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熊立:智能时代必须用智能方式学习

时间:2019-03-25作者:《教育家》编辑部来源:《教育家》编辑部

 

熊立:智能时代必须用智能方式学习

熊立:互联网教育智能技术及应用国家工程实验室副主任、中国教育大数据应用研究院副院长、网龙网络公司CEO

国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中明确提出,将在中小学开设人工智能课程,实施国家智能项目,运用智能技术加快推进人才培养模式,改革教学方法,提供精准推送教育服务,实现日常教育和终身教育定制化。

人工智能、互联网、大数据这些技术会如何影响教育?如何利用它们更好地促进教育的改革和发展?这是全社会都关注的问题。为此,我们采访了互联网教育智能技术及应用国家工程实验室副主任、网龙网络公司首席执行官熊立博士。作为国内少有的全面布局“互联网+教育”各细分领域的上市教育企业,希望网龙的探索及尝试,能为大家带来启发。

大数据能实现因材施教

记者:近年来“互联网+教育”大火,很多互联网企业涉足教育。您能否从市场主体的角度,谈谈如何利用互联网大数据实现教育治理的变革?

熊立:我们谈教育大数据,其实是想要实现2500多年前孔子说的“因材施教”。这是传统教育没有办法做到的事。为什么数字化、信息化以后就有可能实现“因材施教”呢?因为运用数字化的技术更方便被记录和分析。

传统教学方式中,教师面对的是全班学生,老师提问一个人,只知道这个人会不会这道题,其他人是否掌握了该知识点老师并不清楚。但是数字技术背景下的个性化学习,教室里的每一个人都可以收到只属于自己的反馈。比如在PAD终端上发出问题,老师的终端上同时显示所有人的答案,多少人答对、多少人答错,或者谁在开小差没有作答等关键数据都会被精准记录下来。得到这些学习数据以后,进行分析并给出反馈,每个学生都可以知道自己需要针对哪一模块进行重点学习,以此提高个体学习者的学习效率。此外,使用大数据也能提升老师对课堂的掌控,整个教学的组织方式、管理方式都更为高效。

“互联网+教育”也是打破区域壁垒、打破各种时空限制,实现资源共享,推动教育均衡发展的途径。当前教育的发展是不均衡的,这种不均衡主要体现在教学资源及教育质量的不均衡。互联网的基因在于共享和公平,它让信息更公开,在基于信息数据安全的前提下,能更好地实现老师与学生、家长之间的信息共享。互联网具有信息传播的特性,而学习本身也是一个信息传播的过程,互联网的本质与教育的本质是天然契合的。教育在一定程度上是信息在人和人之间流转,我们在做的就是用互联网技术、理念,加速、提升信息流动的效率,通过提供融合VR、AR、人工智能、大数据等技术的“互联网+教育”产品,帮助边远地区教师提高教学质量。

教育信息化还有很长的路要走

记者:如您所说,教育数字化、信息化可以提升学习效率、教学效率。但它目前还没有被广泛应用,这个变革过程很缓慢,您怎么看?

熊立:目前来说,我们的硬件设备甚至软件配置都足以实现教育信息化,但想在所有学校得到应用,这还需要一个循序渐进的过程。不少学校虽然有现代化的校舍、良好的教学环境,教学模式却还停留于20年前——老师将备课材料带进教室,面对着学生照本宣科。

思维的革新是最难的。老师要改变教学思维、教学习惯,需要学习、需要时间。新事物要让老师先接受、学会,然后在教学过程中使用。有些老师尤其是到了一定年龄的老师,对新事物的接受度以及学习新事物的能力都没那么强。也有很多老师固守传统思维。据我了解,上海市的有些区重点学校都无法做到用电子白板上课,我身边有一些社会精英也不能接受孩子每天抱着平板上课,何况我们整个教育系统?

任何一个行业被新技术改变或者应用新的模式,肯定需要漫长的时间。但它早晚有一天会出现质的改变,这是肯定的。未来人类获取知识的途径一定是智能化方式,这是信息时代、智能时代对人的要求。

寓教于乐并非没有讲究

记者:有人说教育的下一站是寓教于乐的游戏化教学。这种把游戏和教学相结合的方式您怎么看?

