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VR、AR和AI如何变革教育方式(第1部分):当前教育存在的问题

深度 小琳酱 1616浏览 0评论

教育始终是一个长盛不衰的永恒话题,小到国民、大到国家政府,无一不关心教育的发展。可以说,教育水平的高低直接影响着国民的素质、国家的兴衰、社会的稳定以及世界的和平。

在过去的两个世纪中,全世界可谓经历了一场学习扩张:全球扫盲率从12%上升到88%,小学、中学和高等教育都出现大幅增长,无论是学校数量还是学生数量,几乎每年都在打破记录。

我们的教育课程在不断进化,对世界的认知也在不断提升。而近年来互联网的热潮又以新兴的方式将自我教育带入了大众视野,像可汗学院、TED、维基百科和YouTube等都成为了世界上最大的自我教育资源中心。

然而,我们的教学方式却一成不变。

不得不说,当代的学习方式仍然非常老旧。按照学生年龄随机分班,并让他们每周五天在教室听老师讲课约6个小时,仅仅只是希望所有学生都能够接收到同样的知识并顺利通过教育课程考试,这种静态的教育方式也被我们称之为“应试教育”。

虽然它在某种程度上确实起到了一定的积极作用,但实际上这种教学方式多数人都不会喜欢。一方面,教师的教学任务十分繁重。从备课、实际教学到批改作业以及安排考试,还要确保学生专心听课;另一方面,学生被迫坚持严格的时间表,生活在恐惧的统治下,好奇心日益衰退,不断害怕失败……因为他们在每个学期结束时都会被评定优良中差。

现今的教育制度是静态的、普遍化的,而不是将个人的自我发展放在重点。更糟糕的是,学生们往往不明白,他们为什么要学习正在学习的东西,这也难怪在谈论个人志向问题时(同时会对神经系统产生某些影响,我们将在后面讨论),有些人会感到迷茫失措、漫无目的了。

话虽如此,那么可以做些什么来解决这些问题,把教育提高到一个新的水平呢?如何使教育变得更加精彩、有趣和实用?我们把它归结为三个简单的方式:个性化学习、掌握型学习和体验式学习。

在本文中,我们将深度探讨这些方法,结合可以彻底改变当前教育方式的人工智能、沉浸式技术等几种新兴技术,用智能的手段来充分探索未来教育的可能途径。

个性化学习

所谓“个性化学习”是指以反映学生个性差异为基础,以促进学生个性发展为目标的学习范式。通俗来讲就是“因材施教”,中国古代圣人——孔子曾经在两千多年前就已经提出“因材施教,有教无类”的教育思想,这大概最早关于个性化教育的理念和思想了。

个性化学习通过对特定孩子的全方位评价,发现和解决孩子所存在的学习问题,为孩子量身定制不同于别人的学习策略和教学方法。因为每个人都是与众不同的个体,他们有着不同的学习偏好、兴趣、志向、优劣势和文化背景。

在基于互联网的教育环境下,个性化学习可以最大限度地发挥学习者的主动性、积极性,让孩子更有效的学习。这种教学模式不仅能为学习者提供图文音像并茂的、丰富多彩的交互式人机界面,还能为学习者提供符合人类联想思维与联想记忆特点的、按超文本结构组织的大规模知识库与信息库,从而很容易激发学习者的学习兴趣,并为学习者实现探索式、发现式学习创造条件。因此个性化学习有可能真正达到让学习者主动建构知识的意义,实现自己获取知识自我更新甚至创造新知识的理想目标。

个性化学习能够获取更直观的感受,并且每年都不断有新增的科学论据来支撑这一观点。比尔及梅林达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)的一份最新研究报告显示,使用个性化学习策略的在校学生能够取得更大的学业进步。此外,无数的神经科学研究已经表明,个性化教育体验对大脑的信息接收发挥着积极的作用。

神经学家和教育家Judy Will博士说:“学生必须要思考最新接收的信息,才能将它们转变为长期记忆存储。而通过个性化方法所形成的记忆最有可能成为强关联的长期记忆,以供日后检索。”

这是一个非常伟大的概念,因为它表明,要真正获取知识,学生们需要信服他们所学内容的重要性。教学要有成效,第一步首先是激励学生。个性化学习就是让学生相信眼前的信息值得吸收——而这往往是极其困难的。不同的学生对教学方法有着不同的反应,所以最受欢迎的老师往往懂得如何激发学生:他们并非简单地把信息扔给学生,让他们自己消化,而是激励和启发整个班级的兴趣和好奇心。当学生觉得一个学科很酷时,一切都会改变。

那么问题来了,既然个性化教育如此重要,为什么在学校里几乎看不到它的身影呢?要知道,在当前的教育系统中,给予学生真正的个性化教育恐怕将需要配备数十名、甚至上百名专业教师。退一万步说,即便拥有了足够多的师资力量,教学机构仍然缺乏适当的方法来收集和处理大规模的个人学生数据,以创建有目共睹的教学成果。尽管存在诸多挑战,某些学校也在努力尝试探索这一概念,但个性化教育的潜力依旧没有得到真正显现。

完整的个性化学习还需要一个流畅、灵活和非线性的教学课程,如此才能达到完全理想化,这是接受学生差异并为每个人创造独特的学习方法的唯一途径。然而遗憾的是,它恰好与当前的教育方式背道而驰。

