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新上市

AI時代的教與學:探索學習新疆界

作者  

蜜雪兒∙齊默曼

譯者  

江坤山

什麼是親子幣?
內容簡介

這不是一本闡述AI技術的書籍,

而是寫給所有第一線的教育工作者,提供200個教學活動資源:

引領學生認識AI,學會與AI共處,並在未來創造超越AI的價值。

幫助老師用對AI,更聰明的工作,增進教學效能。


   書籍介紹   

今天的學生,未來會和AI一起生活、一起工作

認識AI、應用AI的數位素養                                            

是這一代孩子必備的關鍵能力!


科技巨擘微軟在美國西雅圖的指定旗艦學校

倫頓基督教學校(Renton Prep Christian School),

在2020年新冠病毒疫情全球大停課期間,吸引各地學校前往取經。


這所學校的遠距教學,為什麼成功?

倫頓校長蜜雪兒・齊默曼以實際教學經驗證明,

教孩子AI不等於學程式,是學「AI素養」

要培養的,是和AI共處的能力和心態。

 

將AI落實在教學現場,全書提供完整的AI教學應用指南,

幫助教師看見更廣闊的學習圖像,

了解AI能如何整合進既有課程、支持教師的教學與評量。

本書特別推薦給

⬤教育工作者:

  深入了解AI的能與不能,並透過書中從幼兒園到高中涵蓋語文、數理、藝術、體育等多面向課程活動範 例,看見科技能在何處介入課程,創造更好的學習與教學成果。

⬤家長:

  了解AI對世界帶來的革命性改變,及洐伸的倫理道德議題,並看見孩子未來可能面臨的就業與生活環境,在平日的3C使用行為中,帶領孩子思考數位時代的隱私權、控制權、網路霸凌等議題。

⬤科技教育產業工作者 :

     充份理解教育的本質,當科技導入課堂,除了技術發展,在應用服務面向上,該如何支持教師教出可貴的人性。


孩子的處境:科技加速社會的變動,無法預測的未來

AI已進入各行各業,大幅改變未來職場樣貌--

皮克斯動畫工作室已是AI企業,AI也能協助空軍提早辨識敵機,

醫學領域的AI應用不斷突破。現在的孩子在未來的職場,

該如何創造超越AI的價值、擴大人類獨有的特質?

怎麼學才能保有以下不同於AI的人性?

1.學習的跨域遷移

2.創新

3.好奇心

4.同理心

5.情緒力

6.人際關懷

7.批判性思考


教育工作者的責任:幫助學生為變幻萬千的未來做好準備

帶領孩子在充滿AI的未來邁向成功,形成與AI共處的能力:

1.恆毅力

2.思考有彈性、具思辨力

3.具備試誤的勇氣,並能從錯誤中學習

4.為真實的問題設計有創意的解決方案

5.承擔社會責任、與他人合作

科技工具如何「支持」課程,協助教師教出面向未來的能力?


課程應用AI的迷思破除

教室不是硬體的軍備競賽,而是重新釐清學生的學習目標。

學生不是依賴機器的失能者,而是更能展現人性特質的負責、關懷與同理。

AI進入課堂,為的是幫助學生成為:

1.有能力的學習者

2.數位公民

3.知識建構者

4.創意溝通者

5.全球合作者


讓AI為教師賦能,而非成為新的負擔

認識AI的能力,讓科技「支持」教學,而非「支配」課程,教師就能更聰明的工作。

AI能幫助教師:

1.進行課堂的即時診斷,在正確的時機介入學生的學習,提升學生的學習表現--

    能讓班級測驗及格率從65%增加至85%的AI課堂應用是什麼?


2.打破距離限制,創造人際學習的體驗,提高學生參與學習的動機與深度--

   什麼樣的線上討論工具,能讓討論區的互動貼文數增加800%、大幅提升學生的參與度?


3.讓機器學習和自動人接管重複性的教學任務,教師更能專注發展高層次的教學--

     能讓教師能減少20%作業、試卷的閱卷量的AI工具又有哪些?




   本書特色   

特色1、沒有艱澀技術,如實呈現課堂AI應用成功案例

從閱讀課、數學、科學到藝術、音樂與體育課,

AI都能在學生學習過程中進行診斷,

幫助教師在1對多的課堂及主觀評量的科目,達成差異化教學的目的。


書中分享大量的AI工具,沒有艱深技術理論,

呈現的是技術應用在課堂的面貌,如何為師生的教與學增能。


特色2、200個教學活動資源,搭配作者使用心法

作者擅長使用網路資源引導學生學習,

200個影片、媒體網站、部落格文章的教學資源,

書中詳盡說明教學使指引,並免費提供下載。


特色3、思考AI為世界帶來的影響

教會學生與AI共處的能力,透過課堂上的提問,能引領學生思考AI,如:

Q :好機器人和壞機器人的差異?

