教育科技的圣杯：为每个孩子提供个性化人工智能导师

利用 AI 和 Bloom 持续追求大规模的优质教育。 在成长过程中，一对一辅导的想法让我的胃翻腾起来。我的父母有幸在上海长大，他们很快就明白了这样一个事实：孩子们可以被要求比我们的祖国澳大利亚更加努力地奋斗。 我的朋友马克斯的母亲玛丽对这一认识起到了很大的推动作用。五月是一些人所描述的 。 “虎妈” 我仍然记得麦克斯放学后不能出去玩的原因。周一是国际象棋辅导。星期二是数学。星期三，中文（马克斯的家人在家里说中文——我永远无法真正理解这一点）。周四，小提琴。所有这一切都围绕着已经挤满了学校、运动、家庭作业和社交时间的时间表。 对于一个7-10岁的孩子来说，毫不奇怪，我当时真的不明白。一晃 13 年过去了，我意识到玛丽（以及许多其他类似的中国父母）确实做了一些事情。虽然我无法想象许多虎妈妈本身需要为自己的做法辩护，但我发现我的想法改变了 。 本杰明·布鲁姆 作为老式课堂教育的先驱，布鲁姆发现，使用掌握学习方法的一对一学习可以使学生的成绩提高两个西格码。哈佛大学 2004 年利用这些方法进行的一项研究发现，单独辅导的学生表现出色 。 标准化数学测试成绩提高 200% 虽然标准化测试和分级评分系统已用于证明布鲁姆方法的有效性，但这些方法本身（幸运的是）很少依赖标准化测试或基准测试。 我将在下面更深入地讨论随着学生从拥有搜索引擎发展到无所不知的答案引擎，我设想教育可能会发生怎样的变化。这里重要的是，上述布鲁姆模型的大部分效用都保持了其效用， 可能是中短期内唯一的例外。 “记住” 现在，回到马克斯。毫无疑问，马克斯受益于布鲁姆理论的一些推导。一对一的辅导和持续的形成性评估会迅速加快他的反馈循环，并使他远远领先于像我这样的普通课堂学习者。然而，麦克斯（以及许多其他承受压力的幼儿学习者）的教育冒险都是为了追求导致固定终点的任意基准。 他的数学导师希望看到他最大限度地提高 IB 分数，以便他能够进入顶尖大学。即使是非课堂的利用也需要经过严格的数值标准化。目标是在棋盘上获得高 ELO。小提琴最高可达 9 级。等等等等。 然而，正如上面简要提到的，随着法学硕士（即答录机）和所有类型多媒体的生成内容的日益普及，这个世界上的最大的人可能会认为所有这些早期儿童辅导时间可能都花在了徒劳的（许多人也可能不同意）。我不会建议我们如何重新设计教育课程以适应这种不断变化的范式。相反，我将重点关注这种 1:1 辅导方法在任何可能出现的新系统下所具有的巨大价值。这是一个针对比我更聪明、更强大的群体的话题。 在本文的其余部分中，我将尝试概述全球布鲁姆式辅导的无许可、无摩擦协议的早期轮廓，以及您，这位雄心勃勃的未来创始人，如何将它们变为现实。 我们希望，通过改善个性化教育的获取机会并降低其提供成本，我们将拥有一个充满人们在他们选择的任何领域接受全面教育的世界。 当今的幼儿教育：旧模式与新模式 教育涉及面很广，因此本文重点关注幼儿教育这一细分市场。我这样做是因为我觉得这是一个尚未真正经历与历史规范有太大偏差的部分。 MOOC 在成熟教育中非常受欢迎，而新冠疫情则普及了大学课程的在线授课。可汗学院和类似的模式在中学生和高中生中取得了很大的成功。然而，除了一些针对非常特权的领域的开创性初创公司之外， 很少有初创公司致力于为每个孩子尽早升级提供真正通用的解决方案。 首先，为什么幼儿教育如此重要？早期接受优质教育的一些好处是显而易见的。它让学生对自己的能力更有信心。它为 22 岁左右的基础教育（至少对于当今世界的大多数学生而言）基本上让位于专业执行之前的思维技能提供了基础。 然而，在表面之下还有一整套辅助好处。他们之中： 提高 的知识（即有关自我保健、健康、行为问题等的知识） 非职业生活技能 。数字解决方案可能不是解决这一问题的灵丹妙药，但它们绝对可以充当促进者。 