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扔掉課本吧!看人工智能如何顛覆教育行業(yè)

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摘要:顛覆,真的會(huì)來(lái)嗎?

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本文由機(jī)器之心編譯

上周,Oculus創(chuàng)始人Palmer Luckey說(shuō):「學(xué)校教室終將消失,孩子們不需要在教科書(shū)上花費(fèi)太多時(shí)間?!筁uckey的話更像是給自家產(chǎn)品打廣告,發(fā)生在美國(guó)很多學(xué)校里的改變則讓我們看到人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)給傳統(tǒng)教育帶來(lái)的巨大顛覆效應(yīng)……

1.

18個(gè)學(xué)生依次走入一個(gè)明亮的教室,沿著屋子的四周擺放著十八臺(tái)計(jì)算機(jī)。學(xué)生們選擇座位坐下,登陸電腦開(kāi)始安靜的學(xué)習(xí)。在背面的桌子上,主屏幕用一些表格和數(shù)據(jù)可視化工具將每個(gè)學(xué)生的工作進(jìn)度實(shí)時(shí)可視化的顯示了出來(lái)。

這不是某些未來(lái)電影中的橋段,而是來(lái)自紐約維斯切斯特社區(qū)大學(xué)的Sheela Whelan所教的代數(shù)課預(yù)備程。

Whelan課堂上的學(xué)生都統(tǒng)一使用一個(gè)名為 ALEKS的程序。但是定睛一看,你會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生在使用時(shí)都會(huì)遇到不同的問(wèn)題。一個(gè)坐在角落的女學(xué)生正試圖用基本的線性方程解決問(wèn)題。坐在她左手邊的男士則全神貫注的思考分?jǐn)?shù)的問(wèn)題??拷恍┑?,一個(gè)聰明的學(xué)生已經(jīng)開(kāi)始簡(jiǎn)化一個(gè)包含分?jǐn)?shù)和變量的公式了。

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第一眼看過(guò)去,會(huì)覺(jué)得每個(gè)學(xué)生都處于不同的教學(xué)階段。當(dāng)然,某種意義上來(lái)說(shuō),這是對(duì)的。當(dāng)更準(zhǔn)備地來(lái)說(shuō),這個(gè)課程本身就是在因材施教。

當(dāng)這個(gè)學(xué)期剛剛進(jìn)行了三分之一的時(shí)候,一些優(yōu)秀的學(xué)生已經(jīng)可以參加期末考試了 把其他人遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面。他們最終的目的都是掌握一樣的概念和知識(shí),但是掌握這些知識(shí)的順序方法,包括學(xué)習(xí)的節(jié)奏,都是由人工智能軟件通過(guò)評(píng)估他們每次的課業(yè)表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行調(diào)整的。

ALERK剛開(kāi)始時(shí)對(duì)每個(gè)學(xué)生的教學(xué)設(shè)置是一樣的。但當(dāng)學(xué)生們開(kāi)始回答系統(tǒng)自動(dòng)生成的實(shí)際問(wèn)題,ALEKS的機(jī)器學(xué)習(xí)代碼程序變開(kāi)始自動(dòng)分析他們回答問(wèn)題的行為,從而判斷他們對(duì)于概念的理解程度。如果對(duì)于某種類(lèi)型的問(wèn)題錯(cuò)誤率較高,系統(tǒng)就會(huì)推薦閱讀一些背景材料,看一下教學(xué)視頻或者給予一些提示。

但如果他們輕而易舉地就回答完了問(wèn)題,譬如線性不等式,系統(tǒng)就會(huì)讓他們開(kāi)始嘗試多項(xiàng)式或者指數(shù)。當(dāng)他們熟練掌握后,系統(tǒng)就會(huì)問(wèn)他們是否準(zhǔn)備接受考試。通過(guò)了他們就能繼續(xù)深入學(xué)習(xí),當(dāng)然除非他們更愿意選擇不同的主題,比如數(shù)據(jù)分析或者概率。一旦他們掌握了先決條件,選擇的主動(dòng)權(quán)就在他們自己。

Whelan,作為課程指導(dǎo)她并沒(méi)有一味講課。什么才是教學(xué)重點(diǎn)?什么時(shí)候能夠讓每個(gè)學(xué)生都因材施教?她讓自己作為一個(gè)流動(dòng)的引導(dǎo)者,當(dāng)學(xué)生有問(wèn)題的時(shí)候才會(huì)去解答問(wèn)題。課程的助教也是如此,隨時(shí)回答學(xué)生問(wèn)題,幫助那些遇到困難或者可以準(zhǔn)備考試的學(xué)生。在學(xué)生們學(xué)習(xí)的時(shí)候,軟件記錄了每個(gè)人答題的正確率和時(shí)間。當(dāng)Whelan的在線系統(tǒng)告訴她好些學(xué)生都在相同的地方遇到困難時(shí),她會(huì)把這些學(xué)生組織起來(lái)進(jìn)行一個(gè)小組學(xué)習(xí)。這就是分類(lèi)教學(xué)。

這個(gè)模型教育下的成果大大不同于美國(guó)過(guò)去一百多年的傳統(tǒng)教育。在傳統(tǒng)教育中,老師在幻燈機(jī)背后或是在白板前,對(duì)著滿屋的學(xué)生在同一時(shí)間說(shuō)著同樣的話。有些學(xué)生都不知道老師在說(shuō)些什么,而另一些人已經(jīng)完全掌握了 覺(jué)得上課是浪費(fèi)時(shí)間。只有處于中游的學(xué)生 因?yàn)槔蠋熤v課的進(jìn)度和他們掌握能力差不多,所以覺(jué)得課程很好理解也有趣。一節(jié)課結(jié)束,每個(gè)學(xué)生都會(huì)收到同樣的閱讀作業(yè)。

大部分認(rèn)真思考教育這件事的人都認(rèn)同一個(gè)觀點(diǎn):傳授課業(yè)的固有形式,有時(shí)也被戲稱為「講臺(tái)上的圣人」是有缺陷的。但應(yīng)該被何種方式取代卻無(wú)法達(dá)成共識(shí)。課上課下內(nèi)容對(duì)調(diào)? 大規(guī)模開(kāi)放線上課程?或者強(qiáng)調(diào)以動(dòng)手能力,項(xiàng)目完成為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)?

2

思想家們?cè)跔?zhēng)論,課本出版商在行動(dòng)。傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)模式已經(jīng)岌岌可危,于是一批批標(biāo)榜自己為教育技術(shù)型的公司開(kāi)始向?qū)W校和大學(xué)推廣新一代數(shù)字課程。ALEKS就是一個(gè)例子,他們承擔(dān)了老師的大部分工作并堅(jiān)持表示這套軟件并不是為了取代教師而是要讓老師們可以減少其自身對(duì)某種概括性的,概念性教學(xué)方法的依賴。

從Whelan的預(yù)備代數(shù)課程可以一窺不遠(yuǎn)將來(lái)的課堂形式——這部?jī)H僅局限于于社區(qū)大學(xué)來(lái)說(shuō)。K-12(國(guó)際上對(duì)基礎(chǔ)教育的統(tǒng)稱),以及高等教育的化學(xué),西語(yǔ)或者社會(huì)學(xué)等學(xué)科,都可能被影響。ALEKS這樣的軟件,在其擁護(hù)者眼中代表著幾十年以來(lái)科技和教學(xué)的新突破,雖然正處于早期階段但具備可以變革教育的潛力。不過(guò)在這一切發(fā)生之前,有個(gè)問(wèn)題還是值得一提的:這真的是我們想要的嗎?