Q:機器學習的方式和人類學習的方式有什麼不同?

Q:什麼是人類獨有而機器人做不到的事?

Q:在適當環境下, 機器能在哪些事情上做的更好?


   四大專欄快速認識與應用AI   

專欄1、了解AI

幫助AI初學者深入理解書中內容的來龍去脈,也可提供專業人士進階閱讀。此外,也提出一些與AI有關的問題做深度思考。

專欄2、具體範例  

針對書中主題提供實際可行的具體教學方案,幫助讀者有效運用在課堂教學與日常學習之中。

專欄3、教學資源

書中整理許多AI教學資源,可提供教育工作者自我充電之外,也能彈性運用在課堂教學中,開啟學生對AI的視野。

專欄4、思考AI

針對書中議題提出一些有待討論的問題,目的在讓讀者暫停閱讀,花點時間思考、印證經驗,並嘗試提出自己的解答。


   內容試閱   

2020年3月中旬,美國各地因著新冠病毒疫情有學校開始停課、陸續轉為遠距學習以來,位於西雅圖近郊的Renton Prep Christian School校長Michelle Zimmerman每天都工作18、甚至20個小時。

一方面是因為,這所學校雖然在2009年就建好遠距教學的種種準備,但在真正實施時,仍有許多地方需要依情況持續調整。另一方面,其他突然要展開遠距學習的學校,也從各方透過電話、視訊、郵件前來取經、求救,請教他們的經驗與建議。

倫頓基督教預備學校(Renton Prep Christian School)是一所涵蓋幼兒園到10年級、有220個學生的私立學校。它是微軟在全球21所、全美只有3所的旗艦學校之一,幾乎每個月都有全校大型的人文藝術主題活動,不僅科技運用也走在教育界之先,也信守人文與關懷等恆久價值,是華盛頓州唯一K-12獲得全球最大學校認證組織Cognia的Advanced STEM教育認證,以及未來教育科技會議等獎項肯定。除了所在的北美洲,遠道前來取經的還有巴西、塞爾維亞、紐西蘭、日本、台灣等。

曾經來過台灣、學習認知理論、兼具理性與感性的Michelle Zimmerman,在新冠病毒肺炎的嚴峻疫情與忙碌行程中,特別挪出時間接受《親子天下》專訪,與台灣讀者分享第一手觀察、最新趨勢與建議:

問:Renton Prep Christian School在2009年就建置好遠距教學的能力,平常課程也會用Microsoft Teams跟教室以外的人視訊,但這一段停課時間,你們還是在不斷地優化師生的經驗和遠距學習的效能。為什麼?

答:我們十多年前建置遠距學習,還有這些年來的不斷轉型,就是為了預備面對沒有遇過、未知的事情,這次的疫情就是一個例子。當先準備好,就不會覺得是被迫要這麼做、沒得選。我們的老師、學生們,的確對於運用視訊、遠距學習這些事情不陌生。但是當情況變成全部都在家遠距學習時,就變成另一件完全不同的事了。

例如,過去的遠距教學,可能是播放事先錄好的影片。可是孩子如果整天在家裡看影片,會很無聊,沒辦法激發他們學習的動機,也會扼殺他們學習的興趣。所以我們就要設計很多不同的表達方式、互動的機會,讓孩子有興趣。

所以我們設計了很多活動幫助孩子專注,像是模擬用太空人跟他們講話的方式來看外太空,練習在家用家裡的家具、毯子等道具虛擬露營,或是主題變裝活動,輪流朗讀和討論,也一樣有藝術創作,然後透過視訊跟大家分享和討論,讓遠距教學有趣,不是靜靜坐著看螢幕。

我們也會確認學生懂不懂,是不是跟得上。不是廣泛地問一次大家還好嗎,請大家有問題來找我們,而是一一打電話給每一個學生跟家長,特別是在課堂上安靜的孩子,問他們還好嗎?需不需要什麼幫忙?然後跟老師、家長討論,孩子遇到的問題是什麼,大家一起來努力。

無論是老師、學生、家長,都有挫折的時候,也發現有些事情需要調整。所以我們不斷地在進行新的嘗試,找到大家都覺得不錯的共同點,可以當作基準,藉此發揮更好的效果。


問:Renton Prep Christian School是一所教會學校,很重視以人為本的傳統價值。在推動科技運用,不管是運用遠距工具、或是人工智慧教學時,要怎麼兼顧科技與人文的層面?

