让AI教育真正走进课堂 小马」人形机械人的教学实践｜教研并进
发布时间：18:00 2026-08-12 HKT
人工智能教育不应只是课程表上的名词，而要成为学生可感、可触、可探索的真实学习场景。笔者于2025-26年的学期进行一项有关老师和学生跟人形机械人在课堂上互动的研究，以教科研并进为基础，透过人形教育机械人「小马」在小学阶段开展常规化的教学实践，构建「研发—实践—反馈—优化」的闭环体系，回应AI教育落地难题，让小学生在互动中理解科技、喜爱科技和运用科技。
情感连结 提升学习动机
现今在中小学推行AI教育普遍面对三大难题：课程与设备难以追上科技发展；教师技术门槛高；科技教学的场景设置未能引起小学生的兴趣，以致学校未能充分利用现有设备，影响教学质素。为此，研究团队着重教研同步，研发「小马」机械人并作为媒介，自去年开始在山东山海天实验小学等校开展长期实践，把课堂反馈及时导入研发环节，在技术优化之余，同时提升教学。
研究对象为小一至小六的学生，「小马」具备物体识别、人脸辨识、AI双语对话、语音交互等功能，课程采用图形化拖拽操作，降低学习门槛。团队依据课程大纲与儿童认知规律，开发「声音振动」、「视觉感测」、「人脸辨识」等模组化教案，以每周常规课、小组合作形式开展，并透过课后问卷、课堂观察收集数据，持续优化教案与互动脚本，形成完整的教科研闭环。
实践数据显示，学生对机械人课程满意度极高，学生给予满分的平均比例为98.4%，并表示使用机械人学习能提升他们对知识的理解，提升学习趣味。
在AI概念的学习上，能够让学生清晰解释抽象的原理。如透过「小马」学习声音的原理后，有同学能够完整表达出「物体振动就会推动空气形成声波，传到后被耳朵收到，最后被我们听见。小马是先收集声波，然后分析『指纹』，最后配对与反应。」可见教科研并进的设计，能够让抽象的知识变得具体简单。
在互动体验中，学生与机械人建立强烈的情感连结，学习动机显著提升。不少同学视「小马」为机械人朋友，可以与他们聊天，为他们做事情。更有同学明确表示，很喜欢这样的机械人课堂，让他们体验科技，了解科技对人类的帮助很大。可见这种伙伴式互动，能有效降低科技焦虑，推动学生主动参与。
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亲手操作 加深理解原理
另一方面，学生能透过亲手操作，深度理解机械人的技术原理，例如在「小马找『宝藏』」的活动中，学生发现了机械人的视觉感测器，了解它是通过识别条形码来确认物品的。亦有学生与我们分享，将日常物品放在「小马」面前，只要告诉它这是甚么，它就可以扫描生物特征，并说出物品的名称，令他们感到很有趣。学生在做中学、玩中悟，把感测器、识别逻辑内化为自身知识。
在人脸辨识单元，学生不仅学会人脸辨识的技术流程，更能联系生活应用。在评估学习成效时，学生能够清晰地解释人脸识别是透过输入图像，测定定位人脸区域，再标记人脸面部的关键点。另外，学生亦反思到相关技术可应用于日常生活，如老师上班打卡、在学校门口识别学生人脸，甚至寻找走失的老人或小孩。亦有部分学生能够理性分析误差，识别机械人会因为环境因素而出现误差。
这项研究体现了教科研并进是AI教育落地的关键：小学生完全能理解AI核心概念，与机械人的情感连结能够显著提升学习动机，研发与教研闭环让课程持续贴近学生需求，让AI教育从口号走向课堂。当技术服务教学、实践反哺研发，学生便能从被动接收变为主动探索，在快乐中建立科技自信。这项研究亦显示，设备与教案同步配合、对话式互动，以及简化教师培训，都是推动AI教育的重要条件。笔者期望未来能够扩大研究样本、量化评估，并持续探索机械人在教育中的价值。
这种伙伴式互动，能有效降低科技焦虑，推动学生主动参与。
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撰文：香港教育大学课程与教学学系副系主任及副教授 容炜灏
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