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    教 AI 新法 志在擴展學生思維

    kaWing
    kaWing
    從事科技教育報導逾十年,見證香港電子學習及STEM的興起和轉變。

    很多人以為 AI 是複雜學問,但若是本刊長期讀者,在過往兩年的不少報道中,應會看到有走得較前的教師為此努力及不斷鑽研 AI 教學,並且取得成果。而這次採訪的個案是筆者心目中的表表者,該教師既醉心於教學,本身也是專科專教的專材,兩年前已分享「香港中學生 5 堂 AI 輕鬆學」,今次再邀請他和學生分享兩年來的心得及成果,以及對未來的想法。

    英華書院教師陳汝堅 (Eric Sir) 是本港首批在香港教授學生用 AI 技術製作作品的老師,而且 Eric Sir 本身曾修讀相關科目,目前他是 Microsoft Innovative Educator Fellow ,亦是 Global Teacher Award 2020 得主。 Eric Sir 多年來於中學任教資訊科技科,會在世界教學標準改進自身外,亦以此準則發展教育,促使他教授的資訊科技、 STEM 及 AI 均有優異質素。

    英華書院教師陳汝堅(Eric Sir)在2019年曾分享「香港中學生5堂AI 輕鬆學」,歷經兩年任教後,於採訪期間有更多經驗分享。
    英華書院教師陳汝堅(Eric Sir)在2019年曾分享「香港中學生5堂AI 輕鬆學」,歷經兩年任教後,於採訪期間有更多經驗分享。

    學生設計 AI 回收方案

    2019 年 Eric Sir 曾接受本刊訪問,示範於初中用五堂教授學生 AI ,方式簡單淺白。五堂內容大致是先講解 AI 關鍵原理及元素,以及提醒 AI 所涉及的倫理道德議題,接著是示範運用 AI ,然後會讓學生以所學知識製作簡單作品。兩年後,教學方式雖沒有太大改變,但有更多學生獲得學習成果,且不受近兩年來的停課和復課影響。

    先看看學生成果,就讀中三的學生張凱樂、黎鎧滔和蘇兆峰,他們設計了「塑膠樽回收系統」,並榮獲第 22 屆消費文化考察報告「可持續消費創意設計主題獎」初級組最創新意念獎。黎鎧滔同學講解作品意念,經他們觀察及調查,留意到現時巿面上塑膠樽回收有兩項主要問題,分別是塑膠機易滿和會有回收「卡」機,因此他們構思運用人工智能來判斷膠樽上的招紙確認能否回收,然後將其他流程縮減,直接在機器內進行切割,如此一來可解決機械所遇到的卡機問題,也可減省回收運輸路程的炭排放,意念創新及先進,顧及多個範疇。

    ( 左起)學生張凱樂、黎鎧滔和蘇兆峰所設計的「塑膠樽回收系統」是概念作品,但僅用兩星期經視像會議討論出現時部分問題所在,思維緊密。
    ( 左起)學生張凱樂、黎鎧滔和蘇兆峰所設計的「塑膠樽回收系統」是概念作品,但僅用兩星期經視像會議討論出現時部分問題所在,思維緊密。

    蘇兆峰表示,整個構思裡最困難的部分不是理解 AI ,而是瞭解整體狀況所面對的問題,而找出綜合解決方案,既要顧及回收機械內的物理問題,亦要理解回收轉換所導致的碳排放狀況,並需要在設計的系統內儘量解決所有難點。張凱樂續說,就算是完成賽事,現時仍會想到構思裡有其他難點未完成,他個人認為日後能思考更多層面,例如應關注用家持續運用和推廣相關的認知,他坦言這會是更複雜的探討,期望能透過 AI 技術的運用,設計出完整性更高的回收系統,思維拓展更多面向。

    「 塑膠樽回收系統」獲得第二十二屆消費文化考察報告「可持續消費創意設計主題獎」初級組最創新意念獎。
    「 塑膠樽回收系統」獲得第二十二屆消費文化考察報告「可持續消費創意設計主題獎」初級組最創新意念獎。