答:我們一直堅持,在推動科技時,要把人的連結放在第一優先,思考對人的影響。所以,我們設計思考(Design Thinking)的原則,是從同理心出發,定義好問題跟目標,創造與設計原型,而且要不斷測試跟調整,確保有照顧到脆弱、需要幫助的人。

如果用遠距教學這個例子,就是要確保我們沒有漏掉任何一個孩子,而且不只是學習課業知識,還要照顧到情感和社交層面。

在遠距教學剛開始時,有些同仁不是很確定,為什麼我希望他們在線上跟學生實際互動,為什麼不是錄好影片放在網路上,讓學生依個人的步調自主學習?我覺得那樣做沒有什麼錯,但是比較適合有家長幫助、或是自發性比較高的學生。而且,如果都倚賴自主學習,會缺乏人際互動與連結,也會忽略學生在情緒與社交上的學習和發展需要。

我們要一直跟學生保持連結,思考每一個科技運用對人的影響。所以我們不會直接給學生一些工作表單、或是選擇題,叫學生自己學習,請家長自己想辦法讓孩子跟得上,要大家各顯神通。

我們要好好服務、照顧這些家庭,所以不能夠自顧自地往前走,而是要提供簡易又好用的使用者經驗,大家一起向前走。

問:推動科技教育、或是把科技運用在教育上,其實在學校裡,也是一種組織轉型,要改變文化與思維。你怎麼帶著大家進行這個變革?

答:這是個很好的問題,這真的不是只有教大家怎麼用科技而已。

一開始,我沒有想到那麼大、那麼全面。現在回頭看,我覺得最有效的,是從小地方開始做。例如,從在學生做報告時,用打字、而不是寫字開始。這是很小的科技運用了吧。光是做報告,就可以有很多新的科技工具,一項一項的加進來。後來,我們也讓大家接觸到語言翻譯的厲害,大家發現,運用這樣的科技,可以使很多東西讓更多使用不同語言的人理解,接觸到更多讀者、聽眾、觀眾。

就這樣,一一的接觸、引進,讓大家學習、嘗試可以怎麼用,也慢慢擴展到大家原來以為比較不會運用到科技的科目,例如語言。

其實對我們熟悉的人都知道,我們一直在轉型,不只是改善傳統的教學模式而已。重點不是在運用什麼科技工具。我們是引導團隊不斷經歷跟思考,下一個階段的挑戰,有哪些創意作法,可以在以人為本的層次上增進連結,跨越實體距離維持人際關係,在各種學習中內建社交與情緒學習的要素,而且在不同的年級、年齡層都要很一致的這樣做,把大家凝聚起來。

我們提供老師訓練、並且要求他們要自我挑戰,不是日復一日都守著一樣的方法教學生。有人說我們很瘋狂,或用更糟的字眼來形容我們。但我們真的下了很多功夫,從資料跟媒體的法規相關事務、各種有助人們連結與創意的工具、到不斷練習與修改,直到得到我們想要的結果,否則不會放棄。

一直跟我們在一起的教職員,都是有彈性、願意改變的人。這些改變包括了他們的思維,追求成長跟轉型,而且仍然保持專業。我們很感謝他們隨著時間,一直在接受新的挑戰。

問:你認為老師、學生最令你感到驕傲的成果,是什麼?

答:學生很願意嘗試新的事物,願意持續的修改,即使失敗也不害怕,而且願意求救。因為他們知道,很多事情很難第一次就做得很完美。而且在學習的過程中,他們很願意彼此分享經驗,展現高度的同理心。

老師們也一樣,而且會坦承地讓學生知道學習的過程。另外,他們更會運用設計思考,也不斷展現關懷人群、人文的精神。

問:你提到了幾次同理心,可以舉例讓我們更清楚嗎? 您覺得最大的收穫是什麼?

答:每個人對科技的認識、熟練的程度不同,我看到比較大的孩子,在跟比較低年級的孩子一起學習,會幫助他們,而且是用很能理解對方處境、和善的態度,也會安慰他們。他們會彼此挑戰怎麼做得更好,但也會幫助對方,就像師父帶新手一樣的精神。

有一些科目,老師平常不太需要用到科技工具,例如,英文、西班牙文。但是在需要用到這些工具時,學生也會主動幫忙,而且高度配合這些課程裡的變化。

透過科技,他們也有機會接觸到更多國外的資訊,知道全球各地各有不同的挑戰,所以也會表達關心,想要幫助別人,甚至想到要運用科技辦募款活動。我原來沒有想到要用科技做這麼多,而且,也有人並不想要這麼做。我覺得人是最重要的,所以對我而言,很要緊的是,要盡量在不同的考量中求平衡,讓大家看到,兼顧科技與人性是可能的。

我覺得最大的收穫,跟學業成績沒有關係,而是看到孩子們對別人展現同情心,而且很努力地去幫助別人。長期而言,這也讓我們可以幫助社會面對、度過人生的變化,而不是只會使用某些科技工具。

問:站在趨勢的最前端,你看到AI人工智慧在教育上有哪些新的進展?

