分類: 有效教學法

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高等教育 有效教學法

生成式人工智能反饋如何支援線上高等教育中的自我調節學習

Yilmaz及其團隊最近進行的一項混合方法研究，探討人工智能生成的反饋能否協助大學生在線上課程中發展自我調節學習能力（self-regulated learning skills, SRLs），以及學生對反饋來源的感知如何影響其態度。這項研究在一個為期九週的遠距「基礎統計學」課程中進行，共有46名高等教育學生參與，並被隨機盲分至生成式人工智能反饋組（n = 23）或導師反饋組（n = 23），參與者在整個介入期間均不知悉自己接收的反饋類型。

研究團隊採用了Nazaretsky及其團隊（2024）提出的四維反饋感知框架，涵蓋客觀性、實用性、真誠性及提供者可信度，並結合Barnard及其團隊（2009）提出的六維自我調節學習模型，包括目標設定、任務策略、環境建構、時間管理、求助行為及自我評估。自我調節學習的評估則採用改編自Ye與Pennisi（2022）框架的軌跡數據指標，研究團隊從大約48,000條MOODLE日誌記錄中挖掘、標準化並映射出自我調節學習代理分數，並在兩次反饋介入前後分別進行測量。生成式人工智能反饋透過GPT-4生成，並以結構化提示輸入每位學生的個人代理z分數；導師反饋則透過一個名為RefleXED的專用支援工具生成，同樣基於相同的基礎數據。

結果顯示，學生在所有反饋感知維度上，對人工智能生成的反饋評價均高於導師生成的反饋，其中真誠性維度呈現統計顯著的優勢（p = .036, r = .36）。在自我調節學習發展方面，人工智能反饋組在任務策略維度上顯示出顯著改善（p = .044, r = .35），而時間管理維度則呈現接近顯著的趨勢（p = .057, r = .33），其餘自我調節學習維度則未發現組間顯著差異。針對17名實驗組學生的開放式回應進行的質性分析顯示，學生對反饋來源的知悉程度存在相當大的差異：能識別反饋為人工智能生成的學生普遍表示態度沒有改變，重視反饋內容的品質而非其來源；而部分未察覺來源的學生則表示，若事先知悉來源，其看法可能會有所不同。

研究結果表明，精心設計並結合學習分析數據的生成式人工智能反饋，在線上高等教育中具有規模化提供個人化自我調節支援的實際潛力，但研究者提醒，不應將生成式人工智能視為導師的替代品。相反，他們主張採用一種互補模式，讓生成式人工智能的可擴展性與適應性，與導師的教學專業判斷相輔相成，同時院校亦須留意學生對反饋來源的知悉程度及感知，如何影響反饋的最終成效。作者指出，本研究樣本量偏小（n = 46）且來自單一課程，限制了研究結果的普遍適用性，因此呼籲未來研究應涵蓋更大規模、更多元化的學生群體，設立無反饋對照組，並對自我調節學習成果進行更長期的追蹤。

文獻來源（開放取用）：Yilmaz, M., Temur, H. B., Emmungil, L., Çelik, E., Gauthier, A., & Cukurova, M. (2026). Supporting self-regulated learning through generative AI feedback in online higher education: the importance of student perceptions of the source of feedback. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 23(1), 16.

https://doi.org/10.1186/s41239-026-00592-y… Read the rest

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有效教學法 中學教育

利用AR智能輔助提升中學科學學習效果

Ateş（2025）探討將擴增實境（AR）與智能導學系統（ITS）結合，是否能提升初中學生的科學學習成效與學習體驗。本研究聚焦於週期表教學，這一主題對學生而言往往較具挑戰，因為它涉及抽象概念以及元素之間的複雜關係。研究透過結合 AR 視覺化工具與 ITS 所提供的個別化回饋、自適應學習路徑及個別化支援，考察這種科技增強教學方式是否較傳統科學教學更有效。

本研究採用準實驗前測—後測控制組設計，對一所公立初中的 58 名八年級學生進行研究。實驗組使用 ITS-AR 系統學習，對照組則接受傳統教科書式教學，包括課本閱讀、教師講授、示範、練習與測驗。整個介入歷時八週：學生首先了解學習系統，之後完成前測與問卷，接著進行四週教學活動，最後完成後測與後續問卷。研究測量了學生的學業成就、學習投入、科學學習動機與自我效能感。