熊立:做游戏与做教育有一定的互通性。游戏是容易让人沉迷的事情,人们愿意花时间在游戏上,而人要做好一件事首先得愿意在这件事上投入时间。很多家长都希望孩子把更多时间放在学习上。因此不管是做互联网教育还是做游戏,都希望能够提高效率,吸引用户在上面停留更长的时间。大家之所以喜欢谈游戏跟学习的结合,也是因为游戏是一个真正让人快乐的事情,让人愿意投入时间的事情。

学习本身其实很难说是快乐的,它还是一件很艰苦的事情,未必时时刻刻让人快乐,但游戏是百分之百让你快乐。因为只要你不快乐,你可以立刻把游戏关掉,但学习不行。

记者:那能通过游戏化教学让学习变得快乐、让人愿意投入吗?教育能实现寓教于乐吗?

熊立:几年前我们就说以寓教于乐的游戏化的方式去做教育,但除了更好的用户体验,让用户有所谓的沉浸感之外,好像也很难谈游戏对教育真正的影响。今年又有很多企业打着教育的名义做游戏,明明是在做一款游戏,非说自己是教育APP。虽然游戏当中所具备的娱乐性内容,有可能让教育过程变得有意思,但理论上来说,应该只是提升了大家的学习兴趣,或者提高了10%〜20%的学习效率,此外不会有太大的影响。我一直觉得,搞竞赛、点赞、送花和打赏,这种所谓游戏式学习其实并没有用。虽然人机交互可以调动用户的兴趣,增加学习的乐趣或是体验过程,但其实它很难做到真正的寓教于乐。打个比方,数学、物理、化学这些学科知识很难用人机交互的方式展现,也很难用游戏元素让学生去体验,请问我如何将勾股定理用游戏的方式展现出来?如何让学生在人机交互中掌握这些知识点?完全做不到。但它可以有比传统教学更好的展现方式,比如以视频或者动画的方式去展现,甚至可以结合VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)等新技术,但这并不完全是游戏化的。在智能时代,可供选择的学习方式有很多,但不能一味生搬硬套,我们不能忘掉教育学习的目标,要保证学生的学习质量,合适的教学内容才是永恒的核心。

记者:AR、VR、MR等技术与教育的结合会给传统教育带来哪些改变?

熊立:随着新技术在教育领域的应用,教育不再是声音、图形、文本的简单传递,而是通过构建虚拟学习环境,让学生身临其境地感受体验知识的获得过程。它营造了“自主学习”的环境,由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。

以“八大行星运转”为例,八大行星围绕太阳运转,通过书本图片、文字讲解与通过虚拟技术身临其境观看相比,后者能令学生达到的学习效率和体验理解程度是完全不同的。SMARTTechnologies(智慧教育技术)曾对来自26个国家的400名教师、学校管理者和IT专业人员进行了一项研究。结果显示,大型交互式显示屏对学生的成绩提升明显,使用此项技术的班级各科考试成绩平均提升了16%,数学和英语科目尤为显著,增幅达到了34%。

记者:虚拟现实技术在教育领域的应用前景如何?

熊立:虚拟现实技术在教育领域的发展可谓前景巨大。因为,基于人机交互的虚拟现实技术其实一定程度上也是数据挖掘与利用的过程。它是一个互动体验的过程,在体验中让机器,甚至是拥有人工智能元素的机器人来掌握和分析用户的数据。而要教好一个学生,或者让整个教学过程变得有效,最好是一对一的、基于完全了解的教学。一对一的本质其实就是对数据的了解。

但目前探索虚拟现实技术在教学中的应用也遇到了不少挑战。最基础的问题是VR在教育领域内的应用还处于初级阶段,教学效果缺乏标准化的评判标准;同时,由于硬件设施无法快速普及,与课程结合有难度;此外,老师的观念与教学模式不改变,虚拟现实与真实课堂就难以衔接。虚拟现实技术在教育领域中的应用强调以学生为中心的教学方式,即学生主动去探索并发现和习得知识,而在现实中,以教师为中心的传统教学方式尚未改变。但不管怎么说,虚拟现实及相关技术在教育领域的广泛应用是教育技术发展的必然趋势,只是时间问题。

 

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