AI在幼兒教育上的新趨勢

文／林欣慧 美國休士頓大學維多利亞校區人類發展與教育學院教授 

AI從語言學習，提升到STEAM全面學習
最近ChatGPT 是一個很熱門的話題，AI能夠處理大量數據和執行在以前被認為是只有人類獨有的能力，例如思考、解決問題等。AI已被運用在各種不同的領域，對於在幼兒教育中的運用，最常見到的是利用觸控式的視窗產品，例如平板電腦iPad，幫助兒童發展他們的語言技能。新加坡有一個研究發現這個方式能提升兒童早期閱讀能力的發展。

麻省理工學院有一項關於PopBots的研究，它的主旨是在幫助兒童透過所謂的構建編程訓練，讓社交機器人當學習夥伴，與兒童互動來學習人工智慧的基礎知識。PopBots 的學習平台和課程包括一個社交機器人的工具包、3個人工智慧實做的活動，以及針對兒童探索學習、推理和衍生算法的相關評量。這項研究發現，兒童透過在活動中與社交機器人互動的探索，累積有關AI學習的經驗，能提升他們理解AI概念的能力。

另一項關於AI在學習上的運用是ROYBI 語言學習機器人。ROYBI 的人工智慧能夠教導兒童超過15種語言。研究發現學習第二語言，可以提高教育成果。ROYBI 還可以由孩子的面部表情做出的反應，瞭解他們的愛好和能力，提供個人化的學習內容。ROYBI 將會很快搭配 STEAM（科學、技術、工程、藝術和數學)的學習，這個趨勢是機器人輔導將超越語言習得，全面提升學習成果。

人工智慧在教學上帶來哪些好處?

1.有助於親師觀察與評估
在學前兒童的教室內可裝置AI驅動的監控系統，觀察並收集兒童的行為動作及與周圍環境互動的數據，透過分析這些數據，能深入了解兒童的身體認知、情感和社會性的發展。

2.提高教學品質，利用AI提供個人化的學習
課堂上學生的學習能力不盡相同，每個人偏好的學習方式如視覺、聽覺等也不相同。當兒童不了解學習的內容時，或是學生人數過多，而老師能夠一對一教學的時間很有限，這時AI可以用來提供客製化的補救教學給需要的學生。

3.自訂學習的進展速度
在傳統的教學中，統一的教學進度容易讓學習速度不同的孩子們感到氣餒，利用AI設計的學習活動，正好可以補救這個問題。學得快的孩子可以學更深一點的東西，學得慢的孩子可以有機會再多練習，讓學習更穩固。

4.AI的學習打破地點的限制
AI可提供的學習機會是隨處可用，學習不必在課堂上開始或結束，不受限於教室裡，在課後及校外可以有更多學習的機會。AI為孩子提供了更多優質練習的機會，而無需只依賴老師和父母的直接指導。

5.提供特殊兒童更好的服務
AI可用在觀察兒童的學習狀態及進度，為其撰寫學習進度報告及製定個人的教育計畫，它也能針對兒童在身體和學習上有特殊需求時，提供額外的支持和協助。

6.提高親師和師生溝通的品質
ChatGPT可用於回答常見的問題，提供及時回饋，並讓學生參與有意義的對話，協助老師和學生與家長之間的溝通。

7.降低老師的工作負擔
通常老師的工作都相當繁重，也沒有什麼支援的系統。運用AI可以減輕老師的負擔，降低老師的工作過勞的現象，以留住優秀的教師。

留心人工智慧在教學上可能的負面影響
基本上，AI無法取代真實的人類，它雖然能代替人類做觀察，但是有可能導致教學過程中欠缺人際互動和同理心。AI可以提供個人化的學習體驗，但它無法複製人類教師所能提供給學生的情感支持、理解和鼓勵。而人們所存在的種族、性別和其他偏見，則有可能也成為AI的偏見。

此外，還需要考量數據的隱私性和安全性。透過AI工具收集到大量的數據，像是學生的資料、行為模式及學習偏好等，如果被有心人士用於不適當的目的，例如盜用身分、針對性的廣告，或被用來操控給兒童洗腦，後果堪憂。

政策制定的人和企業經營者可能為了節省預算或降低營運成本，而採用AI和非專業的人執行工作，例如利用AI制訂課程計畫、進行觀察和執行活動。它可能造成不願給老師較好的待遇，或不願投資在教師的專業訓練與發展。

關心AI的趨勢，避免剝奪弱勢學習機會
當AI不斷更新時，教師們需要了解如何有效的運用它。對AI收集到的數據，所做出分析的結果，教師需要懂得如何運用這些新知識來增強教學成效，或者在AI產生誤判時，能夠察覺並給予更正。這些能力都需要經過訓練來培養的。

值得關心的是，AI的運用可能過於昂貴，在無法負擔龐大成本時，人們就無法得到它所能帶來的好處。而在資源分配不均之下，更會剝奪弱勢兒童對AI學習的機會，使他們無法在未來與他人平等競爭。

不過，整體來說，AI在教育上的應用絕對是利多於弊，這個潮流也是勢不可擋。如何善用它促進幼兒教育，還要需要我們不斷的學習，才能夠達到最好的成效。老師和家長們都需要一起關心這個趨勢，認識它帶來的巨大影響。