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周满生:在互联网+全民信息化时代背景下,加强学生创新能力的培养
作者: 作者单位: 中国网 所属类别: 2017-12-27 16:48:35 浏览:26
  本文整理自中国互联网新闻中心(中国网)12月11日举办的“一带一路——教育的新机遇”2017教育家年会周满生所作主题报告《互联网+全民信息化时代学生创新能力的培养》。
  “互联网+”全民信息化时代学生创新能力的培养,我这里面主要讲两个问题,第一是把握互联网+全民信息化时代的发展特征与机遇,第二是国际视野下学生创新能力的培养。
  人类文明将被人工智能取代?
  “互联网+”全民信息化时代是指什么呢?目前,第四次工艺革命已经深入家庭、学校、社会,第四次工业革命核心特的征就是以信息技术应用,包括移动互联网、人工智能、大数据等等,带来新的产业革命和教育变革。
  为什么是全民信息化呢,因为它已大面积达到所有人群,能够使所有人受益;获取知识的成本从来没有这么低过,人人都可以从各种平面媒体、立体媒体、交互媒体莱获取各种信息;传播手段从来没有这么丰富过。它不是简单信息化时代,而是传播手段先进、丰富的,影响绝大多数人的。
  我们已经现在进入了“互联网+全民信息化”的时代,带来新的产业革命变革,当然对学生能力培养会产生重要影响。
  现在大家谈的最多的是人工智能,大家都知道,阿尔法狗击败了世界上最好的围棋手,当“深蓝”战胜最好的国际象棋手帕斯捷罗夫时还说机器人要战胜最好的围棋手还要十多年,现在比预期提前了十年。
  机器在智力竞赛领域不可战胜已经毫无悬念,IBM发明的人工智能机沃森已经在帮助护士诊断癌症,比医生准确率高4倍,到2030年计算机将变得比人类更智能。
  《人类简史》一书的作者尢瓦尔·赫拉利说人工智能可能是我们这个时代最著名最重要的科学发现,或者说21世纪人类历史上最重要的演变。
  现在有的专家提出,人工智能已经从1.0走向2.0了。潘云鹤先生认为2.0标志着新一代的人工智能,因为它和大数据智能、跨媒体智能、人机混合增强智能、自主智能系统都结合起来了。
  现在对人工智能有两种看法。
  观点一
  “一种认为机器人是由科学家制造出来的,科学家相信人工智能在许多领域取代人类,但人类最终还是可以控制人工智能的,因为人工智能只有脑,没有心,心代表着人类的情感和精神世界。”
  观点二
  “但另一种认识好像没有那么乐观,他们认为人工智能的出现,电脑对人脑的征服和超越,意味着人脑这个指挥系统有可能被电脑所攻陷。人脑无法控制电脑的时候,人类文明可能被人工智能所替代,这是两种不同的看法。”
  互联网+时代,我们教给孩子什么?
  教育信息化促进全方位的教育改革。
  教育信息化主要就是与技术的结合,特点就是数字化、理论化、智能化和多媒体化,重要特征就是开放、共享、交互、协作。
  所以互联网下全民的信息化,就是要运用网络多媒体人工智能促进教学方式、教学手段、教学内容各个领域的现代化,而且要大面积无疆界地触及每一个家庭,每一个学生。
  大家可能知道一个比较新的理念叫精准数学。精准数学是根据美国心理学家斯金纳的行为学习理论提出的一种教学方法,旨在通过设计测量过程来追踪学生的学习表现,并应用海量数据为决策提供支持,以便把科学放在学生和教师的手中,精准数学可以显著提高学生的阅读能力,而且有助于学生的个性化发展。这个理论在实践中已经得到广泛的应用。
  新东方副总裁徐健认为,“互联网+”时代到来,将引起教育在三个层面变革,第一个就是通过大数据的积累和后台的算法,在营销的智能化上,真正让最好的产品,最好的老师能够匹配到最需要的学生。第二个层面是服务的自动化。第三个层面是学习的个性化。
  究竟人工智能能不能代替老师呢,他们俩的区别在于什么呢?
