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他山之石|學生課堂使用AI的七個關鍵點(上)

2024-02-11科技

隨著生成式人工智能的迅猛發展,我們的學生既面臨著前所未有的挑戰,也迎來了前所未有的機遇。那麽,如何明智地決定學生在何時運用人工智能,又在何時避免對其依賴,已成為我們亟待解決的問題。

避免兩條死胡同

自我們步入AI這一輝煌時代已有一年半載,我深深體會到了人工智能的力量。它在諸如ChatGPT、Bard等聊天機器人的流行中彰顯,也在AI影像生成器的魔法裏盡展。更有甚者,從擁有Curipod和Magic School AI等工具的校園,我們便能窺見其端倪。而今,這個符號已如人工智能的標誌般熠熠生輝,閃爍在幾乎每一款應用程式中。

值得一提的是,這個符號意義非凡。如今,人工智能宛若魔術,能施展出我們難以想象的神奇。但我們亦深知,它所蘊含的變革之力,強大到無法預測其將如何顛覆我們的世界。對於一些人來說,這猶如一把革新之劍,助力生活綻放美好;而對於另一些人,這則如同黑魔法,讓人心生畏懼。然而,無論我們的感受與想法如何,都不可否認的是,人工智能正在改變我們的世界。

遺憾的是,新規則已然誕生。然而,振奮人心的訊息是,我們的學生有機會也的確正在重塑(教育的)規則。現如今,他們常常陷入兩種截然對立的觀念困境:對技術未來盲目樂觀者與堅決抵制者。我本人也曾深陷這兩種觀念的泥沼之中(就像我曾嘗試全面推行無紙化一樣)。

答案並不是透過釘選和阻止來解決問題的方法,也不是未來主義的技術手段。相反,它是一種綜合的方法,側重於人工智能與人類的交融。

人工智能的發展給人類帶來了無盡的可能性,但如何在使用中保持人性,卻是一項充滿挑戰的任務。國際象棋領域提供了一個有趣的視角,

人工智能往往能夠單獨擊敗人類,但在團隊比賽中,人工智能與人類的結合卻能取得最佳成績。

這似乎驗證了一個觀點,即智能的最佳表現往往源自人與機器的協作與結合。

我們的學生,特別是未來的程式設計師,應當學會明智地利用人工智能。他們可以將一些簡單的編程任務交給人工智能,而專註於更具挑戰性的部份。他們需要時刻保持警惕,確保自己與人工智能的合作不會產生偏差。當遇到問題或靈感時,他們可以向人工智能尋求幫助,甚至可以從人工智能生成的程式碼中獲取靈感,然後進行修改和完善。

然而,對於K-12教育機構(學校或是非學歷教育組織)來說,這一切帶來了諸多問題。

如何定義人工智能的合理使用?

對此,我無法給出簡單的答案。但我建議可以從以下幾個方面進行思考:

我們是否應該鼓勵學生在學習過程中使用人工智能?

在哪些情況下使用是合適的?

如何確保學生在使用過程中不會過度依賴?

只有當我們深入探討以下七個問題,才能真正把握住人工智能帶來的機遇,同時避免潛在的風險。

1. 從學習目標開始

在過去的一年半中,我有幸圍繞人工智能與教育這一主題發表了演講並參與了研討會。常被問到一個問題是:「學生何時可以使用人工智能?」

通常,這個問題的初衷是制定全校教師都應遵守的明確政策。有的學校甚至制作了展示「可接受幫助」與「不可接受幫助」的表格或圖表。雖然這些圖表提供了清晰度和意圖性,但我不禁思考,在個人作業或專案中,是否應采用這種類別的圖表,而不是制定單一的全校政策。

從長遠角度來看,我們希望學生能以合乎道德和明智的方式使用人工智能。但這需要學生在處理任務時具備批判性思維。例如,在編碼課程中,教師可能希望學生先學習手動編碼,然後在使用AI生成的程式碼作為節省時間的工具時,已經掌握了程式語言。

相較之下,在健康課程中,如果學生需要開發一款應用程式,教師可能不會在意他們是否使用了AI來輔助編寫程式碼。重點在於幫助學生設計基於健康習慣的應用程式。教師可能沒有時間教授手動編碼,也可能對此並不關心。這款套用只是學生展示其對健康標準理解的一種方式。

藝術課上,教師可能不希望學生使用AI生成的影像。但在歷史課上,AI生成的影像可能被接受。學生可以使用這些影像制作資訊圖表,以展示他們對宏觀經濟學原理的理解。

對於電影課的學生而言,使用AI進行影片編輯可能會被視為作弊。但AI生成的剪輯在科學課上卻能幫助學生節省大量時間,快速建立影片以便專註於科學內容。在電影課上,學生需要學習如何透過手工剪輯來講述故事。而在科學領域,AI生成的剪輯為學生提供了便捷的方式,使他們能將重心放在科學內容上。

這並不是什麽新鮮事。技術一直以來都在幫助我們節省進行創造性工作的時間和金錢。關鍵在於找到合適的平衡點,使學生在使用人工智能時既能得到充分的實踐,又能提升自己的批判性思維與技術能力。

