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他山之石

张治：ChatGPT重塑教育的底层逻辑

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28 Dec
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导读：3月4日，由中国教科院《教育研究》杂志社主办的“ChatGPT与未来教育”沙龙成功举办，与会专家聚焦议题进行了深入研讨。上海市宝山区教育局局长张治作了题为《ChatGPT重塑教育的底层逻辑》的主题发言。


张治局长的分享共包括三部分内容：


一、ChatGPT：给教育带来的危机

二、ChatGPT重塑教育的底层逻辑

三、ChatGPT给教育的五点建议


分享 | 上海市宝山区教育局局长张治

整理 | 教育信息化100人

来源 | “ChatGPT与未来教育”沙龙


以下内容据张治局长的视频分享整理
让我们思考一个问题：如果不看手机，你能想到几个人的手机号码？我猜你可能只能想到五个人的。这是为什么？因为我们的大脑非常节能，只要有工具可以替代，它就不会再做同样的事情。这是脑科学的一个基本的原理。


所以从这个视角来看，对于ChatGPT重塑教育的底层逻辑，我认为可以从两个角度来思考：一是脑科学，二是知识观。




01

ChatGPT：给教育带来的危机



关于ChatGPT给教育带来的危机，其实已经有很多人探讨过，我们常常听到一些观点，主要包括以下四点。


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第一，知识不再有用。人们不再崇拜知识，觉得它太容易被得到，解决方案也不难找，因此认为它不再有用。
第二，教育工具失效。我们所使用的教育工具正在失效，包括写论文、做习题等评价工具。从孔子时代到今时今日，教育人所发明的教育工具可能会慢慢失效。
第三，能力模型迷茫。我们不知道未来需要培养怎样的人才，以及需要具备哪些核心能力，也不知道他们将如何面对不可预知的未来。我们过去认为的听、说、读、写、推理、运算、想象等能力是否还将有用？这些能力模型的重要性会不会不如之前？


第四，教育信仰危机。我们能不能通过大脑的进化把知识和智慧在下一代复制出来？现在看来，这是做不到的。在这种情况下，大家对于教育一直有一种非常神圣的信仰。教育是人类区别于其他动物，区别于其它一切生物的根本标志。如果ChatGPT能够促进人的代际传递，那么我们就会发现，我们对于教育将不再崇拜，下一代人不需要学习就能够得到这些知识。当下一代人能够便捷得到这些能力、这些方法、这些智慧的时候，自然就会产生恐慌。




02

ChatGPT重塑教育的底层逻辑



ChatGPT重塑教育的底层逻辑包括两个方面。
底层逻辑一：脑科学的逻辑


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我们现在所讨论的一切问题都基于人脑，如果没有人脑作为基础，我们所讨论的智慧教育都是空谈。人脑是智慧的物质和生理基础，神经细胞的关联，突触连接，代表智慧的层次。目前大脑有200亿个神经细胞，这意味着它可以产生非常庞大的数据突触量。不过，大脑很多部分还没有得到充分开发，即使像爱因斯坦这样的天才也是如此。这是因为大脑有一种能效模式，即只会对重要的做出反应，不重要的就不会去做，这是一种节能模式，也就是说大脑会自动判断知识的重要性。
然而，领域知识是智慧的知识基础，撇开知识谈智慧是空谈，知识是一定被需要的。
另外，思维方式是智慧的算法基础。如果把大脑的神经计算看作是计算机的一种算法，就像是既要有算理算法，又要有基础数据，所以思维方式也是不可或缺的。


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走捷径的大脑贪恋多巴胺，ChatGPT将会强化Google效应。多巴胺效应是指脑内化学物质多巴胺的作用使人们感觉到愉悦、奖励或满足的状态。当人们做出某个行为后，大脑会释放多巴胺，提高我们对该行为的满足感，使我们倾向于重复这个行为。多巴胺会刺激我们的大脑，偷懒可以释放很多的多巴胺，所以大脑的生理本质意味着我们对ChatGPT是没有抵抗力的。