  徐健认为(他引自某一个英国科学家的话),简单环境下标准化和规模化是机器的优势,人类的优势是情感、创造力和复杂决策的能力。
  如果老师只做简单的知识传递,可以取代60%。如果中间的传输,培养学生各方面的能力,包括创新能力、批判性思维能力、复杂决策能力、团体管理能力、沟通能力,这些被人工智能替代的可能只有30%。最后一个层面就是品德或人格培养,还包括情感激励,被人工智能替代的可能性只有10%。我觉得这个判断是有道理的。
  在第四届世界互联网大会上,苹果公司的库克说,我不担心机器像人类一样思考,我担心人类像机器一样思考,技术可以改变生活,但是技术本身没有好与坏,是我们使用技术的方式决定了它将发挥怎样的功用。我们让科技的使命得以实现,也要将我们的价值观投射到技术中。
  库克的讲话深刻阐明了机器与人的关系,技术随时都在发展,但人不能被技术所操纵,人必须成为机器人的主导。
  我们要深刻认识到第四次工业革命给教育带来的冲击和影响,不可以低估信息化给未来得教育教学带来的全方位的挑战。
  但是信息化、“互联网+”不是万能的,人工智能淘汰的只是落后的教育。而且尤其在培养学习的能力,特别是创新能力、批判性思维能力、品德和人格方面,传统教学的优势是不可替代的。
  关键是在这个时代,我们教给孩子什么。
  国际视野下创新能力的培养
  国际化视野下学生创新能力的培养。谈到创新能力的培养,肯定就要提到钱学森之问,他的原话说“我们没有一所大学能够按照培养科学技术方面创造人才模式去办学,没有自我独特的创新东西,老是冒不出杰出人才,这是很大的问题”。
  为什么出现这个问题?钱老讲的主要是人才培养模式有问题。我认为这个缺陷始终存在,而且在基础阶段就有缺陷。
  耶鲁大学的前任校长莱文访问过中国多次,他对中国教育有比较深入的研究,他认为我们本科教育阶段有两个最基本的缺憾,一个是缺乏跨学科的广度,第二个缺乏批判性思维能力的培养。
  Step 1
  “亚洲大学包括欧洲大学,本科是专业教育,学生在18岁时候选择了自己的终身职业,之后很少学习别的东西。我们的教学法是一种生搬硬套的模式,学生是被动地学,把注意力放在对于知识要点上,不重视开发人的独立和批判性思维能力。培养出来的毕业生思维狭窄。”
  美国的研究型大学鼓励本科学生在前两年选择各种各样的学科,然后再选择一个主科进行学习。对于多个学科的接触,使学生通过不同的学科有不同的视角。跨学科的广度能够使毕业生有能力以创造性的方式来解决新的问题。
  莱文在《大学的工作》中强调“本科教育的核心是通识,是培养学生批评性独立思考的能力,并为终身学习打下基础。”
  “中国特别需要重视培养批判性思维能力,需要培养学生主动进行立论、辩论或对于自己的论点进行修正,教师要鼓励学生进行主动的思维,让学生挑战彼此。”
  美国《纽约时报》著名专栏作者托马斯.佛里德曼有一个提法,他说怎么样来培养学生创新能力呢,一个公式,叫CQ+PQ大于IQ,C代表好奇,P代表激情。另外他强调开发主导创新的右脑。我们都知道右脑侧重于感性思维,发散性思维利于创新,跳跃性强。很多科学家论证过了。
  从国际的领域来看,基础教育阶段如何培养创新能力和核心能力?
  我个人认为,尽管很多国际组织都在研究学生能力的培养,但是亚太经合组织(APEC)从上个世纪末到现在一直特别重视学生21世纪具备什么样的能力,不仅是教育内的人,很多跨国公司也参与。
  其中,特别强调21世纪每个学生具备掌握的核心能力包括批判性思维、创新能力、分析问题解决问题的能力,终身学习能力,团队合作能力,自我管理和自学能力。
  APEC强调六方面能力素养
  六个方面能力素养受到高度重视,第一是数学和科学素养,第二是人文素养,第三是国际理解能力,第四是利用现代信息通讯的技能,第五是创造力,第六是就业能力。我们国家这些年也开始研究核心素养,体现在我们国家最新的关于教育体制机制改革的意见中。
  陈宝生部长也特别强调注重培养学生终身发展、适应时代要求的关键能力,强化学生认知能力、合作能力、创新能力和职业能力。这个和APEC六项基本能力已经接近一致了。
  数学与科学素养
  APEC对东西方学生进行了比较,认为东方经济体主要表现在重视基础知识和基本技能,重视学生学习成果和成绩,重视进行大量的训练。西方主要是强调学习过程,强调兴趣和个性,强调问题解决能力的培养。
  东方的国家在数学和科学学习的基础和成绩比较好,而西方在创新人才培养方面形成了较为明显的特色。
  我们的数学教学,往往倾向于计算和运算,从背乘法口诀,训练心算,快速准确计算结果,家长和考试体系希望以计算能力来衡量孩子的数学好和坏。
  西方的这个模式,比较好的是什么呢,我把它归结为创新性数学教学模式,更加看重的是孩子在生活中如何认识和应用数学。他们鼓励学生在生活中用数学思考,从孩子的数学学习去培养孩子的逻辑推理能力,这种创新性教育所接受的发现、归纳、演绎和推理训练,为高等教育的研究学习撒下种子,打下基础。
  西方国家开始越来越重视STEM教育,包括理论政策,课程标准、师资标准、评价体系。STEM的教育方式分成两种,一种是多学科,第二个是基于项目的跨学科整合,跨学科超越学科界限,特别强调学生的生活体验和项目学习的方式。STEM教育已经成为激发孩子的创造力形成的动因。