過(guò)去的20年里,計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)重塑了商業(yè)王國(guó),娛樂(lè)行業(yè)以及媒體行業(yè)紛紛轉(zhuǎn)型,而教育卻被遺留在外。如今大多數(shù)課堂中所用到的技術(shù)(如書(shū)本,課桌,鉛筆,鋼筆)和一個(gè)世紀(jì)之前并沒(méi)太大區(qū)別,無(wú)外乎就是白板和投影屏取代了黑板書(shū)。但表面之下的整個(gè)結(jié)構(gòu)從侯瑞思·曼恩(現(xiàn)代公立學(xué)校教育體系發(fā)起人)所處年代就奠定并延續(xù)下來(lái)的。

個(gè)人電腦在教育中的推廣不僅得到了經(jīng)濟(jì)支持,也取得了成功。 但在學(xué)習(xí)中配備ipad和Chrome筆記本卻受到了阻力,并且有理可循: 在一間傳統(tǒng)的教室中,接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備可能導(dǎo)致學(xué)生分心,其副作用要大于其輔助作用。 康奈爾大學(xué)2003年的一項(xiàng)著名調(diào)查顯示在課堂上使用筆記本的學(xué)生所記住的材料內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于那些拒絕在課堂使用電腦的。將范圍擴(kuò)大開(kāi)來(lái), 一個(gè)包含了40個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)合作組織研究發(fā)現(xiàn):那些無(wú)論是在家還是在學(xué)校都更頻繁使用電腦的學(xué)生在同樣的測(cè)試中比他們的同學(xué)表現(xiàn)要差。并且在那些對(duì)教室技術(shù)方面進(jìn)行了大舉投資的國(guó)家中,其學(xué)生的成績(jī)并沒(méi)有因此而得到顯著提高。OECD的報(bào)告對(duì)此總結(jié)說(shuō)「將21世紀(jì)的科技力量加入到20世紀(jì)的教學(xué)方法僅僅是在稀釋原本的教學(xué)效果。」

同時(shí),曾經(jīng)被大肆宣傳的高?!笖嚲终摺埂?免費(fèi)提供大學(xué)教育課程的網(wǎng)站也面臨幻滅。MOOCs曾被TED演講極力推薦,還被作為「可以將常春藤聯(lián)盟知識(shí)寶庫(kù)的大門(mén)向普通群眾打開(kāi)的力量」,登上過(guò)Wired雜志的封面,然而就在2013年其風(fēng)頭正盛的時(shí)候,越來(lái)越多的研究顯示MOOCs課程的效果并不像人們預(yù)期的那樣。學(xué)生大多因?yàn)闆_動(dòng)報(bào)名,只有非常小的一部分人能夠完成課程?,F(xiàn)在宣布MOOCs失敗還為時(shí)尚早,他們還在不斷的改變。但是有心的學(xué)者已經(jīng)漸漸遠(yuǎn)離這種網(wǎng)絡(luò)課堂將取代教師授課的論調(diào)。因此,我們傾向于將網(wǎng)絡(luò)課程看作是書(shū)本教育的一種補(bǔ)充,而不會(huì)取而代之。

盡管如此,書(shū)本發(fā)行商卻依然頭疼,電商巨頭如亞馬遜已經(jīng)吞噬了他們?cè)?jīng)占據(jù)的市場(chǎng),人們現(xiàn)在可以非常容易的上網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)圖書(shū)教材,而新興的像Coursera還有Khan Academy這樣的網(wǎng)站無(wú)疑讓傳統(tǒng)發(fā)行商雪上加霜,因?yàn)檫@些平臺(tái)甚至可以免費(fèi)提供教學(xué)視頻和材料。教育出版業(yè),每年僅在美國(guó)市場(chǎng)就有80億美元的銷(xiāo)售收入(數(shù)據(jù)由美出版社協(xié)會(huì)提供)現(xiàn)在正遭遇寒冬。

David Levin是McGraw-Hill教育公司的CEO,他的公司將其視為重新開(kāi)發(fā)核心產(chǎn)品的緊迫需求。為了保留它的價(jià)值,21世紀(jì)的教科書(shū)并不能僅僅只是多媒體的參考來(lái)源。它必須要在教育過(guò)程中擔(dān)任起更加活躍的角色,具有互動(dòng)性,理解能力并且甚至是智能的。它必須要服務(wù)于便利學(xué)生和教師,將他們所要做的事情自動(dòng)化。它愈聰明,就愈能夠自動(dòng)化教育任務(wù)中更多方面——也更加促進(jìn)學(xué)校與老師的采用。

3

ALEKS一開(kāi)始并不是設(shè)計(jì)用來(lái)振興教科書(shū)產(chǎn)業(yè)。ALEKS,即知識(shí)空間估測(cè)與學(xué)習(xí), 由一個(gè)加州大學(xué)爾灣分校數(shù)學(xué)家、認(rèn)知科學(xué)家與軟件工程師所組成的團(tuán)隊(duì)在90年代所開(kāi)發(fā),受到來(lái)自國(guó)家科學(xué)基金的支持。它本來(lái)是用來(lái)闡述與測(cè)試一個(gè)特殊的數(shù)學(xué)理論,關(guān)于知識(shí)構(gòu)建以及描述。但是ALEKS的創(chuàng)造者并不滿足于將它局限于象牙塔之內(nèi)。他們?cè)?996年成立一個(gè)私有公司,McGraw-Hill教育公司在2013年收購(gòu)了它?,F(xiàn)在,這個(gè)前教科書(shū)產(chǎn)業(yè)的巨人與它的發(fā)明者正在計(jì)劃商業(yè)化ALEKS為獲利商品,以及一個(gè)教育機(jī)器。

我將它叫做前教科書(shū)產(chǎn)業(yè)的巨人是因?yàn)樗辉僬J(rèn)為自己是一個(gè)生產(chǎn)教科書(shū)的公司了?!肝覀兪且粋€(gè)將學(xué)習(xí)科學(xué)化的公司」(西方高等教育市場(chǎng)課本非常昂貴,學(xué)費(fèi)通常不包含書(shū)本費(fèi),而一些刁鉆的老師經(jīng)常需要學(xué)生去買(mǎi)他最新版本的書(shū),而且一搞就幾本的參考書(shū),所以經(jīng)??梢钥吹揭欢褜W(xué)生在復(fù)印店印書(shū),某種意義來(lái)說(shuō)在西方真是知識(shí)無(wú)價(jià)的),Levin指出。實(shí)際上,自從被母公司McGrawa-Hill在2013年以25億美元售出給一個(gè)私募股權(quán)企業(yè)后,McGraw-Hill教育公司開(kāi)始更加趨向于一個(gè)科技公司——從不同程度上來(lái)說(shuō)——一個(gè)課本產(chǎn)業(yè)里的主要競(jìng)爭(zhēng)者。這些功成名就的玩家開(kāi)始被硅谷背景的教育科技創(chuàng)業(yè)者——例如Knewton等其開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)平臺(tái)是ALEKS的主要對(duì)手——所推動(dòng)并與之合作。

