AI會(huì)給教育帶來(lái)什么改變

邵恒

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我在《麻省理工評(píng)論》2020年1月刊上看到一篇文章《生于中國(guó)，教于AI》。文章聚焦了中國(guó)興起的AI（人工智能）教育熱潮，提到AI教育如今在中國(guó)是一個(gè)投資熱門，一大批科技巨頭和創(chuàng)業(yè)公司都投身其中?，F(xiàn)如今，有數(shù)千萬(wàn)中國(guó)學(xué)生正在利用形態(tài)多樣的AI產(chǎn)品進(jìn)行學(xué)習(xí)。你可能有點(diǎn)兒好奇，跟著AI學(xué)習(xí)，到底是一種什么體驗(yàn)?zāi)?？我們小時(shí)候都上過(guò)課外輔導(dǎo)班，形式上其實(shí)和學(xué)校的課堂沒(méi)有多大區(qū)別，可是跟著AI學(xué)習(xí)，是一種完全不同的場(chǎng)景。從觀感上來(lái)說(shuō)，最顯著的區(qū)別就是：有AI的課堂，非常安靜。

文章作者專門走訪了杭州的一家AI學(xué)習(xí)中心。五六間小教室，屋里沒(méi)有黑板，沒(méi)有教具，只有一張桌子。幾個(gè)學(xué)生坐在桌邊，每個(gè)人面前都放著一臺(tái)筆記本電腦，一雙雙眼睛緊緊盯著屏幕。有的學(xué)生戴著耳機(jī)在聽著什么，有的在紙上做著演算，然后把結(jié)果輸入電腦。教室里倒是有一位老師，但他也盯著面前的屏幕。這塊屏幕像是一個(gè)監(jiān)視器，上面實(shí)時(shí)顯示著每一個(gè)學(xué)生電腦上的動(dòng)態(tài)。如果老師發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)起身走到學(xué)生身邊，蹲下來(lái)輕聲交流，聲音小到別人幾乎聽不見?？偠灾珹I已經(jīng)將傳統(tǒng)的課堂氛圍徹底改變了，沒(méi)有講課聲，也聽不見讀書聲，所有的教學(xué)都在悄無(wú)聲息地進(jìn)行著。你可能會(huì)問(wèn)，這樣的教學(xué)，效果能好嗎？從考試成績(jī)來(lái)說(shuō)，效果還真挺好的。對(duì)學(xué)生和家長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，衡量一款學(xué)習(xí)產(chǎn)品最直接的標(biāo)準(zhǔn)，就是考試成績(jī)。文章提到杭州某中學(xué)一個(gè)姓周的男孩，原本數(shù)學(xué)成績(jī)非常糟糕，在嘗試AI輔導(dǎo)幾個(gè)月之后參加期末考試，數(shù)學(xué)成績(jī)就考了60多分。兩年后的今天，他的數(shù)學(xué)成績(jī)已經(jīng)提高到85分。不僅如此，學(xué)生還反饋說(shuō)，跟AI學(xué)習(xí)比跟真人老師學(xué)習(xí)的體驗(yàn)要好得多。為什么呢？因?yàn)锳I總是能快速發(fā)現(xiàn)他們?cè)诶斫馍系谋∪醐h(huán)節(jié)，并且給予相應(yīng)的指導(dǎo)。更重要的一個(gè)改變是，AI能讓學(xué)生少做很多題。有了AI，學(xué)生再也不用花費(fèi)大量時(shí)間去搞題海戰(zhàn)術(shù)。

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那么能做到這些，AI的秘訣究竟是什么呢？秘訣就是：更小的知識(shí)顆粒度。

對(duì)每一門科目，研發(fā)團(tuán)隊(duì)做的第一件事，就是把教學(xué)內(nèi)容拆分成最小的知識(shí)點(diǎn)。比如初中數(shù)學(xué)，最終拆分成了超過(guò)1萬(wàn)個(gè)知識(shí)點(diǎn)，比如有理數(shù)、勾股定理等，每一個(gè)都作為獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)。跟教材相比，這種拆分可要細(xì)得多。同樣的內(nèi)容，教材上拆分的知識(shí)點(diǎn)只有大約3000個(gè)，還不到AI的1/3。每一個(gè)拆分出來(lái)的知識(shí)點(diǎn)，都會(huì)配上獨(dú)立的視頻講解、筆記、例子和習(xí)題。同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還為這些知識(shí)點(diǎn)制作了一張完整的“知識(shí)地圖”，標(biāo)明它們之間的邏輯關(guān)聯(lián)，比如從哪個(gè)可以推導(dǎo)出哪個(gè)，哪些有重合和交叉，等等。把教學(xué)內(nèi)容分解成這么小的知識(shí)顆粒度，是為了更精準(zhǔn)地診斷出學(xué)生具體有哪些內(nèi)容沒(méi)能理解，可以有針對(duì)性地進(jìn)行復(fù)習(xí)。學(xué)生第一次使用這個(gè)系統(tǒng)時(shí)，要先回答10個(gè)問(wèn)題，AI會(huì)根據(jù)這10個(gè)問(wèn)題的回答結(jié)果，分析學(xué)生的水平如何，哪里薄弱，然后為他量身定制一個(gè)學(xué)習(xí)計(jì)劃。隨著學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，AI又會(huì)根據(jù)他的表現(xiàn)，適時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃。而且，不僅學(xué)生在學(xué)習(xí)，這套AI算法自身也在學(xué)習(xí)。隨著越來(lái)越多的學(xué)生使用，它也會(huì)優(yōu)化那張“知識(shí)地圖”。比如，學(xué)生有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒(méi)掌握，按照原來(lái)的知識(shí)地圖，AI會(huì)認(rèn)為有兩個(gè)關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)需要重新復(fù)習(xí)，但后來(lái)經(jīng)過(guò)自我迭代，AI可能發(fā)現(xiàn)，學(xué)生要想徹底掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，還得再多理解一個(gè)關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)。于是下次再有學(xué)生不會(huì)時(shí)，AI就會(huì)讓他復(fù)習(xí)三個(gè)關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)。

