本文刊载于《三联生活周刊》2019年第22期,原文标题《“使用科技的教师,将取代不使用的教师”》
随着互联网、增强现实、人工智能等新一代信息技术融合于教育的主流业务,未来10年至20年,教育的形态和组织方式将发生颠覆性的革命。技术对于新生代儿童,不是简单技能,而是一种人机结合的思维方式的养成。有没有这种基本思维方式,决定了他们能不能适应未来世界。
主笔/徐菁菁
余胜泉认为,技术时代必须培养孩子们人机结合的思维方式(王旭华 摄)
三联生活周刊:现在不少老师、家长,对于孩子使用电子产品的态度很矛盾。一方面害怕孩子染上网瘾,可是另一方面又怕孩子不会用电子产品而落后了。
余胜泉:是否让儿童从小接触技术,将技术作为认知工具,现在还有很多争议。小孩子从小接触电脑玩游戏上网聊天怎么办?小孩子近视率增高也怪信息技术。实际上我不认为这是信息技术的问题,其实近视最主要的影响因素是缺乏户外运动。越是要防止电脑的负面影响,越是要让学生学会用电脑来学习,只有让学生用电脑来学习,做一些得到家长、同学和老师肯定的事情,才能对负面的使用产生免疫;只有用电脑来大幅度提高学习效率,让学生有更多的时间进行户外运动,才能真正防止近视。
小孩子成长的过程,你给他完全放开,那肯定是不可能也不应该的,但是在老师有效的管理、有效的导引下是完全可以很好地应用的。一禁了之是因为管理上更方便,不需要承担风险和成本。另外,学生拥有电脑以后,老师的地位会削弱,很多老师不习惯,这是我们经常讲的问题。
其实你去观察一下孩子,现在小学生知道的东西可能比我们那个时候的高中生还多。掌握海量信息的小孩子进入初中以后,他对外部世界的掌控能力就已经开始慢慢超越父母了。技术已经在改变儿童认知世界、适应世界的思维方式,改变他们的生活方式和娱乐方式。不管你愿意或是不愿意,他们都是信息时代原住民,不可能像我们小时候一样安于玩泥巴。
我们不要固步自封,要用心倾听技术时代变革的声音。不管你愿意还是不愿意,学生带电脑上学、人人拥有电脑将成为事实,正确的做法是要建设网络学习空间,推进学生带着自己的移动设备来上学(BYOD),学校要开始重新审议并制定网络开放政策,要建设网络上的校园文化,要建设网络上的学习空间,实现线上线下(OTO)融合的校园育人环境。
三联生活周刊:最近10年,“科教合一”成了一个明显的趋势。市场上的很多儿童教育产品都标榜使用人工智能等技术,很多孩子开始通过网络课程学习;在我们的校园里,技术设备也越来越多,越来越先进。教育技术的发展状况是怎样的?
余胜泉:教育技术的发展基本上经历了三个阶段。最早发源于上世纪二三十年代,当幻灯、录音、电影、电视相继出现的时候就产生电化教育,大家用这些新的媒体工具来帮助教师进行教学,传播知识。
第二阶段是上世纪80年代以后。随着微机的普及,互联网的发展,各种集成电路芯片的发展,各行各业都在迈向数字化。数字技术特别强调把技术作为一种认知工具,也就是说技术不仅仅是帮助老师来教学生学习的,更强调技术支持学生做知识的建构和知识的发现。比如麻省理工学院的西摩尔·佩伯特教授发明的logo语言,儿童用logo语言进行编程,可以指挥屏幕上的小海龟画出各种各样的几何图形,帮助他们更好地理解数学的规律和几何图形。
从现在开始算,未来大约10年至20年,教育技术面临一个新的转型,即智能的转型。技术不再只是一个工具了,它会成为我们智力的外延,是我们大脑的延伸。
实际上目前在教育领域,智能技术对教育的变革已经在发生了,比如说我们中考高考的英语口语考试都已经在用计算机自动判分。计算机评判英文作文也差不多快实用化了。一些手机APP能帮助你诊断发音准确与否。表情识别技术被用于帮助识别学生在学习中的表情,评估学习负担,这已经有一些萌芽性的应用。
三联生活周刊:我感觉教育这个行业其实是一个相对保守的行业。过去的几次技术革命似乎都没有使教育发生翻天覆地的改变。现在人们都在谈论人工智能将会颠覆教育,你怎么看?
