“創中學”：人工智能時代的學習之道

摘要：當下，人工智能已經滲入包括教育在內的社會各個領域。人工智能時代，學校教育要從“做中學”走向“創中學”，培養學生以創新意識、設計思維、耐挫品質為主要內容的創新能力。

關鍵詞：“創中學”;人工智能;創新能力

中圖分類號：G420 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2019）02B-0004-05

當下，人工智能（artificial intelligence，AI）風起云涌，在世界范圍掀起了巨大的波濤，已經滲入社會的各個領域。人工智能帶給人們的不僅僅是驚喜，更多是挑戰。每一次新技術的出現，必將帶來產業結構的大調整。學校教育要為社會及未來發展培養人才，如果我們按照傳統的方式及目標去培養人才時，極有可能學生還沒有走上崗位，這些職業就已經消亡。人工智能時代的到來，這些問題尤其值得教育工作者深思。

一、人工智能時代，什么是最值得關注的核心素養？

核心素養，就是學生應該具備的“適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力”。那么這樣的“必備品質”“關鍵能力”究竟是什么呢？我們的學校為這些學生可以提供怎樣的教育？

（一）20年后我們的學生在做什么？

由甲骨文教育基金會全球業務主管伯尼·特里林及思科系統公司全球教育主管查爾斯·菲德爾共同編寫的《21世紀技能：為我們所生存的時代而學習》一書，給學校教育提出了兩個問題：一、從現在開始大約20年后，你的孩子已經離開學校，步入社會，那時這個世界是什么樣子？二、想想你的孩子在這個世界需要掌握什么技能才能取得成功？[1]

20年后的世界是怎樣的，確實很難預測，但有一點可以肯定，很多我們所熟悉的行業未來都將發生變化，特別是人工智能技術的迅猛發展加速了行業的洗牌。人工智能技術會沖擊大批行業，這是正在發生或者將要發生的事。一些媒體預測，未來10～20年，我們所看到的行業大部分將消失。當現在學校里的孩子在那時走向社會，擺在他們面前的將是一個個全新的行業及崗位。這是對當下學校教育的挑戰。

被稱為“PISA之父”的安德烈亞斯·施萊歇認為，PISA不是關注學生能否把自己學的東西復述出來，而是測試他們能不能外推，在新的情景下進行推斷，然后創新，在新的情境下運用所掌握的知識[2]。“隨著解題越來越難，死記硬背的東西越來越用不上，有時候還會阻礙學生解題……為什么這個信息很重要？因為如今世界正在不斷變換，我們不再有很多容易的問題，因為容易的問題計算機都解決了。復雜的問題才需要你作為人的技巧，那時候死記硬背就派不上用場了。”[3]

（二）人怎樣與機器爭“飯碗”？

央視主持人撒貝寧做過一個節目，請“機器人鋼琴手”與小鋼琴手分別演奏了同一首曲子，并邀請著名鋼琴演奏家郎朗猜哪一首是機器人演奏的，哪一首是人演奏的。郎朗猜對了。問他依據什么時，郎朗說：機器人演奏的曲子雖然每一個音都很精準，但整體看比較平，人演奏的雖然中間有一個音彈錯了，但有強弱對比，富有激情。接著主持人讓人與機器人比彈奏速度，結果人根本不是機器人的對手。人有10根手指，但機器鋼琴手有53根手指，每一根手指掌管一個琴鍵，可以說需要彈多快就可以彈多快。

人工智能技術的誕生導致行業洗牌，很多人因此失業，但不是說人變得沒有意義了。目前的人工智能技術有很多做不了的工作，如“創造性的”“復雜性高的”“跨領域的”及“關懷型服務型”[4]工作。人工智能讓機器向人學習，但它永遠是機器，變不了真人。但另一個問題值得思考：人不能變得像機器，不要與機器爭飯吃——凡是機器能做的事，人是爭不過的。

人工智能技術的誕生告訴我們，讓機器做機器的事，讓人做人的事。未來的人才觀也將發生新的變化：那些程序化、高精度、規則性強的工作終將被機器所替代，而具有規劃設計能力、創新創造能力及懂得情感交流的人才是未來社會所需要的。

