【居久屋課程筆記】翻轉你的數學教學：讓 AI 充實數學教學
翻轉你的數學教學，AI小助教讓課堂更有趣！
嘿！大家好！我是那個熱愛數學教學、喜歡跟大家腦力激盪，怎麼樣才能把數學教得更好、更有趣的小編！這些年來，我總是不斷地探索新的教學創意和小點子，希望能為教育現場帶來更多可能性。
前幾天，我剛從教育科技展回來，現場的氛圍真是讓我興奮不已！放眼望去，滿滿都是對教學充滿熱情、努力實踐的老師們，大家無私分享著自己的教學想法、創作與實踐樣貌，真的讓我看見了教育界蓬勃的生命力。但是，在我們為教學而努力的同時，大家有沒有發現，最近有一個詞彙幾乎無孔不入地滲透到我們的生活，那就是——AI！
你跟AI，是什麼關係？
好奇地問問大家，您最近有用過AI嗎？如果有的話，您對於AI的使用程度大概是幾分呢？十分代表您是個重度使用者，每天都離不開它；一分則代表您可能一天只用個幾分鐘。來，快告訴我，您跟AI的關係有多密切？
從大家的回答看來，哇，十分的朋友還真不少！確實，AI這件事最近真的超級夯，它幾乎無時無刻不影響著我們的生活。甚至有時候我連要吃什麼都會問問AI：「嘿，我現在想吃點什麼，附近有什麼推薦的嗎？」AI真的已經深入到我們日常的每一個角落了！
我的AI教學探索之路：掙扎與選擇
在準備這次分享主題的時候，說真的，我內心其實是蠻掙扎的。我一直在思考，到底是要手把手地帶大家從頭到尾操作一個AI教學工具，還是要跟大家聊聊AI在教學中的多元應用？畢竟現在市面上已經有很多APP和軟體都深度整合了AI功能，像最近教育科技展上常見的一些工具，都已經與AI完美融合。我甚至剛好也去受過Google的訓練，所以腦海中湧現了各式各分享方式，思緒越發豐富。
後來我決定，算了，想太多會讓自己綁手綁腳！不如就用最輕鬆、最聊天的方式，跟大家分享我們到底可以怎麼樣把AI融入教學，讓它成為我們的得力助手！
UNESCO的教育啟示：AI不只是科技，更是轉變
最近我看到UNESCO（聯合國教科文組織）提出的一個觀點，讓我深有同感，也重新審視了AI在教育中的角色。它說：「AI不只是一個科技議題，它更是我們整個教育系統必須立刻面對的轉變。」這句話非常精闢！
UNESCO還進一步指出，因為AI的介入，我們老師的角色必須從「知識的傳遞者」轉變為「學習的引導者」。AI確實可以幫我們做很多事情，從備課、教材設計、評量輔助，甚至是許多特教老師會利用AI進行教材簡化、差異化教學或視覺化呈現，這些都是可行的創新應用。
然而，UNESCO最棒的提醒是：「無論我們讓AI幫我們做什麼事，都必須記得一個核心思維——以人為本。」這才是將AI引入教學的真諦。
AI如何翻轉數學教學？小彩老師的故事
好了，既然AI這麼厲害，那我們就來想想看，到底可以怎麼樣讓AI充實我們的數學教學呢？今天時間有限，我可能無法立刻提供所有的提示詞，或手把手帶著大家操作，因為這不是這次分享的重點。我會快速地跟大家聊聊，AI到底能為我們做哪些事情。我們就從一個小故事開始吧！
故事的主角是熱情洋溢的小彩老師。雖然她對教學充滿熱情，但有時也會感到疲憊。望著堆積如山的教材，她輕輕嘆息：「要是有人能幫我就好了……」就在此時，一個神秘的小光球從她的電腦螢幕中飄了出來，親切地說：「哈囉，你好，小彩老師！我叫做AI小助教，我可以幫你做事情喔！因為生成式AI正在改變全世界的教學方式，我可以成為你最棒的教學助理！」
小彩老師好奇地問：「那你可以幹嘛呢？」她隨口說了一句：「幫我設計一個關於買東西的數學題吧！」沒想到，AI小助教立刻在螢幕中變出了三份難度不同的練習題，從簡單的加減到複雜的折扣計算，應有盡有！
從備課到課堂，AI小助教的魔法
哇！小彩老師開心極了！她接著說：「那下個單元是時間怎麼辦？」AI小助教立刻幫她整理出課綱重點和學生常有的迷思概念，大大縮短了備課時間。接下來的教學活動設計呢？AI小助教更厲害了！它快速生成了一份5E教學教案，還有一個有趣的PBL（問題導向學習）設計任務。甚至，它還能設計完美的校外教學時間表！小彩老師只需要根據班級學生的特性稍作修改，就能形成精彩的課程內容。
課堂上，學生的反應非常熱烈！當孩子們提出挑戰題時，老師從容不迫地請AI小助教即時生成新的題目，甚至引導孩子們比較自己的解法和AI的解法有什麼不同，激發他們更深層次的思考。
