当前位置: 首页 > 在线期刊 > 2026年 > 第4期目录(总第二百二十二期) > 正文

生成式人工智能驱动的数字教材知识转型、潜在风险与治理路径

作者:张靖卉
阅读数:2

来源:《南京社会科学》2026年第3期


要:数字教材作为教育数字化生态中的核心资源载体,其知识样态是形塑课堂教学实践的关键质素。当下,生成式人工智能作为推动教育数字化变革的新型技术媒介,正驱动数字教材实现知识转型,其核心特征表现为:在知识结构上,从“文本闭环”向“跨界融通”的开放系统延展;在知识表征上,从“二维网络”向“技术图像”的呈现形式递阶;在知识形态上,从“静态实体”向“动态生成”的存在方式演进;在知识供给上,从“单向推送”向“场景适配”的智能交互模式升级。这一转型带来的知识边界泛化、知识表征具象化、知识生成暗箱及知识智能适配现象将引发潜在风险,即学习者认知结构失序、心智活动简化、实践理性消解以及教师教学技艺弱化。为此,应立足数字教材“研发—设计—审定—使用”环节建构知识风险治理路径,进一步廓清GAI驱动数字教材知识转型的伦理准则、技术规范、权力关系与话语边界,以构建人机协同的数字教材知识建构范式。

关键词:生成式人工智能;数字教材知识;人机协同


数字教材建设作为国家教育战略的重要部署,是推动课堂教学结构转变、实现育人方式变革的关键载体。在教育数字化转型进程中,技术已成为课堂教学的基础性媒介。自20世纪90年代以来,我国以多元化路径积极探索和推动纸质教材的数字化发展,旨在建设一批兼具前瞻性与时代特质的新形态教材。作为规范化教学用书,教材的基本结构与功能机制始终以知识逻辑为内在脉络。在前人工智能时代,数字教材虽实现了媒介形态的迭代,然而,其知识组织逻辑在很大程度上仍属于工业时代分科体系与规模化适配的范式,未能充分体现技术在驱动教材知识转型中的潜力。人工智能技术的介入凭借拟人化交互、创造性输出、适应性服务等核心能力,赋能教材感知认知状态、解构知识单元、生成知识学习路径等功能,从而有效激发了技术驱动教材知识转型的潜力。随着生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,下文称GAI)在技术上的迭代,智能系统开始分担原本由学习者大脑完成的认知活动,通过重塑学习者的信息加工机制,催生出一种新型的人智协同智能结构。这一转变将推动数字教材从静态的“知识载体”向人机协同的“知识建构平台”演进。在GAI驱动下,数字教材知识的存在形式已突破“数字载体+知识内容”的元结构,在多维时空、多元主体、多种环境的交互作用下形成独特的生成逻辑、演化规律与属性特质,由此,学习者不再被动接受固定的结构化知识,而是与数字教材在深度交互中生成知识、共同建构对世界的理解,但这一转型也暗藏隐患。本研究旨在系统审视GAI驱动数字教材知识转型的具体表现和潜在风险,廓清GAI在参与知识建构中的功能限度,进而为智能时代数字教材知识治理提供路径参考。

一、数字教材的概念演进与基本形态

从内容与功能的演进历程来看,数字教材的雏形可追溯至二十世纪六七十年代的“电子书”。2012年,人民教育出版社(以下简称“人教社”)在研发实践中提出“数字教材”概念,并启动第二代人教数字教材的设计与开发,该项工作被列入教育部《2013年教育信息化工作要点》。此后,教育部历年教育信息化工作要点均包含数字教材研发与实验应用的相关要求。随着技术迭代,数字教材的概念内涵与形态特征不断演进。综合其发展脉络,数字教材历经了媒介替代、技术整合、功能增强与智能进化四个阶段。

一是媒介替代阶段:1968年,用户语言接口方面的先驱者安德里斯·范戴(Andries Van Dam)首创“Electronic Book”(电子书)这一概念,数字教材被描述为一种用于储存、检索和链接知识结构的电子文本系统,这一阶段知识工程学为电子教材设计提供了理论支持。伴随计算机的问世,基于行为主义教学理论的中小学数字教材得到研发,多以软盘、磁带、光盘作为存储介质,初步具备信息提示和学习者应答反馈的基本功能。这一阶段的数字教材通常被称为“电子课本”“电子教科书”“网络教材”等等。2002年,人教社推出了第一代数字教材产品“人教电子教材”,采用了Compact Flash存储卡作为载体,配合手持式电子书阅读终端使用。综合来看,此阶段的技术探索聚焦于容量扩充、载体更新、显示效果等物理属性的优化,知识的呈现形态与组织逻辑均未发生实质性变革。二是技术整合阶段:基于跨模态链接与概念映射的富媒体技术使数字教材具备了超文本导航、动态内容呈现与多路径学习支持等功能,知识形态从单一的文字符号及图文组合扩展为图像、声音、动画的复合体。2013年人教社启动的第二代“人教数字教材”项目,这一时期的数字教材设计开始转向关注如何通过多模态符号激活主体多感官通道,促进学习者认知加工与知识理解,被定义为“多媒体”数字教材、“富媒体”数字教材、“交互式”数字教材,由此,跨媒介、非线性的特征逆转了其以文本为中心的知识呈现形态。三是功能增强阶段:随着语义网、大数据等技术的发展,学界逐渐认识到数字教材并非纸质教材的工具性替代,而应实现功能增强的效果,其概念内涵也从教学知识的“数字化载体”转变为支持教学的“功能集合”,设计理念实现了从“工具观”向“服务观”的重要转向。2018年,人教社开发了“第三代人教数字教材”,该套教材利用多种技术手段,融教材、数字资源、学科工具、应用数据于一体。这一阶段,数字教材被概念化为“一体化教材”“移动教材”“开放式教材”,并逐渐发展为集成个性化资源推送、学习效果监测及在线诊断评估等功能的知识服务系统。四是智能进化阶段:在人工智能、云计算以及虚拟现实等前沿科技的纵深渗透下,数字教材开始迈入智能化形态的新阶段,有学者将其定义为“智慧型学习生态系统”,它集基础教材、学科智能工具与学习者行为数据于一体,依托“移动终端+教育内容+服务平台”的系统集成技术,建构动态开放的知识网络和更广泛的认知共同体,进而推动知识学习从个体认知活动向社会化实践转化。伴随GAI技术在数字教材设计中的融入,“智能型教材”“生成式数字教材”等概念先后被提出,数字教材的概念边界从核心教学资源、教学支持资源延伸至教育环境资源。有学者预测未来数字教材将进化为具备智能学习需求响应与知识生成能力的“数智教育体”,通过“技术—教育—社会”三维互动,有效推动教育数字化转型深入发展。

