本文档属于类型a，即一篇关于单次原创研究的学术报告。以下是该研究的详细介绍：
主要作者及研究机构
本研究的主要作者包括Davy Tsz Kit Ng、Wanying Luo、Helen Man Yi Chan和Samuel Kai Wah Chu，他们均来自香港大学教育学院。该研究发表于2022年2月18日的期刊《Computers and Education: Artificial Intelligence》上，文章编号为100054。
学术背景
研究领域为人工智能（Artificial Intelligence, AI）教育，特别是AI素养（AI literacy）的培养。随着AI技术在日常生活中的广泛应用，AI素养被认为是一组新的能力，帮助人们有效且合乎道德地使用AI技术。然而，尽管AI工具（如Siri和聊天机器人）在K-12教育中越来越普及，学生们往往不了解其背后的概念和技术，也不清楚与AI相关的潜在伦理问题。因此，教育者开始采用不同的教学策略来培养学生的AI素养。本研究旨在探讨数字故事写作（Digital Story Writing, DSW）作为一种基于探究的教学法，如何在小学阶段有效培养学生的AI素养。
研究流程
研究分为多个步骤，详细流程如下：
研究对象及样本
研究招募了82名香港小学生，参与为期三个月的DSW学习项目。项目结束时，所有学生完成了一项知识测试。其中，16名表现最佳的学生被邀请参加基于作品的访谈，并进一步分析他们的作品以了解他们如何形成对AI的理解。
教学设计与活动
研究分为三个月进行。第一个月，学生通过四节课学习如何创作数字故事，并完成与AI相关的学习任务，如Code.org的AI海洋活动、QuickDraw游戏和图像风格化工具的使用。第二个月，学生讨论了AI驱动的机器人及其在社会中的角色，并学习如何使用AI驱动的翻译软件和图像风格化工具来创作数字故事。第三个月，学生完成并展示他们的数字故事。
数据收集与分析
研究采用混合研究方法，通过半结构化访谈和问卷调查收集数据。所有学生在项目结束后参加了一项知识测试，16名表现最佳的学生及其家长参与了基于作品的访谈。访谈内容被转录并编码，采用归纳主题分析法对数据进行分析。
主要结果
研究的主要结果如下：
AI素养的培养
研究发现，DSW作为一种基于探究的教学法，能够有效培养学生的AI素养。学生能够提出真实的场景，应用他们新学到的AI知识，并在数字故事中构思有意义的AI驱动解决方案。研究进一步分析了学生在DSW过程中的探究学习循环（包括定位、概念化、调查、结论和讨论），展示了他们如何学习AI。
AI素养的四个认知层面
研究将AI素养分为四个认知层面：了解与理解AI、应用AI、评估与创造AI、以及AI伦理。通过DSW，学生能够在这四个层面上取得显著进步。例如，学生能够解释AI的基本功能，应用AI知识解决具体问题，并在故事中设计AI驱动的解决方案。此外，学生还意识到AI伦理的重要性，并在故事中体现了对AI技术的社会影响的思考。
探究学习过程
研究采用Pedaste等人（2015）的探究学习循环模型，分析了学生在DSW学习过程中的五个阶段：定位、概念化、调查、结论和讨论。研究发现，学生在每个阶段都能够通过探究学习深化对AI的理解，并最终将所学知识应用于数字故事的创作中。
结论
研究表明，DSW作为一种基于探究的教学法，能够有效培养小学生的AI素养。学生不仅能够理解和应用AI知识，还能够在创作数字故事的过程中提出有意义的AI驱动解决方案。此外，研究还强调了AI伦理教育的重要性，呼吁在AI教育中融入更多的伦理和安全考虑。
研究亮点
本研究的亮点在于：
1. 首次将DSW作为一种教学法应用于AI素养的培养，特别是在小学阶段。
2. 通过探究学习循环模型，深入分析了学生在DSW过程中的学习行为。
3. 研究不仅关注AI知识的传授，还强调了AI伦理教育的重要性。
其他有价值的内容
研究还提出了一些未来研究的方向，例如扩大样本规模，进一步探讨低成就学生在DSW学习过程中遇到的挑战，以及在AI教育中融入更多实践操作（如数据训练和编程）的建议。这些内容为未来的AI教育研究提供了重要的参考。