پرش به محتوای اصلی
بازگشت به اخبار

یادگیری با دانشمندان: برنامه‌ریزی برای کودکان در عصر هوش مصنوعی

یادگیری با دانشمندان: برنامه‌ریزی برای کودکان در عصر هوش مصنوعی

در کلاس چهارم دبستان مویین در شهرستان لوودیان، گویژو، کودکان دور یک میکروسکوپ ۱۰۰ برابر جمع شده بودند و با اشتیاق الیاف مصنوعی، پنبه و پشم را زیر لنز قرار می‌دادند تا به سوالی به ظاهر عادی اما جدی پاسخ دهند.

در کلاس چهارم دبستان مویین در شهرستان لوودیان، کیان‌نان، گویژو، کودکان دور یک میکروسکوپ ۱۰۰ برابر جمع شده بودند و با اشتیاق الیاف مصنوعی، پنبه و پشم را زیر لنز قرار می‌دادند – آن‌ها سعی داشتند به سوالی به ظاهر عادی اما جدی که توسط دانشمندان مطرح شده بود پاسخ دهند: «چرا لباس‌های زمستانی گرم نگه می‌دارند؟» این موضوع منطق بنیادین علم مواد را منعکس می‌کند، جایی که ساختار عملکرد را تعیین می‌کند و عملکرد، کارکرد را مشخص می‌سازد.

در کلاس X دبستان زوکسوان در هانگژو، ژجیانگ، کودکان کارت‌هایی با برچسب «همکاری» و «رقابت» در دست داشتند. در دور اول، آن‌ها به طور تصادفی شریک پیدا کردند؛ در دور دوم، یک همراه ثابت انتخاب کردند؛ و در دور سوم، مجبور بودند با «خانواده» خود تیم تشکیل دهند و روابط اجتماعی و استراتژی‌های رقابتی متفاوتی را تجربه کنند که منجر به «بقا» و «حذف» شد. در میان احساسات پیچیده «خیانت» و «گرما»، آن‌ها به نتایجی مشابه ویلیام همیلتون در سال ۱۹۶۴ رسیدند: افراد می‌توانند «رفتارهای نوع‌دوستانه» فداکارانه انجام دهند تا شانس بقا و تولید مثل خویشاوندان خود را افزایش دهند. این یکی از نظریه‌های بنیادی زیست‌شناسی تکاملی است: انتخاب خویشاوندی.

این دو دوره از «کلاس درس نور» (Light-Chasing Classroom) می‌آیند – پروژه‌ای با هدف افزایش سواد علمی نوجوانان. این پروژه توسط دپارتمان آموزش پایه و دپارتمان علم و فناوری اطلاعات وزارت آموزش و پرورش اجرا می‌شود و توسط تنسنت (Tencent) و بنیاد علم مرزهای جدید (New Frontier Science Foundation) حمایت می‌شود. این پروژه با همکاری ۴۹ دانشمند برجسته و ۵۶ مربی توسعه یافته است و ۱۱۲ درس علمی با کیفیت بالا را در چهار زمینه اصلی – علم مواد، علوم زیستی، علم زمین و فضا، و مهندسی و فناوری – با ۲۷ واحد آموزشی ارائه می‌دهد. این دوره‌های رایگان برای مدارس ابتدایی سراسر کشور قابل درخواست و استفاده هستند.

در ترم بهار ۲۰۲۶، «کلاس درس نور» آزمایش‌های آزمایشی خود را در ۱۱۲ مدرسه ابتدایی در سراسر کشور آغاز خواهد کرد، با هدف ایجاد تحولی جدید در کلاس‌های علوم: اجازه دادن به چندین دانشمند برجسته از رشته‌های مختلف برای مشارکت شخصی در ایجاد دوره‌ها با مربیان خط مقدم؛ ترکیب «دیدگاه مرزی» تحقیقات برتر با «منطق بنیادین» کلاس‌های درس ابتدایی، پرورش تفکر علمی که دانش‌آموزان می‌توانند آن را با خود حمل کنند، گسترش دهند و حتی در طول زندگی خود از آن استفاده کنند.