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AI教育為什么能在中國(guó)開展得如火如荼呢？文章提到了三點(diǎn)原因：

第一個(gè)原因，是國(guó)家層面的激勵(lì)政策。做AI教育能享受到稅收等層面的多種優(yōu)惠，這也讓它變成了一個(gè)投資風(fēng)口。單就2019年來(lái)說(shuō)，中國(guó)在AI教育上的總投資就超過(guò)了10億美元（約合人民幣70億元），領(lǐng)跑全球。第二個(gè)原因，是中國(guó)教育體系內(nèi)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。別的不說(shuō)，高考至今依然是考生們千軍萬(wàn)馬要去擠的一座獨(dú)木橋。分?jǐn)?shù)對(duì)中國(guó)學(xué)生來(lái)說(shuō)太重要了，AI產(chǎn)品在提高分?jǐn)?shù)方面確實(shí)強(qiáng)大。第三個(gè)原因，是中國(guó)的人口優(yōu)勢(shì)。人口眾多帶來(lái)了龐大的數(shù)據(jù)量，讓科技企業(yè)能更好地訓(xùn)練和優(yōu)化AI算法。換句話說(shuō)，在中國(guó)，技術(shù)成長(zhǎng)的土壤比其他地方更肥沃。這三個(gè)原因，讓中國(guó)成為AI技術(shù)在教育領(lǐng)域落地的絕佳試驗(yàn)田。如今，在這片試驗(yàn)田上長(zhǎng)出的成果，已經(jīng)要向海外輸出了。

就在2019年，松鼠AI和美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)合作成立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)一步研發(fā)AI輔助學(xué)習(xí)技術(shù)。有報(bào)道說(shuō)，他們計(jì)劃在未來(lái)兩年之內(nèi)，打入美國(guó)和歐洲市場(chǎng)。不過(guò)我注意到，對(duì)于中國(guó)在AI教育上的這份成果，西方教育界抱著審慎的態(tài)度。其中最大的質(zhì)疑聲，是認(rèn)為這些成果都體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化教育上，而西方的教育體系，正在努力從標(biāo)準(zhǔn)化教育的路子上脫離。他們的目標(biāo)，是個(gè)性化教育。你可能又要問(wèn)了，AI不是比真人老師更了解學(xué)生，更能因材施教嗎？這難道還不是個(gè)性化教育？并不是。文章引用了哈佛大學(xué)教育學(xué)院教授克里斯·德迪的說(shuō)法。德迪說(shuō)，AI在做的，用專業(yè)的說(shuō)法叫自適應(yīng)學(xué)習(xí)，也就是說(shuō)，AI能幫助學(xué)生更清楚地了解他們知道什么，不知道什么。可是，這里面忽略了兩個(gè)很重要的因素，一個(gè)是學(xué)生的興趣，一個(gè)是學(xué)生的需求。真正的個(gè)性化教育，應(yīng)該把學(xué)生的興趣和需求都考慮進(jìn)來(lái)，為每一個(gè)學(xué)生量身打造只屬于他自己的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)計(jì)劃。

個(gè)性化教育的理想狀態(tài)是這樣的：學(xué)生有個(gè)性化的學(xué)習(xí)目標(biāo)，自己決定要不要學(xué)某類知識(shí);他們也有個(gè)性化的學(xué)習(xí)節(jié)奏，自己來(lái)安排學(xué)習(xí)計(jì)劃;他們有個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，自己選擇在哪里學(xué)，跟誰(shuí)學(xué)。相信你看出來(lái)了，個(gè)性化教育的目標(biāo)，就是讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)這件事能有更主動(dòng)的掌控權(quán)。而學(xué)生最需要學(xué)會(huì)的，是如何為自己學(xué)習(xí)。顯然，當(dāng)前的AI教育雖然取得了一定的成果，但距離實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，還有很長(zhǎng)的路要走。

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我想告訴大家的是，這些成果已經(jīng)引起了硅谷的高度關(guān)注。之所以會(huì)如此受關(guān)注，是因?yàn)闊o(wú)論在中國(guó)還是美國(guó)，大家有著同樣的認(rèn)識(shí)：AI在未來(lái)的教育中，將扮演舉足輕重的角色。

而這個(gè)角色，不應(yīng)該僅僅是幫孩子拿到更高的分?jǐn)?shù)。這個(gè)角色，應(yīng)該是讓我們終有一天，有能力為孩子提供真正意義上的個(gè)性化教育，讓他們能在加速變化的世界中，掌控自己的未來(lái)。這或許才是AI技術(shù)能為教育帶來(lái)的最有價(jià)值的變革。