AI家教的未來：真正的一對一關注，學習不再跟不上
文：Salman Khan /
發表日期：2024-11-04
數千年來，教育工作者一直都知道，一對一教學是最好的學習方式，也就是根據學生的學習時間與速度進行輔導。這就是亞歷山大大帝與他的老師亞里斯多德之間的互動關係。如果亞歷山大不懂某個概念，我可以想像亞里斯多德會為他放慢教學速度。如果亞歷山大在軍事戰略方面很有天賦，我確信亞里斯多德會加快教學速度，或是講得更深入。
正因為這種一對一的關注，學生永遠不會覺得卡關或是無聊。這並不是只在遙遠的過去才會發生的事情。現在的運動選手與音樂家依然是透過一對一指導的方式精進能力。但如果一位老師同時要面對三十位學生，在缺乏助教或科技輔助的情況下，就很難大幅提升學生的學習成果。
從十八世紀開始，我們有了全民公共教育的烏托邦理想。但是我們沒有足夠的資源讓每位學生都有個人家教，所以我們將學生分成約三十人一組的班級，並採用標準化的教學流程。這套系統雖然不完美，但是願意投資教育的社會，整體的教育水平因此大幅提升，全球識字率與受教育比例也隨之提高。
然而，這種做法對多數學生來說還不夠好。例如，傳統課堂的教學進度是固定的，學生即使沒有完全掌握較基礎的概念，仍會被迫繼續往下學習更難的主題。隨著時間推移，學生的知識缺口會逐漸擴大。
現在，我們在所有課堂、所有學習領域，都能看到這種知識缺口造成的影響。美國的多數學生，包括高中畢業準備讀大學的學生，數學程度都沒有達到大學生應有的水平。事實上，多數18、19歲的學生會被他們就讀的大學告知代數程度太差，必須參加不計學分的高中代數輔導課。另外，有四分之三的高中畢業生寫作能力無法達到基本的熟練度。
如果能透過更好的個人化與一對一輔導模式，打破工廠化教育模式，會產生多大影響？1984年，知名的教育心理學家班傑明．布魯姆（Benjamin Bloom）就試圖量化這種影響。在芝加哥大學擔任研究員的布魯姆，比較了「傳統學習方式」與「接受優秀家教指導」的學生學習成果。什麼樣的家教才算是好？他必須是關心學生、注重因材施教的指導者，能夠提供明確的學習目標、評量與專業的回饋意見，直到學生真正透徹理解學習內容為止。
這與精熟學習的概念息息相關，強調必須不斷給學生機會與誘因，彌補知識與技能缺口。傳統學習模式，老師的教學進度是固定的，學生每隔幾星期就要接受測驗或考試。即使學生考了80分，全班仍會繼續學習下一個主題，不會先解決上次考試發現的20％知識缺口。這個過程會持續多年，學生的知識缺口不斷擴大，等到他們在代數與微積分課遇到困難時，我們才驚覺問題的嚴重。一個人無論天生有多聰明或有多認真讀書，如果他們在小數、分數或指數等數學知識上出現嚴重缺口，他們怎麼可能有機會掌握代數？
此外，學生如果有更多空間與時間打下紮實的知識基礎，後面就能愈學愈快。然而平心而論，傳統的學校系統如果缺乏必要支持，只靠著一名老師同時面對三十名學生，的確很難做到這一點。針對此研究結果，布魯姆稱之為「兩個標準差問題」（two-sigma problem），他在論文中闡述了以精熟學習為導向的一對一輔導的好處。他寫道，如果學生與導師一起精熟某個主題或技能，學生就能取得兩個標準差的進步，這是非常大幅度的進步，等於從第50百分位數，躍升到大約第96百分位數。
但是布魯姆將它描述為「問題」，原因是現有的教育系統實際上無法大規模採取一對一輔導模式，因此多數學生都無法達到兩個標準差的進步。面對這個問題，中產階級或是富裕家庭的做法，多半是提供小孩某種形式的個人化輔導。
在可汗學院，我們一直懷抱一個理想：隨著時間累積，我們或許可以成為所有人的個人家教。在AI出現之前，可汗學院已嘗試運用科技協助教育工作者轉向更注重個人化學習速度與精熟度的教學方式。我們的努力獲得了很不錯的成果，已有超過五十項研究顯示，一週進行30到60分鐘個人化學習的學生，學習速度提升了20％到60％。在可汗實驗學校與可汗世界學校等注重精熟學習的環境中，我們發現學生一年內就可以學完一年半到三年的數學進度。
然後，GPT-4 出現了。我從生活經驗中學到，改變世界的機會並非天天都有，遇到這樣的機會時，就應該盡全力把握。如今，生成式AI取得驚人的進展，我認為我們距離教育的聖杯已近在咫尺：一種具備適當防護措施與介面設計的AI，能為數百萬名學習者提供更有效的學習體驗。可汗學院試用GPT-4幾個月後，決定全力投資這項科技。我們設定的目標是，在既有的學習流程中融入生成式AI，我們就有機會解決布魯姆提出的二個標準差問題，最終能將其推廣到地球上每個班級、每位老師與學生手中。
►►本文摘自：《AI賦能新學力》
【 延伸閱讀 】
AI賦能新學力：可汗學院創辦人帶你進入未來學習全展開，個人化配速、協作探索、厚植思辨素養，培養被需要的關鍵能力
