
丹妮丝·加西亚(Denise Garcia)知道有时她的学生会欺骗她,但是她2月份发现的情况完全不寻常。 康涅狄格州西哈特福德市的数学老师加西亚(Garcia)在她的学院课程中学习数学时,意外地将非典型复杂方程式包含在一系列问题中。 然而,不知何故,班上有几个人让15名学生参与进来,设法正确解决了这个问题。 这些学生通过解决方程式展示了他们的工作,驳斥了暴露作弊的通常方案。
加西亚很困惑,但是后来她想起了几年前的一次谈话。 她的一些以前的学生向她介绍了Wolfram | Alpha在线工具,该工具可以在几秒钟内处理复杂的方程式。 他既给出答案,又给出实现答案的连续步骤,因此您无法通过将结果复制到作业中来抓住欺骗者。
多年以来,学生一直在使用CliffsNotes来加快阅读速度[
一系列简短介绍著名作品的出版物/大约 佩雷夫 ],SparkNotes,以在课堂讨论材料[
各种科学辅助教材/大约 佩雷夫 ],维基百科用历史参考文献来填写他们的作品。 当今的学生拥有更强大的工具-Wolfram | Alpha,该程序使用AI完美地解决了无法捕捉的方程式。 Wolfram | Alpha使用自然语言处理技术,与从老师那里得到的答案相比,从学生那里更快地获得答案,比注销别人的作品更准确,并且比自己解决问题更容易。
自Wolfram | Alpha发布以来,它已渗透到整个教育系统,并渗透到大学生和高中学生的家庭作业中。 Wolfram | Alpha的使用很难跟踪,在有抱负的学生手中,其理想的解决方案会导致意外的后果。 它的工作原理是将任务分为几部分,无论是数学问题还是诸如“美国的中心在哪里?”之类的问题,然后在这些部分与庞大且不断扩展的数据库之间建立交叉链接。 这些数据包括大地测量信息,化合物,人类基因组,天气测量历史以及成千上万个其他主题,将它们组合在一起可以用来寻找答案。
该系统仅受其数据范围的限制-它无法解释任何问题。 她也不能用别人会说的自然语言来回答。 这是AI的常见难题。 即使Siri严重依赖Wolfram Research的另一种产品Mathematica,即Wolfram | Alpha的引擎,也只能根据编程的方案回答问题,就像在
Mad Libs中一样 ,
编写答案并将其显示在屏幕上或通过扬声器显示。
使用Wolfram | Alpha与使用Google搜索类似,但是Wolfram | Alpha给出了特定的答案,而不是包含可能相关问题结果的无尽页面列表。 每个人都可以访问Wolfram | Alpha网站,提出问题或等式并获得答案。 如果您尝试求解方程x
2 + 5x + 6 = 0,Wolfram | Alpha将为您提供图形,替代形式和解决方案。 如果您需要逐步说明,专业版的价格为每月6.99美元,并为学生和教师提供折扣。
我最初在父母的厨房里听说过Wolfram | Alpha。 我父亲从纽约多布斯费里的一所私立学校工作回来。 他把书包扔在地板上,问我我对Wolfram | Alpha的看法。 当天早些时候,老师向他表达了他们的抱怨,让他们的学生正在使用该工具感到不安。 他们说这是骗局。 我父亲下班了,不确定在这种情况下该怎么办。 学校是否应该对Wolfram | Alpha采取行动? 还是学校需要赶上教育的新趋势?
