将来の教育において人工知能が果たす12の役割

近年、人工知能は急速に発展し、熱い議論を巻き起こしています。人工知能が人間に取って代わるかどうかが注目されている。 2017年10月のアメリカの雑誌「ニューヨーカー」の表紙には、「ひげを生やした若い物乞いが路上に座って物乞いをしており、その横にいるロボットが彼の手に持ったカップにネジやナットを投げ入れている」という画像が使われており、将来ロボットが人間の仕事を奪うことを示唆している。

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教育分野では、人工知能が教師に挑戦するケースもあります。例えば、米国ジョージア工科大学のアショク・ゴア教授は、MOOCコースで学生の質問に答えるティーチングアシスタントとしてチャットボットを使用することを試みています。 IBM Watson テクノロジーをベースにしたこのチャットボットの質問に答える驚くべき能力のおかげで、5 か月間のコース中、学生たちはティーチング アシスタントがロボットであることにさえ気づきませんでした。このことから、BBCは教師が置き換えられる確率は0.4％と予測しているものの、実際には多くの教師の仕事が人工知能に置き換えられるだろうということがわかります。

教師と人工知能の共存がトレンドになりつつある

人工知能が教育に与える影響について語るとき、それを過大評価すべきではありません。人工知能は短期的には教育に大きな影響を与えません。また、それを過小評価すべきでもありません。人工知能はビッグデータ、インターネット、拡張現実などの他の技術と組み合わされ、長い進化の期間を経て教育システムを大きく変えるでしょう。レイ・クリフォードはこう言っています。「テクノロジーは教師に取って代わることはできないが、テクノロジーを使う教師はテクノロジーを使わない教師に取って代わることができる。」人工知能に関しても同様のことが言えます。

未来の教育は教師と人工知能の共存協力の時代に入ります。教師と人工知能はそれぞれの利点を活かして、個別教育、インクルーシブ教育、公平教育、生涯教育を共同で実現し、学生の全面的な発展を促進します。

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一方、教育における人工知能の応用は、教育知識、心理学的知識、社会的知識などを正確に提示することができます。こうした目に見えない暗黙の学習プロセスは、人工知能を通じて可視化することができます。将来の教育では、人工知能に基づいて学生のデータを正確に把握することを前提に、教師と人工知能が協力して、学生に権威ある学習サポート、正確な学習コンテンツと学習活動を提供し、多様な教育サービスの提供を実現します。これを基に、学生は包括的かつ的を絞った発達を受け、個別化された教育が理想から現実へと変わります。

一方、人工知能は正式な学習と非公式な学習環境を結びつけることができ、教育はよりオープンになり、ユビキタス学習が徐々に基本的な形態になるでしょう。学習は教室だけでなく日常生活でも行われ、知識は学校の先生からだけでなく、遍在する人工知能からも得られます。人々はユビキタス端末を通じてインテリジェントな知識ネットワークや対人ネットワークに接続し、いつでもどこでも誰もが生涯学習できるようになります。

人工知能の支援により、教師の役割は将来大きく変化するでしょう。教師の知識に基づく教育の役割は人工知能に置き換えられます。人々を教育する教師の役割はますます重要になり、教師と人工知能のコラボレーションの傾向はますます明確になります。

人間とコンピュータの協働教育における人工知能の役割

人工知能は、教師を退屈で機械的かつ反復的な頭脳労働から解放し、教師にとって貴重なツールおよびパートナーになることができます。一方では、人工知能は教師に代わって宿題の採点などの日常業務をこなし、教師を反復的で機械的な業務から解放します。他方では、人工知能は将来の教師に力を与え、教師の仕事の不可欠な部分となり、人間と機械のコラボレーションにより、これまで不可能だったインテリジェントなタスクを完了できるようになります。

産業化時代の教育は、人工林を大規模に栽培するのと同じように、流れ作業的な規模の処理に優れており、均一な人材を輩出しています。これからの教育は、多様な生物群が分布し、動物や植物がそれぞれ自分の居場所を持ち、互いに支え合う生態系を構築するようなものになるでしょう。エコシステムを構築するには、教師は個人間の競争と相互依存に注意を払い、エコシステム内の各個人のニーズに注意を払い、生徒の個性を発見し、探求し、育成する必要があります。これらの目標を達成するには、人工知能に代表される外部からの知的支援なしに教師だけで達成することは困難でしょう。

特に我が国では、教師は通常何十人もの生徒と向き合う必要があります。人工知能のサポートがなければ、生徒の特性を正確に理解することは非常に難しく、個別指導を実施することは不可能です。生徒の学習プロセスデータを包括的に収集・分析することによってのみ、教師と人工知能が連携して指導を行うことができ、クラス全体の生徒に大規模なサポートを提供し、各個人の発達に適応した個別指導を実現することができます。