二、数字教材知识转型的理论基础与分析框架

(一)从表征主义知识观到生成主义知识观

在漫长的知识思想史中,人类将知识视为对客观实在的忠实反映,其合法性奠基于与外部世界的符合程度。起源于17世纪的表征主义知识观把知识看作是心灵或精神对于外部世界的表征,心灵如同一面镜子,就像镜子反射外部物体一样,真理就是主体对客体的正确表征。作为由笛卡尔(René Descartes)开启的现代认识论哲学转变的时代产物,表征主义知识观内蕴启蒙理性,即人类能够通过发挥理性的自由,获得对客观世界精确表征的知识,从而实现自我解放与意义创造。表征主义知识观主张知识是主体通过符号系统对世界进行映射的产物,其有效性取决于知识表征的准确性、清晰性与系统性。相对于传统认识论中的客观主义知识观,其关注的重心从知识所指涉的外在客观世界转向知识的逻辑形式与呈现方式。与此同时,二者的共同之处在于关注的重心均指向作为结果的知识,即知识一旦被生产出来,便以其与实在的符合程度获得合法性。在这一预设下,知识的“逻辑形式”与“符号表征”作为内在结构与外显方式,构成了知识的基本分析维度,前者指向知识要素之间的组织规则,后者指向知识向认知主体敞开的方式。表征主义知识观下,世界秩序通过文本得到描绘、表征与解释,在教育领域则表现为课程知识通过结构化、系统化地编入教材而被有组织地确定下来。然而,表征主义知识观主张将知识从具体的生活脉络与问题场景中抽离,使之成为脱离语境的抽象符号体系,这造成了知识的去情境化和身心二元割裂的危机,教育场域中远离真实需要的高强度的知识教学方式与能力训练模式正是在这一知识观影响下逐渐形成的。

20世纪以来,西方学者从生成哲学的视角切入知识问题的研究,将“生成”概念引入认识论领域。英国课程研究界则以建构主义、实用主义、后结构主义及复杂科学为理论基础,提出“生成主义知识观”,挑战了传统认识论中知识即既定真理的预设以及表征主义知识观所主张的知识是客观现实的镜像反映的核心立场,认为原有学科知识或科学知识中所包含的观点、思想、概念、命题等并非独立存在的对客观事物的映现与表征,而是人们在自然情境与社会生活中,为达成预期目标或解决特定现实问题而构建的、有待探究、确证与协商的假设和工具。换言之,知识的产生源自认知主体与其所处环境之间所发生的交互作用,具有情境性、具身性、生成性与涌现性的特征。生成主义知识观主张人类从“生成”(becoming)而非“存在”(being)的视域重新理解知识的本质。西蒙栋(Gilbert Simondm)认为知识的属性特质不在于它被制造出来的那一刻的静态形态,而在于其内部要素之间、以及与其外部环境之间所建立的“关联”。生成主义知识观并非单纯否定表征主义知识观的合理成分,而是将知识研究的核心从“知识作为结果”转变为“知识作为过程”,主张知识的确证并不取决于诸内部表征之间构建的逻辑关系,而是取决于知识得以生成的社会环境与实践基础。有学者指出,在网络时代与数智时代,具有流变特性的软知识正在冲击着具备稳定结构与严密体系的硬知识的主导地位。GAI不仅会改变教材承载知识的媒介形态,同时越来越多地参与到知识生产、流通与传播的整个过程中,成为促进社会知识转型的行动者。拉图尔(Bruno Latour)指出,科学知识并非纯粹心智对自然的镜像反映,而是通过人、物、符号、仪器的异质性互动被“社会建构”的产物。在生成主义知识观的视域下,数字教材不再是传统学科知识的承载体,而日益成为情境化知识的生成者与课程知识的协同建构者,知识经由跨主体间的具身实践与语义协商,演变为人类与非人类行动者在持续交互中动态构建的适应性资源。

(二)数字教材知识转型的分析框架

基于教材的内在属性,本研究从“作为结果的知识”与“作为过程的知识”的内在逻辑展开考察,将知识结构、知识表征、知识形态和知识供给四个维度确立为数字教材知识转型的分析框架。从知识的静态构造层面来看,知识结构聚焦于知识的内在组织形式,即知识元素以何种逻辑关系相互联结、以何种层级秩序进行排列,这构成了知识系统的“深层语法”;知识表征则关注知识的外在呈现方式,即知识借助何种符号系统与模态组合进行呈现。二者共同解答了教材知识“如何组织”以及“如何被表征”的问题。从知识的动态实现层面来看,知识形态指向知识的时空存在样态,即知识在媒介技术的中介下呈现出何种形态特征,用以描述知识的可感知性、动态性与交互性等;知识供给则指向知识的来源及传播过程,即知识的合法性如何确立,知识通过何种机制从生产端流向接收端。二者共同回应了知识“以何种形式存在”以及“以何种方式传递”的问题。

