人工智能时代教育和学习究竟向何处去-基于认知的具身观点的审视

/人工智能时代教育和学习究竟向何处去——基于认知的具身观点的审视【摘要】人工智能时代，教育和学习究竟向何处去，是一个值得深思的时代命题。具身认知理论为回答这个问题提供了新视角。不同于经典认知科学坚持身心二分的二元论，具身认知理论秉持身心一体的一元论，认为认知是有身体起源的，且认知的起点是自我概念的建立，肢体动作在其中具有基础性作用。技术作为人的本质力量的延伸，在认知从离身走向具身的过程中推动着学习者的发展和学习环境的建构。认知科学与人工智能之间联系密切，可谓是人类学习研究的“双生子”和“并蒂莲”。但人工智能和人类智能和而不同，人工智能并不具备共情能力，这是人类智能特有的。在认知的具身观点观照下，真正有效的教学应通过活动中心整合学科中心和儿童中心，实现动手与动脑的统一、知识与能力的统合，进而推进知识、能力、素养“三位一体”耦合发展，推动学习步入动心的新境界。人工智能作为一种超生物存在，已不仅只是一种对象性存在。一方面我们要坚守教育的伦理底线，确立教育领域的“阿西莫夫定律”；另一方面要谨记“人工智能+教育”育人为本、技术赋能、认知发展、创新实践的基本原则，基于历史眼光和历史自觉不断推进人工智能与教育深度融合。【关键词】具身认知；人工智能；认知科学；人工智能+教育

“学习”是教育研究的一个基本概念和范畴。早在教育学诞生以前，人们就一直在思考“学习究竟是什么”，常谈常新，其可谓是关于教育的一个千古之谜和永恒话题。2000多年前，就有像“学而时习之，不亦说乎”这样对学习的朴素理解。长期以来，对学习的探讨主要停留在哲学沉思层面。近代自然科学的崛起让心理学从哲学中分化出来，对学习的科学探索也从此起步。在回答“学习究竟是什么”这个问题上，早期是哲学处于主导地位，心理学兴起后逐渐站到台前，但哲学在幕后的影响依然存在。在对学习的科学探索背后，仍然可以非常清晰地看到各种不同的认识论立场。 一、何为具身认知：认知的具身观点及其认识论立场溯源 1.认知的具身观点与认知的身体起源 追问“学习究竟是什么”，很大程度上就是探讨“认知究竟是什么”。迄今人们对认知的科学理解大致经历了两个阶段。第一阶段肇始于20世纪50年代初对行为取向的学习研究的批判。当时人们受刚刚诞生的计算机和人工智能科学启发，建立了大脑的“计算机隐喻”(ComputerMetaphor)(Searle，1991)，并由此出发来理解人类认知，开创了经典的认知科学先河，即第一代认知科学，也被称为“离身认知的科学”。该阶段人们认为认知只是心理的机能或是大脑的功能，并将大脑类比为机器，因此认知与身体无关。第二阶段起始于20世纪80年代后逐步兴起的具身认知研究。该阶段提出的具身认知理论认为，不仅大脑具有认知功能，身体同样具备认知能力，心智是随身体一起进化而来的，因此认知是有身体起源的(Morris，2010)。以线虫为例，它没有大脑，但有神经。从线虫这样简单的生物逐步进化到人类这样的高等动物，大脑一步步从身体中分化出来。由此可见，大脑的认知虽看似离身，但追根溯源仍具有具身性。 具身认知理论在最近十年发展迅速，但其思想萌芽早在50多年前就已显现。让·皮亚杰(JeanPiaget)的儿童认知发展理论就蕴含着具身观点的种子。皮亚杰将儿童认知发展划分为感知运动(0～2岁)、前运算(2～7岁)、具体运算(7～11岁)和形式运算(11岁以后)四个阶段，系统解释了人类认知发生和发展的过程。其中，在0～2岁的感知运动阶段，刚出生的婴儿并非像成年人一样通过大脑来认识世界，而是在借助肢体动作与世界进行交互的过程中探索世界，其后才慢慢过渡到使用抽象符号进行形式运算的离身阶段。四个发展阶段具有的顺序性和不可跨越性，证明了认知的具身起源。以在形式运算中最具有基础性的因果性来看，儿童的认识是从物理因果逐渐过渡到逻辑因果的。在这一过程中，不管是物理因果性的建立还是向逻辑因果性的过渡，都是靠肢体动作及其不断地内化和协调来实现的。因此，皮亚杰也被视为具身认知理论的先驱。 具身认知理论有一套不同于经典认知科学的话语体系，因此听起来比较高深，这让很多人觉得难以理解，但它其实并不复杂。以我们小时候学习数字为例，最初是通过掰手指来认识1、2、3这些自然数的。随着学习不断走向深入，长大后在计算1+1=2时，我们已经能够直接操作抽象数字符号并运用加法规则得出结果。虽然这时认知看起来好像不再需要身体参与了，但是如果没有当初掰手指的动作作为基础，就很难达到后来对数字进行抽象的形式运算的水平。在回答“教育究竟是什么”这个问题时，约翰·杜威(JohnDewey)曾经提出“教育即经验”“教育即经验的持续不断地改组与改造”的观点(Dewey，1916)。