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太早用AI,小心傷害大腦!Coursera熱門課講師歐克莉:必須找出「安全年齡」

ChatGPT等工具迅速發展,師生都應盡早活用AI,趕上潮流?奧克蘭大學工程學榮譽教授、工程與學習科學專家歐可莉的答案很逆風,卻值得教學現場反思。

AI-大腦-認知科學-學習科學-批判思考-高階思考-AI教育 圖片來源:芭芭拉.歐克莉教授提供
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當AI的能力不斷突破基準測試上限,有人開始討論學校是不是應該專注在教AI做不到的事情。在學習科學專家歐克莉(Barbara Oakley)眼裡,這樣的論調相當危險,因為這會讓學生失去解決高階、複雜問題的基礎能力。

歐克莉是美國奧克蘭大學工程學榮譽教授。她最為人所知的身分,是線上學習平台Coursera上《學習如何學習》的課程講師,課程於2014年推出,至今有超過400萬人註冊,是全球最受歡迎的線上課程之一。她原先的夢想是語言學家,人生第一個學位是斯拉夫語學位,但卻在25歲後轉攻讀工程學。重返校園轉戰理科的特殊經驗,讓她除了工程學外,也致力於學習和認知科學的研究。

她近日接受《天下》專訪,從神經科學的角度,探討為什麼不應該過早使用AI,以下是專訪摘要。


我想從一個真實的故事開始談這個問題。這是我小女兒的故事,說明了為什麼某些學習過程不能被AI 取代。

我的小女兒從小就討厭數學。她的老師告訴她,數學不需要創意,而她很有藝術天分,所以她堅持認為自己是藝術家,數學與她無關。但我和先生還是讓她參加了源於日本、名為Kumon的學習法課程,每天只需要20分鐘,但要持續很長時間。我這麼做,是因為我覺得美國學校系統的數學練習不夠扎實。

10年掙扎,換來選擇的自由

那10年每一天都是掙扎。她抗拒、抱怨、討厭那20分鐘的數學練習。但我們堅持下來了。她後來拿到藝術學位,進入職場後發現她一點都不喜歡,於是決定回去攻讀統計學碩士,現在在一家支援Google的公司擔任數據分析部門主管。那10年數學訓練對她的人生產生了巨大的影響。

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有些學習過程必須經歷掙扎,因為這個掙扎本身就是學習。

從神經科學角度看,學習就是在大腦中建立神經連結。透過反覆練習,這些連結會變強,資訊會變得自動化,你就不需要用你的工作記憶來思考它。

我們的工作記憶一次只能處理大約4個概念,如果你連「7乘以8等於多少」都要停下來計算,那會佔據工作記憶的空間;但如果答案是自動的,你的工作記憶就能處理更複雜的思考。

這就是為什麼某些基礎技能不能完全交給AI。

基礎技能和毅力無法取代

很多教育工作者說不需要背誦,只需教思考,但他們不理解的是,高階思考跟批判性思維需要長期記憶中的知識基礎,就像建房子需要磚塊一樣。當你不看答案,自己嘗試從記憶中提取資訊時,會比僅僅重新閱讀或複習更有效,因為提取記憶的行為本身就強化了記憶,而記憶是批判性思考的基礎。

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我現在知道如何寫作,因此能有效使用AI工具,但年輕人如果只是隨意寫下不成熟的想法就交給ChatGPT潤飾,他們永遠學不會寫作。你必須反覆思考、掙扎,來建立認知上的基礎架構。如果你沒有內化文章的基本架構,就無法判斷AI生成的內容品質。

確保學習的方式是,不允許上網或在考試時使用手機,或是使用「只給反饋、不幫你改正」的工具。例如有一些應用程式,可以在你寫東西時給你反饋,而不是直接幫你改你的文字。它只會說,你的動詞時態在哪裡錯了,或者這個先行詞不清楚。

還有一件很重要的事是毅力。正如我女兒一樣,即使你沒有天生的天賦,透過足夠的努力和正確的方法,你仍然可以在某個領域成功。對學生來說,那種從掙扎中學到東西的毅力和解決問題的技能,可能最終比天生的天賦更有價值。

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我想特別提醒,在數學教育上的一個趨勢是貶低記憶和練習 。問題是,如果學生沒有內化一些基本技能,他們就無法理解更複雜的概念。這種輕忽記憶的做法實際上是傷害學生,特別是那些來自弱勢背景的學生,因為他們可能在家裡得不到額外的支持。我們需要回到更平衡的方法,既教授基本技能,同時要教概念理解和問題解決。

找出使用AI的安全年齡

許多人認為我們只需要教AI做不到的事情,但在我看來,這不是可以拿來爭論的問題。

真正重要的問題是,什麼年齡之前不該讓學生使用AI?社群媒體的廣泛使用已經給我們上了一課,他們允許青少年使用後,才發現對心理健康的傷害,現在都知道不該讓年幼孩子接觸社群媒體。

AI也是一樣。我傾向認為,會有一個特定的年齡範圍,在此之前學生應該內化基本能力,但具體是什麼年齡,需要科學研究來回答。目前人們沒有從神經科學的角度來看,當你不再記憶、總是得查找資訊時,大腦會如何改變,以及這可能怎樣傷害人們批判思考的能力。

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我正在組織一場論壇(Strüngmann Forum),預計今年年中會有45位頂尖神經科學家和教育工作者,在德國法蘭克福共同研究,在AI時代如何好好學習,包括什麼年齡可以開始把需要大腦處理的事情交給外部工具,而不傷害人們大腦中已經建立的知識結構。


【小檔案】芭芭拉.歐克莉(Barbara Oakley)

  • 出生| 1955年
  • 現職|奧克蘭大學工程學榮譽教授
  • 學歷|華盛頓大學斯拉夫語言與文學系、奧克蘭大學電機與電腦工程碩士、奧克蘭大學系統工程博士
  • 經歷|Coursera長銷課「學習如何學習」共同講師、《大腦喜歡這樣學》等多本暢銷書作者、美國醫學與生物工程研究院院士
  • AI學習建言|努力想出答案和記憶是學習的根本,基本功不能省。

(責任編輯:張蕙蘭)

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