其一,知识结构指向知识的内在组织构造,即知识元素之间相对稳定的关系模式与组织框架,即“把观念组合成逻辑组织形式的方式”。知识结构作为学生构建认知结构的物质基础,对知识的获取、迁移及应用具有重要影响。数字教材的知识结构回答的是被选入学科体系的知识如何被组织的问题,涉及概念与概念之间以何种逻辑关系联结,知识与知识之间以何种层级秩序排列以及整个知识体系以何种架构实现意义建构。人工智能通过生成新文本、新情境、新问题,持续拓展知识网络的边界,数字教材的知识结构也将随之发生转变,以适应新的知识生态。其二,知识表征指向知识的外在呈现形式,即知识通过何种符号系统呈现于认知主体面前,它决定了知识经由何种感官通道被感知、接收和转化。为达到特定的认知效果,不同类型的知识需借助特定的符号模态及组合方式予以呈现。数字教材的知识表征作为学习者与知识交互的直接界面,通过作用于学生的认知图式,进而影响知识加工的路径、深度与效果。其三,知识形态指向知识在技术层面的存在样态。特定时期的媒介技术构成了知识符号得以显现、传输和保存的物质基础,进而规定了知识在时间与空间中的存在方式,从泥板、羊皮纸到印刷纸张,再到电子设备、智能设备,每一次技术演进带来的媒介更迭都引发了教材知识形态的转变。数字教材承载的知识以何种形态介入教育过程,直接规定着课堂中教与学的关系性质、主体的角色定位以及学习的深度可能。其四,知识供给规定了知识通过何种机制、遵循何种规则在社会网络中传递与分配。教材并非中立的知识载体,而是特定时期、特定群体针对“何种知识最具价值”这一问题所形成的集体判断的制度化体现。数字教材的知识供给涉及知识由谁选择、选入何种知识及以何种机制实现知识传递,决定了参与课堂教学知识的合法性、价值性及传播效度。

三、GAI驱动数字教材知识转型的表现

任何知识都存在于一定的时间、空间、价值体系、语言符号、理论范式等文化因素中,其表征形态、价值取向、传播方式等不可避免地受到其所在的文化传统与模式的影响,即知识具有文化性、境遇性、相对性、多样性等特征。GAI作为类认知主体驱动数字教材知识向上述样态演变,使其从传统的知识载体发展为学习者的认知伙伴,在以“融媒体界面”为中介的人机交互中共同建构知识。

(一)知识结构:从“文本闭环”到“跨界融通”

正如文本学家保罗·利科(Pau Ricoeur)所言,任何书写体系都是在特定阐释框架中被建构的意义系统。作为书写文本的传统纸质教材,其承载的知识被严格限定在原文本、叙述文本与阅读文本所构成的线性阐释系统中,形成“叙述者总是在被叙述者之后”的层级秩序。长期以来,纸质教材被视为一种封闭且自足的文本系统,具有明确的边界,比如固定的章节划分与确定的知识点设置,其意义被限定在文本结构内部,学习者需在这一闭环系统中完成知识的解码与接收。在章节脉络中,每一概念、原理都被有机组织在确定的位置,知识间的逻辑关系通过严密的框架系统确立,构成“文本闭环”的知识结构。在标准的学科话语框架内,概念与内涵、符号与意义的对应关系被预先确立,知识建构过程被严格规制,进而导致学习者在封闭的知识解释空间中被动地接受既定意义。

人工智能时代知识特征发生根本性变化,越来越多的软知识、境域性知识参与到社会生活中,与此相应,学习者的学习方式也随之发生转变,他们需要在学习“公共知识”的基础上,自主建构综合性的、能够灵活组织和提取的“个人知识”体系,以培养在智能时代综合利用多种类型知识解决问题的能力。这就要求学校的知识教学有力支持学生从不同信息源中汲取知识养分,通过有序的知识获取、整合与内化,建构个体化的知识系统。这意味着,教材的设计应突破传统时空维度与学科疆界的限制,实现“不同时”“不同域”的知识在同一空间中跨界流动。GAI赋能的数字教材依托知识图谱技术可以有效提取学科知识结构中的“概念、事实、故事、理论等实体和关系”,并通过语义映射与关系推理,建构起开放、联通、异质、多维的知识网络系统,进而突破罗兰·巴尔特(Roland Barthes)意义上“可读文本”的封闭性,趋近“可写文本”的开放特质。在该系统中,每个知识节点都具有多重阐释向度,知识之间的本质关联在以世界作为整体的关照中不断开显。在内容层面,通过语义分析对主题进行聚类,为不同知识片段搭建起链接与聚合的通路,推动跨学科、跨领域知识之间的互通与联动,进而创建知识自组织的学习过程。在形式层面,通过超链接、标识系统和知识图谱技术,打破纸质教材以物理装订形成的文本边界与内容区隔,构建以“超文本”为载体的知识拓扑系统。与此同时,教材文本各单元之间、教材文本之间保持开放性,单一的主文本可以通过链接与多个具有内在关联的副文本形成互联结构,形成“去中心化”和“再中心化”的知识系统。跨界融通的知识结构可以使数字教材从物理性与逻辑性高度统一的标准化知识载体,转变为以知识关系网络为核心的开放性认知场域,由此,知识节点的价值不再仅仅取决于其所在学科序列的位置,而是由其与关联知识点建立的多元动态关系赋予。