然后我什么也没听到,但我在Facebook上的帖子显示我的许多朋友都知道她,尤其是那些学习数学的朋友。 一些人在大学里用它来处理代数,而有些人在从事工程师或数值分析员的工作中仍然用它。 我的人文科学并未注意到Wolfram | Alpha的出现,而对于成千上万的人来说,该系统已成为日常工作。 他们说,向技术寻求答案没有错。 同时,所有人都宣布他们不希望公开使用Wolfram | Alpha的事实。
尽管Wolfram | Alpha已成为一种教育辅助工具,是一种从内而外学习方程式的方法,但学者们处于不知道下一步该怎么做的位置。 有些人认为欺诈,而另一些人则认为这是认知,学习和一般学习价值方面的巨大进步。 他们说Wolfram | Alpha是未来。 它的创建者同意这一点并不奇怪。
发明Wolfram | Alpha的人Stephen Wolfram无法应付除法,直到40岁就无法学习乘法表。他于2009年发布的Wolfram | Alpha的创作灵感成为他自己的数学难题。 Wolfram的主要兴趣始终是物理。 到12岁时,他已经编写了一本物理词典,然后写了三本(迄今为止尚未出版)的书,到15岁时,他已经发表了科学论文。
但是,尽管他有天才的才能,但数学一直是他的障碍。 他可以提出概念,但是计算对他来说很困难。 他使用计算机解决了这个问题。 通过对其进行编程以解决方程式并搜索数据中的模式,他可以让机器进行计算并专注于科学。 奏效了。 到1981年,沃尔夫拉姆是有史以来获得
麦克阿瑟奖学金的最年轻的人。 他当时21岁。
但是,正是这种工具帮助Wolfram建立了作为物理学家的声誉,这使他远离了科学。 钨被复杂的系统和使用计算机研究它们的问题所捕获。 在获得麦克阿瑟奖学金的五年后,Wolfram开始开发Mathematica。1988年,Wolfram Research宣布推出其旗舰产品。
Tungsten从未打算让他的工具成为CliffsNotes势利的版本,但这并没有真正打扰他。 沃尔夫拉姆说:“机械数学的精确思维水平很低。” 他认为我们应该集中精力于计算思维-他将其描述为“试图提出思想,以便可以将其解释为合理的智能计算机”。 这种方法也称为基于计算的数学。 实际上,当今技术世界中的代数知识不会给您什么特别的知识,但是知道如何要求计算机为您代数将对您有很大帮助。 如果学生朝着这个方向前进,那么他认为,他们完全领先于潮流。

Wolfram Alpha内容开发总监Alan Joyce说,欺诈是“描述我们所做工作的绝对错误的方式”。 但是公司员工了解老师可能不喜欢的东西。 Wolfram Alpha项目经理John Dixon说,从历史上看,培训一直以手工计算为重点。 那时没有技术可依赖,并且当它们开始出现时,它们就变得不可靠。 直到最近,计算机才开始自动连续准确地计算所有内容,教师和学生需要时间才能赶上这一趋势。 根据Dickson的说法,Wolfram Research希望与对该工具感到沮丧的Garcia等老师合作,并帮助他们了解该工具如何为学生提供帮助。
实际上,开发此工具的人认为它是一种教育均衡器,可以使没有人在家里帮助他们学习的学生(无论是导师还是受过教育的父母)都可以找到私人老师。 她在学习时也具有巨大的使用潜力。 “显示步骤”按钮为答案开辟了道路,使教师可以将任务分解为各个组成部分,而不会在机制上感到困惑。 问题生成器可以基于实际数据创建任务。 迪克森说:“当您开始向老师展示所有潜力时,您会直接看到他的眼睛在哪里发光。”
对于每一个逃到狄克逊营地的老师来说,都有很多学生来过那里一段时间。 正如一年级学生和热情的工程师Alexander Feiner告诉我的那样,Wolfram | Alpha是学习的辅助手段,而不是避免工作的方法。 Dixon坚持以这种速度谈论乐器的课外使用。
但是,普遍认为Wolfram | Alpha是欺诈的一种形式并没有到处存在。 大多数问题与家庭作业的性质有关。 如果家庭作业的目的是为了更好地理解课堂上提出的概念,则乔伊斯有信心老师应该将Wolfram | Alpha视为一种有价值的工具。 他说,这并不是说Wolfram | Alpha可以帮助学生“通过为他们做功课来完成数学课程,”它可以帮助他们真正地了解自己在做什么。 狄克逊(Dixon)相信Wolfram | Alpha可以增加不认为自己具有数学思维方式的学生的自信心。 不管学习什么方法,都不需要做功课,而是为了学习如何搜索和理解答案。
而且,显然,培训就是通过这种方式发展的。 曾几何时,学习只是关于将尽可能多的信息推入人脑。 信息是有限且昂贵的,最聪明的人只是充当了数量最多,组织最严密的档案柜。 今天,情况恰恰相反。 哥伦比亚大学天文学教授戴维·赫尔芬德(David Helfand)表示:“将信息从专家传递给初学者的教育理念,以及要求初学者重现这些信息,机械地重复这些信息以作为同化的证据,这与2017年的现实完全脱节。”
这项技术将无处可去:以前,学生复制了本书最后几页的答案,或者将解决方案共享给几个人,但现在,他们也不会在老师的要求下拒绝使用Wolfram | Alpha。 甚至Garcia都可以想象Wolfram | Alpha所拥有的未来。 她说:“我认为,在理想的世界中,包括我自己在内的教师都需要更好地应对技术的引进,并找到有效地使用技术的方式。”
就像机器人改变了生产一样,Wolfram | Alpha之类的工具也使我们重新思考了教育系统,迫使它上升到新的技术高度。 我们要么重建学校,以便他们接受Wolfram | Alpha之类的工具,要么冒着在快节奏的世界中成为活物的风险。