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AI融入教育未來藍圖-以UNESCO報告書為例

圖1

K-12 AI curricula: a mapping of government-endorsed AI curricula》封面

Note. From K-12 AI curricula: a mapping of government-endorsed AI curricula, by United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, 2022


一、 AI與K12課綱


在去年底,ChatGPT開放給大眾公開使用後,對於AI技術的討論甚囂塵上(van Dis et al., 2023)。對於AI造成各個領域的衝擊影響,麥肯錫公司2018年的一項分析指出,到2030年,預計70%的全球企業將至少使用一種人工智能技術。而人工智能的使用除了在產業上,對於教育、文化、科學知識也會造成許多衝擊,如在人才培訓上面,能夠擁有良好的AI訓練,將會是造成未來競爭力的一大條件(Bughin et al., 2018)。因此,使用AI的能力變成了教育目標裡頭重要的能力指標。但對於K-12學校而言AI技術是全球新興的學科領域,政府、學校和教師在定義AI能力和設計AI課程方面缺乏許多過往的知識。UNESCO(2022)特別針對此一現象提出一個報告來統整並分析現有的AI融入課綱的架構,且特別關注於課程內容和學習成果,並界定發展和驗證機制、學習工具和所需環境的準備、建議的教學法和教師培訓。同時,此報告也分析一些目前AI融入課綱的關鍵問題與引導未來的政策制定、國家課程的設計與實施策略。本文章便以此報告書作為主要探討文本,來窺探AI融入課綱的模式與人才培訓的方式。


二、 AI課程怎麼設計?如何融入?


報告指出,將AI融入課程裡面的方式主要有以下幾種:

(一)獨立AI課程(Discrete AI curricula):該類型課程是在國家或地方課綱框架內開發的獨立學科類別。


(二)融入式AI課程(Embedded AI curricula):該類課程在國家或地方課綱框架下的其他學科類別中開發,並被納入其中。


(三)跨學科AI課程(Interdisciplinary AI curricula):這些課程旨在通過涵蓋多學科領域的基於專題式學習(Project-Based Learning),來達到AI的學習。


(四)多模態AI課程(Multiple-modality AI curricula):不僅需要在學期間實施,且需要傳統教學資源的支持(如教師指導和教材),同時也需利用校外資源網絡和國家或國際競賽等非正式的學習機會。


(五)彈性AI課程(Flexible AI curricula):此類課程可根據地區、學校網絡或個別學校的實際情況,通過一個或多個整合機制實施課程。


圖2

以印度跨學科AI課程為例

Note. From K-12 AI curricula: a mapping of government-endorsed AI curricula, by United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, 2022


三、 AI課程在教什麼?學習目標是什麼?


此報告統整所有各國的AI課程,並將內容分成三大種類:(一)AI知識基礎;(二)倫理與社會影響;(三)理解、應用和AI開發。而在第一種類裡面包含了三大專題領域:演算法與編碼;數據素養(Data Literacy);情景化問題解決(Contextual problem-solving)。在(二)倫理與社會影響則包含了:AI倫理;AI的社會影響;除科學外的領域應用。最後的種類涵括了:理解和應用AI技術;理解和應用AI科技;以及開發AI科技。而已目前各國的課程設計,以第一種類為教學的最大主力(平均佔據約41%的課程時間),而其中又以演算法與編碼的領域為此類型的課程重點。


以韓國為例(圖三),於2020年公佈了小學和中學的AI課程標準,目前正在制定國家AI相關課綱。地方政府和學校可以靈活修改課程以符合課綱所給出的時間和課程架構。在2020年,有2,367所高中,已經開始實施AI課程。韓國目前也有500所「AI教育領袖」(AI Education Leader)學校,專門致力於培養AI技術人才。


圖3

韓國AI課程架構與學習目標

Note. From K-12 AI curricula: a mapping of government-endorsed AI curricula, by United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, 2022


四、 AI課程怎麼教?-教師人才培訓


大多數政府認可的教師專業培訓策略都是將在職教師的技能提升。一些國家,如中國和葡萄牙,利用國家師培計劃或針對AI相關科目的教師項目進行培訓。而如麻省理工學院(MIT)的AI課程(DAILY)則為教師提供了包括課程投影片、課程大綱和完整教案在內的教材,他們可以任意使用或修改這些教材。又如IBM、英特爾(Intel)和微軟(Microsoft)則是通過全球、開放的在線資源向老師提供AI教學的學習途徑和內容。這些企業還會為某些合作的國家創建完整的教師資源,包括教學手冊和AI教科書。


但是在奧地利,教師培訓的主要策略是將AI主題納入大學的師資培育課程中,這些課程預計不僅涵蓋一般的AI主題,還包括利用AI支持教學流程和教學學習的使用。


五、 主要結論與未來建議


報告最後給出了關於AI融入課程建議與未來方向。總結而言,考慮到AI素養的重要性以及AI領域和其與其他領域的整合的潛力,但目前只有非常少數國家試圖將此領域的培訓正式納入K-12教育中。政府應該通過發展AI課程來確保所有公民都有這些機會,讓這些課程具有良好的學習成效,並與國家政策目標和人權和倫理的國際標準保持一致。同時,AI課程應該進一步鼓勵注重通過深入介入AI工具背後的演算法和數據素養,來建立學生的AI創造力和倫理理解。政府也還應該採用人道主義的(humanistic)方法來發展和實施AI課程,以確保保護人民的基本權利,包括數據隱私,促進包容、公平和性別平等。同時,確保提供專業公開共享資源和建立基礎的教師專業人才培訓至關重要。

 

參考資料


Bughin, J., Seong, J., Manyika, J., Chui, M., & Joshi, R. (2018, September 4). Notes from the AI frontier: Modeling the impact of AI on the world economy. McKinsey Discussion Paper. Available at: https://www.mckinsey.com/featured-insights/artificial-intelligence/notes-from-the-ai-frontier-modeling-the-impact-of-ai-on-the-world-economy

 

Central Board of Secondary Education. (2020). Artificial Intelligence Integration Across Subjects. CBSE. Available at: http://cbseacademic.nic.in/web_material/manuals/aiintegrationmanual.pdf

 

van Dis, E. A., Bollen, J., Zuidema, W., van Rooij, R., & Bockting, C. L. (2023). ChatGPT: five priorities for research. Nature, 614(7947), 224-226. Available at: https://www.nature.com/articles/d41586-023-00288-7

 

United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. (2022, February 23). K-12 AI curricula: a mapping of government-endorsed AI curricula. UNESCO. Available at: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000380602

 

若需引用此文章內容,請使用下列APA 7格式

張至慶(2023年5月5日)。AI融入教育未來藍圖-以UNESCO報告書為例。教育新知國際串聯。

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