(二)知识表征:从“二维网络”到“技术图像”

早期人类通过岩画雕刻、结绳记事等形象化方式,在具身参与中实现辅助记忆的社会功能。原始社会的学习以“图像”为思维的基本单位,具有高度的情境性与身体置入性。伴随文字系统的创制,人类步入符号化学习阶段,借助文字将多维的生存经验编码成线性的符号序列。尽管文字符号无法直接展现具象化的经验,却能够有效地唤起人们的心理意象与经验记忆,从而使知识得以突破时空局限进行传播与保存。然而,这也造成了认知与实在的疏离,人们对世界的理解被限制在符号阈限的“能指—所指”概念场域。正如人类学家杰克·古迪(Jack Goody)所言,文字发明促使认知方式发生根本转型——连续的生活经验被压缩化为符号单元。纸质教材依托文字(线性符号)和图像(空间符号)在同一平面内编织起二维网络,用于表征抽象的知识系统。这种知识呈现方式虽然构建了结构清晰、形式稳定与感知觉统一的知识网络,但却难以体现知识的整体性、情境性与动态性,学习效果在很大程度上依赖于学习者的先验知识与想象能力。

人类经历了依赖线性符号的一维文字文明,到以平面化图文为视觉表征时期,再到融合多模态数据的多维信息社会,而今正站在“无维世界”的门槛上。当下GAI迅速发展的历史洪潮中,人类社会加速步入威廉·弗卢塞尔(Vilém Fluseer)所预言的“技术图像”时代,技术以空前力量塑造了视觉类像,推动图像从语言的附属品进阶为独立的符号系统,以视听系统、交互感应、多维界面为特征的技术图像成为智能时代教育空间的重要标志。在生成主义知识观视域下,知识表征并非心智对世界的映照,而是体现在身体图式与行动倾向之中的“操作性在场”。GAI借助虚拟现实、增强现实、动态可视化等技术手段,引发数字教材“内部知识空间”的智能迭代,使其从二维网络的知识表征升级为立体化、具有智能交互功能的“技术图像”,由此,学习过程便从知识内容的符号接收转向了知识意义的具身体验。作为融合算法逻辑、交互设计与认知原理的复合构造物,GAI驱动下的技术图像不再单纯扮演辅助知识理解的视觉工具角色,而是进化为具备语义理解能力的智能认知界面——通过多模态媒介、触控交互与传感系统,将教材中抽象符号转化为可体验、可探索的认知场域。从具身认知视角来看,学习者在与技术图像交互作用的过程中,身体的感知系统与知识符号的理解过程建立有机联动,交织为一种高度统合的“认知流”,学习对象从“关于世界的知识”还原为“在世界中的知识”,由此,身体与知识之间原初的具身关联得以重新建立。

(三)知识形态:从“静态实体”到“动态生成”

自笛卡尔以来的认识论哲学传统将知识理解为心灵对外部世界的反映,认为真理就是主体对客观存在的正确表征。知识的科学性建构在普适化的理论框架之上,剥离了其产生的历史文化语境以及与之相连的生活世界,被异化为去情境化的抽象符号系统。建基于该认识论传统的表征主义知识观形塑了纸质教材的设计逻辑——内容由学科专家预先设定,通过固定的章节结构呈现,知识从动态的、内在于人脑的“认识过程”与“主观映像”外化为以固态媒介书本为载体的具有高度稳定性的文字符号。教材中的知识不再是正在发生的“认识”,而是已经完成的“认识结果”,是一种等待被传递的“静态实体”。即便是已具备多模态呈现功能的数字教材,其知识传递逻辑依然未脱离预设的知识解释路径,学习者需要基于“符号—概念—意义”的路径进行符号解码和意义建构,数字教材在这一阶段成为强化知识系统的技术装置。生成主义知识观认为,知识是在发展过程中生成的,而不是在发展之前就客观存在的。知识是在人类参与、互动和创造中生成的结果,知识产生于探究、解决问题的过程中。生成主义知识观揭示了知识的建构性本质,即知识是在认知主体与环境持续交互中生成的。在Transformer架构的智能系统支持下,GAI赋能的数字教材能够依托深度学习能力,主动获取外部信息、校准推理路径,进而使知识系统展现出类似生命体的自组织特征。知识要素可依据学习情境实现智能化重组,形成契合学习者当前认知需求的内容组合。从知识生产主体看,知识生产不再依赖单一权威话语和专家群体,而是扩展为教师、学习者、算法工程师、智能体等多元异质主体。智能化平台为多元主体提供了协同建构知识的共享空间,有效打破个体认知局限,带来新知识图景,展现可持续、适应性演化力量,知识形态呈现出“智能涌现”的动态生成特征。

(四)知识供给:从“单向推送”到“场景适配”

