余胜泉 北京师范大学教授、未来教育高精尖创新中心执行主任
本文为《教育新语》序言
在智能时代，新技术和应用层出不穷，社会变得越来越复杂， 知识和信息也在爆炸性增长，个人的认知能力受到极大挑战。由于人类大脑处理信息的能力有限，我们需要改变传统的单一认知方式，转而依靠人机协同，将部分认知任务交给外部智能设备等工具。
工具的使用一直是人类进步的重要动力。荀子在《劝学》中说: “假舆马者，非利足也，而致千里;假舟楫者，非能水也，而绝江河。”各种智能技术和设备现在已成为人类思维的延伸，帮助我们超越个体认知的极限，提高信息处理的效率。这种借助外部设备进行思考的方式就是“认知外包”。
在这一过程中，智能设备负责信息处理，人脑则负责理解和判断，从而减轻认知负荷，提升解决复杂问题的能力。当智能设备普及后，认知外包所实现的人机协同思维体系将逐渐取代传统的以个人为主的思维体系。这种人机协同的思维方式成为现代人适应复杂社会的基本认知模式，也是增强人类认知能力的基本途径。
认知外包的核心是连接，即内部认知网络(人脑)与外部认知网络(智能设备)之间的有效连接。内部认知网络具有创新思维、情境理解、价值判断和情感关怀等优势，而外部认知网络则具有海量信息存储、检索和快速计算处理的能力。两者通过相互作用和相互增强，形成平衡与有效连接，从而提升整体认知能力。
然而，认知外包的实现并非简单地依赖外部设备处理认知任务。它要求人们具备一些关键能力，如对外部认知网络的选择能力、外部信息可靠性的判断能力、有效连接内外部认知网络的能力、逻辑校验能力、内部认知网络的激活能力以及信息意义的理解与生成能力等。
在教育领域，认知外包能增强孩子的学习能力，但也存在潜在风险。孩子在成长阶段，如果过度依赖外部设备解决学习问题，可能导致认知能力的退化。因此，教育应在以下三个方面进行变革，使孩子在面对外部信息时能够进行有效的认知外包，避免认知陷阱:
1.帮助孩子建立完整的知识体系，形成网状知识结构，不仅理解概念节点，还能激活概念之间的关联。知识是思维的基础，没有完备的知识，深刻的思维无法持续发生，孩子内部的认知活动就难以有效进行。同时，结构化、网络状的知识体系在认知过程中更容易被激活和整体加工，使孩子在面对新的学习和认知任务时，能更好地理解、整合和运用已有知识，将外部智能设备的信息整合到自身思维中，而不是简单依赖外部智能设备获取答案，成为智能设备的附庸。
2.培养孩子良好的思维结构和品质，保持思维的深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性和系统性。良好的思维品质促使孩子在认知过程中主动从不同维度思考问题，积极参与和批判性地分析外部智能设备的输出。通过内外部认知网络的不断交互，孩子可以将外部设备的处理结果有机地融入自身内部认知框架，形成基于理解和可控制的有效认知外包。这样的思维结构使孩子在认知外包过程中不仅可以被动接受外部信息，还能主动控制和应用这些信息。
3.引导孩子形成积极的社会情感。认知过程与情感过程交织在 一起，意义与价值是认知过程的核心要素。积极的社会情感可以调节学生的认知过程，不断产生积极的意义与价值，使孩子在学习过程中获得愉快的情感体验，形成推动内部认知网络发展的内驱力， 激发持续学习和发展的动力。只有知识与情感互动，才能赋予认知外包的结果以意义，将其纳入主体思维过程的链条中，否则人类会异化为机器。
智能时代，通过认知外包实现的人机协同思维方式已成为适应现代社会的基本认知模式。在此基础上，教育体系也必将发生根本性的转变和系统性的重构。教育应当适应智能时代人才培养的要求， 不仅训练孩子完成机器可以完成的任务，更应全面推进核心素养导向的教学，致力于孩子审辩式思维、创造性思维等高阶能力的发展，着力塑造孩子的创新能力、思维能力和问题解决能力，使其富有技能、学识和智慧，并具备积极的社会情感和弹性的心理空间。这也是跨越人工智能教育应用陷阱的根本之道。
萨尔曼·可汗的新书系统介绍了基于 gpt-4 开发的智能教学系统 khanmigo，通过生动的案例让我们更好地理解人工智能在教育中的作用。我希望这篇序言能帮助读者更好地理解人工智能教育应用的基本原理和核心原则，为可汗先生的作品提供有益的补充。
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