電子書 NT$ 336
紙本書 NT$ 480
本期內容簡介
★CNN、CNBC、泰晤士報等國際媒體熱烈報導★
★微軟創辦人 蓋茲（Bill Gates）｜微軟執行長 納德拉（Satya Nadella）
OpenAI執行長 奧特曼（Sam Altman）｜前美國教育部長 鄧肯（Arne Duncan）
前英國首相 布萊爾（Tony Blair）｜金獎導演 柯波拉（Francis Ford Coppola）
權威傳記作家 艾薩克森（Walter Isaacson）｜《恆毅力》作者 達克沃斯（Angela Duckworth）《隱性潛能》作者 格蘭特（Adam Grant）｜為美國而教創辦人 柯普（Wendy Kopp）等各領域專家口碑盛讚★
★均一平台教育基金會董事長暨執行長 呂冠緯 專文推薦★
▌AI時代最清晰的教育藍圖，完整解答親師生的焦慮與好奇：
AI助教出現後，老師的角色會如何改變？
老師如何用AI讓工作更輕鬆有效率，班上不再有人跟不上？
AI家教如何幫助學生學會不擅長的學科？
AI會寫文章，還會寫程式，未來哪些能力最重要？
怎麼善用AI培養孩子獨立思考、協作力、創造力？
未來的作業與評量，會如何改變？升學最看重什麼？
AI助教可以幫助老師與父母更了解孩子的學習狀況嗎？
把AI融入教育，怎麼應對相關的個資、隱私等安全疑慮？
▌人人都有專屬家教 可汗學院與OpenAI聯手推出強大AI教育平台
薩曼・可汗是教育界的連續創新者，2008年創辦了免費線上學習平台可汗學院，在全球一百九十多國被翻譯成超過五十種語言，有近1.7億註冊學習者。可汗學院的長期願景，是成為所有學習者的家教。班級同進度的傳統學習模式，容易造成學生跟不上、知識缺口擴大。可汗學院的數位課程提供了學習新途徑，但仍無法做到如家教的即時互動與個人化。隨著AI技術爆發，這個夢想突然間近在咫尺。
OpenAI開發出GPT-4時，看見新一代AI的巨大潛力，第一個尋求合作的對象就是可汗學院。他們共同開發出AI家教Khanmigo，能真正做到一對一即時輔導，依學習者的進度與需求量身打造學習體驗。Khanmigo是老師可靠的助教，從設計教案到協助評量，讓老師有更多時間與學生建立連結、帶專題式學習；它是最不厭其煩的家教，以蘇格拉底式問答引導學生自己找答案，還能模擬歷史與虛構人物與學生對話辯論，讓學習深刻易懂；Khanmigo也是父母的顧問，以同理心提供家長陪伴孩子學習的有效方法。
▌未來屬於習慣與AI協作的人 善用AI培養關鍵學力
可汗以Khanmigo為例，具體說明AI在各學科的新應用，無論是STEM或人文社會學科、或是寫作申論與批判思考等底層關鍵能力，甚至是借AI之力激發創意。經過設計的教育AI，不只不會代替我們思考，反而能讓我們以適合自己的步調學、進步更快也更有成就感、也更懂得解決問題。
書中也正面回應許多對教育AI的擔憂，詳盡探討作弊與安全風險，並提出實用建議與解方，更把討論從教室延伸到職場，畫出AI世代的人才地圖。當所有產業都面臨AI的顛覆，改變只會愈來愈快，要成為最能適應未來的工作者，現在就該思考如何用AI改變學習模式、把潛力轉化為競爭力。
▌專家推薦節選
想理解AI時代的學習樣貌，這本書是最棒的大師課。在這個領域，沒有人比可汗想得更透徹、解釋得更有趣。——比爾・蓋茲
可汗帶領我們看見一個新的未來，所有學習者都將擁有個人助教，就像亞里斯多德教導亞歷山大大帝一樣。——權威傳記作家 艾薩克森
引人入勝的未來學習指南。可汗沒有停留在對AI的恐懼，而是提出了清晰且充滿說服力的願景，不只賦能教師、激發課堂活力，還能釋放學生潛力。所有關心教育的人必讀。——《隱性潛能》作者 格蘭特
人們常說，我們渴望變革，卻又緊抓熟悉的事物，在教育領域更是如此。正如可汗所說，現在正是勇敢擁抱改變的時刻。生成式AI的飛躍進步，能夠也應該改變我們如何學習。我想不出有誰比可汗更適合擔任引領大家前進的嚮導。——《恆毅力》作者 達克沃斯
可汗為所有試圖理解、希望將AI用於造福社會的人，提供了最寶貴的指南。這是一本關於AI、教育與工作的書，但其中的理念適用於每一個領域。——OpenAI執行長 奧特曼
可汗曾以為自己會成為AI研究員，最終成為了這個時代最重要的教育家之一。他向我們展示所有學習者都能利用AI與其他科技，提升自己的生產力與創業技能。——微軟執行長 納德拉
可汗無疑是AI時代教育的先驅。深入探討AI如何成為創意催化劑，幫助學生釋放潛能。對學習與科技的未來發展感興趣的人，本書是非常寶貴的資源。——奧斯卡金獎導演 柯波拉
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