مشارکت دانشمندان در کلاس درس به چه معناست؟

آیا ما به این نوع کلاس درس عادت کرده‌ایم – جایی که معلمان «هدایت گرما» را توضیح می‌دهند و دانش‌آموزان به خاطر می‌سپارند که «گرما از گرم به سرد حرکت می‌کند» و در امتحانات نمره خوبی می‌گیرند؟ در «کلاس درس نور»، پروفسور لوئو کون، رئیس دانشکده مهندسی انرژی دانشگاه ژجیانگ و برنده جایزه اکتشاف علمی، به کودکان می‌گوید: «گرما ناپدید نمی‌شود؛ فقط به جای دیگری 'سفر' می‌کند – بقای انرژی یکی از بنیادی‌ترین قوانین جهان فیزیکی است.»

از «نکات دانشی» تا «قوانین زیربنایی»، از «به خاطر سپردن پاسخ‌ها» تا «دیدن نحوه طرح سوال توسط دانشمندان»، این شکاف شناختی است که «کلاس درس نور» قصد دارد آن را پر کند.

این شکاف شناختی در هر جزئیات دوره منعکس شده است:

  • پروفسور ژانگ گوجیه، استاد برجسته دانشگاه ژجیانگ و برنده جایزه اکتشاف علمی، به جای «تکامل» درباره «فرگشت» بحث می‌کند – «از دیدگاه فرگشتی، انسان‌ها لزوماً پیشرفته‌تر از سوسک‌ها نیستند»، «در فرآیند انتخاب طبیعی، موجوداتی که زنده می‌مانند و تولید مثل می‌کنند، موفق هستند.» این موضوع کل جهان‌بینی کودکان را درباره زندگی بازسازی می‌کند.
  • پروفسور یانگ یو از دانشگاه پکن با «اصل برنولی» از کتاب‌های درسی شروع نمی‌کند، بلکه با «چرا ضربه کات‌دار کریستیانو رونالدو منحنی می‌شود» آغاز می‌کند، آیرودینامیک را معرفی کرده و سپس کودکان را راهنمایی می‌کند تا گلایدرهای بدون موتور طراحی کنند و مسیر «پدیده ← اصل ← مهندسی» را مانند دانشمندان طی کنند.
  • وانگ ژوانکای، معاون رئیس دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ، تحقیقات پیشرفته آزمایشگاه خود در مورد «تولید برق از اصطکاک قطرات مایع» را مستقیماً به کلاس درس ابتدایی آورد – موضوعی که حتی معلمان باتجربه نیز قبلاً به آن فکر نکرده بودند، مانند این ایده که تماس مایع با اجسام می‌تواند اصطکاک ایجاد کرده و برق تولید کند.

چن یونگ‌می، معاون مرکز تحقیقات آموزش نوآوری در مدرسه تربیت معلم هایدیان پکن، در طول مشارکت خود در توسعه «کلاس درس نور» گفت: «بزرگترین ارزش یک دوره علمی عمومی توسط دانشمندان این نیست که کودکان دانش علمی را به خاطر بسپارند، بلکه این است که آن‌ها به تدریج از طریق مسائل واقعی، راهی برای دیدن جهان مانند دانشمندان پیدا کنند.»

نه یک کلاس علوم دیگر، بلکه همکاری بین دانشمندان، مربیان و معلمان خط مقدم

«کلاس درس نور» توسط بخش ارزش اجتماعی پایدار (SSV) تنسنت تامین مالی و اجرا می‌شود. دانشمندان درگیر عمدتاً از میان تقریباً ۴۵۰ دانشمند برجسته چینی که توسط بنیاد علم مرزهای جدید حمایت می‌شوند، انتخاب شده‌اند – در میان آن‌ها آکادمیسین‌ها، دانشمندان ارشد سابق «چشم آسمان» FAST، کارشناسان تحقیقات DNA باستانی، و کسانی که در خط مقدم تحقیقات قطار سریع‌السیر و تراشه هستند، حضور دارند که چندین زمینه مانند مواد، انرژی، علوم زیستی، نجوم، علوم زمین و مهندسی را پوشش می‌دهند.