    中一生關懷同學 製學語言 AI 程式

    另一位講解學習成果的是中一學生曾啟宏,他快速說明及示範所設計的 AI 作品,並講解每步細節,絕不馬虎。他的作品是以拍攝物件再經由程式轉換協助其他同學學習語言發音。曾同學運用 Visual Studio Code 編寫 Python 程式語言,運用人工智能圖像辨識方法分辨相片內容,接著用 Google Translate 轉換語言,並運用 Text to speech 播放。

    中一學生曾啟宏僅 花了一天多的時間,製作了方便同學學習語言的AI 程式。
    中一學生曾啟宏僅花了一天多的時間,製作了方便同學學習語言的AI程式。

    以現時一般學校的水準而言,曾同學的 IT 能力高且坦白率真。在訪問期間,因應筆者提問,曾同學會承認並不是完全理解 AI 技術細節只懂應用,並與筆者一起研究 API 的限制。 Eric Sir 笑著從旁向我倆講解 API 在該程式的運作概念,並確認現階段中一課堂確實只有教授 AI 基礎知識,並沒有要求學生製作相關程式產品。曾同學是對程式有興趣且因應同學所需,快速自行設計出該項產品。

    曾同學樂於分享程式編碼,並向筆者分享學習心得,經由網上自學之 餘,加上和老師及過往的小學同學討論,讓他能快速完成程式。
    曾同學樂於分享程式編碼,並向筆者分享學習心得,經由網上自學之餘,加上和老師及過往的小學同學討論,讓他能快速完成程式。

    曾同學所設計的「語言學習AI程式」,能支援60種語言翻譯讀音。
    曾同學所設計的「語言學習AI程式」,能支援60種語言翻譯讀音。

    曾同學為筆者示範,相片中的物件大概1、2 秒內就可準確辨識,兼有指定語言的發音,無論是編碼簡潔度、程式效 能等,這是中一生自行學習所開發的作品,筆者評語是學生水準高。
    曾同學為筆者示範,相片中的物件大概1、2 秒內就可準確辨識,兼有指定語言的發音,無論是編碼簡潔度、程式效
    能等,這是中一生自行學習所開發的作品,筆者評語是學生水準高。

    學生學會共通能力

    Eric Sir 表示,兩年前的 AI 課堂設計,直到現時仍於校內持續進行教授,最新的編排是中一會教授學生理解如何運用 AI 設計產品,而中二及中三會編排運用巿場上的 AI 服務,同樣於每學期均會學習設計,未來更會加入偵測及預測性的學習。不過, Eric Sir 指出上述的技術學習不是教學重點,作為中學老師,他認為中學生需具備的是「共通能力」,而不是受技術主宰。他指出,以中三學生而言,學生們對解決膠樽問題深感興趣,既是熱情所在動力澎湃,作為老師就由他們的興趣,配合以比賽為目標,引導他們學習更多相關的的知識及技巧,當中期望學生能從中學到解難的「思維」,技術在於貼地運用,這樣學生才能走得更遠。

    另一方面,作為教師遇上有興趣或天資優異的學生,就可以用 「Bonus」 方法啟發他們自學。他解釋,由於中學新生能力不一,部分學生可能已懂編程,但部分學生或未曾接觸,故此課堂設計會以整體學生作考慮,但同樣老師有引導的角色,故此課堂目標僅在設計,只提點有興趣的學生相關知識,好讓他們達至升級目標,如此就有 「Bonus」 效果,曾同學滿足的笑說,能幫助同學且完成作品確實有成功感。

    Erci Sir 的簡單教學理念是以學生自身興趣出發,通過促成學生的自學成果,讓學生在當中發展解難能力及運用技術之餘,更會發展有高瞻目標的完整思維,而本文僅是其中一部分成果,限於篇幅,下期會繼續分享讓學生持續學習及達至世界級的教學理念,亦是學生學會思維轉變所帶來更豐碩的成果。

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