Образ мышления инженера: почему он необходим детям в эпоху искусственного интеллекта.

Эта статья является частью серии видеороликов и аудиоматериалов «Trending Forward», посвященной тому, как революционные технологии меняют наш образ жизни.

Пожалуй, лучший подарок, который вы можете преподнести своим детям, — это опыт неудач. Это может показаться радикальной точкой зрения и, возможно, несколько неудобной, особенно учитывая, что значительная часть воспитания детей заключается в попытке оградить их от разочарований и фрустрации. Но, вмешиваясь каждый раз, когда они сталкиваются с трудностями, мы также можем лишить их возможности развить необходимые навыки, которые понадобятся им для ориентации в мире, который становится все более непредсказуемым.

Этот вопрос стал еще более актуальным, поскольку искусственный интеллект (ИИ) меняет наше представление о работе. В одном из предыдущих выступлений на Trending Forward я рассматривал, что происходит, когда ИИ начинает брать на себя задачи и навыки, которые раньше требовали многолетней подготовки. Задача состоит не только в прогнозировании того, какие рабочие места могут исчезнуть, но и в том, как подготовить людей к рынку труда, управляемому ИИ, где навыки, ценные сегодня, могут оказаться не столь востребованными через десять-двадцать лет.

Дети, растущие сегодня, войдут в этот мир, и мы не будем точно знать, каким он будет. Некоторые профессии, которыми они в конечном итоге займутся, возможно, еще даже не будут существовать. Двадцать лет назад работа на создателя контента на YouTube не считалась бы очевидной карьерной целью; сегодня это вполне реальная профессия. Вместо того чтобы пытаться предсказать, какие именно профессии появятся, разумнее сосредоточиться на человеческих качествах, которые можно перенести из одной ситуации в другую: любознательность, здравый смысл, умение решать проблемы и настойчивость.

Эти идеи стали темой моего недавнего интервью на Trending Forward с Рэйчел Хармут, директором по продуктам компании CrunchLabs, занимающейся образовательно-развлекательными проектами и основанной бывшим инженером НАСА и видеоблогером Марком Ропером. К интервью я уже был знаком с подходом компании. Несколько лет назад я оформил подписку на CrunchLabs Build Box для одной из своих внучек, и мы часами собирали разные проекты. Проекты были остроумными и действительно познавательными, но меня поразило, что не всегда всё получалось идеально с первого раза.

Оглядываясь назад, я понимаю, что неудачные попытки были столь же ценны, как и завершенные проекты.

Искусственный интеллект меняет то, чему должны учиться дети.

На протяжении многих поколений образование было в значительной степени сосредоточено на накоплении информации и освоении устоявшихся навыков. Дети изучают даты, формулы, языки, программирование и другие предметы, ожидая, что эти навыки подготовят их к работе в будущем. Знания по-прежнему важны, но искусственный интеллект делает все более легким для машин выполнение многих задач, которые ранее зависели от способности человека запоминать информацию или правильно выполнять процесс.

Но более сложный вопрос: что произойдет, если не будет четкого процесса, которому нужно следовать?

Мы с Хармутом обсуждали, насколько сложно предсказать, какие профессии будут востребованы через 15 или 20 лет. Решение не сводится к простому выявлению наиболее перспективных технических навыков сегодня и обучению им каждого ребенка. К тому времени, когда сегодняшние восьмилетние дети выйдут на рынок труда, окружающие их технологии, несомненно, изменятся. Лучше было бы вложить средства в обучение их решению незнакомых проблем, преодолению неопределенности и настойчивости, когда первое решение не срабатывает.

Компания CrunchLabs выражает эту философию простой фразой: «Думай как инженер». Это не приглашение для каждого ребенка, создавшего один из их проектов, стать проектировщиком мостов, разработчиком робототехники или в конечном итоге работать в НАСА. Инженерное дело в этом контексте — это подход к решению проблем: определение того, чего вы пытаетесь достичь, мозговой штурм возможных решений, тестирование одного из них, понимание того, что пошло не так, и внесение необходимых корректировок.

Любопытство, творческая уверенность и способность принимать неудачи лежат в основе этого подхода. Первые два относительно легко понять взрослым, но третий гораздо сложнее.

Как сделать неудачу менее пугающей

У родителей и бабушек с дедушками есть врожденный инстинкт исправлять ошибки. Когда мы видим, как ребенок испытывает трудности с пазлом, строительным кубиком или освоением нового навыка, реакция может быть почти автоматической: перемести эту деталь, переверни ее, дай мне показать. Иногда вмешательство необходимо, но устранение всех препятствий лишает ребенка возможности узнать, что происходит, когда он преодолевает трудности самостоятельно.

В ходе нашего разговора Хармут провел интересное сравнение. Дети уже понимают этот процесс, когда играют в видеоигры. Никто не ожидает, что, взяв в руки контроллер, сразу же пройдут сложную игру с первой попытки. Ты терпишь неудачу, пробуешь снова, корректируешь технику и пробуешь снова. Неудачная попытка не доказывает, что ты не умеешь играть; зачастую именно так ты учишься играть.

Реакция на окружающий мир часто бывает совершенно иной. Рисунок не получается таким, как ожидалось, и ребенок решает, что у него плохо получается рисовать. Музыкальный инструмент издает раздражающий звук, и внезапно ребенок думает, что у него нет музыкального таланта. Здание рушится, и вывод становится таким: «Я не могу этого сделать». Проблема не в самой неудачной попытке, а в том смысле, который мы ей придаем.

