Автоматизация образования и её методологические последствия

Москва19 января 2017г.

2

Почему про автоматизацию образования рассказываю я?!• Занимаюсь проблемами автоматизации с 1975 года, машинного

обучения с 1978 года, искусственного интеллекта с 1980 года.• Преподаватель по базовой квалификации, даже с практикой в школе

(1980). Учил в ВУЗах, на курсах, вёл образовательный консалтинг. Писал учебники (и не один!), сочинял задачи. Пример: преподавание системного мышления -- http://incose-ru.livejournal.com/57945.html

• Учу взрослых с высшим образованием с 1984 года – IT, менеджмент, системная инженерия, системное мышление. Текущие программы: http://ailev.livejournal.com/1232632.html

• Занимаюсь методологией (в том числе методологией образования): Пример: публикации в блоге http://ailev.ru, посты 2017 года по методологии образования собраны в пункте 2 http://ailev.livejournal.com/1323298.html

Меняется сам ученик: (кибер)психика

3

Воля

Экзотело

Бессознательное Сознание

ЭкзокортексТело

Физический мир

(кибер) психика

Вхождение в киберпсихические/киберпсихофизические системы систем

Психический мир групп и сообществ (интерсубъектность)

4

Будут ли «тёмные курсы»?• Главный тренд дня – тотальная экстремальная

автоматизация (исключение людей, dark factories). • В 2012 жизнь поменялась (весна AI): автоматизация

«интуиции» и «чуйки» путём машинного обучения• Это не «автоматизация»: практики без людей оказываются

совсем другие• Люди уже не совсем люди:

• Экзокортекс и экзотело (cyborgs-1, cybernetic organizm)• Организация образования (cyborgs-2, cybernetic organizations)

• Таблетки знаний до сих пор не изобрели, потенциал автоматизации работы ученика весьма ограничен

5

Как учить: текущий жизненный цикл «компетенции»

Выбор предмета

Понимание предмета

Беглость в решении

задач

Постановка задач

проектный подход (project approach)

перевёрнутое обучение (flip teaching)

смешаное обучение (blended learning)

Учебник, видео (не вики!)

Тренажёр (задачи и их проверка)

Идея проекта, технология (мастерская),Проверка результата

тьюторство

curriculum

Метафоры жизненного цикла «компетенции»

6

часовщик лесниксадовникинженерия

Восток: смириться и растить. Запад: добиваться модульности, затем собирать.

Запад не удовлетворится «гениальным AI», отмоделировавшим опыт «гениального преподавателя». Будет вопрос: как это работает? Будет формализация, ход на модульность, разделение труда, осознанное совершенствование, гарантированную воспроизводимость!

образование

7

Мы Запад! Как формализуем трудноформализуемое?!

Выделяем в «опыте жизни» важные части и моделируем их:

• Целевые практики (учебные предметы в составе curriculum):• физика, • системное мышление, • проектное управление, лидерство• … тысячи их!

• Обеспечивающие практики (образования):• Тьюторство (управление образовательным кейсом)• Педагогика (мотивирование)• Объяснение• Тренинг беглости• … их явно больше десятка!

Образовательные практики: 1. чему учить и 2. как учить

Практика = дисциплина + технология

Дисциплинированные (компетентные) исполнители [все ли люди?],

обеспеченные необходимыми для поддержки дисциплины инструментами8

ВУЗ, ШКОЛА

(education)

Производство,

повышение квалификации (training)

Главное,

невидимое!

Вторичное, видимое!

9

Схематизация жизненного цикла: различение дисциплины и технологии в практике

• дисциплины = мышление (операции с абстрактными типизированными объектами). Меняются за 30 лет. Учатся в школе и ВУЗе. Практика определяется по её дисциплине. Инвестиции в «человеческий капитал».

• технологии = инструменты и рабочие продукты (поддержка мышления в экзокортексе). Меняются каждые 5 лет. Учатся на производстве. Проекты используют технологии как «ресурсы». Инвестиции в традиционный капитал.

• Дисциплины тренируют на задачах (заранее поставленных), нужны тренажёры• Понимание связи дисциплин и технологий, идеальных объектов дисциплин и рабочих

продуктов в жизни нужно ТРЕНИРОВАТЬ, для этого обычно нужен преподаватель• Маскировка в реальной жизни: а) задача не поставлена б) много отвлечений

В жизни ни одного слова из учебника

В учебнике ни одного слова из жизни

=Компоненты, функциональные единицы,альфы

=Модули, конструктивные единицы, рабочие продукты

10

Разделение труда как шаг к автоматизации

Воспитателей, регуляторов и пр. нет намеренно – не тюрьма!

У каждой роли свои интересы, свои практики.

