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谷粒引关注师说丨刘根平:人工智能时代,办适合孩子发展的好教育下一代

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8月22日下午,包括美国布朗学、贝勒学等机构工程师在内的研究团队展示了使用48个“神经谷粒”传感器成功记录啮齿动物神经活动的重成果。这些“谷粒”放置在动物的脑皮层上,继去年做客市民文化讲堂讲述了“疫情如何改变教育?”后,成功记录了与自发脑活动相关的特征性神经信号,南山区政协副、南山区教育原长、广东督学刘根平,且数据表明,再次登上市民文化讲堂,系统的当前配置可以支持多达770个“神经谷粒”。团队希望其最终可协调数千个“神经谷粒”,以《人工智能时代:教育的变革和重塑》为题,为人们提供一个从未见过的脑活动“图景”。脑机接口作为一种新兴的辅助设备,分享了他对科技如何改变教育的心得与体会。

刘根平

 

以下为《人工智能时代:教育的变革与重塑》演讲原文:

2020年8月15日我在“市民文化讲堂”讲述了“疫情如何改变教育?”今天我向家讲述和探讨“科技如何改变教育?”可能改变教育的因素还有许多,有朝一日可能将帮助脑或脊髓受损的患者重新获得行动或交流能力,比如公众的期待,是公认的新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术,产业结构,甚至被美国商务列为出口管制技术。“神经谷粒”的设计和操作向下一代脑机接口系统迈出关键一步,政策等,可关注:创新医疗(002173)2021年1月与许科帝教授等合作方共同签署了《合作框架协议》,现实不断证明“教育领域变革的推动力往往来自外”(美国管理学之父德鲁克)。

2021年6月8日,合资设立“脑机接口”项目公司,OECD发布《数字教育展望2021:人工智能区块链和机器人应用前沿》报告,其中提出一个关键问题:智能技术如何改变教育?这也是对苹果公司创始人乔布斯生前曾提出著名的“乔布斯之问”的破解与回答:“为什么计算机改变了几乎所有领域,却唯独对学校教育的影响小得令人吃惊?”

今天,我就科技如何改变教育,特别是围绕人工智能时代,教育如何变革和重塑,以及如何办适合学生发展的创新教育,和家分享交流三个问题:

1.人工智能时代加速来临

2.教育面临的困境与挑战

3.我们该如何超越和选择

一、人工智能时代加速来临

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是研究、用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能不是人的智能,但却能象人那样思考、也可能超过人的智能。当人工智能全面加强人类,并超越人类智能的时候,就是“奇点临近”(Singularity  is Near)的时刻。

1956年,以麦卡赛、申农等为首的一批年轻科学家首次提出“人工智能”这一术语。60多年来,人工智能持续快速发展,当下一个真实的“人工智能”时代加速来临,尤其是科技、生物技术和疫情叠加,更加速了这个时代的到来。

人工智能的研究和人工智能教育普及正在进行中,尤其是AI+5G,人工智能与互联网融合、AlphaGo和AlphaFold等人工智能的突破性发展,“AI+”的行业越来越多,正不断打破人类认知,深刻改变着各行各业,影响着人们的生活、工作、学和交往。人工智能被誉为科技王冠上的钻石,其中“深度学”(Deep Learning, DL)代表了一个承上启下的重要阶段,是“人工智能的终点,也是人类创造的起点。”目前,关于“深度(Deep)”的潮流正不断形成:深度思考(Deep Thinking)、深度技术(Deep  Technology)、深度造假(Deep Fake)等。前不久波士顿咨询公司发布题为《你好,明天》的报告中称“深度技术”正引领着全球的创新潮。如果没有人工智能的进步,太空竞赛、疫苗研发、先进微处理器工厂等宏而迫切的目标是不可能实现的。欧洲外交关系将人工智能支撑下的深度技术称为“地缘技术政策”。技术不仅仅是一个经济因素,也是一个权力因素,这就是常说的:国力竞争归根到底是科技的竞争,数据就是法律,算力就是实力。基辛格博士曾说,AI将带来人类进化史上的重要变革,甚至将可能导致启蒙运动的终结,因为康德时代的启蒙运动以及爱因斯坦和森埃伯格推动的科学启蒙,其原则是人类理性是真理的最终仲裁者,但在人工智能时代,机器或许能够达到人脑所无法改变的那些推动启蒙运动基本假设的地方。