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McGraw-Hill教育公司的總部仍然在曼哈頓Penn Plaza的一棟摩天大廈高層。但是最近它的運(yùn)行其實(shí)在波士頓創(chuàng)新區(qū)的研究與開(kāi)發(fā)室里,在那里的軟件開(kāi)發(fā)員正坐著忙于給機(jī)器學(xué)習(xí)算法查漏補(bǔ)缺,簡(jiǎn)直可以被錯(cuò)認(rèn)為是一家早期階段的科技創(chuàng)業(yè)公司的雇員。負(fù)責(zé)監(jiān)督其數(shù)據(jù)運(yùn)行的是Stephen Laster,后者曾在之前的哈佛商學(xué)院首席信息技術(shù)官的工作中與「破壞之父」Clay Christensen一起工作。作為CEO的Levin從2014年的四月著手新職位,并不是因?yàn)樗谡n本產(chǎn)業(yè)內(nèi)的背景——他其實(shí)在此行業(yè)內(nèi)毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)——而是因?yàn)樗诩夹g(shù)公司的經(jīng)驗(yàn)。他的經(jīng)歷包括了Symbian軟件的CEO,后者為移動(dòng)手機(jī)開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)的世界先驅(qū)?,F(xiàn)在McGraw-Hill的產(chǎn)品開(kāi)始在技術(shù)工業(yè)中嶄露頭角,例如拉斯維加斯的消費(fèi)者電子展覽。

McGraw-Hill和它的競(jìng)爭(zhēng)者并沒(méi)怎么花時(shí)間就領(lǐng)悟了「數(shù)字化第一」策略的吸引力。幾十年中,二手書(shū)形成了產(chǎn)業(yè)內(nèi)最大的獲利點(diǎn)。大學(xué)生省錢(qián)買(mǎi)二手書(shū),在圖書(shū)館借,或者復(fù)印他們同學(xué)的書(shū)。所有這些給產(chǎn)業(yè)內(nèi)的公司造成挫折,而后者則用飆升的價(jià)錢(qián)來(lái)反擊。但那只在短期內(nèi)提高收益,并加劇了惡性循環(huán),驅(qū)使學(xué)校與學(xué)生找到避免購(gòu)買(mǎi)的更喪心病狂的辦法。

軟件則不同了:你可以向每個(gè)學(xué)生要求個(gè)人,不可冒用的證明,保證這些材料不會(huì)被轉(zhuǎn)手賣(mài)出或者傳給無(wú)窮無(wú)盡的后人。因?yàn)橐粋€(gè)這樣的證明的邊緣成本可以視為零,你可以收取很少的費(fèi)用,即,每本25美元,相比于100美元一本的新教科書(shū)。教科書(shū)看起來(lái)更便宜,但是課本產(chǎn)業(yè)的公司會(huì)有著更大的收益。McGraw-Hill教育公司的數(shù)字產(chǎn)品的利益從2014年上升了24%,接近20億美元年收益的三分之一。

McGraw-Hill教育公司的改革已經(jīng)顯著提升了它的身價(jià)。今年七月,阿波羅全球管理公司宣布了將該公司上市發(fā)行的計(jì)劃——以50億美元的身價(jià),幾乎是兩年半以前的兩倍。

另一大型教科書(shū)出版商正忙著研發(fā)自己的交互軟件。位于波士頓的Mifflin Harcourt有一款在iPad上使用的數(shù)學(xué)工具,叫Fuse,工具界面會(huì)因每位學(xué)生的「學(xué)習(xí)方式」而有所不同:偏重視覺(jué)體驗(yàn)的用戶,為他多提供些視頻;好動(dòng)學(xué)生的界面上,會(huì)多些游戲,等等。倫敦的Pearson已經(jīng)和Knewton展開(kāi)合作(并對(duì)后者進(jìn)行了大量投資),這是一家風(fēng)投投資成立的初創(chuàng)公司,位于紐約,公司的自適性學(xué)習(xí)平臺(tái)也加入到教科書(shū)公司的課程教材中。2011年,Knewton募集到3300萬(wàn)美元,估值達(dá)1.5億美元。如今,據(jù)傳公司估值已經(jīng)翻了好幾倍。

4

今年秋天,Pearson 引進(jìn)了一種叫Revel的「沉浸式數(shù)字學(xué)習(xí)工具」,有了它,學(xué)生就能通過(guò)多媒體體驗(yàn)——包括視頻、互動(dòng)聯(lián)系以及動(dòng)畫(huà)信息圖——重新體驗(yàn)教科書(shū)。Pearson的Stephen Frrail告訴我,他們的目標(biāo)是讓教材「比如FB還要吸引人」,畢竟,無(wú)論什么時(shí)候,只要學(xué)生在電腦或者在平板上做作業(yè),僅需「一個(gè)按鍵」,就能登錄到FB。為此,F(xiàn)rail 說(shuō),「我們并不希望學(xué)生讀的過(guò)多,活學(xué)活用地少?!顾自捳f(shuō),「少讀多用。」

公立學(xué)校和大學(xué)總面臨著控制成本、提高學(xué)生成績(jī)的壓力,事實(shí)證明,它們特別能接受科技書(shū)籍的兜售。目前,他們正被政府項(xiàng)目(比如Race to the Top)和頗有影響力的非營(yíng)利組織(比如比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì))的項(xiàng)目鞭策激勵(lì)著,這些項(xiàng)目的注重教育標(biāo)準(zhǔn)和成績(jī)考核指標(biāo)與軟件設(shè)計(jì)的一致性。這些基金資助和研究計(jì)劃制造出一系列重疊的流行語(yǔ),包括「自適性學(xué)習(xí)」、「?jìng)€(gè)性化學(xué)習(xí)」、「區(qū)別式學(xué)習(xí)」,定義如此不固定,很難就表述達(dá)成共識(shí)。

事實(shí)上,數(shù)字平臺(tái)正快速流行起來(lái)。Book Industry Study Group商業(yè)小組的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),2014年,至少上過(guò)一堂在線平臺(tái)課程的大學(xué)生僅為10%。今年,這個(gè)數(shù)字驟升至40%。

對(duì)于那些一直從事教育工作的人來(lái)說(shuō),這樣的想法很誘人:當(dāng)前趨勢(shì)不過(guò)是最新電子潮流,分散管理層注意力,搞亂課程,直到幾年后下一個(gè)潮流出現(xiàn)。但是,自適性學(xué)習(xí)可能要比他們想的更為持久,原因有二。第一,教科書(shū)公司已經(jīng)對(duì)此投入很多,不會(huì)回頭;第二,可能,至少在某些情況下,真的管用。