評量與個別化輔導：AI的溫暖助力
到了評量階段，AI小助教當然也能繼續幫忙！它可以協助設計小考評量和評分規準草案。那小彩老師做什麼呢？她會仔細審閱每一道題目，因為她最了解每個學生的學習狀況，最終的判斷者永遠都是老師。
對於需要額外幫助的孩子怎麼辦？AI小助教可以生成個別化的練習，並提供友善的回饋語句。但小彩老師心裡明白，一個溫暖的微笑和親和的鼓勵，才是孩子最需要的！
所以，AI小助教不只讓小彩老師的教學更有效率，也讓課堂變得更豐富。但她也深深體會到，科技無法取代人心，理解學生、引導思考、設計有意義的學習，這些才是老師無可取代的價值！
你的AI，能為數學教學充實哪個層面？
聽到這裡，我感覺我們好像已經把今天要分享的東西都講完了呢！哈哈！我想先問大家一個問題：在剛剛這麼快速的故事板中，你覺得到底AI可以幫我們的數學課程，從備課或教學層面，充實哪一個部分呢？把您剛才看到的一個重點寫下來吧！
好！我在等大家的回答囉！很多人提到「出考題」、「備課」、「教案」、「設計情境」，太棒了！沒錯，它確實可以幫我們生成教案、設計教材、設計題目，甚至化身為你專屬的AI小助教！
生成式AI：你的「第二顆大腦」
既然要好好利用AI，我們就得先了解一件事：生成式AI，其實是你的「另外一顆大腦」。我常常跟很多老師說：「AI很厲害，但它其實在幫我們實踐一件事——我們一個人很聰明，擁有一顆能做很多事的大腦，但我們只有一雙手，無法同時做很多事。怎麼辦呢？我們只好把我們的『大腦』給AI，讓它可以幫我們變成一雙手、兩雙手，甚至是三雙手！」
所以，當你要跟AI聊天的時候，這個東西就是所謂的「提示詞」（Prompt）！我們來試試看吧！如果今天我給AI的提示詞這麼簡單，只告訴它：「來來來，請幫我設計一個五年級的數學教學。」你覺得它會怎麼做呢？
從簡單到精緻：與AI對話的藝術
目前大家最熟悉的生成式AI大概就是Gemini和ChatGPT了。我平常會習慣用這兩者來跟我的AI小助教聊天。以Gemini為例，它現在已經無孔不入了，就長在我們的Google服務裡，像是Gmail或日曆的九宮格選單中，往下滑就能找到它。
如果我只給Gemini一個簡單的提示詞：「請幫我設計一個國小五年級的數學教學活動。」它確實會給你一個教學活動設計。但老實說，這比較像是一個「起手式」——你只是隨意聊聊，它給你一個泛泛的回應。你可能會覺得：「喔，原來它真的可以回答我很多問題耶！」但要真正運用到教學中，這樣的資訊還不夠精緻。
所以，如果我要做一個比較好的教學，我就會再進一步！我會告訴它：「我要設計一個國小五年級，而且我要認識生活中的大單位的數學教學活動。」這樣一來，它給的回應就會更具體，會給你教學目標（認知、情意、技能）、教學時間、適用年級，還有引起動機、發展活動、綜合活動和延伸活動的建議。雖然有進步，但你可能還是會覺得：「哇，這樣還是有點粗糙啊！好像什麼都有，但又好像什麼都沒有，我還是不能立即運用到我的教學裡面！」對吧？
PARTS模式：打造你的專屬AI教案
沒關係，我們可以再進一步跟它聊啊！假設你覺得這樣還不夠，我們可以給它主題、教學策略、教學時間，以及你希望它產出的具體內容。例如，我會這樣說：「請以國小五年級數學容積跟體積為主題，按照5E教學法（我還會解釋什麼是5E教學法），生成一份六節課、每節四十分鐘的教案草案。我希望教案包括活動流程、教學材料，並提供完整且詳細的教師引導語。」
你會發現，當你的提示詞包含教學目標、教學對象、教學風格、教學時間，以及你希望它產出的具體東西時，不管是ChatGPT還是Gemini，它都會給你越來越詳細、越來越精緻的教學活動示例和設計。它甚至會把教師引導語寫得非常詳細，告訴你如何引導學生理解概念、進行操作。
所以各位老師有沒有發現，當我們的提示詞越來越詳細、越精緻化的時候，生成式AI能為你做的事件，就會越來越精緻實用了！換句話說，如果你要讓生成式AI幫你做事，我們還是要先釐清一件事：你想要的「基本教學流程」到底是什麼？
我的教學流程設計：環環相扣的學習旅程