（三）人工智能時代，學生應具有怎樣的素養？

不斷探索及不斷創造，是人類發展的需要，也是人們保證自身安全的需要，是人們化解恐懼的最有效的方法。時代不斷發展，人類需要不斷更新自己的素養。依靠獵槍、火把的時代一去不復返了，這個時代一切在變，我們難以猜到下一個新興的行業是什么。教育為未來培養合格的人才的難度越來越大，因為我們難以知道未來需要哪一類人才、哪一種技能。

人工智能時代改變了人們的工作方式，機械的、流水線式的勞動由機器人承擔。以記憶、不斷重復訓練為主要特征的學習方式，或者單一的技能訓練，將變得沒有多少意義。技術不斷迭代，新技術的不斷涌現，學習某一種具體的技術或者技能是難以在未來的社會中生存下去的。未來社會需要的是面對變化的適應能力，需要的是發明獵槍、火把背后的原動力，需要的是技能這座“冰山”處于海平面以下的部分。這一隱藏的、具有一定的通用性及生成性的部分，就是思維、意志及品質。

人工智能時代不是不需要人才，從某種角度看更需要人才。據香港《南華早報》報道，目前全世界只有約30萬人掌握與從無人駕駛汽車到家用機器人相關的先進的計算機科學技術。而掌握了這類技術的人在職場上最為搶手。人才，其實是中國進入人工智能時代的最大障礙[5]。人工智能時代也不是不需要技術，而是需要具有“原創性”的新技術。所以，人工智能時代，以創新意識、設計思維、耐挫品質為主要內容的創新能力，是最值得關注的學生核心素養，也是學校教育應該關注的焦點。

二、人工智能時代，學生如何學習？

人工智能時代給教育帶來了前所未有的挑戰，同時學科教學自身的問題也日益暴露出來。上海市史坦默國際科學教育研究中心調查結果顯示：只有20%的受訪學生因為喜歡學科本身而喜歡數學;同時，有50%的學生因為各種擔心，對科學、數學學科存在焦慮。而該研究中心組織滬上近100所學校約1.5萬名學生參與首輪STEM教育實驗，近90%學生表示喜歡STEM+課程。其中最受歡迎的是課程中的“動手實踐”和“實驗探究”[6]。

實際上，我國早在21世紀初就提出了在中小學推行“做中學”——2001年，教育部和中國科學技術協會共同推動了被稱為具有“劃時代意義的”科學教育改革項目“做中學”。

（一）從“做中學”到“創中學”

“做中學”，國際上統稱為探究式科學教育。其基本要義是：以學生活動來構建課程，以直接經驗的獲得為核心旨趣，在情境化的教學場域中，通過學生的各種“做”——觀察、實驗、探究、勞作、游戲等來組織實施教學[7]。“做中學”被認為是一種教學方式，也是一個教學原則。作為教學原則的“做中學”，為原來以“聽記背”為主的傳統教學打開了一扇窗，把孩子的學習從教室引向實驗室、活動室，從課本引向生活、自然。

“做中學”對孩子學習的意義是重大的，但以活動、動手為特征的“做中學”，主要在小學及初中實行。到了高中階段，因為教學內容的深入以及學生思維水平的提高、生活經驗的豐富，“做中學”的意義就沒有那么大了。而且“做中學”項目的推行主要是在科學學科中[8]。

基于上述原因，我們應該尋找一種能超越單純獲得“直接經驗”，又具有情境性、趣味性，并且適合科學以外學科的學習方式。更重要的是，我們應該尋找一種更利于培養學生以創新能力為主的核心素養的學習方式。在這樣的背景下，我們提出“創中學”。

“創中學”，是指學生為實現學習目標（自己的想法），以創意設計、合作探究、動手實踐、分享交流等方式進行的創造性活動。“創中學”是通過創新實踐及創新過程，來培養學生包括思維、情感、態度、價值觀等在內的創新品質，并通過創新成果的分享交流，來激發學生的創新熱情和創新智慧。

“創中學”的主要目標是“學”，而實現方式是“創”。在“創”的過程中“學”，是“創中學”與其他學習方式的主要差異。“創中學”也需要動手實踐，但這里的動手實踐不再像以往那樣簡單易行，而是往往需要學生熟悉諸多學科，綜合應用多種知識和技能，不斷探究、體驗、實驗和檢驗，甚至去挑戰那些在以往看來不可能的事情。“創中學”通過創造活動來幫助學生鍛煉意志力、提高自信心及增強成就感。

