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2027年EngineerTeen工程師青少年寫作競賽指南

2027年EngineerTeen工程師青少年寫作競賽由美國國家工程院支持。本指南將介紹本屆競賽的人工智慧主題、各年級組的參賽要求、投稿規則和截止日期,並提供實用的創作建議,幫助學生把想法發展成完整的參賽作品。
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文章摘要

如果給你一台全新的AI機器人,讓你訓練它成為校園裡的得力助手,你會怎麼做?你也許會先教它輔導同學做功課、整理教室,或是幫低年級同學學習新技能。但如果它學會了別人的壞習慣、沒看懂同學的表情和語氣,甚至對不同學生區別對待,你又會怎麼教它?這些正是2027年EngineerTeen工程師青少年寫作競賽希望學生探索的問題。

這項競賽將創意寫作、工程問題解決、人工智慧和倫理思考結合起來。學生無需具備程式設計經驗,也不需要一台真正的機器人,只要透過一篇敘事文章和一份分鏡故事板(storyboard),呈現自己會如何訓練機器人,以及會如何應對訓練過程中可能出現的問題。

1. 什麼是EngineerTeen工程師青少年寫作競賽?

EngineerTeen工程師青少年寫作競賽是一項由美國國家工程院(National Academy of Engineering,簡稱NAE)支持的年度競賽。美國國家工程院成立於1964年,是獨立的非營利機構,致力於推動工程領域的發展,並表彰傑出的工程成就。

EngineerTeen延續了EngineerGirl專案的工作。二十多年來,EngineerGirl一直鼓勵青少年探索工程領域,了解工程如何影響日常生活。

競賽鼓勵學生發揮想像力,用工程思維解決現實生活中的問題。參賽者可以從身邊的問題著手,構思可行的解決方案,了解相關的科學原理,再用清晰的文字把自己的想法講明白。

參賽對象為3至12年級學生,國際學生亦可參加。往屆競賽以小學、國中和高中組評選得獎者,部分優秀作品已在官網發布。

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2. 2027年EngineerTeen工程師青少年寫作競賽的主題是什麼?
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2027年競賽的主題是「如何訓練你的機器人」(How to Train Your Robot)。學生需要想像自己如何訓練一台搭載AI的機器人,讓它成為一個行事安全、待人公平、能幫助大家學習的夥伴。

故事從機器人進入一個熟悉的學習場景開始,例如教室、圖書館、音樂練習室、體育訓練場或家中。機器人已經具備一些能力,但還不了解這裡的日常流程、行為規範,也不知道該如何與人相處。

參賽者需要寫清楚,自己會如何讓機器人透過觀察、練習、辨識規律和接收回饋來學習。學生也要考慮機器人可能在哪些情況下誤解人類的行為,以及如何防止它養成可能傷害他人或造成不公平的習慣。

為什麼今年的主題關注AI安全與公平?

隨著AI逐漸融入學習和日常生活,工程師需要考慮這些系統會如何模仿人類的行為。 AI可能會學到訓練材料中的錯誤或偏見。如果訓練時接觸的例子不夠全面,遇到陌生狀況時,它就可能做出不可靠的判斷。同樣,如果機器人一味追求更快完成任務,就可能忽略安全、隱私或公平對待他人等要求。

這題為不同年齡的學生提供了各自的切入點。低年級學生可以從身邊的例子出發,想想機器人是如何學會好習慣或壞習慣的。高中生則可以進一步探討如何選擇訓練資料、辨識偏見,哪些決定需要由人來監督,以及把任務交給機器人後可能帶來哪些影響。

3. 各年級組的參賽要求是什麼?

2027年EngineerTeen工程師青少年寫作競賽對象為3至12年級學生,分為四個年級組。各組的寫作問題、英文字數上限和參考文獻要求有所不同,但都需要提交一篇敘事文章和一份包含4至10格畫面的分鏡故事板。

年級官方寫作問題英文字數上限參考文獻要求
3–4年級在我學習的地方,每天都會發生什麼事?800詞無需提供
5–6年級如果機器人每天觀察我的課堂或活動,它會發現哪些規律?11000詞可選,最多5條,採用APA格式
7–9年級 機器人可能觀察到什麼,而人類又會如何做出不同的解讀?1200詞須提供,最多8條,採用APA格式
10–12年级在现实生活中,哪些复杂或不公平的情况可能被机器人误解?1200词必须提供,最多8条,采用APA格式
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3–4年級:觀察日常活動,分辨好習慣與壞習慣