社会发展 。 减少以后几年对补救支持的需求 。减轻主要照顾者负担的通用解决方案为他们提供了更多时间去做其他事情，同时也确保儿童走在正确的道路上。 父母赋权 上面的图形很引人注目。即使在世界发达地区，幼儿教育的学术回报至少可以说并不令人印象深刻。造成这种情况的原因可能有很多。教学质量差、学生对教育的未来用途缺乏明确性、所有类型的学生缺乏全球可及性等都是原因。 我们怎样才能混淆这些内容，以确保a）每个学生都能够拥有应用于进一步学习的基础知识水平，b）他们为新的教育形式做好准备，这些教育形式针对不同的最终游戏进行了优化，而不是获得最高的SAT / IB/GAMSAT/{插入您选择的标准化考试}？ 今日市场 根据 Business Research Insights 的数据，全球幼儿教育市场目前每年价值 2589.4 亿美元。 值得注意的是，在这种情况下，“幼儿教育”还涵盖了由完全不同的初创市场组成的企业，包括儿童保育、托儿所和娱乐项目。 话虽这么说，但这确实表明了问题的严重性。毕竟，这是一个将从现在起出生的每个孩子都视为最终客户的市场。 在这篇文章的背景下，市场分析的重点将放在那些已经在尝试提供某种形式的“每个孩子的导师”解决方案或增强学生学习体验，以培养解决问题的技能的现有企业上。 见下图（并放大）： 尽管所有这些企业的既定目标、抱负、目标受众和交付方法各不相同（在某些情况下，差异很大），但它们都利用互联网神奇的分发能力，随时随地覆盖任何人。 可汗学院和 YouTube 一直是互联网时代自定进度、独立且通常是课外学习的重要推动者。 Method Schools（以及其他将可汗学院整合到其工作流程中的学校）等企业已将独立学习理念与面对面课堂的社交优势相匹配。 Synthesis 构建了一种培养天才的解决方案，将非常有天赋的孩子放在同一个虚拟空间中，让他们努力解决问题。尽管它听起来、看起来、闻起来都像一所精英主义、选择性的私立学校，但“创造天才”的使命却是极其重要的。毕竟，天才是那些推动前进并改变世界思维方式的人。 Imagine Worldwide 拥有可能的通用访问模式 - 无需访问互联网！ 尽管我们可以继续抱怨公立学校系统和标准化考试成绩下降（基本上不重要），但我们必须承认我们生活在一个学习的幸福时代。 但还有很多需要改进的地方。对于全世界的家长、学校和企业家来说，这一事实应该是令人震惊的兴奋。 小学教育亟待解决的问题 无论交付形式如何，K-12 教育系统的下游“客户”（例如大学、雇主）仍然希望根据可排名分数来判断和评估候选人。这需要改变。为了能够交流和交叉传播想法，需要有一种圆润的元素。然而，除此之外，对特定道路的热情和承诺是成功的更好预测因素，也更有利于推动推动前进的创造性天才。如何设计教育系统，在建立全面性 开始发展这种优势？ 误导。 的同时 一种想法可能是借用谷歌的“20%项目”系统。幼儿教育学生有 80% 的平台时间来学习任何类型的新颖课程，以实现全面性的最佳效果。另外 20% 致力于指导和教导学生将充满激情的项目从创意到交付。许多教育系统尝试在中年时通过科学博览会和其他类型的个人项目来培养这种项目工作和设计思维方法。为什么不早点呢？ 地理（甚至在城市层面）、法规、语言和数以百万计的其他因素都对下游结果产生影响。同样，互联网巨大的均衡效应的好处将在未来几年加速显现，并且乐观地讲，将消除其中一些问题。 访问与公平。 然而，一些问题仍然存在。许多人仍然无法访问互联网。许多人生活在自上而下的政权审查那些教导学生了解世界的内容的环境中。互联网问题，就像下面要概述的一些问题一样，并不严格属于教育平台的范畴。然而，内容平台可能会。