梅洛—庞蒂(Merleau-Ponty)认为,知觉“某物”总是在其他物体中间,它始终是“场”的一个部分,人类具身性的知觉结构决定了认知活动必然在“主体—工具—环境”构成的动态系统中展开。知识的发生、确证与价值实现都必须置于特定场域的情境脉络。教学活动应通过建构包含认知、情感、文化等多重要素的心理“情境场”,将学习者“带入”知识产生的原初场景,促进其对知识的深度理解与意义建构。传统教材作为一种学习工具,为不同场景中的学习者提供结构化的“普适性知识”,其核心假设是存在适用于所有学习者的最优知识内容与序列,知识供给关切的是以时间确定、空间限制为特征的学习结果,这种观念忽视了教学语境的复杂性。数字教材凭借其云存储、富媒体等技术突破了纸质教材的知识域限,根据学习需求主动向学习者推送适切资源,然而,早期数字教材的知识供给方式是从预设资源库中进行资源的筛选与匹配,属于固定资源的“单向推送”,而学习者在真实生活世界中所面对的问题情境是复杂多样的,单向度的知识供给难以满足其认知发展和解决问题的需要。在GAI驱动下,数字教材能够通过“感知—响应”智能交互系统,实现知识供给内容与方式的“场景适配”。首先,智能算法依托对学习行为序列、认知投入程度及情感状态等多维数据的持续追踪与综合分析,建构主体知识学习的动态画像,预测其认知发展的潜在轨迹,实现知识供给内容的精准化适配。其次,教材的知识供给内容从既定的知识模块,转化为可根据教学情境动态组合的知识单元集群。最后,大模型依托与学习者的实时交互,动态优化知识供给方式。学习者的每一个交互行为——从内容浏览到应用操作,从产生认知冲突到开展元认知活动,都能在数字教材智能系统中转化为可追踪的认知痕迹,这为系统判断知识供给的有效性提供了丰富的行为依据,进而持续优化知识供给方式,包括内容难度、呈现形式与反馈时机等。

四、GAI驱动数字教材知识转型的潜在风险

GAI驱动的数字教材知识转型在带来显著的增值效应的同时,也暗藏风险,其引发的知识内容边界拓展、知识表征的具象化、知识生成暗箱以及知识智能适配将威胁师生在教学活动中关键能力的形成。为系统辨识与规避技术嵌入数字教材所引发的风险,亟需从学理层面剖析其发生机制与作用逻辑。

(一)数字教材知识边界泛化,导致学习者认知结构失序

传统纸质教材将人类思维的内在逻辑外显为序列性知识结构,为学习者搭建了不可或缺的“认知脚手架”。学科知识的组织脉络、关联矩阵与逻辑形式呈现出高度整合的秩序感,为学习者认知图式的生成提供了关键的物质支撑。GAI的介入打破了教材知识空间的原有结构,使其从严格遵循学科秩序的文本闭环系统转化为去中心化的跨界流动网络。当知识不再以层级有序的标准化结构呈现时,学习者将面临认知结构失序的风险。这表现为,既有的认知框架难以适配高度动态的知识组织方式,而知识内容过载与认知路径的无限性则会阻碍其系统思维的形成。有研究显示,数字教材提供的反馈信息若超出学生学习水平或实际需求,便会转化为误导性内容,进而导致概念理解障碍、干扰学生解决问题的过程。

从吉布森(Gibson)的可供性理论审视,数字教材所构建的知识空间通过技术特性拓展了其对教学活动的可供性边界,该特征具有双重面向。一方面,丰富完备的知识资源系统能够为具备高阶思维能力的学习者创造自主探索与意义建构的认知环境;另一方面,对于尚处在低阶认知发展阶段、缺乏足够内容甄别与价值判断能力的学习者而言,开放多元的知识环境则可能引发认知过载与学习迷航。根据皮亚杰(Jean Piaget)的认知发展理论,学习的本质是通过对外部信息的“同化”与“顺应”将新知识有序整合到现有的认知图式中,由此实现认知结构平衡。从这个意义上看,数字教材边界泛化带来的异质信息由于缺乏与既有图式的有机联系,难以被同化到学习者现有认知图式。此外,数字教材所融入的碎片化知识因其结构零散、缺乏系统性,不具备完整的解释力和逻辑链条,进而导致认知活动中的顺应机制难以被有效激活。也就是说,学习者通过数字教材获取了大量关于某个主题的“知识点”,却无法有效建构稳定的、可以促进知识迁移的认知模型。因此,当面对需要综合运用知识解决复杂问题的新情境时,学习者往往难以有效调用所学知识来构建问题解决方案。

(二)数字教材知识表征具象化,引发学习者心智活动简化

GAI的跨模态交互技术支持数字教材中的知识以技术图像形式呈现,这种具象化的表征方式在提升认知效率的同时,也重塑了学习者的思维模式与心智结构。当智能系统将抽象知识转化为可交互的技术图像时,数字教材已不再是单纯的知识传输媒介,而是如同梅洛-庞蒂所言的盲人拐杖一般,成为形塑学习者身体经验与知觉世界的构成部分。技术具身化催生了“人—机”认知共同体,GAI通过高度逼真的视觉模型表征知识使学习者能够以近乎直觉的感知方式获取知识,无须经过概念抽象与逻辑演绎的思维过程。在数字阅读的碎片化语境下,那种需要通过专注且集中的思维才能把握的、具有连贯性与张力的具体意义变得零散无序、缺乏稳定性与连续性。

数字教材知识表征的具象化使学习者认识世界的过程被技术构建的知识视觉框架所限定,由此,知识学习原本应经历的复杂心智活动,被简化为对预设视觉符号的接收。这一现象侵蚀了学习者主动探索知识本质、进行深度意义建构的认知过程。具体而言,一方面,技术图像的表征形式导致学习者知识解释空间被挤压。技术图像正在催生一种新型的“界面化”思维模式,传统教材建立的“编者—文本—读者”关系被“开发者—界面—用户”关系取代。根据弗卢赛尔的观点,技术图像并非对现实世界的直接摹写,而是由装置按照程序生成的符号,这种基于智能算法的二次描摹将复杂现实简化为标准化视觉表征。数字教材的技术图像通过多模态符号的非线性组合将阅读思维切割为若干片段,当思考被吸纳进由超链接、插图、图标、音频及动画编织的交互网络中时,主体将陷入技术框架规定的思维定式。在数字界面引导下,预先设计的视觉叙事逻辑层层嵌入,学习者自主的知识解释空间则被悄然压缩。另一方面,技术图像的算法逻辑正在引发认知自主性的让渡。借助可视化界面与智能交互功能,数字教材的技术图像往往将原本需由学习者自主建构的高阶认知过程,消解为预设的算法逻辑与自动化的触控反馈,导致学习者从教材获取的知识最终沦为“惰性知识”,难以转化为解决实际问题的能力。