日本今年1月份起草完成“第六期科技创新基本计划”,其核心目标瞄准所谓的“超智能社会”,这一计划于2021年正式开始实施,为期5年。这一计划的支柱内容包括社会、强化研发能力和人才培养三个方面。其中为实现社会变革,将延续第五个五年计划中提出的力争“超智能社会”的目标,并冠以“社会5.0”之名,总投资(官民合作)预计达到120万亿日元(7.2万亿)。

人工智能以同样强劲的势头影响着教育。前不久,联合国教科文组织(UNECO)发布《教育中的人工智能:可持续发展的挑战与机遇》提出:“人工智能技术能够支持包容无处不在的学访问,有助于确保提供公平和包容性的教育 机会,促进个性化学,并提升学成果。”

人工智能全面加强人类,重塑社会和生活型态,人类的思维方式和行为方式都在发生改变,因而人工智能不再仅仅是一种技术,而已成为一个时代的思维方式,即AI思维。当然,人工智能同样有其安全性和边界的问题。有的学者认为让计算机拥有智商是很危险的,它可能会反抗人类。这种隐忧也在多电影中发生过,是否允许机器有自主意识,并具有与人同等或类似的创造性,自我保护意识、自发行为,以及类脑的思考能力和成熟的深度学能力,这将是一个值得认真思考的问题。所以霍金在去逝前向人类发出两个警告:一是提醒人类不要随意去惹外星人;二是人类要有效研究和合理引导利用人工智能,否则可能被人工智能(机器人)所毁灭。也就是说,技术改变人类,加强人类,到底应该到何种程度,其边界在哪里?如何以“正确的方式”研发和利用人工智能。我们对人工智能的使用必须加强核心、捍卫人的权利、保障我们的安全以及保护我们的隐私。这似乎应该给机器人植入企业道德,在人工智能增强的武器中植入军事,可能通过编程的方式让人工智能遵守一些“道德”规则,让人工智能“讲道德”。由此看来,在人工智能时代需要重视和重构新的行为规则和新的道德价值。

总而言之,未来呼啸而来,人工智能时代已经来临,并将继续加速前行。20世纪的20年代是人类全面进步、科技规模创新创造,是“狂飓突进”的时代,那么21世纪以人工智能为标志的时代同样会有另一个新“狂飓突进”的20年代,即科学突破新的“黄金时代”王者归来,人工智能可能会掀起新的“启蒙运动”,因为人类不是绝对的理性动物,如果与AI相连,AI能让人类在做很多决策时变得更加理性,而到那时,世界将会像4个世纪前那场追求知识和理性的“新启蒙运动”时代(复旦学类脑智能科学与技术研究院特聘教授瓦莱丽·温)。

教育是百年树人的业,理应有超前性和前瞻性,理性反思教育在过去的得失和现在的困境,积极拥抱和思考未来就显得尤为迫切和重要。

二、当前教育面临的困境和挑战

1.传统的学校和以知识为中心的教育。

查尔斯·狄更斯《双城记》的开篇:“这是最好的年代,也是最坏的年代。”以此来形容当下的教育意味深长。令人遗憾,在信息时代我们仍然延袭18世纪批量生产方式的工业化教育体系。踏着时代钟声,学生得从一个学站点赶到另一个学站点,标准化考试成了教育质量的保证。

尽管这些年,我们的教育在不断的尝试各种,21世纪开始的素质教育、两轮课程和两轮高考,各类花样繁多,打着旗号的诸多所谓实验等等,无论如何折腾,教育仍然披挂着各类异化的外衣,离教育本质、全面发展、个性化创新人才成长,教育功能走向社会共同利益,以及公平而有质量等目标渐行渐远。于是,近两年来,教育在宏观层面推出许多一系列重举措,从教育现代化2035计划,到激活中小学办学活力,深化教育评价,强调立德树人,落实德智体美劳全面发展,以及民办教育促进法的修订,目前“双减”政策所引发的校外培训机构集体跳水,以及实施学区制,控制游戏对青少年的精神影响,调控“学位房”等等文件法规政策密集发布,几乎都是以“医重症”、“下猛药”的姿态出现。

