摘自《未来呼啸而来》
对教育数量和质量的追求
同样地,技术融合潮流正在涌向学校和教室,可谓恰逢其时。从宏观的角度来看,教育有两个主要的议题:数量和质量。在数量方面,我们正面临着灾难性的短缺。在今天,仅仅是在美国,我们就需要160万名教师。从全球来看,情况更加糟糕。联合国教科文组织估计,到2030年,全球所需的教师人数将达到令人震惊的6 900万。而目前全世界有2.63亿儿童完全没有机会接受基础教育。
在质量方面,我们也面临着同样严峻的挑战。现代教育制度完全不适应现代社会。它是在前一个时代为满足前一个世界的需要而建立起来的。在18世纪中期,沿着横贯美国的铁路,我们推广了一种旨在生产标准化“人才产品”的工业化教育体系。踏着那个时代的钟声,学生们要从一个“学习站点”赶到另一个“学习站点”,标准化考试则成了教育“质量”的保证,教育的目的就是让这些年轻的头脑为满足社会的需求做好充分的准备。然而,那是什么样的需求呢?就是,让年轻人成为在工厂里听话的、干活的工人。
想一想工业时代的教育的标志吧,教师是“讲台上的圣人”(sage on the stage)。这种放之四海而皆准的模式,可以追溯到一个好老师和好学校都是稀缺资源的时代。教室里坐满了学生,老师则只有一个,他站在讲台上对着学生“满堂灌”。这种讲课方法虽然比较“经济”,却往往会把学生归为“两类”:一类学生可能听得云里雾里,另一类学生则可能觉得太简单、太无聊。
由于质量控制失控、教师被迫只讲授“考试秘诀”、学生只懂得应付标准化考试,上述问题变得更加严重了,这令人感到悲哀。我们的考试所能考察的,实际上只是一个非常狭隘的技能带,而且其中许多技能与成人生活完全无关。关于这个问题,我们不妨来回想一下,你上一次对一个多项式进行因式分解是在什么时候?
这种“批量加工”儿童的做法是工业社会的一个遗留问题,给当代教育造成了极大的灾难。只要拥有最基本的生物学常识,我们就可以明白,每个人的思维方式都是不一样的。有些思维方式是天生的,有些是后天培养的,但是最终的结果是一样的:每一个人都是独立的个体,没有任何一套标准化的东西可以最大化所有人的学习效果。把这些问题放在一起,恰恰有助于解释美国教育部2015年一项研究的发现:每一天都有大约7 000名美国高中生辍学,或者说每26秒就有一名学生辍学。而这也就意味着,美国每年都有120万名学生离开学校。最重要的是,其中超过一半的人都认为无聊是他们离开校园的首要原因。
幸运的是,正在融合的技术为应对教育质量方面和数量方面的挑战提供了很多新的解决方案。每一项正在对娱乐产业产生影响的技术,都可以在教育领域中发挥双倍的作用。也就是说,正如我们马上就会看到的,“一刀切”与应用程序商店是完全不匹配的。
每年十亿安卓教师
2012年,麻省理工学院媒体实验室创始人尼古拉斯·内格罗蓬特(Nicholas Negroponte)给几个偏远的埃塞俄比亚村庄送去一批太阳能充电板和摩托罗拉Xoom平板电脑。这些平板电脑上都预装了基本的学习游戏、电影、书籍等。关键是,这些东西都是封装在盒子里的,而且这些密封的盒子都不是交给成年人的,而是直接交给孩子们。收到这些盒子的孩子既不会读也不会写。他们以前从未见过这种设备,也没有任何人指导他们。内格罗蓬特希望知道一个很简单的问题的答案:接下来会发生什么?
事实上,内格罗蓬特几十年来一直在试图回答这个问题。他有一个不同寻常的想法:只需要给每个孩子配备一台装有教育应用程序和游戏的笔记本电脑,他们就能够自觉掌握读写能力,同时学会如何上网。
几年前,为了推进这个事业,他创办了一个非营利性组织“每个孩子一台笔记本电脑”(One Laptop per Child),这个组织的目标是打造一台售价100美元的平板电脑,供有需要的孩子使用。然而,问题仍然存在,一台廉价平板电脑真的足以解决这个问题吗?孩子们到底需要什么水平的教育和指导?孩子们可以通过使用应用程序和玩游戏来自学吗?
