Learn Your Way

教科书是教育体系的核心工具，但它们本质上是“静态”和“通用”的——一旦出版，内容固定，难以适应不同学生的理解水平、兴趣或学习节奏。为了解决这一局限，谷歌推出了一项研究实验 Learn Your Way，探索如何利用生成式 AI 将传统教材转化为动态、多模态、个性化的学习路径。

该项目基于学习科学设计，由谷歌专为教育优化的模型家族 LearnLM 驱动，并已集成到 Gemini 2.5 Pro 中。它不仅能根据学生年级和兴趣调整内容，还能自动生成思维导图、音频课程、互动测验等多种形式的学习材料，支持实时反馈与持续个性化。

目前，Learn Your Way 已上线 Google Labs，作为开放的研究平台供全球教育研究者参与。初步评估显示：使用该系统的学生产生了更深层次的理解，且知识保留率显著提升。

核心理念：从“统一教学”到“因人而异”

Learn Your Way 的设计建立在两个关键教育原则之上：

1. 多模态表示增强理解
   双编码理论（Dual Coding Theory）指出，当信息以文字和图像等多种形式呈现时，大脑更容易建立联系，形成更稳固的概念模型。研究表明，学生通过多种格式参与学习时，能构建更完整的知识结构。
2. 个性化提升动机与效果
   个性化教学已被广泛认为是 K-12 教育的理想方向。通过将抽象概念与学生感兴趣的主题（如音乐、运动、食物）结合，可以显著提高学习相关性和参与度。

Learn Your Way 正是围绕这两个支柱构建的：让学生自主选择学习方式，并根据其背景动态调整内容表达。

技术实现：三层架构支撑高质量输出

第一层：个性化内容管道

系统首先引导学生选择：

• 所处年级水平；
• 个人兴趣领域（如体育、艺术、科技等）。

原始教科书内容（通常为 PDF）随后经过两步处理：

1. 难度适配：将文本重写至目标年级的阅读水平，保持知识点完整；
2. 示例替换：将通用案例替换为与学生兴趣相关的具体情境（例如，用篮球比赛解释物理中的动量守恒）。

这一定制化文本成为后续所有衍生内容的基础。

第二层：多模态内容生成

基于个性化文本，系统生成五种不同类型的学习资源：

这些内容并非简单转换，而是通过多代理协作流程生成。例如，幻灯片制作涉及文本提炼、视觉布局规划、语音合成等多个 AI 模块协同工作。

对于教育插图这类专业需求，通用图像模型表现有限。为此，团队专门微调了一个专用模型，确保生成的教学图表准确、清晰、符合认知规律。

实际体验：学生掌控学习节奏

在 Learn Your Way 界面中，学生可自由切换不同学习模式：

• 先看思维导图建立框架；
• 再听音频课程加深印象；
• 最后做测验检验掌握程度。

整个过程中，系统通过测验结果动态推荐需复习的内容区域，形成闭环反馈机制。

这种“自主探索 + 即时反馈”的模式，赋予学生对学习过程更大的控制权，也更贴近现代建构主义学习观。

教学质量评估：专家认可内容可靠性

为验证生成内容的教学质量，谷歌邀请三位学科专家对十种来自 OpenStax（知名开源教科书平台）的材料进行评审，涵盖历史、生物、物理等多个学科。

评审标准包括：

• 内容准确性；
• 知识点覆盖率；
• 是否符合 LearnLM 所依据的学习科学原则。

结果显示，各项指标平均得分均达到 0.85 以上（满分1.0），表明 AI 生成内容具备较高的教学可信度。

详细评估方法与案例见项目配套发布的[技术报告]。

学习成效研究：显著提升记忆保留

一项随机对照实验进一步验证了 Learn Your Way 的实际效果：

• 参与者：60 名年龄 15–18 岁、阅读能力相近的学生；
• 任务：学习关于“青少年大脑发育”的同一章节内容（限时40分钟）；
• 分组：
  • 实验组：使用 Learn Your Way；
  • 对照组：使用标准数字 PDF 阅读器。

测试分为两部分：

1. 学习结束后立即进行理解测验；
2. 3–5 天后进行知识保留测试。

主要结果：

此外，问卷调查显示：

• 100% 的实验组学生表示工具让他们对评估更有信心（对照组仅 70%）；
• 93% 表示希望未来继续使用该系统（对照组为 67%）；

定性访谈还发现，学生特别赞赏“能用自己的兴趣理解复杂概念”以及“多种学习方式可自由切换”的灵活性。

迈向持续适应的智能学习系统

Learn Your Way 目前仍是一个研究原型，但它揭示了一个清晰的方向：未来的教育不应是“学生适应教材”，而应是“教材适应学生”。

谷歌表示，下一步将探索：

• 更细粒度的个性化（如追踪学习进度动态调整难度）；
• 支持更多语言和地区本地化内容；
• 与学校课程体系深度整合；
• 持续衡量 AI 对学习效能的真实影响。

最终目标是让每个学生都能获得既高质量又高度个性化的学习体验，无论其背景或资源如何。