南加州Myrtle Beach附近的一所曾經(jīng)面臨困境的中學(xué),將功勞歸功于新的科技。為了提高學(xué)生的考試成績(jī)、學(xué)習(xí)興趣和其他教師出勤率,學(xué)校采用了ALEKS以及其他自適性軟件平臺(tái)。威斯康星的一所以STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué))為主的慈善學(xué)校 也見(jiàn)證了類(lèi)似成功,根據(jù)教育周刊的報(bào)道,這家學(xué)校將本來(lái)用于全職教育職位的資金用來(lái)購(gòu)買(mǎi)更多的數(shù)字評(píng)估材料,讓人印象深刻。

亞利桑那州立大學(xué)已經(jīng)有了自己的自適性軟件,最著名的是來(lái)自Knewton 和Pearson,這也是過(guò)去三年中十幾門(mén)大學(xué)課程中的核心亮點(diǎn),而且使用軟件的課程已經(jīng)從數(shù)學(xué)擴(kuò)展到諸如化學(xué)、心理以及經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科。大學(xué)聲稱,現(xiàn)在自適性課程的招生規(guī)模都在每年2,6000左右。 大學(xué)首席學(xué)術(shù)技術(shù)官Adrian Sannier說(shuō),「目前,我們還沒(méi)有遇到過(guò)失敗?!闺m然他的工作頭銜現(xiàn)在聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)怪,但總有一天,它會(huì)和教導(dǎo)主任一樣,為美國(guó)校園中的每個(gè)人所熟知。

但是這幾乎是不可避免的。從B.F.Skinner在50年代提出的作為電子學(xué)習(xí)模式開(kāi)端的「教學(xué)機(jī)器」開(kāi)始,在教育的歷史上對(duì)于自主學(xué)習(xí)的失敗嘗試不計(jì)其數(shù)。阻礙這一切發(fā)展的因素本質(zhì)上來(lái)源于教育的專(zhuān)業(yè)性,以及即使在少數(shù)專(zhuān)家認(rèn)同(網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐)的情況下依然存在的糟糕的周遭環(huán)境。目前在這方面,依然沒(méi)有一款自適性的可用軟件。對(duì)于那些個(gè)別的成功案例來(lái)說(shuō),近些年控制法調(diào)查出來(lái)的對(duì)于(網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí))的效率的結(jié)果可謂不容樂(lè)觀。

「卡內(nèi)基代數(shù)輔導(dǎo)」是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)在90年代開(kāi)發(fā)的,世界上最早也最具有影響力的自適性軟件藍(lán)本之一。它的效率被探究了很多年,而且被證明了在特定的條件下確實(shí)地在促進(jìn)學(xué)生的課程表現(xiàn)。但是在2010年,一份聯(lián)邦研究報(bào)告顯示它對(duì)于高中生標(biāo)準(zhǔn)考試的分?jǐn)?shù)「沒(méi)有顯著的影響」。

整個(gè)大環(huán)境在2013年,以RAND公司公布的自己一項(xiàng)歷時(shí)七年耗資600萬(wàn)美元,橫跨七大洲147所中高校的研究結(jié)果為開(kāi)始,變得更加復(fù)雜。在這項(xiàng)研究中,在普通教室以傳統(tǒng)方式學(xué)習(xí)的學(xué)生和在虛擬教室,使用「卡內(nèi)基代數(shù)導(dǎo)師」的學(xué)生的學(xué)術(shù)表現(xiàn)被相互比較。初中階段的比對(duì)結(jié)果不明顯所以無(wú)法得出有說(shuō)服力的結(jié)論。高中階段時(shí),研究發(fā)現(xiàn)第一年的比對(duì)結(jié)果沒(méi)有明顯的差別,然而在第二年,使用軟件授課的學(xué)生的成績(jī)?nèi)晏嵘仁莻鹘y(tǒng)教師授課學(xué)生的兩倍。

一位持樂(lè)觀主義態(tài)度的專(zhuān)家看到了研究結(jié)果進(jìn)而得出結(jié)論:恰當(dāng)?shù)目萍嫉膶?shí)施只需要學(xué)生,老師或者雙方都進(jìn)行一個(gè)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整過(guò)程。只要方法得當(dāng),結(jié)果將是豐碩的。這位樂(lè)觀主義者還指出我們依然處在(對(duì)于網(wǎng)絡(luò)課程的)科技與教育專(zhuān)業(yè)性的發(fā)展階段。

5

那么先暫且認(rèn)為卡內(nèi)基學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)的聯(lián)合創(chuàng)始人之一Ken Koedinger是一位充滿好奇心的樂(lè)觀主義學(xué)者吧。Koedinger并不為那家在2011年以7500萬(wàn)美元出售給擁有菲尼克斯大學(xué)利潤(rùn)鏈的名為阿波羅教育的公司(這家公司并不是那家創(chuàng)辦麥基尓教育的阿波羅全球管理機(jī)構(gòu)的附屬)工作。Koedinger依然保留了自己過(guò)去在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)人機(jī)交互學(xué)和心理學(xué)的教授職位,他在這個(gè)位置繼續(xù)進(jìn)行著自適性軟件的開(kāi)發(fā)?!刮艺J(rèn)為潛力是巨大的,」Koedinger說(shuō),」我喜歡類(lèi)比科技在其他領(lǐng)域諸如交通方面的應(yīng)用。我們從走路發(fā)展到了馬車(chē)又發(fā)展到了Model T系列,現(xiàn)在我們甚至有了噴氣機(jī)?,F(xiàn)在的教育科技方面的發(fā)展,我認(rèn)為我們正在Model T階段?!?/p>

Peter Brusilovsky,一位匹茲堡大學(xué)的教授和自適性學(xué)習(xí)的先驅(qū)者,說(shuō)他看到了(并且實(shí)踐)很多的使用自適性軟件輔助學(xué)習(xí)而得到高分成果的研究。他說(shuō)當(dāng)(學(xué)習(xí)使用的自適性系統(tǒng)輔助)沒(méi)有得到高分,則可以認(rèn)為軟件的設(shè)計(jì)不夠好,或者在是軟件的設(shè)計(jì)問(wèn)題,即當(dāng)教師和學(xué)生試圖引入一項(xiàng)新的學(xué)習(xí)方式的時(shí)候,學(xué)習(xí)如何使用這個(gè)軟件的學(xué)習(xí)曲線過(guò)于陡峭,對(duì)于初學(xué)者不好上手。