答:當我開始寫這本書時,有去問了人工智慧過去的發展,原來在1960-1970年代,也有過很多討論,而且當時大家都很興奮,可是後來大家就覺得蠻失望的,因為實情跟期待的有落差。

去年,我們也看到很多這種討論,像是AI可以治百病,而且好像下一年就會看到這些描述實現。但事實上,並沒有這麼容易,因為AI牽涉到很多複雜的層面。但是在很多小地方,AI已經很成熟,而且可以發揮很大的幫助。

所以大家可以不用把AI在教育上的運用想的太大、太遠,或要解決多麼大、改變全部的事情。而是要界定長期重要的目標是什麼?對人們、文化帶來什麼價值?AI可以如何支持?不然,我們會把資源和學生帶到錯誤的方向。

例如,Renton Prep Christian School在教機器人這件事,不是要老師一步一步做給學生看,讓學生一步一步跟著做,而是要學生沒有老師在旁邊教的時候,也能夠自己做得出來。因為人生不會一直有老師在前面帶著你,而且會一直遇到未知、現在想像不到的事情,孩子必須學會,在那些未知、沒有人手把手拉著的情況下,也能夠解決問題、完成目標。

在推廣、試驗的過程中,大家都要有同理心,也要卸下原來的自尊或自傲。因為沒有人是完美的,大家都有可以再學習、進步的事情,所以才會有更多創新不斷問世。大家要願意分享,從彼此的經驗和成果中學習。大家也要很透明,才能一起合作提出新的東西。大家會有不安、不確定、困窘的時刻,但是要彼此理解與支持。

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收合
推薦

   各界好評   

教育部資訊及科技教育司司長 郭伯臣 

桃園市副市長、前桃園市教育局長 高安邦

台灣微軟公共業務事務群總經理  潘先國

成功大學資工系教授 蘇文鈺

東吳大學巨資管理學院學程主任 胡筱薇

建國中學資訊科教師 王鼎中

高雄教育局國教輔導團高中團自主學習專案教師 葉士昇

資訊教師社群「教育噗浪客」發起人 洪旭亮(阿亮校長)

新北市新泰國中數學老師 劉繼文  

高雄旗山國小校長、微軟全球創新菁英教師 李紋勝

翰林教育科技 董事長暨總經理 陳威任


   推薦文   


學會用對AI,創造師生雙贏的教育現場

潘先國(台灣微軟公共業務事務群總經理)


2019年4月26日,令我難以忘懷的一幕,是我邀請本書作者蜜雪兒・齊默曼(Michelle Zimmerman)參加位於高雄展覽館舉辦的微軟教育高峰論壇,她以「Teaching AI: Exploring New Frontiers for Learning」為題,在台上進行專題演講,提到孩子們未來的挑戰,激動落下眼淚的畫面讓我為之動容,並深刻感受到她深切渴望幫助教育工作者透過科技,協助學生發揮潛能,並利用數位教育讓孩子們翻轉未來並成就非凡。

回想到2018年的冬天,30名台灣的候用校長與台灣微軟的同事們,踏入位於西雅圖近郊由Michelle擔任校長的倫頓基督教學校(Renton Prep Christian School)取經。校園內處處可見別具巧思的設計,適合學生進行討論與思考的沙發和角落,走沒幾步路就會看見兩、三個孩子們隨地而坐,共同進行創作的溫馨景象。

在這間學校裡,從幼兒園到高中,時常讓學生進行混齡課程,課程多為跨領域的主題式STEAM(Science、Technology、Engineering、Art、Mathematics) 學習,其中特別強調設計思考與實作,學生普遍在高二會依照個人化的學習節奏完成所有課程,其中有大多數都進入了美國頂尖大學。實際去了解學生的背景,發現八成的學生家庭是弱勢族群且經濟狀況不理想,那麼是什麼樣的教學方式,讓家庭資源有限的學生們能開創出不一樣的未來?以音樂主題課程為例,其中一個課程模組是這樣的:老師一開始帶學生感受音樂的不同調性,並解說課程資源與學習目標為何,在接下來的兩個星期內,學生透過小組合作,用音樂軟體創造出屬於自己的旋律,結合擴增實境(Augmented Reality,AR)的新興科技技術,在虛擬的樂器進行演奏後,把這段旋律放置在小組製作的科學專題微電影中。

不僅是音樂課,各式各樣的教學活動與學習過程皆串聯資訊科技,學校的教師們不斷精進自身的資訊科技素養,持續的擁抱世界潮流與科技帶來的改變,並不停的審視課程設計與轉變教學方法,才能讓學生們的潛能與創意得以發揮。

