人工智慧趨勢視角下的未來教育

當我們討論每一輪技術革命對行業的作用的時候，一般會從衝擊、影響和和應對來入手，工業革命的來臨跟隨著的規模化的學校的誕生，專業教師的誕生和圍繞工業學科分科體系的誕生、考試製度和評價制度、學校義務教育、高中教育、職業教育以及大學教育的體系，教育不是技術革命的世外桃源。

即使在相對穩定的技術社會環境下，對技術的掌握程度，也衝擊著傳統的教育，例如衡水模式和毛坦廠模式，是連鎖化和定量規模化指標體系的建立，極大地衝擊著傳統的學校教育的秩序，而學而思等一對一的個性化輔導，又通過規模化和品牌化的資本運作，將毫無抵抗的應試教育題庫系統秋風卷落葉般降維打擊。人工智慧的發展成熟，遠不止上述的簡單技術應用，對傳統的校園、教師、管理的衝擊和影響將是深遠的。

一、人工智慧的教育本體：教育的變與不變

從本質上講，人工智慧技術是信息革命的集大成者：自從托夫勒1970年寫出《未來的衝擊》，信息革命越來越快，概念越來越多，沒有停止的跡象。僅從近五年來看：大數據、數據科學、生命信息、工業4.0、物聯網、新硬體時代、機器人、互聯網+、人工智慧，表面上概念你方唱罷我登場，但內在邏輯一直沒有變：從單項技術走向全面融合，從局部應用走向全面工具化，而人工智慧至少在目前看來是集大成者。

硬體上物聯網的成熟、軟體上高可用性和動態資料庫的成熟、生物學上神經科技的進展、數學上網路演算法的應用、材料科技上納米和感知材料的進展、信息科技上晶元和雲技術的快速進步工業，從物理世界到混合世界，再到比特世界，人工智慧技術剛剛開始，但人們基於過去工業革命的經驗，明確感到這是臨界點的來臨。

STEM 成為後人工智慧教育的不動點：應對科技的變化，教育的變革一直都在進行且與科技的發展互為因果。從彼得蒂爾對教育的質疑，到創客熱潮在美國教育中的熱捧，事實上，STEM教育是美國對過去概念化的「實用主義」教育和「通識教育」百年爭論的落錘之音。起源於杜威和哈欽斯的那場爭論，恰恰是工業革命已經明確成型後的兩種教育理念的爭論。今天的美國已經很少爭論到底是實用主義還是通識教育，是因為美國的科技已經進入到一個新的階段。教育是一個組織行為，一個圍繞未來10年不變的知識、20年不變的技能、30年留存的體驗的穩定的複雜社會經濟形態，因此不那麼容易被顛覆，也不能那麼容易被顛覆。恰恰是科學、技術、工程、數學(STEM)是工業時代(數理化)和後工業時代(文科理工科)中的不動點，在物理學和幾何學中，不動點對於系統的穩定和概念的一致性非常重要，而目前的STEM教育，也已經演變成了STEAM教育。這不僅僅是一個概念的東西，而是舊技術時代向新技術時代過渡的「不動點」。在這個不動點體系中，新的側重開始後，老的教師和學科體系以及支撐可以平穩切換不至於教學秩序的混亂。

元學科、應用學科和副科發生結構性的變化：由於人工智慧的出現，使得複雜計算和系統計算以及簡單的人機交互計算工具化全面超越人，對技術基礎這個原有概念的教育的分歧越來越大，人工智慧視野下學科概念如果表述成元學科、應用學科與素質學科，那麼教育學科的概念的持續性還能以最大公約數繼續運行：以數學、物理、化學等元學科為代表的學科，在今後的教育中更加重要和作為篩選人的條件，而以應用科學：(生物、地理、信息、勞動)學科，將著重項目制學習、體驗學習，成為培養人的目標；社會科學(歷史、哲學、思想品德)將來的重點在於綜合應用，批判性思維學習，更加側重學科的來源和發展;而綜合素質類(音樂、體育、美術)將從副科走向前台，這樣，圍繞STEM的教育，人工智慧下的教育體系還是一貫的：科學(元學科)、技術(應用學科)、工程(素質學科、社會學科、管理學科)、數學(邏輯、數學學科)。