这其中同样蕴含着认知的具身观点。再以1+1=2为例，最早儿童在家里学会了一个苹果加一个苹果等于两个苹果；到了学校之后，在数学课堂上学会了一根小棍加一根小棍等于两根小棍；最后，才真正学会了1+1=2。从儿童使用肢体操作物理对象(苹果和小棍)出发，到慢慢过渡至使用大脑操作形式符号(数字“1”和“2”以及运算符“+”和“=”)，这就是“经验的持续不断地改组与改造”，也是教育发生的过程。 2.离身认知与具身认知的认识论分野 经典的离身认知科学和后来的具身认知理论之间的差异，主要体现在底层的认识论分野上。认识论有一元论和二元论之分。一元论认为世界只有一个本源，不管这个本源是物质的还是精神的。如果物质派生了精神，便是唯物论。如果精神派生了物质，就是唯心论。二元论则认为世界有两个本源，物质和精神是两个彼此独立、平行对等的实体。勒内·笛卡尔(RenéDescartes)是近代哲学二元论的奠基人。正是他系统阐述了“身心二分”的观点并使其成为近代哲学的一个核心问题。经典认知科学建立在笛卡尔身心二分的二元论基础之上，其经典表述就是众所周知的“我思故我在”。笛卡尔认为，人认识世界有一个前提，那就是需要主客二分。如同没有镜子无法看到自己一样，人必须将自身从世界中抽离出来才能认识世界。要实现主客二分，首先要身心二分，即把心灵从肉身中剥离出来，通过心灵去凝视肉身，进而认识世界。这就是二元论的核心观点。经典认知科学倚靠的这套认识论，关键在于身心二分、主客二分，并运用分析还原的方法来认识世界。 认知的具身观点在认识论上与笛卡尔的身心二元论具有根本不同，甚至是在批判笛卡尔二元论的基础之上发展起来的。具身认知理论主张身心一体，认为大脑和身体是一个不可分割的整体，具有认知功能的心智是建立在这个不可分割的整体之上的。这种认知很早就对心理学之于学习的探索产生了深远影响，现在对神经科学家理解基本的神经活动与机制也正变得越来越重要。神经科学家安东尼奥·达马西奥(AntónioDamásio)专门写过一本名叫《寻找斯宾诺莎》的书来探讨这个问题，他还专门写书批判过笛卡尔身心二分的二元论，书名就叫《笛卡尔的错误》。就认知的具身观点来说，坚持身心一体这一一元论立场的代表人物当属法国学者莫里斯·梅洛—庞蒂(MauriceMerleau-Ponty)。 梅洛—庞蒂提出身体不是客体，而是主体，身体是知觉和意义的源头(莫里斯·梅洛—庞蒂，2001)，这对持认知具身观点的学者特别是弗朗西斯科·瓦雷拉(FranciscoVarela)等人产生了非常重要的影响。作为生物学家、神经科学家和哲学家的瓦雷拉反对经典认知科学的“计算机隐喻”，主张认知依赖于身体与环境之间的交互作用(Varelaetal.，2016)。从一元论的唯物论立场出发，由于身心不可分割，认知就不仅仅是大脑的活动，身体同样参与其中，甚至更为根本。需要指出的是，认知的具身观点和经典的认知科学相比，虽然初步建立了一套话语体系，同时也从脑科学和神经科学中获得了一些实验证据，但在科学性上和传统的认知科学相比还有很大差距，比如其基本原则要么过于模糊要么缺乏新意，而且具身认知科学中绝大多数经典发现均未能提供有价值的科学见解，理论与现象之间在大多数情况下仅存在琐碎关联，亦无法解释生活中一些和认知相关的基本经验(Goldingeretal.，2016)。尽管如此，它还是在经典认知科学之外为理解人类认知提供了一些新的洞见。我们不应该因其不成熟就指责其“贫困”。假以时日，它可以变得和经典认知科学一样“富饶”。 二、“缸中之脑”与具身认知：自我概念的建立与认知的身体起源 1.认知的起点：从吃手开始的自我概念建立 认知科学的哲学层面有一个经典的思想实验——“缸中之脑”(BraininaVat)。这个实验假设将人的大脑从头部取出，放置在营养液中维持其存活，并与一台超级计算机相连，计算机通过电信号模拟所有感官输入(比如遛狗)，使大脑产生与“真实世界”完全一致的体验(希拉里·普特南，1997，pp.11-19)。这一思想实验乍一看似乎告诉我们，只要大脑能接收外部信息，即使没有身体依然能够完成认知。但需要追问的是：认知的那些东西真的存在吗?我们的认知是“真”的吗?而认知的具身观点可以揭示这一思想实验之于人类认知与人工智能更为丰富的意蕴。按照提出这一思想实验的哲学家希拉里·普特南(HilaryPutnam)的说法，当我们说出“遛狗”这个词时，其意义来自“真实的遛狗”这件事，而“缸中脑”所谓的“遛狗”却是计算机模拟出来的，并不是来自现实生活的经验世界(希拉里·普特南，1997，pp.11-19)。