學生需要選擇一個自己實際學習的場所,描述那裡每天會發生什麼,並說明機器人在這個環境裡會如何行動、能做哪些事來幫助他人。

文章至少要寫出機器人透過觀察人們可能學到的一種好習慣和一種壞習慣。學生也要說明,如果機器人犯了錯,自己會怎麼做,並結合故事談安全或公平。

例如,一台負責分發美術用品的機器人,在觀察了幾堂課後,可能學會總是先給舉手最快的同學發材料。學生可以接著寫,自己會怎麼教它留意已經等了更久的同學。

5–6年級:辨識規律,解釋機器人是怎麼學的

學生需要說明機器人如何在熟悉的學習環境中發現規律,以及這些規律會如何影響它的行為。

文章應交代機器人需要學習什麼、這些技能有什麼用,以及學生會怎麼教它。訓練方法可以包括示範、講解、提供不同的例子,以及在機器人出錯時給予回饋。

這一組也涉及AI學習中的一個基本問題:機器人可能發現兩件事經常一起發生,卻未必能判斷其中一件事是不是另一件事的原因。

7–9年級:比較人與機器人的判斷,思考偏見與設計責任

學生需要探討,面對同一個場景,為什麼機器人和人可能做出不同的判斷,以及機器人的誤解會如何影響他人。

文章應透過一個具體例子,寫清楚機器人觀察到了什麼、得出了什麼錯誤結論,以及人為何會有不同的理解。學生還需要考慮公平、隱私或平等對待等倫理問題,並提出工程師可以採取的具體改進措施。

10–12年級:分析複雜的AI決策與工程取捨

高中組需要深入探討AI訓練、決策和倫理之間的關係。

文章應明確指出機器人要解決的具體問題,並說明它的哪些能力能夠解決這個問題。學生還需要分析機器人可能出現的意外行為或偏見,以及不同設計目標衝突時該如何取捨。

例如,一台提供個人化輔導的機器人,可以觀察學生如何學習、容易在哪些地方出錯,以及完成作業需要多長時間。收集更多數據可能讓它給予的建議更貼合學生的需要,但也會帶來隱私問題。如果它過度依賴學生過去的表現,也可能低估學生進步的潛力。

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參賽需要提交哪些資料?

每份參賽作品都包含兩部分:一篇敘事文章和一份分鏡故事板。

文章負責講清楚機器人的用途、能力、學習過程和可能遇到的問題,故事板則以畫面呈現訓練過程中的關鍵時刻。

第一部分:敘事文章

文章需要介紹機器人所處的學習環境、它已經具備的能力,以及學生希望它學會完成哪些任務或掌握哪些技能。

根據年級組的要求,學生還需要寫清楚機器人如何觀察人們、學會新的行為、在出錯後做出調整,以及逐漸養成習慣。高年級學生需要結合相關研究,從工程設計角度考慮安全、公平、隱私和負責任的AI設計。

第二部分:分鏡故事板

故事板須包含4至10格畫面,呈現機器人學習過程中的重要情節。

作品可以手繪,也可以用數位工具製作,接受PNG、JPG和GIF格式,檔案大小不得超過3MB。

例如,可以依序畫出機器人進入學習場所、觀察人們的行為、做出錯誤判斷、收到回饋,以及調整行為後的表現。

4. 參賽資格及投稿截止日期

競賽開放3至12年級學生開放,國際學生也可以參加。投稿截止時間為美國東部標準時間2027年2月1日晚上11:59,對應北京時間2027年2月2日中午12:59。

5. 獲獎作品會在哪裡展示?

部分得獎作品會在競賽官網發布,讓更多讀者看到學生的工程創意。

往屆作品涉及日常生活中的技術、實際工程難題,以及新發明可能帶來的社會影響。學生可以參考往屆作品,看看其他參賽者是如何把工程構想講清楚的。查看2025年得獎作品

6. 如何準備2027年EngineerTeen工程師青少年寫作競賽?

