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科学教育怎样应对挑战

发布时间:2018-01-04 文章来源:理想教育网 作者:admin 人气:
  茫茫人海中,您是哪一位?或许,您是热爱教育、爱好思考、研究教育问题,喜欢“琢磨”的人。或许,您是以教育为职业,为了做好工作,必须研究教育的人。或许,您是以教育研究为职业,为了做好工作,必须发表高质量研究性、思考型文章的人。或许,您是希望扩大研究成果传播度的人……无论如何,“思者”“痴者”“爱者”“乐者”……您是其中很重要的那一位。新的一年,我们将以更宽的视野研究教育,聚集思想前沿、教育科学、学校科研、域外教育研究等,期待您赐稿、评说。——编者
  中国人的传统思维方式是一种诗性思维方式。这种思维方式是着眼于流变的,认为变化是宇宙的本质。依照西方人的科学思维则是,变化是表面现象,不变才是宇宙的真谛。
  中国的高等教育和基础教育是脱节的。高等教育秉承的是西方传统,而且面临十分紧迫的培养人才的压力,所以比较容易向西方学习。而基础教育更像中国的传统教育。
  中国的家长还“不成熟”,如果越来越多的家长对孩子能否考得上所谓名牌大学无所谓,也可以过幸福生活,社会对教育的期许肯定是不一样的。
  为什么中国人的科技发展水平还暂时赶不上西方?中国人的思维方式在哪些方面妨碍了科学研究的进步?科学教育怎样弥补这些缺憾?近日,记者采访了清华大学科学史系教授吴国盛。他说,中国人的家国情怀可以弥补在科学研究领域的一些“先天不足”,但也妨碍了科学在更高意义上的发展。
  中国人的传统思维方式在哪些方面影响了科学研究
  记者:中国人的思维方式怎样影响了中国人的科学研究?中国传统文化对于现代科学研究、创新思维有何意义?
  吴国盛:中国人的传统思维方式与西方的科学思维方式肯定是不一样的。
  中国传统文化是一种诗性文化,中国人的传统思维方式是一种诗性思维方式。这种思维方式是着眼于流变的,认为变化是宇宙的本质。在这样一个变动不居的世界之中,人生应该怎样渡过?人如何立于天地之间?中国人选择的是“顺势而为”。
  依照西方人的科学思维则是,变化是表面现象,不变才是宇宙的真谛,不变性是世界的基本特点。科学的基本目标是要透过变化的表象去看背后不变的本质,这是自古希腊以来西方文化的基本品质。希腊人发展出一种非常突出的对不变性的追求,比如,哲学研究存在,数学进行推理证明,逻辑学推崇同一律。希腊文化及后面的西方文化、现代科学,基本上也在沿袭这个思路。而中国文化在逻辑推理、严密性、确定性方面,是比较欠缺的。
  当然,这种欠缺并没有影响我们学习西方科学。从晚清时李善兰学习微积分以及后来的像钱学森、邓稼先等中国留学生在科学研究领域取得的成就,都证明了这一点。也就是说,在进行科学研究方面,中国人传统的思维方式并不是最大的问题。
  其实,中国人这种普遍存在的诗性文化,并没有从根本意义上妨碍我们从事科学研究和理解,没有妨碍我们培养出进行科学研究的“顶尖的头脑”。那么,中国文化学习西方科学的限度在哪里?统计上讲,占世界人口1/4的中国人,并没有拿到1/4的诺贝尔科学奖,连1/40也没拿到。这是一个标志。诗性文化所形成的风气,人群中的倾向性和氛围,妨碍了人们对科学的学习和对顶尖科学的追求,影响了教育,影响了科技人才的培养。
  中国人的思维方式的第二个特点是务实性。中国人往往务实而又灵活,不拘泥于一些原则,具体问题具体分析,见机行事,与时俱进,等等,这是很重要的东方智慧。这样的智慧在什么时候有用呢?比如,在一穷二白的时候,我们能够土法上马、因地制宜。比如,中国近40年来的经济奇迹。但是这不能说明你能够“领头”,发挥引领作用。现代化、现代科学、现代工业等,是西方首先提出的,其标准是西方创立的。从这个意义上说,传统文化在现代是有生命力的,但这个生命力还没到可以创立一种新型的文明形态的程度。
  记者:我们今天怎样看待中国传统文化的作用?
