塑造学习的未来：人工智能在教育4.0中的作用

塑造学习的未来:AI在教育4.0中的作用封面:ErikEastman，Unsplash免责声明此文档由世界经济论坛是对项目，洞察领域或互动的贡献。本文表达的调查结果，解释和结论是世界经济论坛促进和认可的合作过程的结果，但其结果不一定代表世界经济论坛的观点，也不代表其成员、合作伙伴或其他利益攸关方的观点。©2024世界经济论坛。保留所有权利。不得以任何形式或通过任何方式复制或传播本出版物的任何部分，包括影印和记录，或通过任何信息存储和检索系统。ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.02ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.03ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.04教育部门内部的混乱。ChatGPT，Synthesia，Dall-E2和Bard等模型可以撰写论文，创建图像，解释复场中工作性质的变化。根据世界经济论坛的《未来ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.05图1:教育4.0框架包括内容，重点是建立对更广阔世界的认识，可持续发展，并在全球社会中发挥积极作用。包括内容，重点是建立对更广阔世界的认识，可持续发展，并在全球社会中发挥积极作用。从一个标准化学习的系统，到一个基于每个学习者不同的个人需求的系统，并且足够灵活，使每个学习者都能按照自己的节奏进步。包括培养创新所需技能的内容，包括解决复包括培养创新所需技能的内容，包括解决复杂问题，分析思维，创造力和系统分析。从学习仅限于那些可以进入学校建筑的人的系统到每个人都可以进入学习并因此具有包容性的系统。包括基于发展数字技能的内容，包括编程，数包括基于发展数字技能的内容，包括编程，数字责任和技术使用。从基于流程到基于项目和问题的内容交付，需要同行协作并更紧密地反映工作的未来。从一个学习和技能的系统中在一个人的生命周期中，每个人都在不断提高现有从一个学习和技能的系统中在一个人的生命周期中，每个人都在不断提高现有技能，并根据个人需求获得新的技能。包括关注人际情商的内容包括关注人际情商的内容(即同理心，合作，谈判，领导力和社会意识)。内容(内置机制的技能适应)的经验(利用创新的教学方法)来源世界经济论坛。4.0的具体领域，并展示了可以为全球领架:全球教师计世界经济论坛教育4.0联盟将在202ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.06全球教育系统处于十字路口全球教师差距2030年需要增加4400万名教师，以实现所需的核心技能的40%都将在此期间发生变化。11ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.07行政和评估差距在2023年11月，比2023年4月的低效的评估过程也阻碍了教育领导者在地区，国家和全球层面做出及时和数据驱动的ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.08数字技能差距希望的，但释放这一价值取决于解决最重要的障碍:ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.09潜在的AI扶持教育4.0支持教师的角色:增强和自动化支持教师的角色:增强和自动化首先，将人工智能整合到教育中提供了一2支持教师角色的通过增强和自动化2支持教师角色的通过增强和自动化大型语言模型(llm)的影响。这也适用于教学部门工作时间的8%20%，包括课程计划和评估ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.010表1大型语言模型(llm)对教育任务的影响-使用答题纸或电子标记设备对作业和测试进行评分，可增强任务分析性能数据，以确定教学系统，课程–与政府和社区团体的领导人协商，以协调学生的–计划和监督课堂项目，实地考察，演讲嘉宾或其他体验性来源世界经济论坛与埃森哲合作，2023。ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.011图3自动化和增加教育工作的潜力中学特殊教育教师导师特殊教育教师，中学学前教师，特殊教育职业/技术教育教师除外，中学职业/技术教育教师，中学中学教师，特殊和职业/技术教育除外幼儿园教师，特殊教育除外小学教师，特殊教育除外特殊教育教师，幼儿园和小学中学教师，特殊和职业/技术教育除外特殊教育教师，学前特殊教育教师，所有其他短期代课教师0%0%10%20%30%40%60%50%70%80%90%100%更高的自动化潜力更高的增强潜力自动化或增强的潜力较低非语言来源世界经济论坛与埃森哲合作，2023。精炼评估和分析在教育家长，学校领导和部委-可以得到及时的分析，知ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.012支持AI和数字素养的好奇心和建立一个基本的理解-ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.013个性化学习内容和体验的小组教学法相比，单独辅导下的学生的认知成绩，2023年579.2亿美元至1059.8亿美元的20to-one辅导，人工智能的最新进展能够分析和ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.014新兴的人工智能如何推进教育4.0的选择过程和标准性–可量化性:使用指标来衡量和推动进一步的影响–可扩展性:超出当前范围的未来影响潜力以响33案例研究案例研究案例研究1可访问的数字教科书(ADT)儿童基金会在全球2.4亿名残疾儿童中，绝大多数儿童无法获得包容性技术、容易获学习努力。一半的残疾儿童辍学，10亿残疾儿童和成人需无法访问它。由联合国儿童基金会管理的无UDL原则和无障碍技术，为包括残疾人在内的不同学习者创建可定制性数字工具。联合国儿童基金会计划利用人工智能实现具有成本效益并将倡议扩大到新的地区。涉及当地利益相关生态系统，有助于改善学习成果并重新构想教科书的未协调，在东部和南部非洲地区的三个国家以及拉丁美洲联合国儿童基金会的目标是彻底改变使用人工智能广泛实施允许用户定制和组合各种功能，如旁白，手语视频，交述，文本到语音和其他功能，以适应不同的偏好或访问者可以在设备上离线使用教科书，使缺乏连接的学生可联合国儿童基金会及其合作伙伴进行的研究和开发表明，adt可以增强学生的积塑造学习的未来:人工智能在教育4.0中的作用153.2案例研究3.2案例研究案例研究案例研究2卡巴库学院西非的一家教育技术初创公司开创了一种变革会。Kabakoo是一家教育技术初创公司，其使命是使西非的在缺乏正式工作的环境中自营职业的心态和技能。他们开发了一种社区驱动的技能提升方法，将移动应用程序与现实生活中的同龄人和导师网络相利用社交媒体内容和当地合作伙伴关系，让西非城市和半进来。Kabakoo应用程序提供基于社区的体验式学习，通过学习模块以及基于LLM的虚拟导师的支持来丰富。此外，KabakooKabakooKabakoo聘请了一位支持人工智能的虚拟导师，为学习者提供24/7拟导师在需要时提供指导，资源和建议，以补充人类指导关学习者作业的个性化反馈。在特定模块上提交自拍视频后，学习WhatsApp收到个性化的回复。认识到马里的语言多样性，Kabakoo正一种人工智能模型，以提供该国最常用的语言班巴拉的培训。在应能解决语言障碍时，Kabakoo促进了个性化、可访问性和包容性。游戏令牌(Kabakooins)和基于云的资源的使用有助于在Kabakoo进行。Kabakoo学习者还报告说，在完成课程六个月在Kabakoo进行。Kabakoo学习者还报告说，在完成课程六个月塑造学习的未来:人工智能在教育4.0中的作用163.2案例研究3.2案例研究案例研究案例研究3Letrus在巴西各地的初中和高中实施了一项基于人工智能最新的PISA得分显示，巴西和拉丁美洲的表现低于Letrus计划是一项基于人工智能的扫盲发展计划，在巴西的初中和高学生之间的识字差距。