人工智能何以支撑起孩子的未来?
当儿童教育遇上AI
2016年是人工智能元年,标志着人类正式进入人工智能时代。随着全国100多家大学相继开设机器人专业,随着机器人教育成为中小学必修课程,随着2017年7月20日国务院印发《新一代人工智能发展规划》,随着人工智能正式纳入高中新课标,随着《通知》的出台,都准确无疑的说明了机器人创客教育将是教育培训的主流方向。
2017年,教育部提出新工科人才的新要求,即“工程科技人员具备更高的创新创业能力和跨界整合能力”。机器人相关课程重在培养人的逻辑思维能力和创造创新能力,所学知识涉及到物理、自动化、机械、机电等多种学科,符合新工科“跨学科交叉融合”理念。
《通知》的出台不仅是为机器人创客等素质教育科目的发展铺垫道路,更是一种政策的引导。对广大家长而言,也需要帮助孩子从传统的“应试”教育中挣脱出来,紧跟时代发展,融入素质发展新潮流。那么,孩子的未来必定是要适应这个即将到来的人工智能时代,更要接受良好的人工智能教育!
小学甚至学前到中学,儿童教育已经成为社会热点,家长本就不遗余力,社会培训机构更刺激需求,促使家长在公立义务教育之外给孩子额外加油。从英语数学到才艺特长和棋球体育,为了孩子的成长,整个社会都在不知所措地疯狂,更难停步思考。
这个现象不仅仅是在中国,在大洋彼岸的美国,中国和印度家长也把儿童教育搞的如火如荼。世界发展需要人才,人才是最重要的资产和资源。人才需要从娃娃抓起,这不仅仅是30年前计算机从娃娃抓,而是方方面面都在从抓娃娃。这个潮流的利弊难以细致评说,但这个潮流本身俨然已经不可阻挡,世界发展在进入加速度。
学不学已经不是问题。学什么,怎么更高效学才是关注点,也是依然令人疑惑的问题。而2017年人工智能技术的兴起,对全世界教育界又带来一次巨大冲击。教什么和怎么教都和人工智能的崛起大有关系。
未来世界很多现在我熟悉的岗位会被人工智能取代,那么什么是未来重要的方向和能力?今天,人工智能又如何能改变教学本身?这两个问题,成为世界教育工作界的热门话题,也成为中国教育部的热点思考。
搜索一下教育部长杜占元最近对于人工智能零点革命对教育影响这个话题在不同场合的发言和文章,就能清晰感到这些问题对中国教育最高决策者的冲击和紧迫感。教育部两个月前刚刚推出的教育信息化2.0行动规划,核心也是为了推动人工智能在教育中的作用。
所有这一切都是在刚刚起步,人工智能技术也在大步发展,从专家系统,到机器学习(包括统计模型和深度学习),到最新的仿脑认知计算,机器不仅会变得更加聪明,而且更加了能和人类沟通,让人类理解机器的判断理由。
人类已经看出人工智能对儿童教育的巨大挑战和机遇,但对如何应对还在构思中,尝试和努力中。因此会走弯路,会犯错误,大变局下,选择比努力会更重要。选对了,或者哪怕赌对了,会给孩子未来带来重要的优势
要搞清楚什么是人工智能?
人工智能顾名思义就是人类发明出来的智能。人类决定了要让人工智能拥有哪些能力,而在让人工智能拥有这些能力的过程中,必须依赖很多资料的输入、以及如实的反馈,才能够成功。基本上,越能够照一定规则去定义的事情,人工智能可以做得越好。比如,下棋这件事情人工智能就可以学得非常好,因为下棋有很明确的规则,通过输入大量的棋盘资讯,人工智能可以很快计算并归类出最佳″下一步″应该走哪里。
与人工智能互动。
既然人工智能擅长的是有规则的事情,那么如果要帮助孩子成为开发人工智能的一份子,我们就必须要让孩子有很好的逻辑思维能力,要用有逻辑的方式来思考问题。孩子必须练习把自己的想法逻辑化,也就是说,要练习把自己的思路用“如果……然后……”的方式来表达。我们平常的举动,表面上都是很没有规则的,但背后其实都有规则,只是通常没有意识到。
另外,我们也要强化孩子非逻辑性思考的能力,让孩子能够与人工智能共同创造更美好的未来。一般来说,我们会把发散性、创造性的东西归类为非逻辑性思考的东西,也就是我们平常说的琴棋书画,这些都是。培养这些创造类的能力,需要让孩子多接触,引导孩子先用模仿加上改变的方式来做创作,只要我们多加引导并全力支持,孩子就能自由创作。
更高效的使用人工智能。