با این حال، صرف داشتن دانشمندان برتر به طور خودکار منجر به «کلاس‌های علوم خوب» نمی‌شود.

«کلاس درس نور» از ساختار «مثلثی» برای توسعه دوره استفاده می‌کند – دانشمندان خط مقدم بر اساس پدیده‌های رایج در زندگی روزمره، موضوعات دوره و سوالات محرک را پیشنهاد می‌کنند و چارچوب کلی دوره را شکل می‌دهند – این امر «دقت علمی» را تضمین می‌کند؛ مقامات آموزشی با مربیان همکاری می‌کنند تا محققان و معلمان عالی را انتخاب کنند و «ایده‌های مرزی» دانشمندان را به طرح‌های آموزشی عملی و قابل اجرا تبدیل کنند – این امر «اثربخشی آموزشی» را تضمین می‌کند؛ و معلمان خط مقدم دوره‌ها را آزمایش می‌کنند و بازخوردهای واقعی دانش‌آموزان در کلاس درس را به تکرار بعدی منتقل می‌کنند – این امر «اجرای عملی» را تضمین می‌کند.

به همین دلیل، «کلاس درس نور» مجموعه‌ای از دوره‌ها را توسعه داده است که عمق علمی را با گرما ترکیب می‌کند: همکاری عمیق بین دانشمندان و مربیان؛ ۱۰۰٪ دوره‌ها از پدیده‌های روزمره شروع می‌شوند؛ ۱۱۲ سوال علمی مهم استخراج شده‌اند که با ۱۵۹ تمرین عملی از تحقیقات خط مقدم ادغام شده‌اند و تفکر علمی را در جوانان پرورش می‌دهند.

این دوره‌ها همچنین با مجموعه‌ای کامل از منابع اجرایی «بسته‌بندی‌شده» ارائه می‌شوند – شامل طرح درس، ارائه‌های پاورپوینت، ویدئوها، کتاب‌های دانش‌آموز، برگه‌های کاری، بازی‌های تعاملی و لیست مواد آزمایشی – برای حمایت از ارائه دوره‌های با کیفیت بالا در مدارس همه مناطق و شرایط، که معلمان را قادر می‌سازد تا یک کلاس را تنها در ۱۰ دقیقه آماده کنند.

۱۱۲ کلاس، ۴ زمینه: «نقشه مرزی» برای کلاس‌های علوم ابتدایی

«کلاس درس نور» در حال حاضر ۱۱۲ درس علمی با کیفیت بالا ارائه می‌دهد که هر یک برای ۴۰ دقیقه توصیه می‌شود و به ۲۷ واحد آموزشی کامل تقسیم شده‌اند و پایه‌های ۳-۴ و ۵-۶ مدارس ابتدایی را پوشش می‌دهند و می‌توانند به عنوان پشتیبانی محتوایی برای خدمات پس از مدرسه («کلاس‌های ۳:۳۰») عمل کنند.