不过幸好,设计与科技领域的新进展为个性化学习开辟了一种前所未有的新途径,但在此之前,我们先来谈谈另一种教育方式:掌握型学习

掌握型学习

掌握型学习是基于一个非常简单的想法:对于逐步积累知识的科目(如数学),学生只有在掌握了之前的所有概念以后才能继续后期的学习。

你可能会认为当今的教育系统就是这样运作的,但事实并非如此。学生通过课程考试只需要达到及格水准,所以如果了解课程的70%就可以进行后面的学习。注意,这里说的是大概了解,而不是熟练掌握。

看起来这似乎也没什么不妥,但它却很敷衍,考试分数显然已经不是检验知识的可靠指标了。真正掌握知识和只为通过一系列考试的学习之间有着明显的区别,毕竟通过死记硬背公式或者抄袭别人的答卷也能取得不错的分数。正是由于这种不可靠性,成绩才说明不了一切,而学生的真正需求也无法得到体现和关注。

一旦你认识到掌握知识对教育的必要性,那么形势将变得更加严峻:如果学生在一开始就没有完全掌握基本概念,那么随着时间的推移会形成一道知识空白,往后的学科也就更加难以理解。一些需要逐步累积的科目是建立在以往所学知识之上的,所以如果不能完全理解分数,那么就没有办法正确地学习几何;如果不理解代数,就不可能学会微积分。这些相关性也延伸到了其它学科,比如物理学需要对数学分支的充分掌握,而高中生物学则是基于对化学的基本理解。

当然你也可以说,所有知识在宏观看来都是相互关联和累积的,这使得上述知识空白的后果变得更加不可预测。这些空白隐藏在许多学科中,而学生自己却全然不知,从而迷失方向、缺乏自信,误认为自己无法掌握某个学科是因为天生能力不足。

这就是为什么很多人声称自己“数学不好”的原因,不是他们缺乏数学基因,而是因为他们在没有充分理解和掌握数学概念的情况下就开始了下一阶段的学习。所以,难怪一些学科慢慢变得难懂起来。缺乏理解导致缺乏直觉,而缺乏直觉则导致所学科目看起来不可理解。学生唯一能做的就是死记硬背或者按老师的要求去做,而不是去学习它的真正含义。因此很多人虽然知道π约等于3.14,但却不知道π实际上代表什么。

掌握型学习可以解决以上这些问题,通过深度的个性化方式(与前文谈论的个性化学习相关),学生可以快速地掌握他们所擅长的科目,并将更多精力投入到其它难以攻克的概念。最终,只有当真正掌握一门学科时,学生才能进入下一个学习阶段,无需因花费时间而感到羞耻。这种方法的结果是,学生实际掌握的知识可以通过创造性和心智等多种意想不到的方式与其他学科联系起来,这远远比成绩单上的分数重要。

这种教育方式目前没有得到推广的原因与个性化教育相似——需要大量资金与人力支持。而且学校和教育者已经习惯了传统的教学方法,即便这是有缺陷的,他们难以想象没有了分数和考试该如何衡量教学成果。

然而,新兴技术可以使这种方法成为可能——不过今天先吊吊胃口,我们先谈谈下一个教育方法:体验式学习

体验式学习

你可能听过“实践出真知”的说法,的确,从实践中学习与被动听课有着很大的不同,因为人的大脑显然更倾向于前者。

这种方式被称为体验式学习,它是通过实践经验和事后反思来学习的过程。在科学研究和课堂实践中,它已经被证明是保留信息、掌握知识的最有效形式之一。体验式学习把学生的大部分感官融入到学习过程中,培养他们的社会情感技能,创造记忆背景,扩展批判性思维,并且把实际应用与所学知识联系起来。

此外,体验式学习也鼓励学生进行实验,以激发其好奇心。这其中最重要的一点就是将实验中的错误转化为学习过程的一部分,而不是惩罚学生的理由。毫无疑问,这是一种强大的教育方式,也是人类从原始时代以来一直在践行的部分。

从某种程度上说,当前的教育系统是肯定这一方式的,因为体验式学习并没有完全脱离于学校,像艺术和科学这类的课程就涉及许多实际操作的内容。当然,还有老师们非常喜欢的一种实践任务,那就是作业,尽管学生们都很讨厌。

老师之所以布置作业,是因为学生在做作业的同时能够实际动手操作。为了完成作业,学生必须思考他们在做的是什么,解决手头的任务并反思这整个过程。但是从用户体验的角度来看,作业往往是非常无趣的。它不会与人类大多数感官结合起来,而且形式也是固定不变的,由于多数任务需要独立完成,因此并不能让他们真正感到兴奋。那为什么我们不去尝试其它方法呢?

简单地说:这很难。以概念化的新方式来教授像数学、生物和历史这类课程是一个巨大的挑战,更何况还要花费大量资金。而且,自古以来这些学科就是通过书本和黑板授课的,那么我们将如何去吸引学生感官,使学习变得积极、活跃,同时保持低廉的教育成本来实现所有学习目标呢?

现在我们已经深度剖析了当前教育体制所存在的问题,在下期文章中,我们将讨论新兴科技如何彻底颠覆传统教育模式,敬请期待吧。

 

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