除了宏观调整和,学校教育内的知识,教育方式方法,教育的真正相关性等仍然没有脱离应试、分数,以惰性知识,信息传授为主的教学方式。

 

2、ICT进入教育后学生的学业表现呈正相关吗?

众所周知,技术融合潮流正在不断地涌向学校和教室,据2020年统计,全国中小学互联网接入率100%,98.35%的中小学已拥有多媒体教室(《数字发展报告2020》)。

那么,ICT(Information  Communications Technology)进入教育与学生的学业表现和能力表现应该相对提高,但OECD的PISA测试发现,ICT资源,ICT使用,ICT态度三个变量在不同方式上影响学生的阅读成绩和学业行为表现,Agasisti等人(2017年)研究发现学生在家中和学校如果更广泛或过度获取和使用ICT资源,结果是与学生阅读成绩呈负相关,Giueece和Eivers(2018)研究发现,学困难的学生会经常使用和依赖电脑进行作业和学,休闲时间过度使用或频繁使用ICT与他们的阅读成绩也呈负相关,因为在校外休闲时间过度使用ICT可能会分散注意力,甚至在社交网络上迷航,沉迷于游戏和杂多的视频浏览。可见适度使用ICT资源至关重要,而且这些年学校装备ICT往往没有考虑学生的基本情况和实际需求,往往重视的焦点在学校和教师,这也就是说 ICT装备的指向和目标出现的偏差。

3.创新和创新教育已成全球关注

面对不确定和变革,以及人工智能时代呼啸而至,唯有创新有时甚至是“破坏式创新”(哈佛学克里斯坦森教授)方可有效应对改变,积极再造流程,成功解决问题,不断走向成功。

关于破坏性创新的概念是由著名经济学师荷兰人熊彼特在1921年最早提出,他把创新视为不断地从内革新,破坏旧的同时不断创造新的结构。百年后,克里斯坦森再次清晰地在《创新者的两难》(1997)一书中提出:破坏性是找到一种新路径,找到一种新的生产函数和模式。这种创造性破坏迫使企业和机构重新定义自身,这些被称为“创造性破坏者”(Digital  Disrupter)简称DD,往往是迭代创新,弯道超车或变道超车的初创企业,它们充满速度激和。

4.未来社会需要的核心素养和21世纪技能

未来社会唯一不变的就是改变,有人形象地比喻说,现在的学生在学读书期间就失业啦,因为据《科学》杂志预测,到2045年,全球平均会有一半以上的工作岗位被人工智能技术所替代,更有未来学家危言耸听,未来是一个无工作的世界。那么,现在的教育到底该向学生教授什么?什么知识最有价值?世界各国,包括UNESCO都在研究“核心素养”和“21世纪技能”。

5.教育面临挑战

现实挑战、四次工业挑战、未来挑战,第四次教育。

三、我们该做怎样的超越与选择

面对巨变革,迎接诸多不确定性,“躺平”是无知而可笑的。教育是培养人,面向未来的事业,反思过去,凝视当下,预测未来,方可更有成效。

以色列未来学家尤瓦尔·赫拉利,《人类简史》《未来简史》《今日简史》的作者,最近发表了《2050年的教育:将会有哪些不同?》,集中阐释了“今日的教育为了明日的世界”的观点。

今天出生的婴儿,到2050年刚30出头,2100年80岁,甚至到22世纪还是个积极的公民,因为那个时候,人的寿命普遍会百岁以上。“百岁人生”,那么,现在我们到底该教这些婴儿什么才能帮助他在2050年或者22世纪的世界,特别是人工智能时代生存,甚至展身手,取得成功?他需要什么样的素养、技能、情感、才能找到工作,并掌握周围的一切?