内格罗蓬特在埃塞俄比亚做的实验就是为了回答这些问题,而这个实验也确实给出了答案,还提出了一些进一步的问题。“我认为孩子们是有能力好好利用这些盒子的,”内格罗蓬特告诉《麻省理工科技评论》,“平均来说,在4分钟内,孩子们就能打开盒子,找到开关……还给它插上了电源。5天之内,他们就学会使用47个应用程序。不到两个星期,他们就在村子里唱着‘ABC……’的歌谣了。不到5个月,他们就潜入了安卓操作系统。”
当然,利用电脑来学习读写并不是一个全新的观念。在《富足》一书中,我们已经讨论过纽卡斯尔大学(Newcastle University)教育技术学教授苏伽特·米特拉(Sugata Mitra)的研究了。米特拉的研究表明,功能性文盲并不会构成利用计算机学习读写的障碍。在他的实验中,只要给印度贫民窟的儿童使用可联网的电脑的机会,他们就能很快地学会使用电脑上网,并通过自学掌握读写所需的基础知识。
内格罗蓬特的埃塞俄比亚实验则更进一步。让“每个孩子一台笔记本电脑”团队感到兴奋的是,这个实验揭示了平板电脑是如何开启学生的自主学习能力和创造力的;以及更重要的,孩子们必须在技术上变得多“成熟”,才能激发这些技能。“孩子们完全按自己的想法定制了桌面,”这个非营利组织的首席技术官埃德·麦克尼尔尼(Ed McNierney)告诉《麻省理工科技评论》的采访者说,“所以每个孩子的平板电脑看起来都很不一样。我们本来安装了软件来阻止他们这样做,但是他们克服了我们设置的障碍。这个事实表明,他们拥有创造力和探究能力,能够有所发现,我们认为这是学习所必需的。”
2017年,“X大奖”组织了一个奖金总额高达1 500万美元的“全球学习X大奖”(Global Learning X PRIZE)。奖金主要由埃隆·马斯克与谷歌共同资助,目的是推动针对全球2.63亿失学儿童开发一个合适的软件。为了赢得这项大奖,参赛团队必须开发出一个基于安卓操作系统的软件,让一个孩子只用一台平板电脑就能快速进行自学——具体要求是,使用者要在18个月内学会读写所需的基础知识和数学知识(用的是斯瓦希里语,因为获胜的软件将在坦桑尼亚进行测试)。
比赛吸引了来自世界各地大约700个团队。他们一共开发出了将近200个软件,评委从中选出了5个最终入围者,每个入围者都得到了100万美元的奖金。然后,这5个软件被装到了到由谷歌捐赠的大约5 000台Pixel C平板电脑上。“X大奖”与世界粮食计划署合作,在坦桑尼亚167个不同的极端偏远的村庄中找到了2 400名文盲儿童。这些村庄既没有学校,也没有受过教育的成年人。然后,实验人员在当地安装了太阳能充电器(为平板电脑充电),对孩子们进行了预测试(以便为以后的测试设定一个基准),并分发了平板电脑。
2019年5月,最终有两个参赛团队平分了最后的1 000万美元奖金,分别是来自韩国的Kitkit School团队和肯尼亚的Onebillion团队。这两个团队分别开发了一款软件,都做到了只要这些孩子愿意每天认真学习一小时,就能接受到相当于坦桑尼亚全日制学校的教育。根据比赛规则,所有5个进入决赛的团队(包括两支获胜队伍)的软件都是开源的,并可以免费下载。
要让这样的学习软件成为消灭文盲的实用武器,还有一个问题要解决,那就是要让任何一个有需要的儿童或成年人都能拿到平板电脑。其实这才是“X大奖”真正的目的所在。如果每个安卓手机和平板电脑都预装了这款自学软件,那么当富裕地区的人准备对这些设备更新换代时,就可以把换下来的设备捐给慈善机构。这样,捐赠者既可以通过回收利用来保护环境,同时又可以通过为儿童赋能来帮助社会。从实际效果的角度来说,每一个这样做的人都是在捐赠一位“老师”。由于每年都有超过10亿台安卓手机被生产出来,所以这些软件将使历史上最大的人才浪费现象——2.63亿年轻人失学,得到极大的改观。