結果顯示，ITS-AR 組學生在所有測量結果上均顯著優於對照組。在控制前測差異後，實驗組學生表現出更高的科學學習成效、更強的學習投入、更高的科學學習動機，以及更強的自我效能感。AR 元素幫助學生以更動態的方式視覺化並操作週期表內容，而 ITS 元素則能對學生的項目構想提供回饋，並支援更具個別化的學習。兩者結合後，有助於將抽象的科學概念轉化為更具體、互動且容易理解的學習內容。

整體而言，本研究表明，由 AR 支援的智能導學系統可以成為提升科學學習與促進學生動機、情感發展的有效教學方式。研究凸顯了在科學教育中整合人工智能與沉浸式視覺化工具的價值，尤其適用於學生需要理解抽象或高度依賴視覺表徵的概念時。同時，由於本研究樣本量相對較小，且僅來自一所學校，其結果應被視為具有潛力的初步證據，未來仍需在更大規模及更多元的教育情境中進一步驗證。

文獻來源（開放取用）：Ateş, H. (2025). Integrating augmented reality into intelligent tutoring systems to enhance science education outcomes. Education and Information Technologies, 30(4), 4435-4470.

https://doi.org/10.1007/s10639-024-12970-y… Read the rest

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小學教育 有效教學法

沉浸式虛擬現實中對自我調節學習的支持——面向科學學習的實驗設計

沉浸式虛擬現實能夠使用戶以高度沉浸的方式參與虛擬環境中的活動。既往研究發現，沉浸式虛擬現實可能增加學生的認知負荷，使學生從學習任務中分心，並阻礙其知識獲得。為應對這些挑戰，Hsu和Lee（2026）探索了將自我調節學習（策略融入沉浸式虛擬現實環境的方法，並考察了該策略對學生認知負荷的影響。研究採用實驗設計，共有105名學生參與，並被隨機分配至自我調節學習組（n=52）或非自我調節學習組（n=53）。研究採用雙因素混合設計方差分析，以識別兩組學生在科學學習結果方面的差異。此外，研究還運用偏最小二乘結構方程模型，分別考察沉浸式虛擬現實環境中的情感因素、認知負荷與學生學習結果之間的結構關係。

研究結果證實，在沉浸式虛擬現實學習過程中，外在認知負荷會對自我調節學習增益和科學知識學習產生負向影響，而生成性認知負荷則會對這兩類學習結果產生正向影響。第一，在非自我調節學習組中，交互性外在認知負荷能夠預測較低水準和較高水準的科學知識表現。第二，在兩種沉浸式虛擬現實學習條件下，環境性外在認知負荷均對自我調節學習增益產生負向預測作用。第三，自我調節學習組和非自我調節學習組組共同呈現出的一個發現是，學生控制程度的提高以及主動學習的增強，均能夠顯著提升學生感知到的生成性認知負荷。

隨著沉浸式虛擬現實技術變得越來越易於獲取和使用，該技術已不再局限於由專業教學設計人員使用；教師如今也需要具備獨立創作基於虛擬現實的學習材料的能力。這一轉變凸顯了教師培養的重要性，即教師不僅需要學會使用虛擬現實工具，還需要具備設計具有教育意義的沉浸式虛擬現實學習內容的能力，例如將自我調節學習策略融入虛擬現實學習活動之中。因此，教師既需要認識到臨場感和交互性的優勢，也需要對其局限性及潛在風險保持謹慎。教師還應注意，不夠優化的教學設計可能會增加外在認知負荷，從而削弱學生的學習成效。最為重要的是，教師應促進學習者自主性和能動性的發展，因為二者對於實現有效的沉浸式虛擬現實學習至關重要。

文獻來源（開放取用）：Hsu, Y. T., & Lee, S. W. Y. (2026). Support for self-regulated learning in immersive virtual reality–An experimental design for science learning. Education and Information Technologies, 31(1), 269-300.