Работы Марка Робертса представляют собой полезный контрпример. В его видеороликах демонстрируются впечатляющие изобретения, но отполированный конечный результат не отражает всей картины. За отполированным достижением скрываются неудачные идеи, прототипы и итерации, которые не сработали. Его готовность признать эти неудачи — одна из причин, почему его инженерный подход вообще доступен детям.

Компания CrunchLabs применяет эту же философию ко всем своим продуктам. Build Boxes предлагает младшим детям практические проекты по физике и инженерии, а Hack Pack дает возможность детям постарше изучить робототехнику. Книги CrunchLabs Mysteries идут еще дальше, превращая чтение в практическое STEM-приключение и предлагая детям решать головоломки и самостоятельно создавать устройства. Недавно я изучал это расширение повествования, и оно отражает ту же основную идею: STEM не обязательно означает сидение и получение информации; оно может включать в себя самостоятельное открытие чего-то нового. Как инструменты искусственного интеллекта могут поддержать такой вид обучения?

Компания также расширяет свою деятельность в сфере розничной торговли, летних лагерей и Class CrunchLabs, некоммерческой инициативы, предлагающей бесплатные STEM-программы для учащихся 3-8 классов. Форматы различаются, но основной принцип остается неизменной: пробуй, ошибайся, учись, корректируй и пробуй снова.

Гибкость — это навык, который можно приобрести.

Кульминацией нашей дискуссии стала точка зрения Хармута на устойчивость. Мы часто рассматриваем устойчивость как врожденное качество — либо она есть, либо ее нет. Но Хармут утверждает, что на самом деле это мышца, развиваемая с помощью определенных навыков: решения проблем, настойчивости и адаптивности.

Родители могут помочь развить эти навыки, не усложняя намеренно детство своего ребенка. Ребенок, пытающийся освоить лыжный трюк, научиться играть на музыкальном инструменте, написать рассказ, экспериментировать на кухне или строить крепость на заднем дворе, прилагает такие же значительные умственные усилия, как и ребенок, работающий над инженерным проектом. Когда что-то не получается, ему нужно понять причину, внести коррективы, а затем решить, что попробовать дальше.

Любопытство побуждает ребенка задуматься о том, что могло бы произойти, если бы он попробовал что-то другое. Творческая уверенность дает ему веру в то, что он сможет найти решение. А когда первая попытка терпит неудачу, стойкость помогает ему перейти от фразы «Я не могу этого сделать» к более полезному вопросу: «Что мне попробовать дальше?»

Эти навыки могут стать особенно ценными по мере того, как искусственный интеллект будет совершенствовать свою способность генерировать ответы. Людям по-прежнему придется определять, какие вопросы стоит задавать, оценивать логику ответов и находить решения проблем, не имеющих очевидных ответов.

Навыки для непредсказуемого будущего

Никто из нас не может с уверенностью сказать, какие профессии будут процветать через 15 или 20 лет. Многие из профессий, которые могут быть у сегодняшних детей в будущем, возможно, еще даже не существуют. Двадцать лет назад идея работы на создателя контента на YouTube казалась абсурдной. Сегодня это вполне реальный карьерный путь.

Поэтому подготовка детей к конкретному варианту будущего может быть менее полезной, чем обучение их навыкам, которые они смогут использовать в любой форме этого будущего. Любопытство, здравый смысл , умение решать проблемы и настойчивость не привязаны к какой-либо конкретной профессии. Они могут пригодиться ребенку, который станет инженером, художником, учителем или кем-то еще, кого мы даже не рассматривали в качестве профессии.

Философия «думай как инженер» работает именно потому, что она не связана с самой инженерией. Процесс достаточно прост: определите, чего вы пытаетесь достичь, придумайте возможные решения, протестируйте одно из них, найдите ошибку, а затем внесите корректировки. Ребенку не нужно ничего знать об инженерии, чтобы извлечь пользу из обучения такому подходу к решению проблем.

Спустя годы после покупки Build Box от CrunchLabs для моей внучки, я по-другому смотрю на проекты, которые мы строили вместе. Удовлетворение от того, что что-то работает, безусловно, было частью удовольствия, но моменты, когда нам приходилось останавливаться и выяснять, почему что-то не работает, были, пожалуй, даже важнее. Получение правильного ответа было лишь частью опыта. Научиться к нему приходить также было крайне важно.

Естественно, что родители хотят решить проблемы своих детей. Мы видим их разочарование и хотим немедленно его облегчить. Хотя прямое вмешательство иногда может быть необходимым, предоставление ребенку возможности столкнуться с трудностями и справиться с проблемами в течение более длительного периода может быть наиболее полезным подходом.

Мир, который унаследуют сегодняшние дети, будет формироваться технологиями, которые мы не можем полностью предсказать, и профессии, которые они будут занимать в будущем, могут радикально отличаться от тех, которые мы знаем сегодня. Подготовка их к этому неопределенному будущему не обязательно означает обучение их каждой новой технологии сразу же после ее появления. Скорее, это означает привитие им уверенности в себе, чтобы противостоять неизвестному, стойкости, чтобы принимать неудачи без отчаяния, и любопытства, чтобы продолжать экспериментировать.

Разговор с Рэйчел Хармут натолкнул меня на глубокую мысль: мы, возможно, не сможем подготовить наших детей ко всем проблемам, с которыми они могут столкнуться, но мы, безусловно, можем помочь им стать более способными справляться с трудностями и решать их. Даже если они никогда не станут инженерами, умение мыслить геометрически может стать одним из самых ценных подарков, которые мы можем им преподнести.