打破“平均”迷思,AI如何实现真正的个性化学习?
“平均人”不存在:从空军座舱设计到教育标准化的困境
20 世纪 50 年代,美国空军致力于重新设计飞机驾驶舱,以适应飞行员的平均体型,希望新设计能够降低飞行员的失误率。在这个过程中,他们对 4,000 多名男性进行了 10 次身体测量,结果发现,样本中没有一个人的体型在这 10 次测量中始终保持平均水平。一个普通人可能存在于柏拉图理想形式的境界中,并以数学形式呈现,但我们现实世界中的所有肉体生物都或多或少地偏离了常态。这个故事的重点是,设计一个适用于所有人(或者根据空军的经验,任何人)的单一、僵化的标准产品、服务、机构或系统通常是不可能的。
类似的痛苦长期困扰着大众教育,因为个别学生被强行塞入标准化的教学模式。教育非营利组织可汗学院的创始人萨尔·可汗在他最近的著作《美丽新世界:人工智能将如何彻底改变教育(以及为什么这是一件好事)》(备:中文译本为《教育新语》)中指出,人工智能系统的新进展或许能提供解决方案。
可汗认为,在标准教室中学习本质上不是最优的,因为老师必须向大约 30 个技能水平和学习模式各异的学生提供相同的课程,这通常意味着要达到课堂的平均水平。这意味着会有一部分学生因为课程太简单而感到无聊,与无法跟上讲座的极度迷茫和沮丧的同学坐在一起。就像设计驾驶舱座椅一样,旨在制定一个涵盖每个人技能平均水平的标准课程计划,可能会创建一个不适合任何人的课堂。
可汗表示,如今的孩子们常常“学会排排坐,不发出任何声音,做笔记。他们被灌输知识,被迫步调一致地学习。无论在学业上还是在社交上,不循规蹈矩都会受到惩罚。”在日益紧缩的学校预算下,大规模生产文凭的规模逻辑,似乎注定了我们强迫人们的思维进入标准化模式,从而导致结果不理想。
可汗认为,我们几千年来都知道,私人教师的一对一指导能为学生提供卓越的体验。他多次提到亚历山大大帝曾师从著名的希腊哲学家亚里士多德。个性化教学法允许教师根据学生的技能调整课程难度,并允许学生独特的兴趣指导教学。换句话说,教师之于教育就像可调座椅之于飞机驾驶舱。当然,这种辅导的局限性在于,我们无法轻易将一对一教学,扩展到美国或全世界数千万、数亿的 K-12 学生。马其顿王子或许有幸聘请希腊第二大哲学家作为私人教师(柏拉图更有趣!),但今天的公众不会这么幸运。
个性化学习革命
这就是人工智能系统发挥作用的地方。可汗提议部署其可汗学院的Khanmingo,为大规模学生提供个性化的人工智能导师。在构建这个每个学生都有一个合成亚里士多德的世界愿景时,可汗自豪地运用他的科幻灵感,他经常引用《星际迷航》、《基地》和《钻石时代》来提醒读者。他的乐观与当代人的担忧形成鲜明对比,人们担心人工智能正在通过猖獗的作弊行为,破坏我们所知的教育,并用无处不在的人工智能垃圾瘟疫“腐蚀”我们的思想。当然,这种对新兴技术破坏我们认知能力的担忧,与柏拉图的哀叹一样古老,“[写作]会在学习者的灵魂中产生健忘,因为他们不会使用他们的记忆;他们会信任外部的书面字符,而不会自己记住。”
可汗非常清楚这些以及其他许多关于人工智能系统普遍影响的常见问题,尤其是在教育领域。他在《美丽新世界》一书中撰写的对话,很大一部分旨在逐一解答这些担忧,并深入分析 Khanmingo 的设计理念,以解决那些常见的问题,例如聊天机器人助长抄袭、阻碍社交和情感发展、算法偏见以及机器取代人类创造力。从这个意义上讲,可汗 的这本书读起来就像一部用户体验设计史,记录了现有用例中已知的问题,以及 Khanmingo 为解决这些问题而实施的技术方案。
例如,针对学生利用人工智能作弊完成所有写作作业的弊端,可汗建议,像 Khanmingo 这样的人工智能系统可以设计一些防护措施,允许系统对现有写作提供建议,但不能以学生的语气和特点进行长篇写作。此外,如果学生试图在写作中寻求更谄媚的聊天机器人的非法帮助,人工智能还可以监视写作过程并向老师报告。
