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VR/AR/AI是如何颠覆现有的教育方式?

摘要: 在过去的十年里,智能手机和4G网络的普及已经戏剧性地改变了我们的社会和经济。社会发生转变的最明显的方式是,看到人们在用手敲、掐、刷移动的内容时盯着小的2D屏幕,这已经很平常了。增强现实(AR)的兴起将创造出下 ...

十年树木,百年树人。教育无疑是一个国家、一个社会进步的动力源泉。近年来VR、AR、AI等技术闹得红红火火,那么它们能否填补当前教育体系的空白,甚至颠覆过去那一套限制个性发展的教育模式?

过去两个世纪,世界经历了一次教育扩张:全球识字率从12%飙升至88%,初等教育、中等教育和高等教育发展迅速,几乎每一年都打破记录。

教育课程也在不断进化,不断扩展我们对世界的理解。近年来互联网爆发,以全新、有趣的方式把自我教育推向大众,TED、维基百科、YouTube等都成为了世界上最大的免费教育资源库。

但是,教学方式,一成不变:

当前人们接受教育的方式依然是过去的那一套:学生按照年龄随机分类,每周上课5天,听成年人讲6个小时的东西,祈祷着他们能够专心听课,顺利毕业,然后升级到下一个同样是老一套的教育阶段。

某种程度上,这种教育方法还是有效的——但并非人人都喜欢。老师工作繁重,备课、教学、批改作业,还要确保学生专心听课;学生被迫严格遵守时间表,担心着期末评分,带着恐惧而非好奇心学习。

既然如此,如何解决这些问题,把教育带到一个全新的水平?如何把教育变得有趣、实用?

我们有三种可以通过新兴技术实现的方法:个性化学习、掌握型学习和实践性学习。

个性化学习

个性化学习,是指根据学生的学习偏好、兴趣、志向、弱点、文化背景,制定出一系列不同的项目、学习体验、教学方法和策略。这种学习方式可以形成更适合学生自身的教育体验,实现知识汲取的最大化。

既然个性化学习如此重要,为什么我们很少看到学校使用这种方法呢?根据今天的教育模式,要给予学生真正的个性化教育,每一个教育机构需要聘请至少几十个专业教师。而且,即使专业教师资源足够了,教育机构仍然缺少广泛收集学生个性化数据的合适方法。所以,尽管一些学校已经尝试探索,但是个性化教育的潜力仍然难以得到充分发挥。

要完全发挥个性化教育的力量,还需要一种流动的、灵活的而且非线性的教育课程——这是把握学生个体差异,安排个性化学习方法的唯一方法。

掌握型学习

掌握型学习的原理很简单:对于需要逐步积累知识的学科(如数学),学生只有在完全掌握当前的概念后,才可以学习下一个概念。

你可能会说,今天的教育方法不是都这样的吗?

不是。现在学生只需要60分就可以通过考试了。也就是说,你只要掌握60%的知识,就可以进入下一阶段的学习——这只是大概了解,不是熟练掌握。

这种教育体系造成的后果有多可怕:如果你小时候没有完全掌握基本概念,学习难度就会随着你的成长而增大,多年后形成一条知识鸿沟。

掌握型学习可以通过深度个性化方法(与前文所说的个性化学习相关),学生可以迅速掌握他们擅长的学科,然后把时间专注于攻克自己难以理解的概念。这种方法的结果,是学生掌握的知识可以在创造性上和心智上与其他学科联系起来,而不是简单的一个分数。

这种教育方式目前不流行的原因,需要大量的资金与人力——而且学校和教育者已经习惯了传统的以分数和考试作为评判标准的方法,难以接受其他评判标准。

实践性学习

实践性学习把学生的大部分感官融入到学习过程中,培养他们的社交性情绪技能,创造记忆背景,激发批判性思考,把实际应用与所学知识联系起来。比起被动地听课,从实践中学习的效果非常显著。

但是,要通过实践的方式来教数学、生物、历史这类学科是一个巨大的设计挑战,毕竟实行起来需要大量的金钱。而且,自古以来这些学科就是通过书本和黑板授课的,所以我们怎么会尝试把学生的感官参与进来,让学习过程变得活跃、社交,同时在保持教育成本低廉的情况下取得所有的学习目标呢?

目前,设计与科技领域的新进展已经提供了一种实现三种教育方式的新途径。

沉浸式教育

人们工作、学习、娱乐和交流的方式每隔十年就会更新一次,很大一部分得利于新兴计算机平台的出现:首先是个人电脑,然后是智能手机,到了今天,就是沉浸式VR技术。

利用这类技术,你可以与数字世界进行互动,让数字世界充满四周,打破屏幕的限制,带给人们沉浸感、互交性、想象力。

同时,沉浸式内容不受物理规律的限制,所以开发者能以相对较低的成本,随心所欲地打造出“不可能体验”,例如把观众带到月球、加州海滩,或者500年前的古堡等。

传统上,医学生只能通过插图学习解剖学,在脑海中把2D图片结合起来,构想出3D图像。但通过VR学习平台,能够向学生提供一种完全3D、真人大小的全息人体,把每一个部位都准确地标注出来。

其他例子如芬莱科技的VR虚拟现实系统平台,汽车专业学生可随意了解汽车外观和内部结构,并进行安装、拆卸等虚拟训练原理,教师可多角度重复展示一个部件的拆装,节省时间精力。

这种从被动任务到娱乐的转变,将成为教育领域的一个巨大转折点。有了沉浸式技术,概念变得具体了,传统的“练习”和“考试”可以无缝地融入故事和虚拟世界中,学生也可以自由地探索任何一个学科了。

教育分析的新时代

下一代头显有望实现瞳孔跟踪,为创作者创建另一个信息世界。人类观看感兴趣的事物时,瞳孔会放大——但情况远不止如此。

除了有趣的事物,精神紧张、情感接触都会引起瞳孔放大。

德国马尔堡大学神经物理学家Wolfgang Einhäuser-Treyer在2010年开展的一项研究显示,瞳孔还会在我们做出决定时放大。

实验中,实验人员让研究对象在一个10秒区间内的任何一个时间按下按钮。结果发现,他们瞳孔放大的时间与做出决定的时间一致:瞳孔大约在按下按钮前一秒放大,放大程度在按下按钮后的一到两秒达到最高。

利用AI把所有数据收集起来,内容创作者就可以精准地实时分析学生的心理变化,甚至预测他们的行为。

通过以上介绍的方法,教育者可以实时监测学生对学科的掌握情况和情绪变化,灵活地调整教育体验,自动地解决学习困难,定制出个性化体验,提高学生学习兴趣。最终,结合AI技术的沉浸式教育将成为教育进步的强大引擎,创造出独特的交互体验,为个性化学习与掌握型学习奠定基础。

AI:完美的教师

想象一下新兴技术将如何融入沉浸式媒介,推动教育进步——先从AI说起。

我们已经可以跟AI机器人对话了,但有了沉浸式技术,我们就可以让它们拥有自己的“身体”和表达情感“脸部”。

这样,与私人AI机器人建立细致的关系就不再是异想天开。继续发展下去,AI助手甚至可以比我们还了解自己——包括前文提到的了解学生的知识掌握程度和情绪变化。功能强大的AI教师即将到来,向你传授你所需要的一切信息。

在这个基础上发展出全新的师生关系,减少等级差异,提高学生参与度。

有了沉浸式技术和AI,传统教育模式终有一天也会发生翻天覆地的变化,变成我们想象中的模样。


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本文作者
2018-2-2 11:39
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