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人工智能離教育還有多遠(yuǎn)?-來自倫敦的聲音

作者:顧遠(yuǎn) 發(fā)布時(shí)間:

人工智能離教育還有多遠(yuǎn)?-來自倫敦的聲音

作者:顧遠(yuǎn) 發(fā)布時(shí)間:

摘要:如果技術(shù)驅(qū)動(dòng)的教育創(chuàng)新沒有與教育公平相呼應(yīng),未來的世界將會(huì)變的更加分裂并固化。

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去年我在新加坡參加第一屆 “亞洲教育科技峰會(huì)(EdTechxAsia)”,看到了很多最新的教育科技應(yīng)用。當(dāng)時(shí)我有感而發(fā),寫了一條朋友圈消息:

“ 如果技術(shù)驅(qū)動(dòng)的教育創(chuàng)新沒有與教育公平相呼應(yīng),未來的世界將會(huì)變的更加分裂并固化—

一部分人接受的是用過時(shí)的教育方法灌輸?shù)倪^時(shí)的教育內(nèi)容,未來只能從事高度流程化、低認(rèn)知度的工作,從而深陷社會(huì)底層;另一部分人則充分享受新的更加有效的學(xué)習(xí)體驗(yàn),從事的是高認(rèn)知度、高創(chuàng)造性的工作,從而穩(wěn)居社會(huì)的高等階層。打破這種局面,教育領(lǐng)域的社會(huì)創(chuàng)業(yè)者們大有可為,也必須有所作為。”

轉(zhuǎn)眼一年過去了,這幾天我在倫敦參加第五屆 “ 歐洲教育科技峰會(huì)(EdTechxEurope)” 。 巧的是,今天在倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)舉行的這場研討會(huì),主題為 “人工智能(AI)與教育民主化” ;而這個(gè)主題恰好和我去年的擔(dān)憂有關(guān)。面對未來的教育者們,讓我們一起來聽聽大家到底在討論些什么吧。

什么是人工智能  

1)上周倫敦一棟大樓著火,造成嚴(yán)重傷亡?,F(xiàn)任首相 Theresa May 的應(yīng)對舉措很及時(shí),但因?yàn)槭掳l(fā)后拒絕前往現(xiàn)場慰問受災(zāi)居民,而被民眾普遍批評 “ 缺乏人道主義(lack of humanity)” 。那么我們究竟應(yīng)該如何評價(jià) Theresa May  (作為人)的智能(是否完備)?

2)AI 看上去很聰明,但是它知道自己都知道些什么嗎?

3)AI 在未來會(huì)替代教師嗎?

這是第一位分享者向在場聽眾提出的三個(gè)問題。第一個(gè)問題意在說明關(guān)于何謂 “智能” ,我們尚未有統(tǒng)一的觀點(diǎn),其內(nèi)涵和外延都有很大彈性。人們現(xiàn)在一談到人工智能 AI,想到的就是具體的技術(shù),其實(shí)研究 AI ,“ 首先是智能,然后才是技術(shù)(intelligence first,tech later)” 。

第二個(gè)問題反映出的是 AI 尚不具備自我意識(shí)(self-knowledge& self-awareness),這是 AI 系統(tǒng)的主要局限。

第三個(gè)問題是很多人都關(guān)心的,分享者的回答很明確:“不會(huì)。未來,AI 會(huì)變成TA(教學(xué)助手,TeachingAssistant),教育將會(huì)是人工智能和人類智能結(jié)合的工作” 。AI + 大數(shù)據(jù) + 各種靈巧的可視化手段,可以幫助我們更好地理解人類的智能,揭開學(xué)習(xí)過程的 “黑箱” ,從而更好地理解學(xué)習(xí)是如何發(fā)生的,并改善人們的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

“AI cannot understand itself, BUT IT CAN HELP HUMANS TO BETTER UNDERSTAND THEMSELVES ”

大數(shù)據(jù)從哪里來?  

很多人提到人工智能 + 教育,想到的就是在線教育。沒錯(cuò),在線教育天然地適合 AI,而且學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)上的操作也天然地就會(huì)生成大量的數(shù)據(jù)。不過,還有很多與學(xué)習(xí)有關(guān)的數(shù)據(jù)來自線下。

讓我們想象一下10年后的教室會(huì)是什么樣?

