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副刊

數字教育:從演算法概念到寫指令 AI納入課程 為「小學雞」打好基礎

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【明報專訊】政府已確立數字教育將會是本港未來教育發展的重要火車頭,事實上,近年不少學校也意識到推動創新科技教育之迫切,積極把人工智能(AI)融入學與教之中,有些步伐較快的學校,甚至更制訂了有系統的校本AI課程。其中私立學校德萃小學部便用了2年時間鋪墊,從「無」變「有」,本學年於旗下3所校舍共同推行「AI Explorer」課程,他們摸着石頭過河的經驗,值得同儕參考。

文︰沈雅詩

2022年11月尾,OpenAI研發的ChatGPT如平地驚雷般橫空出世,當大家仍在熱議之際,1個月後,德萃小學部已親身實戰應用,引入ChatGPT來處理學校文書工作,如撰寫通告等。在ChatGPT面世4個月後,作為IT達人的德萃幼稚園部及小學部總校長朱子穎便決定舉辦校內研討會,召集家長一起探討學生及教師在學與教應用ChatGPT的可能,他憶述當時港大剛宣布禁止學生使用ChatGPT,也未知家長是否接受。幸好大多數家長的回饋正面。「AI發展速度實在太快,3星期、1個月後,都不知道成了什麼樣子,我與其教大家(教師)按哪些鍵、怎樣用ChatGPT,我選擇了從Computer Science(電腦科學)的基礎教起,例如講解Language Model(語言模型)的概念,讓教師先認識AI究竟是如何運作。」

教師按需要 以AI工具備課

由2022/23年學期尾,一直至2023/24全學年,朱子穎都任由各科教師以「打游擊」方式,按課堂需要,嘗試運用不同AI工具去準備教材,唯一要求,是在各科課堂上,盡量引導學生善用AI Apps(應用程式)去作個人化的學習,「例如有些AI Apps可幫小朋友改善英語、普通話發音,有些就可用於數學,讓他們更易理解不同數學概念,都會請老師指導學生使用」。如此無定向摸索近一年,小學部逐漸梳理出AI課程脈絡,加上OpenAI在2024年7月,訂定了5個層級發展,包括第1層級的聊天機器人(Chatbots)、第2層級的推理者(Reasoners)、第3層級的代理 (Agents)、第4層級的創新者(Innovators)和第5層級的組織 (Organizations),德萃校於是參考框架,設計了校本「AI Explorer」課程(下稱AI課程),務求更有系統地去裝備學生獲取未來所需要的能力。

AI 課程納入於一至六年級的科學科之內,佔全學年約15至16堂︰

第一部分是AI基礎理論,透過講解AI科學原理、大型語言模型(large language model)、演算法等概念,同時亦探討背後的道德觀和正確應用態度。

第二部分是技能訓練,讓學生嘗試使用不同AI創作工具,參與創作。包括把文字生成故事(text creation)、把文字轉圖像(text-to-image)、把文字轉換成影片(text-to-video)、圖像轉圖像(image -to-image)、語音合成(synthetic voices)歌曲等。

德萃小學部共有3所校舍,AI課程在上學年初出台時,只在鑽石山校試行,並由總校長朱子穎及熟悉創新科技的副校長李振耀、助理校長馬卓麟親自執教鞭,科學科的教師則輪流從旁觀課。朱子穎解釋:「這是個很好的身教,證明給老師們看,3位校長都是一起備課、一起做教材、一起嘗試的,我們做到,他們都可以。」

小學生「AI native」 學習無問題

若深入解構AI課程,內容一點不淺,因為朱子穎相信,AI教育,不能捨難取易,他亦坦言現在是「教多了、教深了」,整套課程着重Computer Science的知識,教師學生亦從基礎學起,不能偷懶,「因為我們相信,這些AI知識、背後概念,是能夠轉移的,將來有新科技出現,都可以套用得上」。記者狐疑,「小學雞」真的能吸收得到?他笑指,他們本身就是「AI native」(原住民),他們很習慣、也很接受AI,學習完全無問題。「分別只在於教授低年級同學,我們需要深入淺出,用上更多比喻解釋,而且他們的詞彙未夠豐富,未必有能力自己寫prompt(指令),較多需跟從教師指示,但高年級同學,就真的可以自己寫、自己發揮了。」

