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每天只学2小时,“差生”却不见了...已有学校靠AI遥遥领先,普娃还能怎么追?

2024-12-10 来源:要发发教育

看点 AI是洪水猛兽,还是教育之光?最近美国一所私立K12学校,在引入人工智能作为“AI导师”后,取得了令人惊讶的成绩:不仅每天只需要学习2小时,而且90%学生的考试成绩超过全国平均水平。那么,在摆脱低效学习上,AI究竟做了什么?未来AI进校园还面临哪些挑战?

文、编丨Jennifer

关于AI对教育的冲击、对学习和教学模式的改变,经常停留在理论层面,少有学校真的全面引入AI课堂,对传统教育进行一场全面的颠覆。

最近,美国得克萨斯州奥斯汀市一所私立K12学校,阿尔法学校(Alpha School),在“AI改革教育”上的探索和成果,让人耳目一新,也给不少站在AI门外观望的教育者,带来了一些信心。

Alpha 学校的学生正在电脑上学习

据了解,在阿尔法学校,学生们每天只花两个小时,坐在教室里,在AI的指导下学习学科知识,其余时间都用来学习一系列的生活技能、艺术、体育、以及体验创业

与之对应,这里没有传统老师,也没有传统课堂,只有“指导和顾问”的角色,为学生提供辅助支持。

就是这样一个令人惊掉下巴的“AI学校”,却取得了不俗的成绩。

在“人工智能辅导员”的帮助下,该校高中生在 SAT 考试中取得了平均 1545 分(满分 1600 分)的好成绩,而全美国平均成绩为 1030 分;

尽管每天只学习2小时的学术知识,90%的学生在标准化测试中,高于全国平均水平;

学生的学习速度,同样是传统课堂学生的2倍,课余有大量时间干自己喜欢的事情......

学得既快又好,孩子时间被大大解放,真是太令人羡慕了!要知道,全球有无数学生,还挣扎在低效学习和内卷困局之中。

那么,这所学校究竟是怎么做的?过去一直被视为洪水猛兽的AI,真的已经进化到可以代替传统教师,帮助孩子进入到一种全新的学习境界了吗?

“能用2小时完成学业,

为什么要坐在教室里一天?”

在阿尔法学校 (Alpha School),没有传统意义上的老师,取而代之的是一套人工智能系统和游戏化课程的应用程序。

Alpha学校联合创始人麦肯齐·普莱斯,毕业于斯坦福大学,作为母亲的她,一直在探索用科技变革传统教育。

“如果孩子可以用两个小时完成学业,他们就不必每天坐在教室里学习六个小时,还能用一天的剩余时间来培养学习之外的技能。”

2023年,她将人工智能引入校园,创建了一套全新的学习模式——学生在“人工智能导师”的指导下,自主学习适合自己现阶段水平的核心科目课程,并由AI系统监控、追踪学生的学习进度,以及注意力持续时间。

在这里,老师不再是站在课堂上向着全班讲课,更像是穿梭在学生和电脑之间的“指导者”,帮助学生体验个性化的人工智能指导课程计划,

比如,帮助学生借助AI 查漏补缺,确保在进入下一节课程内容之前彻底掌握,无需拘泥于固定的标准化课程。

人工智能也会根据每个学生独特兴趣和学习偏好定制课程。

对于“讨厌阅读”的孩子,AI会引导他去阅读感兴趣的内容,对于阅读困难的学生,会提供有声读物;

那些认为自己“数学不好”的孩子,有机会通过将数学知识和兴趣相结合,比如,通过某一场赛事的棒球数据学习平均数,通过烤蛋糕学习分数,或通过动手木工项目学习几何,重新发现数学的魅力。

过去在传统课堂上,这些别出心裁的“因材施教”,需要老师花费大量时间和精力来挖掘和设计。毕竟,一位教师要同时应对几十名不同学生的需求。

定制化学习,让学习变得高效。当学生每天只学习2小时的核心课程,剩下的时间用来做什么?

据了解,每天下午,Alpha学校都会通过一系列实践项目,来培养学生诸如公开演讲、领导力、团队合作、创业精神、批判性思维等技能。它们也被学校称为AI时代不可或缺的“生活技能”。这些领域正好交由人类导师来大展拳脚。

在这里有一份特别的“挑战计划”,每个学生必须完成一长串任务,包括不停地跑一英里、解决一个魔方、独立拼装一件宜家家具、甚至是经营一个真正的Airbnb。

麦肯齐·普莱斯(右)在展示学生的“挑战计划”

目前,该校六年级学生,已经通过Airbnb的运营,赚到了1万美金;对编程感兴趣的高中学生,则开发出了一个为年轻人提供约会建议的AI软件。

此外,人与人之间的关系、社交技能、以及同理心培养这些 AI无法实现的教育目标,也被融入到了项目学习中。为此,Alpha学校还布置了一个很特别的学习任务——参与社区性项目,与陌生人展开合作。

