基于“黄金圈法则”的信息科技人工智能伦理教学模型构建与实施

【摘要】本文提出了一种基于“黄金圈法则”的信息科技人工智能伦理教学模型，为中小学人工智能伦理教学提供新的思路。【关键词】人工智能；伦理；黄金圈；伦理意识基于“黄金圈法则”的人工智能教育内涵基于“黄金圈法则”的信息科技人工智能伦理教学，旨在培养学生的批判性思维，理解人工智能的原理和伦理原则，以及理解人工智能潜存的风险和挑战。其教育内涵主要包括四点。一是理解人工智能。使用“黄金圈法则”，首先要提出关于人工智能的三个问题：为什么（目的是什么）？是什么（机制或原理）？以及如何做到（如何实现）？引导学生更深入了解人工智能的本质。二是培养批判性思维。“黄金圈法则”是用于培养批判性思维的工具。学生先理解人工智能的原理，并从伦理角度出发，探讨人工智能伦理问题，进而形成观念。三是人工智能伦理教育。“黄金圈法则”是倫理决策工具的基础。教师要教导学生理解并遵循人工智能的伦理原则，如透明性、公平性、安全性等。四是人工智能的潜在风险和挑战。学生学习如失业率的上升、隐私问题、算法偏见等问题，增加对潜在的伦理问题的理解。[1]“黄金圈法则”下的人工智能教育模型“黄金圈法则”是由美国学者西蒙·斯涅克提出的思考和表达复杂问题的方法，它以三个圈为基本元素：最内圈是问题，中间圈是原因，最外圈是解决方案。在人工智能伦理教学中，通常采用的教学策略是由外向内思考逐步推进。教学策略的“由外向内”思考与“由内向外”思考形成的教学效果有着明显的差异。由外向内思考注重的是对外部世界的理解和解释，是从知识点解释到阐述问题的过程。因此，这要求学生有较强的归纳总结能力。而由内向外思考强调的是从内部心理过程的理解和解释开始。因此，教师教学前，要先搞清“为什么”要做，再考虑“怎么做”和要做的“是什么”的问题。综上，我们构建“黄金圈法则”下的人工智能伦理教育培养模型，如图1所示。在上面模型中，“黄金圈法则”的教学策略使学生理解人工智能伦理问题背后的原因、内容和解决方案。该教学策略强调学生主动参与，理解人工智能伦理问题的重要性，学习相关问题解决方法。这一模型实施主要有四个步骤：一是确定问题。教师确定一个具体的人工智能伦理问题，例如人工智能数据隐私。二是探讨原因。教师引导学生思考问题出现的原因。三是探讨问题内容，即该问题的具体表现是什么。四是探讨解决方案。此教学步骤，有助于学生更深入理解人工智能伦理问题，找到解决问题的方法，培养批判性思维。“黄金圈法则”下人工智能伦理教育培养模型的主要构件1.价值层：为什么做（Why）价值层探讨人工智能的伦理价值观，教师需从教育的目标入手，理解培养人工智能伦理素养是为了帮助学生掌握人工智能伦理的基本知识和技能，树立正确的信息道德观念和行为规范，具备在现代信息社会中生存和发展所需的能力和素质。其具体涉及五方面的素养：一是对人工智能本质认识的素养，帮助学生认识和理解人工智能技术的本质，防止因技术的误用而带来不良后果；二是对道德规范认识的素养，帮助学生培养正确的信息道德观念和行为规范；三是信息社会责任素养，鼓励学生积极维护信息社会的稳定和谐；四是风险安全意识素养，帮助学生增强风险安全意识，了解人工智能应用可能带来的安全风险和危害；五是文化价值观素养，帮助学生了解信息社会的文化价值观，让学生遵守信息社会的规范和准则。2.方法层：如何做（How）方法层涵盖了相关教学方法，教师能将人工智能伦理教育融入日常教学，让学生在实践中感悟人工智能伦理的重要性。人工智能伦理教学需要结合情境化、实践性、个性化教学，创造实际或虚拟的情境，让学生在实践中学习。其中，情境化教学是设计情境以引起学生的情感体验，促进学生了解人工智能伦理问题的现状和趋势，引导学生对问题作出决策；实践性教学是以学生的主动性和实践性为基础，开展个人或小组活动，培养学生的批判性思维和解决问题能力；个性化教学是教师根据每个学生的知识基础和认知特点，制定教学计划和方法。3.任务层：做什么（What）任务层明确了学生在各个层次需要完成的任务。教师的教学重点首先是培养学生对人工智能的兴趣，激发其学习热情和积极性；其次要注重伦理道德教育，让学生了解人工智能的伦理问题和法律法规，树立正确的价值观和培养规范的操作习惯。运用“黄金圈法则”开展信息科技人工智能伦理教学实践教师在课堂教学中，需要注重引导，帮助学生理解基础概念，鼓励学生讨论，给予反馈等，促进学生的自主探究和思考，其主要步骤如下。1.引导学生思考教师提出开放性人工智能伦理问题，引导学生思考问题的原因、目的和价值观，促进对人工智能伦理问题的复杂性和重要性的理解。2.帮助学生理解基础概念在引导学生思考的基础上，教师需要帮助学生理解人工智能、算法、数据隐私等基本概念。教师可以利用多媒体工具、网络资源等，向学生展示人工智能、算法和数据隐私的基本原理和应用场景，促进学生对问题的理解。3.引导学生自主探索教师通过设置一些开放性问题，提供相关的网络资源，如学术论文、研究报告、数据可视化工具等方式，引导学生自主探索人工智能伦理问题的“what”和“how”。4.鼓励学生表达和讨论教师可以组织学生开展小组讨论、课堂辩论等，鼓励学生表达自己的观点和看法，并与其他同学进行交流和讨论，培养学生的协作和沟通能力，增强他们的批判性思维和问题解决能力。5.给予反馈和指导在学生表达和讨论的过程中，教师需要认真倾听学生的观点和看法，并及时给予反馈和指导。通过纠正学生的错误理解、提供相关资料等方式