一、背景脈絡:從疫情到AI素養教育
自2021年疫情爆發後,臺灣教育界在數位設施與載具上的投入顯著增加。平板、電腦等硬體普及,搭配教育部及地方政府推動的數位平台,逐步改變教與學的模式。此發展大致可分為三個階段:
(一)數位教學1.0(2023):以「教師會用數位設備」為主軸,協助老師熟悉數位平台與工具操作。
(二)數位教學2.0(2024):平台內容更加豐富,並開始引導教師嘗試使用 AI 書寫教案、簡化備課流程。
(三)數位教學3.0(2025):核心轉向「AI素養教育」,教師不再只是工具使用者,而是將AI應用於教學設計、課堂互動與學習扶助,真正落實「AI+教育」的深度整合。
二、學習歷程:三位教師的AI探索之路
本案的三位數學教師——蘇漢哲、莊佶達、許校紋,自2021年即投入平板與數位設備的應用。2022年,他們開始透過 iPad 與雲端平台建構數位課程,讓學生的數學學習更具互動性與趣味性。
隨著 2023 年起 AI 的快速崛起,他們依不同年份的AI發展特徵,逐步擴展教學應用從2024上半年:ChatGPT-4 穩定,開始大量應用於「文生文」——生成教案、考題與學習單。
2024下半年:文生圖片工具如 MyEdit、DALL·E 開始普及,AI圖像生成融入數學教材。
2025上半年:AI跨入影音領域,Sora、Pika Labs 等平台穩定,並結合 ChatGPT-4 與 Gemini 2.5 的圖片辨識,讓數學學習進入「文、圖、影」三合一的新時代。
此過程展現出我們「邊學邊用」的精神,並以「TPACK(科技、教學法、內容知識)」與進階的「AIPACK」為理論基礎,不斷調整課程設計。
三、開展歷程:AI導入教學的三階段
1. 第一階段:研究AI平台能力
探索 ChatGPT、MyEdit、DALL·E 等平台的文本與圖像生成功能。
測試 ChatGPT-4 與 Gemini 2.5 的圖片辨識與數據分析潛力。
熟悉影音生成工具(Sora、Pika Lab)的操作,準備應用於課程。
2. 第二階段:簡化教學流程,建構「人腦+AI腦」課堂
使用AI自動生成教案、題目與教材,並與傳統教材數位化串接。
運用 AI 視覺化與影音化能力,製作生動數學概念圖解,提升學生興趣。
強調人機協作:教師保有專業判斷,AI 提供多元內容,實現差異化教學。
3. 第三階段:建置AI家教與數據追蹤系統
整合 AI 解題、教案生成、動態素材於「一站式平台」。
發展後台數據分析,精準掌握學生學習盲點,支援補救教學。
推廣與培訓:將成果透過研習、工作坊擴散,促進全國數位教育升級。
四、課程實踐案例(依年份整理)
(一)2023年的實驗與初探
(1)新手學正負數加減法(莊佶達)
以學習吧與均一數位平台為核心數位平台,結合平板、觸碰筆進行均一影片自學、小組討論與發表 及Quizizz即時測驗,旨在協助國中新生克服正負數加減法難題,並熟悉數位學習操作與協作能力。
(1)因數倍數速數找(莊佶達)
結合均一、Wordwall、Quizizz 等數位平台。採「四學模式」:自學、共學、互學、導學。運用遊戲化、素養導向學習單,培養探究與應用能力。(成果:教育部數位教案佳作。)
(2)一步之遙(許校紋)
跨領域結合數學、健體與綜合活動。運用 Padlet、Google 地圖與測距儀,引導學生實地測量與探究「每日步數與健康」。(成果:臺中市PBL教案設計優選。)
(二)2024年的AI深度整合
(1)具象化的數學課 feat. AI(莊佶達):利用 MyEdit、Luma AI文字生圖 將學生想法轉換成2D/3D圖像。讓抽象數學概念(對稱、三視圖)具象化。(成果:臺中市互動課堂設計優等。)
(2)好玩的特殊四邊形(蘇漢哲):整合因材網、Genially、Desmos 等平台,設計情境式遊戲化學習。透過數據追蹤提供適性補救,強調「減負增效」。(成果:教育部數位精進計畫特優。)
(3)用AI話未來(許校紋):將 ChatGPT 與AI繪圖導入職涯探索,讓學生生成「夢想職業」圖像。與家長分享成果,強化親子共學。(成果:臺中市數位學習創意教案設計甲等。)
(三)2025年的AI家教深化
(1)AI家教e度融入一元一次式(蘇漢哲)學生先人工推理,再透過 AI「e度」比對。四學模式+數位工具(Lumio、Padlet、YouTube魔術影片)。(特色:香港何世敏博士觀課。)
(2)臆測等比規律 feat. 類E度家教(莊佶達):融合 ChatGPT 與因材網,強化等比數列探究。運用「臆測教學法」——造例、猜想、驗證、一般化。將素養題與真實情境結合,如疫情傳染病、複利計算。(特色:AI家教系統,學生步驟化學習知識)
(3)十字交乘法解一元二次方程式(許校紋):整合 Quizizz 與因材網進行診斷與補救。強調混成學習策略:課前預習、課中互動、課後補救。評量方式多元,包括線上測驗、口頭發表、同儕互評。
我們將所學應用於教學上,知道那些AI能用、好用,並讓學生好上手,學生有效學習、快樂上課、成績進步。
五、核心理念與教育願景與實踐
三位教師的共同理念是:
(1)AI是輔助而非取代:教師專業依舊是教育核心,AI提供多元可能性與個人化學習。
(2)人機協作的課室:結合「人腦+AI腦」,讓學生同時培養批判思維與數位素養。
(3)素養導向:課程皆強調真實情境應用,讓數學不再只是公式,而是解決問題的工具。
(4)教育公平:AI家教能突破時空限制,縮小城鄉差距,讓更多學生獲得即時學習支持。
(5)跨域價值:不僅於數學,還能擴展至職涯探索、綜合學習,培養學生全方位能力。
我們將理念藉由超過20場的公開授課,讓超過60名的教師知道數位不難、AI便捷、學生有感,三人加總超過80場的領域對話、研習、線上直播,告知職場中的上千名老師,跨入數位、體會教學改變、增進自我AI科技授課技能。希望能讓更多老師跟著我們一起學習。
六、總結
從疫情後的數位教學1.0到2025年的AI素養教育,本專案展現了數位與AI結合的完整演進。三位教師在教學實踐中,透過AI工具將數學教學從「抽象」轉向「具象」、「被動」轉向「主動」,並以「四學模式」與「臆測教學法」為核心,培養學生探究、批判與應用能力。前後測數據證明,此創新教學法使實驗組學生學習表現與概念掌握度顯著提升,成果豐碩,學習成效卓越。未來,他們希望持續推動人機共學,將AI真正融入教育本質,使每個孩子都能在數位浪潮中找到專屬的學習方程式與生命藍圖。