一位持悲觀態(tài)度的專(zhuān)家瀏覽了教學(xué)技術(shù)的變化,則看到了不一樣的東西——一段雷聲大雨點(diǎn)小的實(shí)踐。」我認(rèn)為很多對(duì)于「 自適性學(xué)習(xí)」 的發(fā)表實(shí)在是被過(guò)分渲染了」,一位名為Audrey Watters的,在著名教育雜志EdTech撰寫(xiě)批判類(lèi)文章的教育作家說(shuō),」研究的結(jié)果五花八門(mén):一些研究展示了(自適性學(xué)習(xí))幾乎與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的成果沒(méi)有區(qū)別;還有一些說(shuō)明自適性學(xué)習(xí)的影響很小。我不確定我們是否真的可以說(shuō)這是一種提升教育質(zhì)量的有效途徑。」

即使ALEKS(Assessment and Learning in Knowledge Spaces)的創(chuàng)作者都認(rèn)同這項(xiàng)技術(shù)還有很長(zhǎng)的路要走。在涉及到通過(guò)與學(xué)生交流,在了解他們的強(qiáng)項(xiàng)和弱點(diǎn),提供有針對(duì)性的輔導(dǎo)的方面,就算是世界上最好的人工智能也還不能具備類(lèi)似人類(lèi)的老師的資格。

去年我參加在Westchester社區(qū)大學(xué)里的Whelan(蕙蘭)老師的公開(kāi)課的時(shí)候看到這一幕。當(dāng)18歲的學(xué)生Spencer Dunnings(斯賓塞,鄧寧)在代數(shù)公式上遇到問(wèn)題了,他遵循ALEKS的提示到嘗試下來(lái)把公式分解成組成的因子。但是,這些因子本身就是充滿了Dunnings (鄧寧)所不理解的術(shù)語(yǔ)。 如果不理解什么是公倍數(shù)的時(shí)候,「首先找到公倍數(shù)」這樣的解釋是不能夠讓學(xué)生滿意的。理論上講,Dunnings(鄧寧)還可以接著點(diǎn)擊的他不理解的術(shù)語(yǔ)來(lái)了解它們的定義。但是失去耐心的他(直接放大招了) 「惠蘭老師你有時(shí)間的回答我一個(gè)問(wèn)題嗎?」

Whelan (蕙蘭)老師拉出椅子坐在 Dunnings (鄧寧)身邊看著他嘗試了下問(wèn)題,就立即看出他錯(cuò)在哪里了。

Whelan(蕙蘭老師): 你了解那里說(shuō)的「簡(jiǎn)化表達(dá)式了么?」的意思嗎?

Dunnings(鄧寧): …..搖頭表示不懂

Whelan(蕙蘭老師): 好吧,我們舉個(gè)例子(栗子)吧,你來(lái)問(wèn)我多大了。

Dunnings(鄧寧):你多大了?

Whelan(蕙蘭老師): 我可以說(shuō)自己是60減去6歲,同時(shí)也可以直接說(shuō)我是54歲,后一種表達(dá)是不是更簡(jiǎn)單?

Dunnings(鄧寧):是的。

Whelan(蕙蘭老師): 所以這就是為什么,當(dāng)我們看到「60減去6歲,」我們要直接替代為54歲。

Dunnings (鄧寧)閃念之間簡(jiǎn)化他的方程,然后問(wèn)題突然看起來(lái)更易于解決了。

在這種圍繞計(jì)算機(jī)和軟件學(xué)習(xí)課件實(shí)驗(yàn)班上,你可能以為,課件作為主角會(huì)做大部分的教學(xué)。但是與之相反的,在Whelan(蕙蘭老師)班級(jí)里的學(xué)生們主要通過(guò)在與他們的指導(dǎo)老師簡(jiǎn)短啟發(fā)性的個(gè)別交流中學(xué)習(xí)到新的概念。

這樣看來(lái),如果現(xiàn)在就把ALEKS 軟件是作為一體化的教育解決方案投入市場(chǎng)似乎會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題。但McGraw-Hill 教育產(chǎn)品公司沒(méi)有焦急的要把這個(gè)產(chǎn)品馬上投入市場(chǎng),至少目前不會(huì)

「和一些初創(chuàng)企業(yè)不同的是,我們不需要取代老師,」Laster,該公司的CDO首席技術(shù)官說(shuō)。 「我們認(rèn)為教育本質(zhì)上是社會(huì)性的,學(xué)生需要由訓(xùn)練有素,精通的老師來(lái)培訓(xùn)。但是一對(duì)一培訓(xùn),手把手的教如論是從時(shí)間還是資源,成本都越來(lái)越昂貴。

機(jī)器學(xué)習(xí)軟件的作用,是把所有可能幫助自助學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)都編入程序,這樣可以把老師的精力釋放出來(lái),把重點(diǎn)放在課件解決不了的問(wèn)題上。

但是有多少教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)課件化?同時(shí)這樣做會(huì)得不償失嗎?

6

在McGraw-Hill Education 氣派的紐約總部中的一個(gè)小會(huì)議室中,一個(gè)瀟灑的丹麥人站在白板前面試圖來(lái)解答這個(gè)問(wèn)題。他的名字叫Ulrik Christensen,他的頭銜是數(shù)字化學(xué)習(xí)的高級(jí)研究員,他在丹麥醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)期間,就創(chuàng)辦了一家公司推出了幫助醫(yī)生學(xué)習(xí)并保持重要的前沿醫(yī)學(xué)知識(shí)和技能的醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)軟件。這讓他把興趣轉(zhuǎn)向了研究人是如何學(xué)習(xí)的,他后來(lái)啟動(dòng)一個(gè)叫Area9初創(chuàng)公司,面向自適應(yīng)教育的專(zhuān)門(mén)教材。McGraw-Hill Education先是與Area9合作打造智能學(xué)習(xí)平臺(tái),然后在2014年購(gòu)并了它。

Ulrik Christensen的解釋是,計(jì)算機(jī)輔助教育的程度和效果,在于課程的選擇。在像惠蘭的數(shù)學(xué)課,教學(xué)目標(biāo)相對(duì)獨(dú)立,容易測(cè)量。她的學(xué)生需要能夠正確地和一致地解決幾個(gè)類(lèi)型的問(wèn)題,所有這些都只是一個(gè)正確的答案。如果他們能做到這一點(diǎn),他們已經(jīng)掌握了材料。如果他們不能,他們沒(méi)有。

這使得ALEKS-方案的優(yōu)點(diǎn)是側(cè)重于技能,實(shí)踐和掌握。這也使得該軟件的對(duì)教育的影響相對(duì)容易衡量。

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在威徹斯特社區(qū)大學(xué),初等代數(shù)這門(mén)課的合格率僅僅是40%。但在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的惠蘭老師實(shí)驗(yàn)班上的學(xué)生,平均合格率為52%。而且ALEKS還功能使用了它的個(gè)別學(xué)生單獨(dú)輔導(dǎo)幫助少數(shù)有潛力的(天才)學(xué)生在同一個(gè)學(xué)期內(nèi)通過(guò)了更高層次的電腦輔助教學(xué)(CAI)的數(shù)學(xué)課程。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)提升考試通過(guò)率來(lái)說(shuō),惠蘭老師認(rèn)為是這個(gè)實(shí)驗(yàn)班只有18名學(xué)生而卻有2個(gè)老師所帶來(lái)的原因,而正常來(lái)說(shuō)大學(xué)的初等代學(xué)課只用1個(gè)老師來(lái)教25個(gè)學(xué)生。