  吴国盛:中国传统文化在今天的意义是双重的。第一个是说,这种博大精深、源远流长的文化,自身有其生存智慧。比方说,儒家对科学并没什么大兴趣,但儒家并没有妨碍科学发展。整个中国近代史,儒家思想扮演了很正面的角色。它激励一代又一代青年,为了报效祖国“硬着头皮”学科学。就是说,有些年轻人并不喜欢科学,但是他知道科学是今天富国强民的唯一道路,怎么办?他们的选择是,“我们一定要学”。钱伟长进清华大学时读的是中文系,但是他觉得中文系不能够救国,所以就改学物理学,进行工程研究。中国人的这种家国情怀,鼓励着一代又一代人为了报效祖国,硬着头皮去学西方科学。
  这个跟西方纯正的科学研究是不一样的。西方人认为,学科学是因为喜欢科学,科学研究的最高目标是发现宇宙的奥秘、发现真理、发现科学规律。这就是说,在促进中国一百多年来的现代科学事业发展上,儒家有正面意义。但是另一方面,以儒家为代表的学以致用、实用主义、功利主义文化,妨碍了科学在更高意义上的发展。科学就其本质而言,首先是一种纯粹的真理性追求。如果缺失了这个维度的话,难以搞出那种纯粹的、具有引领性的、基本的学问。
  当前的科学教育怎样应对挑战
  记者:您认为当前的科学教育存在什么问题?当前,在云计算、大数据、物联网、互联网、智能识别、知识管理等新技术新理念快速发展和经济社会需求的双重驱动下,信息技术疾步迈入智能化阶段。国内外高科技公司纷纷布局人工智能、国务院出台《新一代人工智能发展规划》等表明,人工智能发展迎来了新纪元。
  因此,当教育信息化基础设施尚在普及完善、“互联网+”和教育尚在互相催化融合时,人工智能作为信息技术的更高发展阶段,毫无疑问会深层次推动教育教学改革与创新发展,进而给未来教育带来机遇和挑战。
  一方面,人工智能改变了育人目标。正如机器取代简单的重复体力劳动一样,人工智能将取代简单的重复脑力劳动,司机、翻译、客服、快递员、裁判员等都可能成为消失的职业,传统社会就业体系和职业形态也将因此发生深刻变化。适应和应对这种变化与趋势,教育必须回归人性本质,必须褪去工业社会的功利烙印。当人工智能成为人的记忆外存和思维助手时,学生简单地摄取和掌握知识以获取挣钱谋生技能的育人目标将不再重要。教育应更加侧重培养学生的爱心、同理心、批判性思维、创造力、协作力,帮助学生在新的社会就业体系和人生价值坐标系中准确定位自己。教育目标、教育理念的改变将加速推动培养模式、教材内容、教学方法、评价体系、教育治理乃至整个教育体系的改革创新。
  另一方面,人工智能改变了校园环境。未来,校园环境信息化将向更高层次的智慧校园迈进,各种智能感知设备和技术无处不在。校长、教师、学生不知不觉已经镶嵌到有形的校园物理空间和无形的虚拟数据空间中。当学生踏进校园就可以完成签到,离开校园自动告知家人,进入教室多媒体设备已经开启,身体不适发出报警求助,上课开小差收到友情提醒,练习测验后生成学情分析报告……这些都表明,校园物理环境、教室教学环境、网络学习环境已经充分融合,实现了从环境的数据化到数据的环境化、从教学的数据化到数据的教学化、从人格的数据化到数据的人格化转变。校园看上去还是那个校园,却充满了人类的温度和智慧。
  人工智能也改变了教师角色。有专家指出,“创意工作者”“人际连接者”和“复杂模式的判断者”这三类人是最不可能被人工智能替代的。教师这一职业同时满足这三类人的特点,因为教师必须适应变化的教学政策和教学环境,面向不同性格特点和需求的学生,处理多样化的教育教学问题。所以,人工智能并不能轻易取代教师这个职业。但在未来,人工智能可以改变教师的角色和作用。教师可以从低附加值的简单重复工作中自我解放,从而更加专注于构建和谐稳固的师生关系和促进学生全面长远发展。教师就不再仅仅是知识的传授者,而是满足学生个性化需求的教学服务提供者、设计实施定制化学习方案的成长咨询顾问。
  另外,人工智能对学习范式进行了巨大改变。语音识别和语义分析技术可以用在口语测评,图像识别技术用在作文批改和拍照搜题,人工智能可以让每个孩子拥有自己的智慧学伴,只要用手机拍一下、扫一下、说一下、点一下,就会实现答案解析、打分点评,知识点、考点、难点的自动生成和推送。随着认知科学、脑科学和学习科学的快速发展,人机协同增强智能、群体集成智能成为人工智能发展的新方向。人工智能不仅能从知识关联和群体分层方面分析学生知识掌握情况、推送学习建议,更能从大脑思考方式、个体性格特点、所处环境特征等方面,为每个学生提供个性化、定制化的学习内容、方法,激发学生深层次的学习欲望。
  人工智能不断演进,去往何处尚未可知,能否为人类所驾驭亦引发伦理担忧,对未来教育发展提供机遇的同时也带来一系列挑战。从近期来看,尤其要避免过度依赖和隐私泄露,这就需要教育避免过度依赖人工智能。人工智能绝非万能,涉及成人育人的教育领域绝不能盲从。对一道题解法的误判也许只影响一时,但对一个人成长的误判则可能影响一生。教师的高阶脑力活动和教学经验,学生的学习能力和逻辑思维习惯,绝非天生具有,往往需要低阶脑力劳动甚至体力劳动的重复训练和积累。过度依赖人工智能可能导致眼高手低、好高骛远,知其然不知其所以然,从而容易导致师生变相成为人工智能的助手和附庸,教师失去应用的教学能力和职业素养,学生失去独立思考的能力和健全的心智性格。
  同时,也要避免疏于师生隐私保护。人工智能的技术基础和前提是海量的数据积累和训练挖掘,师生的社会属性数据和教学行为数据体量越大、维度越丰富、时间跨度越长,人工智能所提供的教学服务就越精确、学习建议就越科学、知识内容就越合理,产生的教育质量和效益就越显著,与之相伴的是师生隐私泄露的风险在急剧增加。人工智能可以为未来教育插上腾飞的翅膀,但绝不能以牺牲师生隐私为代价,必须保证师生对所收集数据的知情权、选择权、访问权、所有权和控制权,必须保证数据安全,防止泄露滥用。
  未来已来,对于人工智能,教育不仅要在姿态方面迎接未来、在态度层面正视未来、在认知层面读懂未来,更要抓住机遇,直面挑战,在管理决策、教人育人等实践层面积极构建属于自己的美好未来。

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