AI会给教育带来什么改变

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  我在《麻省理工评论》2020年1月刊上看到一篇文章《生于中国,教于AI》。文章聚焦了中国兴起的AI(人工智能)教育热潮,提到AI教育如今在中国是一个投资热门,一大批科技巨头和创业公司都投身其中。现如今,有数千万中国学生正在利用形态多样的AI产品进行学习。你可能有点儿好奇,跟着AI学习,到底是一种什么体验呢?我们小时候都上过课外辅导班,形式上其实和学校的课堂没有多大区别,可是跟着AI学习,是一种完全不同的场景。从观感上来说,最显著的区别就是:有AI的课堂,非常安静。
  
  文章作者专门走访了杭州的一家AI学习中心。五六间小教室,屋里没有黑板,没有教具,只有一张桌子。几个学生坐在桌边,每个人面前都放着一台笔记本电脑,一双双眼睛紧紧盯着屏幕。有的学生戴着耳机在听着什么,有的在纸上做着演算,然后把结果输入电脑。教室里倒是有一位老师,但他也盯着面前的屏幕。这块屏幕像是一个监视器,上面实时显示着每一个学生电脑上的动态。如果老师发现了问题,就会起身走到学生身边,蹲下来轻声交流,声音小到别人几乎听不见。总而言之,AI已经将传统的课堂氛围彻底改变了,没有讲课声,也听不见读书声,所有的教学都在悄无声息地进行着。你可能会问,这样的教学,效果能好吗?从考试成绩来说,效果还真挺好的。对学生和家长来说,衡量一款学习产品最直接的标准,就是考试成绩。文章提到杭州某中学一个姓周的男孩,原本数学成绩非常糟糕,在尝试AI辅导几个月之后参加期末考试,数学成绩就考了60多分。两年后的今天,他的数学成绩已经提高到85分。不仅如此,学生还反馈说,跟AI学习比跟真人老师学习的体验要好得多。为什么呢?因为AI总是能快速发现他们在理解上的薄弱环节,并且给予相应的指导。更重要的一个改变是,AI能让学生少做很多题。有了AI,学生再也不用花费大量时间去搞题海战术。
  
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  那么能做到这些,AI的秘诀究竟是什么呢?秘诀就是:更小的知识颗粒度。
  
  对每一门科目,研发团队做的第一件事,就是把教学内容拆分成最小的知识点。比如初中数学,最终拆分成了超过1万个知识点,比如有理数、勾股定理等,每一个都作为独立的知识点。跟教材相比,这种拆分可要细得多。同样的内容,教材上拆分的知识点只有大约3000个,还不到AI的1/3。每一个拆分出来的知识点,都会配上独立的视频讲解、笔记、例子和习题。同时,研发团队还为这些知识点制作了一张完整的“知识地图”,标明它们之间的逻辑关联,比如从哪个可以推导出哪个,哪些有重合和交叉,等等。把教W内容分解成这么小的知识颗粒度,是为了更精准地诊断出学生具体有哪些内容没能理解,可以有针对性地进行复习。学生第一次使用这个系统时,要先回答10个问题,AI会根据这10个问题的回答结果,分析学生的水平如何,哪里薄弱,然后为他量身定制一个学习计划。随着学生的进一步学习,AI又会根据他的表现,适时调整学习计划。而且,不仅学生在学习,这套AI算法自身也在学习。随着越来越多的学生使用,它也会优化那张“知识地图”。比如,学生有一个知识点没掌握,按照原来的知识地图,AI会认为有两个关联知识点需要重新复习,但后来经过自我迭代,AI可能发现,学生要想彻底掌握这个知识点,还得再多理解一个关联知识点。于是下次再有学生不会时,AI就会让他复习三个关联的知识点。
  
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  AI教育为什么能在中国开展得如火如荼呢?文章提到了三点原因:
  
  第一个原因,是国家层面的激励政策。做AI教育能享受到税收等层面的多种优惠,这也让它变成了一个投资风口。单就2019年来说,中国在AI教育上的总投资就超过了10亿美元(约合人民币70亿元),领跑全球。第二个原因,是中国教育体系内的激烈竞争。别的不说,高考至今依然是考生们千军万马要去挤的一座独木桥。分数对中国学生来说太重要了,AI产品在提高分数方面确实强大。第三个原因,是中国的人口优势。人口众多带来了庞大的数据量,让科技企业能更好地训练和优化AI算法。换句话说,在中国,技术成长的土壤比其他地方更肥沃。这三个原因,让中国成为AI技术在教育领域落地的绝佳试验田。如今,在这片试验田上长出的成果,已经要向海外输出了。
  
  就在2019年,松鼠AI和美国卡内基梅隆大学合作成立了联合实验室,进一步研发AI辅助学习技术。有报道说,他们计划在未来两年之内,打入美国和欧洲市场。不过我注意到,对于中国在AI教育上的这份成果,西方教育界抱着审慎的态度。其中最大的质疑声,是认为这些成果都体现在标准化教育上,而西方的教育体系,正在努力从标准化教育的路子上脱离。他们的目标,是个性化教育。你可能又要问了,AI不是比真人老师更了解学生,更能因材施教吗?这难道还不是个性化教育?并不是。文章引用了哈佛大学教育学院教授克里斯·德迪的说法。德迪说,AI在做的,用专业的说法叫自适应学习,也就是说,AI能帮助学生更清楚地了解他们知道什么,不知道什么。可是,这里面忽略了两个很重要的因素,一个是学生的兴趣,一个是学生的需求。真正的个性化教育,应该把学生的兴趣和需求都考虑进来,为每一个学生量身打造只属于他自己的学习成长计划。
  
  个性化教育的理想状态是这样的:学生有个性化的学习目标,自己决定要不要学某类知识;他们也有个性化的学习节奏,自己来安排学习计划;他们有个性化的学习路径,自己选择在哪里学,跟谁学。相信你看出来了,个性化教育的目标,就是让学生对学习这件事能有更主动的掌控权。而学生最需要学会的,是如何为自己学习。显然,当前的AI教育虽然取得了一定的成果,但距离实现这个目标,还有很长的路要走。
  
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  我想告诉大家的是,这些成果已经引起了硅谷的高度关注。之所以会如此受关注,是因为无论在中国还是美国,大家有着同样的认识:AI在未来的教育中,将扮演举足轻重的角色。
  
  而这个角色,不应该仅仅是帮孩子拿到更高的分数。这个角色,应该是让我们终有一天,有能力为孩子提供真正意义上的个性化教育,让他们能在加速变化的世界中,掌控自己的未来。这或许才是AI技术能为教育带来的最有价值的变革。