即使如果信息受到审查，不平等可能仍然存在一些悬而未决的问题，但当学生获得个性化的学习助手时，仍然有很大的改进空间，这些助手可以重新打包所有可用的资源，帮助他们了解在全球范围内取得成功所需的知识。阶段。 幸运的是，我们正在朝着不让任何一个孩子掉队的教育愿景迈进。 与准入问题并行的是资金问题。在目前的课堂模式下，贫困地区的孩子们获得的资金更少，教室条件更差，这使得他们的教室变得更差。对于一个因潮水上涨而繁荣的世界来说，这是不公平且不可持续的。 资金分配。 从历史上看，家长参与教育一直是教育成果改善的先兆。更高的出勤率、更强的责任感以及对课堂上可能未解释或理解的领域进行“填补”都是造成这一现象的一些驱动因素。在正式数据中不太受重视的是餐桌上发生的偶然的、非课堂的学习。 家长参与。 互联网带来的信息流正在慢慢侵蚀这一优势，但就日复一日的家长参与而言，仍然是一个重要因素。如何设计一个系统，才不会因为学生的家长不如其他人那么投入而惩罚学生呢？更好的是，如何设计一个系统，让教育背景较差的父母能够最大限度地支持他们的孩子（这可能会导致整个市场崩溃，并与儿童保育市场紧密相连）。 尽管传统教室可能会尽最大努力，但要在不对教室其他部分造成某种障碍的情况下，适当地容纳有特殊需要的学生几乎是不可能的。更个性化的学习平台几乎默认解决了这个问题。这些平台将利用哪些功能来最好地捕获这些长尾案例？ 多样化的需求可访问性。 新推动因素 对于那些尚未使用 ChatGPT 或任何类型的消费者就绪 NLP 界面的读者来说，这是一个剧透。明天的搜索引擎不再是搜索引擎。相反，它们将成为答案引擎。 对于那些一直关注的人来说，这给整个教育系统带来了明显的困境，因为整个教育系统根据孩子获取和传达答案的能力来判断他们。 这将对教育的未来产生一些催化作用，包括但不限于： 极致个性化。 人工智能和个人智能助理将极大地加快我们所获得的任何给定服务的个性化程度。对于那些想了解更多信息的人，我将再次（并且可能不是最后一次） 来自马特·施利希特。教育也不会有什么不同。 推荐这篇关于自治代理的精彩文章 个性化是布鲁姆二西格玛效应的关键因素。然而，个性化教学代理将使这些效果更进一步。未来的教师将天生了解学生最擅长处理哪种信息，而不是在每周、长达一小时的课程中逐渐了解学生的学习偏好和最有效的演示模式。 想学习Python吗？今天，您可能会利用一些通用的开源资源，例如哈佛的 CS50（ ）或任何一个精彩的 YouTube 编程语言教学频道。未来，新手更有可能向智能助手学习，智能助手不仅对语言有完整的理解，而且比你更了解你喜欢的学习模式。 现在由人工智能教授 在学习过程中，您不会感到心不在焉或没有动力。您将被分配到您独特感兴趣的形成性项目以及您学习 Python 的原因，而不是勾选框来根据某些任意技能树检查您的进度。 通过定制实现娱乐。 在 12 年或更长的学校教育中，我可以想象每个读者的教育样本量都足够大，足以包括 一个因缺乏魅力、要求过高或平庸卑鄙的老师而毁掉他们的学科的案例。 至少 在自主、个性化和数字化交付的世界中，几乎不可能想象这种场景再次上演。 即使我们今天拥有可用的工具，我也可以拥有摩根·弗里曼声音的数字复制品，教我卡洛·罗维利准备的物理课程。或者声音、知识、交付方式和主题的任意组合。不喜欢它？我们离几乎可以立即适应您的偏好的助手并不遥远。 （ ：通过能够使任何内容看起来令人愉快，如果每个学生都有一个代理，我们理论上可以准确地确定熟练的资源分配是如何发生的 - 可怕的想法）。 一个有趣的哲学转折 人工人类复制协议的早期成功，例如 和 （主题 ) 表明此类产品的市场准备情况。为了实现完全自主的教育助理，该领域仍需要做的是一种监控学生进度并根据这些见解自行分配任务的方法。 角色人工智能 复制品 最精彩的“不无聊”帖子之一 智能指导和评估。 