基于“黃金圈法則”的信息科技人工智能倫理教學(xué)模型構(gòu)建與實施

【摘要】本文提出了一種基于“黃金圈法則”的信息科技人工智能倫理教學(xué)模型，為中小學(xué)人工智能倫理教學(xué)提供新的思路?！娟P(guān)鍵詞】人工智能；倫理；黃金圈；倫理意識基于“黃金圈法則”的人工智能教育內(nèi)涵基于“黃金圈法則”的信息科技人工智能倫理教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，理解人工智能的原理和倫理原則，以及理解人工智能潛存的風(fēng)險和挑戰(zhàn)。其教育內(nèi)涵主要包括四點。一是理解人工智能。使用“黃金圈法則”，首先要提出關(guān)于人工智能的三個問題：為什么（目的是什么）？是什么（機制或原理）？以及如何做到（如何實現(xiàn)）？引導(dǎo)學(xué)生更深入了解人工智能的本質(zhì)。二是培養(yǎng)批判性思維?！包S金圈法則”是用于培養(yǎng)批判性思維的工具。學(xué)生先理解人工智能的原理，并從倫理角度出發(fā)，探討人工智能倫理問題，進而形成觀念。三是人工智能倫理教育?！包S金圈法則”是倫理決策工具的基礎(chǔ)。教師要教導(dǎo)學(xué)生理解并遵循人工智能的倫理原則，如透明性、公平性、安全性等。四是人工智能的潛在風(fēng)險和挑戰(zhàn)。學(xué)生學(xué)習(xí)如失業(yè)率的上升、隱私問題、算法偏見等問題，增加對潛在的倫理問題的理解。[1]“黃金圈法則”下的人工智能教育模型“黃金圈法則”是由美國學(xué)者西蒙·斯涅克提出的思考和表達復(fù)雜問題的方法，它以三個圈為基本元素：最內(nèi)圈是問題，中間圈是原因，最外圈是解決方案。在人工智能倫理教學(xué)中，通常采用的教學(xué)策略是由外向內(nèi)思考逐步推進。教學(xué)策略的“由外向內(nèi)”思考與“由內(nèi)向外”思考形成的教學(xué)效果有著明顯的差異。由外向內(nèi)思考注重的是對外部世界的理解和解釋，是從知識點解釋到闡述問題的過程。因此，這要求學(xué)生有較強的歸納總結(jié)能力。而由內(nèi)向外思考強調(diào)的是從內(nèi)部心理過程的理解和解釋開始。因此，教師教學(xué)前，要先搞清“為什么”要做，再考慮“怎么做”和要做的“是什么”的問題。綜上，我們構(gòu)建“黃金圈法則”下的人工智能倫理教育培養(yǎng)模型，如圖1所示。在上面模型中，“黃金圈法則”的教學(xué)策略使學(xué)生理解人工智能倫理問題背后的原因、內(nèi)容和解決方案。該教學(xué)策略強調(diào)學(xué)生主動參與，理解人工智能倫理問題的重要性，學(xué)習(xí)相關(guān)問題解決方法。這一模型實施主要有四個步驟：一是確定問題。教師確定一個具體的人工智能倫理問題，例如人工智能數(shù)據(jù)隱私。二是探討原因。教師引導(dǎo)學(xué)生思考問題出現(xiàn)的原因。三是探討問題內(nèi)容，即該問題的具體表現(xiàn)是什么。四是探討解決方案。此教學(xué)步驟，有助于學(xué)生更深入理解人工智能倫理問題，找到解決問題的方法，培養(yǎng)批判性思維?！包S金圈法則”下人工智能倫理教育培養(yǎng)模型的主要構(gòu)件1.價值層：為什么做（Why）價值層探討人工智能的倫理價值觀，教師需從教育的目標(biāo)入手，理解培養(yǎng)人工智能倫理素養(yǎng)是為了幫助學(xué)生掌握人工智能倫理的基本知識和技能，樹立正確的信息道德觀念和行為規(guī)范，具備在現(xiàn)代信息社會中生存和發(fā)展所需的能力和素質(zhì)。