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    釋放創意 別讓知識限制想像

    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。

    早前報導過荔景天主教中學培育了勇於創新的女學生,除此之外,該校教師團隊於新學年預計將調整 STEM 課堂,另外也會加入人工智能內容於電腦課堂中,但最吸引的是教師團隊成功培育學生的創新之路。

    從得獎作品可見學校的師生實力,尤其是創意作品無法仿造。荔景天主教中學教師團隊於近年先後培育出多組學生,製作出令人注目的創意作品,分別有「無限手套」、「隨機認便」、「女生必經之路」、「超能皮膚」和利用水底機械人及人工智能探測海嘯先兆。各項作品創新有趣,當中既有 STEM 元素,更難得的是對人工智能掌握運用得宜,筆者對此深感好奇。

    創意作品眾多

    「無限手套」、「隨機認便」和「女生必經之路」過往 《 PCM 》 已曾為大家分享。「超能皮膚」是該校學生香梓豪、何詠琳、譚穎燃和曾皓謙的創作,核心創作理念是想照顧觸覺受損的傷健人士內心的感受,因為義肢再輕巧和外型再像真,但仍無法傳回觸感,影響生活質素,四位同學因此利用感測器和震動摩打,嘗試模擬觸摸感覺,設計出
    新穎獨特的「超能皮膚」,並因此獲得多個獎項,包括香港學生科學比賽 2020 初中組(發明品)冠軍、 International Science and Invention Fair 2020 最高榮譽大獎等。

    荔景天主教中學學生香梓豪、譚穎燃和何詠琳製作的「超能皮膚」,與「無限手套」、「隨機認便」一樣,令人眼前一亮。
    荔景天主教中學學生香梓豪、譚穎燃和何詠琳製作的「超能皮膚」,與「無限手套」、「隨機認便」一樣,令人眼前一亮。
    學生運用四層材料製作「超能皮膚」,秘密之一是中間運用「壓力感測器」,並經由App顯示,像真度高。
    學生運用四層材料製作「超能皮膚」,秘密之一是中間運用「壓力感測器」,並經由 App 顯示,像真度高。

    還有「人工智能探測海嘯先兆」,是該校學生郭倩如、李思敏、王梓熙、方誌威及黃煜民的創作。同學們參與了由土木工程拓展署轄下的土力工程處所舉辦的 「AI 挑戰×斜坡安全—— AI 應用工作坊及比賽」 ,並於 「監督式學習 (Supervised Learning) 」 的 AWS DeepLens 組別獲得亞軍及最佳建議書獎項。

    李思敏指出,比賽期間由荔景步行至葵芳,拍攝了多達六千多張照片,瞭解到準確的人工智能需龐大數量的照片。方誌威談到最難忘的是 Debug ,花費最多時間在等待和找出錯誤原因,理解了機械學習意義,未來期望能學會真正撰寫人工智能的技巧而不只是機械學習訓練。至於得獎原因,王梓熙笑說幸好沒有被「知識限制想像」,他坦率的講解,參與比賽期間注意到很多有豐厚知識的人,在討論方案期間,經常會因熟悉各種原理,反而被舊有知識限制,陷於「整件事太困難,無從入手」的情況,但對於他們沒有背景的人而言,為了達成目標,努力實踐,這正是成功的原因。

    ( 左起)學生郭倩如、李思敏、王梓熙、方誌威和黃煜民,以及指導老師廖萬昌,六人參與「AI 挑戰×斜坡安全」比賽,獲得亞軍及最佳建議書獎項。
    ( 左起)學生郭倩如、李思敏、王梓熙、方誌威和黃煜民,以及指導老師廖萬昌,六人參與「AI 挑戰×斜坡安全」比賽,獲得亞軍及最佳建議書獎項。

    發展跨學科專題

    學校注意到 STEM 能助學生有更多發展機會,加上賴子軒副校長亦有任教 STEM 課堂,無論校內和校外的經驗均可得知,若只是課後或單純課節發展會令師生均感吃力。幸而他本身負責處理資源部分,加上校方和教師團隊意念一致,學校現時將 STEM 納入學校三年發展事項,初中課堂更會加入兩個課節以發展跨學科專題。在工作崗位上,賴副校笑言技術上其他教師們更熟悉,故此他是按經驗和理解,進行時間、人手和設備的編排。新學年 STEM 課堂會以不同 STEM Project 推行,但由於 STEM Project 類別多,中一、中二分做兩班,讓師生及資源分配更平均。

    ( 右起)荔景天主教中學教學團隊副校長賴子軒、教師林永林、林國鑫、廖萬昌、王嘉進和吳宏婕。
    ( 右起)荔景天主教中學教學團隊副校長賴子軒、教師林永林、林國鑫、廖萬昌、王嘉進和吳宏婕。

    AI 培訓路途清晰

    STEM 發展目標明確外,面對全球新發展的 AI ,電腦科科主任廖萬昌歷經多項測試用品後,也有一番體會,並整理出適合學生的教學方案。他將 AI 課程分為數個部分,先以 Google Quick Draw 及 Microsoft 人臉辨識作初探,接著用 Thunkable 讓學生操作和體驗圖像和語音辨識,最後讓學生進行 Mini Project。

    很多同學都以為AI圖像識別只能辨物,事實上辨識物件外,AI 亦能辨認周圍的環境,這正是訓練學生的觀察能力,注重細節。
    很多同學都以為AI圖像識別只能辨物,事實上辨識物件外, AI 亦能辨認周圍的環境,這正是訓練學生的觀察能力,注重細節。

    看似簡單的部署,當中有很多心思,包括因應疫情持續,原有電腦課的學習,需轉至網上並配合自主學習發展。當中的要點,包括學生設備由電腦配合 Android ,至 iOS 及 Android 均適用的 App ,學生不用 App Inventor 而轉至 Thunkable 。不過,
    廖老師認為重點是培養學生注重學習細節,以啟發自學能力,例如語音辨識在閱讀期間會不停辨字,但只有接收到完整語句後,才會對之前結果作出適當修正。因應此評分準則,有完成功課就能獲取合格分數,而完成整句的同學能觀察到差異就能取滿分。

    廖老師特意規劃將舊學生作品作為教材,而教學團隊設計出STEM Room課室加入展示櫃,讓同學理解每位學生都有能力完成設計及製作。
    廖老師特意規劃將舊學生作品作為教材,而教學團隊設計出 STEM Room 課室加入展示櫃,讓同學理解每位學生都有能力完成設計及製作。

    至於最後製作 Mini Project 的部分,編排上會讓同學接觸過去得獎作品《惺聲「相」識》,一方面是讓學生理解「師兄師姐」做得到,也是每個學生都可擁有的能力。此外,該作品是以 AI 科技幫助亞茲海默症的人士辦認親友,讓同學了解學校的關愛社會等多項價值,並讓同學改良製作並測試一個協助視障人士辨識周圍環境的 App ,當中同樣要查看 Online Help ,才能獲取較高分數。只是經由上述設計,同學就能學會知識、體驗關懷和有自學經歷。至於總結學生的創作之路,廖老師歸功於與學生進行深度訪談,真正瞭解學生興趣,尊重學生創意,反覆關注細節,正是成功創新之路。

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