它结合了专有的自然语言处理人LetrusLetrus专注于通过人工智能进行个性化学习，为学生提供即时反馈工作者提供实时数据，为学校管理者提供监控工具方法的量身定制的建议，这些建议可以无缝地集成到课特定技能。这种迭代过程确保了动态和响应式的扫盲发以及整个班级不断变化的需求紧密结合。学校经理可以月内，参加考试的学生在全国写作考试中获得了第二名相比有了显着改善。Letrus随后被指定为该州高中生圣埃斯皮里图成为国家考试写作部分中表现最好的州，塑造学习的未来:人工智能在教育4.0中的作用173.2案例研究案例研究4计算思维和AI(计算思维和AI)Ceibal该课程以跨学科的方式教授计算思维和人工智能计算思维是一种心理过程，人类试图通过将复杂问题分解的部分来解决问题，就像计算机一样。它是AI开发的基础技能。维和智力计划在乌拉圭的城市公立学校和250农村学校80%要目标是与数学，语言和科学等其他知识领域以跨学科的它还包括积极干预，以减少这些技能中的性别差距。该计成为AI的道德生产者和知识渊博的消费者，涵盖诸人工智能课程被用来帮助学生理解机器学习模型的内据的使用，以及潜在的偏见。该计划采用各种评估工具，包括学习测试，调查和课堂观察。该计划的目的是培养解决计算问题和程序以及社会转型的能力，承认计算机融Ceibal参加了Bebras竞赛，这是一项有关计算思维的国际考试。最考试结果样本显示，参加该计划的学生的表现明显优于未并且观察到一些差异有利于女孩。这项由社区驱动的计划塑造学习的未来:人工智能在教育4.0中的作用183.23.2案例研究案例研究案例研究5GrokAcademy该计划旨在为教师提供资源，以教授网络安全概 GrokAcademy是一个非营利性的澳大利亚组织，支持计算科学和相关学科为教师提供资源，教授网络安全概念，并告知学生该与政府和行业组织合作开发，包括针对5-12年级学生的课程澳大利亚的成功促使其扩展到新西兰，从而在2022年1多名学生。GrokAcademy的战略强调行业和政府的合作，在重要。通过教授网络安全，包括信息隐私和安全、密码克学院正在培养下一代人才，成为负责任的人工智能生的参与学生的家庭社区方面，人们也清楚地了解该计划多家庭来说，这将是他们唯一接触网络安全和错塑造学习的未来:人工智能在教育4.0中的作用193.23.2案例研究案例研究案例研究6青年技术基金会这是一项独特的计划，鼓励10-16岁的女孩为现实数字制造和3D打印有可能彻底改变非洲的制造业，就像正在改变服务、贸易和农业产业一样。3D非洲女孩的目标是将非洲大陆从“援助非洲”转变为“非洲制造”。它在尼日利亚提供高质年轻人这样做，它教导和模型女孩开发创新的基于STEM的解决低收入青年，女孩和妇女如何在全球在线市场上销售这些该计划的独特方法集成了3D打印技能，现实世界市场。女孩们使用计算机辅助设计(CAD是人工智能任何职业的支柱。认识到人工智能职业中通过Scratch和Bootstrap等工具向年轻女孩介绍编 STEM或技术职业。在该计划中，至少有90%名参与者在基本塑造学习的未来:人工智能在教育4.0中的作用203.23.2案例研究案例研究案例研究7JA欧洲 该课程使年轻人能够对AI有基本的了解，包括道德，这些基础知识和实践技能，参与者准备设计经济上可行的解能和相关工具-应对本地和全球挑战。从长远都是AI原住民的未来。虽然该计划刚刚完成试点阶段，但JAEur扩展到另外10个国家，这将使其能够在未来两年内覆盖30,000该课程的重点是让教育工作者和学生为技术驱动型经为重点的途径和非编码途径，以发展人工智能理解、 具在他们的创业努力。该课程是与专门的英特尔专家合作提供了一个交互式在线计算平台，以开发基于AI的解决方案并制定业务计划。为了确保教育公平，JA的战略重点在于支持服务不足的学校区，并为难民提供培训，特别是来自乌克兰的难民。青年有限的资源和地理位置在选定的学校实施的，并与旨在帮在试点年，学生团队创建了34个基于人工智能的解决方案塑造学习的未来:人工智能在教育4.0中的作用213.23.2案例研究案例研究案例研究8韩国教育部韩国教育部公布了在当地中小学引入人工智开始2025年。该计划旨在满足对多样化学习内容日益增长智能和其他新兴技术来增强学生的教育体验。韩决教育不平等问题，减少对私立教育的依赖，化。