在接下来的 20 年里，更好的教育不应该用 NAPLAN/SAT/无论你来自哪里的标准分数的中位数提高多少来衡量。相反，它应该更准确地表示学生的学习和发展与他们最初开始学习路径的原因的匹配程度。 当今幼儿教育的一个大而无声的问题是孩子们不知道他们为什么要学习东西。他们很快就能明白为什么学习母语如此重要，因为不久之后他们每天都会广泛使用母语。数学则不然。 能够更好地解释并不断指导孩子们为什么要学习某些东西以及这些东西如何应用到他们身上，这对于参与度来说是一个巨大的好处。然后是“评估”而不失去动力的问题。 评估将继续趋向于真正的理解游戏。在个性化学习的世界中，评估和基准测试模式很可能纯粹是针对个人量身定制的。 “艾米”可能会因为需要在生物考试中展示某种任意 90% 的能力而受到高度激励和驱动。另一方面，“亚当”只是喜欢生物学，所以他可以解剖青蛙（当然是人道的）。两人都想接受手术。借助个性化助理，艾米可以为她编写黑白测试，而亚当可以收到有关其技术的实时反馈。两人都将有不同的途径成为顶级外科医生，这些途径是根据让他们每天都致力于进步的因素精心设计的。 预测分析。 随着人工智能教师的训练数据量不断增加，它会越来越善于理解哪些技能、兴趣和个性的组合最适合某些人生道路。基于此，人工智能可以不断提供建议和成功概率，以帮助学生在通过任何自主教育途径取得进展时评估任何给定的学习或“职业”选择。 例如，我可能是一个 6 岁的孩子（我不是），对语言特别感兴趣，并且对优质电影产生了早熟的兴趣。我的私人助理将能够根据它认为我喜欢的路径向我提供源源不断的选择和丰富活动。在一个人类仍然需要自由意志的世界中，这个助手会利用这些预测来维持我对自由意志的幻想，并且永远不会强迫我走上任何给定的道路。它将能够告诉我们，数学研究可能不是为了更多，但制作和促进生成电影可能是为了更多。 它可以与其他代理进行通信，引导我找到世界各地的其他学生，根据我们各自的兴趣和技能，他们可能只是命中注定的合作者。 重要的是，它还将提供丰富的信息，告诉孩子们如何预见世界、他们想在这个世界上做什么以及如何分配资源。 想象一下，当我们看到 我们自己的技能树从我们现在所处的位置到我们教育的起源时，我们将对教育了解多少。 鉴于上述所有内容都是对未来儿童教育方式的非常真实的可能投入，它们如何与当前最佳和公认的实践相结合，形成一代商业教育机会？ 教育科技圣杯的愿景 基于上述问题以及在可预见的未来法规将施加的现实限制，我认为上述功能集是全球规模、高效的幼儿教育独角兽的赌注。 将成为任何获胜模型的核心。上一节的关键点——个性化、智能指导、质量分析及其在帮助儿童获得成功的教育后（这个术语感觉反乌托邦）结果方面的综合功效——将成为机器智能时代谁赢得教育的核心驱动力。 个性化学习助手 除了这些因素之外，获胜者很可能是第一个让这些东西变得像真正走进去见你最喜欢的老师一样有趣的开发者。在这一点上，它的外观、声音或与您的互动方式可能与 ChatGPT 完全不同。 将通过幼儿教育系统自始至终所实现的社会化来增强这种强化的学习体验（参见下面的图表 A 和 B）。 面对面的本地中心 玩耍仍然是必需品。我们今天所知道的某种形式的“学校”将介入（几乎具有讽刺意味的是）来满足这种需求和愿望。也许过去的老师们填补了这一空白，他们和今天坐在同样的监督椅子上。也许我们更接近古老的村庄养育孩子的愿景，其中一名社区协调员负责管理孩子们的工作和玩耍，并因对他们的工作和玩耍进行田园式照顾而获得奖励。 无论结果如何，用于儿童保育和男女同校的物理空间的需求都将持续存在。这些空间的经济效益将保持排他性和竞争性。这意味着机会。将为这些空间的经营者提供奖励，并提供金钱和声誉。 作为这些当地中心的关键组成部分将是 这些人类导师不会像孩子们掌握在手中的人工智能老师那样聪明。