https://doi.org/10.1007/s10639-025-13807-y… Read the rest

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計劃評鑑 有效教學法 中學教育

連結課堂與博物館以促進 STEM 自主調節學習

Lewalter 等人（2025）探討學校相關因素如何影響學生在博物館參觀期間及之後的 STEM 自主調節學習（self-regulated STEM learning），回應了 STEM 教育中的一項重要挑戰：如何將課堂學習與校外真實且有意義的情境相連結。该研究以一個關於交通與出行的博物館展覽為情境，考察學生的學習策略知識、已有知識、先前興趣，以及課堂中的參觀前準備與參觀後延伸活動，是否能預測其參觀期間的學習感受，以及三個月後的學習結果。

本研究採用前測—後測—追蹤測量設計，對德國 12 所高中的 21 個班級共 409 名十年級學生進行研究。學生參觀了慕尼黑德意志博物館，並參與一個由平板電腦支援的展覽學習項目，主題為「出行轉型——未來如何移動？21 世紀的交通與出行挑戰」。在 90 分鐘的參觀過程中，學生以小組形式進行自我導向的展品探索（self-guided exploration）。研究分別於參觀前一週、參觀後即時，以及約三個月後收集問卷資料，以測量學生的學習策略知識、課堂準備與延伸活動、情境興趣、基本心理需求、內容相關性感知、學習投入、知識水平與個人興趣。

研究結果顯示，大多數學生並未經歷系統性的課堂整合（systematic classroom integration）：75% 的學生表示參觀前沒有在課堂中進行相關準備，60.4% 的學生表示參觀後沒有進行課堂延伸活動。學生的元認知與動機性學習策略知識，能正向預測多項學習感受指標，包括內容相關性感知、基本心理需求滿足、情境興趣與學習投入。然而，當模型納入學生的先前個人興趣後，先前興趣成為預測學習感受變量的最重要因素，顯示學生既有興趣在博物館 STEM 學習中具有關鍵作用。

就中期學習結果而言，參觀後的在課堂中的延伸活動尤為重要。博物館參觀三個月後，有參與課堂延伸活動的學生，在自我感知知識與客觀知識方面均表現更好。學習策略知識亦有助於提升學生的自我感知知識，而學生後續的個人興趣則主要由其先前個人興趣所預測。整體而言，本研究指出，博物館參觀不應被視為孤立的校外活動；其教育價值取決於課堂教學與校外學習之間更緊密的連結，尤其是幫助學生發展自主調節學習策略，並在參觀後提供有意義的課堂延伸活動。

文獻來源（開放取用）：Lewalter, D., Neubauer, K., & Moser, S. (2025). Self-regulated STEM learning in museums—the role of learner characteristics and visit-related activities in school. International Journal of STEM Education, 12(1), 56.

https://doi.org/10.1186/s40594-025-00577-9… Read the rest

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有效教學法 中學教育

面向中學生的創意視覺化程式設計：學習樂趣、自我效能感與性別差異

Smit 等人（2025）探討學生在視覺化程式設計任務中的學習樂趣，如何與學生的自我效能感及程式設計信心的性別差異相關。該研究以 Pekrun 的成就情緒控制-價值理論（control-value theory）為基礎，關注學生在程式設計學習中的正向情緒體驗（positive emotional experiences），以及是否能增強其對自身程式設計能力的信念（beliefs in their ability to program）。研究在一個為期一天、題為「科學與科技中的創意：智能紡織品」的視覺化程式設計工作坊中進行。參與的中學生在工作坊中為連接至 micro:bit 裝置（此為STEM與編程教育中常用的小型可編程電腦）的 LED 矩陣進行編程，並將其應用於智能襯衫、自行車運動襯衫等具有創意且貼近生活的任務。

該研究從16個七至九年級的初中班級中招募了269 名學生，學生在參與工作坊的前後分別完成問卷，以測量其對視覺化程式設計的自我效能感；同時，研究透過經驗取樣法，在工作坊過程中四次測量學生的即時學習樂趣（momentary enjoyment）。課程設計由上午較具引導性的任務逐步過渡至下午更開放、更具創意的任務：上午包括摩斯密碼學習與程式糾錯練習，下午則包括設計應用於智能紡織品的程式。研究採用結構方程模型進行分析，使用潛在狀態-特質理論（latent state-trait theory）與潛在成長曲線模型（latent growth curve models），以考察學生在一天課程中的學習樂趣與自我效能感的變化。

