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    香港中學生 5堂AI輕鬆學

    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,近期關注AI及特殊教育。

    後疫情時代 順勢轉用混合式學習

    疫情反覆,有醫生甚至直至現時香港面面對嚴峻的疫情。無論如何,疫情令世界改變不少,其中之一是網絡與現實結合得更緊密,這狀況在教育界尤其顯著。香港教育城(簡稱教城)行政總監鄭弼亮先生分享了他的見解,指出在後疫情時代,學界應趁機發展更有效率結合電子學習的混合式教學方法。

    Facebook 與多間機構 合作推青年身心抗疫服務

    疫情第N波,病毒和環境不斷改變,身心也需要作出調整。疫情期間需要口罩、勤洗手等實質個人護理外,也需要心靈上調整。過往本地有新生康復會推出身心靈( 330 )一系列網上資料,現在 Facebook 與多間機構聯合推出「 #HearForYou同行計劃 」。

    Facebook 對用戶轉發舊聞發出提醒

    在資訊爆發的年代,隨著人們面對大量訊息,而部份處理資訊的人面對訊息確實心有餘力而不足,其中一種情況是轉發舊聞。只是在疫情期間,這行為或會增加人們的心理負擔。 Facebook 面對此問題,添加一項小功能,當分享文章超過九十天,會立即向用戶進行提醒,有望轉發內容質素有所提升。

    2019年香港學界有提倡學AI,繼早前有小學試教後,2019年底有中學於正規課堂內教授AI。英華書院教師陳汝堅(Eric Sir)以其專業能力將艱深技術化繁為簡,教授學生用AI技術製作作品。加上其課堂設計有趣,並有顧及倫理道德議題(Ethical Consideration),值得參考。以下是採訪英華書院師生,先由中二級學生分享AI專題學習成果。

    初中生AI專題成果

    四位學生分別是王鈞源、潘梓銘、黃俊霖和馬浚?,他們講解的AI專題習作是用AI圖像識別技術分辨咖啡果和葡萄。王同學表示全組同學會先訂定題目,並運用Microsoft Custom Vision AI,輸入數十張相片,成功製作出能分辨兩項物種的程式。接著潘同學講解,他們所製作的AI辨認率頗高,雖然他們輸入的原相片是樹上的葡萄串和咖啡果為主,但程式仍能分辨單一粒的葡萄、手繪葡萄、動畫裡的葡萄等,他們甚至刻意輸入外觀相似的蕃茄照片,但他們所製作的程式仍能作出正確判斷。

    英華書院教師陳汝堅(Eric Sir)分享教授中學生的AI課程。
    英華書院教師陳汝堅(Eric Sir)分享教授中學生的AI課程。

    幸福輕鬆學AI

    學生接觸及製作AI程式後,他們有甚麼學習感想呢?四位同學裡分成兩類答案,由於學生們當時有分組學習AI及Excel,學生們就用了兩個課題做比較。當中有三位同學表示喜歡學習AI,王同學認為AI知識新穎有趣,涉及範圍廣闊有很多學習空間。至於黃同學指出經由課堂,對AI認知有改觀。黃同學透過霍金的文章瞭解AI,一直認為AI有點邪惡,但經由課堂學習後,理解到AI的好壞並不是AI本身,而是視乎人類。至於潘同學憶述,他是第一代STEM學生,過往曾製作對應50個詞匯的程式,耗費三日才能完成,現在估計使用AI就可一次快速完成,他覺得AI十分有效率。馬同學感想有點不一樣,他對的興趣Excel比AI大,雖然AI課堂學習愉快,但他認為實用性好像不高,就算他們所製作的程式,只能分別兩種物品,即現階段應用能力不高,因此較喜愛學Excel。

    英華書院學生王鈞源、潘梓銘、黃俊霖和馬浚廸學習製作AI程式。
    英華書院學生王鈞源、潘梓銘、黃俊霖和馬浚廸學習製作AI程式。

    驟眼看葡萄和咖啡果確實十分相似。
    驟眼看葡萄和咖啡果確實十分相似。

    五堂AI編排

    談到這裡,相信有人對課堂編排方式感興趣。Eric Sir講解課堂編排上,第一堂是AI理論及應用講解,如「顏值App」,讓學生以趣味的角度接觸AI。第二堂是進一步接觸AI運用,AI能判斷人面與那個民族相似,並受那個國家的人喜歡。第三堂開始動手做,需註冊相關網站,準備相片和討論可行性,以咖啡豆和葡萄為例,若相片全部是青葡萄而言,辨識就不會準確。第四堂是教授製作AI程式的方式。第五堂是每組報告。

    程式能辨別卡通裡的葡萄。
    程式能辨別卡通裡的葡萄。

    要是換上蕃茄,程式就沒有相似度指數。
    要是換上蕃茄,程式就沒有相似度指數。

    初中課首要條件是有趣味,吸引學生學習知識,顏值AI就是免費又有趣的例子,四位學生笑言玩足一堂,印象深刻。
    初中課首要條件是有趣味,吸引學生學習知識,顏值AI就是免費又有趣的例子,四位學生笑言玩足一堂,印象深刻。

    除了初中生的AI設計外,該校也有高中的AI培育,同樣為小記留下深刻印象。前面看到Eric Sir的教學方向是為學生提供簡易有趣的學習方式。只是對高中生而言,提升技術能力兼可升學會更具實際吸引力,因此Eric Sir提出參加比賽,既有明確目標兼可擴闊視野,得益更多。英華書院學生遂組隊參加William Jessup University Computer Science Competition for High School Students比賽,冠軍得獎者將有機會獲得入學資格及獎學金。