如果在这过程中体验到“被拒绝”的尴尬,那就对了,因为在学校看来,体验“被拒绝”也是很有意义的一课。

个性化学习,

如何帮助消灭“差生”

据Alpha学校提供的数据,尽管每天只学习2小时,90%的学生都能在标准化测试中,高于全国平均水平,SAT均分高达1545 …几乎消灭了“差生”。

普莱斯表示,这背后,离不开个性化的教育系统。

过去,传统课堂的学习,其实是一种“面向中等水平学生”的教育。老师难以兼顾班级里几十名学生的水平和能力,只能选择“折中”,照顾中间绝大部分学生的学习需求。

即使有学生没搞懂某个章节的知识概念,老师也会继续教授下个章节内容。随着课程内容的增加,一些学生注定会陷入恶性循环,成绩不佳、沮丧、上课不专心,成了所谓的“差生”。

甚至有研究表明,学生三年级考试的成绩,与他们在十年级的学业成绩密切相关。比如,三年级时阅读能力不强的孩子中,有六分之一不能按时从高中毕业,这一比例是阅读能力强的孩子的四倍。

同样,很多孩子正是在低年级阶段,没有打好坚实的基础,导致在后面的学习中越来越吃力,成了所谓“不擅长数学”的学生。

现有条件下,Alpha学校所采用的人工智能工具,包括可汗学院、LearnWith.AI、以及TeachTap(一个看起来像TikTok,可以帮助孩子学习高中AP课程的平台),则在适应学生的个性化需求和能力水平上,有极大优势。

可汗学院与ChatGPT合作的AI教育工具 Khanmigo

1.沉浸式阅读对话和讨论

首先在人文学科的阅读和学习上,学生可以非常自由地和人工智能展开讨论。

以可汗学院与ChatGPT合作的AI教育工具,Khanmigo为例,在某一章节阅读结束后,它可能会问学生:

“你对这一章节内容有什么看法?”

“这本书里有什么特别有趣或令你困惑的地方?”

“你是否同意某个角色的观点或行为?”

接下来,它还会和学生展开苏格拉底式的对话,不断深化学生对内容的理解和思考。学生也可以与书中人物角色生成的AI模型,进行沉浸式对话,帮助学生更好地理解作品。

2.辅助写作,而非代写

学生用ChatGPT来代写和抄袭,一直被诟病。而现在一些AI教育工具,在辅助学生写作时,已经可以规避这一问题。

当一个学生只是复制粘贴ChatGPT上的内容到作业中,Khanmigo就会告诉老师:“我们并没有一起完成这篇论文,它是凭空出现的。”

它不提供代写服务,而是推动学生思考。

当学生感到难以下笔时,可以问AI工具:“写这样一篇文章时,我应该考虑哪些要点?”它就会给出一系列和主题相关的内容提供启发。

尝试写了几段后,可以请大语言模型给出反馈,提出修改和完善建议;也可以给出反驳观点,让学生写的东西更具说服力;还能帮助学生形成自己的语气、语调和观点….

当学生和AI合作写出了一篇文章后,它还可以向老师汇报以上这一过程和提供辅助的程度,还能给出评分建议和原因,帮助老师进一步了解学生的优势和需要改进的地方。

3.其他学科领域学习的新尝试

教育AI还会记住学生的喜好,将它融入到各学科的学习中。

比如,一个喜欢足球的学生,在学习某个学科知识概念时,AI会用足球相关话题,来激发学生兴趣,帮助理解。

它还可以将复杂的学科知识传授给任何水平的学生,提供量身定制的解释、实例和练习题,帮助学生按照自己的节奏学习。

如今,Alpha学校的实践,再一次验证了“因材施教”的力量。没有所谓的“差生”,只要给予个性化的关注和辅导,每个孩子都有出类拔萃的潜能。

有意思的是,人工智能对学生的影响,还不仅仅反映在特定学科领域,它还包括自信心的提升。这一点,在其他学校同样所有所体现。

印第安纳州的霍巴特市学校,是全美国首批使用Khanmigo的学区之一。在使用人工智6个月后,校方发现,在有AI参与辅导的课堂上,学生的参与度和学习自信提高了。

“以前学生在课堂上举手提问时会感到不自在,现在他们可以很放松地向人工智能导师提问,消除了学生潜在的公众羞耻感和焦虑感。”

该校中学课程与教学主任认为,孩子们的自信心,还来自于对真实世界的理解。

因为人工智能打破了学科界限,可以向学生展示数学如何与艺术结合、写作如何与科学结合、历史如何与经济结合。

真正的学习本身就是系统性的、而非割裂的,这也更有助于激发学生探索世界的热情。

教育AI面临挑战,

未来它会颠覆教育系统吗?

