03.06 朱永新:新技術革命與未來教育方式變革

朱永新:新技術革命與未來教育方式變革

智能校園不等於數字校園的升級版,大數據技術與教育的結合也不能“只見教育不見人”。此外,“遊戲化學習”已有可喜的成果,但仍然任重而道遠。

在上一篇文章(疫情下的在線教育:最大挑戰不是技術,而是“教育” )中,朱永新提出,疫情已經敲響了未來學校轉型的衝鋒號。而在現階段,技術和教育的結合,最大的挑戰並不是技術,而是在“教育”本身,必須顛覆傳統的教育結構與模式,對學校形態進行新的設計。為此他提出實現“未來教育”必須具備的三個條件:

  • 打破現在的學校格局,承認線上學習的合法性

  • 建立教育的國家標準和國家教育資源庫

  • 建立基於互聯網的教育考試評價制度

朱永新認為,如果這三個問題得到解決,“我們的教育一定會發生一個讓我們自己也會非常驚訝的變革”。這將是一種全新的學習中心,會像今天的“滴滴”等互聯網服務一樣出現。

在今天的文章中,他延續了“新技術革命與現代教育方式的變革”的話題,探討AI、大數據等技術可能為現代教育方式帶來的變革。

01 大數據、人工智能與精準學習

所謂大數據,主要不是指數據的數量之大,而是指通過對維度交錯、來源多元、類型多樣的大規模數據的深度挖掘與分析,尋求數據背後的邏輯關係,使人們可以脫離往常依賴於小樣本數據的推測或感性化偏好性選擇,轉向基於理性證據的決策。

人工智能早在1950年代就有明確定義和應用探索,從圖靈測試到專家系統、從圖像識別到人機大戰,人工智能在上世紀就已聲名鵲起。但是,人工智能的再度輝煌,卻與大數據緊密相關。

2017年7月,我國國務院印發了新一代人工智能發展規劃,人工智能成為國家戰略工程。規劃提出,到2020年人工智能總體技術和應用與世界先進水平同步,人工智能產業成為新的重要經濟增長點;到2025年人工智能基礎理論實現重大突破,部分技術與應用達到世界領先水平;到2030年人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平,成為世界主要人工智能創新中心。

規劃對人工智能教育也提出了一些具體的要求。

例如,規劃指出,利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革,構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。開展智能校園建設,推動人工智能在教學、管理、資源建設等全流程應用。開發立體綜合教學場、基於大數據智能的在線學習教育平臺。開發智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系統。建立以學習者為中心的教育環境,提供精準推送的教育服務,實現日常教育和終身教育定製化。

這個規劃,為大數據和人工智能在教育上的應用,也為未來學習中心描繪了一個美好的圖景。

  • 智能校園不只是“數字校園”升級版

智能校園又稱智慧校園,但它不僅僅是過去“數字校園”的升級版。智能校園更是一個適應未來學習型社會的新型智能校園。有人概括了它的三個基本特點:

其一,它能夠提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基於角色的個性化定製服務;

其二,它能夠將基於計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域,實現互聯和協作;

其三,它能夠通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。

也就是說,智能校園既要連接校園網中的各個物件,連接人和人、人和物、物和物之間的信息輸送與反饋,又要連接學校之外的各種教育資源,實現資源的有效配置和充分利用,學校與社會的無縫對接。在未來,智能學習室將徹底顛覆人們對傳統教室的想象。

朱永新:新技术革命与未来教育方式变革
  • 從分散的“五課堂”到立體綜合教學場

所謂立體綜合教學場和基於大數據智能的在線學習教育平臺,就是能夠把傳統的課堂與教育現場與現代的網絡學習空間等互聯互通。

西南交通大學徐飛校長在《數字化時代的大學再造》中提出了“五課堂”的概念——

第一課堂即傳統和現行的教室內課堂,第二課堂為校內課外社團、公益、興趣小組等各種活動,第三課堂是國內校外各類社會實踐、實習、實訓和義工等活動,第四課堂為留學、遊學、訪學等海外學習、交流、考察和實習等項目,第五課堂則為易班(E-class)、MOOCs課程、雲學習、翻轉課堂等虛擬課堂和網絡交互等e-learning學習平臺。