“缸中之脑”与“图灵测试”(TuringTest)、“中文房间”(ChineseRoom)等均属于认知科学和人工智能领域的经典思想实验，也可用于解释人工智能的一些基本问题。伴随脑机接口和强人工智能的技术进步，“缸中之脑”可能真的会成为现实。在这种情况下，我们不得不思考：这个人工智能的“缸中之脑”能否知道自己正在遛狗呢?如果能，它知道的那个“自己”究竟是哪个“自己”呢?从认知的意义来讲，这个实验背后所隐含的问题首先涉及“自我”的概念，即如何确定哪个“我”是“我”，以及如何达成自我的同一性，即如何确定刚才的“我”就是现在的“我”。这是认知的起点。一个人如果无法认识“自我”，那么也难以认识他人，更无法认识世界。 为了回答这个问题，我们先回到“人”本身。儿童建立自我概念需要较长时间，而且肢体的动作在这一过程中具有不可替代的基础性作用。大约3个月大的婴儿会频繁吃手，并且会将手中拿到的任何物品放入口中。许多家长认为吃手不卫生，试图阻止，但婴儿往往会哭闹。这时有的父母在无奈之下会给他一个假手进行替代。精神分析心理学认为这时候的儿童处于口唇期。而从认知的具身观点出发可以对此作出不同的解释。在这种情况下，给他假手是不合适的，必须得是真手，而且还得是婴儿自己的手才行。这是因为吃手是儿童建立自我概念的一个非常关键的起步。他们在吃手和吃其他物件的时候，感觉是不一样的。在持续这样做的过程中，随着感觉的不断积累和分化，他们便会逐渐意识到手是自己身体的一部分，其他物件不是，从而把自己与这个世界分开。换言之，个体是先认识到自我，才能进一步认识世界，而且这一过程并非一蹴而就。3岁左右刚学会说话的孩子，在表达自己的需求时，经常会使用第三人称来称呼自己。例如，当口渴时，成年人会说“我想喝水”，而3岁儿童可能会说“小明想喝水”(假设这个孩子叫小明)。这表明他尚未完全建立起自我的概念。自我概念的建立，首先要建立身体意义上的自我，然后才能在感觉不断积累的基础上建立意识层面上的自我。 2.昨日之我与今日之我：自我同一性如何达成 在建立自我概念的基础上，还有一个更具挑战性的问题是如何证明昨天的自己与今天的自己是同一个人，即自我的同一性。这在哲学上是一个很有意思的问题。很多人可能认为凭借直觉就能对此做出判断，但对于认知科学和哲学来说这并不是“自明”的，而是一个需要深入探讨的最基本、最底层的问题，而且到目前也没有找到满意的解释。比如，昨天我有三根头发，今天早上起来发现掉了一根，只剩下两根了。从外观上看，我发生了变化，和昨天不一样了，那么昨天的“我”和今天的“我”是否还是同一个“我”呢?实际上，我们内心非常确定自己的身份。这说明了自我概念的重要性。但如何来证明这一点呢?逻辑实证主义哲学家奥图·纽拉特(OttoNeurath)曾提出一个思想实验——“纽拉特之船”。该思想实验的情境是，有一条船漂在海上，我们每次换一块板，慢慢地把所有的板都换成了新的，但在这一过程中不让船沉没(Neurath，1983)。那么后来的这条船还是当初的那条船吗?很显然构成这条船的木板已完全不是构成当初那条船的木板了。如果把这条船换成人，结果又会怎么样?所以，自我的同一性问题并不像我们乍看起来的那么简单。 “缸中之脑”这个思想实验正是围绕“自我究竟是什么”这个认知哲学的基本问题展开的思考。是大脑代表自我，还是躯体代表自我?再举一个更极端的例子，如果我和你互换大脑，那么此时该如何确定“你”的身份呢?这使得具身认知理论对身心关系的探讨变得尤为重要。从具身认知的角度来看，与“缸中之脑”思想实验相关的还有一个问题——“做一只蝙蝠又如何?”这是认知哲学家托马斯·内格尔(ThomasNagel)提出的另一个思想实验。其假设我们可以穷尽关于蝙蝠的所有知识，包括其身体的构造、每个器官甚至每个细胞，但我们永远无法真正知道做一只蝙蝠的感受究竟是什么(Nagel，1980)。而蝙蝠之所以有这种独特的感受，恰恰正是基于我们所知的那些知识所反映的客观现实。主观意识源于客观物质，时至今日这一点基本上没有人再怀疑了。例如，过去人们相信人有灵魂，死后灵魂会升天并转世投胎，但现代科学已使人们不再相信这种观念。尽管我们已发现笛卡尔的身心二分并不准确，但其二元论将身心截然分开的做法对认知科学仍具有强大影响。和达马西奥一样，尽管我们意识到了“笛卡尔的错误”，但并不知道正确的是什么。毋庸置疑，主观意识源于客观物质，然而主观意识究竟是如何从客观物质中产生的?二者之间的界限究竟在哪里?目前仍没有明确的答案。 三、海德格尔的“锤子”：作为人的本质力量的 技术“在场”与“具身” 1.海德格尔的“锤子”：技术从离身走向具身马丁·海德格尔(MartinHeidegger)有一个著名的“锤子”隐喻，其强调工具不仅是身体的延伸，也是人与世界互动的方式(Szkudlarek，2022)。