(三)数字教材知识生成暗箱,诱发主体实践理性消解

知识获取、整合、理解与内化的终极目的是使人得以在现实经验世界中建构用于价值判断与行为抉择的实践理性,这源于两种路径:一是主体通过具身实践,在与世界交互过程中形成原初性的认知体验,逐步确立在世行动的价值判断系统;二是主体通过与他者的视域融合,形成关于世界的共识性理解,并将其转化为引导集体行动的规范性框架。在这一过程中,学习者深度融入所处的环境结构与社会网络,通过参与真实情境下的实践活动,实现认知体系与价值观念的塑造。GAI具备跨领域推理、适应性学习和自我改进能力,能够拓宽知识生成路径并主动参与人类认知活动。这表现在,其一,基于认知语境自主生成知识,即大模型通过语义理解识别知识节点的逻辑关联,实现对现有知识的智能重组与创造性衍生;其二,通过人机多轮对话实现协同生成知识,即通过“人类提问—机器响应—人类追问—机器深化”的循环对话机制,实现人机协同知识生产。然而,上述知识生成机制均缺失学习主体与真实情境互动中产生的具身体验,这种跳过知识产生过程、直接占有知识结果的方式,悬置了实践理性形成的必要条件。

具体而言,从知识类型上看,GAI驱动下数字教材所生成的知识并非来源于对“物的世界”“事的世界”“意识的世界”的直接感知,而是通过算法对已有数据集的信息识别与重组所形成的被技术中介化了的知识,这与人类主体通过知觉、记忆与证词等传统认知方式存在本质差异。梅洛-庞蒂认为,身体作为在世存在的基本媒介,是人们理解世界的物质基础,人类的认识首先是通过身体与世界互动产生的。GAI算法模型依赖于历史数据的模式识别与概率预测,将复杂的现实世界降维处理为可量化的变量关系,内在地排斥那些无法被结构化处理的模糊性与矛盾性,因此,也消解了实践理性赖以产生的关键过程,即主体在面对具体情境的复杂性、模糊性与价值冲突时,通过审慎判断与情境权衡作出“恰当”抉择。其二,GAI赋能数字教材知识生成的本质是对显性知识的编码和转译,而人类知识由能够通过语言、文字、公式等手段表征的显性知识与尚未被充分意识和明证的“默会知识”构成,这些知识具有个体性、非理性、情境性、偶然性的特征,是人机协同知识生成的“灰色地带”。GAI基于显性知识互动生成的新知对人类认知过程的隐性特征而言,是不确实的、未完成的、远离“存在”的,故难以深度融入主体通过具身实践构建的意义之网。

(四)数字教材知识智能适配,造成教师教学技艺弱化

教师的教学技艺作为教师“全专业发展”的关键要素,是实现教材知识教学转化、推进课堂教学走向预设目标的必备能力。亚里士多德(Aristotle)认为,技艺(technē)作为一种制作性的实践智慧,其本质在于通过创造性活动将形式赋予质料,在变动的世界中实现特定目的。真正的技艺既包含对各种材料的功能性理解,也蕴含着对活动目的之理性把握,是在普遍规则与特殊情境之间寻求恰当平衡的智慧。正如海德格尔(Martin Heidegger)所指出的,原初的技艺是一种“带出”(poiesis)的揭示方式,能够使真理在制作活动中得以显现。教师的教学技艺源于其身体的在场体验、与学生情感互动,以及对课堂教学语境、历史文化脉络的理解与把握,这是无法被算法完全模拟的人类特质。

在知识供给层面,传统教师具备的教学技艺表现为对课堂中向学生供给的知识内容的判断、呈现方式的选择和时机的把握。具体而言,首先是对“供给何种知识”的专业判断,这是教师基于教学目标对知识进行的价值遴选;其次是“如何供给知识”,教师需要综合考量知识的学科逻辑和学生认知特点,创造性运用叙事、类比、隐喻等知识呈现策略,以深化学生对知识的理解;最后是“何时供给知识”,即对知识供给的时机把握。教师基于“身体在场”的具身感知,在特定教学情境中准确辨识学生的认知冲突与思维困境,在恰当时机向学生呈现适宜的知识。有学者指出新一代智能技术在教学中可能成为“实践主体”,这意味着教师的课堂教学的主体性地位面临被置换的冲击,由此陷入“去技能化”的危机。数字教材知识智能适配功能正在威胁教师对学生进行知识供给的专业自主权。GAI驱动的数字教材知识供给路径,本质上是对学习行为轨迹进行参数化分析,再通过预设算法模型推断生成的适配方案,其目标在于提供标准化的“最优知识组合”。在知识供给的内容、方式与时机的决策上,缺乏真实教学活动所需的构时性筹划。教学原本是一种具有节奏感的时间艺术,应根据具体情境调整知识供给的内容、节奏、方式与强度。在GAI驱动的数字教材智能适配知识供给机制下,现实境遇中师生互动的教学时刻被压缩为即时性反馈的技术操作,由此,教师在“愤悱之际”发挥创造力的教学技艺被弱化。

