觀點

黃振球
下一篇
上一篇

黃振球:人工智能將帶來第四次教育革命

【明報文章】3月18日的黃昏,當英國以至全球目光都聚焦英國下議院關於脫歐協議的辯論及就首相文翠珊提出的方案投票之際,位於國會大樓另一端的會議室聚集了跨黨派的上下議院議員。他們並非在另起爐灶商量替代方案,也不是密謀取代相位,而是進行一場關於人工智能(Artificial Intelligence)與教育相碰撞的聽證會。主持人Lord Clement-Jones和Stephen Metcalfe MP揚言這個會議比下議院的脫歐討論更重要。

坦率一點,英國是否及如何脫歐,相信最終結果會帶來約兩個百分點的國民生產總值上落;但討論有關AI與教育政策相碰撞會得出怎樣的火花,就會影響下一代英國年輕人,甚至改變國運。

當今世界頂尖的AI專家,不少是師承倫敦大學和劍橋大學。最為人津津樂道的就有亞馬遜的智能語音助理Alexa和擊敗世界圍棋冠軍李世乭的Google AlphaGo,它們的出生地正是英國。所以不難理解英國把發展AI看待為國家重大任務。白金漢大學校長Sir Anthony Seldon宣稱AI會帶來第四次教育革命(the fourth education revolution)的契機。究竟今次AI會革了校長、老師、學生抑或家長的命?

在香港,AI時代早已飛入尋常百姓家。一眾股民認識AI就是「集大大」於一身:AI等同大數據、大健康、電動車、半導體晶片等。所以近幾年就捧紅了兩隻龍頭人工智能受惠股:騰訊(0700)及平保(2318)。

傳統教學方法已不合時宜

其實AI是指讓電腦具有人類的知識與行為。功能上能學習、推理、解難並了解人類語言能力。將AI應用在教育領域,稱之為教育人工智能(educational AI)。技術層面上,它比電子學習(e-learning)優勝。

港產「獨角獸」商湯科技是主攻AI的全球知名初創。它得到阿里巴巴、新加坡淡馬錫、日本軟庫等國際投資者垂青,最新估值近500億港元,可謂厲害。當全城目光都引頸期盼它何時上市之際,這家由中文大學信息工程系湯曉鷗教授創辦的公司,原先主打人臉辨識,今年亦將推出全球第一本AI支援的中文版教科書。

傳統的人(老師)對人(學生)工廠式大規模的教學方法(factory mass teaching)今天已不合時宜。這種滿足20世紀的學習環境只會訓練及產出「講、測、考、練」,意即「會講話、忙測驗、懂考試、勤練習」,像「機械」般的人才。

但AI絕對不是——亦不可能——取代教師。相反,教師身分會從課堂上的知識專家(subject expert)轉化成班房主持人、學生伙伴、學習指導員及協調者(facilitator)多種角色。

AI可成教師貼心助理

目前本港中小學老師一般花75%時間在備課、授課、秩序、評測等,還要兼負無盡頭的行政、管理、訓導工作及帶領課外活動。遑論騰出時間照顧個別學生學習需要。教師工作壓力過大問題近月來益發嚴重,有老師每周上超過20節課,需朝七晚七,難怪接二連三出現老師情緒困擾甚至輕生事件。

AI正正可以替代教師處理日常重複單調的工作,緩解老師壓力,成為教師的貼心助理。老師70%時間能轉到照顧和關注每一個學生,按個別情况予以指導和啟發,成為激發其學習興趣的動力。老師亦具備條件去組織學習小組、誘發創意設計等方面。以前無法提供的個性化教學、精準支持,現在都變成有可能,真正實現因材施教。

不難理解,AI將嚴重衝擊「例行知識」的職業(routine knowledge work)。想像一下百佳超市收銀姐姐,很快從今天的「千手觀音」過渡至將來處理數碼發票爭端的和事老;而素來傲視同行的倫敦的士司機,多年倚靠自己腦袋裏有一張蜘蛛網般的私家倫敦街道圖,它比Google地圖有用,較衛星定位準確,但面對未來無人駕駛交通工具,他們將無可奈何地「被」下崗。

科技3.0應用在教室內曾淪為笑柄:把黑版變成白版。其實AI點止係科技4.0咁簡單,全球各地都在摩拳擦掌:2017年是中國「AI元年」,積極打造AI 2.0藍圖;芬蘭就發展「1%」AI計劃,把基礎AI知識傳授給全國1%人口,終極目標就是全民掌握AI科技;就連阿聯酋都委任全球首名主理人工智能的部長(Minister for AI)。這股AI熱潮確有席捲全球之猛勢。

「AI+教育」的三大課題

首先,AI如何能被善用於不同學習環境及多元學科上?大家明白每個學生都是獨立個體,在認知及情意發展的能力、動機、興趣和需要各有不同。今天為了教學效率,硬要全班同學保持一致學習進度是緣木求魚。學習差異的主要原因,在於教導方式與學習動機的相互關係,若學生感所學太淺易便提不起興趣,反之則無法跟上。

但AI能從海量數據中識別出規律,目標是以AI演算法來建立一個智能化的學習基礎建設(intelligent infrastructure),並透過這個智能基建來收集及分析大量的多模式數據(multimode data),以協助每個學生跨越「學會學習」的障礙。

比如在學習過程中,AI演算法可透過電腦滑鼠的點擊,發現個別學生在什麼地方停頓下來、分析停頓原因、記錄停留多久。AI亦會感應學生凝視(eye gaze)熒幕上某些圖標的習慣,比較凝視時間長短,估算學生對怎樣的學習方式會產生較大興趣。AI不止可讓老師認識個別學生學習差異,而是要了解他們能或不能學得好的原因,從而找出適當途徑幫助他們學得更好。

其次,AI對學生的學習經驗、對老師教學、對家長期望以至學習環境會帶來什麼影響?每個學生學習差異的因素不同,包括與生俱來的智慧、不同社經背景、不同學習經歷等。基於這些因素,AI提供適切的教學方式與智能學科工具,包括智能機械人學伴,這就讓老師有更多時間和學生互動溝通。整個學習經驗就是把課程從知識型(knowledge-based curriculum)解放至智能型(intelligence-based curriculum)。

最後,AI如何改變評測制度?由於AI算法帶來教學個性化與精準支持,教學評測制度將有條件從校本(school-based)轉移到每個學生身上(student-based)。老師可挑選哪些元素值得評測及如何做到適切評測,到時學生便不再需操練記憶知識,更注重技能和態度。

我們的孩子是否準備好迎接科技革命?

已故劍橋大學教授霍金憂慮AI有朝一日會帶來人類終結,社會上亦有關注AI道德、倫理的問題,比如AI會因為訓練數據而學會人類某些偏見,將這些人為偏見用在教學上也帶來一定風險。

AI帶來的第四次教育革命,將會令整體學習效率大幅提升。科技4.0儼然成為全球經濟增長引擎,第四次工業革命的浪潮已開始。我們的孩子、未來的主人翁是否準備好迎接這場浩蕩革命,成為踏浪潮兒,抑或會被巨浪吞噬?

(編者按:文章標題為編輯所擬;來稿原題為「AI教育搞革命 老師學生齊做King」)

作者是上海大學智慧城市研究院客席教授、劍橋大學科學與政策中心院士

[黃振球]

上 / 下一篇新聞