Автоматизируются практики, софт поддерживает теории.

11

Главное отношение педагогики

• Педагог отвечает за мотивацию • Дисциплина – лидерство (заставить человека играть роль ученика)• Труд ученика не оплачивается, рабский труд непроизводителен• Автоматизировать труд ученика нельзя, он должен трудиться, чтобы

научиться!• Педагогам удаётся заинтересовать в предмете (не-педагогам не удаётся!),

сделать из раба заинтересованного сотрудника.• Концепция edutainment провалилась (много раз, опять и снова):

интересный контент оказывается создать невозможно, в играх побеждает не интересный контент, а правильное подкрепление.

• Бихевиоризм, «подкрепление» -- отвязать мотивирование от содержания! • Gamedev как шанс автоматизировать решение задач («миссий»),

удерживая интерес

Десятый круглый стол по проблемам педагогики, доклад А.Сидоркина, про учение как труд и технологии мотивирования учащихся – замечания мои и К.Зискина к его докладу: http://ailev.livejournal.com/1316601.html

12

Киберосознанность• Осознанность – это рациональное внимание к результатам работы подсознания.• Аптайм транс и поток по Чиксентмихаю• Тренинг внимательности (ключ тут деконцентрация – «внимание ко всему»)• Фармакология: не избавляет от cognitive biases, требуется тренинг содержания• Экзокортекс как ключ к осознанности: http://openmeta.livejournal.com/237056.html

• Непосредственно связано с управлением личной эффективность.• А ещё можно пробовать управлять cognitive load через её непосредственный замер по

нейрофизиологии. И дальше жить в чиксентмихаевском потоке!

13

Тренажёры: мейнстрим

• Единица изучения: концепт («мышлема») или небольшая связка концептов• Добиваемся: беглости (fluency) на мелких вопросах, «сержантский метод»

по акад. А.Ершову -- http://ailev.livejournal.com/1287293.html

• Составная часть в : blended learning, distance learning, MOOC, LMS

• Не заменяют участие учителя: «зеркальные нейроны», индивидуализация заданий и объяснений, умение не только читать-писать, но и говорить-слушать (другие навыки, социализация), нет тренинга постановки задачи (проект), недостаточно проработанная мотивация и т.д.. MOOC и LMS совершенно недостаточно, это только часть blended learning!

• Вся критика «тестов» – это к ним, но они не для тестов! Они для тренинга!

• Задачники: те же тренажёры!!! Задачник Демидовича по матану: 4000 задач.

• Узкое место: проверки сегодня это главное направление автоматизации (включая проверку ответов в свободной форме)

Дисциплины в обучении: есть ли там наука?!

14

• Item response theory – текущий лидер• Temporal item response

theory• Hierarchical item response

theory• Deep knowledge tracing – из

другого семейства, хуже

https://www.knewton.com/resources/blog/adaptive-learning/deep-learning-make-better-learning/

https://www.dropbox.com/s/tbd20xkyhw1ev3k/gradescope_nips_ed_workshop_2016.pdf?dl=0

https://en.wikipedia.org/wiki/Item_response_theory

https://en.wikipedia.org/wiki/Concept_inventory

15

Проба пера: системное мышление• Учебник написан (предмет сформирован) --

http://techinvestlab.ru/systems_engineering_thinking/• Предмет обкатан на учебных группах (магистры и

взрослые)• Набор мышлем составлен (

http://ailev.livejournal.com/1278600.html) • Составлено 218 задач по 39 темам – использованы

принципы concept inventory и форма для электронного предъявления (moodle): http://system-school.ru/wp-content/uploads/2016/11/system_thinking_11nov2016.pdf

• Обкатано на четырёх учебных группах (примерно 100 человек)

16

Curriculum• Текущий тренд: индивидуальный curriculum, возможность изменения

curriculum (главный аргумент Болонской системы!).• Организационная задача (неполный контроль организатора образования

за прохождением курсов, короткий период взаимодействия со студентом)• Неоформленность роли и практик тьютора (построения образовательной

траектории)• Проблемы «профориентации»

• Закат профессий -- http://erazvitie.org/article/zakat_professij• длинные inferential distances -- https://wiki.lesswrong.com/wiki/Inferential_distance• Предметы мышления как пререквизиты ко всему: http://

ailev.livejournal.com/1296858.html

• Сложная задача: непонятность в компьютерном представлении дисциплин (подходы к curriculum mining и другим методам в http://ailev.livejournal.com/1208826.html).

AI в образовании на общем инвестиционном фоне:

революция пока не финансируется

17https://www.cbinsights.com/blog/artificial-intelligence-top-startups/

18

Спасибо за внимание

Анатолий Левенчук,http://ailev.ruailev@asmp.msk.su