五、生产式人工智能驱动数字教材知识转型中的风险治理

(一)研发层:确立数字教材知识选入的伦理准则

GAI驱动的数字教材通过跨界融合实现了知识边界的拓展与内外部知识空间的融通。然而,教材的教育属性决定了其必须严格把控知识选入标准,对知识的正确性、科学性与价值性进行审慎把关。智能算法通过技术治理路径,使知识筛选标准从人类主体的价值判断转向基于数据关联的技术决策,这动摇了教育专业共同体在教材知识筛选中的核心决策地位,应对此现象予以必要规制。

马克思主义认识论揭示,知识是主体在社会历史实践中对客体进行能动辩证反映的产物。GAI驱动的数字教材设计应把握知识生产在场域、主体、对象与手段上的特殊性,系统构建与之适配的知识选入伦理准则,在“智能+教育”的范式转型进程中,推动公共知识与个人知识、普适性知识与境域化知识的创生及传播。首先,数字教材一方面应立足学科专家建构的规范知识体系,在表征层、认知层和启发层有机呈现学科知识的核心概念、基本原理与思维方法;另一方面,需借助知识图谱等技术手段,依据科学的“分类”“逻辑”与“架构”,建立知识间的内在关联,完整呈现学科知识脉络。其次,数字教材的智能知识筛选系统须将文化关照融入算法架构。学生需要掌握的不是事实或知识,而是作为主体在进入、共建与重塑世界过程中的关键能力。与此相应,教材不应仅呈现价值中立的事实性知识,而应根植于特定社会历史语境,体现对民族文化传统与价值体系的传承。因此,数字教材应以促进国家认同、文化传承与科学共识为价值基线,并将其作为知识筛选的伦理准则。再次,基于人工智能时代的知识特征,数字教材应构建涵盖“基础层”与“发展层”的分层知识准入系统:“基础层”依据知识在人类认识系统中的“历时稳定性”与“共识权威性”选入内容;“发展层”则依托GAI的动态感知与智能分析能力,建立前沿知识与跨界知识的准入机制。通过对“软知识”“灰知识”“境域性知识”等不同类型知识进行基于价值判断、风险预测与教育适配性的多维评估,确保数字教材知识系统在持续优化中服务于立德树人的根本目标。

(二)设计层:加强数字教材知识呈现的技术规范

基于大语言模型的GAI能够快速构建数字教材知识的多维表征,借助语义理解与跨模态生成技术实现知识体系的立体化呈现。然而,这种高度显性化的表征方式遮蔽了知识发生的历史场景与内在逻辑,削弱了学习者对复杂概念的深度理解。具体而言,GAI以技术图像的形式将知识转化为高度具象的视觉符号,虽提升了传播效率,却难以精准识别并有效呈现知识背后的文化脉络、价值维度与生命体验。而真正构成意义领域的,恰恰是这些超越表层概念框架、承载精神内涵与文化积淀的知识维度。当学习者透过技术图像的棱镜把握作为“第三世界”的知识客体时,其蕴含的存在真实感与经验现实性便被中介化了。基于此,有必要进一步厘清GAI在参与数字教材知识呈现过程中的技术边界与价值限度。

在GAI的驱动下,数字教材知识呈现的技术图像化所应承载的价值,不应停留于视觉呈现的清晰度与逼真度,更应关注能否借助动态交互性、多模态融合性与情境化叙事等核心特征,引发学习者对知识的深度思考与生命的哲学反思,即在优化知识表征与显性结构的同时,进一步指向那些不可见的知识意义脉络,为学习者拓展更多可能性的学习空间。这就要求在GAI赋能的数字教材设计中,必须坚守“知识应促进人全面成长”的整体性原则。一是要借助GAI的技术图像生成功能,构建具象化、可交互的概念网络,让学习者通过可视化的知识图谱,清晰把握概念间的逻辑关联与层次结构。同时,建立与知识图谱对应的多模态解释矩阵,形成涵盖定义诠释、历史脉络、典型案例及应用情境等内容的结构化阐释系统,使学习者能够在文字与图像、表征与实在的多维呈现脉络中深化知识理解。二是为规避知识表征具象化带来的心智活动简化的风险,数字教材应构建“去自动化”的认知干预机制,在流畅的视觉叙事中植入必要的认知阻力与干预机制。通过设计“思考触发点”,促使学习者在关键知识节点暂停信息接收,转向深度反思与意义建构。例如,通过在核心概念呈现中设置“理解确认”和“知识拓展”等环节,要求学习者通过文字概括或语言阐释的方式证明自己的理解,打破被动接收信息的闭环系统。三是创设具身认知的实践通道。以身体参与优先为原则,限定GAI在知识学习情境生成中的介入程度,当检测到技术介入可能削弱学习者自主探索时,自动触发退避机制,通过增加认知留白、延长响应时间等方式重构参与模式,确保学习者的身体体验与思维活动始终处于认知建构的中心位置。

(三)审定层:厘清数字教材知识生成的权力关系

面对GAI赋能下数字教材知识生成的即时性海量知识,传统的“末端审定”模式已然失效,其“涌现性”“交互性”“欺骗性对齐”等技术逻辑增加了可解释性的难度。由于数字教材知识生成的过程具有不易识别和难以核查等缺陷,审定工作的重心应从对教材所生成知识的审查转向对知识生成规则的把关,建构起“伦理前置、算法规制、人机协同”的审定机制,对数字教材知识生成过程进行全过程动态监督,以明确人机在知识生成中的权力关系。