“創中學”，可以是學生把新舊知識與經驗關聯在一起形成創意，也可以是學生根據自己的學習任務設計實施方案，或者借助某種技術及材料把自己的設計意圖、方案轉化為“現實”。學生在這樣的創造性活動中不斷習得新的知識，提升創新能力。所以，“創”的成果不僅是“造物”，也包括創意想法及方案設計。這樣，“創中學”就適合所有學段，也適合所有學科的學習。在人工智能時代，“創中學”可以更多地依托信息技術、物聯網進行實踐創造活動，借助網絡平臺進行分享交流。

“創造、快樂、協作、共享”是“創中學”的特征。“創中學”進一步增加了“做”的廣度和深度，提升了“做”的開放性、共享性、合作性與創新性，也更加彰顯了以學生為中心的宗旨。創造，是學習方式，也是學習的目的，是人工智能時代人才發展的需要。“創中學”，更逼近學生學習的本質，更符合學生學習的特點。

（二）“創中學”，更貼近孩子學習的天性

年僅14歲的美國孩子威爾森在自己家里制造出了小型核聚變反應堆。這個反應堆造價低廉，可以持續供能30年。威爾森之所以造出反應堆，是因為他迷上了一本講述制造核反應堆的書。他說：“制造核反應堆的事情，我肯定也能做到！”[9]威爾森的學習，就是在自我的嘗試、自我的創造中進行的。

創造，是人們實現自我價值的最高表現形式，“創中學”同傳統教學有本質的區別。傳統教學，教師只能馴服學生的身體（行為），但不能控制學生的精神;如果學生內心不愿學習，教師就很難幫助學生。“創中學”可以調動學生所有的資源，包括興趣、意愿、知識、經驗等，可以讓學生的潛能得到最大限度發揮。

“創中學”是具有挑戰性的學習，在“創”中學，也在“創中玩”“創中想”“創中做”。想象、創造是孩子固有的能力和天性，它還原了學習的樂趣，解放了孩子的天性。

（三）“創中學”，給孩子畫一條新的“起跑線”

一段時間以來，人們爭論孩子要不要“贏在起跑線”。德國的強大，原因之一是“讓孩子輸在起跑線”。我們在爭論孩子要不要“贏在起跑線”這一個問題時，我覺得最應該考慮的是，給孩子畫一條怎樣的“起跑線”。德國教育其實也有“起跑線”，他們的“起跑線”就是：“與同伴的玩耍、游戲”，“走進森林，風雨無阻”，“喚起好奇心”。我們需要給孩子重新畫一條“起跑線”。“會玩、會想，能共處、樂分享，對身邊的事物有強烈的好奇心及探究欲”，應該成為我們新時代孩子的“起跑線”。

（四）“創中學”，讓特殊孩子健康起來、優秀起來

2012年，年僅12歲的美國孩子喬伊·胡迪被邀請到白宮展示他創造的“棉花糖大炮”。令人驚訝的是，喬伊·胡迪原來是一位自閉癥兒童。在從事創客活動之前，他嘗試過空手道、足球、棒球、網球等，但他認為都沒有做好，而且也不喜歡。后來參加創客活動，給他帶來了“機會、樂趣、朋友和好的職業路徑”[10]。可以說是“創中學”幫助了這位患有疾病的孩子找到了生活勇氣及人生價值。

同樣，“創中學”也可以讓很多令人頭疼的“熊孩子”優秀起來。“熊孩子”最大的問題是“不聽話”“惡作劇”及“具有破壞性”，而這些行為的另一面是他們有“與眾不同”的想法及做法，希望用自己不合常態的方式來引起人們關注。如果能把孩子與眾不同的想法及做法、希望引人關注的態度用到正道上來，用在探究事物的奧秘上，讓他們“怪異”的想法變成現實，那么這些“熊孩子”就可能發生根本性的轉變，他們也會從學習及創造中獲得快樂，感受創造帶來的成功感。