海德格尔是一位极具影响力的哲学家，他的著作通常具有较高的理解难度，其中“锤子”的隐喻也备受关注。要理解这一隐喻与具身认知的关系，需要引入“在场”的概念。比如，当我们刚配好眼镜第一次戴时，会明显感觉到眼镜的存在，但随着佩戴时间越来越长，我们常常会忽略它的存在，甚至会出现戴着眼镜却四处寻找眼镜的情况。用海德格尔式的语言来说，技术(即眼镜)就处于“在场”状态(现象学的语言)或“上手”状态(存在主义的语言)(Zovko，2023)，而从认知的具身观点这一角度来看，则可理解为技术实现了“具身”。 卡尔·马克思(KarlMarx)曾经指出，技术是人的本质力量的延伸(卡尔·马克思，2009a，pp.192-193)。例如，长矛是手臂的延伸，轮子是腿脚的延伸，算盘是大脑的延伸，望远镜是眼睛的延伸。然而，人们在使用这些工具时会发现，操作工具的便捷性往往不如直接使用自己的肢体更可靠。汉语中的“如臂使指”一词恰如其分地表达了这一内涵。当我们使用长矛时，如果能达到像使用自己的手臂指挥手指一样的熟练程度，就意味着技术实现了“具身”。由此观之，技术作为人的本质力量的延伸，在一开始其实是“离身”的，所以用起来不方便，但随着人对技术的使用变得越来越娴熟，它最终又会走向“具身”。这个从“离身”到“具身”的过程，就是所谓“人的发展”或者称之为“学习”。从某种意义上来说，技术首先是延伸了人，而后又成为“人”的一部分。由于具身认知理论认为肢体运动承载着认知功能，故当长矛延伸我们的肢体时，我们的认知也相应地得到了扩展和提升。这正是具身认知大家族中的“延展认知”(ExtendedCognition)所持的基本观点。 当然，技术进步也可以推动从“离身”到“具身”的过程。以摄影技术为例，最早的照相机操作起来很麻烦，需要非常专业的技能，既需要调光圈，还需要对焦距。后来随着技术不断进步，俗称“卡片机”的“傻瓜”相机出现了，这就使得照相不再需要专业的技能，没接受专业训练的人按一下快门也可以拍出专业水准的照片。在具有拍照功能的智能手机全面普及后，随手一拍更是成为人们的日常必备技能。从某种意义上讲，技术的“傻瓜化”也意味着技术的“具身化”。我们发现，技术越先进，封装的程度就越高，使用的门槛就越低。这一点在信息科技尤其是人工智能技术上体现得最为明显。例如，计算机刚诞生时要通过编程才能够与之进行交互，后来出现的“视窗”操作系统让人们不需要编程也可以使用计算机，再后来人机交互技术的进步让人与计算机之间的交互进一步超越了“视窗”，现在人与人工智能之间的交互变得更加自然、逼真、简单。这就是一个技术不断具身的过程。 2.劳动过程双向建构之于认知发展的具身解读 以往的离身认知科学认为，学习只需大脑即可，身体无需实际参与。但具身认知理论则强调，不仅大脑具有认知功能，身体在与世界的交互过程中同样发挥着认知作用，且认知过程是双向建构的。马克思指出：“劳动首先是人和自然之间的过程，是人以自身的活动来中介、调整和控制人和自然之间的物质变换的过程……当他通过这种运动作用于他身外的自然并改变自然时，也就同时改变他自身的自然。”(卡尔·马克思，2009b)人类最初直接通过肢体与世界互动，后来学会了制造和使用工具(如长矛)，以便在遇到危险时从最初采取逃跑发展到可以使用长矛等工具进行防御。制造和使用工具增加了人与世界交互的中间环节，同时也成为促进人的心理发展最关键的催化剂。这就是列夫·维果斯基(LevVygotsky)所提的“工具中介”概念在哲学上的来源。众所周知，维果斯基的心理学是建立在马克思主义的实践哲学基础之上的。也正因如此，由维果斯基开创的维列鲁(即维果斯基—列昂捷夫—鲁利亚)学派才不可避免地走向教育学，并最终催生出列昂尼德·赞科夫(LeonidZankov)的发展性教学理论。在马克思描述的“劳动”过程中，人与世界的交互因“工具中介”这一中间环节的存在产生了呈几何级数增长的信息量，这些信息量不断刺激人的大脑，使大脑变得更加聪明，进而创造出更复杂的工具，而复杂工具的使用又会进一步增加信息刺激，推动大脑不断进化，进而形成一个螺旋式上升的发展过程。正是这一螺旋式上升的发展过程才推动人类一步步走到今天。 弗里德里希·恩格斯(FriedrichEngels)在《劳动在从猿到人的转变中的作用》这一经典名篇中解释了劳动在人类进化和发展过程中的双重作用：一方面，劳动促进了人自身的发展，在教育的意义上主要体现为心理和认知能力的提升；另一方面，劳动改造了自然界，创造出汽车、火车、桥梁、公路等各种各样的人造物，使这个世界从原来马克思所谓的“自在自然”转变为“人化自然”(弗里德里希·恩格斯，2009；卡尔·马克思，2009a，p.196)。