但是，正如他们永远一样，他们将成为数字助教设定的想法和目标如何在现实世界中体现的重要榜样和接触点。 人类导师。 在我们地理上的本地中心的另一面是 。对于那些第一次听到测地线这个词的人来说 。本文中的许多想法都是为职业人士设计的，但从意识形态上来说，通过无国籍教育的视角也是有意义的。 测地线、在线兴趣中心 我将您重定向到我第一次学到这个词的地方 - Balaji Srinivasan 的网络状态 那么，对于我们孩子的个性化学习助手来说，测地线兴趣中心是什么样子的呢？借助数据隐私协议，我们的自主伙伴将能够生成 每个孩子的兴趣图，并将它们彼此进行测地匹配。在这里，可以创建虚拟教室、项目组和研讨会（并可能由人类专家协助），让这些学生从与世界各地志同道合的同龄人的合作中受益。 零知识 为了确保我们不会在世界上建立一个不可阻挡且无效的教育机器，需要一些强化机制。 首先是 ，以确保这些数字助理及其方法。任何看过有关人工智能未来的电影的人都知道，可能出错的地方就一定会出错。就像当今的大型语言模型一样，在可以处理和教育数百万儿童的模型中，对人类反馈提供者的需求将会极大。 人类反馈机制 可能会需要项目审核员，以确保数字助理为孩子选择的路径不会干扰其他人类目标。举一个鲜明的例子，我们不希望我们有抱负的外科医生 Adam 在 7 岁时在真实的尸体上进行测试，即使这与他想做的事情最相关。 还需要某种机制来确保助手不会过于确定。例如，助理根据其将学生安排到某些职业的能力而获得某种激励或声誉提升。显然，有些职业比其他职业更容易。这扭曲了助理们确定性地引导孩子们走上这些道路的动力，并且由于资源严重分配不当，基本上使整个经济陷入混乱。 首先，这为人类提供了参与这些助手的声誉评分和激励设计的机会。其次，这表明经济学家仍然很重要。确保儿童的真正兴趣和愿望得到尊重，同时在不同重要领域保持一定的技能分配基线水平对于教育的未来至关重要。 旁注：这里有一个完全独立的、价值数十亿美元的机会来创建系统，使非技术人员可以轻松观察、测试任何类型的模型并为其提供反馈。 此外，还需要某种 来持续监控我们假设的 Bloom Two-Sigma AI 的功效。这可能是一个自治系统，扮演上述经济学家的角色。通过对自主教师指导学生的方式进行深入分析，人类将需要能够可视化这对资源分配的长期影响，并相应地调整模型。 全球进度跟踪器 结局是什么？ 这是一个很大的哲学问题。在当今世界，教育的最终目标是找到一份好工作并能够与他人有效互动和协作。 十年后，“工作”的含义将会发生很大的变化。从这个意义上说，教育“终局”应该改变的是，学生能够创造自己的自我实现“作品”，利用可用的工具在自己的生活中创造意义。关于与他人合作和互动的部分不应有任何改变。 MVP 会是什么样子？ 最明显的第一步是构建一个角色 AI 风格的 ChatGPT 包装器（我只是写这个就觉得很恶心），专门用于以小学老师的风格说话。 本质上，我想说的是，最有可能的 MVP 可能就是 Mr.Rogers 聊天机器人。 从这里开始，首要解决的问题是学生评价。您如何将他们的学习进步归因于数字老师与真人老师？ 将这一点传播给公众意识的一个有趣的增长策略可能是直播儿童黑客马拉松（当然要经过父母的同意）。每个孩子都配备了自己的私人助理来协助完成可展示的项目工作。这将作为以解决问题为中心的学习方法的有效性的现场演示，也是一种有趣的方式来了解孩子们利用人工智能将他们的想法变为现实的创造性方式。 如果这听起来很牵强或者可能没有市场，我敢打赌你错了。一个恰当的例子——最近的斯克里普斯全国拼字比赛吸引了 。 920 万观众 你从这里去哪里？ 在赢得分销游戏并闯入州级教育系统之前，像这样的协议的商业元素可能必须从课外层面开始。 Synthesis 的“团队”解决方案为如何在试验组中测试这些想法提供了一本方便的手册。