    準DSE生商業級設計

    四位修讀ICT的中六學生楊令賢、霍杰志、陳緯桁和劉鎧銘以一個月時間設計出創新和實用性極高的作品。學生們注意到現時超巿的購物流程有改善空間,包括於超市尋找指定物品並不容易,以及結帳系統有簡化和增進效益的空間。他們討論出運用AI視象技術,即時計算及辨識超巿物品,並於購物車上安裝,就可讓客戶的物品放進購物車一刻即可計算,能節省結帳空間和時間,而屏幕也可顯示物品位置。整項設計構思新穎,實用性高。

    修讀ICT的中六學生楊令賢、霍杰志、陳緯桁和劉鎧銘以一個月時間設計出超巿即時結帳程式。
    修讀ICT的中六學生楊令賢、霍杰志、陳緯桁和劉鎧銘以一個月時間設計出超巿即時結帳程式。

    四位學生們設計的高水準作品,獲得季軍佳績。
    四位學生們設計的高水準作品,獲得季軍佳績。

    Smart Shopping是一項實用有趣的預計,確實可簡化流程。
    Smart Shopping是一項實用有趣的預計,確實可簡化流程。

    此外,學生霍杰志和陳緯桁分享,指出設計期間曾試用四款以上的AI技術產品。學生們將巿場上四項AI技術產品作出比較,AI技術產品裡有需要獨立伺服器支援、有的辨識水準不高,也有不符合他們的設計等,他們能清楚就各項AI技術講解其優缺點,掌握技術水平甚高,確實是學界少見。

    學生們設計的Smart Shopping有用AI辨識物品計算外,也有提及系統分析和採購,同樣運用AI技術。
    學生們設計的Smart Shopping有用AI辨識物品計算外,也有提及系統分析和採購,同樣運用AI技術。

    除了設計產品外,兩位學生談及學制與參賽有互補作甪。他們表示現時香港的ICT課程教育不足以製作AI,需加上自學,但若再重新選讀一次,他們仍會選修ICT。原因是現時ICT課程確實有教授基礎認知,而參加比賽已可學習最新的知識層面,兩者是相得益彰,能加強鍛練思維的過程。事實上,在英華書院裡適度的教授AI,反映學生只要有引導下就能駕馭AI概念,而且吸收理想,有很高的參考價值。

    Eric Sir於分享中提及,學習技術也要教授倫理道德;訪問期間也有學生提及此點,顯示學生不止學會技術。
    Eric Sir於分享中提及,學習技術也要教授倫理道德;訪問期間也有學生提及此點,顯示學生不止學會技術。

    一個月AI課堂心得

    無論是初中生和高中生,以課堂日數計算,學生們大概只是以一個月時間,就對AI有清楚的概念,Eric Sir如何能做到上述兩件事項?Eric Sir坦言於2018年時仍想教授AI,原因是按他專業領域相知,AI是大三或以上才會進行的研究。不過,後來他閱讀《Teaching AI》一書後,提醒他應運用新思維教學。至於課程式的核心,Eric Sir用專業解度分析,AI其實仍是電腦上的IPO概論,即「輸入(Input)→處理(Process)→輸出(Output)」三大程序;傳統是有預設硬件(Predefine Product)的單一輸入,發展至現今世代是多類型的資料輸入,處理上也加入了AI元素。

    IPO為本 加入AI元素

    Eric Sir續說,AI雖然新穎,但只要適當更新教學方式已可。如要學生有更多成果,可於源頭教學輸入多樣化,若大家所教的主題仍然一樣,教學的結果就會一樣。亦因此,教學的源頭需予以開放,如訂定題目上,就讓學生自行選擇,學生們就曾討論Captain America和IRON Man,或是iPhone和華為智能電話等的資料分別。

    此外,Eric Sir分享早前曾規劃教授Python教材的經驗,過程中,讓他反思到底要教授學生Coding還是AI呢?現階段來說,他認為新一批高小學生對App Inventor有普遍程度掌握,於高中可轉而學習Data science。對學生而言,會更實用兼有趣味,也能配合趨勢,架構上也只是IPO。至於教師工作是搜集和組織實用和有趣的方式,就能持續提升學生的學習動機,既可教授AI,也可達至配合時代以學生為中心教學模式。

    《Teaching AI》令Eric Sir思維上有所改變,立意為學生建構AI課程。
    《Teaching AI》令Eric Sir思維上有所改變,立意為學生建構AI課程。

    創新設計InnoLab

    除了AI課堂,英華書院新近設置InnoLab,十分適合AI學習。原因是課室全面支援5G網絡,能配合AI、大數據教學發展,課室內電腦以Cloud Based系統為主,能方便講解兼控制。此外,課室內配有可移動的教學桌椅,但Eric Sir直言最實用的是房間內多組大型屏幕。相同課室內,每組不用輪候就可使用,如此一來大幅增加學生學習的時間。

     

    InnoLab是英華書院的新設計教室,內裡有5G設計,以及多個大型屏幕,方便學生專題報告練習。
    InnoLab是英華書院的新設計教室,內裡有5G設計,以及多個大型屏幕,方便學生專題報告練習。

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