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人工智能时代,教育如何担当先导
作者:陈玉琨 来源:京师书院BigData 点击:615次 评论:0


陈玉琨,华东师范大学考试与评价研究院院长

  “将去未去”意味着应该退出历史舞台而又未退出历史舞台的社会现象。

  我国中小学教育在改革开放以来的40年中取得了巨大成就,培养出一大批高素质劳动者,为中国成为世界“制造大国”奠定了厚实的人力和人才基础。在从“制造大国”向“创新强国”转型的变革中,教育理应起到先导性作用。但是,由于历史的惯性,我国甚至全球的基础教育,在互联网、人工智能时代的变革尚未能如愿实现。

  技术将引领教育变革

  当下,科技改变了各行各业,但学校或许是这场科技革命没能席卷的最后一个角落。

  任何人只要仔细地观察都会发现:今天的课堂,传授的都是昨天的知识,今天的知识还没有编进教材,更不用说走进课堂。但我们却希望培养面向明天的人才,希望他们能引领明天社会的发展。在知识呈指数级增长的时代,作为教育工作者,我们在培养学生时,必须考虑如何适应时代。这也是我们今天特别强调教育信息化与教育智能化的意义与价值所在。

  教育部已经发布一系列文件,重点聚焦教育信息化与教育智能化。上海对教育信息化也有高度认识。2014年,本市发布 《基础教育信息化蓝皮书》,用了两个“最”:第一,技术第一次走上了教育改革的“最前台”;第二,“最根本”,即技术带来的变革是根本性变革,不是表面的肤浅变革。这两点都表明技术将成为教育变革的引领,将从根子上改变现代人才培养模式。

  今年7月,国务院发布的 《新一代人工智能发展规划》 特别强调:“实施全民智能教育,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。”这段话意味着我们要鼓励、引进、利用社会力量提升我国基础教育质量。

  教育信息化水平有待提高

  今年7月,受教育部科技司邀请,笔者参与了全国160个地区学校教育信息化试点的现场评审工作。评审发现,一大批试点单位借助于教育信息化实现了教育资源共享,成效显著。华东师大慕课中心成立四年来,从全国名校征集了两万余件优质微视频,满足了部分资源缺乏型学校的需要。

  但是教育信息化仍有很大发展空间。从全国来看,教育资源共享离设想的目标还有很大差距,主要原因是部分教师不愿意实现教育的信息化、数字化。要知道,有些教师确实害怕信息化会抢走他们做家教的“饭碗”。

  其次,每个县市都建有自己的一套平台。我国有2800多个县级单位,如果建2800多家教育资源平台与管理平台,那要花多少钱? 如果由国家相关机构牵头,精心打造一个平台,由各地分享,那么这两者成本相差有多大?

  而且,客观上以人工智能为核心的智能教育刚启动。我国教育产品的生产商与供应商数以万计,他们是否提供了适合学校实际需要,能够解决学校痛点、热点问题的软件与其他产品? 如果教育产品的供应商都自娱自乐,那很难受学校欢迎。所以,打通这样一个“肠梗阻”,使之更好地促进基础教育在信息化时代更健康的发展是当务之急。

  中小学重在培养创新精神

  在中国教育科学研究院STEM (即科学、技术、工程、数学)教育研究中心的支持下,STEM教育发展共同体已经开发出一个“MOOS”(Massive Open Online Study,即大规模在线研究性学习)平台,旨在让学生如“着魔般”学习,让学生学会像科学家一样思考,让学生学会像工程师一样创造,让学生学会像艺术家一样创作,为中国从“制造大国”转向“创新强国”奠定厚实的人才基础。

  “MOOS”基于学生兴趣,是以项目设计和问题解决为导向的在线开放课程。Study在英文中既有学习又有研究之意,因此称作研究性学习是恰当的。

  研究即创造知识,应当是大学的功能,中小学重在培养学生的创新精神。中国的老师,尤其是中小学老师非常智慧,在传授知识方面无与伦比。但是当谈到创新人才培养的时候,我们还有差距,还需要努力。“MOOS”鼓励学生基于问题和项目进行学习。不可否认,这有一定难度。从全球来看,最大的困难就在于缺乏具有跨学科综合素质的教师,所以师范教育必须改革。

  在跨学科研究性学习中鼓励学习奇思妙想

  教育信息化的另一问题是:缺乏对跨学科教育的研究。教师们都知道,学生只有读完小学才能读初中,读完初中才能读高中,这是阶梯。跨学科的STEM教育或者项目学习,其实也有阶梯,只有拾级而上,学生才能成功。

