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讓數學動起來:用 AI 打造沉浸式學習體驗
前言:會考素養題的新挑戰

近年來,國中教育會考的題型出現了顯著的轉變。不只是文字量多,更要求學生能夠從真實情境中提取資訊、轉化為學科知識加以應用。這對習慣背誦、刷題的學生而言,是一道全新的關卡。這樣的趨勢,讓許多學生在考場上不是看不懂,就是沒有耐心閱讀,導致成績無法如實反映學習成果。素養題的核心,是在於「解決問題」與「生活實踐」。

問題的根源:情境與數學之間的斷層

以 114 年國中會考數學科的「題組題」為例,其中一題以變速腳踏車的齒輪比為情境,要求學生從前後齒輪的齒數計算比值,並判斷哪種組合踩起來最費力。

這道題在數學層次上,考的不過是比例與分數的比較,這是國小就學過的概念。然而,根據教育會考官網公布的通過率資料,C 級(待加強)的學生只有約 35% 答對,B 級(基礎)學生卻有高達 80% 通過,形成了斷崖式的落差。

問題出在哪裡?不是數學太難,而是學生腦海中沒有畫面。他們無法將「變速腳踏車」這個生活情境,與「齒輪比越大、踩起來越費力」的物理邏輯連結起來,自然也就無從下手。這正是素養教育最核心的挑戰:學生缺乏將生活情境建模為數學語言的能力。

解方:用 AI 讓數學「看得見」

面對這個問題,與其讓老師花大量時間口頭解釋,不如借助 AI 工具,直接將抽象的數學關係視覺化、動態化讓學生用眼睛看見、用手感受。許多老師已經學會用 AI 生成互動網頁,但常見的做法是輸入「幫我做一個畢氏定理的互動遊戲」,做完之後卻從未在課堂上使用。這樣的工具,停留在「會做」的層次,卻沒有真正進入教學現場。

真正有效的做法,是針對特定題目的情境需求,設計能在課堂中即時使用的互動工具以腳踏車齒輪比這題為例,設計目標很明確:讓學生感受到齒輪比大小與踩踏費力程度之間的關係

實作示範:腳踏車踩踏互動網頁

提示詞的關鍵設計

在向 AI 下指令時,有幾個關鍵概念必須明確傳達:

第一,提供題目情境。 將題目的四個選項(例如 A:前齒輪 33 齒、後齒輪 18 齒;B、C、D 各有不同組合)直接告知 AI,讓網頁設計能對應實際考題,學生點選選項即可看到對應的齒輪比數值與動畫效果。

第二,加入「物理阻力」的動畫邏輯。 這是整個設計的靈魂。提示詞中需要明確說明:

•   齒輪比大於 2 時,轉速應呈現非常緩慢、沉重的感覺

•   齒輪比小於 1.2 時,轉速應呈現輕快流暢的感覺

這樣的設定,讓學生在按下不同選項時,能透過視覺上的轉速差異,直觀感受到費力程度的不同,而不只是看到一個冷冰冰的數字。

這種設計讓學生在課堂上只需花一兩分鐘操作,就能將數學運算與騎腳踏車的生活經驗真實連結,大幅降低情境理解的門檻。

結語:老師角色的轉變

AI 時代的教師,已不再只是站在黑板前解題的人。我們需要學會提問學會設計學習體驗、學會讓工具為教學服務。提示詞的能力,本質上是一種提問力的展現。多問、多練、多與 AI 溝通,你就越能駕馭這個工具,讓它真正成為課堂上的助攻夥伴。當學生看見數學動起來,數字就不再枯燥,而是生活中可以掌握的邏輯。

教學資源

1.教育大市集WEB教學資源- 約分-通分-擴分

https://market.cloud.edu.tw/resources/web/1708782

2.教育大市集WEB教學資源- 約分、擴分及分數的比較大小

https://market.cloud.edu.tw/resources/video/1818974

3. 腳踏車齒輪比模擬器互動網頁

https://gemini.google.com/share/c054c7c884cc