余胜泉:教育不是一个单一的事情,单从技术上去讨论教育问题是没有什么意义的,实际上教育是一个社会的上层组织,是一种生产关系的体现。教育的形态跟它所处时代的社会生产形态是紧密关联的。
在农业社会里,个体化的小农生产对应的教育形态就是私塾,特点是小范围、个性化。进入工业革命以后,与工厂生产方式相符的设计思想影响了我们现代教育制度的设计。这就是我们现在已经看到的主流的学校形态:我们的生产需要有工厂这样的专门场所,所以教育也需要有封闭的校园这个专门场所;工厂里的员工要进行分工,有不同的技能,对应在教育体系里就是分科教学的形态;工厂的流水线是程序化、固定的,我们的教育也采取固定的传授式教学;工厂生产标准化的产品,进行质量检测,对应在教育里是标准化的考试。
我们现在进入到了第四次工业革命即智能革命时代,当工厂智能化了,当生产柔性化了,变成小批量的个性化生产,我们整个社会生产关系会改变,我们的教育也会随之发生改变。我想,未来教育的基本结构形态,应该是兼顾个性和规模的。
基于智能技术,建立促进个性发展的教育体系,是未来教育发展的基本趋势。
三联生活周刊:那么智能时代,我们的学校教育会发生哪些颠覆性变化呢?
余胜泉:首先我们的教育教学环境会走向智慧的学习环境。这种智能化的核心特点体现在计算机会集成到我们的环境中,我们可以在移动中和计算机更加自然地交互,我们将无意识地使用技术。技术可以感知到人的需求,自动响应。
第二,我们的教学范式会发生变化,学生从被动地接受知识,转变为进行自主性的学习。这个过程中,技术扮演了认知工具的角色。
第三个方面体现在我们学生学习方式的转变。未来智能教育和移动互联网技术的发展,可以为学生提供真实的情景性教育体验。教材不再是一本书,而是立体化、多元化的,课程结构会越来越强调多学科整合。
第四,我们的教学评价体系会发生实质性的变化。以前,我们的评价依据是教师的主观经验加一些静态数据的支持,到期末做总结性评价。未来,整个学习过程中都会有嵌入性评价、伴随性评价。评价将是人工加电脑结合做出的,评价的内容会从单一的只看分数转变为多维度:知识、能力、心理健康、体质健康等等。
另外,人工智能时代,教师的工作形态将发生巨大的改变,繁琐、机械、重复的知识性教学,大部分将由人工智能承担,教师更多地是进行学习的设计、督促、激励与陪伴,教师更多的工作是育人、与学生情感交流等。我们教师的角色也会发生变化。
需要强调的是,人工智能并不会取代教师。教师的工作分为两类,以教学设计、情感交流为代表的创造性工作,和以批改作业、问题解答反馈为代表的机械重复性工作。教育过程也是情感交互和创造的过程,学习者的主观感受、情感经历等对于学习结果具有重要影响。这是AI的短板,是需要教师完成的工作。
未来,教师要学会与AI进行协同,共同完成教学。就像雷·克利福德所言,“科技不能取代教师,但是使用科技的教师却能取代不使用科技的教师”。
三联生活周刊:很多时候我们把注意力放在技术如何改变教育的方式和过程,但可能更关键的问题在于,技术环境对我们的教育目标也提出了不同的要求。
余胜泉:我认为,最根本的、最重要的是要认识到信息技术对于我们的新生代儿童,绝不意味着简单的技能,不是学点上网、用用Office这么简单,而是一种基本的思维方式。教育需要培养学生人机结合的思维方式。
在信息时代,我们适应复杂世界的基本认知方式,正在发生意义深远的改变,正从个体认知转变为分布式认知。什么是分布式认知?很简单,假设让你去算1234×5678,这是一个认知过程,我们心算的时候一般都比较费劲,但如果拿纸笔去算就很轻松。心算的过程认知是发生在你的大脑里面,用纸笔算是一部分认知发生在大脑里面,一部分发生在纸笔表征知识的过程中,这就是分布式认知。
我们生活在智能时代,如果我们只是靠自己的头脑来思考,你根本无法应对现代社会的复杂性、越来越快速的变化和越来越海量的信息。实际上,我们的思维方式正在发生转变,我们正从个体头脑认知的思维体系,变成个体头脑跟外部的手机、平板、笔记本电脑、网络结合的思维体系。人跟智能设备的结合,可以突破我们人类个体认知能力的极限,变得更聪明。