當我還是一個八年級的學生時(大概30年前),我曾需費盡周折制作投影片演示,需從書籍和雜誌中找尋所有圖片,拍攝後還需親自至廉價的沖印店獲取投影片,個中艱辛我並不懷念。當然,我也深切地懷念著Thrifty's的圓柱形冰淇淋勺,那是加州獨有的美好回憶。如今的我,使用紙、鋼筆、Apple Pencil以及Photoshop,制作投影片更加容易快捷。

人工智能的自動化潛藏風險,它能夠完成諸多工作,使學生錯失了學習的機會。這也是為什麽我們強調學生手寫筆記或使用紙板與膠帶制作原型的原因。為了最大化學習成果,我們應當深入思考人工智能在其中的作用。比如,如果我的目標是讓學生在編程課上學習如何編寫原始程式碼,我會建議使用AI對程式碼進行反饋或是生成範例。

而我在教授歷史課時,可能會希望學生運用AI作為問答工具來積累背景知識。然而,對於如歷史之謎這類課程,我期望學生能提出假設並驗證答案。面對這種情形,我可能傾向於回歸傳統的教學方式,避免過度依賴技術。

那麽,對於制定適用於所有學生的通用政策的學校來說,這意味著什麽呢?作為大學的人工智能委員會成員,我們正在重新審視並修訂相關政策。我深知制定一個既嚴謹又靈活的政策並非易事。但我堅信,我們可以在一些關鍵點上達成共識:我們需要關註學生的個體差異,充分發揮技術的優勢,同時不忘教育的初心和本質。在未來的教育道路上,我們仍需不斷地探索和嘗試,為學生創造更好的學習環境。

以下問題值得思考:

為教育工作者提供學生如何使用 AI 的余地

研究人工智能如何在不同的學科、領域和行業中使用,並讓學生學習如何明智地使用它

確保教育工作者對學生如何在給定作業中使用 AI 給出明確的期望

要求學生分享他們何時以及如何使用 AI

教育工作者有責任為學生提供接觸並了解人工智能套用的機會,使他們在各學科與行業中深化對其的理解。同時,我們還應指導他們明智地運用這項技術,使其發揮最大的價值。此外,在布置作業時,我們應清晰地指導學生在何時及如何使用人工智能,並鼓勵他們分享個人的使用體驗。透過這些方式,學生將能更好地掌握並運用人工智能於學習和實踐。

然而,真正的挑戰在於制定一項既適用於全校又顧及各課程特性和學習目標的政策,同時保持一定的靈活性。例如,簡單的規定可以是:「在教師明確授權的情況下,生成式人工智能可用於批改作業。」

2. 了解政策法規

在規劃學習技術與人工智能的整合時,我們需要慎重考慮相應的管理政策。在美國的教育環境中,有幾項關鍵的政策需要我們特別關註:

家庭教育權利和私密法案(FERPA):這項法案著重保護學生教育記錄的私密。它賦予家長對孩子教育記錄的審查權,這些記錄在孩子年滿18歲或進入高等教育機構時將轉交給孩子本人。因此,作為教育工作者,我們在使用處理學生數據的人工智能工具時,必須確保這些工具與FERPA規定相符。這對於使用AI輔助建立個別化教育計劃(IEP)、提供學生工作反饋或撰寫推薦信等方面具有重大意義。

兒童線上私密保護法(COPPA):此法案要求針對13歲以下兒童的網站或線上服務遵循一系列規定,同時限制他們線上收集這些兒童的個人資訊。因此,我們必須確保課堂上使用的人工智能工具符合COPPA標準,特別是在這些工具從學生那裏收集數據的情況下。此外,教師需密切關註服務條款以及不同AI應用程式的年齡限制。

兒童互聯網保護法案(CIPA):該法案要求美國的K-12學校和圖書館采取措施保護兒童免受不良網絡內容的影響,包括安裝互聯網過濾器並制定相關政策。如果教師使用人工智能工具存取互聯網資源或進行線上研究,應確保這些工具不會規避學校的互聯網過濾器。

學區政策和可接受使用政策(AUP):學區通常制定了關於技術使用的政策檔,包括接受使用政策(AUP),其中明確了學校技術及互聯網接入的適當用途。教師應查閱其所在學區的AUP,以了解使用AI工具的具體限制和指導原則,這有助於確保將人工智能技術整合到教學中的行為符合地區技術使用的道德和負責任標準。

美國殘疾人法案(ADA)合規性:根據【美國殘疾人法案】(ADA)和【康復法案】第508條等相關法規,所有學生(包括殘疾學生)應能平等地使用教育資料和技術。在選擇人工智能工具時,教師需確保這些工具對殘疾學生同樣適用,能夠滿足各類學習方式和需求。人工智能工具不應成為學習的障礙,而應增強其可及性和包容性。

除了上述政策法規外,我們還需要關註數據安全與私密等更廣泛的問題。在教育領域使用技術時,師生需對人工智能工具如何收集、儲存和使用數據有明確的了解。同時,我們必須確保學生了解人工智能資訊的潛在偏見、影響及其公平性(這一點我們將在第六點中進一步闡述)。作為教育工作者,我們需要認識到人工智能工具中可能存在的偏見,並積極尋求公正、公平地利用人工智能的方法。在這個過程中,我們也可以鼓勵學生參與討論和提出自己的見解。