同样，我们可以将这一理论应用于“学习”过程来解释技术、教育与人的发展之间的关系。在学习过程中，技术作为工具中介，在学习者与学习环境的持续交互中同样发挥了关键性的作用：一方面，技术建构了学习者自身，促进了学习者自身的发展；另一方面，技术推动了学习环境的建构与进化。如果没有身体的实际参与，即缺乏认知的具身观点，仅依靠大脑是无法实现这一双向建构的。当下人们普遍比较重视学习环境的建构，并把技术作为嵌入环境中的一个重要元素。但是，这些学习环境往往并不是由学习者自身建构的，而是由他者建构并给予的。学习者的发展和学习环境的进化之间并不是一种双向共生的关系。学习者一直都仅仅只是学习环境的消费者。这种关系是机械而不是有机的，并不具有内在的生命力，因此也是不可持续的。在这种关系中，学习者的主体性及其本质力量在学习中并没有得到真正意义上的彰显。从这一意义上来说，教育和学习仍然是离身的。 四、认知科学与人工智能：人类学习研究的“双生子”与“并蒂莲” 1.认知科学与人工智能是“一时双璧” 第一代认知科学和第一代人工智能几乎同时诞生于20世纪50年代，这恐怕不是历史的偶然。第一代认知科学家和第一代人工智能科学家在构成上有很大一部分是重合的，其中赫伯特·西蒙(HerbertSimon)就是典型代表。他曾获得过图灵奖，既是顶尖的人工智能科学家，也是杰出的认知科学家。事实上，人工智能和认知科学有着非常密切的亲缘关系。人工智能科学家罗杰·尚克(RogerSchank)曾说：“如果做人工智能方面的工作，那么你就会花大量的时间来思考‘人是如何学习的’这个问题。要想让机器变得智能化，你就必须思考机器有可能怎样学习。而答案在于只有人才是能够让你研究并得出答案的唯一实体。”(Beach，1993)他不仅是第二代人工智能科学家群体中的佼佼者，提出了“基于案例的推理”，还是世界上第一个学习科学专业的创始人。这背后隐含的正是认知科学与人工智能之间的密切联系。认知科学和人工智能可谓是20世纪50年代以后人类学习研究的“双生子”和“并蒂莲”。人工智能中的“智能”必然有认知科学中“认知”的成分，但其是建立在第一代经典的离身认知科学基础之上的。在认知心理学的发展历程中，曾经有大脑的“计算机”隐喻说法。当时由于无法直接观察大脑内部的工作机制，便采用黑箱方法，通过输入和输出来推断大脑的活动，并将大脑想象成冯·诺伊曼架构的计算机，进而衍生出长时记忆、短时记忆、工作记忆等概念，建立了学习与记忆的基本模型，又被称为“学习的信息加工模型”。同样基于计算机科学尤其是冯·诺伊曼概念模型，研究者们也构建了认知的“计算机”隐喻，极大推动了认知理论的发展，而认知理论的进步反过来又促进了人工智能技术的提升(Dehnetal.，1982)，二者之间体现为一种互相促进的关系。 2.人工智能与人类智能的“和而不同” 通俗来讲，人工智能就是用机器来模拟人类智能。然而，即便不考虑肢体承载的认知功能，仅从大脑层面来看，机器也无法完全模拟人类智能。大脑中的神经元是通过突触建立连接并构造成神经网络的。两个神经元的电压不同，一旦通过突触连接就会产生放电现象，即形成神经电位冲动，这一过程被认为是思考的生理基础。这是一个物理过程，可以用开关电路进行模拟。当前主流的人工智能就是基于对这一过程进行的数学描述和物理模拟，其本质上是一种计算。这一派的鼻祖是信息论的创始人克劳德·香农(ClaudeShannon)，其传世之作《通信的数学原理》不仅是在向艾萨克·牛顿(IsaacNewton)的《自然哲学的数学原理》致敬，而且也奠定了计算主义的基石。但是，在认知过程中，神经元之间通过突触建立起来的连接除了会发生神经电位冲动，还涉及神经递质的合成、释放、扩散，并与突触后膜上的特异性受体发生相互作用，这是一个更复杂的化学过程，无法用简单的二值逻辑开关电路进行模拟。这一点从根本上决定了人工智能模拟的永远只是人类智能的一部分。例如，人感到开心是因为大脑分泌了多巴胺这种化学物质，从而引发笑容。假设存在一个外形与人完全相同的人工智能机器人，也能做出笑的表情，但它并非因为开心而笑，而是按照预设程序展示笑容，试图让你以为它很开心。这里的关键区别在于，其背后不存在多巴胺分泌这一化学过程和生理机制。从这个角度来看，虽然人工智能具有一定的认知能力，但从具身认知的观点出发，其与人类认知还存在本质区别。人类在认知过程中会产生各种感受，而机器不会。人在认知过程中伴随肢体的动作会产生对学习的心理感受和情感体验，其中既有动手，也有动脑，还有动心。人工智能虽然可以做到动手和动脑，但没有办法做到动心。正如中国古语所说，“子非鱼，安知鱼之乐?”