其具體涉及五方面的素養(yǎng)：一是對人工智能本質(zhì)認識的素養(yǎng)，幫助學(xué)生認識和理解人工智能技術(shù)的本質(zhì)，防止因技術(shù)的誤用而帶來不良后果；二是對道德規(guī)范認識的素養(yǎng)，幫助學(xué)生培養(yǎng)正確的信息道德觀念和行為規(guī)范；三是信息社會責(zé)任素養(yǎng)，鼓勵學(xué)生積極維護信息社會的穩(wěn)定和諧；四是風(fēng)險安全意識素養(yǎng)，幫助學(xué)生增強風(fēng)險安全意識，了解人工智能應(yīng)用可能帶來的安全風(fēng)險和危害；五是文化價值觀素養(yǎng)，幫助學(xué)生了解信息社會的文化價值觀，讓學(xué)生遵守信息社會的規(guī)范和準(zhǔn)則。2.方法層：如何做（How）方法層涵蓋了相關(guān)教學(xué)方法，教師能將人工智能倫理教育融入日常教學(xué)，讓學(xué)生在實踐中感悟人工智能倫理的重要性。人工智能倫理教學(xué)需要結(jié)合情境化、實踐性、個性化教學(xué)，創(chuàng)造實際或虛擬的情境，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)。其中，情境化教學(xué)是設(shè)計情境以引起學(xué)生的情感體驗，促進學(xué)生了解人工智能倫理問題的現(xiàn)狀和趨勢，引導(dǎo)學(xué)生對問題作出決策；實踐性教學(xué)是以學(xué)生的主動性和實踐性為基礎(chǔ)，開展個人或小組活動，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問題能力；個性化教學(xué)是教師根據(jù)每個學(xué)生的知識基礎(chǔ)和認知特點，制定教學(xué)計劃和方法。3.任務(wù)層：做什么（What）任務(wù)層明確了學(xué)生在各個層次需要完成的任務(wù)。教師的教學(xué)重點首先是培養(yǎng)學(xué)生對人工智能的興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情和積極性；其次要注重倫理道德教育，讓學(xué)生了解人工智能的倫理問題和法律法規(guī)，樹立正確的價值觀和培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣。運用“黃金圈法則”開展信息科技人工智能倫理教學(xué)實踐教師在課堂教學(xué)中，需要注重引導(dǎo)，幫助學(xué)生理解基礎(chǔ)概念，鼓勵學(xué)生討論，給予反饋等，促進學(xué)生的自主探究和思考，其主要步驟如下。1.引導(dǎo)學(xué)生思考教師提出開放性人工智能倫理問題，引導(dǎo)學(xué)生思考問題的原因、目的和價值觀，促進對人工智能倫理問題的復(fù)雜性和重要性的理解。2.幫助學(xué)生理解基礎(chǔ)概念在引導(dǎo)學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，教師需要幫助學(xué)生理解人工智能、算法、數(shù)據(jù)隱私等基本概念。教師可以利用多媒體工具、網(wǎng)絡(luò)資源等，向?qū)W生展示人工智能、算法和數(shù)據(jù)隱私的基本原理和應(yīng)用場景，促進學(xué)生對問題的理解。3.引導(dǎo)學(xué)生自主探索教師通過設(shè)置一些開放性問題，提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如學(xué)術(shù)論文、研究報告、數(shù)據(jù)可視化工具等方式，引導(dǎo)學(xué)生自主探索人工智能倫理問題的“what”和“how”。4.鼓勵學(xué)生表達和討論教師可以組織學(xué)生開展小組討論、課堂辯論等，鼓勵學(xué)生表達自己的觀點和看法，并與其他同學(xué)進行交流和討論，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作和溝通能力，增強他們的批判性思維和問題解決能力。5.給予反饋和指導(dǎo)在學(xué)生表達和討論的過程中，教師需要認真傾聽學(xué)生的觀點和看法，并及時給予反饋和指導(dǎo)。通過糾正學(xué)生的錯誤理解、提供相關(guān)資料等方式