したがって、将来の教師の仕事は、教師と人工知能が協力して行うことになります。これら 2 つにはそれぞれ機能があり、相補的な利点があります。北京師範大学未来教育先端イノベーションセンターは、人工知能教育応用の分野で一連の先進的な研究を実施し、「AI Teacher」と呼ばれる国際協力研究プロジェクトを立ち上げました。このプロジェクトでは、教育ビッグデータプラットフォームを構築し、学生の学習プロセス全体のデータを収集し、学生の知識、感情、認知、ソーシャルネットワークなどを総合的にシミュレートし、データを使用して学生の発達の一般法則と個々の特性を正確に理解し、「人工知能教師」サービスを実現します。研究と分析を通じて、私たちは人工知能が将来の教育において 12 の役割を果たすことができると信じています。

役割 1: 自動的に質問を設定し、宿題を採点し、教師がさまざまな能力の生徒に対して異なるテスト問題を自動的に生成し、宿題とテスト用紙を自動的に採点するのを手伝うティーチングアシスタントになります。

役割 2: 学習障害の自動診断とタイムリーなフィードバック分析者となり、教師や保護者が生徒の学習における隠れた問題を発見し、タイムリーなフィードバックと解決策を提供できるよう支援します。

役割 3: 問題解決評価の質向上コーチとなり、教師が生徒の問題解決スキルの発達を評価するのを支援し、包括的なプロジェクト学習を通じて生徒の質を向上させます。

役割 4: 生徒の心理的品質の評価と改善のためのカウンセラーとなり、教師が生徒の心理的問題を早期に特定し、タイムリーな介入を提供できるよう支援します。

役割5：身体の健康を監視・改善する健康医師となり、データに基づいて教師が生徒の身体の発達と健康状態を正確に把握し、生徒の体力を向上させるトレーニング計画を提供するのを支援します。

役割 6: 包括的な品質評価レポートに対するフィードバックを提供するクラス教師になり、包括的で客観的、かつ科学的に裏付けられた包括的な品質評価レポートを生徒と保護者に提供します。

役割 7: パーソナライズされたインテリジェント教育の指導コンサルタントになり、個人ごとに異なるパーソナライズされたインテリジェント教育を実装します。

役割 8: 生徒の個別の問題を解決し、自然でインタラクティブな方法で生徒の個別の問題に答え、指導するインテリジェントなメンターになります。

役割 9: 学生のキャリア開発コンサルタントまたはプランナーとして、学生が自分自身を理解し、自分の強みと興味を発見し、学生の成長と発達のための賢明な提案を行うのを支援します。

役割 10: 精密な指導と研究におけるインタラクティブなパートナーとして、教師が同僚間で指導上の問題を発見し、お互いに改善できるよう支援します。

役割 11: パーソナライズされた学習コンテンツの自動生成および集約エージェントになり、学生のパーソナライズされた特性に基づいて適切な学習リソースを自動的に検索、関連付け、生成、集約し、リソースを探す人から人を探すリソースへの変革を実現します。

役割 12: データ駆動型の教育意思決定アシスタントとして機能し、さまざまな意思決定に対してさまざまなデータと分析モデルのサポートを提供し、現代の教育ガバナンスの意思決定支援を提供します。

人工知能時代の教師の核心価値

人工知能は教育において非常に多くの役割を果たすことができますが、教師としてのその中核的な価値はどこにあるのでしょうか?人間と機械のコラボレーションという新しい時代にどのように適応すればよいのでしょうか?

1.教師の本質的な価値は「人を教育すること」にある

人間と人工知能の間には大きな違いがいくつかあります。まず、人間は問題を発見しますが、人工知能はそれを解決します。第二に、人工知能には社会的交流に積極的に参加する能力がありません。第三に、人工知能には心理的な属性がありません。幸せでもなければ、落ち込んでもいない。そのため、人工知能と比較して、「教師は人間の独自の価値にもっと注意を払い、生徒の社会的価値、心理的価値、グローバルリソースの活用能力を向上させ、未来に入るのではなく未来​​を創造する生徒を育てるという社会的責任を負うべきである」。

ミシガン州立大学の趙勇教授は、現在実施されている教育方法は、ある程度、学生の個性を抑制していると考えています。 「まず生徒が持つ資質を見つけ、それを発見できるように手助けする」という教育方法は、生徒の個性を解放し、生徒一人ひとりが自分の可能性を実現できるようにします。