二、人工智慧技術對學科的影響：越理性，越感性

數學：傳統的工業時代的數學，其訓練方法是數值計算，其指向是力學計算，這種側重至今還非常濃厚。隨著知識庫的普及和共享以及計算工具的進化，越來越少的人將來從事傳統的工程計算行業，而正宗的工科專業越來越向著專業化和高端化演化(例如學材料的將來的進入門檻很可能是博士)，但是，人工智慧今後用到的大量的數學以及人與人打交道用到的計算機數學，統計學基礎的數學，這方面中國數學還停留在工業時代。美國的高中生就開始問卷處理和微積分的學習，大學數學如果更加有用的話是方程組、統計學等。數學是一個典型的年齡相關性學科，一定要從小學，而且轉向數值和演算法類的學習，變從偏向材料計算的高等數學方向，轉向偏向矩陣計算的統計數學方向，邏輯學、幾何學和統計學成為三個數學學習的支柱。

物理：一個小的有趣的事情，有一個著名的物理學家回顧過去物理百年，發現一個有趣的現象：「力」這個概念，在物理學上看，已經不是一個原始的變數了，能量和質量才是，為什麼我們的老師還在使用這個概念呢？那是因為在機械時代，「力」是最容易理解的組合概念。在工業革命前後的幾百年直到今天，物理學教育的重點還是偏向傳統力學計算方向，從中小學來說就是牛頓力學。然而隨著工業時代的結束，人們更容易見到的力學概念並不再是機械和天體，而轉向社交網路、計算機圖像、信息變數、生物體和電子學以及更容易接受的能量、時間維度而不是力學，數學老師們轉向統計學的同時，物理老師應該考慮從牛頓力學轉向量子力學和熱力學甚至時空維度，這些對於未來的孩子的人生更加基礎，而通過物理學進行基礎的科學證實的訓練以及科學觀測和數據處理，才是物理學最基礎的作用和價值體現，不然，人生什麼年齡都可以去學物理而不必非要從未成年時代去學。

元科學化學：中美物理學和化學都是選擇性的，但比較中美化學教育，卻發現有很大的不同。美國高中化學就允許且必須使用帶有功能性計算的計算器，而中國大學生都沒有這方面的訓練。也就是說，隨著化學和生物化學要求越來越高知識點越來越多，設法繞過煩人的記憶而走向邏輯，是美國學習化學的方向，這點也值得我們注意。另外，化學的側重由從偏向無機化學方向的基礎化學，轉向偏向生物和有機化學方向甚至與物理相結合的量子規律，是化學學科的重點，例如很多美國的大學錄取要看高中生在化學創新方面的實踐，能創新的往往是生物化學。

外語：工具性的外語逐漸失去市場，形式節奏上的美學、邏輯學角度的詞源學、社會學角度的語言學、心理學角度的語義學成為外語復興的落腳點；另外，似乎從來沒有人將計算機程序當作外語來教，事實上，隨著工具性的外語被人工智慧取代，計算機程序語言很可能成為一種外語，而很多軟體人才是學外語出身的，也不斷印證這個結論。

語文：可以預料的是，隨著工具性的人工智慧的出現，原先學習語文的工具性的方法例如語法，逐漸將退出語言學習(包括外語)，而作為母語的語文之所以在工具化人工智慧時代還得到重視，最重要的理由也許是儀式感的表達：回到經典、回到表達、回到應用、回到美學。

除了以上學科教育的重點隨著技術經濟必然發生變化外，學科學習的醒悟和內在邏輯將更加重要，學科歷史、學科邏輯、學科故事將替代題庫訓練，因為作為計算的精確性除了特殊人才的培養外，將讓位於工具和人工智慧，而人要考慮體驗和持續學習的興趣和邏輯。學科學習之間還將朝著融合的方向發展，應用學科和元學科的分離意味著應用學科更加朝著整合的方向發展：地理、生物、科技等融合課程，朝著綜合應用發展。

三、人工智慧技術對教育技術的改變：從工具到空間

人工智慧的發展，也許目前的花里胡哨的信息化將隱身後台，課堂上也許看不見信息化了而將交還給師生，在課堂層面體驗將會越來越好越來越貼近自然條件愛你：看不見計算機的信息化，距離教育更近而不是技術更近的技術;

學校之所以存在是因為學校為學生模擬了一個更加高度抽象的比真實世界還真實的教育世界，因此未來的校園從改變世界的信息模版角度，將更加強調與客觀世界的互動、映射和高度抽象。