  项目学习,人们必须考虑四个因素:学习任务与目标;学习内容,即完成这个任务学生需要掌握的背景知识;学习的途径与方法;学习结果。

  接受性学习是把学习任务与目标、学习内容、学习的途径与方法、学习结果都告知学生。然而,把结果直接告诉学生,不利于培养学生的创造能力。但是,如果老师只告诉学生需要完成一项任务,大多数学生事实上是无法完成的,所以学生需要一个“学习的阶梯”。

  “学习的阶梯”包括三个层级:一、让学生明确学习的任务与目标,掌握必要的背景知识与探究的手段与方法,让学生自己去探究学习的结果;

  二、让学生明确学习的任务与目标,掌握必要的背景知识含义,让学生自己去发现最恰当的探究手段与方法,并通过探究找到问题的答案;

  三、让学生明确学习的任务与目标,然后去寻找完成任务必要的知识,探求解决问题的途径与方法,最后在实践中获得科学的结论。

  学生学习需要循序渐进,需要台阶,急于求成是不现实的。尊重事实、尊重规律,教育才能取得成功。

  在跨学科研究性学习中,我们要鼓励学生的奇思妙想,这个过程,比奇思妙想的结果更为重要。

  同时,我们更要鼓励学生动手与动脑相结合。学生需要读书,要掌握知识和技能,但一定还要动手。

  中国教育在上世纪50年代深受凯洛夫教育思想影响。学校课堂教学最本质的规律就是“传授间接知识”,它把人类几千年来积累的文明用概念、原理的方式传递给下一代人。这样,学生就失去了演绎知慧创获的过程。

  课堂教学效率高的根本所在,就是“间接知识学习”。但这也是凯洛夫教育思想的局限,人们学了却未必知道意义和价值所在。所以我们强调动手与动脑并重,融合体验获得的直接知识与书本获得的间接知识,从而使学生学习更有意义、更有价值。

拓展阅读

陈玉琨:教育因时代而变

教育是什么?教育是把自然人培养成社会人的过程。这理应是每个教育工作者都应懂得的事情。然而,遗憾的是,事实上,对于这一问题,并非每个人都很清楚。在今天而言,我想,还可以这样说:教育是国计,教育是民生。教育是国计,它体现了国家的意志,体现了国家对未来人才的要求。国务院去年成立了国家教材委员会、教育部成立了教材局,这充分说明国家对教材的重视,它涉及到教育究竟为谁培养人的问题。在新时代下,我们还必须说教育是民生。党的十九大强调,“努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育”,满足人民群众对教育的需要。因为教育事关每个家庭,孩子是父母的期望,家庭的期望。当然,这些年来中小学生课外负担过重,这不能不引起人们高度关注。关于这一问题,我想说两个概念:第一个是“中产焦虑”,因为父母尤其是中产阶层的父母总希望子女超过自己,希望子女超过别人,他们对孩子寄予了极高的期望,因而也产生了过度的焦虑;第二个概念叫“邻家小孩”,认为邻家的小孩比自己的小孩要好,自己的小孩一定要更加努力,课业负担由此产生。在这个意义上,教育反映的是家庭对子女的期望。

教育是国计,教育是民生,教育没有小事,但其实教育也没有什么大事。什么是教育?教育就是我们福景外国语的一盆花、一棵树,教育是我们学生的一幅画、教师的一个字,是教师一言一行影响下的学生的一举一动,这就是教育。你别看这个小事,学校抓好每件小事,就能培养大师。大师是学生在学校文化熏陶下诞生的。教育是什么?教育就是日常的教育教学活动,是教育教学活动的总和。

教育究竟培养什么样的人

教育因时代而变,我们变的是手段,不变的是目标。在这个时代,教育究竟培养什么样的人,我想谈以下五点:

1.国际视野与本土情怀的结合

就深圳而言,一需要强调的是,我们培养的学生应当要有国际视野,应当要有本土情怀,做到国际视野和本土情怀的结合。我们的学生应该了解国际规则,知道世界各国的文化。这样才能在国际舞台上施展自己,参与国际竞争。如,福景外国语学校和美国、加拿大的合作就是培养学生国际视野的一个很好的途径。当然,也不能忘记我们的学生是中国人,是深圳的市民,是福田的市民。所以他们必须要热爱福田,热爱深圳,要有一种对家乡的眷恋。前两天我在《环球时报》上看到这样一则消息,说是出过国的留学生更热爱中国,出去有了比较后,还是觉得中国好。这大概是一个普遍的规律,也反映了我们的基础教育是扎实、成功的。

2.科技素养与人文品质的结合

现在是科技时代,人格的因素更为重要。学生要学会更加细心,学会更有爱心,更有耐心,懂得人文的关怀。这是一个重要品质,否则社会不易成为一个和谐的社会,不可能让人们那么心情舒畅地生活。在一个单位内,在一个社会内,如果整天是人斗人,大家是没办法活、没办法过的。