2027 年的教室很有可能乍一看和現(xiàn)在沒什么區(qū)別,不過細(xì)節(jié)決定一切。仔細(xì)看看,教室的各處都有攝像頭,每一張課桌上都有內(nèi)置的微型麥克風(fēng),學(xué)生身上有各種可穿戴設(shè)備。它們不動(dòng)聲色地記錄著學(xué)生的各種數(shù)據(jù),很多數(shù)據(jù)是我們現(xiàn)在一般不太會(huì)想到與學(xué)習(xí)有關(guān)聯(lián)的,或者想到了也難以有效搜集記錄的。

比如:學(xué)生的眼球運(yùn)動(dòng)、面部表情、肢體動(dòng)作、語音語調(diào)的變化、各項(xiàng)生理指標(biāo)的變化、學(xué)習(xí)者的各種群體互動(dòng)指標(biāo)、學(xué)習(xí)者與不同學(xué)習(xí)材料/學(xué)習(xí)設(shè)備的接觸情況 ……

這些數(shù)據(jù)會(huì)得到實(shí)時(shí)的分析,并在教師手上的設(shè)備中以不同的可視化方式有效呈現(xiàn)。每個(gè)學(xué)生也會(huì)有自己特定的學(xué)習(xí)界面,AI 會(huì)根據(jù)他們的學(xué)習(xí)習(xí)慣和搜集到的數(shù)據(jù)來調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容、方式和進(jìn)度,并對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為給予相應(yīng)的反饋。

與通常的想象不同,這間未來的教室里未必會(huì)有一個(gè)機(jī)器人來當(dāng)助教。AI 的形式可以多種多樣,甚至根本不必具有什么特定的外在形式。

人工智能在PBL上的應(yīng)用  

以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式(Project-based Learning,PBL)正在變得越來越流行,今天有一個(gè)分享主題專門探討了 AI 在此方面的應(yīng)用。

分享者的邏輯非常清晰:

1、面向未來的學(xué)習(xí)更加強(qiáng)調(diào)技能,而非知識(shí) 

2、PBL是一種非常有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者技能的學(xué)習(xí)方式 

然而,實(shí)證研究表明,很多類似 PBL 這樣的小組學(xué)習(xí)(Group Learning)在學(xué)習(xí)效果上并沒有比傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式更好。

主要的原因是:相比傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)方式,PBL 這樣的響應(yīng)式學(xué)習(xí)對教師的要求更高,教師的工作負(fù)擔(dān)更重,教師面對的教學(xué)情況和學(xué)生的個(gè)性需求非常復(fù)雜而多樣,難以應(yīng)對,反而導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降。

下面這幅小組學(xué)習(xí)的實(shí)景照片很能說明問題。

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課堂上的這位老師正在低頭和一位學(xué)生交流,他看不到教室的一邊有一位學(xué)生正在舉手求助;同時(shí)在教室的另一邊,兩名學(xué)生已經(jīng)完全不知所措。

PBL 這樣的學(xué)習(xí)方式要想真正發(fā)揮應(yīng)有的作用,不僅僅是一個(gè)學(xué)習(xí)形式的改變,也不是僅僅按照 PBL 的步驟來設(shè)計(jì)課程,還需要對每一位學(xué)習(xí)者和每一個(gè)學(xué)習(xí)小組有合適的監(jiān)測和適時(shí)的指導(dǎo),并對學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果做出有效評估。這正是人工智能可以做貢獻(xiàn)的地方。

隨著技術(shù)的發(fā)展,PBL 過程中的很多數(shù)據(jù)都可以很便捷地搜集分析。比如小組各成員臉部間的平均距離、學(xué)生手部移動(dòng)的平均速度、學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上獲取的學(xué)習(xí)資源的數(shù)量和內(nèi)容分析…… 通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以生成很多關(guān)于學(xué)習(xí)的洞察,便于教師及時(shí)提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)和支持。

分享者舉了一個(gè)例子,安裝在學(xué)生身上的傳感器記錄了兩位學(xué)生在一個(gè) PBL 課程上移動(dòng)的軌跡,可以清楚地看到兩人在交互行為上的差異(主要和誰/什么發(fā)生交互,以及交互的頻率和時(shí)間段),通過比較兩人最終的學(xué)習(xí)成果,可以分析怎樣的交互行為和怎樣的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)會(huì)更有利于提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。

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( 我把現(xiàn)場拍攝的這幅照片發(fā)到了 “2017群島加速器大本營” 微信群里,一位小島反饋說:“這個(gè)好像精益生產(chǎn)中的一個(gè)工具,叫 ‘意大利面圖’ 。蹲一個(gè)人觀察兩到三個(gè)人的運(yùn)動(dòng)軌跡,通常搞一輪下來大家都要崩潰,但效果很好。生產(chǎn)力可以提高 20-30% 。現(xiàn)在有了AI,用在教育領(lǐng)域應(yīng)該會(huì)有更多發(fā)現(xiàn),很期待。未來真實(shí)不敢想象。”