人与人之间存在共情能力，虽然不能做到完全的感同身受，但还是能够在一定程度上理解他人的感受，“镜像神经元”的发现就在基础科学层面对此作出了解释。这是机器目前所不具备的。 五、以活动中心整合学科中心与儿童中心：具身观点蕴含的学习辩证法 1.学科中心、儿童中心、活动中心：三个中心何以打乱仗 自100多年前杜威发起进步教育改革以来，人们对“教育究竟向何处去”这一问题的争论、思考和探索就从未停止过。杜威可谓是传统教育和现代教育之间的“分水岭”式人物。杜威之前，传统意义上的学校教育以学科为中心，300年前甚至没有课本和教材的概念。例如，学习物理的学生只需购买牛顿的《自然哲学的数学原理》来看就可以了。这种模式强调学科自身的逻辑和知识的系统性。后来人们对这种模式提出了质疑。牛顿的原著对于普通人来说理解难度太大，传统教学未充分考虑学生的心理特点，只关注知识本身，忽视了学生在学习过程中的主体地位。后来有人开始主张以儿童为中心的教育，从而形成了与“学科中心”的对立。杜威将这种转变誉为哥白尼式的教育革命(约翰·杜威，1994)。需要指出的是，很多人认为杜威是儿童中心论者，但严格意义上这是不准确的。事实上，杜威的老师——儿童心理学家斯坦利·霍尔(StanleyHall)才是儿童中心论的典型代表。无论是学科中心还是儿童中心，都存在局限。学科中心尽管可以保证知识的逻辑和系统性，但可能导致学生死记硬背，不求甚解，此即“硬教”。儿童中心若过度放任，则可能变成“放羊”，走向“乱教”——大家都很开心，场面也很热闹，但老师不知道教的啥，学生也不知道学的啥。杜威提出，教育应兼顾学科中心体现的知识逻辑和儿童中心体现的心理逻辑。为实现这一目标，他提出了“活动中心”，即“做中学”。然而在实践中“做中学”并未取得理想效果，往往变成了“有做但没有学”，因而也遭到了诸多批评。其失败的主要原因在于缺乏底层科学理论尤其是认知理论的支撑，因而难以真正整合知识逻辑和心理逻辑。历史的车轮转到了今天，认知的具身观点为以活动中心整合学科中心和儿童中心提供了科学依据。 还是回到皮亚杰有关因果关系的研究来说明这个问题。因果关系作为基本的推理规则，其建立过程一直难以解释清楚。著名的“休谟难题”指向的就是因果关系究竟是如何建立的这个问题。但大卫·休谟(DavidHume)只是提出了这个问题，并没有解决，反而把经验论打入了不可知论的“冷宫”。后来是皮亚杰解决了这个问题。他的研究表明，因果概念的建立分为两个阶段：第一步是物理因果，第二步是逻辑因果(Piaget，1977)。例如，在儿童面前用手推倒桌子上的杯子，询问儿童杯子倒下的原因，儿童会回答是因为你推了杯子，所以杯子倒了。这就是物理因果。通过反复进行类似的动作，如推杯子、扔皮球等，并引导儿童使用“因为……所以……”这样的形式来表述，儿童就逐渐能够形成逻辑因果，从而进行抽象的逻辑推理。逻辑因果是从物理因果中抽象出来的，其建立依赖于动作的协调。认知离不开因果概念，而因果概念又源于动作协调，这充分体现了认知的具身起源。没有认知的具身观点，杜威“活动中心”的“做中学”很难真正统一“学科中心”和“儿童中心”这两种不同的逻辑。皮亚杰有关儿童如何学习数学和物理的研究表明，数学和物理领域内一些基本的概念在历史上出现的顺序和儿童在心理上建立这些概念的顺序是相反的。他还发现，在科学和数学史上，越是具有基础性的概念，出现的时间越晚，但儿童首先建立的却恰恰正是这些后出现的概念。比如，就几何学来说，先有欧氏几何后有拓扑几何，但儿童首先是建立拓扑几何的概念，而后才建立欧氏几何的概念(Piaget，1971)。通过把这些概念放在一起进行比较，就会发现越是基础性的概念，儿童在建立这些概念时身体的参与程度就越大。这同样证明了认知的具身起源。 2.知识、能力、素养：三位一体耦合发展的学习“辩证法” 认知的具身观点和人工智能的技术进步，让我们不得不重新思考“教什么”和“怎么教”的问题。在“教什么”问题上，如果认可认知的具身性，那么所教授的内容就并非我们想得那么简单。实际上，教育要教的东西大致可分为知识、能力和素养三个层次。它们之间是一种递进的关系。没有知识不会有能力，没有能力也谈不上素养。知识是可以被直接告知的，因此可以直接教，即硬教也行。能力无法被直接告知，因此不能直接教，更不能硬教。能力不能被单独习得，这是心理学上的一个常识。它只能通过教知识来教。这意味着不是知识不该教，而是原来的教法不对。任何一节课都应该从教知识开始，但不能结束于教知识。对于任何一节课来说，只教知识的叫硬教，不教知识的叫乱教。那素养是什么呢?打一个比方，素养就像个“鬼”，大家都信它但都没见过它，因此它既不能直接教，也不能间接教。