英皇书院AI结合国术 初中生建AI系统助同学无师自通练洪拳
人工智能(AI)发展日新月异,教育界亦积极将AI技术融入学与教。英皇书院两名初中生将AI科技与中国传统国术洪拳结合,利用Copilot Studio制作网页,并加入自制聊天机械人,介绍学校国术队运作;同时运用Teachable Machine编写AI程式,透过网络摄影机捕捉耍拳者动作,再以AI分析姿势,像“虚拟教练”一样,帮助国术队学生“无师自通”。
负责指导的英皇书院电脑科兼STEAM统筹主任李浩然,本身亦是国术队导师。他透露,学校早于2018年已尝试将AI引入课堂,但初期效果未如理想。经历首年挫败后,李主任重新调整教学策略,将AI课程拆解成分层工作纸,由浅入深以“加分”取代“减分”让学生逐层挑战。他表示:“希望AI学习普及化,全部学生都要识,但唔系一味追求艰深,如果学生学唔明觉得闷,反而会失去兴趣。”
两个月内耍“十二支桥”过百次
英皇书院中二学生陆恩泽在电脑镜头前施展洪拳基本功“十二支桥”,同级学生刘峻亨则紧盯AI分析的数据。
这套由两位同学设计的AI系统,能即时分析耍拳者动作,并显示与标准动作之间的偏差百分比,让学生随时随地可以进行自主练习,即使老师不在场指导,都可以练习基本功。
“我哋两个月内耍咗过百次呢套拳。”陆同学表示为要耍出标准动作,曾勤下苦功。
中一初学AI 用两个月创建国术队网页
去年仍是中一学生的陆同学与刘同学加入国术校队后,跟随电脑科兼STEAM统筹主任李浩然学洪拳及舞狮。两位同学在电脑科成绩出众,被李主任拔尖,一起商讨如何运用数码科技知识,辅助国术队洪拳练习。
“我哋上堂学识写Chatbot(聊天机械人)同HTML(超文本标记语言),再学Teachable Machine(机器学习)录低标准的十二支桥动作训练模型,AI 算法实时比对关节角度、动作轨迹,用百分比显示与标准动作的偏差。”刘同学表示,除了动作分析系统,他们还用 Copilot Studio 制作的聊天机械人,能解答“洪拳历史”等常见问题。
把知识转成实战,刘同学及陆同学均表示曾遇到困难地方。刘举例,要在HTML内加入聊天机械人,就要特别请教李主任,最终花了大约2个月时间,才创建出内容丰富的国术队网页。
李浩然主任表示,“工字伏虎拳”与“虎鹤双形拳”同是洪拳精髓,但两拳套要配合兵器较复杂,相反“十二支桥”套拳动作简洁、节奏分明,AI会较易于辨识不同动作。
AI课堂首年遇挫 老师坦言如“拉牛上树”
这场国术与科技的跨界别结合,背后是英皇书院由2018年开始 AI 教育探索。电脑科兼 STEAM 统筹主任李浩然回忆起首年尝试不禁苦笑,他坦言首年因为课程内容过于艰深,结果学习预期未如理想。
“那时香港AI还未普及,我都系透过网上自学。当时教学生使用Colab编写和执行Python程式码来操控无人车,那时Colab操作较现在复杂多了,需要参考大量外国资料,对初中生来说难度较高。即使我哋系Band 1学校,但若教授内容过于深奥,学生难以掌握都会失去兴趣觉得闷,变成只是被迫完成作业如拉牛上树。”
分层工作纸 以“加分”代替“减分”
李主任总结了首年经验后,重构教学逻辑,由浅入深去调节AI课程难度,并将AI普及化并融入中一至中五电脑科课程中。
李主任亦将课程拆解成分层工作纸,以“加分”代替“减分”,达到既能普及教授,又能拔尖效果。“Task 1程度较浅易让全部同学都可掌握基本概念,Task 2难度高一些,Task 3属挑战题,识得做可以加分,唔识做唔会减分,变相受同学欢迎。”
这种“加分教学”很快见效,学生不会怕做错,反而激励创意,国术队的“十二支桥”训练系统,也是课堂所学的“实战升级版”。
现时英皇书院中一学生,在电脑科内要学写加入Open AI的聊天室、学习Teachable Machine;中二及中三学生学习编码自己写App。至于中四及中五学生,李主任指,今年会教授用Python编写AI工具,目前先行在校内施教,以调节深浅程度,“如果顺利的话,下年会加入“人工智能教育学习圈”的课程中。
此外,学校亦鼓励学生透过学习及实践过程中,找出破解问题方法。一班英皇书院中四学生最近成功开发出支援不同科目的温习App,帮助同学自主学习,现时已被学校采纳,相关设计也正参与数个坊间比赛。
分享资源 与官中组“人工智能教育学习圈”
李主任在2021年开始至今,更代表英皇书院统筹,与十多间香港官立中学组成“人工智能教育学习圈”,共同发展人工智能课程。学习圈期望参与学校能够发展校本AI课程、促进教师专业发展以及提升学生创意及学习兴趣,从而建立成功经验。
未来展望 AI 舞狮鼓乐“智能共振”
谈及下一步计划,李浩然的目光转向了舞狮训练。他指舞狮对鼓乐节奏要求极高,但常面临鼓手不足的问题,影响整体训练,于是他构思利用Teachable Machine训练AI识别特定手势,将其转换为对应的鼓乐音频。
李主任强调,此项目仍在概念阶段,仍需解决动态捕捉的精准度、音频与动作的即时同步等技术难题,但他相信传统技艺与现在科技的组合,是一个新契机让年轻人发掘更多中华传统文化的魅力。