此外,以學生為課程的主要核心,而不是強調最頂尖的硬體設備,或是最大量的知識內容,這樣的教學特色使倫頓基督教學校的學生在學習的過程中,培養資訊素養、鍛鍊邏輯思維的能力、構建解決問題的思考模式,並促進團隊合作。

在西雅圖旗艦學校--倫頓基督教學校所看到的一幕幕場景,Michelle濃縮成這本精華—《AI時代的教與學:探索學習新疆界》。面對AI時代,許多家長害怕孩子的未來被機器取代,但我們該清楚知道的事情是:人類許多能力是AI不能取代的,例如創造力(Creativity)、好奇心(Curiosity)、批判性思考(Critical Thinking)、協調(Collaboration)、關懷(Care)和同理心(empathy)。

迎向AI時代,孩子們要培養的是資訊素養、問出對的問題、並學習善用資訊科技解決問題的能力。如此才能真正地將資訊科技帶給孩子們更多探索知識與學習的機會,培育下一代成為未來的人才。

微軟在教育領域的投入一向不遺餘力,協助教育工作者與學生們透過科技進行有效的學習與創新,科技能夠讓老師無論是在教室或遠端教學使所有學生獲得更好的學習成果。在新課綱上路以及全球科技突破的重要變革時期,台灣微軟響應教育部,快速整合數位資源,將Office 365雲端科技與教育部雲端帳號

Open ID進行整合,全台從國小到高中的250萬名學生與20萬名老師,都能透過教育部的雲端帳號,免費使用近百種的微軟雲端工具,幫助學生在新的教育政策下,能完整地紀錄學習歷程並且學習不中斷,更能支援教育工作者,提升教學的品質與效能。

透過這本書,能讓讀者了解,如何透過AI協助教育工作者創造更高的教學成果,讓家長懂得將科技有效的應用在孩子的學習當中,並且幫助教師擘劃系統性的教學策略與全盤規劃。

這樣的轉變能夠大幅影響我們下一代的學習,身為教育工作者,我們能為孩子們引路,不能代替他們走路,我們期望透過AI打造出能成就每一位學生未來夢想的道路。


打開潘朵拉的盒子—人工智慧教與學的省思

王鼎中(建國中學資訊科教師)


1989年上映的《回到未來2》,1985年的主角人物來到三十年後的2015年,人置身於被科技包圍的生活中--路上跑的是使用環保能源的懸浮汽車,身上穿的是可以依體型自動調整的衣物,電影院的海報看板是立體的全息影像。……這是科技電影中的場景,卻非常有可能在不久的將來成為我們生活的日常。

我們藉著電影幻想一個酷炫的三十年,而今,二十一世紀過了五分之一,我們已經來到比《回到未來2》更往前的未來年代,再往前推三十年,三十年後,又是如何的光景?眼前的這群學生,三十年後正是社會的中堅份子,他們要面對的,是一個怎樣的世界?人工智慧發展現況已是一日千里,我們可以輕易想像出,未來勢必是一個充滿AI的世界。因此,引導青少年學子勾畫未來的模樣,學習如何和AI 共處,在充滿AI的環境中,以其為利器,思考並完成各種事情。因應千萬種變化可能的未來,已是中生代的我們責無旁貸必須交付給他們的另類薪火。

回顧多年來,在指導學生進行專題研究及辦理AI教師增能研習的經驗中,深感目前大家對AI的概念多仍著重於知識與技術的學習,如此應用於現實生活中,未免仍感覺隔一層。其實AI的學習,不一定僅侷限於程式設計,而可以透過不同的活動設計,使其概念更鮮活清晰,對人工智慧的特長與限制有所認知,藉由省思議題的引導,擴展學生思考空間,孕育出發展或運用AI所需具備的人文素養、文化關懷與倫理意識。

Michelle Zimmerman校長以實際教學經驗寫成的《AI時代的教與學:探索學習新疆界》,正是一本為科技世代所寫的實用書籍。不論是不熟悉AI,或是早已經對AI熟稔於心的學習者與教育工作者,這本書都能帶給人更進一步的科技學習認知,並且延伸反思人工智慧的社會文化意涵。作者從教與學兩個面向切入,運用小故事的陳述方式,深入淺出地讓我們知道AI可以為教學及學習提供哪些助力。