沒錯(cuò),這個(gè)例子確實(shí)很像是精益生產(chǎn)里的運(yùn)動(dòng)軌跡分析和車間布局設(shè)計(jì)。這位小島的反饋其實(shí)提醒我們,對很多 PBL 的實(shí)踐者來說,現(xiàn)在可能還沒有條件用上 AI,但是仍然有必要思考應(yīng)該監(jiān)測那些指標(biāo),哪怕用錄像和人為觀察記錄的方式也可以去做一些監(jiān)測。這么做當(dāng)然不像 AI 那么精細(xì)縝密,但比不做肯定要強(qiáng)。想起前不久 “群島社會(huì)化學(xué)習(xí)城市論壇” 巡回公映的紀(jì)錄片《Most Likely to Succeed》中,HTH 這所創(chuàng)新學(xué)校在進(jìn)行 PBL 教學(xué)時(shí),老師對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程也是要保持密切地觀察記錄評估的。)

情緒:被忽視的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)  

現(xiàn)在市面上已經(jīng)有了不少所謂應(yīng)用了人工智能的教育類產(chǎn)品,比如根據(jù)學(xué)生的答題結(jié)果來推送學(xué)習(xí)材料或者練習(xí)題。這些產(chǎn)品美其名曰:“ 自適應(yīng)式學(xué)習(xí)產(chǎn)品” 。不過細(xì)細(xì)想來,這種產(chǎn)品適應(yīng)的是學(xué)習(xí)者對知識(shí)技能的掌握情況,或者更高級(jí)一點(diǎn)的,還可以分析并適應(yīng)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知情況。然而,學(xué)習(xí)者不是一個(gè)機(jī)器,而是一個(gè)人。是人,就意味著有心理和生理的各種狀況,這些狀況對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)成果都會(huì)產(chǎn)生影響?,F(xiàn)有的數(shù)據(jù)監(jiān)測往往忽略了這些信息,特別是學(xué)習(xí)者的情緒狀態(tài)。即便有些監(jiān)測數(shù)據(jù)已經(jīng)包括了學(xué)習(xí)者的眼球運(yùn)動(dòng)這樣的行為信息,但仍然主要是為了判斷學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)注度,而非學(xué)習(xí)者自身的情緒反應(yīng)。

有一位分享者說了一句我印象深刻的話:“ 我感覺,故我學(xué)習(xí)( I feel ,therefor I learn )?!?nbsp;

真正的自適應(yīng)類學(xué)習(xí)產(chǎn)品必須包括對 “學(xué)習(xí)場景” 的深刻理解,以及學(xué)習(xí)者即時(shí)的情緒體驗(yàn)的洞察和反饋,由此才可能帶給學(xué)習(xí)者有效的可持續(xù)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在群島的產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程里,反復(fù)強(qiáng)調(diào)好的用戶體驗(yàn)要關(guān)注三個(gè)與 “情” 有關(guān)的維度:情境、情緒、情感,其實(shí)就是這個(gè)意思。

這讓我想起 2014 年去卡塔爾參加 “世界教育創(chuàng)新峰會(huì)(WISE)” 時(shí),一個(gè)分論壇就是關(guān)于大數(shù)據(jù)在教學(xué)上的應(yīng)用。其中一位分享嘉賓指出:“教育是復(fù)雜性(complex)問題,大數(shù)據(jù)不足以準(zhǔn)確分析,比如大數(shù)據(jù)無法告訴你一個(gè)學(xué)生今天表現(xiàn)不佳是因?yàn)闆]吃早飯?!?是啊,一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)成績不佳,或許不是因?yàn)闆]有理解知識(shí)點(diǎn),而是因?yàn)閯倓偙煌瑢W(xué)霸凌了,或者父母吵架了,或者對這部分學(xué)習(xí)內(nèi)容感覺厭煩。

一位分享者舉了一個(gè)例子來展示自適應(yīng)式的學(xué)習(xí)產(chǎn)品,如何把學(xué)習(xí)者的情緒納入考量。AI很可能會(huì)在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)習(xí)者做出這樣的反饋:“ 你看起來好像有點(diǎn)焦慮?” 這個(gè)問題有可能是根據(jù)算法得出的結(jié)論(注意:AI 還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不具備感知情緒的能力),但更有可能只是為了激發(fā)學(xué)習(xí)者的某種反饋。學(xué)習(xí)者可能會(huì)回答:“是啊,這幾道題目真的太難了?!被蛘?,“不是的,我只是有點(diǎn)餓了?!?這些反饋會(huì)成為 AI 的輸入,引發(fā)進(jìn)一步相應(yīng)的輸出。雖然這個(gè)過程是如何實(shí)現(xiàn)的,還是它只是一個(gè)未來場景,分享者沒有細(xì)說,但是毫無疑問,人工智能在應(yīng)用于教育時(shí),將會(huì)越來越重視和作用于學(xué)習(xí)者的情緒體驗(yàn)。

