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日本写给小学生的生成式AI应用指南

发布日期:2025-04-30 12:55:23 浏览次数: 1533 作者:育见0-6
推荐语

日本小学生AI应用指南:教育与伦理并重。

核心内容:
1. 日本发布《生成式AI使用指南》,为小学生AI教育提供实操参考
2. 指南五大内容:AI介绍、生成式AI、儿童使用指导、伦理道德、总结
3. 强调AI的辅助工具属性,倡导人类最终判断与责任

杨芳贤
53A创始人/腾讯云(TVP)最具价值专家


4月10号,广东省首先颁发了 《广东省中小学教师人工智能素养框架(试行)》等试行文件。在《广东省中小学人工智能课程指导纲要(试行)》有提出课程内容与学段要求。但是暂时没看到面向公众的素养解读。整理日本针对小学生的AI使用参考,仅为实操层面的参考。

2025年3月6日,日本科学技术振兴机构在其研究和STEAM教育信息网站“科学团队”上发布了《生成式AI使用指南》。今天介绍的是针对小学生的指南内容,这份指南定位为学校设立者和教职员工判断是否适合使用的参考资料。指南主要包括五部分的内容,即介绍AI、生成式AI、对于初次使用生成式AI的儿童进行指导、道德伦理以及总结。

指南的根基是“以人为本的AI社会原则”(2019年 内阁府 综合创新战略推进会议决定),具体包括:(1)AI是辅助与扩展工具;(2)人类的最终判断与责任, 生成式AI的输出仅为“参考之一”;(3)对生成式AI不应抱有过度的期待或不安,重要的是冷静理解其特性并与之相处的态度 。

《中小学教育中运用生成性人工智能指南(2.0版)》摘要文件部分内容(摘自文部科学省网站)以下为主要部分的内容:

内容概述

AI是什么?——基本原理与应用

在探讨本教材核心主题——生成式AI的应用之前,首先简要介绍一下“AI”。

1. AI的历史 AI 是 Artificial Intelligence 的缩写。自1950年代起的约70年间,随着计算机的进步,旨在实现接近人脑功能的研究与开发不断推进。AI的种类和作用广泛,难以统一定义,但普遍的印象是,它不同于机器人,“给予数据即可学习,自主行动,像人一样工作”。¹

2. AI的原理 AI的进化得益于大数据的收集以及能够瞬时分析这些数据的高性能计算机的发展。传统上,驱动计算机需要人工编程,但AI通过“给予数据让其学习”,能够自主判断并得出结果。这被称为“机器学习”。特别是,“深度学习”技术的发展,能够自动学习大量数据并用于输出,加速了能够生成以往只有人类才能创造的文章、图像、视频等内容的生成式AI这一新技术的开发。


3. AI的应用实例
自2010年代初以来,随着AI的急剧发展,AI已广泛应用于我们的生活中。特别是智能手机、计算机、家电等,预计儿童也会感到熟悉。手册中,建议可以在在课堂上介绍下面的例子。

种类
特征
智能家电
 (例:扫地机器人、智能音箱)
能识别人的声音并行动,或识别物体自动完成家务等。
智能手机
 (例:AI助手、人脸识别系统)
能识别人的声音向手机下达指令。也有识别本人面部的功能。
互联网广告/购物网站
分析使用数据和偏好,自动显示推荐的商品、服务或广告。
自动驾驶系统
 (例:小型无人机配送服务等)
各国正在进行实证实验,面向实用化的研究正在进行中。
银行呼叫中心/酒店礼宾部等
识别电话或面对面对话中人类的谈话内容,并自动给出回答。
零售店自助收银
通过图像识别技术,自动识别放入购物篮中的商品。
医生癌症诊断辅助
整合了大量治疗记录、专业文献、临床数据的AI模型分析患者数据,辅助医生诊断。
运输公司配送路线
基于大量交通数据,提出最高效的配送路线。

生成式AI是什么?——基本原理与应用

1. 生成式AI的原理 在AI中,通过输入指令来生成新回答的类型被称为生成式AI。目前广泛普及的生成式AI也被称为“对话式生成式AI”,无需使用专业编程语言,仅通过文字输入指令即可输出各种回答。输出文字回答的称为“文本生成AI”,此外还有“图像生成AI”、“音频生成AI”、“视频生成AI”等,能够综合处理这些类型的生成式AI(多模态AI)正成为主流。

给生成式AI的指令被称为“提示词(Prompt)”。虽然不需要编程等专业知识,任何人都可以使用,但要获得更准确的生成结果,需要设定具体细致的条件。

2. 生成式AI的种类 在指导时需要了解的主要基于生成式AI的服务种类:(大部分国内无法直接使用,仅作参考,可替换为国内产品)