  人文素养
  科学越发展,人文素养培养显得越重要。因为人们的理科素质和人文素质是相得益彰的,不是此消彼涨的。我们国家一些著名的科学家钱学森、华罗庚、袁隆平等都是文理兼备的。
  前两天我在报纸上看到有一篇讲话印象比较深,作者哈佛大学终身教授丘成桐认为我们现在缺少杰出的数学家,是因为人文教育不够。
  他特别讲到数理人文和所谓博雅教育的关系,博雅教育的目标广阔,着眼于基础知识、推理分析,又能培养学生在艺术上的创造性,并且对科学的概念和实验的精准性有所了解。同时也强调因材施教,反对重复不断的操练,防止过早出现学科化和专业化的倾向。
  国际理解能力
  第三个就是国际理解能力培养。我们强调要培养学生的国际理解能力,尤其今天我们特别强调命运共同体意识,要引导学生多去关注国际,发展跨文化的理解力,国际交往实践能力,这是需要重视的。
  利用现代信息通讯的技能
  第四个方面就是刚才反复强调ICT的能力培养和实用技能的培养。这里面最典型的案例就是韩国。新加坡和韩国特别强调中小学的ICT训练,而且把它分为素质教育和核心教育两个方面。在这个方面,我国的华中师范大学也非常重视,在基础教育领域打造智慧课堂、智慧校园,搭建信息化平台等方面做了很多努力
  就业能力
  强调培养学生通用就业能力,现在通病是过分侧重理论教学。特别要加强大学与跨国公司的合作,激发学生的首创精神,要培养学生的企业家精神和创新创业能力,强调责任心、主动性、团队精神、适应性。
  创造力
  创造力的培养是今天要讲的关键问题。研究表明:创造力不是只有少数人才具备的特殊才能,而是绝大多数人都有的。通过教育对人才创造的培养,纵观来看,国内外培养学生创造力有八个方面:
  第一就是对基础教育阶段就要对创造力培养给予高度重视,第二是为学生构建知识基础,第三是让学生发现问题,第四是培养创新型教师,第五是改革课堂教学,第六是强调思维方法的训练,第七是改进学生评价模式,第八是强调拔尖创新人才的培养。
  “对基础教育阶段的学生创造力培养给予高度重视,我们国家包括国外从幼儿教育开始研究,幼儿的创新能力评价主要表现是好奇心和创造性,小学生是创造力想象,中学生就是通过情景,到了17岁青少年科学创造力定制化。”
  我们国家以前存在一种偏颇认识是什么呢,就是中小学阶段主要是学习知识,打好基础,创造力培养是大学阶段研究生阶段的任务。大量的实验证明这种观点是错误的,必须从小培养创造力。
  日本对诸多诺贝尔奖获得者进行研究,其中很多条件,科研环境、评价机制、经费保证、科学家勤奋工作、善于自我反省都是重要原因,最主要的是科学家从小时候亲近自然,探索自然,喜欢阅读,而父母在他们的成长过程中,扮演了重要的启蒙角色。
  “打基础,中国在这方面很有特色,我们学生参加PISA考试,取得了很好的成绩,证明了这是基础教育改革重视学生基础知识与基本技能所带来的积极效应。”
  “培养学生创造力,一定要帮助学生去发现问题,教导学生感兴趣地探索,让学生成为问题的发现者,并帮助他们找到答案。让学生理解学校是一个学生提问题的地方,不是仅仅回答问题的地方。”
  “让孩子有创造力,首先教师有创造思维。要培养学生创造性,教师就要有强烈的求知欲,要做智慧的老师,就要和学生一起学习,给学生创造性评价。以色列对教师的要求,要爱学生,会倾听他们的感受,给每个学生话语权,要求老师具备创造性能力。”
  “改革课堂教学,如果老师采用说教方式,大量是封闭性问题,强调记忆和背诵,就会扼杀学生创造力。如果鼓励学生大胆地探索问题,自由地表达思想,会提高学生的创造能力。”
  “中国最欠缺的,培养学生方法论的问题,特别是发散思维。西方用的比较多是头脑风暴,还包括逆向思维,重组思维等思维方法的训练。”
  “改革学生的评价方式,尤其现在应该减少标准化考试,我们这么多年的标准化考试,是从学生的学业成绩来考察,而忽视学生的全面发展和学生个体差异能力的培养。而评价学生的表现应该是完整的。”
  “强调拔尖创新人才,重视特殊才能孩子的培养。实际上美国对此做了对比,佛兰西.斯史莱格教授说美国能够出那么多创新人才,一个原因就是为最有天赋的学生提供特殊课程。”
  美国约翰霍普金斯CTY培养计划,这个校长曾经在人大附中演讲我听了,他们的精英培养计划分为七个方面,包括让不同年龄段的学生聚集在大学校园里进行三周的全寄宿培训、提供速成课程、超前课程、创建学者社区等,时间关系不展开了。
  创造力受着家庭、学校、社会环境等许多因素影响,还受知识、智力、动机、认知方式、人格特点等个体因素的影响,特别是互联网+全民信息化的时代背景下,不同的教育理念、教学方法、教育手段都会对学生产生影响。
  我们需要以跨文化的比较为视角,深入了解国外培养青少年创造力的实践经验,为提升我国青少年创造力提供可靠的依据。还要帮助学生确立新的探索性的学习方式,引导学生尽早进入科学研究领域,把学生的学习和科学探索紧密结合起来,高度重视培养学生的批判性思维能力,提高研究和解决问题的兴趣。

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