在从郊区到城市的旅程中，随着摩天大楼的崛起，树冠往往逐渐减少。一群新英格兰创新学院的学生想知道为什么会这样。
“我们的朋友维多利亚注意到，在我们马尔伯勒的居住地，我们自己的后院有很多树木。但是如果你开车只需30分钟到波士顿，几乎没有树木，”高中三年级学生伊莱娜·福尼尔说。“我们对这种二元性感到震惊。”
这激发了福尼尔和她的同学维多利亚·利思和杰西·马格尼设计了一个移动应用程序，用于展示马萨诸塞州的森林砍伐趋势，这是由麻省理工学院负责社会赋权和教育的负责人工智能（RAISE）计划开发的免费、实践性课程“AI之日”（Day of AI）的一部分，总部设在麻省理工学院媒体实验室，并与麻省理工学院计算机学院和麻省理工学院开放学习合作。他们是新英格兰创新学院的20名学生之一，他们在2024年的AI之日全球庆典上与科学博物馆一起分享了他们的项目。
AI之日课程向K-12学生介绍人工智能。AI之日已经进入第三年，使学生能够利用人工智能改善他们的社区，并在解决全球性挑战时进行合作。福尼尔、利思和马格尼的TreeSavers应用程序属于数据模块中的“用数据讲述气候故事”课程，这是四个新的以气候变化为重点的课程之一。
“我们希望你能够用批判性思维技能创造性地表达自己，用AI解决问题，”麻省理工学院RAISE主任、麻省理工学院开放学习数字学习院院长、媒体艺术与科学教授辛西娅·布雷泽尔在今年的AI之日全球庆典上在科学博物馆说。“我们希望你能够以一种道德和负责任的方式思考这个非常强大、酷炫和令人兴奋的技术。”
从理解到行动
AI之日邀请学生探索人工智能与历史、公民学、计算机科学、数学和气候变化等各个学科的交叉点。通过全年提供的课程，来自114个国家的10,000多名教育工作者将AI之日的活动带入他们的课堂和家庭。
该课程赋予学生评估当地问题和发明有意义解决方案的能力。“我们正在思考如何创建工具，使孩子们能够直接访问数据，并与他们的生活经验相交融，”麻省理工学院RAISE课程开发人员罗伯特·帕克斯在AI之日全球庆典上说。
在今年之前，一年级学生杰里米·夸蓬说他对AI知之甚少。“我非常感兴趣，”他说。“我开始尝试使用ChatGPT来看它的反应。我能让它与人类情感多么接近？AI的知识与人类的知识相比如何？”
除了帮助学生激发对AI素养的兴趣，世界各地的教师还告诉麻省理工学院RAISE，他们希望利用数据科学课程引导学生参与关于气候变化的对话。因此，AI之日的新实践项目使用天气和气候变化来向学生展示观察周围世界时开发数据集设计和收集的关键理解的重要性。
“日常生活中存在因果之间的滞后，”帕克斯说。“我们的目标是揭开这个谜团，让孩子们能够访问数据，以便他们能够看到事物的长期发展。”
像MIT App Inventor这样的工具帮助学生理解他们可以从数据中学到什么。福尼尔、利思和马格尼在App Inventor中编写了TreeSavers，以绘制马萨诸塞州各地的森林砍伐率，通过统计模型识别持续趋势，并预测环境影响。学生们在开发TreeSavers的交互式地图时将气候变化的“长期观点”付诸实践。用户可以在马萨诸塞州当前的树木覆盖、历史数据和未来高风险区域之间切换。
科学博物馆环境中心主任大卫·西滕菲尔德表示，尽管AI能够提供快速答案，但并不一定提供公平的解决方案。AI之日课程要求学生在数据来源、确保无偏数据以及负责任地思考研究结果的使用方面做出决策。
“对于跟踪人们的数据存在道德问题，”新英格兰创新学院学生伊桑·乔达说。他的团队使用开源数据编写了一个帮助用户跟踪和减少碳足迹的应用程序。
科学博物馆STEM学习高级副总裁克里斯汀·坎宁安认为，学生们有能力负责地使用AI，使世界变得更美好。“他们可以看到自己塑造他们所生活的世界，”坎宁安说。“从理解到行动，孩子们再也不会以同样的方式看待桥梁或地上的塑料片了。”
加深地球和其他领域的合作
2024年AI之日的演讲者强调了在地方、国家和全球层面上的协作解决问题。
“通过不同的想法和不同的观点，我们将得到更好的解决方案，”坎宁安说。“我们如何从足够早的时候开始，让每个孩子都有机会既了解他们周围的世界，又朝着塑造未来的方向迈进？”
来自麻省理工学院、科学博物馆和NASA的演讲者以共同的目标来回答这个问题，即将STEM教育扩展到各个年龄和背景的学习者。
“我们很高兴与麻省理工学院RAISE团队合作，将今年的AI之日庆典带到科学博物馆，”科学博物馆公共科学学习中心运营经理梅格·罗森伯格说。“这次机会不仅与博物馆关注气候和积极希望的地球之年倡议完美契合，而且还让我们的团队走到一起，建立起我们非常期待未来发展的关系。”
NASA科学激活计划的系统集成和分析负责人瑞秋·康纳利展示了合作的力量，以萨图恩的外观演变为例。从伽利略的早期望远镜到卡西尼空间探测器，对萨图恩的现代成像代表了400年的科学、技术和数学共同努力以进一步推动知识。
“技术和建造它们的工程师推动了我们能够提出的问题，从而推动了我们能够理解的内容，”康纳利说，他是麻省理工学院媒体实验室的研究科学家。
新英格兰创新学院的学生们看到了一个更近的合作机会。埃米特·巴克-汤普森、杰夫·程和马克斯·亨特构想了一个社交媒体应用程序，将志愿者与当地慈善机构联系起来。他们的项目灵感来自巴克-汤普森的父亲在寻找志愿机会时遇到的困难，程担任学校社区影响俱乐部主席的角色，以及亨特希望减少社交媒体用户的屏幕时间的愿望。他们将各自的想法结合起来，使用MIT App Inventor制作了一个原型，有潜力在他们的社区产生实际影响。
AI之日课程教授AI的机制、伦理考虑和负责任的使用，以及不同领域的跨学科应用。它还赋予学生成为创造性问题解决者和参与社区和在线活动的公民的能力。从支持志愿者工作到鼓励行动，以改善州内的森林，再到应对全球气候变化的挑战，今天的学生正在成为明天的领导者。
“我们希望赋予你们力量，让你们知道这是一种可以用来改善社区、帮助周围人的工具，”布雷泽尔说。
其他AI之日的演讲者包括科学博物馆馆长蒂姆·里奇、波士顿市新城市机械办公室项目主任迈克尔·劳伦斯·埃文斯、麻省理工学院媒体实验室主任达娃·纽曼和App Inventor基金会执行董事娜塔莉·劳。