چهار زمینه یک «نسخه ابتدایی» از نقشه مرزی علمی را تشکیل می‌دهند –

  • علوم فیزیکی: از «چرا لباس‌های زمستانی گرم نگه می‌دارند؟» تا «آیا قطرات آب می‌توانند برق تولید کنند؟» و سپس به «سفر انرژی نور»، اصول بنیادی مواد، مکانیک، ترمودینامیک و علم انرژی را به آزمایش‌های قابل لمس تبدیل می‌کند.
  • علوم زیستی: از سهره‌های داروین تا هومو ساپینس‌هایی که آفریقا را ترک کردند، از «تنبلی» شقایق‌های دریایی تا منطق تکاملی همکاری و نوع‌دوستی، و از پروتئین‌های فلورسنت تا حس لامسه ربات‌ها – به دوره‌های علوم زیستی ابعادی فلسفی از جامعه و تفکر می‌بخشد.
  • علم زمین و فضا: از «لباس فضایی زمین» تا «جستجو برای زمینی دیگر در کهکشان راه شیری»، از منبع قدرت فوران‌های آتشفشانی تا «دو روی آب: منابع آب و بلایای آبی» – جهان، زمین و بشریت را در یک مختصات فضایی-زمانی قرار می‌دهد.
  • مهندسی و فناوری: از «ساختمان‌های تنفس‌پذیر» تا «اوریگامی شگفت‌انگیز»، از «چگونه قطارهای سریع‌السیر سریع و پایدار حرکت می‌کنند؟» تا «تراشه‌ها توضیح داده می‌شوند»، و در نهایت به «پیشگام انرژی مریخ: مریخ‌نورد هوشمند فتوولتائیک» – کودکان را تشویق می‌کند تا مانند مهندسان فکر و عمل کنند.

هر دوره یک مسئله علمی واقعی و پیشرفته را در زیر مشکل ظاهری خود شناسایی می‌کند: «منحنی» یک توپ فوتبال بر اساس اصول مهندسی هوافضا است؛ پایان هنر اوریگامی در بادبان‌های خورشیدی و آنتن‌های ماهواره‌ای برای فضاپیماها نهفته است؛ دوره تراشه از شن شروع می‌شود، به لیتوگرافی می‌رسد و سپس به رسوب‌گذاری لایه اتمی، یک زنجیره صنعتی کامل از «مواد ← دستگاه‌ها ← سیستم‌ها» را می‌سازد و به کودکان کمک می‌کند تا «مشکلات را شناسایی کنند، تحلیل کنند و حل کنند.»

آماده‌سازی برای عصر هوش مصنوعی: کلاس علوم یک «کلاس تفکر» است

وقتی این ۱۱۲ کلاس با هم ترکیب می‌شوند، در نهایت به یک سوال بلندمدت‌تر اشاره می‌کنند: کودکان در عصر هوش مصنوعی برای برجسته شدن به چه چیزی تکیه خواهند کرد؟

پاسخ «کلاس درس نور» این است: تفکر علمی.

زمانی که مدل‌های بزرگ می‌توانند فوراً به نکات دانشی استاندارد پاسخ دهند و ارزش حاشیه‌ای «حفظ کردن» به سرعت در حال کاهش است، آنچه کودکان واقعاً کم دارند، توانایی «طرح یک سوال خوب در دنیای واقعی»، «جرأت آزمایش با سوالات باز» و «انتقال تفکر اصلی در رشته‌های مختلف» است – دقیقاً همان کاری که دانشمندان هر روز انجام می‌دهند.

«کلاس درس نور» این مفهوم را از ابتدا در ساختار دوره خود گنجانده است:

  • شروع از پدیده‌های روزمره و استخراج سوالات علمی – آموزش توانایی «شناسایی مشکلات»؛
  • به تدریج به یک سوال نزدیک شدن و سوالات بیشتر مطرح کردن – آموزش توانایی «تفکر عمیق»؛
  • گنجاندن روش‌های واقعی تحقیق علمی از دانشمندان در اکتشافات بین‌رشته‌ای – آموزش توانایی «انتقال و مدل‌سازی»؛
  • معرفی ویدئوهایی از خود دانشمندان و مکانیزم «پیام و پاسخ» – آوردن «راهنمایی شغلی علمی» و «روحیه انسانی» به طور همزمان به کلاس درس.

یک محقق ارشد برنامه درسی که عمیقاً در توسعه و تولید دوره مشارکت داشت، گفت: «کلاس علوم فقط یک کلاس دانش نیست، بلکه یک کلاس تفکر است – نیاز دارد که کودکان یک جهان‌بینی و شیوه تفکر علمی کسب کنند. این دقیقاً کمیاب‌ترین و غیرقابل جایگزین‌ترین چیز در عصر هوش مصنوعی است.»

«یادگیری با دانشمندان 'نمی‌دانم'»

این شعار «کلاس درس نور» و جهان‌بینی آن است.