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知识建构的过程会生成大量的突触连接，而随手可得的答案将迎合大脑的走捷径特征。大脑在进化的过程当中，为了减少热量消耗，最高效率处理问题，人类本能地会思考怎么“节能”。走捷径会分泌多巴胺，将会强化大脑的偷懒行为。这是众所周知的事实，在心理学领域也已有所证实。既然Google能找到，我干嘛要记住？这些走捷径的刺激产生的多巴胺将最终影响大脑的发育，最终导致知识空转。我们要避免Google效应。


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如果我们避免了Google效应，如何使人得到发展？教育的本质是发展人，发展人的核心就是要在新的工具平台建构新智商。
新智慧观认为，ChatGPT会垫高人类群体的智慧台阶。本来我们处于一楼，突然之间不用爬楼就能到达二楼，在这种情况下，智商的台阶被垫高了，从而加快人脑和人工智能的合成智商。就像战士会穿上外骨骼，赋能自然人的体能。人工智能本身不能替代人或打败人，但是善于与人工智能合作的人将打败自然人。如果教育的目的是提高人类的智商，而人机协同的智商可以大大超越纯生物人的智商，那么我们会选择哪一个？我相信绝大部分的教育人都会选择后者。这是教育范式重构、流程再造的逻辑起点。
底层逻辑二：知识观的演变逻辑


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第一，知识的记录。通过大脑的加工，人类将对于自然界的认知记录下来，如甲骨文、青铜器、造纸及印刷术等，这些解决了知识的记录问题。知识的记录实质上是将人类的思考变成凝固的美丽。


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第二，知识的传播。知识的传播是教育的发端，从最初的私塾，到第一代学校，到第二代学校，到第三代学校，再到互联网，学校进化的本质是因为教育的需要。从知识观的角度来看，所有人类的教育社会活动就是促进知识的传播和个体层次的智慧提升。


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第三，知识的表达。技术促进知识的表达，文字、图片、视频等不是知识本身，而是知识的表达，算法、ChatGPT、元宇宙等也是知识的表达。我们发现，知识表达的逻辑发生改变的时候，我们对于知识的观念就产生扭转，ChatGPT让我们知道知识在计算机内部是可以被计算并生成表达出来的。


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ChatGPT体现了硅基生命和硅基智慧的诞生，这个过程中没有碳，只有硅。从知识的数字化到知识的计算化，从检索时代到转化器时代，ChatGPT将这个过程变成了现实。大家过去认为强人工智能时代离我们还很远，但现在突然发现已经快要到来了。
因此，当知识可以被计算，我们的知识观也发生改变了。这个计算并不是通过人脑来计算的，而是通过计算机来计算。


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因此我们需要重新思考教什么才是最重要的。当知识或解决方案唾手可得时，为什么还要花费时间去记忆呢？ChatGPT的便捷性将让人们轻视知识。
有人认为我们是该大幅度减少知识的获取，特别是通过记忆获取知识，也有人认为大脑对知识的获取是发展更高级智慧的基础，是促进神经元之间突触广泛连接的过程，只有足够多的突触才能催生更强大的智慧。知识的记忆虽然艰苦而枯燥，但是一旦形成，可以大幅度提升大脑机械反应的速度，而不是什么都依赖检索临时建构，从而提升脑的智慧。
因此从这个视角来看，大量的以传递知识为核心的教育确实应该转变。过去我们之所以认为基础教育是枯燥的，是因为把训练当成了目标，而不是把提升肌肉的力量、提升思维的品质、提升我们的智慧作为目标，所以孩子们才会讨厌学习。知识量的扩张不再重要，但是促进神经元连接的元认知、根知识又在哪里呢？
所以，基本知识、基本技能需要我们重新认知，最重要的思维方式也需要我们去反思，包括逻辑、推理、想象。可能未来想象会比推理更重要，因为推理可以由机器完成。我们逐渐从有目标的教育结果转向有意义的学习过程，这将推动教育哲学的转变。


