AI教育共享|从三钻石框架到AI学习金字塔:重塑自主学习力的实践

撰文: 津贴中学议会
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文:香港津贴中学议会、香港神托会培敦中学林佩仪校长及STEAM教育老师麦伟杰博士
随著生成式人工智能(AI)的迅速发展,教育正迈向前所未有的变革。AI 虽极大提升资讯获取与处理的效率,却也可能因过度自动化而削弱学生的后设认知与深层思考能力。为确保 AI 成为启发思考的支架,而非取代思考的工具,本校以“好奇心(Curiosity)、创新(Creativity)与联系(Connection)”为核心培育方向,积极探索创新的教与学模式,回应新时代的学习挑战。

三钻石教学设计框架:巩固AI年代的后设认知

本校以传统设计思维“探索、定义、发展、交付”的双钻石模型为基础,延伸出第三个“进化钻石”阶段。在此阶段中,学生需对 AI 生成的初步方案进行系统化反思、测试与多轮迭代,而非直接采纳结果。透过具结构性的反思与回馈设计,学生在与 AI 协作的过程中深化批判性思维与后设觉察,使最终成果真正反映“理解—内化—优化”的成长历程。

三钻石教学设计框架 - 展示了探索、定义、发展、交付、反思和进化六个阶段,每个阶段对应不同的设计活动和学习目标。(作者提供)

AI 学习金字塔:循序渐进的AI实践路径

为落实 AI 教育于学校课程,本校提出“AI 学习金字塔”作为发展蓝图。课程设计由基础渐进至高阶,构建学生的 AI 学校课程素养全景图。

在初中阶段,学生自数码制造入手,运用微型电脑设计智能生活用品,理解硬件与逻辑运作的关联;中阶阶段衔接至云端编程应用,强化学生的运算性思维与数据理解;至高阶研究层面,课程则引入 AI 导师,提供个人化学习导航与即时回馈。此设计目标在于赋予学生高度自主性的同时,亦透过智能辅助降低认知负荷,平衡挑战与支援的关系。

(作者提供)

程式编写物件辨识:学会辨别数位世界的“眼睛”如何分类现实

于课程的中阶阶段,学生透过程式设计完成物件辨识项目,将抽象的演算法概念化为具体成果。这一实作历程让学生深入理解 AI 如何感知、分类与诠释现实世界中的资讯,从而建立对人工智能运作逻辑的具体认知与反思能力。

(作者提供)

氛围编程(Vibe Coding):人机协作的新模式

在课堂实践中,学生主动运用“氛围编程(Vibe Coding)”的协作方式,透过自然语言与 AI 互动,快速生成并优化程式码。此模式使学生从繁琐的语法错误修正中解放,得以将心力聚焦于系统架构与创意构思之上,大幅提升学习效率与创造力表现。

(作者提供)

AI 学习伙伴:自动调适的个性化认知支援

在高阶研究层面,我们引入具备角色扮演功能的 AI 学习伙伴,根据每位学生的学习风格提供个性化的导航与反馈。这种“自动调适模式”能在给予学生学习自主权的同时,透过 AI 提供适时的认知支援,有效缓解学习过程中的认知负荷,从而稳定学生的学习效能并提升其科技应用的自信心。

走进社区:验证科技的社会价值

为了验证设计的实用性,学生更走进社区访问街坊,收集对研发产品的意见。一位同学分享道,当他看到自己编写的代码能切实解决别人的生活痛点时,那份满足感让他深刻明白,科技的终极意义不在于冷冰冰的程式码,而是在于服务人群。

(作者提供)

教育的核心不仅在于知识的传递,更在于能力的转化与价值的塑造。透过三钻石教学框架与 AI 学习金字塔的系统化实践,教师得以引导学生在 AI 时代中,从被动的资讯消费者,蜕变为主动的创新实践者。在不断演化的科技浪潮里,培养具备批判思维、创造力与解难素养的智慧学习者,正是教育迈向未来的关键使命。