AI並不是資訊老師的專利,有效利用AI,使之成為教學的輔助小老師,教師可以不再只是講台上單打獨鬥的講授者,讓機器的自動化特質接管比較重複單一的教學任務,教師得以專注在更高層次的教學工作上,發展有效的詢問策略、個別化學習的引導、跨領域的學習規劃、文化倫理層面議題的思辨等,與AI並肩工作,提升學生整體學習成效。此書為第一線的教師提供了許多實際合用的教學資源,包括教學活動設計,如以延伸曲線活動培養創意思考、以虛構的影片凸顯資訊識讀的重要等;線上資源的連結,如網站平台、事件報導、參考資料等;教學工具的引介,如ALEKS、Sway、Microsoft teams等,可說是一個教學活動的資源寶庫。

機器學習在很多特定領域上,已經展現極佳的成果,甚至超越人類的表現(如:Alpha Go擊敗世界圍棋高手),我們應做的不是恐慌即將被機器取代,而是著重在培養人類凌駕於其他生物的珍貴特質,是人工智慧尚無法達到的部分,如:好奇、創意、對事物的聯想連結,因而,能激發創意的教學特別重要,經由設計思考的方式,引導學生由觀察、同理、設計、創造、測試等過程,培養出具有人文思維的創造力。AI浪潮襲來,也許正是將我們推向另一個學習高峰的契機。

此書亦可激發教育政策規劃者擘劃政策方針的思考:書中簡要說明AI的最新進展,佐以大量影片連結、資源連結以及最新研究報告,展現AI在材料科學、國防領域、生物醫學、人際溝通等領域的最新研究與進展。作者也拋出許多關於AI的議題:為什麼我們要學AI、學什麼?面對未來的AI生活,應該提前做什麼準備? 發展科技教育的同時,如何兼顧文化、倫理的涵養?種種議題都提醒著我們,放大格局思考,讓制度跟上科技創新的腳步,做出對全體社會有益的長遠規劃。

即使你不是學生,也非老師,這本書也會對你有益。科技發展的列車如光速般奔馳,現代人家裡有掃地機器人,出門有自駕車代步,網路購物時自動跳出推薦等等,我們必須思考,自己的控制權、隱私權是否也在享受科技便利的同時交付出去,不知不覺中成為與魔鬼的交易。而網路霸凌與攻擊事件的層出不窮,也使我們領悟到:正如水能載舟,水亦能覆舟,科技帶給我們人類文明前所未有的舒適生活,然而,若沒有相對應的倫理素養,未以正確的態度看待它、使用它,最終人將未蒙其利,而為其反噬。

有一句耳熟能熟的廣告詞,是這麼提醒我們的:「科技,始終來自人性。」在某種程度上人工智慧複製自人類智慧,設計與使用這些智慧的人類應該把道德和倫理的尺掌握好,不當或偏頗的資料,很可能經由機器學習放大資料偏見,因而產生不良的後果,不得不慎,此書特別提醒教育工作者,培養學生對資料及資料來源恆保探索、質疑的態度,是一件必要的事。科技是人類學習與生活的羽翼,而不是宰制人的惡獸。這本書不時提醒我們這件事,並介紹許多相關影片提供延伸思考觸發,這是我認為相當發人深省的部份。如何善用科技、辨識問題,採行必要保護措施等,是現代人無可迴避的課題。

作者領導的學校,早在十年前便已建置遠距教學,因而在新冠肺炎肆虐的危機中,成為全美停課不停學的典範。疫情威脅時刻,對於人類的科技文明,特別引人有所感觸:我們的世界充滿各種超出想像範圍的可能,也充滿各種不可知的變數,如果我們能對科技的想像保有彈性,持續探索,科技列車將承載我們駛向更光明美好的遠方。願你開啟了這本書,也拿到了啟動AI奧秘的鑰匙。


幫助未來人才成就更美好的世界

文/李紋勝(高雄旗山國小校長、微軟全球創新菁英教師)


「這本書的重點是人性!」作者以這句話為全書的核心精神做了註解。書中的每個篇章, 蜜雪兒・齊默曼(Michelle Zimmerman)擅用故事引導讀者進入AI教育的世界,場景遍及幼兒、小學、中學的學習現場,更不乏對未來職場的想像及教師的工作情境。

談AI科技,為什麼要講故事?或者說,AI可以講故事,但AI是否可以像一位智慧的長者,對著不同的年輕人,說一個讓對方理解頓悟的寓言故事呢?讀者可以在閱讀本書之後找到答案!