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我们从知识计算走向了计算教育学。传统教育是训练系统，同时也是一个观念建构过程，知识获取过程就像锻炼肌肉的沙袋，就像观念架构的支架，沙袋和支架都不是目的，但沙袋和支架都必不可少。智慧不会凭空生成，智慧也不会脱离领域知识而存在。脱离领域知识谈空泛的智慧没有意义。锤多少沙袋最合适，什么样的支架最合适，不同人所需要的沙袋或支架是否不同，是一个计算教育学的模型。我们过去把沙袋或支架当成教育的目的，把操练当成教育的全部，这样的教育必须转变。
计算的背后是教育学的学习策略模型和教学策略模型，再加上知识图谱，最终构成了下一代智慧教育的内核。这也就是现在被广泛提到的教育智能体，教育智能体意味着我们人类社会需要精准的计算，同时还需要个性的计算。所以，ChatGPT现在是通用人工智能，一定在某个时代会发展成ChatGPT in Education，或者ChatGPT in Medicine，这样的时代将会到来。


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从实验教育学到融合教育学，再到计算教育学，整个历程经历了100年的时间。而脑科学和计算教育学的结合才是最有想象力的。


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教育评价的改变是我们必须要思考的。当普通的逻辑推理、分析、综合能力突然因为ChatGPT工具而快速拥有的时候，我们该发展什么样的能力？思维方式的多元性将决定人类智慧的多样性，我们要培养和创造更多样的思维，而不是试图让学生掌握更多的知识。必须发展新的评价工具、评价方式，也必须发展新的评价理论和哲学。
那些通过ChatGPT可以轻松找到完美答案的考试将逐渐被人们抛弃，价值观、思维方式、同理心、创造力、合作精神，这些二十一世纪技能的评价才能引导教育走出当下教育的“马粪效应”。“马粪效应”就是现在我们对于教育的困扰，包括ChatGPT对于教育的挑战，当一个新的智慧产生时候，当一个新的工具平台产生的时候，或许就可以帮助我们的教育人走出“马粪效应”。


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我们要加快教育大脑的构建。因为目前的ChatGPT是用通用智能，而我们对于教育的价值追寻与通用智能是不一致的。比如，我们希望把知识当成训练学生思维方式的工具，而ChatGPT更多的是一种知识表达，所提供的是答案空间。所以在这种情况下，基于ChatGPT来构建教育大脑将会非常迫切，未来专门领域的人工智能会有一个非常广阔的发展空间。




03

ChatGPT给教育的五点建议


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人工智能对人类社会的颠覆，大水已经没过了膝盖。一方面，上图中绿色的部分将在未来的20- 30年被颠覆，与此相关的职业必然会消失，这毋庸置疑。既然如此，我们与其抗争，不如顺应。但另一方面，Science/AI design等高阶智能更有创造力，更有想象，具有很大的空间，我们大有可为的。所以我想谈五点建议。


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第一，要重新认识人机协同智商，在新平台重塑教育坐标。
第二，要增加实践性课程，强调person in loop的学习活动。也就是说，让更多的人卷入到人工智能之中。如果我们将来发展的更多教育策略或者手段，都是人可以跟人工智能并行的，那么人就没有了价值。所以只有人处于闭环之中，这样的技术、这样的课程才是有价值的。
第三，要更多设计脚手架而不是沙袋，支撑个性化和效率。
第四，要回应谁的知识更重要的问题。哲学上有两个命题：什么知识最重要？谁的知识更重要？“谁的知识更重要”这一命题才是我们未来更需要去思考的。
第五，要创造更多样的学习方式，而不是学得更多。因为只有思维品质的多元性，才能够让人的智商、人的智慧呈现多样化，多样化才能够使得群智合作成为可能。


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最后我想说，教育哲学将因此而得到重生。每一个时代都有这个时代的工具和文明，人类就是使用不断进化的工具才不断进化。ChatGPT把传统教育“逼入墙角”，我们也不要过于悲观，而是要创造新的教育，推进人类文明不断进步。ChatGPT驱动教育的革命性重塑，教什么、怎么教、怎么评、怎么管等都将发生深刻改变，但愿这场改变能加速人类文明向着求真、向善、唯美、创新的方向前进。ChatGPT会像汽车一样成为通用工具，但是车子会把人载向不同的远方、领略不一样的人生风景。因此我们对于ChatGPT是一种拥抱的态度，是一种欢迎的态度，更是一种积极进取的态度。