人工智能融入K-12教育：实践与影响
像 Jill Hill 和 Kim Logie-Bates 这样的 K-12 技术整合专家，一直在寻找新的、引人入胜的方法，将技术融入到他们所在的大底特律地区学区成千上万学生的学习中。对他们来说，报名参加 ISTE 和通用汽车公司提供的专业学习课程——“人工智能探索及其在学校环境中的实际应用”——是理所当然的。
“无论你从事什么工作，我们在职业世界中所做的大部分事情都需要你能够与拥有不同兴趣和技能的人一起团队合作。”——Jill Hill
“这只是一个绝佳的机会，让我们能够更多地了解人工智能和机器学习，以及如何鼓励 K-12 教师在他们的课堂上使用更多的人工智能工具，”Hill 说，她是其中学的技术整合专家。“而且，由于 Kim 和我与所有这些优秀的技术整合者以及他们在我们县工作的数百名 K-12 教师都有联系，这似乎是一个扩大规模并将这些想法引入我们地区的绝佳方式。”
Hill 之前参加过一门 ISTE 人工智能课程，她很喜欢。因此，当这个小组的、基于队列的人工智能项目可用时，她抓住了这个机会。她和 Logie-Bates 招募了他们的奥克兰学校技术教育爱好者来抓住这个机会：三年级教师 Jeremy Letkiewicz 和另外两位 K-12 技术整合专家，Priscila Fojan 和 Stefanie Hebden。
我们与这个充满活力的教育工作者团队讨论了人工智能探索课程如何帮助他们重塑和扩展他们将人工智能工具和教学融入 K-12 课堂的努力。
EdSurge：您对人工智能探索的体验如何影响您的实践？
Letkiewicz：作为一名小学教师，我真的很感兴趣我们如何在课堂上使用人工智能，以及我们可以为教师提供哪些工具来让学生的学习更具吸引力，尤其是在今年，对于那些全面在线授课的学校来说。通过这门课程，我真正获得了与学生一起使用人工智能的具体而引人入胜的方法。甚至我们为该项目创建的瑜伽和机器学习顶点项目——它很有趣。当你告诉人们这件事时，他们会感到兴奋并想了解更多。我期待着在秋季将更多有趣的 AI 活动融入我的课堂。
Hill：我在中学里经营一个创客俱乐部已经五年或六年了，每年大约有 30 到 50 个孩子参加。俱乐部非常注重编码，以及创作和使用各种各样的纺织品，从 3D 打印到人工智能。向这群孩子介绍人工智能是另一种帮助将其引入学校的方式，因为他们将这些对话带入课堂，并与他们的朋友和老师分享。
我与数学老师讨论了很多关于计算思维的问题，并将这些术语引入他们的课堂，但该项目帮助我思考如何在其他科目中全面应用它。只是开始这些对话，并将那些术语——无论是设计思维、机器学习还是计算思维——带给那些可能以前从未听说过或者认为与他们无关的老师。我们使用得越多，它就越成为他们语言的一部分，以及他们可以融入到自己的课堂中的内容。
Hebden：作为技术整合专家，该项目确实为我们提供了许多支持教师实践的方法。所提供的资源非常有帮助，尤其是在远程学习的现在，因为我有很多老师问：“我现在如何在网上进行多项选择题测试，因为学生可以 Google 所有答案？”嗯，我们现在不应该这样做。让您的学生做项目并在网上协作，这是最重要的。该课程为我们提供了大量关于它可能是什么样子以及我们如何将其带回给老师的资源。
Logie-Bates：在我的工作中，我与老师们一起工作，所以我真的很期待与他们一起开发这些项目和课程。在我工作的一些学校里，STEM、设计思维和基于项目的学习真的开始占据主导地位，这令人兴奋，因为有人真正有兴趣将这些想法融入到他们的课堂中。
该课程如何帮助您将基于项目的学习 (PBL) 融入到您的实践中？为什么学生学习如何协作解决现实世界的问题很重要？
Hill：无论你从事什么工作，我们在职业世界中所做的大部分事情都需要你能够与拥有不同兴趣和技能的人一起团队合作。在美国，我们的学校强调创造力和大局思考，当我们考虑到每个人的优势以及他们能为团队带来的东西时，我们就会蓬勃发展。教孩子们如何做到这一点非常有价值，因为他们需要知道不是每个人都能做每件事，但我们可以一起完成很多事情。他们需要知道如何分解一个问题并一起找到解决方案。
Fojan：我记得我长大后，被分到一个小组，最终做了大部分的工作，这通常是因为作业不够健全，本质上可以由一个人完成。有了基于项目的学习，有很多事情要做，每个人都在项目中扮演着重要的角色。当你解决一个复杂的问题时，会建立很多东西来解决它。你必须沟通并学习如何一起工作，每个人都扮演着关键的角色。PBL 不仅仅是一项学校作业——它为孩子们准备了我们生活的现实世界。
Logie-Bates：这门课程带给我的其中一件事是，在与其他教育工作者交谈时获得了有效性。我可以这样说：“看，这是一门关于 K-12 人工智能以及如何在你的基于项目的课程中融入学生的声音和选择的 ISTE 课程。”这不仅仅是我的谈话——我实际上有研究和数据支持我，证实这是一种更好的方式，这确实是我们应该教孩子们做的事情。