但是當(dāng)一個(gè)初等代數(shù)班上的同學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)往往都是不容易簡(jiǎn)單定義或量化,例如「作為原創(chuàng)媒介理論家的麥克盧漢會(huì)對(duì)推特Twitter出現(xiàn)如何評(píng)頭論足?」

在這一點(diǎn)上,麥格勞·希爾教育的解釋是,ALEKS僅設(shè)計(jì)針對(duì)數(shù)學(xué),化學(xué)和商業(yè)類(lèi)的學(xué)科。對(duì)于其他的學(xué)科,企業(yè)提供的叫 LearnSmart 的課件,與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的Knewton 產(chǎn)品類(lèi)似的是,在涉及更復(fù)雜的知識(shí)領(lǐng)域的課件上增加了自我調(diào)整,開(kāi)放適應(yīng)的功能,允許教師隨時(shí)測(cè)試和衡量每個(gè)學(xué)生的接受的知識(shí)和技能。(在這個(gè)系統(tǒng)中,)教師可以調(diào)整測(cè)試的內(nèi)容或在一些學(xué)科中使用特殊的教材。

Knewton平臺(tái)的特點(diǎn)在于對(duì)幾乎任何一種教學(xué)內(nèi)容都能加上「協(xié)調(diào)性層面」。它在一開(kāi)始先分析學(xué)生們?nèi)绾闻c文字和課后練習(xí)互動(dòng),接著通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法得出的結(jié)果把學(xué)習(xí)的內(nèi)容按照它認(rèn)為對(duì)學(xué)生最有用的順序排列。但是這個(gè)平臺(tái)也有一個(gè)缺點(diǎn),Knewton的創(chuàng)始人Jose Ferreira表示, 「Knewton在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的時(shí)候無(wú)法工作?!?/p>

我跟兩位在新澤西州的Kean University的兩位老師聊過(guò),他們都在他們的課程中使用LearnSmart和McGraw-Hill教育的系列產(chǎn)品,SmartBook。(SmartBook 是是一種互動(dòng)的教材,會(huì)根據(jù)學(xué)生對(duì)隨機(jī)小測(cè)的回答來(lái)改變課程的內(nèi)容)這兩位老師都告訴我科技讓他們教學(xué)更簡(jiǎn)單方便了,同時(shí)他們也認(rèn)為這對(duì)他們的學(xué)生有幫助。

Julie Narain,一個(gè)副教授談道之前為25個(gè)學(xué)生的每份作業(yè)評(píng)估打分總是會(huì)花費(fèi)她很多精力和時(shí)間?,F(xiàn)在這個(gè)軟件接手了這項(xiàng)工作。現(xiàn)在,她的學(xué)生們可以馬上看到他們哪里答對(duì)或答錯(cuò)了,而不是再像以前一樣等上好幾天才能知道他們的成績(jī)。「通過(guò)軟件,我能知道他們?cè)诿康李}上面花了多少時(shí)間,也知道他們哪里答錯(cuò)了。」

不過(guò)萬(wàn)事古難全。一方面來(lái)說(shuō),每個(gè)學(xué)期總有那么幾個(gè)學(xué)生在設(shè)置他們的賬號(hào)、登陸上會(huì)遇到問(wèn)題,或者他們忘記了如何在這個(gè)教學(xué)平臺(tái)上找到布置的作業(yè)或者忘記交作業(yè)。Valerie Blanchard, 一位也在Kean University教授communication課程的教授,表示電子教材的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是比印刷教材便宜。

不過(guò),她又談道,「不過(guò)也有點(diǎn)苦樂(lè)參半,比如說(shuō)當(dāng)你有兩個(gè)學(xué)生他們是室友,在修同一堂課,卻不能用同一本書(shū),必須要有自己?jiǎn)为?dú)的登陸碼時(shí)?!?這聽(tīng)起來(lái)也許只是一個(gè)小小的不便,但是同時(shí)也是這些『個(gè)人化教程』的一個(gè)更深度的問(wèn)題的象征——它們把學(xué)習(xí)的過(guò)程完全設(shè)置成獨(dú)自的努力?!?/p>

還記得前文Whelan教授預(yù)備代數(shù)課上在電腦前安靜地滾動(dòng)屏幕的學(xué)生們嗎?就在走廊的另一端是一個(gè)吵鬧的學(xué)習(xí)室里,我發(fā)現(xiàn)了三個(gè)在一本印刷教材前學(xué)習(xí)的年輕人,正在解決一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。他們?cè)谕粋€(gè)由傳統(tǒng)的方式教授的初等代數(shù)課里,盡管他們?cè)谶@節(jié)課中的程度不同。

他們也許在進(jìn)入到這個(gè)班級(jí)的時(shí)候程度就不一樣。但是,由于他們?cè)谕粫r(shí)間被布置了相同的閱讀任務(wù)和作業(yè),他們就可以一起協(xié)作,互相幫助。這個(gè)他們一起解決問(wèn)題的協(xié)作過(guò)程中包含了另一種適應(yīng)性學(xué)習(xí)——人類(lèi)對(duì)彼此差異性的協(xié)調(diào),與前一種讓算法來(lái)幫他們協(xié)調(diào)的有所不同。

當(dāng)把科技應(yīng)用到教室中時(shí)發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)總是比找出缺點(diǎn)來(lái)的更容易。也許是因?yàn)檐浖菫榱藘?yōu)化一些已知的衡量標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果。當(dāng)有一個(gè)程序?yàn)榱颂岣邔W(xué)生的表現(xiàn)而仔細(xì)地被設(shè)計(jì)和研發(fā)的確能在實(shí)際中提高學(xué)生的表現(xiàn)時(shí),是一件好事。

但這會(huì)讓我們?nèi)菀淄洔y(cè)試只是對(duì)更廣闊的目標(biāo)測(cè)量的一個(gè)入口:我們期望學(xué)生在學(xué)習(xí)中達(dá)到的目標(biāo)除了獲得知識(shí)和技能之外,還有創(chuàng)造性思考的能力,協(xié)作的能力,以及將這些知識(shí)和技能運(yùn)用到新的場(chǎng)景里。

并不是說(shuō)這些先進(jìn)的科技教學(xué)不能達(dá)到這些目標(biāo),只是:我們要如何才能知道?