虚拟现实与教育
假设这是一堂2030年的历史课,课程内容是古埃及的历史,包括法老、王后、墓碑等,涉及的全是最珍贵的古迹。
当然,老师和学生都很想亲眼看一看金字塔。但是机票的费用呢?要为整个班级的学生都订好酒店吗?学生和老师都向学校请假两周去旅行?这些事情几乎没有一件是可行的。而且,即便真的成行,到了地方可能也无法进去。因为许多埃及的古迹长年关闭维修,并且明确禁止青少年进入。
好消息是,你根本不用太过担心,虚拟现实可以解决这些问题。
在真正的现实世界里,古埃及王后奈菲尔塔利(Nefertari)的安息之所坐落在“女王谷”(Valley ofQueens),普通民众根本没机会进去看看。为了保护文物,这座陵墓已经对公众关闭了几十年。但是,在虚拟现实世界中,老师和学生却可以自由自在地参观墓室、研究象形文字,甚至可以近距离查看她的石棺。他们还可以请一个世界级的埃及古文物学者作为导游,他会告诉他们:“如果把注意力转移到坟墓后面的金银丝细工纹饰,大家就会看到奥西里斯的雕塑,它是埃及的神……”
事实上,实现这一场景并不需要一直等到2030年。2018年,高保真公司的菲利普·罗斯代尔(Philip Rosedale)带领他的团队已经完成了对这种精确的虚拟实地考察软件的编程。他们用3D激光精确地扫描了奈菲尔塔利坟墓的每一个角落,并拍摄了数千张墓室的高分辨率照片。随后,他们将一万多张照片拼接起来,将它内置于3D扫描的地图上。就这样,罗斯代尔创造了一个精确得惊人的虚拟坟墓。后来,他走进一个教室,让孩子们戴上HTC Vive虚拟现实头盔。因为高保真公司提供了一个社交虚拟现实平台,它允许很多人在同一时间分享同一个虚拟空间,所以全班同学可以一起探索那个虚拟坟墓。而这个完全沉浸式的埃及“实地”旅行仅需要一堂课的时间,费用为零!
对于“参加旅行”的这些孩子来说,这无疑是一次异常丰富的学习经历。研究表明,多感官学习的效果要胜过其他形式,在虚拟现实中进行学习也是一样。这也就意味着,该技术可以帮助我们创建一个无限沉浸式的高质量教学环境。而这一切都还只是我们今天已经实现的成果。
那么,未来会怎样呢?许多专家认为,教育可能是虚拟现实技术的杀手级应用领域。不过,更有可能的是,未来教育可能会结合虚拟现实和人工智能这两项重量级的技术。其中一个原因可以通过以下这个例子来说明。还记得虚拟的托尼·罗宾斯吗?帮助Lifekind复制这位大师的那个神经网络,也可以帮助我们复制出任何人。想去古希腊看一看吗?你不仅可以看到每一个多立克柱,还会看到一个留着长长的胡子、身穿白色长袍的绅士向你打招呼:“你好,我是柏拉图,让我带你参观我的学园吧。”
向发明伦理学的人学习伦理学听起来当然很酷,但是虚拟现实其实还可以做更多的事情。我们在本书第3章中已经了解到,虚拟现实先驱杰里米·拜伦逊在过去16年里一直在研究虚拟现实扩展同理心的能力。同理心是伦理的情感基础。在研究过程中拜伦逊发现,虚拟现实可以迅速而显著地改变我们对从无家可归者到气候变化、再到种族偏见等事物的态度和相应的行为。如果在虚拟现实中作为一名年长的无家可归的女性体验生存,你在虚拟现实世界中度过的时间会极大地提升你对无家可归者的同理心,而且这种同理心在你离开虚拟现实世界后依然会存在。科技不仅改变了我们在虚拟世界中的感受和行为,也改变了我们在现实世界中的感受和行为。换句话说,虚拟现实开启了一种完全不同的道德教育的可能性。