美國的大學錄取是更接近人工智慧手段的個性化錄取，而學生選拔是更接近大數據角度的GPA。從培養角度，學生畫像比GPA更加個性化地從個體角度描述學生的個性特徵，學生的學習行為、實踐行為、創新行為在全地域、全信息、全自動、全過程的記錄下，將更加全面地反映學生的全貌。智能實驗室和智能校園的方向，將來是基於個體的專業學習和評價。

與學生相對應的教育行為畫像，將側重於聯繫社會、聯繫科技、聯繫家庭、聯繫團隊，從重複性勞動，變為創造性勞動。

而學校的管理行為將演變成支撐技術：支撐數據，支撐品牌，支撐環境，今後的教育將出現越來越專業和自由的教師，越來越職業的校長。

在教育政策上，由於全國性的數據和人工智慧的使用，教育測評將更加專業化、教育本體化(而不是被測評機構和排名所左右)，教育選拔將更加科學化和長期化，短視模式隨著計算方法和智能評估的進展而迅速被迭代掉，衡水模式將逐漸退出歷史舞台，未來應該篩選掉更應該上清華大學的人和更因該培養好每一個想學習的人。即使僅從功利教育目標來看，教師個體經驗也逐漸讓位於人工智慧和大數據，教育重心從教育哲學屬性學逐漸走入教育科學屬性;而被恐懼綁架的教育所強調的教育的篩選功能，逐漸重心轉向教育教育培養功能，個體成功的培養目標，逐漸轉變成為未來視角的社會價值角度；教育回歸人與人的本質關係和專業培育孵化的社會職能，功利性和工具性減弱，過程幸福成為教育者追求的目標，教育者由工匠逐漸轉型為藝人，教師由於工具化的替代，將會越來越有尊嚴和個性，而不是越來越像工具。

四、「人創造」的價值逐漸凸顯，教育的價值在於「創造人」

柯潔在被人工智慧的計算機打敗之後，接連戰勝圍棋外國高手，刷了一下存在感並表示：「與機器下棋沒意思」。同樣，在工具製造時代，如果從質量和精度考慮，無疑機器越來越超過人，然而手工的紅木、手工的藝術品、手工的食品和麵條、甚至手工的衣服和汽車，比起無論從什麼角度來看的機器人製造的東西，都越來越貴，人也越來越願意採購。「人創造」的價值凸顯，是體驗經濟產業升級的一個標誌，人工智慧時代也不能例外。因為，「有意思和不可複製」才是人消費的高級時代。

不同於機器代替人的重複勞動的趨勢，教育與學校會替代機械的班級成為人與人關係的場所，在這個場所中，機器越來越像人來代替人的高級狀態，而人越來越擺脫工具性、擺脫重複性，成為一種藝術術和創造性。研究教育的歷史會發現一個普遍的現象，就是隨著工具性的增強，反而是班級規模的縮小和師生比的擴大，這也印證了：人畢竟要與人打交道，教育是一個個性化的活動。機器代替人意味著更多的時間人會回到家庭陪同孩子，這在美國已經持續發生了50年，幾乎多數的女性甚至男性在孩子成長過程回到家庭(如果他們算教師的話，教師比例更大)。在學校里未來的師生比會持持續增加，教育更加不再計較投入產出，教育演變成一種創造性的職業。

杜威在研究工業化革命後的教育中，提出教育的目標更加集中地體現在教育本身之中，教育即生長(教育的目標就是讓教育繼續下去)，隨著工具化的人工智慧代替越來越多的教師的重複性勞動，教師的幸福指數越來越高，更多的和更合適的師生比使得學生得到更加專業的呵護和培養，幸福指數也得到提升，教育讓生活更美好將逐漸實現，教育即生活的前提條件是教師不再是指標的工具，學生不再是考核的工具。

【童程童美】是美國納斯達克上市公司達內教育集團旗下，專註於6-18歲青少年STEAM創客教育的領導品牌。為了不讓中國兒童輸在IT互聯網時代的起跑線上，目前形成了以少兒編程、智能機器人編程、編程數學等課程體系為核心，集國內外大型權威賽事、微軟國際考試認證、國際國內遊學、冬夏令營等為一體的中國青少年STEAM創客教育平台。作為全國化運營品牌，目前學習中心已經遍及北京、天津、上海等20多個城市，課程流動課堂走進了全國120多所中小學公立校。

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