前四個課堂是物理空間(Physical space)中的課堂,第五課堂是虛擬空間(Cyber space)中的課堂。

過去,這些課堂是相對隔離的,彼此之間缺少內在的邏輯與聯繫,現在通過基於大數據和人工智能的在線學習平臺加以整合,使這五個課堂共同構成全員、全過程、全方位、全天候、全社會共同參與的無時不在、無處不在的“泛在”課堂,從而實現在線學習與線下學習、個體學習與集體學習、課堂學習與自主探究等學習方式的多元融合。

  • 智能教育助理:讓每個學生擁有自己的“知識樹”

智能教育助理會在教育教學過程中大顯身手。它會智能、快速、全面地分析教育系統,幫助教師從傳統的備課、課堂講授、答疑輔導、作業批改等教學環節中解放出來。

智能教育助理會根據學習者的學習過程和特徵進行自動診斷,自主推送適合於特定學習者難度的內容,自動編制有利於特定學習者的習題,自動提出適合的閱讀與實踐活動建議,使學習活動更加個性化和精準化。

成都七中的俞獻林在《大數據是未來教師的加速器》一文中詳細介紹了他們學校的案例。

2013年開始,他們開始推進未來課堂項目,讓課堂連上大數據。大數據可以為所有學生和所有學科建立個人學習檔案,建立屬於每個人特有的“知識樹”。

它們都是學生在學習的過程中生長出來的,不僅是對所學(單元、系統)知識進行全面性、基礎性、主幹性、系統性的知識建構,還能夠將每個同學在這一學習階段的學習情況用大數據給予實證。

樹上的每片葉子都記錄了各部分的知識內容及它們之間的內在聯繫。

每片葉子的顏色體現該部分知識的學習狀況,綠色代表優秀,褐色代表差,一目瞭然。每片葉子的顏色不是某一次考試的成績決定的,而是根據對每一堂課的學習情況記錄、課後的每一次作業情況的提交統計生成的。這樣就真正做到了“讓學可見,讓教可依”。

通過長時間的數據統計分析,他們還發現了學生某些學習行為與學業成績之間的關聯。他們從2014年9月到2016年10月兩年多的數據中發現,錯題重做和收藏典型題的數量與學習成績正相關的係數最大,大部分學習成績好的學生都有錯誤題目重新再做和收藏典型題目的習慣。這就為今後更加科學地進行過程性評價提供了參考。

俞老師在接受《教師月刊》記者採訪時深有感觸地說,大數據和人工智能帶來的最大改變,就是“往精準、個性方面邁進了一步”。

  • 不要“只見數據不見人”

大數據和人工智能運用在教育領域也有一些需要引起高度重視的問題。

一是關於大數據背後的隱私與倫理問題。

無論是小範圍的班級和團隊學習,還是大規模的在線學習,教育大數據的分析與利用過程中,涉及眾多的參與主體,從個人到各級各類學校、教育行政部門和各相關大數據企業等,如果對數據的歸屬權、使用權、發佈權等缺乏明確的規定,就可能導致以提供個性化服務為目的的海量數據採集分析過程中有大面積洩露數據隱私的風險。

二是關於“只見數據不見人”的問題。

大數據和人工智能固然能夠讓教育與學習更加精準,但很容易陷入只見數據不見人,把活生生的人物化為簡單的數據的誤區。俞獻林老師就一直有這樣的擔憂。他說:教育本是人與人之間雙向的交流活動,但在翻轉課堂的教學中,有一部分被“人與電腦”或“人與數據”替代了。

這中間會不會出現問題?天天和一堆“嗔不怒,不言不語”的數據為伴,久而久之,孩子們會不會變得理性有餘而感性不足?數據的精準,會不會讓我們的孩子精細、精明有餘而不夠大氣?數據上的你來我往,會不會讓人與人之間面對面真誠的交流減弱?