除了這班AI「 原住民」,德萃小學部的「範式轉移」步伐也相當快。朱子穎舉例:「我看見有常識科老師講解某歷史課題,會教學生做Chatbot,再跟歷史人物主角對話;也有科學科老師用AI Agent編寫模擬肺活量實驗的互動界面,讓小朋友更具體感受『一啖氣』有多少,很有趣。」而AI課程由本學年起,已延伸至德萃旺角校及大埔校。

■破除迷思

「AI中介」引導解難 非直接給答案

朱子穎認為,香港有很好的土壤發展數字教育,包括本港Wi-Fi覆蓋率高、不少學校也推行了「BYOD」(自攜裝置)計劃、教育資源充足等,不過仍有不少教師不願放手讓小朋友一起與AI 學習、完成功課;而部分家長亦關注,經常讓孩子使用AI,會否令他們不識字呢?他說:「這些意識形態、這些討論,仍需時間處理。」

談到AI會否變成學生抄答案的「幫兇」,他回應:「假如學生在做作業時,遇見『綠色植物進行光合作用時,需要具備哪3種元素?』這條題目,他不曉得怎樣做,於是翻開書本去找答案,結果找到那3種元素就是陽光、水和空氣,然後填上。學生有這個舉動,我們會讚揚他認真做功課,但為什麼同一情境,若學生不是翻書,而是問AI,那便是『出貓』呢?本質上有何不同?」他坦言,既然AI時代已來臨,更理想的做法,是改變功課模式,例如請學生拍攝一條2分鐘影片來證明光合作用是需要陽光、水和空氣,這樣,他們學得肯定比做填充題更深入。

為了讓學生及家長善用「AI問功課」功能,他早前在Poe平台建構數個AI Agents (poe.com/Teach_U_do_HW、poe.com/Learn_Chi_Writing、poe.com/EngWriting_Marker),幫助大家解決學科功課及中英作文上的疑難,更免費給公眾使用。「操作很簡單,只要用手機對着功課拍一張照片,AI便會一步步教你如何解題、理解概念,或引導你如何把零碎意念,以合適詞彙,先組成段落,再寫成文章,但它絕不會直接提供答案,所以不用擔心抄襲。」他又謂,當AI愈來愈普及,就是每次完成電腦或手機軟件更新後,裝置上都會自動添加更多AI工具,與其擔心小朋友用來「請槍」,不如教導他們如何正確使用,提升學習效果。

■科技與教育

掌握AI 如掌握說故事能力

香港科技大學副教授兼高級顧問(創業)黃岳永(Erwin)致力研究科技與教育的融合,他除了面向大學生,也同時協助中、小學童。眼見生成式AI崛起,他與團隊早前替高小學生設計了一個跨電腦科、視藝科、語文科和常識科的AI學習活動。

「又可以說,我們其實在教小朋友storytelling(說故事),這種演說能力,將來在職場,很重要的。」他透露,活動以宮崎駿的動畫《魔女宅急便》做題材,內容講述剛滿13歲的小魔女琪琪,需按照傳統,獨自離鄉修行,「同學第一個任務,是要繪畫出琪琪離家前一周的心情。她會表現得興奮?擔心?proud(驕傲)?joy(喜樂)?sad(傷心)?insecure(無安全感)?這樣複雜的情感,很難用人手繪畫,所以他們就要借助AI,按着學科需要,以中文或英文描述琪琪當刻的處境、情緒」。

不過,用文字生成圖像,只是學習第一步,其間學生要蒐集不同影片,反過來,要AI提供中文或英文的描述,「要AI生成圖像,你形容得愈仔細、愈精準,AI就會畫得愈好,但小朋友的詞語量有限,會詞窮,所以,把影片、圖像交給AI分析,他們又會學到一些新的詞彙,這亦是reverse engineering(逆向工程)的技巧」。Erwin笑言,原來joy夾雜着sad的感覺,可以用melancholy來形容,他都是透過AI才學懂的呢!

在為時2個月的課堂,他除了希望學生能有趣地學習應用AI、提升中英文詞語量,骨子裏,更想做好情緒教育,「在過程中,最少讓小朋友知道,原來人可以有很多不同情感,幫助他們明白自己多一些,增加身分認同;而學習如何表達、應對自己或別人的情緒,這就是EQ(情商)」。

他續稱,活動同步設有家長講座,主要是釐清他們對於AI教育的迷思,「家長會有很多不同想法,包括在課後是否准許子女使用電子產品、應否給孩子開設AI工具帳號、上癮怎麼辦等。來到AI世代,小朋友是隨時準備好的,有時反而是家長未準備好,需要再跟他們慢慢討論」。

[Happy PaMa 教得樂 第575期]