您的团队的人工智能探索顶点项目的灵感是什么？您如何以及为什么开发了这个特定的课程？
Logie-Bates：我们选择了一个学生使用谷歌的可教机器网站学习瑜伽的项目，因为它很有趣，很有创意，并且可以跨越我们所代表的多个年级，所有 K-12 的孩子。我们针对三年级到五年级的学生，为 Jeremy 提供了一些他可以立即使用的东西作为课堂老师，但也希望有一些可以针对任何年龄段进行修改的东西。
Fojan：我们最初关注的是社交情感学习，并使用可教机器来识别面部表情，但当 Jill 用她的孩子测试它时，它确实不起作用，所以我们迭代并将其转化为瑜伽。
Hill：是的，它就是无法识别不同的面部表情，所以我们转向机器学习瑜伽，这是他们学习自我意识和管理情绪和压力的一种方式。孩子们喜欢瑜伽来帮助平静下来并深呼吸。机器实际上学会了识别他们的姿势。对他们来说，教机器很有趣，但让他们练习以正确地做出姿势，并互相谈论运动和正念如何帮助他们平静下来也很棒。
我非常感谢的一件事是，我能够与我通常不一起工作的一群人一起工作。- Kim Logie-Bates
Letkiewicz：我认为这很酷。我一直在重新审视我们的项目。我个人对此感到兴奋，尤其是在家里，孩子们在家里——这是孩子们任何年龄都可以做的事情。
您的学生的反应如何？
Hill：我的孩子们很喜欢。由于 COVID-19，今年只有我能够与真正的学生一起上课，但他们喜欢瑜伽，并且喜欢学习技术以及它如何工作。他们是完全不同的一代，他们从小就使用触摸屏，而且对他们来说，所有的技术都应该是反应性的和交互式的。但是谈论你如何教机器变得有反应性，它的一部分是识别你在做什么，以及你如何教它识别你在做什么，这对他们来说是一种令人难以置信的体验。他们觉得自己有能力想了解更多。
成为 ISTE 专业学习网络的一部分如何影响您？
Fojan：Facebook 群组、Twitter 以及使用主题标签和社交媒体来获取和分享信息对我们非常有帮助。无数次，我在新闻源中找到了我抓取并分享的资源。仅仅一个人与其他技术整合者的交流就可以触及多个其他学区和数百名其他教育工作者。拥有这个网络来快速获取和分享信息对我们所有人来说都非常有用。
Hebden：我们现在可以访问 ISTE 网站，所以我也在那里加入了几个不同的论坛。我每天都会收到“每日摘要”电子邮件，并点击这些远程学习链接，因为这在现在对我的帮助很大。我创建了一个资源列表，我不断地向其中添加内容，所以如果一位老师说：“嘿，我需要一些关于音乐的东西”，或者“我是一名阅读专家，你有什么东西吗？”，我可以很容易地找到并分享我收集到的内容。这些资源在这次期间特别有用。在过去的一年里，我一直是 ISTE 社区的一员，但我在过去三个月里使用它的次数最多。
Hill：我完全同意。我有来自六个不同论坛的摘要，所以我感觉我们通常只是通过 ISTE 社区学习很多东西。我甚至有机会与通用汽车公司的一位讲师和课程创建者会面，他实际上就在斯特林高地，就在我们镇旁边，离我们学校 10 英里之内。
参与此计划给您留下最深刻印象的是什么？
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Logie-Bates：我真正感谢的一件事是，我能够与我通常不一起工作的一群人一起工作。作为我们学区的技术整合专家，我和 Stefanie 和 Priscila 一起工作，但我们基本上大部分时间都在孤军奋战，甚至比以前更多。我们在 Zoom 会议上见面或在我们的 WebEx 频道上聊天，但这是一个让一个真正多样化的群体一起工作的机会。我们都服务于完全不同类型的学区，有不同的工作，并影响着不同的学生群体。ISTE 允许这个多样化的队列，它不仅仅是来自同一所学校的相同老师，或者来自同一年级的所有人，这真的很具有前瞻性。我很欣赏他们认识到了这一点。
Letkiewicz：这正是我要说的。能够与所有这些不同的观点互动真是太棒了，因为它真的让我开始思考如何以创造性的方式将人工智能添加到我的课堂中。参加这门课程让我更好地理解了如何让学习对那些具有技术头脑的孩子来说真正有趣，他们可能不喜欢在他们面前只读一本普通的书。他们需要更具互动性的东西。我一直在去在线论坛阅读关于人工智能的东西，如果不是因为这门课程，我不会这样做。我真的很感谢能和大家一起工作并这样做。这真的让我的头脑开始运转。
Fojan：除了我们强大的合作之外，我最大的收获是，当我过去思考人工智能时，它就在那里，超出了我的理解范围。是的，我可以用我的学生介绍几个例子，但该项目填补了我在人工智能的历史方面的一个巨大的空白，并对它是什么和不是什么有了更深入的了解。这个主题可能很广泛，但当您将其降低到基本层面时，小学学生也可以理解它。这并不像我们都需要拥有工程学学位来理解和教授基础知识。