這些問題,的確是我們在應用大數據、人工智能於教育時,應該認真思考的問題。

02 遊戲讓學習更快樂?

遊戲是兒童天性。杜威說:“遊戲是兒童的精神態度的完整性和統一性的標誌”。

美國學者詹姆斯·約翰森等在《遊戲、兒童發展與早期教育》一書中曾經論述過遊戲對於兒童成長的三個方面的重要作用:一是對兒童的認知發展具有積極意義,如想象遊戲能夠預示發散思維能力,二是能夠使個人獲得獨特個性,因為遊戲是一種表達個體品味和興趣的方式。三是能夠通過遊戲與他人建立聯繫,也是獲得自我意識和成為群體一員的手段。

其實,遊戲也是人類的天性。從牙牙學語的嬰兒,到白髮蒼蒼的老人,玩遊戲的經歷貫穿我們的一生。不是嗎?小時候的過家家、捉迷藏、盪鞦韆、下軍棋,青少年的籃球、足球、“密室逃脫”,成年人的象棋、圍棋、“摜蛋”(一種撲克遊戲)、橋牌、麻將,一直到適合不同年齡的各類網絡遊戲,讓多少人樂此不疲、廢寢忘食?

據統計,2016年我國數字遊戲用戶規模達5.66億人,有接近四分之三的玩家在遊戲內進行了付費,消費1500元及以上的達到付費玩家的26.1%,這就意味著,有超過1億人每年在遊戲上的付費超過了1500元。

朱永新:新技术革命与未来教育方式变革

來自美國的數據也發人深省。

美國人從兒童時期到21歲時,平均閱讀時長大概是2000-3000小時,但是他們玩數字遊戲的時間大約是10000小時。也就是說,這相當於他們從小學五年級到高中畢業期間,在課堂上花費時間的總量。

電子遊戲在兒童和青少年學生的成長中究竟扮演著怎樣的角色?網絡遊戲和所有其他遊戲對青少年學生的價值何在?在未來社會,遊戲究竟能否成為教育的重要內容和途徑?這是無法迴避的問題。

從世界各地的探索來看,遊戲完全可以成為未來學習的一支生力軍。

  • “遊戲精神”能為孩子帶來什麼?

儘管人們對網遊或者數字遊戲有著不同的看法,但是,對於遊戲蘊含的追求自由與創造、勇於挑戰與闖關、遵守規則與約定、享受愉悅與幸福等特有的功能是沒有異議的,這就是遊戲精神的本質。

自由創造是遊戲精神的最重要特點。

有一位中學生遊戲玩家把遊戲視為一種“新型的故事講述方式”。他介紹自己玩遊戲的體驗時說,在書籍、影視這些傳統的故事講述方法中,觀眾更多時候是被動接受故事而非主動參與。但是在遊戲中,故事在玩家和場景、遊戲角色的互動之間展開。

雖然遊戲劇本同樣是事先固定好的,但做出抉擇、決定故事走向的往往那個也是玩家本人。“玩家不再是像隔岸觀火一樣靜靜地看著故事在自己無能為力觸及的地方開始有結束,而是成為創造故事進程的主體之一”。這種參與感是其他故事講述方式提供不了的。

也就是說,在遊戲中需要充分發揮人的想象力和創造性,這對於未來社會對人的要求是一致的。

挑戰勇氣也是遊戲精神的基本特徵。遊戲之所以吸引人,一個重要原因就是它能夠激發人戰勝困難的勇氣。越是有挑戰,挑戰的難度越大,也越是能夠激發勇者的鬥志。

匈牙利心理學家米哈里·希斯贊特米哈伊提出,遊戲能夠使人進入“心流”的狀態,“當人們自願嘗試去完成某個困難而有價值的任務,且把個人的身體和心智發揮到極限時,那些最佳時刻常常會翩然而至”。