人工智能给予我们一件很重要的提醒就是:少即是多。因为人工智能可以快速处理重复性的任务,甚至连一些需要决策判断的任务也能快速完成,所以我们只需要花费“少”的时间,就能够完成“多”的任务。换言之,我们可以有更多的时间以及资源来做其他的事情,我们应该把更多时间放在处理更重要的事情上。
所以,如何让孩子更高效的使用人工智能,帮助自己做事效益更高呢?这就要求孩子把任务拆解为可以被人工智能处理的状态,例如孩子要评估要去哪个公园玩的时候,那么就要请孩子列出哪些是他会考量的因素。比如在公园可以玩多久、公园是否有自已爱玩的设施、公园里的食物好不好吃等等。列完这些清单之后,就能让人工智能帮忙处理后续的部分,这样就可以让孩子腾出时间和精力去解决更重要的事情了。
AI对学习内容和目标的变革
工智能对学什么的影响巨大—未来“聪明”这个词,和现在的理解会完全不同。在人工智能普遍应用的未来,人工智能本身肯定是需要学的内容,这个教育部已经在推动课程改革和教材编写。
这也还不是家长最在意的。但现在家长让孩子课外学的哪些东西重要,哪些未必重要,可能更需要家长关心。一方面可能从对升学有帮助的考虑。但时代快速变化,更根本的说,哪些因素更能让孩子成为未来世界中的优秀人才,把握了这点才能立于不败之地。理解教育的本质和世界的未来,才能立于不败之地。
这个方向正在发生的变化和影响非常深远,但此刻家长只有保持警觉。知识就是力量的时代已经过了,简单的学习知识并不是未来的关键。而对知识的深度把握和运用能力,以及高阶思维能力,和创造力会变得非常重要。
还有人际沟通和人际关系能力---看来未来人类抱团的能力真的很重要!一个个体在人工智能面前恐怕都太微不足道了。而且,世界的发展毕竟是为了人类的幸福和服务人类,理解人类的深层需求也变得很重要—基于人文的创造性。
可能很多家长听说了STEM或STEAM的提法,科学、技术、工程、数学还可以加上艺术。现在的培训不少在这些方面增加内容。但更应该重视的一个词是HOTS-High Order Thinking Skills--高阶思维能力,包括分析思维、创造思维、解决问题能力。
而最新提出的DEEPER LEARNING深度学习能力,在深度把握知识的基础上运用知识进行创新并解决问题的能力。在中国课程标准中,外语学习已经明确提出:语言是思维的工具。语言可以有很多用途:表达和沟通的工具,艺术创作的工具(比如诗歌、散文、小说等艺术作品),和最新提出的语言是思维工具,文化意识和了解世界的工具。语言学习也不能局限在基础表达。而知识本身,哪怕现在已经很少有人超过IBM的Watson知识渊博了。
相信很快中小学和大学对人才的选拔会趋向这些方向,这也是全世界的大趋势。如果家长听到对孩子的这些能力有重点培养的机会,还是值得多听听,看看是否真能有效果。如果仅仅学奥数或应试,相信这不是未来培养儿童的最佳或唯一的方向。
对这些问题的探讨,从美国的国家科学院国家研究委员会,到经合组织(OCED)以及世界大企业的人力资源领域,都在积极探讨和提出应对之策。中国在这个方向虽然还是跟随者,但也保持着紧密的关注。因此对学什么未来重要,培养孩子的那些能力和品质,对这些问题,家长也需要有自己的思考、理解和选择,才能更好适应人工智能等技术推动下未来时代的发展。
AI对学习方式的变革
个更大更迫切的重点是人工智能对学习过程的促进。这被认为是一场革命。作为人工智能核心科技领域和人工智能教育领域的学者,我下面谈谈人工智能对教学本身的影响。杜占元提到的人机协同教学是什么意思?这就是说会出现一种新的老师—人工智能老师。未来,是真人老师和人工智能老师一起教学生的时代。你以为这还很遥远么?如果你还这么认为,那你可就错了。
1、乔布斯之问:技术为何对学校教学的影响小的令人吃惊?
乔布斯自视颇高,以技术改变了多个行业。生前提出一个著名的问题“为什么技术改变了各个行业,唯独对学校教学的影响小的令人吃惊?”。在过去20年,全世界也推动着教育信息化开展,从电子白板到电子书包,但成效有限。这些方式现在被理解为教育信息化1.0时代。问题出在哪里和怎么破解?