作者用心舖陳及分享她所經歷的AI科技發展歷程與心得,而她所描述的學習、教學現場故事,更是啟發她投入教育的初心,不論讀者對AI領域涉入的程度或深或淺,時間或長或短,教育工作者都能從書中獲得AI時代教與學的反饋。


認識AI的能與不能

人機互動模式的有限性、AI發展至今的脈胳,使得人們誤用現代科技教育學習,提到AI,侷限在機器人的應用。然而,AI的精神強調「以人為本」的人性化介面操作。

書中從AI的3大子領域:認知系統、機器學習及機器人學,搭配現今各領域大量運用AI技術的成果與現象,引領讀者理解AI的初始面貌。

對於當前無法窺見的AI全貌,因而對AI所產生的偏見,例如未來的世界將由機器人掌管的恐懼等,作者運用影片賞析,以她所擅長的關鍵提問,引領讀者深層思辨AI所帶來的倫理道德議題。

書中更提及,AI的蓬勃發展,對教育界來說任重道遠。在AI時代中,如何透過教育,維持社會的倫理價值?或因著科技發展導致人類的情緒缺失,或競逐科技而忽略傳統文化價值......,這些因著AI帶來的議題,人們終究需要面對,並且尋找與AI共存、保存人類最珍貴特性的發展之路。


理解學生和AI的學習方式差異

這一代的小孩即是AI時代的成人,他們的職場與AI密切關連,未來的職場甚至因著AI能創造出許多新興的工作,作者闡述「人類學習」與「AI」的異同,相似之處為「重複性」的表徵,卻又不盡相同,相異之處則為學習知識的遷移,這是人類專屬的學習樣態。

舉凡人類及社會結構獨有的特質,例如情緒、社會脈絡等,是機器無法模擬學習而得,但機器學習仍是未來推動AI最重要的途徑之一,作者列出5個企業及可能的職業途徑,分析AI對未來職場帶來的變貌,並探討職業中所應用的AI元素,如演算法,數學工程材料......等學科應用,及機器學習7步驟轉化成AI的成果。

教育工作者應掌握AI可執行的任務,了解人類專屬不可取代的學習特質,給予學生正向的價值引導,保有人類社會倫理標準,才能培育觀念正確的AI世代。


根據學生所處的的AI未來,釐清此刻的教育目標

人類文明的發展,科技扮演關鍵角色,我們必須思辨人與機器本質的不同,否則AI應用的結果會是:AI愈來愈像人類,而人類因為要趕上AI發展速度,反而向AI系統學習思考,

因此,作者提供教育工作者具體的指引,使用科技「支持」課程,而非讓科技「支配,課程。跟上AI世代潮流的同時,教師也需要支持學生保有彈性,能夠適應改變。

例如,引導學生設計思考(含視覺思考),並加入STEM(Science、Technology Engineering、Mathematics)的應用學習,結合藝術的媒介呈現創意,理解有限即是發明與發現的驅動力。

在AI發展仍處在理論階段,書中的課堂應用依循國際教育科技學會(The International Society for Technology in

Education, ISTE)的標準,提出了面向AI時代,此時的教育應培養學生成為有能力的學習者、數位公民、知識建構者、創意溝通者及全球合作者,並且透倫理學來支持學習。


教育導入AI,旨在完成人類做不到的事

現代人機互動緊密而不可分割,人類學習的核心始終來自人性,是社會與文化持續不斷的過程,人性也是人類獨有特質。而機器學習皆因某種人際關係而開始。

書中提出,人與動物與生俱來的智慧,而AI機器則是嘗試複製或增加人類的智慧,在教育的過程中使用AI,目的是完成人類做不到的事及單純複製智慧,身為教育工作者的AI思維,則是主張「準備辨認目前AI能力,並在其限制方面維持透明」,幫助學生在充滿AI的未來世界做好準備。

作者提出學習AI途徑可從「講故事」、「個人化學習」、「差異化教學」 與「機器人學」來進行,這些途徑強調人性獨有的特質,即便仿生的機器學習模組,都不應只落入記憶與重複的作為,也因此再延伸看見STEM職業的多樣性與性別平等,教育應期待AI的圖像風景而非只是單一產業的AI發展或是刻板的男性領導研究,視野有多寬,未來就有多美麗。


使用AI發展人際學習 

AI的發展讓人類的生活更聰明,而非事倍功半。作者提出,使用科技學習,可能忽略人際互動,但科技也能提供支持學習的社會文化功能,例如教育工作者專業社群的應用,因著數位功能,增加社群的活化與發展。

此外,重複性的工作可以交給科技,教育工作者即能擁有更多的時間與空間發展創意。

作者認為,社會文化脈絡能夠引領AI發展更多連結人群的應用,更能產生新的教育樣態,例如數位時代的師徒制、評量工具的選擇等,她也請全球教育工作者持續使用高感性及高科技的原則讓學生適應未來的變遷,及加速AI的發展。


幫助每個學生成就世界的美好

追求科技快速發展的時代,AI是要帶領全體人類往更美好世界?還是一分為二的平行時空?科技會擴大人類的特質,加速、增強與放大我們做事的方式,我們享受科技甜美果實的同時,也產生許多負面效應,例如對控制權的喪失、隱私權的喪失、面臨網路霸凌及攻擊。

作者揭露了「保護性法律遠落後於技術創新」的真相,再加上AI創造的同時,它可能變得跟人類行為一樣---不可預測。身為教育工作者,面對教育現場或每一次教育行為機會產生時,教導下一代「年輕人」 是如此重要,因為與AI設計、相處的未來,是年輕世代所行及所負責的!