我自己大部分的教學流程會是這樣：首先，我會從「複習舊經驗」開始，連結學生既有的概念，並引發他們對於學習主題的興趣。接著，我會引入新概念，透過可視化的教具或圖像表徵，幫助孩子理解。理解之後，當然就是要應用，然後進行概念整合，最後進行評量，而且這個評量一定要緊扣學習目標。我自己非常喜歡這樣的流程！
在複習舊經驗的階段，除了引起學習興趣，我們還可以檢核學生的基本能力，甚至檢測他們預習的成果。這裡我要跟大家分享一個我最近超愛用的Gemini功能——它的「探索劇」（Storybook）！我覺得它真的好簡單，而且很容易上手。
Storybook：打造專屬數學繪本，引爆學習熱情
在Gemini的介面中，左邊有個「新的對話」，往下找就能看到「探索劇」。它就像我們以前喜歡用的數學繪本！你可以給它一個主題、年級、教學目標。例如，我會跟它說：「我要以國小五年級數學為主題，使用日系漫畫風格，創作一本充實學生生活經驗的數學繪本。我的目標是要引發學生學習興趣。」
更好玩的是，你還可以上傳自己的照片，告訴它：「以圖片中的那個人物為主角。」這樣一來，它就能生成一本以你為主角，專為你的學生量身打造的趣味繪本！每次故事都能以老師的形象呈現，是不是很棒？我發現每次帶著老師們做完這個，大家都超開心的！以後數學課本的第一頁，我們都可以自己生成一本專屬的繪本了！
這不僅能引發學生的學習興趣，還能讓他們看見生活中處處都是數學，充實他們的生活經驗！
AI前測：精準掌握學習起點
除了引發學習興趣，我們也可以出題目來考學生，檢核他們的基本能力或預習成果。如果學生習慣觀看均一或英才網的影片預習，你可以將影片內容提取出來，讓AI根據影片生成題目。
我來示範一下，如果我要教五年級的容積跟體積，但我需要先了解學生四年級學過什麼。我會告訴Gemini：「我在國小五年級要進行容積跟體積的教學。我需要先進行學生的前測，以了解他們的學習起點。」
Gemini立刻幫我設計了十題選擇題，涵蓋了容量、容積、體積的概念基礎理解、單位認知以及基本計算能力。它甚至會告訴你這個前測的目的是什麼，簡直是把出題者的思維都考慮進去了！這樣一來，我們就能精準掌握學生的學習起點，讓教學更具針對性。
AI賦能教學全流程：從備課到評量，想像無限
我們會發現，在整個教學活動設計中，我們可以先隨意跟AI聊聊，讓它提供一些初步想法。當你幫學生複習完舊經驗後，AI還能幫你設計教學大綱、提供分組活動、產生生活情境、區別化學習內容、具體化抽象概念、適性化學習活動，甚至讓重複練習多樣化！
在實際課堂實施時，我夢想著AI能提供即時性的出題、分派小組任務、評量學生的口頭回答，甚至能做錯誤分析！如果能設計出一個專屬的AI小助教，那不是更完美嗎？這些想像都越來越令人振奮了！
到了評量階段，AI如果能幫我命題、生成評量規準、製作雙向細目表，甚至設計開放性任務，那該有多開心！這些功能都能極大化地減輕老師的負擔，讓教學更有效率。
與AI高效協作的PARTS模式
所以，如果你今天想設計一個更完整、更有脈絡性的教學活動，我會給大家幾個建議，不妨遵循Google設計的PARTS模式：
- **P (Persona/角色)**：先告訴AI你的角色（例如：你是一位國小數學老師）。
- **A (Action/需求)**：說明你的需求（例如：設計一份教案）。
- **R (Reception/教學對象)**：說明你的教學對象（例如：國小五年級學生）。
- **T (Topic/教學主題)**：說明你的教學主題（例如：容積與體積）。
- **S (Support/學習內容)**：提供具體的學習內容或要求（例如：採用5E教學法，需要詳細的教師引導語）。
透過PARTS模式，你可以跟ChatGPT或Gemini好好地聊天。你的聊天聊得越好，它給你的東西就會越精緻、越實用！
不過，我自己還有一個習慣，我會先告訴AI：「你呀，你的大腦可以長成什麼樣？」我會先跟它聊一個「國小數學教學」的完整樣貌，讓它先建立起一套屬於「國小數學老師」的思維模式，這樣後續的對話才能更到位。至於這些精簡而來的「AI大腦建構術」怎麼來的？先賣個關子，最後我會再告訴大家喔！請大家拭目以待！
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