「適應(yīng)性的科技的預(yù)設(shè)是知識(shí)是能被切成塊及重新排列的,」教育作家Watters談道,「但這并不僅是知識(shí)架構(gòu)的問(wèn)題。它還暗含著等計(jì)劃,由上至下,以目標(biāo)為驅(qū)動(dòng)的的結(jié)構(gòu)?!?/p>

教學(xué)式機(jī)器已經(jīng)走過(guò)漫漫的發(fā)展道路,但是如今的自適性軟件的發(fā)展速度和顯著功效可能會(huì)掩藏其內(nèi)在的局限和不足。因?yàn)樗瞄L(zhǎng)于評(píng)價(jià)學(xué)生在多項(xiàng)選擇題、最佳選擇題以及電腦編程方面的表現(xiàn)。最優(yōu)的機(jī)器學(xué)習(xí)軟件已經(jīng)可以更好地識(shí)別人類(lèi)語(yǔ)言以及分析寫(xiě)作樣本,而自然語(yǔ)言處理依舊是這個(gè)領(lǐng)域的最前沿。

注意有模式了嗎?簡(jiǎn)言之,正如MIT數(shù)字化學(xué)習(xí)學(xué)者Justin Reich在《教育周刊》的博客帖子中說(shuō)道的那樣,「電腦擅長(zhǎng)評(píng)估一些數(shù)據(jù)處理和計(jì)算方面的事情。換句話說(shuō),它們擅長(zhǎng)處理一些不再訴諸于人類(lèi)的一些工作。」

這就意味著自適性軟件在培訓(xùn)學(xué)生通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化考試方面非常有效,而在教授學(xué)生更基本的技能,比如如何處理復(fù)雜的、現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題時(shí)有些無(wú)能為力。這就無(wú)法保證學(xué)生在機(jī)械工作不斷自動(dòng)化的未來(lái)勝出。

McGraw-Hill Education的 Laster說(shuō)他已經(jīng)充分意識(shí)到盡管自適性科技在高度抽象化教學(xué)中有其局限,但在社會(huì)科學(xué)和人文學(xué)科的教學(xué)中依然有其不可替代的作用,當(dāng)然前提是設(shè)計(jì)精良、實(shí)施得當(dāng)。如果科技繼續(xù)以這樣的發(fā)展速度推進(jìn),Laster相信自適性軟件終有一天可以智能到推斷出學(xué)生的概念理解,而不是僅僅評(píng)估學(xué)生在類(lèi)似「最佳選擇題」等問(wèn)題解決中的表現(xiàn)。Laster相信,因?yàn)橛幸恢Р粩鄩汛蟮臋C(jī)器學(xué)習(xí)專(zhuān)家隊(duì)伍,他的公司有一天可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

McGraw-Hill Education在今年四月推出了最新一款叫「Connect Master」的自適性軟件產(chǎn)品。和ALEKS一樣,它首先會(huì)進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂,緊接著慢慢引入到其他學(xué)科。不同的是Connect Master更多地應(yīng)用概念方法而不是行為學(xué)方法,它會(huì)要求學(xué)生呈現(xiàn)出他解題的每一個(gè)步驟。一旦出錯(cuò),它就會(huì)分析他的每一步推理過(guò)程,然后診斷出他哪里出錯(cuò)以及出錯(cuò)的原因,這是其他軟件很少嘗試的。

這也是這個(gè)領(lǐng)域里面其他軟件過(guò)去幾年致力發(fā)展的智能形式。卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Koedinger把它叫做「步驟層面的自適應(yīng)」,也就是軟件可以針對(duì)學(xué)生每一步的推理即時(shí)反饋,它和「問(wèn)題層面的自適應(yīng)」截然相反,因?yàn)楹笳咧环治鲎罱K答案。Carnegie Learning和Koedinger一起研發(fā)的 Cognitive Tutor先鋒性地提出這個(gè)方法。您可以嘗試下這種功能的基本演示。以下是簡(jiǎn)單的互動(dòng),由Koedinger和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)匹茲堡高級(jí)認(rèn)知輔導(dǎo)中心提供。

7

從某些層面上來(lái)講這真是一個(gè)令人激動(dòng)的突破,尤其是一想到Koedinger和他的團(tuán)隊(duì)早在90年代后期就在致力于這種模式的技術(shù)研發(fā)。但是從上面的軟件演示,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)軟件并不能實(shí)現(xiàn)任何問(wèn)題的步驟演進(jìn)的動(dòng)態(tài)評(píng)估。它沒(méi)有任何人工智能的成分,只是用簡(jiǎn)單的硬件連線去定位和診斷學(xué)生解題的整個(gè)思維過(guò)程中出現(xiàn)的一些推理斷層和錯(cuò)誤。

準(zhǔn)確地診斷學(xué)生的誤解要比你認(rèn)為的還難些,McGraw-Hill教育的Christensen。一道代數(shù)題可能只有唯一正確答案,但是學(xué)生理論上可用來(lái)解決問(wèn)題的恰當(dāng)步驟卻多的數(shù)不清。如果你不夠仔細(xì),你的軟件將會(huì)告知你:你走上錯(cuò)誤道路了,而實(shí)際上,你只是走在了一條與教科書(shū)作者們的設(shè)想不一致的道路上。

在學(xué)生提出錯(cuò)誤問(wèn)題時(shí),同樣的難題也在挑戰(zhàn)著軟件程序給出合適方案的能力。當(dāng)學(xué)生們?cè)贛cGaw-Hill教育的一本交互教科書(shū)上提出錯(cuò)誤的問(wèn)題,這本書(shū)會(huì)通過(guò)文本、圖表或者視頻解釋來(lái)試著更好地解答這個(gè)錯(cuò)誤的概念。但是這要求這本教科書(shū)的作者們預(yù)先想到能夠?qū)е聦W(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤答案的常見(jiàn)錯(cuò)誤或誤解。McGraw-Hill教育的研究發(fā)現(xiàn),這些作者們——盡管在自己所在的領(lǐng)域是專(zhuān)家——在學(xué)生們可能產(chǎn)生概念誤解的地方,預(yù)測(cè)能力卻出奇的糟糕。

問(wèn)題并非是教科書(shū)作者們不稱職,Christensen說(shuō)。實(shí)質(zhì)上是,他們從未有途徑獲得關(guān)于自己編寫(xiě)的教科書(shū)如何真正被應(yīng)用的反饋。為了寫(xiě)出能夠有效解決學(xué)生們需求的解釋和實(shí)際問(wèn)題,他們本質(zhì)上是在瞎猜。

如果他們完成不了其他事情——如果他們解決不了適應(yīng)性和人格化這類(lèi)難題——新興起的交互課件應(yīng)該至少可以幫助作者們寫(xiě)出更好的教科書(shū)。

然而,所有學(xué)生數(shù)據(jù)的收集和分析自身也存在危機(jī)和憂慮。在2013年一個(gè)深入的事件中,亞利桑那州使用了為Inside Higher Ed設(shè)計(jì)的Knewton數(shù)學(xué)軟件。Steve Kolowich檢測(cè)了該軟件技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn):亞利桑那州大學(xué)的通過(guò)率提高了18%,使用Knewton適應(yīng)工具的數(shù)學(xué)課堂退課率下降了47%。

