我是一名科學教師和STEAM教師。隨着科技的迅速發展，人工智能（AI）逐漸融入各個領域，包括教育。最近，教育局宣布把AI納入初中科學課程，並在座談會介紹透過AI進行數據分析和預測的案例。儘管這一倡議充滿潛力，我認為在初中科學課程中實施AI教學的方案應該謹慎推進。以下將從不同角度探討這一問題。
科學教師的背景與挑戰
首先，並非所有科學教師都有STEAM背景，這樣的背景差異使得推行AI教學的過程變得極為困難。即使對於現有的STEAM教師，使用AI進行數據預測的挑戰性也相當高。由於缺乏相關的專業知識和技能，教師們難以有效地指導學生使用這種新技術。這不僅會影響教學質素，還可能造成教師對於教學內容的困惑和不安。
初中生的科學探究能力
其次，初中生正處於學習科學探究的起步階段，這一階段的學生需要掌握基本的科學知識和技能。引入人工智能會妨礙他們掌握這些必要的技能。AI的複雜性和高階技術要求，對於剛開始接觸科學的初中生來說，無疑是一個巨大的挑戰。學生們應該專注於基礎科學的學習，而不是過早接觸如此進階的技術。
初中學生知識基礎薄弱
許多初中生在數學、英語和電腦技術方面的基礎尚不扎實。對於學習能力較弱的學生而言，學習這些高階技能將極具挑戰性。倘若把AI技術納入課程，這些學生可能會因為無法跟上學習進度而感到沮喪，進而影響他們對學習科學的興趣和信心。這種情況不僅不利於學生的個人發展，還可能造成整體學習氛圍的惡化。
初中科學課程的普及性
初中科學課程的設計本質上是普及性的，目的是讓所有學生都能接觸和了解基本的科學概念。把電腦技術和專業技能內容納入課程，將會削弱科學教育的普及性與根本目的。科學本身是一門基於探究和實驗的學科，學生需要有足夠的時間和空間去探索與實驗，而不是被複雜的AI技術分散注意力。這可能會影響未來香港市民的科學素養。
教育環境的穩定性
目前，初中科學課程已經歷了多次變革，進一步的改動將使科學教師陷入困惑。近年許多教師因各種原因選擇移民，導致學校間教師流動增加。在這樣的背景下，突然推行大規模的變革將進一步破壞學校的穩定性，影響教師的教學效能和學生的學習效果。
AI用於科學教育的研究
需要指出的是，目前針對AI科學教學方案的調查和研究仍然相對較少，這使得其有效性和學術基礎尚須進一步驗證。研究顯示，科學教師在把AI整合進科學課程的過程中，面臨了一些挑戰。例如，教師可能對AI的概念和算法理解不夠深入，這可能影響他們有效教導學生的能力。因此，有研究建議，AI課程可以作為對有興趣的學生的增潤選擇，而不必直接納入核心課程中。（Park et al., 2023）
AI技術的專門性
儘管AI在某些情況下確實具有實用性，但它是一種高級的計算技術，只有專家才能深入理解其內部原理。對於初中學生來說，使用AI而不理解如何分析和得出數據結論是相當不健康的。就像在使用計算機之前，學生需要先學會手動計算一樣，初中生應該在掌握基本科學原則的基礎上，再考慮使用AI技術。AI更適合用作大學層次學生的研究方法，而不應該納入初中生的科學課程內容。
高風險的政策
政府把香港的教育系統作為測試新教學方法的平台，這一做法可能帶來一些風險。目前，AI技術主要應用於研究生層面的科學研究，而在初中教育階段尚缺乏成功的案例。如果急速推行這一政策，可能會對學生的科學學習產生一定影響，甚至影響他們未來對科學的興趣和探索。
綜上所述，對於在初中科學課程中實施人工智能的方案，我認為應該暫時擱置，並進行徹底的研究，邀請所有持份者參與。這樣的過程不僅能夠確保教育政策的合理性和有效性，還能夠讓教師、學生和家長們的聲音被聽見。在此，我身為一名科學教師和STEAM教師，雖然在日常工作中廣泛使用ChatGPT等AI工具，但我仍然認為，急於實施這樣的政策並不符合學生、教師和學校的最佳利益。
撰文︰黃偉傑
在香港中學任教15年的物理教師。自學電子和編程，旨在激發學生的創造力。鼓勵學生動手實驗，培養問題解決能力。相信透過互動與合作學習，學生能更深入理解科學。
參考文獻
Park, J., Teo, T. W., Teo, A., Chang, J., Huang, J. S., & Koo, S. (2023). Integrating artificial intelligence into science lessons: teachers' experiences and views. International Journal of STEM Education, 10(1), 61. https://doi.org/10.1186/s40594-023-00454-3