同理心并不是虚拟现实能够“训练”的唯一情感。在南加利福尼亚大学进行的一项研究中,心理学家斯基普·里佐(Skip Rizzo)运用虚拟现实技术治疗士兵的创伤后应激障碍取得了很大的成功。其他一些科学家也已经将这种疗法扩展到了与焦虑症有关的所有领域。当你把所有这些都放在一起就会看到,虚拟现实,尤其是当它与人工智能技术结合后,再加上传统教育一直缺乏的“移情和情感技能”,肯定能够促进传统教育的迭代升级。
最重要的是,当人工智能、虚拟现实与5G无线网络融合到一起之后,全球教育问题也就从招聘教师和资助学校、给几亿没机会接受教育的人提供教育这个几乎不可能完成的任务,转变为如下这个更加可控的问题了:如何构建一个奇妙的虚拟现实教育系统,并使之能够为任何一个拥有耳机的人所用?最重要的是,质量和数量可以随需而定。
2030年的学校
2030年的学校到底是什么样子的?我们关于未来学校最早的设计蓝图出现在1995年,当时科幻作家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)出版了小说《钻石时代》(The Diamond Age)。这个以人的成长为主题的故事发生在“新维多利亚风格”的未来,在那里,纳米技术和人工智能已经成了日常生活的一部分,而教育则是通过一本书来实施的——那本书的名字是《年轻女子启蒙画本》(Young Lady’s Illustrated Primer)。
这本启蒙书其实是一个由人工智能驱动的、个人定制的学习伴侣,只是伪装成了一本书的样子。这本书可以以一种基于情境的、引人入胜的方式回答问题。它里面塞满了传感器,可以监控学习者的精力和情绪状态,从而创造了一个丰富的学习环境。它的宗旨是引导学习者完成某种“蜕变”。这本启蒙读物并不试图把孩子们塑造成“社会需要的人”,相反,它有着更多的人文主义目标,即培养坚强、独立、有同理心、有创造力的思考者。
到了今天,尼尔·斯蒂芬森成了Magic Leap的首席未来学家,他利用增强现实技术,推出了自己的启蒙绘本1.0版。由于内置了Magic Leap技术,这个绘本可以在读者周围的空间中投射出全息图。许多在2D屏幕上很难理解的概念,比如人体结构,在3D空间中则会变得生动起来。我们可以想象一下虚拟尸检,学习者能够在带有导航的“手术室”里剥离任何皮肤或肌肉层。在3D空间中学习,获得的经验是非常具体、丰富的,因此更有可能从短期记忆转化为长期记忆。
不过,增强现实的真正魔力在于,它将课堂延伸到现实世界中。等到增强现实技术和人工智能技术实现融合之后,我们的每一次散步都可以变成一节历史课。例如,漫步在曼哈顿的街道上,你可以看到一个世纪前的建筑,里面住着很多维多利亚时代的人,同时,他们也是给你讲课的虚拟历史学家。
当然,增强现实技术本身并不能让我们获得这样的启蒙绘本,但如果我们将它与正在发生的技术融合趋势结合起来,前景就会变得更加清晰。今天的人工智能革命为我们提供了另一个组件,即创建个性化的定制学习环境的能力。例如,加入能够对神经生理数据做出反应的传感器,就可以帮助学生保持一种成长心态(研究表明,这是学习所需要的);或者推动学习者进入心流状态(研究表明,这种状态可以提高学习效果)。将这些技术组合到一起,我们就可以创造出一个非常不同的未来,一个分布式的、个性化定制的、不断加速的学习环境。那么,2030年的学校究竟是什么样的呢?嗯,那取决于你想学些什么。
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