張逸中：認知整個世界的STEM教育革命

知識 05-23

張逸中：認知整個世界的STEM教育革命

美國ACM計算機協會專家張逸中，圖片來自華東師大

本文根據張逸中在「人工智慧與未來教育高峰論壇」上的發言整理。

嘉賓 |張逸中（美國ACM計算機協會專家）

責編 | 呂浩然

人們對於人工智慧有非常多的恐懼，而我今天則想帶來更多的希望，這個希望就是STEM教育。我個人從事的是計算機理論方向的研究工作，對人工智慧包括很多技術領域非常了解。

有的時候，當我們看待一個事物會非常恐懼。為什麼恐懼？是因為我們對未知世界的懼怕。最近我發現很多從事教育的同行們開始學技術了，這令我非常詫異。他們對技術很痴迷，跟我講：人工智慧如何改革我們的教育。但我有時在想，其實教育的問題很多都是教育本質的問題，而非人工智慧如何改變教育。在我有一個非常有意思的童年，很多華師大的師生都了解我，我沒有參加過高考跟中考，而是一路保送到的博士。不是因為我成績好，很多時候我的學習成績並不比別人好，而是我發現了人生的這個「道」，而非那個「義」。

華東師範大學2016年的數據顯示，華師大擁有6972名畢業生，有79個專業、209個碩士點、114個博士點。很多華師大的學生在將要畢業、走向工作崗位的時候面臨著很多的問題，這其中讓人很困惑的一點是，很多學生沒有明確的職業規劃，不知道自己的價值，企業所需要的人才鴻溝，好像如今的教育體系並沒有辦法填補、輸送。

然後大家就會有這麼一個恐懼，恐懼我們所學的專業和知識有什麼用？我們總提到「終身學習」一次，它彷彿是一個救命稻草，學生會緊緊的抓住它，拚命的學習大量的知識。但是，一個人就算學富五車也並不一定不會創新，不知道該如何面對這個社會、面對這個世界。其實在參加此次論壇的過程中，我在不斷反思：為什麼我自己的童年非常幸福？因為我沒有被知識奴役，而是我在駕馭它。

在童年的時候，我們一開始學習的知識跟世界還是有聯繫的。比如：我們童年的時候可以玩積木、玩具，老師們讓我們藉此去感知這個世界。後來進入到小學、初中、高中，我們的教育開始禁錮我們自己，我們進入到整個教育體系當中，我們變成了學習的機器。所以才會誕生所謂的「高考機器人」，讓機器代替高考，我們人就跟機器一樣。

但是別忘了一點，人最有價值的一點是好奇心。對於未知世界、領域的東西，人類皆具有好奇心。而恰恰是這種能力，我們卻忘記了。我跟幾個專家聊天說：人最重要的是會想像出一個原本未知的東西，然後我們能夠讓它變為現實，掌握它、轉化它。其實，恰恰是這種能力指引著人類向前走。知識與世界本身本應相互聯繫，而不是割裂的。傳統的教育模式往往叫作「面向已知的教育模式」，我們學習了很多知識，但如何轉化這些知識，將其應用在生活當中，與現實世界相聯，其實我們是不知道的。

很多小朋友說：將來英語不用學了，好像確實是的。但是我現在開始領悟到一個「道」，就是語言本身的美。文字的優美，其實我是慢慢體會到的，但是在之前我恰恰把自己變成了機器。

其實STEM教育的概念多年前出現在美國，最近才引進到中國。STEM教育是由科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四個英文單詞首字母縮寫，用比較通俗的話講，就是我們如何聯繫世界、發現問題，用我們所學過的各種知識，將技能轉化成現實。

其實這種能力，恰恰是現在我們國家推崇的創新人才所應具備的。傳統的數學工程的學習，往往講的都是「義」，很多傳統的科學書里講的都是科學知識，而科學方法、科學精神卻很少涉獵。但我在大學時跟隨我的導師體會到的，卻恰恰是科學方法和科學精神，這才是精髓。之前學的知識，只不過是前人的一些成果，這並不是最重要的。

我們為什麼會困惑？我們大量的時間其實是停留在低端，也就是信息知識的獲取上。但是這些信息跟知識的本身如何進行遷移？第一步，我們需要找到一些方法讓知識遷移，將所學的知識與現實世界聯繫起來；第二步是應用，知識遷移到實際應用轉化。有的人很懂理論，但實踐不行，有的人正好相反。但現實社會卻要求我們「知行合一」，知識、技能、轉化都得強，包括現在的企業要求創新人才要具備提出想法、思路，通過問題找到相應答案的能力。我想問：這些事機器能做到嗎？機器只能告訴你一些信息，給你一些決策建議。

我從事科技工作之後還領悟到一些科學哲學的道理。西方的科學哲學認為世界的規則是由上帝創建的，世界也是有邊界的，但這個邊界是什麼，我們並不知道。而現在所有人類已知的規則、定理則充斥在這個邊界中，中間空白的地方就是我們未知的領域。人類提出新的假設、理論，這些皆是對未知領域的一些設想。

然後，人類通過實驗去驗證這些假設和理論，觀察實驗數據、結論是否與假設的結論一致，這也是現代科學體系中最重要的一環。我們從觀察、提問到做出假設、驗證假設或者推翻假設，有的符合現有的理論和定理，有的則發展出了新的理論和定理。過去科學家用腳丈量這個世界，發現這個世界跟原來已知的並不一樣。結果，我們把新的認知寫到了教科書當中。

我非常佩服愛因斯坦。在愛因斯坦的想像中，物體在被不斷加速的情況下，它可能無限接近光速，但卻不可能超過光速。我非常震驚：他是如何憑空想像出來的？以前的實驗數據受制於工程技術的限制，所以在經典力學的實驗當中是測不出來的。後來各行各業的發展使得測量精度不斷提升，但仍可以看出愛因斯坦的偉大，去年LIGO測量到了引力波足以證明，儘管我們還發現愛因斯坦的理論與現實的測量存在著一些非常細微的差別。

整個社會的發展是由科學技術驅動的，當新一輪技術工程的革命再一次促進技術科學的發展時，我們整個人類的社會也會再次向前推進。我對人工智慧持樂觀的態度，它很可能是另一次人類變革的推進器，我們會掌握一種全新的能力去駕馭這個世界。

那麼，在教育當中如何實現這個過程呢？傳統的教育希望通過快速的知識積累、學習。但我們卻可以通過STEM教育模擬科學家、工程師求證的過程，最終掌握認知整個世界的能力。

最後，我想說：世界遠比我們想像的要大，勇敢的面對。謝謝大家！

嘉賓簡介

張逸中：認知整個世界的STEM教育革命