有没有这种人机结合的思维方式,是我们能不能适应现代社会最根本性的标志。举一个最简单的例子,我们现在在北京,在交通高峰期,你如果不善于用打车软件,你的出行会非常麻烦。我的爸爸妈妈从老家来到北京,一出门拿出一张地图翻来覆去地看,我们出门就拿个手机导航就可以了,这就是一种典型的思维方式的变化。生于新时代的儿童,是信息时代的原住民,使用电脑、利用快捷的网络都是理所当然的。
在未来,我们要有能力自主学习。你跟外部权威的知识源、权威的信息连接得越多,连接强度越大,你的能力就越强。按照心理学智商的理论,人的智商从60~160,服从正态分布。假设你的孩子智商是80,你就算天天上补习班,哪怕是把爱因斯坦请过来当家教,也不可能把孩子的智商提高到120。但如果你的孩子的智商是100,你给他一个智商等于60的电脑,让他学会使用它来解决问题,你的孩子就很容易处理智商140的人才能够处理的复杂事情。人机结合使得现代人更加聪明,现在全球性大公司工作的高级白领,或者部分领域的大学教授,离开了电脑什么都做不了,不采用人机合一的分布式思维,在专业领域基本上就是一个低能儿,所以人和电脑协同很重要。当然,良好的人机结合依赖于你自身的基本知识结构,你内部的知识结构越完备,你跟外部能够产生的连接点就会越多、连接强度也会越大。
三联生活周刊:我是否可以这样理解,教育应该培养孩子使用技术解决问题的能力?
余胜泉:然而我们绝大多数时候使用技术的方式还是“Learning from IT”,就是用技术扮演老师,给你搞个题库,搞一堆名师录制的课程,讲测考练那一套。教育还是在教孩子如何用技术去获得知识,记住这些知识,但其实我们更强调的是用计算机来帮助学生学习,要“Learnging with IT”,要将技术作为认知工具,成为一个助手,成为他大脑的延伸。
学会用电脑来解决复杂问题非常重要,美国的很多大学,工程学等专业学习与考试会鼓励你带电脑,因为它考察的核心是用电脑来解决复杂的问题,而非数学技巧。
三联生活周刊:我们的传统观念似乎认为,如果你用了一种工具,这个知识就不是你的了。
余胜泉:现在无论你用不用工具,这世界都不是你的了。大学生学到的知识未来能有10%直接用于工作,就已经是很高的水平了。未来我们面对的问题,绝大部分都需要我们人脑加电脑结合才能解决。建造上百层的大楼,这里面的力学计算关系,你不用电脑能算得出来?
三联生活周刊:你在做这方面研究的时候会和家长、学校有很多交流吗?他们会怎么去认识这个技术的使用?
余胜泉:我们的教学思想、教学观念还是拘于传统。西方长期以来强调以学习者为中心,注重保持学生的好奇心,培养学生的能力,我们长期以来习惯就是“师者,传道授业解惑也”,注重知识的接受与传承。
如果从技术本身的应用,从技术的炫酷程度来看,我们已经完全跟世界接轨。北上广深的一些学校配置的技术设备的先进性和数量,都已经超越了发达国家。但说到遵循教育规律使用技术,我们跟西方国家还有比较大的差异。我们中国人过多地注重知识,注重比拼。技术手段先进了,就从以前的人灌变成电灌。儿童的兴趣爱好,学生的好奇心很容易被泯灭,最后都养成功利性的读书习惯。
到了智能时代,你所学的那些知识真的够用吗?能用得上吗?如果只是比知识的存储与记忆,我们比得过电脑吗?我们不仅要学到知识,还要让学生体验获得知识的过程,从中促进学生思维和能力的发展,获得可持续学习与发展的能力,这是更重要的。
有时候技术的使用甚至是错误的。举个非常简单的例子,有的语文课上讲“两个黄鹂鸣翠柳”,使用增强现实技术,让你看到两个黄鹂在唱歌。这种技术的使用,非但不能起到正面作用,还起着严重的负面作用,因为你限制了学生的思考,剥夺了他们的想象力。反过来,学习“两个黄鹂鸣翠柳”,让学生用简单的讨论组技术写一段话表达诗歌给他们带来的想象,让他们学着用文字表达,这远比你用增强现实给他们呈现一个场景要好很多。我们还可以使用技术手段,把大家不同的想象汇总在一起,你可以看到别人的想象是什么样子,这也是一种教育手段。