從熟悉場景裡的一個具體問題著手

先想一想自己在學習或活動中遇到什麼問題。一台能包辦教室裡所有任務的機器人聽起來很有趣,但設定太寬,文章就很難寫清楚它到底要學什麼、會遇到什麼困難。

可以把目標縮小到一件具體的事,例如幫同學整理共用的實驗器材、輔助初學者練習樂器,或確保小組活動中每個人都有參與的機會。

選好場景後,再觀察人們平常怎麼做事、怎樣作決定、如何與他人配合,從中找出機器人需要學習理解的細節。

寫清楚機器人是怎麼學會的

學生還應解釋機器人如何接收訊息,以及這些訊息如何影響它的行為。

例如,設想有一台機器人,專門用來幫助學生提升籃球技能。如果它只觀察經驗豐富的球員,就可能以為每位學生都能掌握同樣的高階技巧。

經過認真構思的參賽作品,會探討機器人如何辨識學生的不同程度、接收教練的回饋,並調整訓練建議。

解釋的深度應與學生所在的年級相符。低年級參賽者可以專注於簡單的示範和修正,高年級學生則可以探討訓練資料、模式識別、演算法偏見和人工監督等概念。

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讓機器人從一個有意義的錯誤中學習

如果機器人從一開始就表現得完美無缺,學生就很難深入探討這項競賽的核心挑戰。學生應設想一個合理的情境,讓機器人誤解自己所處的環境,或養成某種意料之外的習慣。

這個錯誤要與機器人的用途直接相關,避免成為故事裡一個突兀的插曲。

例如,一台旨在幫助學生完成作業的機器人,可能會注意到學生完成作業越快,就越容易得到肯定。它可能因此誤以為,快速完成作業比仔細推理更重要。

學生可以藉此探討如何重新訓練機器人,讓它學會把答案的準確性、學生付出的努力和對知識的理解程度也納入判斷,而不是只用完成作業的時間衡量學習成效。

一開始就考慮公平與安全

公平與安全是本屆賽題的核心,尤其是對高年級學生而言。機器人可能依據不完整的資訊學習,對某些行為有所偏好,誤解文化或社交差異,或收集超出實際需求的個人資訊。

學生可以指出其中一項風險,並解釋如何預防或降低這項風險,讓文章更有說服力。

高年級參賽者還可以研究AI系統是如何訓練的,以及自動化決策為什麼有時會產生意料之外的結果。

一篇出色的敘事文章應體現出,工程設計既要讓技術正常運作,也要評估這項技術會如何影響使用它的人。

在構思敘事文章的同時規劃分鏡故事板

2027年競賽要求同時提交文字和視覺作品,因此,學生應同步構思敘事文章和分鏡故事板,避免等全文寫完才著手配圖。

在撰寫完整的敘事文章之前,學生可以先找出機器人學習過程中的幾個關鍵時刻。這些時刻可以包括機器人初次進入學習環境、早期的一次觀察、產生誤解、收到糾正回饋,以及後來展現出改進後的行為。接下來,學生應判斷哪些想法需要用文字詳細解釋,哪些用畫面呈現比較有效。

分鏡故事板可以透過呈現機器人行為上的關鍵變化,幫助讀者理解它是如何學習的,而無需逐句複述敘事文章。

7. EngineerTeen工程師青少年寫作競賽適合你嗎?

如果你對STEM學科有興趣,也喜歡寫作、說故事或用畫面表達創意,EngineerTeen工程師青少年寫作競賽可能會吸引你。

這項競賽融合了多個學科。即使沒有程式設計或機器人方面的基礎,只要對科技如何運作、又會如何影響社會感到好奇,也可以參與。

低年級學生可以藉此練習觀察、創意思考和解決基本問題。國中生可以開始探索科技系統與人類行為之間的關係。高中生則可以進一步研究AI開發、工程倫理和負責任的創新等更複雜的問題。

這段經驗也能幫助學生發現,他們是否喜歡從工程角度解決問題,也就是先找出問題,再探索可能的解決方案,考慮現實限制,並在此基礎上改進最初的設計。

睿雅EngineerTeen工程師青少年寫作競賽一對一輔導

睿雅面向有意參加2027年EngineerTeen工程師青少年寫作競賽的學生,提供6小時一對一指導,專門輔導競賽的文字寫作部分。導師會和學生一起整理想法,圍繞著本屆AI主題確定有深度的寫作思路,進行相關研究,並將構想發展成一篇結構清晰的敘事文章。

導師介紹

P老師

  • 曾任美國頂尖寄宿高中英語教師。
  • 指導學生在John Locke論文競賽中獲得多項Very High Commendation和High Commendation。
  • 指導學生在錄用率約5%的歷史學術期刊《The Concord Review》上發表作品。
  • 指導學生在Scholastic藝術與寫作獎中獲得多項金鑰匙獎(Gold Key Awards)。

R老師

  • 現任美國大學英語講師。
  • 曾擔任多場國際寫作競賽的評審。
  • 指導學生在John Locke論文競賽中獲得多項Very High Commendation。

一對一輔導包含哪些內容?

理解賽題與發展構思

逐項整理學生所在年級組的參賽要求,明確文章的寫作方向。導師會幫助學生完善自己的機器人構想,並確定如何在文章中充分探討賽題的核心問題。

AI研究與批判性思考

辨識可靠的資料來源,探究人工智慧的相關概念,包括AI系統如何學習、辨識模式和做出決策。學生也會分析機器人可能產生的誤解和偏見,並思考相關的倫理問題。

寫作與論證

寫出一篇結構清晰、推理嚴謹、分析深入的敘事文章。指導重點包括文章結構、觀點展開,以及準確使用學術英語。

個人化回饋與修改

導師會針對學生獨立完成的初稿提供詳細回饋,並聚焦觀點是否清楚、分析是否有說服力、結構是否合理,以及語言是否準確。研究、構思和最終投稿作品均由學生本人掌握並負責。

所有指導均遵循競賽關於原創性和AI使用的規定,旨在支持學生獨立思考和原創寫作。

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