（五）“創中學”，是面向大眾的學習方式

以往，看到“創造”就會想到科學家、工程師等這些專門的技術人員，創造、發明被視作高不可攀的事。創新教育，也被認為是只適合少數智優學生的“精英教育”。其實，創新、創造，這是人人都具有的品質。生活中人人有想法，人人有創意。特別是孩子，他們天生就是創造者。所以，“創中學”是一種對所有學生都適用的“平民式”的學習方式，不是只適合少數精英的“貴族式”的學習方式。“創中學”沒有任何學習門檻，也不需要太高的學習條件。霍金21歲時就全身癱瘓，他的一生基本是在輪椅上度過的，顯然不能“做中學”;但他那大開的“腦洞”整天在思考宇宙中的“黑洞”。這，就是“創中學”。

創中學，人人可行，只要你有一個正常的大腦。

三、人工智能時代，學校教育如何應對？

“創中學”是人工智能時代學校培養學生以創新意識、設計思維、耐挫品質為主要內容的創新能力的重要途徑。那么，學校如何進行“創中學”呢？“創中學”在學習目標、實施途徑、學習評價等方面有什么特點？

（一）“創中學”的目標及內容

1.“創中學”要培養學生的問題意識，提高他們把想法轉化為現實的能力

“疑問和難題”是21世紀“學習工具之最”，“自有歷史記載以來，在恰當時機提出恰當問題的學習能力就一直備受推崇”[11]。喜歡“創”的孩子必定喜歡“想”，在他們的眼中有無數的問題需要解答、探究，有無數的想法需要去實踐、去實現。他們面對精彩的世界，頭腦中出現的不僅僅是“是什么”，更多的是“為什么”“怎么辦”。一位叫劉俊杰的高一學生發明了“智能化全自動進料和真空脫泡雙組份灌膠機”，起因是其父親廠里有一臺日本制造的老舊灌封機，發生了多次生產事故。劉俊杰看在眼中，慢慢有了改進它的念頭。在老師的指導下，通過不斷實踐、改進，他最終發明了一種全新的灌封設備，他也因此入選2018年江蘇省中學生科技創新后備人才培養計劃[12]。在生活中、在學習中培養問題意識，并努力把自己的想法轉變為現實，這是“創中學”重要的學習目標及內容。

2.“創中學”要培養學生的設計思維，提高他們系統思考的能力

設計思維，是以完成任務或解決問題為目的而進行的分析、研究、構思、規劃等思維活動。設計思維是一種系統思維，是一攬子整體解決問題的思維，它需要考慮目標設定、價值論證、行動策略、效能評價等要素，而不是思考單個問題的解決方案、局部性的行動方案、暫時的應急方案。這樣的活動需要嚴密的邏輯推理，也需要創造性的思維突破，是一個多種思維疊加的較高級的認識活動。因為，設計思維是包含創新思維在內的綜合思維，同樣也是一種戰略思維[13]。設計思維，需要能清晰形象地表述，并且有科學具體的規劃方案，最終要能提出一個系統的問題解決方案或策略。這一思維過程，就是“創中學”完整的學習過程，也是“創中學”的重要學習內容。

3.“創中學”要重視學生的創新體驗，讓他們通過創新實踐提升自我價值

“創中學”是一種體驗式學習，有著豐富的學習體驗或活動體驗，這樣的體驗必定會帶來心理及情感活動。這樣的學習體驗，大致要經歷四重境界：第一重，“山重水復疑無路”，“為伊消得人憔悴”。在學習過程中學生會被問題所困，會經歷多種挫折及困惑，會經歷多次失敗的磨煉。第二重，“柳暗花明又一村”。學生通過不斷嘗試，不斷思考，不斷調整，會找到相對合理的問題解決方案，或者能看到作品的雛形。第三重，“眾里尋他千百度。驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處”。經過多重磨難，多種嘗試后，作品終于取得成功！第四重，學生會發出“踏遍鐵鞋無覓處，得來全不費工夫”感慨，這是“創中學”給學生帶來的喜悅。這樣的體驗，可以視為馬斯洛所言的“高峰體驗”，這是人生最絕妙的境界。

（二）“創中學”的實施策略

“創中學”不一定要設置專門的課程，它可以體現在所有的學科學習中。“創中學”作為一種學習方式，有自己的能力目標及學習內容，也有一定的實施策略。“創中學”的實施策略是基于其學習特點提出的，它有以下一些特點。