从最初的炒作策略开始，创建一个热衷于与孩子一起探索使用这些工具的父母的候补名单。 从这个等候名单中，您已经可以通过匹配具有相似兴趣和职业道路的孩子来开始某种形式的测地线在线课堂。 从地理上讲，您甚至可以通过组织课后儿童小组来实现这一点，利用这些早期几代助理在当地团队中协作构建项目。这勾选了游戏和游戏的概念验证框 去市场 那么，如何将一群极其快乐、对虚拟老师发誓的父母转变为一股主导力量，能够在全球任何教育体系中成为主导者呢？ GTM 的一些想法： 向 提供代理（通用或个性化）的成本加成。这包括特许学校、家庭教育网络（可以通过 Facebook 群组和 Subreddits 找到） 现有替代教育提供商 。越早完成，政府就有越多的时间来处理影响和必要的法规来保护学生的利益。 免费将通用制剂运送到公立学校进行测试 ，角色AI风格。当你可以让一个活生生、适应性强的比尔·奈伊每天和他们一起学习一个小时时，为什么父母还要让他们的孩子向无聊先生学习科学呢？ 复制热门内容创作者作为教学代理 建立 。如果内置的推荐引擎能够指导孩子们沿着正确的技能树实现他们的“最终目标”学习目标，可汗学院的体验将会有多么不同。自定义 YouTube 播放列表以及代理生成的项目/任务/任务来应用从视频记录中学到的知识怎么样？ 代理 API 作为现有虚拟内容交付平台的插件 商业模式和蛋糕的大小 出于多种原因，我仍然认为，作为这一业务主张核心的模型最好保持开源。首先，从社会效益的角度来看，这些模型的开源使它们能够持续承担责任和保持透明度。 它通过激励人们在这些模型上进行分叉和构建，使它们更好地为学生服务，从而改善市场竞争，从而提高产出质量。 最后，这一点至关重要，因为这是以最低成本提供最高质量教育的最佳途径——这是更聪明的一代人类的圣杯。 以上是对下一代智能助教可能打开的市场规模的一些餐巾纸数学。假设细目： 该模型坚信人们将保持核心模型本身开源并 。我很高兴看到在可访问性方面发挥作用的一个有趣的点是，这些助手的功能在短期内可以为没有互联网接入的区域保留多少，就像《想象世界》那样。 免费访问 应用约 750 毫米儿童在部署时处于小学教育年龄的假设。 与澳大利亚公立小学相比，面对面团体的交付成本旨在降低超过 50% 的交付成本（考虑到所有因素，每年约为 5,225 美元）。 测地线组的交付成本被设计为更易于访问的综合版本。据报道，Synthesis 最基本的授课方式招收学生的费用为 180 美元/月（或每年 2160 美元）（每人 ）。 沙漠 必须指出的是，上述内容更多的是市场地图，而不是单个公司的收入预测。单一企业几乎不可能占领所有面授市场，就像当今世界上没有一家私立学校集团经营所有私立学校一样。 测地线市场更有可能遵循幂律，但由于蛋糕的大小和切分方式的不同，仍然可能会出现激烈的竞争。 这些指标押注于教育将发生显着变化，变得更加无国籍，并为设计虚拟交付的有意成果而量身定制。 最后的话 讽刺的是，这最后的智慧来自一篇文章标题“ ”： 教育初创企业为何不成功 “企业家认为教育是一个质量问题。一般人认为这是一个成本问题”。 巨大的个性化和内置的万事通因素将使虚拟助手成为最高级别的超级老师。模型的质量和娱乐因素将是决定谁在这个市场获胜的重要决定因素，但在全球范围内，企业家不能忘记降低交付成本的重要性以及通过以低廉的价格接触到广泛的受众可以获得的许多回报成本。 附录：杂项。哲学观点 幼儿教育的目标函数应该是什么？简单来说，我们希望今天的孩子长大后成为什么样的人？ 社会是由几代人组成的，尽管他们之间存在差异，但他们基本上是在相似的制度下接受教育的。当一代人接受完全不同的物种教育时，代际关系将受到怎样的影响？ 拥有一位极其高效、自主的导师会破坏孩子学习过程中的任何偶然影响吗？ 也发布 。 在这里