教評專欄丨何福堂小學走進AI數學建模世界挑戰「棉花糖高塔」　激發同學創新思維與團隊精神

由香港教育裝備行業協會會長尹繼賢博士設計的數學建模活動在中華基督教會何福堂小學成功舉行。這次活動以「AI數學建模：棉花糖高塔挑戰」為主題，讓全校四年級學生參與，初探AI與數學結合的跨學科學習模式。

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數學建模在大學生界別非常流行，許多大學生利用數學模型解決社會上的各種問題。然而，對於小學生來說，這種概念還相對陌生。為了讓同學們能夠更直觀地理解和體驗數學建模的過程，我們選擇了棉花糖和竹籤這兩種簡單的材料，讓他們嘗試搭建一個最高且穩固的高塔。

活動當天，學生們以分組形式進行學習，以合作學習模式，每位組員均分配了不同角色，包括資料搜集員、設計師、建造者和展示員。資料搜集員利用人工智能技術在網上查找如何用棉花糖和竹籤建造穩固高塔的資料和技巧，並將相關材料數據和背景資料輸入AI工具，找出不同的建築及鞏固方法。這些寶貴資料為設計師提供了指導功能，使組員能夠計劃並設計出穩妥的棉花糖高塔結構圖。

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設計師根據這些資料，完成模型結構圖。隨後，建造者根據設計圖，用棉花糖和竹籤實際建造模型。最後，展示員向大家展示及講解他們完成的模型作品。

這次活動讓學生在實踐中體會數學建模的構思、製作方法及過程。活動中的每個步驟都與數學建模的理念相契合：

1.問題描述：活動目標是建造一個最高且穩固的高塔，學生需要明確這一挑戰。

2.假設與簡化：學生對材料和結構做出合理的假設，如假設每根竹籤和棉花糖的強度一致，不考慮細微的材料差異。

3.建立模型：學生設計出不同的幾何結構，如三角形網格、正方形框架等，並計算每種結構的高度和穩固性。

4.求解模型：學生根據設計圖實際建造模型，並在過程中進行測試和調整。

5.驗證與改進：通過測試塔的穩固性，學生對結構進行改進，增強其穩固性和高度。

是次活動根據各組作品的塔高、穩固性和創意性，頒發了最佳設計獎、最高塔獎和最穩固獎等獎項。

尹繼賢博士在活動後表示：「數學建模是一種非常有價值的技能，能夠培養學生多種共通能力，包括邏輯思維、問題解決、數理、運用資訊科技能力等。通過輕鬆有趣的協作學習法，並結合人工智能技術應用於實際問題的策略，大大啟發了學生們的創意思維與自主學習動力，令人鼓舞。」

何福堂小學尹淑芬校長也對此次活動給予了高度評價：「這次活動不僅讓學生們初步了解數學建模的概念，還通過實踐增強了他們的團隊合作和創新能力。看到孩子們在活動中表現出的積極性和創造力，我們深感欣慰，這也正是我們教育的初衷——讓學生在實踐中學習和成長。」

參與活動的小學生們也紛紛表示：「這次活動非常有趣，我們學會了如何用數學解決問題，並且通過團隊合作完成了一個高塔的建設，感到非常自豪。」

家長們也對活動表示了高度的讚賞，認為這樣體驗式學習方式更有效激發孩子們的學習興趣，並能提高他們運用最新科技學習的技能，十分可貴。

未來，何福堂小學將繼續舉辦有關數學建模活動，並計劃引入更多的科技元素，激發小學生的無窮創意，並加強學生在數學、科技及人工智能等學習領域上的興趣及實踐力，為學生的全面發展打下堅實的基礎。

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