3.个性特长与团队意识的一致

兴趣是最好的老师,学生热爱什么,从他的兴趣出发,这是最好的一个教育手段。个性是创造的基础,没有兴趣,学生不会去学;没有个性,学生不可能创造,创造一定是异想天开的,所以个性特长的发展至关重要。从2014年开始,从上海与浙江开始,国家就启动了高考改革。这场高考改革以给学生更多选择性为重要特点之一,六选三或七选三,也是以选考作为重要的一个改革走向,其目的就在于使我们学生的个性特长得到最大程度的发展和发挥。

4.身体健康与心理健全的协调

党的十九大报告指出,“要全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。”在这里,“体”是很重要的一条,但在实践中,过重的课业负担使学生的身体受到一定程度的影响,不少学生也存有各种各样的心理问题,这是需要让我们教育工作者高度关注的问题。

5.继承与创新的协调

善于继承,就是我们要在课堂上学习知识、学习技能,但学习的目标并非为了掌握这些知识、技能。在这个基础上,怎么去创造一个更加美好的未来,是我们最追求的目标。现在是一个双创的时代,强调创新、强调创业,我相信这也是我们福景外国语学校的追求。

我们希望,学校的教育是低负担的,同时是高质量的。这样才能使教育让学生健康成长,为深圳未来的发展培养更高素质的人才。

在我看来,当前的人才培养应该具备这五点最基本的品质,结合也好,协调也罢,本质上是师生心与心的交流,是魂与魂的碰撞,是教师的引领与学生的成长的过程。希望我们的教师是充满爱心的。教育,有时候我们说,它不是工业,而是农业。教育是人和人交流过程中一颗心唤醒另一颗心,是一颗灵魂碰撞另一个灵魂。所以,在这个过程中,教师的引领显得非常重要,最终的结果是学生的成长。

这就是我对教育的认识。

数字化时代的挑战

数字化时代也就是指兴趣化,研究这一问题很有意义,也很有必要。首先我想给大家介绍一本书,叫《奇点临近》。什么叫奇点呢?老师们一看便明白。用函数式表示:y=1/x,当X等于0的时候,在数学上就称作奇点。高中数学老师告诉学生,这时x 不能等于0,等于0就没有意义。而我们的这个时代,就是x趋于0的时代,它不是没有意义,而充满了意义,充满了各种可能,可以让你产生无穷想象。

美国著名哲学家、教育家杜威曾说:“如果我们还用昨天的方式教育今天的孩子,那等于抹杀孩子的未来。”请大家想一想,我们每天发生在课堂里的是什么,课堂最大的矛盾在哪里?我认为最根本的矛盾是今天的课堂传授的都是昨天的知识,但我们要培养的是面向明天的人才。昨天的知识未必能解决明天的问题。一个小孩从小学到高中需要12年,到本科毕业需要16年,博士毕业则需要22年。你就想一想,他学的这个知识到22年后有多大用处?今天的课堂里没有今天的知识,今天的知识还没有变成教材,可以肯定地说,老师讲的都是昨天的知识。所以,我们的人才培养模式必须要变,现在技术的发展为教育改革提供了一个非常好的机会,提供了一个技术支撑。

我们以慕课为例,慕课是什么呢?它是大规模开放在线课程,以微视频为载体,让学生在线学习。这就形成一种混合学习的模式,也是先学后教。它有什么特点呢?它以可视化、图文并茂的方式把知识点讲清楚,然后学生回到课堂,教师组织讨论进行研究。所以,这样的一种模式对发展学生思维有很大帮助。它可以远距离输送,所以这才会有福景外国语学校N+的课程,学生可以在美国、加拿大学习中国课程,在福景也可以学习美国、加拿大的课程。大家的相互交流,在这个过程中能够得到很好体现。

STEM课程有哪些特点呢?我认为有以下五点特征:一是社会性,这也解决了我们课堂教学的一个大问题,今天的问题今天课堂去研究;二是创新性,我始终以为学生奇思妙想的过程比奇思妙想的结果更重要,作为一个教师要鼓励学生奇思妙想,这一课程旨在培养学生的创造能力和创新思维,这对我们对人才的评价提出了新的要求;三是实践性,我们现在的课堂重视的是动手实验,就是让学生善于把间接知识的学习与直接知识的学习结合起来;四是个别性,就是要注重因材施教,强调学生个性发展。在我们福景外国语学校,学校的课堂组织形式是班级授课制,这是把一定数量的学生按年龄特征和特定学科编成班组,使每一班组有固定的学生和课程,然后教师根据固定的授课时间和授课顺序(课程表),根据教学目的和任务,对全班学生进行连续上课的教学制度。它的最大特点是高效,但它也带来一些问题。因为它没办法关注到学生的个性化需要。个别化就是通过学生根据自己的兴趣爱好与个性特长来选择研究的项目;五是综合性,世界本来是综合的,本来不分学科的,我们要提升学生综合性、跨学科能力。