這裡說的心流,其實就是“精神高度集中,具備平衡匹配的高難挑戰與高超技能,獲得一種控制與滿足之感”。

規則意識也是遊戲精神不可或缺的。因為遊戲往往伴隨著競賽,競賽就要決勝負,決勝負就要有規則,遵守規則才能保證公平,這是遊戲得以順利進行的前提。所以,遊戲者首先必須遵循規則,這是對遊戲者的基本要求。

  • 遊戲化學習≠讓學習完全成為遊戲

過去,人們經常把遊戲視為學習的敵人。因為總是擔心遊戲佔用了學習的時間,殊不知遊戲本身可以用來學習,“遊戲化學習”或者“學習遊戲化”已經成為國際教育的一個熱門詞彙。

《遊戲改變教育》這本書就介紹了大量遊戲化學習的案例。如基思·德福林研發的視頻遊戲《拯救小怪獸》,是一個學習數學的遊戲,研究表明,只要每週三次,每次十分鐘來玩這個遊戲,堅持一個月,就可以非常顯著地增強數學解題能力。

美國還有一款題為《美國任務》的歷史教學遊戲,該遊戲邀請孩子們通過角色扮演,化身為生活在那些歷史關鍵時刻的青少年,從而學習美國的歷史。

朱永新:新技术革命与未来教育方式变革

這款遊戲的第一部《為了王冠還是殖民地》塑造了一個身赴美國革命戰爭時期的波士頓年輕人,他必須在衝突雙方中選擇一個陣營。遊戲第二部《飛向自由》的主角是一位年輕女奴,她身處1848年肯塔基州的一家種植園。遊戲進程中她必須逃亡到俄亥俄州去。

這個遊戲,對學生們掌握美國曆史起來很大的作用。

遊戲也可以用來幫助閱讀。美國志願者開發的《遊戲:瓦爾登湖》,就是一款邀請人們閱讀並思考《瓦爾登湖》的學習遊戲。這個遊戲沒有不同關卡,只有陽光燦爛的白晝、星光閃耀的夜晚,涇渭分明的四季,以及一本記錄著梭羅警句的日誌。遊戲中也沒有武器,可以向朋友兼資助者愛默生借斧子,但斧子不能用來殺戮,只能用以劈柴。

我國在遊戲化學習方面也有許多成功的探索。

在深圳寶安區天驕小學一年級是“互聯網+遊戲化”全課程“小蝸牛主題學習”中,孩子們跟著小蝸牛認識了動物世界昆蟲、植物;在小蝸牛的陪伴下闖關,除了識字、閱讀,還在活動模式下開展音樂、美術、體育學習,一個個遊戲將學習任務串聯起來,學科知識相互融合,學習不再枯燥無味,而是生動活潑,興趣盎然。

另外,虛擬現實技術在教育上有著廣泛的應用,如在醫學院校,學生可在虛擬實驗室中,進行“屍體”解剖和各種手術練習。用這項技術,由於不受標本、場地等的限制,所以培訓費用大大降低。

遊戲化學習將成為未來學習的一種重要方式,並不意味著未來的學習就能夠完全像遊戲。北京大學教育學院副院長尚俊傑博士認為,目前遊戲化學習面臨三個方面的困難和障礙:

一是表層的困難和障礙。主要是教師無法拿出大量時間來組織遊戲的進行、引導學生的反思和總結,不明白自己在遊戲中到底擔任什麼角色;學生也缺乏正確的學習策略或方法,這是人的因素。

二是深層的困難和障礙。體現在動機、行為與成效方面,遊戲與學習追求的是不同目標和境界,如遊戲強調的是情感的沉浸,而學習追求是理智的沉浸,兩者時常會有衝突。

三是遊戲自身的困難和障礙。遊戲具有自願性和自由性,而學習化遊戲進課堂後,成為正式課程的一部分,學生就無法自由選擇,自願與自由也就無從談起。這是兩者本質上差異造成的困難與障礙。所以,遊戲化學習仍然是任重道遠。


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