英皇书院同学会小学 AI制教学小游戏 数学及科学科课堂变具象化

撰文: 温卓芝 卢劲扬
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“例如呢个程式都系前一两日做嘅,佢会做到模拟实验,一开始有唔同物种嘅数量,学生可以自己主动去决定加入几多只(属于外来物种嘅)福寿螺,加入之后AI就会模拟加入福寿螺之后生态会点,学生就好具象(理解)一个食物链”。

英皇书院同学会小学(下称英小)的颜正朗主任如此介绍他最近以AI制作,用于科学科教学的生态模拟器,帮助学生以具象的形式理解抽象的生态平衡及食物链概念。过去未有类似工具时,教师只能播放影片并加入口述,现在变成学生可以透过模拟实验,在一瞬间就能看到原本要花十年八载才能看到的变化,对学生学习有很大帮助。

英皇书院同学会小学颜正朗主任介绍他最近以AI制作的生态模拟器,学生可以自行控制生态之中不同物种的数量,以观察生态变化。(郑子峰摄)
英皇书院同学会小学颜正朗主任介绍他最近以AI制作的生态模拟器,学生可以自行控制生态之中不同物种的数量,以观察生态变化。
英皇书院同学会小学是数字教育的先行者之一,成果有赖团队中多位教师的努力。上图左起为黄浩贤老师、颜正朗主任、余朗源主任、郑爱远副校长。(郑子峰摄)

AI制作游戏训练数感 余数概念具象化

黄浩贤老师亦运用AI制作与数学相关的小游戏,其中之一是以“搭的士”为主题的除数游戏,学生需要按题目要求安排乘客坐上的士,例如“27个人要坐的士,最少要多少部的士才可以载走所有人”。他指,类似题目经常发生学生无法分辨商数及余数、和未能理解题目要求的学习难点,现实上亦难以安排学生一起坐的士体验问题,而透过AI制作小游戏,学生在游戏中拖拉人物到的士内,从而理解商数及余数,并回答“最少要多少部的士”的要求,将整个除法运算过程具象化,更容易掌握除法的概念及实际应用。

除法分物游戏的原理简单,却能帮助学生解决学习除法上的难点,并将抽象的概念变得具象化。

余朗源主任以四年级的“试商”为例,学生需要凭感觉回答除数问题以培养数感,但传统的教学方法只会要求学生不断试,但学生“试几次都唔中”难免降低学习动机。以AI制作试商小游戏则可以为学生提供个人化回馈,就错误的答案提供具体建议,例如告诉学生答案与真正答案相差很远或已经很接近,或是引导学生应该尝试更大或更小的数字。

AI大幅减低教材准备时间 提升学生学习动机

现时英皇书院同学会小学主要使用POE App Inventor制作教学程式或小游戏,一个程式由构思、修正、到成品只需约1个小时。(郑子峰摄)

以上提到的教学程式或小游戏在过去是难以想像的存在,因为以人力制作一个程式的时间至少以日或者月计算,变相教师们都不会考虑,但现时运用AI只需十数分钟已经可以有一个初始版本,完整版本亦只需要约1小时,变相将不可能变成可能。以颜主任介绍的生态模拟器为例,即使经过十数次修正,每次修正也是在约1分钟内完成。

应用AI有助教师节省备课时间,将心力聚焦教学,同时可以解决过去的教学难点,例如将原本抽象难明的理念具象化,帮助学生理解从而提升学习效率。在实际操作上,亦节省了过去派发及收回传统教材的时间。

另外,以AI制作的教材一般有更好的视觉效果,学生均大赞“好靓”、“好吸引”,已经先声夺人地留住学生的注意力。教学程式或小游戏一改过去“听书”及“睇片”的被动学习模式,变成主动探究的过程,吸引学生发自内心的寻找成果。教师亦特意在程式内加入即时奖励功能,例如学生只要达到一定成绩,就可以获得印有自己名字的嘉许状,推动学生持续学习。

AI制作预习短片 趣味讲解硬知识、加入校本元素

黄浩贤老师(右)分享学校的“AI x KWLD”框架,例如现时在AI的帮助下,教师可以用AI制作预习短片,有助丰富影片的视觉元素及提升内容质素之余,亦节省了不少制作时间。(郑子峰摄)

英小设有“AI x KWLD”框架,KWLD分别指Know(在课堂前分享已知的知识)、Want(提出想知的问题)、Learn(在课堂中学习)、Discover(在课后进行延伸学习),覆盖课堂前、课堂期间、及课堂后,换言之在课堂前、中及后均会应用AI。

黄老师以课堂前的预习为例,教师们会以AI生成一个专属自己的虚拟形象,在影片以生动有趣的方式讲解硬知识,亦可以透过AI绘图加入专属英小的元素,例如将学校图书馆加入短片之中,吸引学生的专注力。更重要的技术突破是可以利用AI生成声音,避免仅因为说错一个句子,以至是一个字就要重新录音,只需十数秒生成新的音讯即可。相比过去以投影片配合声音导航录制影片,AI制作影片亦明显更高质素,更能吸引学生。

至于课堂后,现时教师会透过AI分析学生的答题数据,找出学生常犯错误,教师亦可以向AI提供学生答错题目的常见原因,然后由AI根据学生答案提供个人化的学习建议,以至是针对弱项生成练习,实现个人化学习。教师更提到,家长可以透过AI为子女建立学习历程档案,将子女不认识的东西都纪录下来,取代过去剪剪贴贴的做法。

先锋部队助探索新工具 分享文化助带动发展

英皇书院同学会小学郑爱远副校长(右)分享学校推动应用AI的过程,指学校有“先锋部队”试用不同工具,然后再与同事分享经验,形成学习社群。(郑子峰摄)

现时英小已经拥有一套完整的AI应用框架,郑爱远副校长认为成果有赖一班“先锋部队”,自发试用市面上各种AI工具,然后向同事分享经验与成果,形成学习社群。他亦笑言,学校不乏资深的文科教师成功使用AI制作教学程式,更开心地与同事分享成果,是AI能够赋权所有教师的证明。

郑副校长认为,只要有领导能力的高层老师带领团体,加入年轻老师的创新意念,配合科技能力高的老师,以及良好的教师发展,便能够推动团队发展数字教育。

英皇书院同学会小学在数字教育及STEAM教育方面成果丰富,教师团队获得多个奖项,包括“十大杰出推动STEAM学校”、“人工智能及创新科技教育卓越教学奖”,以及于赛马会“混合式学习”教学个案比赛中,连续两年荣获数学科冠军及于科学科包办高小组冠、亚、季军。(郑子峰摄)