«نمی‌دانم» در اینجا شکاف دانشی نیست، بلکه کار روزانه دانشمندان است.

خود دانشمندان این را بهتر می‌دانند. یک محقق ارشد آموزش علوم یک بار به دانشمندان گفت: «عالی است، با حضور شما، ما اشتباه نخواهیم کرد.» اما دانشمندان پاسخ دادند: «چرا از 'اشتباهات' بترسیم؟ دانشمندان چند بار در زندگی خود می‌توانند درست بگویند؟»

افرادی که تحقیقات مرزی انجام داده‌اند، همه می‌دانند که پیشرفت علمی واقعی هرگز از «دانستن» شروع نمی‌شود، بلکه از یک «نمی‌دانم» دقیق، صادقانه و قابل پرسش – ارزشمندترین نقطه شروع علم – آغاز می‌شود.

«کلاس درس نور» قصد دارد این نقطه شروع را به کودکان بازگرداند: اجازه دادن به دانشمندان برای ورود شخصی به کلاس درس، آوردن مشکلات واقعی و حل نشده خود از آزمایشگاه به کلاس درس؛ اجازه دادن به معلمان برای تغییر از «مراجع دانش» به سازمان‌دهندگان نظم کلاس و راهنمایان بازی‌های فکری؛ اجازه دادن به کودکان برای تغییر از «انتظار برای پاسخ‌ها» به «جرأت پرسیدن سوالات». گروهی از افراد که دور یک «نمی‌دانم» جمع می‌شوند، سوال می‌پرسند، تأیید می‌کنند و کنجکاوی خود را ادامه می‌دهند – این سبک تفکری است که دوره امیدوار است کودکان آن را دنبال کنند.

بنابراین، همه ۱۱۲ کلاس سوالات را در این قالب «نمی‌دانم» ارائه می‌دهند – «آیا قطرات آب غلتان می‌توانند برق تولید کنند؟» «آیا ربات‌ها می‌توانند لمس واقعی شبیه انسان داشته باشند؟» «آیا می‌توانیم پیری را شکست دهیم یا قوانین تکامل زندگی را تغییر دهیم؟» – سوالاتی که کودکان ممکن است در زندگی روزمره خود به آن‌ها فکر کنند، و گروهی از دانشمندان روی آن‌ها کار می‌کنند.

وقتی گروهی از دانشمندان برتر چین مایلند وارد کلاس‌های ابتدایی شوند و صادقانه بگویند،

«من هنوز در مورد این سوال فکر می‌کنم،» –

این خود بهترین کلاس علمی است که کودکان امروز می‌توانند در آن شرکت کنند.

(برای درخواست «کلاس درس نور»، لطفاً در وب‌سایت رسمی https://zhuiguangedu.org.cn/ ثبت‌نام کنید)

معرفی مرتبط

در سال ۲۰۲۱، تنسنت استراتژی‌ای برای ترویج نوآوری ارزش اجتماعی پایدار پیشنهاد کرد و بخش ارزش اجتماعی پایدار (SSV) را تأسیس نمود که بر مسائل اجتماعی عمده در الگوی توسعه جدید تمرکز دارد، مسیرهای با کیفیت و پایدار برای ارزش اجتماعی را کشف می‌کند، و حمایت از تحقیقات علمی پایه بخش مهمی از این تلاش است.

درباره بنیاد علم مرزهای جدید

در آگوست ۲۰۲۲، بنیاد علم مرزهای جدید توسط تنسنت با سرمایه‌گذاری اولیه ۱۰ میلیارد یوان تأسیس شد و آن را به یکی از بزرگترین بنیادهای علمی عام‌المنفعه در چین تبدیل کرد. این بنیاد برنامه‌هایی مانند جایزه اکتشاف علمی و برنامه محقق مرزهای جدید را اجرا می‌کند و حمایت بلندمدت از دانشمندان برجسته چینی را برای تمرکز بر تحقیقات پایه فراهم می‌کند و تاکنون از تقریباً ۴۵۰ دانشمند خط مقدم حمایت کرده است.