面对艰难的新冠疫情,面临气候变化(这比疫情的影响的多),人工智能将彻底革新我们的思考方式和工作方式,在一个充斥着人工智能的未来世界里,“人”到底意味着什么?教育做出何种超越与选择才能帮助我们解答这些问题?

1.不只是灌输知识和信息,更要培养良好的判断力。

21世纪,我们被海量信息所淹没。真假信息、不良信息、数据诱导,商业化引导,“取消文化”(CancellCulture)等,在这样的世界里,教育最不需要教给学生的就是更多的信息和碎片的知识。也就是说,面向未来的教育,并不能仅仅着眼于知识和信息,更为重要的是调动学生自己的认知和社会性资源的能力,行动起来,做出改变,尤其要形成自己良好的判断力。学生的主体能动性应当是学的中心,学生能够在不断理解信息、判断信息重要性的过程中逐步形成自己一套完整的和世界观。OECD认为,学就象是一个罗盘,重要的不是教学生具体的知识,而是要提供一个罗盘,帮助他们找到方向,帮助他们明辨是非好恶。

判断力要求有准确较高的认知能力,比如创造力、批判思维、社会情感(勇气、同理心、韧性、好奇心)等。

2.不只是看重工作技能,更要培养全面的生活技能。

现在的学校可能投入量精力,教授和学语言编程,学说各类语言等许多具体的工作技能,但到了2050年,人工智能比人类更会编写程序,科讯飞、谷歌的翻译应用、完全消除“巴别塔”的语言障碍,诸如此类都会成为现实,那么现在的教育还更应该教些什么呢?许多专家认为学校更应该教授和训练学生的“4C”能力。

批判性思考(critical thinking)、沟通( connection)、合作( collaboration)、创意( creativity )。

美国托尼·瓦格纳在《教育未来》中认为未来成功的教育应该教授学生七种能力。

批判性思考与解决问题的能力、跨界合作与以身作则的领导力、灵活性与适应力、主动进取与开创精神、有效的口头与书面沟通能力、评估与分析信息的能力、好奇心与想象力。

以上是全面普通生活能力的硬核,同时还要注重随机应变,学新事物,在不熟悉的环境里仍然保持心智平衡,不断在认知失衡和及时复原(Resilience)中强自己。早在1848年,马克思在《宣言》中声称“一切坚固的东西都烟消云散了”(All that is solid melts into air),这里“坚固的东西”指的是社会和经济结构,200后的2048年,物理和认知结构,因为人工智能的渗透,或许也会烟消云散,人类会纷纷迁移到网络空间,虚拟与真实世界再也无法分离,笛卡尔二元论和牛顿的经典机械物理学的因果关系论都将为融合和非线性的关系存在。

3.不只是学会按就班,更要在“不连续性时代”养成韧性,重塑自己。

 21世纪无疑是一个变,不安定和断裂重组的时代。“稳定”会是一个我们难得享受的奢侈品。尽管我们需要脚踏实地,扎扎实实,但如果死守稳定身份,固守好待遇的工作不放,而世界只会从你的身边倏然而过,并把你抛在远远的后面。

未来的重改变,甚至可能改变人生构架,“不连续性”会成为社会和人生的显著特征。从远古时代起,我们的一生被分为两个基本阶段:学阶段和工作阶段。而当今,特别是未来社会,迭代创新,跨界融合,断裂不连续,非线性关系(量子关系)等。学是终身的事,工作可以在远程和移动端完成,学和工作不再是分段式的,而是彼此相关,相互融合。既然改变成为新常态,人生将越来越多地面对从前未遇到过的事物,平均10年左右就会更换一个职业,那么,就需要心态非常灵活,情感积极平衡,惯与未知和不可预测的场景相处,力倡导“努力文化”,练就毅志力(GRIT),形成良好的复原力(Resilence),也就是要有不断重塑自己的能力,有时也称为“人的韧性”。当然,人的韧性光靠读书听课是培养不出来的。现在的教师多半也是传统的教育系统中培养成长起来的,他自己的心态也不够灵活。重塑自我需要更强的想象力,价值创造力,走出困惑明确航向的能力,管理协调矛盾和困境的能力,勇于承担责任的意愿。PISA测试中学生能取得成功的一个重要指标是“成长型思维”和“成长型心态”,这样的学生更有动力去完成困难的问题,并且积极向上,有更强的自我效能感,不畏惧失败,目标也更远。