真正的自適應(yīng)類學(xué)習(xí)產(chǎn)品必須包括對 “學(xué)習(xí)場景” 的深刻理解,以及學(xué)習(xí)者即時(shí)的情緒體驗(yàn)的洞察和反饋,由此才可能帶給學(xué)習(xí)者有效的可持續(xù)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在群島的產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程里,反復(fù)強(qiáng)調(diào)好的用戶體驗(yàn)要關(guān)注三個(gè)與 “情” 有關(guān)的維度:情境、情緒、情感,其實(shí)就是這個(gè)意思。

說了這么多,AI到底和教育民主化有什么關(guān)系?

有一位分享者認(rèn)為教育民主化包括三個(gè)部分:

1)每個(gè)人都有平等的權(quán)利接受優(yōu)質(zhì)的教育;(這可能也是大多數(shù)人首先想到的)

2)尊重多樣性:學(xué)習(xí)者特質(zhì)不同、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)進(jìn)度多元;(真正的因材施教和自適應(yīng)式學(xué)習(xí))

3)Impact of education on how school leavers usetheir education to control their environment。(這句話我把英文原文寫在這里,是因?yàn)槲乙矝]理解是什么意思。尤其是分享者口中的 “school leaver” 是指從學(xué)校里畢業(yè)的人,但是在一個(gè)終身學(xué)習(xí)的時(shí)代,這個(gè)身份有什么意義呢?)

第一位分享者談到了為什么人工智能會(huì)有利于教育民主化,她認(rèn)為有三點(diǎn)原因:

1)  能夠增加學(xué)習(xí)者的 “自我效能(self-efficacy)” :這個(gè)術(shù)語說的通俗一點(diǎn),就是一個(gè)人對于運(yùn)用所掌握的能力去實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)感到很有信心。因?yàn)閷W(xué)習(xí)過程變得更加清晰、自己的學(xué)業(yè)進(jìn)步變得更加明確可視,學(xué)習(xí)者于是對學(xué)習(xí)的過程以及應(yīng)用學(xué)到的技能變得更有信心。

2) 根除標(biāo)準(zhǔn)化的考試形式,使學(xué)習(xí)測評變得更加豐富多元,更能適應(yīng)學(xué)習(xí)者的不同個(gè)性,對不同的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)經(jīng)歷也更有可能獲得評估和認(rèn)可。關(guān)于這一點(diǎn),我在今年初寫過一篇文章《開放數(shù)字徽章:推動(dòng)一場“社會(huì)化學(xué)習(xí)”的革命》,也談到了同樣的問題。

另外,分享者講到了一個(gè)學(xué)習(xí)和評估的可能性:面向未來的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)技能的掌握,而對技能最好的評估是實(shí)踐應(yīng)用。未來,有可能通過監(jiān)測真實(shí)工作環(huán)境中技能應(yīng)用時(shí)的各種數(shù)據(jù),用這些數(shù)據(jù)來指導(dǎo)技能的教學(xué)并進(jìn)行教學(xué)成果評估。

3)  解放教師,使人人都可以有一個(gè)個(gè)性化的導(dǎo)師。根據(jù) OECD 的預(yù)測,到2030 年,全球范圍內(nèi)面臨高達(dá) 6 千 9 百萬的教師缺口。如何彌補(bǔ)?僅靠增加教師數(shù)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。人工智能的應(yīng)用使現(xiàn)有的教師得以從繁重的工作中解放出來,從事更有價(jià)值的個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)的工作。 

總體來說,這些分享者普遍對人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景以及對教育民主化的影響抱有非常樂觀態(tài)度。長遠(yuǎn)來看,AI的應(yīng)用會(huì)大幅降低教學(xué)成本,提高教育質(zhì)量,并有助于將高質(zhì)量的教育惠及更多人。但顯而易見,這個(gè)過程并不會(huì)順利的乃至天然的發(fā)生。

幾位分享者都提到,各個(gè)利益相關(guān)方需要圍繞 “AI+教育” 展開更多的對話,既要為 AI 祛魅,也不要恐懼 AI 在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,才能更好地借助人工智能來推動(dòng)教育的變化。

本文轉(zhuǎn)載自微信訂閱號(hào)“Aha社會(huì)創(chuàng)新學(xué)院”(微信ID:AhaSchool)

作者:顧遠(yuǎn)

原文標(biāo)題:Aha| 人工智能離教育還有多遠(yuǎn)?-來自倫敦的聲音

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