首先,在前端伦理规约层,由学科知识专家、一线教师、技术设计师等主体组成数字教材审定委员会,在教材设计与开发阶段共同制定符合价值导向、学科规范与认知逻辑的知识生成准则,以此作为大模型知识生成训练的底层逻辑,进而从源头上确保数字教材在教学参与中生成的知识不偏离教育目标。其次,在算法规制层,通过可解释建模向教学主体开放机器智能知识生成路径的可视化回溯功能,使教材使用者能够观察并评判每个知识点的生成链条,包括其训练数据来源、推理逻辑与关联路径,进而消解机器智能的“黑箱效应”,重获对知识的选择权与解释权。最后,建立动态调适的人机协同审定机制,明确“人主导、智协同”的权责边界。技术生成的知识并不是完全中立的、完备的、有价值的,人类主体权力的运行方式恰恰存在于对这些生成内容的筛选、赋值与意义建构。一方面,数字教材知识审查共同体应对GAI生成知识的教育适切性、科学准确性及认知发展适配度等核心指标进行持续监测与动态校准,一旦发现算法生成的内容存在认知误导或价值偏离时,授权区域教育主管部门或课程教材委员会启动相应干预措施,如内容修正、算法参数调试,甚至是数字教材相关功能板块的临时停用。另一方面,数字教材依托智能系统实现知识生成内容的技术治理。一是依托自然语言处理、多模态数据解析等机器学习技术,对所生成知识的内容中存在的伦理风险实施自我识别与智能筛查;二是通过智能算法追踪教材知识的使用情况及知识学习效果,对算法的知识生成模型进行持续优化,形成“生成—评估—预警—修正”的知识治理闭环,以防范潜在的知识生成风险。

(四)使用层:明确数字教材知识选用的话语边界

数字教材使用是检验教材设计质量的关键环节,数字教材知识的选择和应用作为教材使用实践的核心维度,在GAI驱动下,正逐步构建出一套区别于传统教学的新型话语体系,并将持续重塑课堂场域中的社会关系与权力结构。从福柯(Foucault)的知识—权力视角来看,知识的合法性从来不是既定事实,而是在特定话语实践中被建构的产物。数字教材的技术话语借助特定的界面设计与交互逻辑,构建起智能主导的知识选用路径,这使知识合法性的来源从“主体意图+理性判断”转向“数据逻辑+算法生成”,进而在很大程度上削弱了教师在知识认证上的权威性。算法推荐机制通过数据分析预判学习者的认知轨迹,以此确定知识供给方式,在无形中限定了教材使用者的知识可见范围,同时也规约了知识选用的可能路径,由此,知识的“可供性”取代“真理性”成为新的合法性标准。为重新确立人类在知识选用中的主体地位,需将数据驱动的知识选用模式纳入人类专家的价值理性框架进行规制,以此明确知识选用的话语边界。

具体而言,应通过构建算法决策的“价值对齐”机制,确保数字教材所提供的知识符合教育逻辑;同时,提升教师在教材知识选用中的话语权,保障教师教学技艺在数字教材使用过程中得以充分发挥。教师“解释知识”的传统角色已无法满足支持学生使用数字教材的需求,必须在课堂中承担学习协作、知识筛选、伦理审查等任务。也就是说,教师既要善于利用数字教材智能系统提供的认知支持功能,又要坚守基于教育信念的价值抉择,立足教学语境对知识进行甄别、选择与运用。当推荐内容与实际教学语境存在冲突时,教师应依托对教学节奏的直觉把握、对学生微表情的捕捉、对课堂互动氛围的感知等具身经验线索,及时调整数字教材知识的呈现方式、内容难度与范围。数字教材为教学活动提供的知识依赖于大语言模型的信息提取和算法推演,本质上是一种“非时机化”的存在形式,即被剥离了知识产生的历史情境与生命实践,而教师的作用正是通过创设意义生成情境,恢复知识与具体时空、生命实践的本质关联,使知识在“恰当的时机”以“合理的方式”向学习者显现,最终实现知识从标准化存储样态向学生成长意义上的时机性存在转化。


(本文参考文献略)


Knowledge Transformation, Potential Risks and Governance Path of Digital Textbooks Driven by Generative AI

Zhang Jinghui


Abstract: As a core resource carrier in the educational digital ecosystem, the knowledge form of digital textbooks is a key factor in shaping classroom teaching practices. Currently, generative AI, functioning as a new technological medium that propels the digital transformation of education, is driving the knowledge transformation of digital textbooks. Its core features are: in terms of knowledge structure, it extends from a “textual closed loop” to an open system of “cross-border integration”; in terms of knowledge representation, it escalates from a “two-dimensional network” to a “technical image” presentation form; in terms of knowledge form, it evolves from a “static entity” to a “dynamic generation” existence mode; in terms of knowledge supply, it elevates from a “one-way push” to an intelligent interaction mode of “scene adaptation”. This transformation brings about phenomena such as the generalization of knowledge boundaries, the concretization of knowledge representation, the black box of knowledge generation, and the intelligent adaptation of knowledge, which will trigger potential risks, namely, the disorder of learners’ cognitive structure, the simplification of mental activities, the dissolution of practical rationality, and the weakening of teachers’ teaching skills. Therefore, a knowledge risk governance path should be constructed based on the “research and development-design-review-use” links of digital textbooks, further clarifying the ethical standards, technical norms, power relations, and discourse boundaries of GAI-driven knowledge transformation of digital textbooks, in order to build a human-machine collaborative knowledge construction paradigm for digital textbooks.

Key words: Generative AI; digital textbooks knowledge; human-machine collaboration


初审:黄华强

复审:孙振东

终审:蒋立松

版权所有 |教育学在线 京ICP备1234567号 在线人数1234人