但是,有關(guān)學(xué)生使用軟件所形成的數(shù)據(jù)歸誰(shuí)所有以及最終如何使用它們,大學(xué)與那些從中獲利的科技公司公司各執(zhí)一詞。Knewton的Ferreira說(shuō),他設(shè)想的未來(lái)里,學(xué)生們的教育記錄不再統(tǒng)計(jì)為傳統(tǒng)成績(jī)單上那一系列字母等級(jí)。這類(lèi)軟件數(shù)據(jù)會(huì)引起申請(qǐng)委員會(huì)和雇主的極大感興趣。從理論上講,它也可能侵犯長(zhǎng)期以來(lái)圍繞年輕人家庭作業(yè)所產(chǎn)生的隱私問(wèn)題。

這不僅僅是一個(gè)理論上的擔(dān)憂。2014年,一家叫做InBloom的教育數(shù)據(jù)管理創(chuàng)業(yè)公司從K-12學(xué)生的教育表現(xiàn)收集各種數(shù)據(jù),而處理這些數(shù)據(jù)的方式讓它陷入了批評(píng)風(fēng)暴最終關(guān)門(mén)大吉。在這起流言風(fēng)波中,一系列教育科技公司,包括Knewton和Houghton Mifflin Harcourt,簽署了一份隱私保證書(shū),發(fā)誓他們不會(huì)販賣(mài)學(xué)生信息、向?qū)W生進(jìn)行廣告推銷(xiāo)或者利用學(xué)生數(shù)據(jù)從事非教育目的活動(dòng)。他們還保證會(huì)限定數(shù)據(jù)收集的范圍并給予學(xué)生和家長(zhǎng)查看自己記錄的權(quán)限?!肝覀兊恼軐W(xué)是:數(shù)據(jù)應(yīng)該只用于提高學(xué)習(xí)結(jié)果,」Ferreira說(shuō)。

這樣看來(lái),這個(gè)產(chǎn)業(yè)很早就認(rèn)識(shí)到它們?nèi)绻麨E用數(shù)據(jù)會(huì)造成多大的危害,這是讓人安心的一個(gè)方面。同時(shí),保護(hù)敏感數(shù)據(jù)以免泄露或者被盜這個(gè)任務(wù),在目前而言,即使是對(duì)當(dāng)今科技最前端、安防技術(shù)最強(qiáng)的組織而言也是一件難度極大的。即使這個(gè)行業(yè)的從業(yè)人員給出發(fā)自心底的承諾,也不能完全打消人們的疑慮。

另一個(gè)對(duì)于自適型學(xué)習(xí)風(fēng)潮更廣泛的擔(dān)憂是:其傳播的學(xué)習(xí)資料會(huì)有一天被證明是有誤的。

暫時(shí)假設(shè)這些學(xué)習(xí)資料都是正確的,當(dāng)今最優(yōu)秀的自適型教學(xué)軟件已能在一個(gè)類(lèi)似于Whelan老師的啟發(fā)性數(shù)學(xué)課堂運(yùn)作良好,它面臨的核心挑戰(zhàn)就是要教會(huì)一屋子背景各異的學(xué)生一些特定的技能。我們假設(shè)規(guī)定自適型學(xué)習(xí)軟件還需要做出更多努力以完成教導(dǎo)學(xué)生完全掌握技能的教學(xué)目標(biāo),并且其教學(xué)成果能夠通過(guò)多選題或簡(jiǎn)答題測(cè)試出來(lái)。再進(jìn)一步假設(shè),機(jī)器學(xué)習(xí)的算法將進(jìn)化得更為成熟,數(shù)據(jù)將更為穩(wěn)定,教學(xué)內(nèi)容也不斷改進(jìn),教師越發(fā)擅長(zhǎng)將軟件技術(shù)與課程結(jié)合起來(lái)。以上這些是否能實(shí)現(xiàn)都還不是定數(shù),即使我們還未得知任何相關(guān)的技術(shù)飛躍,都認(rèn)為存在實(shí)現(xiàn)的可能,。

當(dāng)發(fā)展到科技逐漸可以替代無(wú)法用「是」「否」衡量的這類(lèi)教學(xué)時(shí),就難說(shuō)了。如果學(xué)校面臨預(yù)算緊張、給予提升成績(jī)(尤其是K12測(cè)試)的巨大壓力時(shí),學(xué)校很可能會(huì)犧牲教員,對(duì)自適型學(xué)習(xí)軟件孤注一擲。同樣,軟件發(fā)行者很可能會(huì)捏造數(shù)據(jù),吹噓軟件效果來(lái)?yè)屨际袌?chǎng)份額。(Ferreira并未指名道姓,但他告訴我他相信這正是一些Knewton的競(jìng)爭(zhēng)者已經(jīng)在做的事了)。他們也可能會(huì)有意無(wú)意的驅(qū)逐那些不愿為適應(yīng)課堂軟件而重新組織課堂,改變教學(xué)風(fēng)格的教師。如果發(fā)生了這些情況,那么自適型學(xué)習(xí)風(fēng)潮對(duì)社會(huì)就很有可能是弊大于利的了。

我們可以回顧一個(gè)在教育學(xué)者間廣為人知的例子,來(lái)考察上述情況出現(xiàn)的可能性。在一項(xiàng)1986年的研究中,研究人員問(wèn)中小學(xué)生這樣一個(gè)問(wèn)題:「一個(gè)牧群中有125只羊和5只狗,請(qǐng)問(wèn),牧羊人幾歲?」

這些學(xué)生的數(shù)學(xué)教學(xué)并沒(méi)教會(huì)他們停下提出「這個(gè)問(wèn)題究竟是什么意思?」或者「我已經(jīng)有足夠的論據(jù)還回答這個(gè)問(wèn)題了么?」這樣的疑問(wèn)。相反,他們學(xué)會(huì)了生搬硬套,用各種數(shù)學(xué)手段來(lái)應(yīng)付這些問(wèn)題,他們也是這樣回答這個(gè)題目的。有些用125減去5,有些認(rèn)為25相對(duì)120更有可能。三分之四的人給出了這樣那樣的數(shù)字作為答案。這就引發(fā)了這樣一個(gè)疑慮:自適型學(xué)習(xí)軟件可能會(huì)把這一代學(xué)生訓(xùn)練得更為缺乏自身思考,只會(huì)生搬硬套公式。

因此,自適型學(xué)習(xí)軟件可能最終會(huì)使教育系統(tǒng)發(fā)展誤入歧途。但是在完全了解后果之前,把自適型學(xué)習(xí)軟件看做完全錯(cuò)誤的也不一定正確。要記住,在 ALEKS、Knewton軟件之流發(fā)明之前,這方面的研究早已有之。這些軟件是對(duì)他們意欲替代的教學(xué)課本的一種批評(píng)警醒。他們?yōu)榱丝浯蟋F(xiàn)狀,對(duì)于當(dāng)今教育技術(shù)的評(píng)價(jià)可能是錯(cuò)誤的。

最大的希望可能要寄托于教育工作者本身,希望他們可以留意到之前提到的牧羊人問(wèn)題:在采取措施前,確保自己理解面臨的問(wèn)題。理想狀態(tài)下,希望他們可以找到一種新的可行可推廣的,不會(huì)把學(xué)生機(jī)械訓(xùn)練成「綿羊」的新技術(shù)。

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