1.有想法的學習。因為有想法，所以去創造，去學習。

2.有方案的學習。為實現自己的想法，需要規劃行動策略、實施步驟等。設計方案本身也是學習的一個重要內容，同時方案也可以監控學習過程。

3.有過程的學習。創與學，都具有過程性，需要設計制作，需要身體力行去實現。這樣的活動過程有時需要耐心、耐力，需要工匠精神，需要有一定的時間長度，有時也會失敗，需要反復調整。

4.有成果的學習。“創中學”是把想法轉化為現實的學習，這個“現實”就是具體的成果（包括物化成果及文案）。成果意識有利于增強學生的勞動意識。

5.有交流展示的學習。作品完成后需要總結、交流或展示。根據“創中學”的學習特點，學校可以采用倡導創意學習、建設創客空間、營造眾創文化、開展分享交流等方式推進“創中學”。

（三）“創中學”的評價建議

學生進行“創中學”，其最終目標不是為了創造出具有原創價值的新產品，而是為了滿足自己的好奇心，培養創新品質，激活創新智慧。“創中學”的學習方式常常表現為基于項目設計的合作學習、基于真實問題的探究學習，強調學生在看似雜亂無章的學習情境中發展設計能力與問題解決能力。所以，“創中學”學習評價也有自己的一些特點。

1.情境評價。評價從原來的一人一桌一張卷的“考場”轉移到有操作性及情境性的“工場”中。在一定教學情境中進行評價，體現出評價的過程性、即時性、連續性等特點。

2.特長評價。特長評價，是優勢評價，是對學生創新品質及創新潛質的評價;是發現式評價，通過評價發掘學生的特長及優點，給予學生積極鼓勵，所以也是積極評價。

3.發展性評價。學生是在創造中得到發展的，每一個創造過程都是成長的必然階段，也只有對每一個階段都能做出恰當的評價才能讓學生有一定的發展力，無論這個過程是成功還是失敗。發展性評價把促進學生的發展、挖掘學生的潛能、使每個學生都具有自信心和持續發展的能力放在第一位。

教育沒有一勞永逸的方法或者模式，任何一種教育方法的倡導都有特定的背景的，都是為了解決現實存在的問題。“做中學”是這樣，“創中學”也應該這樣。目前的學校教育，依然存在不重視學生創新思維、創造能力培養的問題。在這樣的背景下提出“創中學”，有助于提高學生的學習興趣，有助于學生特長發展，有助于提升學生未來的競爭力，是學校教育對開創一個“以創新驅動社會發展的時代”的最好應答。

參考文獻：

[1][11]伯尼·特里林，查爾斯·菲德爾.21世紀技能：為我們所生存的時代而學習[M].洪友，譯.天津：天津社會科學院出版社， 2011：2.84.

[2]“PISA之父”：數據告訴我們，學校可以辦得更好[EB/OL]. http：//www.sohu.com/a/208022800_697214.

[3][6]徐瑞哲.“PISA之父”的焦慮，STEM能解開嗎？[J].上海教育， 2018（1）：68.68.

[4]張均斌.李開復：人工智能不只是寫論文的游戲[N].中國青年報， 2018-02-13（10）.

[5]溫莎.人工智能：搶走工作，還是創造就業機會[N].中國青年報， 2018-02-26（8）.

[7]屠錦紅，李如密.“做中學”教學法之百年演進述評[J].課程·教材·教法， 2014（4）：95.

[8]劉垠.韋鈺：“做中學”十年探路科學教育[N].大眾科技報， 2011-11-04（A06）.

[9]美國14歲少年建成核反應堆? 10歲時曾制造炸彈[EB/OL].http：//news.youth.cn/jsxw/201304/t20130407_3065431.htm.

[10]徐星.最年輕的英特爾實習生[J].上海教育， 2015（17）：26.

[12]我校劉俊杰入選省中學生科技創新后備人才培養計劃[EB/OL].http：//www.xdgz.com.cn/index.aspx？lid=3172&cid=90.

[13]陳平.從G20杭州峰會設計思維看教育[J].人民教育， 2016（22）：61.

責任編輯：楊孝如