但是，如果每一节课都把知识和能力教到位了，那么三年五载后素养在学生身上自然就“长”出来了。素养作为一个教育目标，具有宏观性和长期性。它不是针对一节课的，而是针对一门课的；不是针对一小会儿的，而是针对好多年的。有了这样的认识，对于课堂教学来说，“教什么”和“怎么教”其实就一目了然了。有质量的教育是靠一节又一节有质量的课累积起来的，而不是靠只是换一个理念、模式、策略、方法、技术就能一下达成的。所以，千好万好不如把课上好。 要想把课上好，上课之前要问自己三个问题：教什么、怎么教、用什么教。这可以称为课堂教学的“灵魂三问”。教什么指向的是学科，怎么教指向的是教学法，用什么教指向的是技术。教什么决定了怎么教，怎么教决定了用什么教，而不是相反。只有把握了这三个问题之间的关系，才能避免课堂教学中出现的各种乱象。实践中存在的“硬教”和“乱教”这两种乱象看起来好像是对立的，其实只是身心二分导致的学习离身的不同表现而已。“硬教”失之于机械地“动脑”，“乱教”失之于盲目地“动手”。二者都未能基于身心合一实现手脑协调，导致学习过程中认知脱离了身体，学生无法在“动手”和“动脑”的一体化发展中获得“动心”的心理感受和情感体验，不能领略学习之美，从而失去了不断把学习向前推进的动力。在当下的人工智能时代，我们一方面要摒弃“硬教”，因为以这种方式传授的知识在效率和效果上都难以再与人工智能竞争，机器学习10分钟的知识储量足以超过人类努力一千年积累的知识。另一方面，我们更要避免“乱教”，防止浪费教学资源和学生时间。真正有效的教学应通过“活动中心”整合“学科中心”和“儿童中心”。学科中心指向的是知识传授，儿童中心指向的是心理发展，而活动中心则实现了二者的统一。如果说儿童中心强调的动手是正题，学科中心强调的动脑是反题，那么活动中心强调的动手和动脑的协调就是合题。这其中蕴含的正是学习的“正—反—合”辩证法!只有基于认知的具身观点，才能完成动手和动脑的统一、知识与能力的统合，进而实现知识、能力、素养三位一体的耦合发展。当知识与能力的目标达成时，素养的提升便会水到渠成。 六、人是万物的尺度：作为超生物存在的人工智能对教育究竟意味着什么 1.人工智能作为一种超生物存在已不仅只是一种对象性存在 在传统观念中，长矛、算盘、计算机等都被视为工具，而人作为主体，是工具的使用者。近代哲学的主导潮流便是宣扬人的主体性。自启蒙运动确立了“人是万物的尺度”以来，我们便再也未将人当作工具看待。如今的人工智能与以往的工具相比，已有了质的变化。时下人们常常讨论包括人工智能机器人在内的各种机器是否能够超越人类。实际上，从人类发明长矛开始，机器在某些功能上就已经超越了人类。比如，长矛延伸了手臂的触达范围，轮子提高了腿脚的行动速度，算盘辅助了大脑运算，望远镜拓展了视觉范围。尽管如此，它们依然只是工具。近年来，多模态人工智能快速发展，将超生物肢体(如机械臂等)、超生物感官(如各种传感器)和超生物大脑(如具有强大运算能力的计算机)整合在一起，使其看起来更像人类，甚至其认知也呈现出具身化的特点，这时就需要我们重新审视人工智能的超生物存在。 显然，超生物肢体、超生物感官和超生物大脑的系统集成已然构造了一个具有全新意义的超生物存在。这一新的超生物存在对人类来说已不仅仅只是一种对象性存在，而是一种几乎和人类一样的存在。如果人工智能的认知实现了具身化，并且可以达到与人类的具身认知相似的水平，那么人类将面临一个新的严峻问题：我们还能否将其仅仅视为工具?从某种意义上讲，它也可能将人类当作工具。这将导致人类在人工智能技术面前面临丧失主体性的风险。这种风险对教育来说又意味着什么，值得深思。例如，如果机器人具备与人类相同的认知和学习能力，那么学生可能会选择让机器人代替自己学习，不仅代写作业，甚至代替思考和认知。在认知具身的情况下，机器人的认知也是人的认知。但长此以往，人类自身的学习和认知能力必将逐渐退化。这是一个此起彼伏的过程，但“起来”的是机器的认知，“伏下”的是人的认知。因此，我们必须认真思考人工智能与人类认知在教育中究竟应是一种什么样的关系，以及如何在技术发展的过程中捍卫人的主体地位。以前技术取代的主要是人“动手”的工作。现在人工智能取代的主要是人“动脑”的工作。让机器代替人动手，可以让人免于辛劳，但后来发现身体有衰弱的风险，所以才有了健身房和体育课。如果让机器代替人动脑，会给这个社会尤其是教育带来什么样的后果?又该如何为大脑提供“健身房”和“体育课”来应对呢?这才是人工智能技术给教育带来的革命性变化之所在。 2.教育在和技术的赛跑中也需要确立自己的阿西莫夫三定律 机器取代人力的现象在其他行业领域已较为普遍，例如机械臂早已替代人力从事搬运等体力劳动。