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1、人工智能趋势视角下的未来教育当我们讨论每一轮技术革命对行业的作用时，一般会从冲击、影响和应对来入手。工业革命的来临跟随着规模化的学校的诞生，专业教师的诞生和围绕工业学科分科体系的诞生，考试制度和评价制度的诞生，学校义务教育、高中教育、职业教育以及大学教育体系的诞生。教育不是技术革命的世外桃源。即使在相对稳定的技术社会环境下，对技术的掌握程度，也冲击着传统的教育，如衡水模式和毛坦厂模式，是连锁化和定量规模化指标体系的建立，极大地冲击着传统的学校教育的秩序。而学而思等一对一的个性化辅导，又通过规模化和品牌化的资本运作，将毫无抵抗的应试教育题库系统秋风卷落叶般降维打击。人工智能的发展成熟，远不止上述
2、的简单技术应用，对传统的校园、教师、管理的冲击和影响将是深远的。 人工智能的教育本体：教育的变与不变 从本质上讲，人工智能技术是信息技术革命的集大成者。自从托夫勒 1970 年写出未来的冲击 ，信息技术革命越来越快，概念越来越多，没有停止的迹象。仅从近五年来看：大数据、数据科学、生命信息、工业 4.0、物联网、新硬件时代、机器人、互联网+、人工智能，表面上概念你方唱罢我登场，但内在逻辑一直没有变：从单项技术走向全面融合，从局部应用走向全面工具化，而人工智能至少在目前看来是集大成者。硬件上物联网的成熟、软件上高可用性和动态数据库的成熟、生物学上神经科技的进展、数学上网络算法的应用、材料科技上纳米
3、和感知材料的进展、信息科技上芯片和云技术的快速进步。从物理世界到混合世界，再到比特世界，人工智能技术刚刚开始，但人们基于过去工业革命的经验，明确感到这是临界点的来临。 STEM 成为后人工智能教育的不动点：应对科技的变化，教育的变革一直都在进行且与科技的发展互为因果。从彼得蒂尔对教育的质疑，到创客热潮在美国教育中的掀起，事实上，STEM 教育是美国对过去概念化的“实用主义” 教育和“ 通识教育 ”百年争论的落锤之音。起源于杜威和哈钦斯的那场争论，恰恰是工业革命已经明确成型后的两种教育理念的争论。之所以今天的美国已经很少争论到底是实用主义还是通识教育，是因为美国的科技已经进入到一个新的阶段。教育
4、是一个组织行为，一个围绕未来 10 年不变的知识、20 年不变的技能、30 年留存的体验的稳定的复杂社会经济形态，因此不那么容易被颠覆。恰恰是科学、技术、工程、数学构成了工业时代和后工业时代中的不动点，在物理学和几何学中，不动点对于系统的稳定和概念的一致性非常重要，而目前的 STEM 教育，不仅仅是一个概念的东西，而是旧技术时代向新技术时代过渡的“不动点” 。在这个不动点体系中，新的侧重开始后，原有的教师和学科体系以及支撑可以平稳切换，不至于导致教学秩序的混乱。 元学科、应用学科和副科发生结构性的变化。由于人工智能的出现，使得复杂计算和系统计算以及简单的人机交互计算工具化全面超越人类，对技术基
5、础这个原有概念的教育的分歧越来越大。人工智能视野下学科概念如果表述成元学科、应用学科与素质学科，那么教育学科的概念的持续性还能以最大公约数继续运行：以数学、物理、化学等元学科为代表的学科，在今后的教育中更加重要并将作为筛选人的条件。而应用科学：学科，将着重项目制学习、体验学习，成为培养人的目标；社会科学将来的重点在于综合应用，批判性思维学习，更加侧重学科的来源和发展；而综合素质类将从副科走向前台。样，围绕STEM 的教育，人工智能下的教育体系还是一贯的科学、技术、工程、数学。 人工智能技术对学科的影响：越理性，越感性 数学：传统的工业时代的数学，其训练方法是数值计算，其指向是力学计算，这种侧重
6、至今还非常浓厚。随着知识库的普及和共享以及计算工具的进化，越来越少的人将来从事传统的工程计算行业，而正宗的工科专业越来越向着专业化和高端化演化。但是，人工智能今后用到的大量的数学以及人与人打交道用到的计算机数学，统计学基础的数学，这方面中国数学还停留在工业时代。美国学生从高中就开始问卷处理和微积分的学习，大学数学更加有用的是方程组、统计学等。数学是一个典型的年龄相关性学科，一定要从小学，而且转向数值和算法类的学习，从偏向材料计算的高等数学方向，转向偏向矩阵计算的统计数学方向，逻辑学、几何学和统计学成为三个数学学习的支柱。 物理：有一位著名的物理学家回顾过去物理百年，发现一个有趣的现象：“力”
7、这个概念，在物理学上看，已经不是一个原始的变量了，能量和质量才是，为什么我们的老师还在使用这个概念呢？那是因为在机械时代， “力” 是最容易理解的组合概念。在工业革命前后的几百年直到今天，物理学教育的重点还是偏向传统力学计算方向，从中小学来说就是牛顿力学。然而随着工业时代的结束，人们更容易见到的力学概念不再是机械和天体，而是转向社交网络、计算机图像、信息变量、生物体和电子学以及更容易接受的能量、时间维度。数学老师们转向统计学的同时，物理老师应该考虑从牛顿力学转向量子力学和热力学甚至时空维度，这些对于孩子未来的人生更是基础，而通过物理学进行基础的科学实证的训练以及科学观测和数据处理，才是物理学最基础的作用和价值体现。不然，人生什么年龄都可以去学物理而不必非要从未成年时代去学。 元科学化学：中美物理学和化学都是选择性的，但比较中美化学教育，却发现有很大的不同。美国高中化学就允许且必须使用带有功能性计算的计算器，而中国大学生都没有这方面的训练。也就是说，随着化学和生物化学要求越来越高、知识点越来越多，设法绕过烦人的记忆而走向逻辑，是美国学习化学的方向，这点也值得我们注意。另外，化学的侧重由从偏向无机化学方向的基础化学，转向偏向生物和有机化学方向甚至与物理相结合的量子规律，是化学学科的重点。例如，很多美国的大学录取要看高中生在化学创新方面的实践，能创新的往往是生物化学。