昔、教師の仕事は「教えることと教育すること」だと言われました。人工知能の時代において、教師の責任は知識を伝えることではなく、生徒の成長を助け、生徒の人生の指導者や心理カウンセラーとなり、生徒が自分の強みを発見し、人生の価値を実感できるように支援することです。教師の仕事は「人を教育する」ことにもっと重点を置くようになるでしょう。したがって、教師は知識体系を伝えることから、人間的背景、責任感、国民的アイデンティティ、異文化コミュニケーションなどの中核的な能力を養うことに移行する必要があります。生徒の創造性、美的感覚、コラボレーション能力、状況に応じて知識を適用する能力は、教師が注意を払うべき中核であり焦点です。

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これには、教師が質問、学習リソース、学習ツール、学習活動、学習評価を慎重に設計することが求められます。教師の助けを借りて、生徒は問題を解決することで学び、知識を習得します。生徒は自主的に学び、自主的に考え、協力し、協力し、知識を伝えて応用することを学び、総合的な資質と能力を養います。

教師の仲間意識、組織力、監督力、検査力は生徒の自立した学習にとって非常に重要です。今後の学習モデルは、教室での講義を​​ベースとした単一のモデルではなく、学生がオンラインで学び、実践的な分野で問題解決志向のプロジェクトベースの学習を実施し、教師がオフラインで監督、管理、伴走するという三位一体となることは間違いありません。

2.教師の機能は2つの方向に分化される

将来の個別教育システムは、生徒の総合的な発達を促進することに重点を置き、教師に高い要求を課します。今後、教員は以下の2つの方向に分かれる予定です。

1つ目は、人工知能によってサポートされる万能教師です。教師は、生徒一人ひとりに個別的なサポートを提供するだけでなく、グループ全体へのサポートも提供する必要があります。そのためには、教科知識、教授法知識、専門知識、認知、脳科学の発達、子どもの心身の健康などの関連知識を習得し、さまざまな社会的属性を理解し、リーダーシップと社会的コラボレーション能力を備えている必要がありますが、これは一般の教師には達成するのが困難です。しかし、人工知能のサポートがあれば、総合的な教師が子どもたちの心身の健康と総合的な発達に責任を持つことが可能になる。

2つ目はプロの教師です。将来、教師は洗練された個別化された分業体制をとるようになるでしょう。すべての教師が万能の達人になれる可能性は低いですが、特定の側面において究極の成果を達成できる教師もいます。将来的には、デザインを専門に教える教師、実践指導を行う教師、プロジェクトをデザインする教師、講義を行う教師、生徒の心理的問題を解決できる教師などが誕生するでしょう。教師の役割分担は、脚本家、俳優、監督、カメラマン、ポストプロダクションなど、映画を作るのと同じように、ますます専門化しています。そのため、教師は大規模な社会的連携に基づいた教育サービスを提供する能力に長けている必要があります。

教師の役割や機能が変化するにつれて、将来のコース編成方法も変化します。複数の分野にまたがる総合的なコースの場合、教師が独力で修了することを期待するのは非現実的です。教師間の協力と、教師と人工知能の協力環境によってサポートされる必要があります。インターネットは社会組織を変えました。教科、クラス、学校の境界は徐々に崩れ、学校の境界を越えた社会的な協働分業に基づいてコースが完成するでしょう。将来的には、科目専門家や教育設計者、知識伝達者、アクティビティ設計者、AI ティーチング アシスタントなどの役割を持つ複数の教師によってコースが教えられるようになるかもしれません。

要約と展望

現在、データ、情報、知識は加速度的に拡大していますが、人間の知能には限界があります。私たちは、自らの知恵を開発するために外部のツールやスマートデバイスに頼る必要があり、認知アウトソーシングが標準になるでしょう。人間と機械を組み合わせた思考システムは、私たちの将来の思考の変革にとって重要な方向性です。人間とコンピュータを組み合わせることで、人間の個々の認知の限界を突破し、個人の認知の限界を超える複雑な状況に対処したり、個人の認知能力を超える膨大な情報を処理し、個人の認知能力の限界を超える急激な変化に対応したりすることが可能になります。ビッグデータ時代の複雑化する社会を生き抜くには、人間と機械を融合した知能教育が求められます。スマートデバイスの力を借りて人間が生き抜く時代が到来しました。

人工知能を通じて教育を変革することはプロセスです。人工知能は迅速に反復できますが、教育システムや教師の知識構造、指導習慣、教育概念の変革は比較的長いプロセスです。教育における人工知能の役割を十分に発揮させたいのであれば、ビジネスプロセスに人工知能サービスを組み込み、教育に役立つ新しいパラダイム、新しいプロセス、新しい構造、新しいビジネス形態を生み出し、新しい教育システムを構築する必要があります。