研究結果顯示，學生在不同任務中的學習樂趣相對穩定，主要受到其對程式設計的一般性樂趣影響，而非由特定任務情境所決定。不過，初始學習樂趣較低的學生，在後期較具創意的任務中呈現出更明顯的學習樂趣提升。女生在工作坊開始時的學習樂趣低於男生，但其樂趣隨時間增加的幅度更大，從而縮小了性別差距。到課程結束時，男生與女生對視覺化程式設計的自我效能感均有所提升，特別是雖然女生在課程開始時的自我效能感明顯低於男生，但在工作坊結束後的最終模型中，性別差異已不再顯著。

整體而言，研究結果表明，面向實際應用且富有創意的視覺化程式設計活動，有助於提升學生的程式設計信心，尤其能支持女生建立更為積極的能力信念。智能紡織品、視覺化編程、程式糾錯練習與開放式設計任務的結合，營造出一個具有激勵性的學習環境，有助於促進學生正向情緒與自我效能感的發展。研究強調，程式設計教學不應僅被視為抽象或純技術性的訓練，而應圍繞真實、有創意且對學生更具個人意義的任務進行設計。

 

文獻來源（開放取用）：Smit, R., Schmid, R., & Robin, N. (2025). Experiencing enjoyment in visual programming tasks promotes self‐efficacy and reduces the gender gap. British Journal of Educational Technology, 56(3), 1231-1247.

https://doi.org/10.1111/bjet.13523… Read the rest

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幼稚園教育 有效教學法

從工作紙到工作站：遊戲與選擇在幼稚園課室中的影響

儘管高風險測試使幼兒教育日益轉向由教師主導的學術教學，但 Rodriguez-Meehan 等人（2025）認為，遊戲和有意義的選擇對兒童的發展依然至關重要 。Rodriguez-Meehan 等人（2025）以「自我決定論」（SDT）為基礎，探討在幼稚園課室中整合以遊戲和選擇為本的工作站，旨在了解如何透過自主遊戲培養自主性、勝任感及歸屬感，進而影響學生的學習動機與行為 。

為了全面了解這一轉變，Rodriguez-Meehan 等人（2025）在美國東南部的一所公立特許學校進行了一項質性個案研究，焦點集中於一位幼稚園教師及其部分學生 。數據收集包括四次全面的課室觀察、一次與教師的半結構式個人訪談，以及與兒童進行的互動式焦點小組訪談 。此外，研究團隊分析了學生的作品，例如繪畫和寫作 。收集到的數據經過了整體分析，以找出反映參與者經歷的新興主題 。

分析揭示了關於課室轉變的三個主要主題 。首先，教師認為該實踐非常成功，並指出學生在學業成績、參與度及課室行為方面都有顯著的改善 。其次，這個轉變需要一種「平衡之術」，因為教師需要克服初期的結構性障礙，例如管理實體空間，以及合理分配極受歡迎活動的參與機會 。第三，兒童在學習過程中展現出極大的喜悅和自主權，他們多次對能夠自己選擇工作站和同伴表達出強烈的熱情 。

Rodriguez-Meehan 等人（2025）總結指出，以自由遊戲和具彈性的選擇區取代傳統的早晨工作紙，能有效支持兒童的內在動機與社交情緒需求 。雖然實施這些教學法需要教師具備靈活性，並願意放下部分控制權，但其帶來的益處與自我決定論的原則高度一致 。最終，研究提倡學校管理層、教育工作者和家庭應積極支持，並在幼兒教育環境中融入更多日常的遊戲與選擇為本的框架 。

文獻來源（開放取用）：Rodriguez-Meehan, M., Chobrda, T., Haughton, V. J., & Franz, M. (2025). “The best part of their day”: Play and choice in kindergarten. Journal of Early Childhood Research, 23(2), 164-178.

https://doi.org/10.1177/1476718X241293909… Read the rest