AI教育共享|從三鑽石框架到AI學習金字塔:重塑自主學習力的實踐

撰文:津貼中學議會
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文:香港津貼中學議會、香港神託會培敦中學林佩儀校長及STEAM教育老師麥偉傑博士
隨著生成式人工智能(AI)的迅速發展,教育正邁向前所未有的變革。AI 雖極大提升資訊獲取與處理的效率,卻也可能因過度自動化而削弱學生的後設認知與深層思考能力。為確保 AI 成為啟發思考的支架,而非取代思考的工具,本校以「好奇心(Curiosity)、創新(Creativity)與聯繫(Connection)」為核心培育方向,積極探索創新的教與學模式,回應新時代的學習挑戰。

三鑽石教學設計框架:鞏固AI年代的後設認知

本校以傳統設計思維「探索、定義、發展、交付」的雙鑽石模型為基礎,延伸出第三個「進化鑽石」階段。在此階段中,學生需對 AI 生成的初步方案進行系統化反思、測試與多輪迭代,而非直接採納結果。透過具結構性的反思與回饋設計,學生在與 AI 協作的過程中深化批判性思維與後設覺察,使最終成果真正反映「理解—內化—優化」的成長歷程。

三鑽石教學設計框架 - 展示了探索、定義、發展、交付、反思和進化六個階段,每個階段對應不同的設計活動和學習目標。(作者提供)

AI 學習金字塔:循序漸進的AI實踐路徑

為落實 AI 教育於學校課程,本校提出「AI 學習金字塔」作為發展藍圖。課程設計由基礎漸進至高階,構建學生的 AI 學校課程素養全景圖。

在初中階段,學生自數碼製造入手,運用微型電腦設計智能生活用品,理解硬件與邏輯運作的關聯;中階階段銜接至雲端編程應用,強化學生的運算性思維與數據理解;至高階研究層面,課程則引入 AI 導師,提供個人化學習導航與即時回饋。此設計目標在於賦予學生高度自主性的同時,亦透過智能輔助降低認知負荷,平衡挑戰與支援的關係。

(作者提供)

程式編寫物件辨識:學會辨別數位世界的「眼睛」如何分類現實

於課程的中階階段,學生透過程式設計完成物件辨識項目,將抽象的演算法概念化為具體成果。這一實作歷程讓學生深入理解 AI 如何感知、分類與詮釋現實世界中的資訊,從而建立對人工智能運作邏輯的具體認知與反思能力。

(作者提供)

氛圍編程(Vibe Coding):人機協作的新模式

在課堂實踐中,學生主動運用「氛圍編程(Vibe Coding)」的協作方式,透過自然語言與 AI 互動,快速生成並優化程式碼。此模式使學生從繁瑣的語法錯誤修正中解放,得以將心力聚焦於系統架構與創意構思之上,大幅提升學習效率與創造力表現。

(作者提供)

AI 學習夥伴:自動調適的個性化認知支援

在高階研究層面,我們引入具備角色扮演功能的 AI 學習夥伴,根據每位學生的學習風格提供個性化的導航與反饋。這種「自動調適模式」能在給予學生學習自主權的同時,透過 AI 提供適時的認知支援,有效緩解學習過程中的認知負荷,從而穩定學生的學習效能並提升其科技應用的自信心。

走進社區:驗證科技的社會價值

為了驗證設計的實用性,學生更走進社區訪問街坊,收集對研發產品的意見。一位同學分享道,當他看到自己編寫的代碼能切實解決別人的生活痛點時,那份滿足感讓他深刻明白,科技的終極意義不在於冷冰冰的程式碼,而是在於服務人群。

(作者提供)

教育的核心不僅在於知識的傳遞,更在於能力的轉化與價值的塑造。透過三鑽石教學框架與 AI 學習金字塔的系統化實踐,教師得以引導學生在 AI 時代中,從被動的資訊消費者,蛻變為主動的創新實踐者。在不斷演化的科技浪潮裡,培養具備批判思維、創造力與解難素養的智慧學習者,正是教育邁向未來的關鍵使命。