名称
开发企业/者
发布时间
功能
说明
Canva (可画)
Canva 公司
2013年
图像、视频
教育版Canva for Education日益普及(2018年起)。提供生成式AI服务始于2022年。
Midjourney
David Holz 等
2022年7月
图像
2023年因特朗普总统的深度伪造(Deepfake)问题引发关注。
Stable Diffusion
CompVis Group
2022年8月
图像
可免费生成各种图像,引发了版权讨论。
ChatGPT
OpenAI 公司
2022年11月
文本、图像、视频等
对话式,能回答各种问题。上线5天用户即达100万。
Copilot (原 Bing Chat)
Microsoft 公司
2023年2月
文本、图像
使用OpenAI的GPT技术。在Microsoft产品中辅助工作。
Claude
Anthropic 公司
2023年3月
文本、图像等
基于世界人权宣言和多家企业的AI指南设计,采用“宪法AI”方法,力求伦理且偏见少。
Gemini (原 Bard)
Google 公司
2023年3月
文本、图像、视频等
从Google搜索功能学习。与Google产品联动。也能从图像和视频学习。
Suno
Suno 公司
2023年12月
音乐
能生成包含人声和乐器演奏的乐曲。
Sora
OpenAI 公司
2024年2月
视频
输入提示词可生成最长1分钟的视频。“在东京街头行走的女性”视频公开后广为人知。
Replit Agent
Replit 公司
2024年9月
程序(应用程序)
无需高深专业知识,只需用自然语言输入提示词即可生成程序(构建应用程序)。

3. 生成式AI与社会变化的实例 生成式AI目前作为各种新业务的核心,并为解决社会问题而不断发展,已经对我们的日常生活产生了重大影响。

4. 生成式AI的使用方法
对话式生成式AI的特点是,只需输入简单的句子即可获得各种回答。
① 生成式AI的操作步骤: 输入文本。采用提问(5W1H)或请求(“请帮我做…”)的形式更容易得到好的回答(但输入任何词语都会有回应)。
② 提示词(Prompt)编写: 设定详细条件或按照特定模板指示,能让回答更符合提问意图。使用“#”(井号标签)等Markdown标记法构建指令,比对话式语句能更准确地输出回答。使用特定模板或Markdown标记法等发出指令及其相关知识被称为“提示词工程(Prompt Engineering)”。
提示词示例:

# 角色:你是一位专业厨师
# 任务:请根据以下条件构思菜谱
- 30分钟内可以完成
- 意大利菜和法国菜各2种
- 使用容易获得的食材

3. 对初次使用生成式AI的儿童的指导

指导生成式AI应用时,必须理解文部科学省的《关于初等中等教育阶段使用生成式AI的暂行指南》(以下简称《指南》)。《指南》在学校处理生成式AI问题时,重视以下三点:
① 从有限使用开始是恰当的
② 所有学校都应培养核查信息真伪(事实核查)的习惯
③ 提升教师的AI素养

因为小学阶段学习信息素养和道德的机会不多。此外,从保护隐私、避免接触不当内容的风险角度出发,生成式AI服务通常设有年龄限制。如Gemini和GPT要求13岁以上。在小学课堂上使用生成式AI时,一种恰当的方式可能是在征得家长同意后,由教师操作并将结果分享给学生。

2. 所有学校都应培养核查信息真伪(事实核查)的习惯
许多生成式AI从互联网学习信息,可能包含“虚假/错误信息”⁷,因此需要具备判断“信息是否正确”的能力(=信息素养)。使用生成式AI时,无论是作为“发布者”还是“接收者”,都需注意信息的准确性(核查信息准确性的技能称为“事实核查”⁸)。教师应首先参照下页所示方法,掌握恰当的事实核查能力。
事实核查方法:
① 确认信息来源: 检查是否来自可信赖的信息源。
② 多源交叉验证: 与其他可信赖信息源比较,确认信息是否一致。
③ 理解发布者意图: 思考信息发布者是以何种立场或目的发布信息的。
④ 确认发布日期: 检查信息是否为最新。

生成式AI导致虚假/错误信息增加的原因:

  • • 能够轻易制作图像、视频、音频或文章。
  • • 生成式AI学习的数据存在偏见时,可能输出错误信息。
  • • 生成式AI的输出内容可能未经核实就被传播。

作为发布者 vs 作为接收者

  • • 发布者: 可能在不知情的情况下发布或传播(虚假信息)。
  • • 接收者: 可能信以为真,被欺骗。

防范要点:

  • • 要点①: 理解人脑存在选择性相信自己愿意相信的信息的偏见。
  • • 要点②: 为了冷静判断信息是否正确,可使用核查清单。
  • • 要点③: 不轻易传播不确定的信息或可能伤害他人的信息(尤其是医疗健康信息等)。

对小学生的指导中,最好花时间充分传达这些基本的素养知识,并让他们理解。

3. 提升教师的AI素养 生成式AI若使用得当,是能产生巨大成果的工具。但若使用不当,则可能引发问题。因此,教师首先掌握“关于AI的正确知识和技能”=“AI素养”⁹至关重要。《指南》指出了以下几点:

教育应用注意事项:

  • • 遵守使用条款。
  • • 了解生成式AI的性质、优点和缺点。
  • • 让学生充分理解AI没有自我意识和人格。
  • • 让学生充分理解不应完全依赖生成式AI,最终的判断和思考至关重要。
  • • 根据学生的发展阶段和实际情况,判断是否适合开展此类教育活动。
  • • 判断是否会妨碍学习指导要领中提出的素质和能力的培养,以及从达成教育活动目标来看是否有效。¹⁰ (※对小学阶段应用需特别强调的部分已加下划线)

4. 道德与伦理 —— 使用生成式AI时应遵守和意识到的事情

指导者需时刻掌握最新的使用条款和生成式AI功能,并在了解全校学生实际情况的基础上,判断是否可以开展相关教育活动。

在对小学生进行生成式AI指导时,应在详细说明上述具体案例后,引导大家就以下三点进行讨论,促进理解。

1. 用生成式AI创作的作品属于谁? 由于生成式AI学习了海量数据,可能无意中使用到版权所有者的作品。如果直接使用他人作品,或在不知情的情况下使用并当作自己的作品,可能会引发“不知者不罪”也无法推脱的版权问题。因此,通过展示实例,培养学生的危机意识非常重要。

此外,预计在初中及以后阶段,学生在家长同意下使用生成式AI的机会将增加。必须让他们充分认识到,如果在学校课程、报告等作业制作或个人使用中,未能充分理解使用规则和道德规范,则存在触犯法律的风险。

2. 使用生成式AI创作作品时需注意的事项 —— 依从性与相似性 例如,如果儿童使用生成式AI创作的插画与著名角色非常相似,这是否构成版权侵犯?判断是否侵犯版权时,通常参考“依从性(是否基于原作)”和“相似性”这两个标准。因此,为了合法合规地使用生成式AI,教师至少需要了解这些标准(个人、企业、教育机构的使用条款各不相同,教育机构使用时需事先咨询确认适用的条款)。

对小学生的指导,重点不在于教授详细的法律标准,而应结合道德课程,教导他们“将他人之物据为己有”的是非观念和伦理价值。同时,要传达最终判断应由人来做出,并引导他们思考创作活动中的伦理问题。

3. 确认生成内容的公平性与偏见 确认AI生成的内容是否包含特定偏见或歧视非常重要。使用生成式AI进行创作时,可能无意中包含偏见或歧视。此外,如果从生成式AI获取的信息本身就含有偏见或歧视,使用者也可能在无意识中认可这些偏见。

在课堂上向小学生使用生成式AI时,最好能解说这类信息偏见问题。因此,需要通过实施前述的事实核查,或如下所示优化提示词等方式,指导学生在使用时注意信息偏见的重要性。

防止偏见的提示词示例:

  • • “请描述医护人员合作治疗患者的场景” → 防止对职业或角色的性别刻板印象。
  • • “请描绘不同文化背景的家庭共度时光的场景” → 包含文化多样性。

一些思考

1.欧盟《人工智能法案》将AI系统按风险分为“不可接受风险”(如操控潜意识、社会评分系统)、“高风险”(如影响教育、就业、关键基础设施、执法等)、“有限风险”(如聊天机器人需告知用户在与AI交互)和“最小风险”(大部分AI应用)。这种分级思路有助于系统性地评估和管理风险。教育领域使用的某些AI工具很可能被归为“高风险”。在学校中,和孩子使用的生成式AI模型前,我们能否对模型有一个基本、深刻的了解,以及对可能存在的偏见能够有所把握后再进行介绍?在介绍这些给到年幼的孩子时,提示词的使用如何能最大层度地控制模型的输出质量,以尽可能地减少偏见和影响。昨天在看到了关于DeepSeek"恭维“用户的案例,原来“deepseek”回答的共鸣感可能有意而为之。当然恭维的可能只是语气上符合人的心理预期,不一定能代表说他的推演逻辑不对或者是数据质量差。但是从中反映的是,是否适合在教育系统中使用是需要进一步研究的。

来源是这篇:DeepSeek的极致谄媚,正在摧毁我们的判断力。

2.对于小学我并非专业对口,但实际上看到人工智能素养框架的内容时,我是很疑惑的,最低的教育目标是什么?如何切入,对于概念的引用具体需要注意什么呢?针对学生人工智能素养框架似乎也挺适合成人的。

3.AI的环境成本:使用/训练AI模型需要巨大的计算资源和能源消耗,其环境足迹(碳排放)是一个日益受到关注的问题,指南也未提及。

4.介于此,退回到低龄阶段的教育,幼儿园在人工智能使用,是否有一个限定呢?以及对于入园的智能产品做点评测。

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