中国对老师进行过2个问卷研究1)对教学效果影响最大的因素是哪些。2)学校最缺乏的是什么?从调查研究结果看出,师资/老师对教学效果和成绩影响最大,其次是生源,管理和教学内容。
学校缺乏的依次是:师资、经费、环境和管理。老师也是第一位。可以看出,过去的信息技术和教育信息化,仅仅聚焦于为老师提供更好,更生动,更形象的教学内容,或其他优秀老师的录像,这些虽然有帮助,却没有触及最重要的因素:个性化、针对性的和互动的教学辅导本身。可以看出,老师的作用,不是多媒体课件,在线题库能代替的。
这其中最具有迷惑性的是老师录像,甚至在线直播,或在线的大班课,因为缺乏个性化教学互动和针对性都效果不理想。老师的针对性、个性化和互动性的教学的作用越发明显。而之前的努力,都没能解决优秀师资缺乏这个核心问题。现在,人工智能成为了唯一的希望。
2、新的希望——人工智能老师
老师面对面的教学和个性化辅导中,这里蕴藏着教育变革的钥匙。在人工智能时代,机器第一次可以模拟人类,进行个性化教学工作,而不仅仅是教学内容生动。以人工智能技术,来解决优秀师资缺乏的问题,是教育信息化未来发展的全新思路。人工智能技术让教育信息化超越了“教学内容资源”的范畴,进入新时代。
人工智能教育的初级运用是对学生个性化的内容推送,再进一步提高是个性化学习路径规划-比如自适应学习,这里,人工智能成为每个学生的个性化教学顾问。而人工智能教育的高级运用,就是拟人化的智能师资—人工智能模拟老师直接进行互动的智能教学。人工智能是给老师增加的助手,可以解放老师去做更重要的教学整体策略和高级教学功能,和整体策略和提高。真人老师和智能老师分工协作,有主有次,这会成为未来教育的图景。
这不是在说未来。今天中国上万所中小学已经在采用人工智能外语老师进行教学。现在的人工智能技术,包括发音分析、语音识别、图像识别、人机对话、自然语言理解,语音合成,作文批改等等的发展,已经可以让机器能听、能说、能看、能对话、能纠正、能评价。基于拟人化设计的智能老师成为学生一对一随时随地的外语教练,可以有效弥补外语教学师资缺乏的问题,全面提高听说读写各项语言能力,被大会列为未来教学发展的重要方向。
拟人化的老师可以通过手机、计算机、电视机上的生动形象呈现出来。除了拟人化的师资,还有一些努力是教学机器人。机器人更具有实体化的特点,而且手,脚,头,一般有运动能力。这些能力和听、说、看、判断等比虽然不是教学中的重要因素,但可以让这个智能老师更加生动。
成就未来,儿童教育陪伴机器人对教育的影响
俗话说三岁看老,6岁之前是培养孩子智力发育,品德与性格的蕞佳时机,错过了再也回不来,因为早教非常重要,为了提高早教的教学质量,引进早教机器人就很有必要。
如果说你从来没认真对待过这件事情,日子或许还过得去。但是你的孩子,可不能对人工智能视而不见。现在,就连小商小贩,甚至卖东西的老年人都在自己摊位前贴有二维码,你可以直接扫码付款。都说孩子是祖国的花朵,少年强则国家强。孩子们未来的生活,已和人工智能密切相关。那么,未来哪些事情是人工智能无法取代我们人类的,我们要怎么帮孩子应对未来的挑战,让其不输在起跑线上呢?
做一款育儿机器人不难,但是优秀、智能的育儿机器人需要在行为交互、语音交互这两点上进行突破,这必须依赖于强大的硬件技术、分析算法和云平台能力,在实际体验中,小纯儿童教育陪伴机器人拥有极高的人机交互水准,精准的声源定位、人脸识别、信息自动滤过、语言逻辑性强、反应迅捷,这些都是同类育儿机器人无法做到的。
小纯儿童教育陪伴机器人是一款很特别的产品,对比同类育儿产品而言,它更具人工智能化,在人机交互的体验上甚至已是工业级机器人的水准,而在人工智能的产品当中,它却又拥有它们不具备的育儿功能,在人工智能的基础上做一款优秀的育儿机器人,这就是智能君者看到的小纯儿童教育陪伴机器人。
做父母的,可能对人工智能的认识,更多是来自科幻小说,电影或其他渠道。就算我们自己对人工智能不感兴趣、不懂或排斥,但是,至少要做到不要影响到孩子,对他们少一些限制,甚至多接触一些人工智能产品。因为,这是属于他们的时代。
总 结
在教育快速发展的今天,更飞速发展的人工智能和教育的结合,是一个令人兴奋的领域,是世界范围被公认的一场革命。它是机遇,也是挑战。它令人兴奋,也令人紧张。教育是造就人的,未来需要新型能力的人类。无论从学什么,到怎么学,人工智能不可避免地影响着每个学生和家长。家长和同学可以过关注这个领域的发展,和实践的机会。这不仅仅是教育部关心的事情,更是关系到每个家庭和学生成长的新方向。
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