中小學教育

小學生也能訓練 AI!認識人工智慧原理,才不會被科技綁架

東大附小李麗華主任(左)及陳冠瑞組長電台受訪。 東大附小李麗華主任(左)及陳冠瑞組長電台受訪。 圖片來源:徐恩容攝

在日常生活中,科技如影隨形,但您有沒有想過,為什麼手機對著臉就能解鎖?進出停車場時,系統如何精準辨識車牌?這些便利的背後,都是 AI 人工智慧在運作。國立台東大學附設實驗國民小學將這股 AI 浪潮帶進了教室,讓小學生也能深入淺出理解這些複雜技術,更獲得教育部 113 年度中小學校人工智慧教育計畫的績優成績。

東大附小獲獎113年度「教育部中小學校人工智慧教育計畫」績優學校。圖片來源:東大附小提供

教電腦看懂世界:東大附小AI課程,培養孩子真正的觀察力

執行「人工智慧技術及應用人才培育計畫」的陳冠瑞組長充滿熱情。他說自己當初接下這個挑戰時,內心想的是:「在原本的課堂裡,我還能多給學生什麼樣的體驗?」於是在學校原有的「科技解題課」中,他從孩子們最熟悉的日常開始,讓孩子思考「為什麼看手機一眼就能解鎖?為什麼停車場的鏡頭能精準認出車號?」

這群四年級的孩子從最簡單的「剪刀、石頭、布」開始教電腦辨認模式,背後是紮實的 AI 邏輯訓練。電腦要能認識手部特徵,必須不管什麼人的手伸過去,都能夠辨認出來。孩子們自己開始好奇,除了大手、小手之外,「膚色會不會有差?方向或角度呢?」大家在鏡頭前不斷嘗試。有人發現教室白色的桌面會影響對比度,於是突發奇想,拿黑色的滑鼠墊當成背景,讓手掌看起來更清晰。這些小技巧都沒有寫在課本上,而是孩子在「教」電腦的過程中,自己長出來的觀察力。

東大附小AI課程最迷人的地方,在於它與台東這片土地的深度連結。東大附小李麗華主任特地去買了在地農產品釋迦讓孩子在課堂上實驗。對一般消費者來說,釋迦就是綠綠的一顆水果,但對要訓練 AI 的孩子來說,那是一連串數據的組合。孩子觀察到,釋迦的大小跟它的飽滿度有關,外觀有沒有撞傷或受損、偏黑,都會影響價格。他們甚至會問老師,「如果要拍受傷的地方,是不是要360度都拍一圈?」透過觀察釋迦、拍攝數據、訓練模型,讓孩子們理解到 AI 也可以成為一個幫助家鄉產業分級、解決農業問題的工具。

課程也將 AI 應用在岩石礦物辨識上。陳冠瑞老師說,台東有名的石英礦,辨識關鍵在於微小的結晶。為了讓 AI「看清楚」,孩子們展現了極強的解題能力:「有個小孩覺得鏡頭不夠好,他就把那種領夾式的放大鏡,直接夾在平板鏡頭上,為了要看清礦石結晶的樣子,好把數據餵給電腦。」看見孩子這種「為了目標找工具」的積極度,也是未來人才的核心素養。

除了視覺,東大附小還挑戰了難度更高的「聽覺辨識」。人聽聲音會有情感,閉上眼聆聽東海岸海聲,會感覺療癒。為了蒐集台東不同類型的海浪聲,陳冠瑞老師帶著收音麥克風親自跑遍沙岸、岩岸與礫石灘,「那天我去海邊錄音,想說錄近一點比較清楚,結果第四個大浪突然打上來,當下我的手機都在洗澡!差點去見海龍王。」最後這些採集的聲音,成了孩子們與 AI 對話的素材。

老師引導孩子去對比人耳與機器的差異,「機器聽頻率與振幅,就能分辨是哪類型的海岸海聲。但我問孩子,你聽到的感覺跟機器聽到的差別在哪?孩子就發現,在機器的世界裡,它聽不到感受,聽不到情感。」這也讓孩子明白,AI 雖然在判斷上精準無比,能分辨沙岸與礫石灘的聲音差異,但那份屬於人類的、聽到浪濤聲後的「平靜感」,是機器目前無法取代的。

台東市海岸。圖片來源:徐恩容攝

台東杉原海邊。圖片來源:徐恩容攝

讓孩子帶著對土地的愛走向世界

在東大附小的 AI 課堂上,老師們並不擔心孩子被科技綁架。因為認識 AI 的運作原理,反而讓他們能更理解這個世界。李麗華主任說,「我以前也覺得科技會讓人冷漠,但冠瑞老師發展出來的課程超乎我的想像,他把科技變得很人文。」

課程中,孩子們也必須分組合作,有合作就有摩擦,陳冠瑞老師說,「他們吵架不是因為情感糾葛,而是為了要解決問題,在協調要用什麼方式達成目標。所以即便失敗、受挫了,我也會告訴他們,在成功以前一定會有無數次的失敗,這是很正常的。」

透過教電腦辨識釋迦、辨識海浪,孩子們更深度認識了自己的家鄉,學會了細膩觀察,並在合作中修補彼此的關係。李麗華主任說,「我們希望孩子深度認識家鄉,以後到哪裡去,他們都能成為台東的觀光大使,帶著對台東的愛走入世界。」透過這樣的課程,孩子學到的不只是 AI 技術,更學會觀察、提問,以及理解科技背後的思考方式,讓 AI 成為生活中的學習夥伴,也為未來的人才培育,種下一顆好奇與理解的種子。

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