寓教于乐 - 我是如何用人工智能为孩子定制趣味性学习内容的

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TL;DR：发现孩子对传统作业兴趣不大？这里分享一个实用方案：用AI生成孩子喜欢的故事情境并创作四格漫画，把日常作业练习变成孩子期待的游戏！

作为一名研究深入AI领域两年多的从业人士，同时也是一个四年级男孩的父亲，AI+教育一直是个我重点关注的方向。最近在X上看到一位家长分享的做法让我很受启发——用AI生成个性化的四格漫画来辅助孩子学习数学，真正实现寓教于乐。经过一定尝试后，我整理了一套完整的方法分享如下，希望能帮助更多想要尝试AI辅助教育的家长。

灵感的火花

刷X时看到这个帖子立刻引起了我的注意：

YUE - “为了帮孩子巩固数学概念。每天晚上用GPT根据我设计的题目快速的生成4格漫画。图形质量和准确性不高，但已经足够吸引孩子了。现在小家伙每天回家进门就问：今天的数学题在哪里？”

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由于经常和AI打交道，我很清楚这个想法的可行性，而且觉得确实会对孩子有帮助。更重要的是，在之前我做的一些AI培训和分享中，一直都建议大家能够更多将AI“用起来”，而儿童教育无疑是个很可行的应用场景。但原作者只是分享了一个大致思路，没有具体的操作方法。于是我决定基于自己的AI经验，用产品经理的思路来设计一套完整而有效的解决方案。

希望解决的问题

像许多家长一样，我希望帮助小朋友练习学校所学的知识，又不想让它变成额外的作业负担。主要挑战包括：

  • 让学习变得有趣且富有吸引力；
  • 维持适当的学术难度；
  • 与孩子的兴趣建立连接；
  • 确保练习简短但高效；

解决方案：个性化视觉学习挑战

我尝试开发了一个创建15分钟日常挑战的系统：

  1. 融入孩子最喜爱的游戏和书籍主题；
  2. 通过视觉故事形式呈现问题；
  3. 结合孩子当前正在学习的学术内容；
  4. 提供恰到好处的挑战水平；

第一步：了解孩子的个人情况

为了提供个性化的内容，首先需要收集孩子的关键信息：

学术水平

  • 当前年级水平；
  • 优势和待提升领域；
  • 标准化考试成绩（如有）；
  • 学校课程体系（例如国际学校、双语学校和公立学校的体系都各自不同）；

以我们家在读四年级的孩子为例，我描述了他当前所在学校的一些基础信息，然后将他最近几次的学业评估报告作为知识库信息录入给AI。

兴趣爱好

这里可以包含孩子喜欢的游戏、书籍、角色、故事或者视觉风格。例如就我们家孩子而言，他喜欢的内容包括有Minecraft、哆啦A梦和乐高等。

第二步：清晰描述需求后让AI生成提示词

请AI根据上述信息，包括孩子的个性化情况和希望达到的目的，来创建一段自动生成每天15分钟日常挑战的提示词/prompt。

  • 提示1：很多时候让AI生成的prompt已经很不错了，如果还想要学习一下如何写prompt的话可以参考我之前的这篇 - 提示词工程指南：如何发挥大语言模型的全部潜力；
  • 提示2：和AI沟通的一个重点是要能清晰描述出自己的需求和相关背景信息，也就是今天假设你在给一个新人下属布置任务，他听完后能否理解你要做什么；

具体案例示范

以最近给我们家孩子设计的一道数学题为例。首先因为他特别喜欢Minecraft，所以我们的主角就是Steve（Minecraft中的知名人物），其次因为他最近正好在学习小数和分数，所以题目内容会和这个知识点相关。下面是AI给出的题目+提示+配图+答案：

📖 故事背景: Steve在探索新的洞穴系统时发现了一个神秘的红石装置，上面刻着一些奇怪的数字谜题。解开谜题就能启动一个隐藏的机关！

❓ 今天挑战问题:

Steve发现三个压力板，分别标着：

  1. “twenty-five hundredths”
  2. “five tenths”
  3. “two hundred and fifty thousandths”

要启动机关，Steve需要：

  1. 把这三个数字都转换成小数形式
  2. 将最大的数对应的压力板转换成分数形式
  3. 用这个分数形式的数来激活机关

🤔 思考提示:

  • 回忆：hundredths表示分母是100；
  • 比较：将所有数字转换成相同形式来比较大小；
  • 注意：thousandths意味着是三位小数；

✨ 额外挑战（加分题）: 如果Steve想把这个数值设定为红石信号的强度，而红石信号强度必须是1-15的整数，他应该把这个分数乘以多少才能得到最大的有效信号强度？

🎯 答案和解释:

让我们一步步解决这道问题：

  1. 转换成小数：
    • twenty-five hundredths = 0.25
    • five tenths = 0.5
    • two hundred and fifty thousandths = 0.250
  2. 比较大小： 0.25 < 0.250 < 0.5 所以最大的数是 0.5
  3. 转换成分数： 0.5 = 5/10（可以约分为1/2）

所以Steve应该选择标有”five tenths”的压力板，并输入分数5/10来激活机关。

加分题:

  • 分数5/10 = 0.5
  • 要得到1-15范围内的最大整数
  • 0.5 × 30 = 15 所以应该乘以30，这样可以得到最大的红石信号强度15。

游戏元素的巧妙运用

Minecraft是一个风靡全球的沙盒游戏，玩家可以在游戏中自由建造和探索。游戏中有两个特别的元素让它非常适合融入这次的数学日常挑战：

  1. 主角Steve的探索特性：Steve是游戏的主角，一个不断探索、解决问题的冒险者。通过他的视角来呈现数学问题，自然而然地把”解题”转变成了”探险”。对喜欢Minecraft的孩子来说，他们不是在”做题”，而是在”帮助Steve完成任务”。
  2. 红石机制：这是游戏中的一个独特设计，类似于简单的电路系统。玩家可以用它制作各种机关和装置，而且信号强度是以1-15为范围。这个设定为今天的数学题提供了完美的应用场景：
    • 可以将分数、小数转换和信号强度联系起来；
    • 让抽象的数学概念有了具体的应用场景；
    • 增加了解题的趣味性和挑战性；

比如在上面这道题目中，我们不是简单地问”把这些数转换成小数”，而是创造了一个情境：Steve需要设定正确的红石信号强度来激活机关，这样的设计让数学学习变得更有趣。

同样的思路也可以应用到其他游戏或兴趣领域：

  • 对喜欢乐高的孩子，可以把数学问题变成搭建挑战；
  • 喜欢哆啦A梦的孩子，可以把问题融入到各种道具的使用场景中；
  • 热爱植物大战僵尸的孩子，可以把计算题变成策略规划；

关键是要了解孩子喜欢的内容中有哪些元素可以被”数学化”，然后巧妙地将学习目标融入其中。而这样的个性化教学在有了AI辅助的情况下变得可能！

创作流程详解

  1. 设计提示词（Prompt） - 一个专门的提示词模板：
  • 孩子的学习水平和兴趣；
  • 需要练习的知识点；
  • 故事场景的要求；
  • 四格漫画的结构设计；
  • 问题的呈现方式；
  1. 使用GPT生成内容 - 让AI基于提示词生成完整的内容：
  • 有趣的故事背景；
  • 符合教学目标的问题设计；
  • 详细的解答过程；
  • 拓展思考题；
  • 适合转化为四格漫画的分镜描述提示词；
  1. 利用Midjourney创作漫画 - 将GPT生成的分镜描述输入Midjourney这款AI生图产品后，生成四格漫画。虽然AI生成的图像不会十分精确，但对于创造趣味性和吸引力来说已经足够了。

实践心得

经过实践，我发现这个方法还是挺有效的：

  1. 个性化定制 - 因为了解孩子的水平和兴趣，每道题目都能精准地配合他的学习需求。比如他最近在学习分数和小数，AI就设计了相关的问题（提示：可以将孩子当天课堂学习内容拍照发给AI，让其以此为基础来出巩固类型的题目）；
  2. 趣味性和教育性的平衡 - 通过故事化的呈现方式，让抽象的概念变得具体和有趣。对孩子来说，这就是一次帮助他喜欢的游戏人物Steve的冒险；
  3. 高效的制作流程 一旦有了完整的提示词模板，整个制作过程变得非常高效。从内容生成到图片创作，通常不到3分钟就能完成一个教学单元；

分享与展望

作为一名AI研究者，经常被问到的问题是到底我们能怎么来用AI或者是到底AI有什么用？这里我坚信技术的价值在于如何让它服务于真实的用户需求，正如我之前翻译过的《勇敢新词》这本讲述AI+教育带来的变革一文中提到的各种可能性，而且 – AI并不是要替代传统教育或者老师，而是能为以前很难做到的个性化学习做赋能~

如果你也想尝试这个方法，我的建议是：

  1. 从了解孩子的兴趣开始；
  2. 善用AI工具，但记住它们只是辅助。这里可以参考我推荐的AI工具集；
  3. 保持灵活性，随时根据孩子的反馈调整；
  4. 让整个过程充满趣味，这比完美的结果更重要；

大家觉得这个方法怎么样？也欢迎分享你是如何在生活中使用AI的想法和经验。在这个AI快速发展的时代，很高兴能用技术为孩子的学习创造一些新的可能。期待看到更多家长的创新尝试！