獨家見解

【老師必收藏】3個把AI人工智能引入至學校STEM課程的方法+免費資源分享

16/10/24

在這個科技日新月異的時代,將人工智能(AI)融入STEM課程已成為教育界的熱門話題。許多學校可能對此感到猶豫,認為AI太過複雜或風險太高。但事實上,AI學習並不如大家想像般困難。本文將分享3個具體可行的免費方法和資源,幫助學校輕鬆地將AI人工智能引入到STEM課程中,即使是沒有AI背景的老師也能立即上手。

常見的STEM和AI誤解與事實

誤解1:AI過於複雜且難以融入STEM課程

許多教師認為AI技術太過專業和複雜,難以讓學生理解。然而,事實上,現在有許多簡單易用的AI工具和資源可以幫助學生輕鬆學習AI,例如以遊戲化的方式探索AI的應用。坊間已有不少編程平台,學生不需使用語法編程,只需拖拉不同元素,就可完成簡單程式。這些資源不僅可以引導學生進入AI的世界,還可以讓教師無需深入技術細節便能順利教學。    

誤解2:AI結果不夠準確且具有風險

AI經常被誤解為結果不準確且無法完全控制,這可能讓教師和家長對AI產生擔憂。事實上,只要在課程前驗視工具的性能,作出調整,教師便能有效掌握AI的使用情境,確保教學內容符合學生需求,並在過程中進行監控和調整。AI的可靠性正不斷提高,能夠在許多情境下提供可控且準確的學習結果。  生成式AI所產生的內容往往帶有一定的想象力和創新性。這種特性可能導致一些「不精準」的結果。不過,這種「不精準」反而可能激發學生更加自由、更有創意的思考,這正正是STEM教育的初衷。同時,這也訓練了學生如何引導和改進AI輸出的能力。

誤解3:AI和STEM無法結合

另一個常見的誤解是,AI與現有的STEM課程無法有效結合。然而,AI本身是資訊與通信技術(ICT)的一部分,並且與數學、科學、工程和技術等學科緊密相連。AI其實是現代科技的一個框架,存在於生活的各個方面,目前,許多學校、大專院校,甚至業界已經開始將AI融入不同領域:

  • 音樂:利用AI作曲
  • 物理:結合AI技術製作自動發射台
  • 中文:舉辦人機辯論比賽
  • 體育:運用AI檢測運動姿勢的正確性

因此,在教學中加入AI不僅能幫助學生掌握重要的科技能力,還能讓他們了解如何在各個領域中應用這項技術。這種跨學科的學習方式可以拓展學生的視野,提高他們的創新能力和解決問題的能力。  

將AI引入STEM課程的方法

首先,我們需要認識到AI不僅僅是一門獨立的學科,而是與多個學科相互關聯的技術框架。將AI融入STEM課程的第一步,就是在教育計劃中明確提出AI的學習目標。這可以包括理解AI的基本概念、探索AI在日常生活中的應用,以及培養學生運用AI解決問題的能力。

一、AI融入現有STEM課程

將AI融入STEM課程不一定需要設計新的課程,而運用免費AI工具在現有的學科中添加元素。例如:

  • 數學課:使用AI繪圖工具(如AutoDraw)幫助學生繪製幾何圖形。
  • 科學課:使用AI圖像識別工具(如Google Lens)來識別植物或動物。
  • 常識課:介紹AI聊天機器人(如Copilot)的基本原理和運作方式。

二、使用免費AI工具進行遊戲化學習

有很多免費且簡單易用的AI工具,可以幫助學生在STEM課程中以遊戲化的方式學習AI。例如:

Quick, Draw! :讓學生畫圖,AI會猜測他們畫的是什麼,展示AI如何進行圖像識別。

This Google-powered AI can identify your terrible doodles - The Verge
圖片來源:The Verge

Pika :通過這個有趣的工具,學生可以了解AI在圖像處理方面的應用。

Pika.art Reviews: Use Cases, Pricing and Alternatives
圖片來源:AI Journey

Suno :讓學生探索AI在藝術創作領域的潛力。

Suno old logo — UserStyles.world
圖片來源:Engadget

Gamma AI :學生可以體驗AI如何協助整理信息和設計簡報。

Gamma AI: create slides and websites in seconds
圖片來源:guilhermegodoy

三、通過情境化學習理解AI,設計AI應用小項目

創建學校圖書館聊天機器人:使用我們的 Megachat 平台,學生有機會設計一個專屬於學校的圖書館AI助手。他們可以自定義機器人的角色,設定回應學校常見問題,並且讓機器人提供個性化的圖書推薦。這樣的實踐能幫助學生理解如何構建聊天機器人,掌握自然語言處理的基礎概念,並且在實際操作中激發他們對AI技術的創新興趣。

創建AI人工智能機械人,和學生進行問答及互動:例如,聖公會柴灣聖米迦勒小學已經將Cruzr AI機器人融入教學中,讓學生與機器人就學術主題進行互動,增強他們的學習體驗,培養批判性思維與探索精神。

以比賽方式AI發射器製作與比賽:例如,天水圍官立中學在半天的科學園導覽團中,就把AI加入日程,學生學習如何設計和優化AI發射器,不但增強ICT科目知識,學生在必須動手組裝和編程時,更加學會一些木工及物理知識,令發射器可順暢運作。組裝的AI發射器出戰射擊比賽,並根據比賽結果對AI發射器進行調整。這不僅提升了他們的技術能力,還增強了團隊合作精神和解決問題的能力。  

將AI引入學校的STEM課程不僅是未來教育的趨勢,更是讓學生接觸未來科技的必要步驟。獨立學習AI並不是最有效的方式,而是應該將AI與現有的學科結合,幫助學生理解如何將不同科技整合在一起,並運用這些技術解決現實問題。

透過上面提到的免費工具和方法,學校可以輕鬆將AI融入STEM課程,並讓學生能夠在有趣且實用的情境中學習AI技能。這不僅能提升學生的科技能力,還能為未來的學習和工作做好準備。

如果學校有興趣進一步了解如何將AI元素更有效地融入到STEM課程中,智能教育也提供了相關的課程和資源,協助學校教師設計和實施這些課程,歡迎隨時聯繫我們了解更多資訊!

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