在过去，搬运等体力劳动在一定程度上还起到锻炼身体的作用，但随着体力劳动被机械替代的程度越来越大，人们意识到还需要通过专门的体育锻炼来保持身体强健，这才有了现代意义上的体育教育。如今人工智能技术的进步给教育和人的发展带来了更为严峻的挑战。以往人即便脑力劳动能力不足，也能通过体力劳动维持生计。现在人工智能不仅可以替代体力劳动，还能辅助甚至在一定程度上替代脑力劳动。这让我们不得不思考：如果机器承担了人思考的工作，人靠什么来维持大脑免于退化?如果肢体和大脑都不再发挥作用，人的价值将如何体现?在教育领域，这种担忧尤为突出，因为它直接关系到教育的本质和人类的未来。 从伦理角度看，教育过程中教师与学生都是人，教育不应仅仅是知识传授，还应包含情感交流、价值观引导等重要方面。而人在这些方面的作用是不可替代的。很早就有人讨论过技术会不会取代教师的问题，其实不管技术进步到什么程度，都不可以取代教师。这不是个技术问题，而是个伦理问题。伦理问题是刚性的，没有讨论的余地。以父母养育孩子为例，即使人工智能技术完全成熟，照看孩子的能力超过了人类，我们也不能把孩子丢给人工智能看顾而放弃自己作为父母的责任。这是基本的伦理问题。在教育的场景中，同样如此。不能完全用机器人替代教师与学生互动，这是教育必须坚持的伦理底线。人是目的，而不是手段，任何时候都不能让手段凌驾于目的之上。这也可谓是教育领域内与技术有关的一个康德意义上的“绝对命令”。当年，艾萨克·阿西莫夫(IsaacAsimov)曾经提出了机器人三定律，为人和机器人究竟应如何相处制定了规矩。在人工智能技术飞速进步且对教育的影响愈来愈深的情况下，我们也需为人和机器在教育中究竟应如何相处制定新的规矩。 目前，人们对人工智能的态度是矛盾的：一方面，我们期待人工智能带来的便利和进步；另一方面，我们又担心其发展失控会带来潜在风险。近代以来，人们普遍相信社会福祉有赖于科技进步，背后体现的是一种“辉格史观”，这种线性的历史观忽视了历史进程的复杂性。历史的经验表明，技术进步越快，人的分化就越厉害，贫富差距就越大，进而也会影响社会稳定。哈佛大学的两位经济学家在《教育和技术的竞赛》一书中指出，在技术进步导致社会贫富差距不断扩大的情况下，教育肩负着重要使命。如果教育改革能领先于技术进步，社会将走向繁荣；若教育改革严重滞后于技术进步，社会则可能陷入动荡不安(克劳迪娅·戈尔丁等，2015)。人工智能作为人类社会技术进步最前沿的部分，在发展过程中不可避免地会取代部分人力工作。过去书读不好还可以去开出租车，但现在智能驾驶让出租车没有方向盘了。这才是教育面临的最严峻之时代挑战。从这一意义上来说，教育并不是在和技术赛跑，而是在和灾难赛跑!而能不能跑赢，还是个未知数。 七、人、工、智、能：“人工智能+教育”的四字箴言与历史意识 1.人、工、智、能：“人工智能+教育”的四字箴言 技术走进教育的趋势不可逆转。问题的关键已经不是愿不愿意，而是应该怎么做。从认知的具身观点来看，“人工智能+教育”的基本原则可以用“人、工、智、能”这四个字来概括。人，即育人为本；工，即技术赋能；智，即认知发展；能，即创新实践。“立德树人”是教育的根本任务，最好的“立德”其实是在“树人”中完成的。人工智能技术是用来为育“人”赋能的。从认知的具身观点看，育人主要涉及两个基础方面：一是动手，二是动脑。动脑指向的是认知发展，动手指向的是创新实践。二者共同构成了“树人”这个环节，并通过“动心”为“立德”提供了基础支撑。对于认知发展来说，技术赋能意味着人工智能在教育中的应用要促进学习者动脑但不是代替学习者动脑。对于创新实践来说，技术赋能意味着人工智能在教育中的应用要促进学习者动手但不能代替学习者动手。否则，教育将陷入人工智能技术带来的“外包陷阱”，其中不仅包括认知外包陷阱，还包括实践外包陷阱。20世纪60年代，电视机在美国的家庭中广泛普及，很多孩子沉迷于电视不能自拔，一天到晚坐在沙发上看电视、吃快餐，长成了“沙发上的土豆”，不但影响了其认知发展，而且还对其身体健康造成伤害。历史的教训历历在目!在人工智能技术快速发展的新浪潮中，我们同样不应过度依赖甚至沉迷于技术，要避免成为人工智能时代新的“沙发上的土豆”。 历史的经验告诉我们，任何一种技术从初现到走向成熟、再到走向普遍使用都需要时间。从人类第一次发明蒸汽机(1712年)到瓦特制造出成熟实用的蒸汽机(1776年)用了60多年，再到工厂普遍使用蒸汽作为动力(其标志是第一次工业革命在19世纪40年代达到高潮)又用了60余年。人工智能技术的发展同样遵循这一逻辑。每一次技术进步，都会让人们燃起对教育革命的热望。ChatGPT横空出