本书是一部真正打通学习科学、主动学习与人工智能三大领域的前沿力作。斯蒂芬·科斯林为教育者、课程设计师和终身学习者提供了一套系统、可操作、有原则的主动学习框架。它不是零散的AI应用技巧,而是围绕五大学习原则(深度加工、组块策略、建立关联、双重编码、刻意练习)构建的完整方法论。它将AI从新奇工具升维为教育变革的引擎,为每一位教育者提供通往未来课堂的清晰路线图。
本书特色
·实操性强:书中提供可直接使用的AI提示词示例,涵盖辩论、角色扮演、拼图活动、游戏设计、思维导图创建、刻意练习等多种学习活动类型。
·案例丰富:大量真实的AI-学习者对话记录,直观展示AI如何引导学习者深入思考、建立联想、识别错误、掌握知识。
·科学严谨:所有建议均植根于认知科学和学习心理学数十年的实证研究,而非空泛的经验之谈。
·直面挑战:专门章节讨论AI在教育中的局限性(如“幻觉现象”、伦理问题、隐私安全),并提出切实可行的应对策略。
·评估方案完整:详细阐述如何使用AI创建评分标准、评估学习成果,并设计“AI提问”机制有效防止学生作弊。
你将学到什么
·如何利用AI将抽象主题转化为具体、可测量的学习目标
·如何设计辩论、角色扮演、拼图活动等深度互动的学习体验
·如何运用组块策略优化课程结构和演示文稿
·如何引导学习者建立新旧知识之间的关联,实现知识的有效迁移
·如何利用双重编码(图文结合)提升学习效果
·如何设计刻意练习活动,帮助学习者在最困难的环节突破
·如何构建“三明治学习法”课堂,高效融合内容传授与主动学习
·如何创建评分标准,让AI协助批改作业并提供个性化反馈
前 言
我们都是教育者,其中有些人是教师,有些人是课程设计师,有些人是家长,还有些人是终身学习者——主动地、持续地进行自我提升和知识更新。甚至我们中有些人同时拥有以上所有身份。当下,我们正面临着人类历史中的一个重要时刻: 人工智能(AI)正在深刻改变每一个行业,同时为每一位教师和学习者带来新的机遇。我们中许多人正在努力追赶,或制定策略以确保自己走在这场变革的前沿。不论是从个人还是整个社会的角度出发,如果我们不能正视AI,那么人类的繁荣与自由或将面临严峻的挑战。
如果您是一名教师或课程设计师,您需要快速了解AI能带来什么,并思考如何适应这一全新的现实。本书正是为此而作。我将自己数十年的经验倾注其中——从担任知名大学的院长,到开创突破性的创业事业。尽管我拥有数十年的经验,包括三十年前曾撰写过一本关于神经网络的书,但面对当今AI的发展,我仍感到无比震撼。如今,AI正被成功应用于提升全球的教学与学习,无论是美国的大型研究机构,还是非洲偏远地区的小型培训机构,都能看到它的身影。通过本书,我尝试将这一复杂主题拆解开来,帮助我们所有人(包括我自己)理解它,使其成为人人都能使用的工具,助力我们主动把握自身的发展方向。
我邀请您与我一同保持“初学者心态”,以开放而新鲜的心境,去接触本书所涵盖的理念、方法和实践。本书旨在帮助各类教育者利用最新的、突破性的AI技术,来设计、实施和评估主动学习(active learning)。本书基于丰富多样的研究成果,向您展示如何在主动学习的各个环节融入AI,并且这些方法都经过了科学验证。
我最初并未打算写这本书。起初,我只是想为我的另一本书《在线主动学习: 让在线课程焕发生机的五大原则》(Active Learning Online: Five Principles that Make Online Courses Come Alive)推出第二版。随着教师和学习者在在线教学与学习方面积累了更多经验,我们也学到了许多新的东西。这促使我对该书进行修订,并着重强调混合学习环境——即结合不同的线下与线上教学模式。我在2023年初完成了这次修订,并收到了审稿意见。其中一位审稿人约翰·卡茨曼(John Katzman)促使我思考: 我们如何利用AI进一步推动主动学习?他的评论让我停下脚步,深入反思。很快,我确信这些新兴的AI技术对教育具有深远影响——这也让我放弃了之前的修订稿,重新开始写作。尽管我确实保留了原书中的部分内容,尤其是关于主动学习五大原则的具体阐述,但当前版本与原书差异巨大,因此出版商决定将其作为一本全新的独立著作出版。
与之前那本关于在线学习的书一样,我力求简洁,删去一切非必要的内容。然而,我的指导原则源于一句据说出自亚伯拉罕·林肯(Abraham Lincoln)的话——当有人问他“一个人的腿应该多长?”时,他答道:“长到能够到地面就行。”在思考本书篇幅时,我秉持同样的精神: 尽量让它的长短恰到好处,足以表达核心思想即可。
曾任斯坦福大学行为科学高级研究中心主任和心理学教授,此前也在哈佛大学任教,历任心理学系主任、社会科学学院院长及约翰·林斯利心理学教授。科斯林的研究聚焦于学习科学、视觉认知本质及视觉传播。他撰写或合著了14部著作,并发表了超过350篇相关领域的论文。科斯林荣获多项荣誉,包括美国国家科学院研究创新奖、古根海姆学者奖、三所大学荣誉博士学位(卡昂大学、巴黎笛卡尔大学、伯尔尼大学),并入选美国人文与科学院院士。
目 录
第一章主动学习和AI / 1
主动学习是什么? / 7
如何使用本书 / 9
内容概览 / 10
第二章AI在主动学习中的应用 / 14
AI如何改进主动学习 / 14
示例:使用AI进行辩论 / 17
AI在主动学习中的局限性 / 25
创建和调整提示词 / 29
第三章学习科学 / 32
学习科学原理 / 33
组织和口译 / 35
存储信息 / 37
访问存储信息 / 40
评估学习 / 41
迁移 / 43第四章深度加工 / 45
有针对性的加工 / 48
探寻“恰到好处”的平衡点 / 57
利用AI开发活动 / 62
第五章组块策略 / 68
组块规则 / 71
运用AI对演示文稿进行组块 / 72
利用AI开发活动 / 75
第六章建立关联 / 83
在组织和解释中的关联 / 83
储存和保持中的关联 / 90
获取中的关联 / 91
利用AI开发活动 / 97
第七章双重编码 / 101
展示和讲述 / 101
使用图表、图形和图解 / 104
可视化图解 / 107
利用AI开发活动 / 113
第八章刻意练习 / 120
刻意练习,循序渐进 / 121
选择性关注 / 125
大规模刻意练习 / 127
利用AI开发活动 / 133
第九章整合原则 / 139
助记技巧 / 139
技巧与效果 / 144
学习游戏 / 147
第十章内在动机和外在动机 / 157
内在动机 / 157
外在动机 / 163
AI的动机与学习 / 167
第十一章活动的创建、情境化与评估 / 169
利用AI开发活动 / 169
活动类型 / 180
活动方式 / 188
构建课堂:“三明治学习”法 / 192
评估学习 / 198
整体大于部分之和 / 213
注释 / 216
译后记 / 239