教育重要焦點應鎖定「法律與規定」、「培養AI使用者和未來研發人員的倫理道德行為」,教育工作者自我期許是:讓每個學生都成為促使世界更美好的公民,儘管只是一個微不足道的動作,但別人卻因你的行為而使他的世界美好 。


身為一位三個孩子的母親、高等教育的前線工作者以及大數據領域與人工智慧領域的研究學者,我強力推薦這本令人引頸期盼的作品--<<AI 時代的教與學>>。


書名乍看之下,彷彿是本工具書,大多數的人會直接找出最有興趣的章節優先閱覽,但事實上,它超越了工具書,具備某種令人愛不釋手的魔力,讓你不知不覺從第一章閱覽航行到最後,章章都精彩!不論是我兼肩負哪個角色,都相當受惠於此書。

AI 時代不論是對孩子、對學生甚至是對自己,我們都不該成為知識的注射者,而是成為有方法有智慧的知識連結者,這本書提供我們 AI 時代中教與學的框架、方法以及資源,含括的面向豐富多元,特別在資源方面,書中有大量的影片連結參考資料,幫助我們建立與深化知識連結。


相信在面對未來 AI 時代的發展方向中,這本書能成為你手中的導航系統,幫助你找到自

己的位置,也指引你前進的方向。---東吳大學巨資管理學院學程主任 胡筱薇


前陣子在一場社群聚會中聽前Google台灣區總經理簡立峰先生分享「AI時代的未來人才」這個議題,才剛剛想著如何將其演講內容落實於教學中,竟然就收到<<AI時代的教與學:探索學習新疆界>>書稿。

書裡面有大量教育現場的例子與練習,足以提供教學者思考導入教學設計的需求,也提到了人類如何與AI合作,來增進學習與工作的效率。如果你跟我一樣,也正在思考如何將AI導入現有的教學設計中,那麼這本案頭書絕對是個不錯的選擇。--高雄教育局國教輔導團高中團自主學習專案教師 葉士昇

身為教育產業的一份子,我們經常在想怎麼把「教育」做好,基本的責任是教會知識,但也期許教育孩子成為未來社會有貢獻的一份子。未來的工作在 AI 劇烈的衝擊下,將與今天的工作有很大的不同。要準備孩子來面對這個未來,身為教育工作者的我們,首先需要先了解 AI 的真正含義。「AI 時代的教與學:探索學習新疆界」將可以協助教育工作者深入認識 AI 與對教育的影響,進而幫助我們為孩子做出更好的準備。翰林教育科技 董事長暨總經理 陳威任

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目錄

推薦序  學會用對AI,創造師生雙贏的教育現場  

導讀1     打開潘朵表的盒子:人工智慧教與學的省思

導讀2    幫助未來才成就更美好的世界

作者專訪     將科技融入教與學,帶起每一個孩子

如何使用這本書

前言

第一章 什麼是AI?

第二章  幫助學生為未來做好準備 

第三章 利用AI的教學方法

第四章  AI如何支持學生學習

第五章  AI如何支持教師教學

第六章  AI的倫理考量

結論      我們的忠告

謝辭

關於ISTE

名詞解釋

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作者介紹

蜜雪兒∙齊默曼

她所帶領的「倫頓基督教預備學校」從幼兒園到十年級,有220位學生,同時是微軟在全球21所、全美只有3所的旗艦學校之一。 「倫頓基督教預備學校」幾乎每個月都有全校大型的人文藝術主題活動,不僅科技運用走在教育界之先,也信守人文與關懷等恆久價值,是華盛頓州唯一K-12獲得全球最大學校認證組織Cognia的Advanced STEM教育認證,以及未來教育科技會議等獎項肯定。 除了所在的北美洲,遠道前來取經的還有巴西、塞爾維亞、紐西蘭、日本、台灣等。 曾經來過台灣、學習認知理論、兼具理性與感性的Michelle Zimmerman,將她領導教育轉型的經驗與心路歷程,寫成《AI時代的教與學:探索學習新疆界》一書

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詳細資料
裝訂 膠裝14.8*21cm
頁數 320
出版日期 2020-09-18
出版社 親子天下
ISBN 9789575036775
關鍵字 AI,科技教育,自主學習,終身學習,遠距教學,線上學習,教育現場
本書分類 桌遊玩具 > 學齡前桌遊 | 桌遊玩具 > 學齡前桌遊
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