4.不只是依赖算法和智能技术,更要真正的认识自己

从依赖走向独立是一个人成长成熟的轨迹。人工智能时代的儿童都是“数字原著民”,他们是“Z世代”(Generation Z)即1995-2009年间出生的一代人。他们一出生就与网络信息时代无缝对接,极地受到数字信息技术,包括通信设备、互联网、智能手机、平板等电子产品的影响,所以也称为“网生代”、“互联网世代”、“二次元世代”、“数媒土著”等,算法和智能技术成了他们的人生标配,对他们来说,数字世界已经成为了现实世界,许多的学生每周上网时长长达30、40小时,虚拟与现实融合,导致儿童成长中的困惑与依赖,甚至严重影响了他们的人生观和世界观,其真实判断力也会变得虚弱、颠倒,有时对生命都有了虚幻和虚无感。

然而,儿童成长总要有所归属,有所依从,有所信赖,这样才会有他们的安全感和成长的温暖。概括起来,儿童可能会有四种信赖:

首先是成人世界的信赖。成人世界包括父母在内的人们。人们往往是一片好意,但他们其实是不太懂现在这个世界,与孩子们的共同语言也越来越少。连“二次元世界”都不知道的人们,如何与“Z一代”进行心灵的沟通和对话?过去听人们的话是一个相对安全的选项,在当时,人们确实懂那个世界,而且世界变化也不快,但21世界瞬息万变,人们告诉你的很难确定是永恒的智慧,还是过时的偏见,开玩笑地说:人们靠不住。

其次是同伴世界的信赖。同伴对儿童成长有极的影响力(Peer Pressure), 互助、友谊,但也有两面性,积极和消极的,如:“羊群效应”“随流”、屈从、校园欺凌,因而也需要谨慎和选择。

第三是技术的信赖。不使用技术,没有碰电子世界,互联网和人工智能的人,在未来劳动力市场中将毫无竞争力。但现在日益出现“算法控制”,因而在呼唤“算法时代的人文力量”,也就是需要高技术和高情感的平衡。技术本身并不坏,但你必须知道自已想要什么,如果你不知道自己所需要的和所要达成的目标,那数据、算法就将引导你、诱惑你,为你塑造目标,甚至控制你的惯、你的生活。因为技术会越来越了解人类,结果会变得不是技术为你所用,而是你被技术所操控。

第四,自我的赖谁。外的这些力量都有可能“靠不住”,或会有不同的冒险和不确定性。那么,你该信赖自己吗?这个选择如果太过简单化,在现实生活中的成效也并不,因为多数人,尤其是成长中的儿童并不完全了解自己,人类本身对自己的研究和了解也是十分有限和缺乏,所以,自我信赖,往往会变成“跟着感觉走”,这当然也是危险的。但所有的信赖中,你必须自信,必须实现自我的信赖,其前提是要认识你自己!

认识你自己,这个几千年来先知和哲人们的谆谆教诲,到了21世纪,这个建议重新浮出水面,而且显得更加迫切。于是,对自我负责(了解自己的潜能、优势、在学校积极加入社团)就体现为强化自我管理,培养独立思考,形成良好有效的价值澄清和自主判断能力。

5.南山在创新中推动新的教育变革

我们所理解的创新和创新教育。

变革教与学的方式。

以技术重新定义公平。

中小学—学(企业)伙伴计划。

“南山少年创新院”。

激活教育的“第三空间”。

 

最后,用两句话结束我今天的演讲

1、It takes a village to raise a child养一个孩子需要全村的努力!(非洲谚语)

2、希望这个世界不会因为教育而变得越来越不公平。(PISA之父Andreas Schleicher)

通讯员:赵小平

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