可汗以类似的方式描述了如何设计一个数学人工智能导师,使其不直接回答学生的问题,而是仅仅提供一些提示,迫使学生动脑筋寻找答案。举个例子,可汗描述了一个学生在练习代数分配律时,将他们的问题和答案提交给人工智能。对于学生犯错的问题,人工智能不会直接纠正学生并显示正确的运算,而是会提示学生写出他们的推理过程,并标记出需要重新思考的错误概念。本书以此作为人工智能导师目标的一般性阐述。他们应该是苏格拉底式的引导者,鼓励学习者通过有针对性的提问来梳理思路,而不是直接回答问题。从这个意义上讲,一个好的人工智能导师,并没有以正确的方式提供帮助,而是在学习过程中混合了摩擦和辅助,而这种学习过程是通过实践来训练智力的。
或许,Khanmingo 为学生教学描绘了一个更美好的未来,但他的愿景也引发了一个问题:在人工智能教育科技的世界中,教师的未来角色究竟是什么。可汗反复强调:“在大语言模型的世界里,没有比教学更安全的工作了。教师不仅不可替代,而且人工智能还将为教师提供支持。” 更准确地说,他预测了一种新的劳动分工:人工智能将为每位教师提供相当于三位助教的资源,协助评分、制定课程计划和监控学生进度。与此同时,人类教师将转向翻转课堂的教学模式,即教学在家中进行(例如,通过 Khan Academy 的点播视频和人工智能教学),课堂时间将用于布置作业和进行苏格拉底式对话。简而言之,教师将花更多时间与学生互动,参与活动和主动学习,而讲课将变得不再重要。
隐忧与挑战
在《美丽新世界》的结尾,可汗对人工智能如何改善而不是吞噬教育做出了乐观的展望,如果我们做出正确的决定,这让我比一开始更加乐观。话虽如此,我得承认我仍然有一些担忧,也许是因为我一直怀疑人类如何部署和适应当代人工智能系统。
例如,虽然可汗坚持认为:他不认为人工智能系统会减少教师的就业机会,这一点他在最近接受Capitalisn't采访时明确重申,但从长远来看,我很难相信这种说法。也就是说,虽然我不认为人工智能会在短期内取代教学工作,但今天,当下一次严重的经济衰退来袭时,州立法者将需要想办法摆脱预算赤字。在面临数十亿美元预算缺口的政客眼中,以人工智能将弥补不足为由,将全州一半的教师抛在一边,与其说是不可想象的疯狂,不如说是一顿免费的午餐。关键在于,无论Khanmingo或其他教育人工智能系统设计得多么“精良”,其用例都会受到下游政治经济的影响,而这些影响并非可汗和其他教育科技参与者所能控制的。
第二个担忧是,在阅读《美丽新世界》时,我的脑海里反复浮现出一位学生在《纽约杂志》上发表的这句话:“我花了太多时间在TikTok上……几个小时,直到我的眼睛开始疼痛,这让我很难安排和完成我的学业。有了ChatGPT,我可以在两个小时内写一篇通常需要12个小时的论文。” 这里的重点是,无论学生和老师在课堂上与Khanmingo和其他人工智能建立什么样的关系,都应该将其置于占据我们余生的设备、聊天机器人和应用程序组成的无所不包的数字生态系统中。
也就是说,Khanmingo 并不是唯一一个连接学生大脑的小工具;每个设备和应用程序(就像上面的 TikTok)都会形成好坏参半的神经连接。学生用来与 Khanmingo 互动以帮助培养长篇阅读技能的平板电脑或笔记本电脑,也是批评者认为会让他们上瘾并缩短注意力持续时间的设备。
同样,虽然可汗认为像 Khanmingo 这样的人工智能可以帮助孩子更加注意自己的心理健康,但 Khanmingo 却生活在让我们孤立和沮丧的设备上。可汗和他的非营利组织正在努力利用新兴技术帮助儿童连接大脑,成长为适应良好、技能娴熟、具有批判性思维的成年人。
然而,这项工作发生在绝大多数由营利性公司生产的设备中,而这些公司的目标却截然相反。如果人工智能教育要发挥作用,我们需要的是那些愿意参与其中、渴望学习的学生,而不是像但丁《地狱篇》第二层楼的居民一样,被数字化训练的欲望旋风般无休止地吹拂。可汗和他的团队或许可以开发出一个完美的人工智能亚里士多德,供全世界免费使用。但如果课堂之外的盈利性科技产品继续摧残我们的大脑,让我们只想无休止地浏览垃圾信息,那么这或许就是徒劳无功的:可汗为提升年轻人心智所付出的辛勤劳动,可能会被周围技术体系的引力所抵消,而这些引力又将学生拉回低谷。因此,要正确地将人工智能应用于教育,可能不仅仅需要设计好 Khanmingo,还需要在课堂之外的所有其他科技产品中培养有益的习惯。最终,可汗为我们描绘了一个美好的未来愿景,我们将在人工智能教育中取得圆满成功;我只是担心,我们最终会缺乏实现他所设想的智慧。
本文来自微信公众号“Edu指南”,作者:Matthew,36氪经授权发布。