教育部计划继续完善这一举措，纳入反馈意见，并确数字教科书的引入将为数学，英语和信息学等学科 终涵盖所有2028年科目，不包括音乐、艺术、体目。学生将根据自己的能力获得不同的任务和活动，奏学习。教育部强调学校纸质和数字格式的共人类教师和人工智能助理，重点培养与人工智能技术教育部目前正在建立一个试点计划，涉及400名教师，他该计划的推出预计将于2025年开始，并将使教师能塑造学习的未来:人工智能在教育中的作用4.022案例研究案例研究案例研究9教育部阿拉伯联合酋长国一个由人工智能驱动的虚拟导师，以增强阿联酋作，开发了一种人工智能导师，以增强阿联酋的教育格背景下促进公平。该项目旨在通过人工智能驱动的个性化生的学业成绩，提高测试一下成绩，更好地理解学科，并力。该项目采用自适应学习算法、持续评估、24/7可用性和数据来实现其目标。它旨在创造一个更具吸引力和互动性的学学习，消除与时间和地点相关的障碍。虽然AI导师根据每个学生的个人需求和学习风格量身定制课程，确保他们获的挑战和支持。它不断评估学生的进步，确定改进的领域反馈和额外的资源，以帮助学生克服他们的挑战。导师还支持，确保来自不同语言背景的学生也能获得优质教育。任务并提供有关学生进步的宝贵见解，阿联酋AI导师项目旨量，使他们能够专注于学习体验的更具战略性和互动性的育工作者和家长生成详细的报告，使他们能够有效地监控和支持学生的进步。此外，人工智能导师打破了线性和耗时的反馈方法，为有利益相关者提供实时分析，从而实现更具该项目在试点阶段已经显示出平均成绩的改善以及塑造学习的未来:人工智能在教育中的作用4.023能的潜在风险，而不制定适当的规划、安全措施、优于类似的传统软件系统，通常被视为“教育技术”ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.024ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.0254.0以及新经济和社会中心更广泛的核心社区的成员，感谢他们对我们特别要感谢Alperton社区学校的老师AndriaZafirak生院的高级研究员ChristopherDede对案例研究和专业知识的还要感谢埃森哲的团队，以及NicoleD'Agostino和ChristineNan这项工作是通过阿拉伯联合酋长国教育部对世界经济我们非常感谢MikeFisher对版权编辑和Accurat对图形们进一步感谢新经济与社会中心的同事们提出的有益建议和意见，特Eaton和FernandoAlonsopérez-chao的本白皮书中表达的观点不一定代表世界经济论坛及其成员该简报是对世界经济论坛的见解和互动活动的贡献，贡献者ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.026教育4.0联盟“Topp”JirayutSrupsrisopaDirector,DirectorateofEducationandSkillsOrganisationforEconomicCo-operAsifSaleh执行董裁TelefonaktiebolagetLMNinaHuntemann首席学NjidekaU.Harry官理ShapingtheFutureofLearning:TheRoleofAIinEducation4.027经合组织(经济合作与发展组织)，PISA2022成果(教科文组织(联合国教育、科学及文化组织)2023，教师我们需要的教育，我们想要的:全球迫切需要扭转教师短经济合作与发展组织，教育概览2023，2023，https:///2022年11月发布的一份工作论文分析了过去50年来美国K-12教学行业的四个关键方面:专业声望，学生兴趣，备和工作满意度。调查结果显示前景黯淡，尤其是对教师声望的看生对从事教学工作的兴趣也急剧下降，自20世纪90年代以来下降了50%%，2010年下降了38%%，达到了50年来的最老师们觉得他们的工作压力是值得的，在过去的15年里，他们的压力从81%下降到42%。参见:卡夫，马修A.和梅丽莎·阿诺德·里昂的兴衰教学职业:声望，兴趣，准备，和满意度维登斯:布朗大学安嫩伯格