在这里,我想特别介绍一下STEAM。随着STEM教育的深入,后来发现如果只研究STEM 还远远不够,一定要把艺术吸收进来。STEAM是一种教育理念,有别于传统的单学科、重书本知识的教育方式,它是一种重实践的、跨学科甚至超学科教育概念。这里的A就是艺术设计(Art & Design)。艺术是人们创新的源泉。我想给大家推荐《物理之美》这本书,这是知名的科学顽童、诺贝尔奖得主理查·费曼对康奈尔大学学生的演说集,他将物理定律做更生动、更普及的诠释,让学生对物理定律有更清楚的了解。书中没太多地讲物理的规律,而是讲物理世界的美学现象。

2015年9月,教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》,提到了未来五年对教育信息化的规划,其中明确提到要“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”。那么,STEAM在推行过程中碰到的最大瓶颈在哪里?就在于缺乏没有这方面的教师,如化学系培养化学教育的教师,物理系培养物理教育的教师。时代变了,教育应该要改变,大学就应当培养跨学科的教师。其实这个问题不是今天提出来的,早在1996年,教育部基础教育司就在、在广东、浙江两个省做过实验,广东承担的综合文科,浙江承担的是综合理科,但是客观地说,这并没有很好地解决这个问题。

在我看来,借助于信息化手段使得跨学科综合课程与项目设计、问题解决为导向的课程将会成为双创时代学校变革的重要一个方向。2016年6月,上海市基础教育课程改革专家咨询委员会和专家工作委员会成立,研制《深化上海市基础教育课程改革行动纲领》。上海1988年搞过第一轮课程改革,到1999年启动了第二轮课程改革,到2016年则进行课程改革的深化研究。深化研究的重点在哪里?一是加强中国传统文化的教育,加强社会主义核心价值观的教育,学校要坚持立德树人;二是要大力推进STEAM教育,这个是非常有意义的一项工作。

人工智能会大大改变教育生态

2017年7月8日国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点,应逐步开展全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科,培养复合型人才,形成我国人工智能人才高地。我们可以清晰看到,国家究竟在倡导什么,在反对什么。

人工智能对教育有什么作用呢?它有助于构建平安校园。人工智能其中一个重要的应用领域就是人脸识别。现在不管是你坐火车还是飞机,是需要出示拿身份证的。采用人脸识别技术,就可以刷脸了。你什么证件也不需要带,只需到安检那刷脸就知道你是谁。第二个应用是无人驾驶,像我们福景外国语学校这样的学校,做一个无人驾驶实验室是非常有意义的。我相信,学生也是非常感兴趣的。智能学习诊断系统也是人工智能的应用之一,教师最头疼的是什么?我估计是——每天有一大堆学生的作业要批改,重复、枯燥无味。采用智能学习诊断系统,可以让学生在网上做题,系统自动批阅,然后形成反馈报告。

我想给大家重点介绍一下“高考机器人”。2017年的文科高考生有一位特殊的竞争对手——高考机器人,它单独在一个关闭外部网络的房间内,由专业公证人员监考,输入试卷电子版来“读题”。通过内部服务器的计算,最终由打印机打出其答案,与全国文科高考生同时考试、同时交卷。其实,日本在2015年就已经也有了一个智能机器人,它也参加了日本的考试,考了511分,高于日本高中生平均分数416分,它已经有80%的机会进入日本411所私立大学和33所国立大学,应该说,这个成绩还是不错的。不少人可能会问,高考机器人有什么用呢?对不起,我得不实话实说,高考机器人最后就变成教师机器人。比如家庭用的清洁机器人能拖地板扫地。一个扫地的机器代替了清洁工,所以这对教师提出了挑战。但是,机器人没感情。又回到我前面讲的,教育是心和心的交流,是魂和魂的碰撞,所以教师作为一个行业会永远存在。只要人类存在,教师永远存在。但是,教师的职能发生了变化,教师更要关心学生的心理,教师更要懂得学生认知的规律,要更关注学生创新能力的培养。凡是昨天的知识,你不用讲了,计算机比你记得更多,应当解决的是今天的问题,或者是面向明天的问题。所以人工智能出现会大大改变我们教育的生态。不要认为教师就是铁饭碗。

当然人工智能在教育领域能做的事情很多,这对学校来说是既是一个机会,也是一个挑战。

这一挑战才刚刚开始。


更新:2018/6/11 5:05:53 编辑:fengyefy
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