前沿知识。

当然，国家和各个地方也要建立基础、通用的人工智能课程，人工智能特色校要逐渐摸索出各具特色的校本课程，并培养优质师资团队。人工智能课程体系建设本身就是教学范式变革的过程。未来的工作可能是1%的人开发和优化人工智能工具，99%的人驾驭和协同人工智能工具。这对师资就提出了与过去完全不同的要求，必须实行创新的教师发展和课程构建模式。比如，可借助顶尖高校的学术能力，完成课程基础版本的架构；引入师资“外援”，通过联合备课、联合授课，在实战中带动教师团队的水平。此外，打造更优化的人工智能教育生态，还应该借助企业的力量，联合名校名企，让学生走入真实的场景，将知识学以致用。

去年，教育部《关于加强中小学人工智能教育的通知》中明确提出，引导中小学生科学合理使用各类人工智能工具，特别是生成式人工智能工具。而所有的人工智能强校都会在国家课程基础上，构建特色校本课程。在笔者看来，人工智能的特色进阶和拔尖培养学习内容，则应该让所有学生都保有成为1%的可能，而另外99%的人仍能追求卓越。

就教育本身而言，现行的课程更多的是教学生如何回答问题、遵守规则、接收任务、交付成果，而人工智能课程教育的本质会越来越倾向于对学生领导力的塑造，包括如何提出问题、制定规则、发布任务、验收成果等等。

这也意味着，在高阶应用的基础上，未来的老师要带着特别有天赋和兴趣的孩子深入到人工智能原理的学习。要知道，AlphaGO是通过学习人类的棋谱战胜了中国围棋九段棋手柯洁，而AlphaGo Zero则不学习任何人类的棋谱，仅从规则开始跟自己下棋，只用40天就完胜Alpha Go。这些机器学习的不同方式，如数据采集、模型训练的能力，图像识别、语音识别等多模态的理解能力等，都是引领学生走向人工智能的关键所在。

（作者为北京大学-TBI人工智能教育研究联合实验室研究员、TBI全球胜任力研究所秘书长，本文根据作者在北京大学人工智能赋能教育高质量发展研讨会上演讲整理而成。）