除了Alpha这样率先拥抱AI的私立学校,不少公立学校也跃跃欲试。

今年5月,位于新泽西州的纽克瓦第一大道小学,也开始使用Khanmigo作为辅助教学工具。与阿尔法学校不同的是,纽克瓦第一大道小学,有很多来自低收入家庭的孩子就读。

纽瓦克第一大道小学,三年级数学和科学课,学生们正在尝试AI辅助教学机器人

后来,比尔·盖茨还访问了这所小学,观摩课堂后他表示,“虽然目前我们仍处于在课堂使用人工智能的早期阶段,但是我已经看到了这项技术的巨大潜力。”

不过,在AI走进学校的同时,来自社会和家长的担忧,也不可忽视。

纽瓦克当地学区就担心,学生太多的思考工作都通过人工智能工具完成了。他们更希望学生运用他们的批判性思维技能,去解决问题。而现有的教育AI,“帮得太多,太快了”。

纽瓦克第一大道小学,六年级数学课上,尝试使用AI辅助教学机器人

韩国教育部引入AI教科书的计划,也引起了许多家长的强烈反对。有家长表示,与AI教科书相比,更希望看到由课后辅导老师来帮助学生。

他们担心“孩子会受到AI给出的潜在错误信息的影响,且过多使用数字设备可能会对他们的大脑发育、注意力时长和解决问题的能力,产生负面影响。”

在美国加州的一位高中英语老师则表示,自己在教学中发现,学生愿意花在挑战性任务上的时间变得越来越短,显得韧性不足。

“以前,很多学生会花几天时间自我斗争尝试掌握一个概念。但现在,如果学生们无法在几分钟内理解,就可能直接放弃脑力方面的努力,寻找替代方案,无论是聊天机器人还是向朋友求助。”

教育AI让学习过程更“量身定制”的同时,依然面临着很多挑战。好在,人工智能还在不断学习和改进。

未来,AI还可能会如何改变教育系统、乃至影响未来就业?可汗学院创始人萨尔曼·可汗,这位探索用技术改变教育的先锋,就在他的新书里,分享了几点看法。

1.改进教育评价,更关注人的全面发展

最新一代大语言模型,将改革现有的教育评价方式。

比如,今天的阅读理解测试,是让学生阅读一段文章,再回答一些题目,并被设定了标准答案。

而在未来几年,我们将越来越多地看到,生成式人工智能被引入学术测试,引导学生就某个问题,讨论和表达自己的观点,整个评价过程,就像是和一位导师进行对话。

这样的测试,不仅局限在语言和阅读理解。

在数学领域,人工智能可能要求学生解释他们的推理或提出证明;在科学领域,它可以评估学生设计实验或评论研究论文的能力、以及解决问题的能力。

萨尔曼·可汗相信,通过评价长期以来,被认为是难以评估的技能,如沟通能力、创造力、好奇心,会促使教育系统更加关注人的全面发展。

2. 提升大学招生的公平性与效率

一直以来,竞争激烈的美国大学招生系统,被认为具有一定的随机性。

这两年,已经有不少大学招生官开始使用AI工具来审阅文书。比如,科罗拉多大学和宾大的研究人员,就一起研发了一款AI工具,它的主要功能就是在文章中识别7种关键特质,包括团队协作、毅力、内驱力、求知欲等。

可是,通过学生文书、课外活动和推荐信等材料,是否真能看出学生有克服困难的精神、协作精神、以及将来能成为影响世界的人?很多人表示怀疑。

如今,人工智能在评价这些“软技能”方面,或许可以提供一些新的方式。比如,AI辅助招生面试。

具体来说,AI可以与学生、指导顾问和教师,进行大量的文字或语音面试,持续地总结学生与面试人员的互动情况,并根据招生办公室创建的评分标准从多个维度进行评分……尽可能减少现实招生体系中存在的各种偏见。

其实,AI面试,在辅助大学招生之前,已经开始在职场中运用。

如今,有越来越多的行业和岗位开始采用AI面试官。《2023年中国网络招聘市场发展研究报告》显示,AI视频面试的应用场景占比已达31.8%。

3.培养学生新的职场能力,尤其是企业家精神

萨尔曼·可汗相信,每个人与生俱来都具有高度的创造力和创造精神。

不幸的是,我们在工业革命时代所设计的教育体系,无意中抑制了这两种特质。孩子们被灌输知识、按部就班地学习,无论在学业上还是在社会上,不合群的行为都会受到惩罚。

现在比任何时代,都需要培养学生的创造力和创业精神,也就是,如何将资源整合在一起创造价值。这也需要学生具备较强的沟通、协作和换位思考能力。

为了实现这一目标,学校可以让学生更多地拥有主动权,支持学生更高效地掌握核心技能,并腾出时间让学生发挥主观能动性和创造力。

生成式人工智能海啸,已经向我们袭来。选择逃避还是乘风破浪?

萨尔曼·可汗认为,我们应该双脚跳进去,但是,每个人都有义务负责任地使用这项技术。

甚至有人担忧,未来如果对教育AI的运用水平太低,将会在知识水平、学习效果、竞争力等方面和别人拉开差距,出现落后和边缘化的风险。

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