分類: 有效教學法

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K-12 教育階段 有效教學法

智慧型輔導系統對K-12學生學習與學業表現的影響：一項系統性文獻綜述

近期發表於 npj Science of Learning 的一項系統性文獻綜述探討了智慧型輔導系統（ITS）對K-12學生學習與學業表現的影響。隨著教育人工智慧（AIEd）的快速發展，ITS已成為其中一項關鍵應用，被認為具有促進個別化學習與提升學習成效的潛力。然而，儘管其應用日益廣泛，其實際教育價值仍不明確。部分研究指出ITS能夠提升學習成效，甚至優於傳統教學；但亦有研究發現其效果有限或不一致。此外，既有研究往往混淆不同教育情境，或聚焦於廣義的人工智慧應用，導致對ITS在K-12教育中的實際效果缺乏系統性理解。因此，本研究旨在評估ITS對K-12學生學習與學業表現的影響，並梳理用於評估這些系統的實驗設計類型。

本研究納入28項實證研究，共涉及4,597名學生。多數研究採用準實驗設計，通常將使用ITS的實驗組與不同類型的對照組進行比較，包括傳統教師主導教學、非智慧型輔導系統、改良版ITS或無對照組等。這些研究涵蓋多個國家、學科與學段，並主要集中於中學與高中階段的STEM領域。干預時間長短差異顯著，從單一課堂至數週甚至數月不等。該綜述依據教育情境、實驗設計與干預特徵對研究進行分類，以實現對研究結果的系統性比較。

研究結果顯示，ITS整體上對K-12學生的學習與學業表現具有正向影響，尤其是在與傳統教師教學相比時，多數研究報告中等至較大的效果。然而，當與非智慧型輔導系統相比時，結果則較為分歧，多數研究未發現顯著差異。研究之間存在顯著異質性，主要源於實驗設計、干預時間與情境差異。重要的是，ITS的效果取決於其關鍵設計特徵與實施條件，例如個別化、適應性與即時回饋等核心要素。當ITS與教師指導相結合、促進自我調節學習，且在較長時間內實施時，通常能產生更佳效果。相對而言，短期干預可能受到新奇效應影響，而學習者的先備知識與教育階段等因素亦會影響學習結果。

綜合而言，研究結果表明，ITS能夠促進K-12學生的學習與學業表現，但其效果並非由技術本身決定，而取決於其教學設計與實施條件。當ITS能夠與良好的教學原則相結合，並與教師指導協同運作時，其效果最為顯著。本研究亦指出現有文獻的若干限制，包括干預時間偏短、樣本多樣性不足，以及對人工智慧倫理議題的忽視。因此，未來研究應採用更為嚴謹的實驗設計，延長干預時間，擴大樣本多樣性，並加強對倫理議題的關注，尤其是在人工智慧技術持續演進並日益滲透教育實踐的背景下。

 

文獻來源（開放取用）：Létourneau, A., Deslandes Martineau, M., Charland, P., Karran, J. A., Boasen, J., & Léger, P. M. (2025). A systematic review of AI-driven intelligent tutoring systems (ITS) in K-12 education. npj Science of Learning, 10(1), 29.

https://doi.org/10.1038/s41539-025-00320-7… Read the rest

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有效教學法 中學教育

基於大型語言模型的協作式編程：對計算思維與自我效能感的影響

Yan 等人（2025）探討將大型語言模型（large language models, LLMs）融入協作式編程，是否能促進學生的計算思維、自我效能感及學習體驗。鑑於傳統協作式編程常受到學生能力差異的限制，影響合作成效，本研究提出一個由 LLM 支援的協作學習框架，將人工智能視為學習夥伴，將原本的人與人互動模式，轉變為「人—人—人工智能」的協作模式。研究採用準實驗設計，對中國 82 名六至七年級學生進行研究，並隨機分配至 LLM 支援的協作式編程組（實驗組）或傳統協作式編程組（對照組）。

本研究歷時五週，共進行 12 次編程課程（每次 90 分鐘），以 C++ 作為教學語言。兩組學生均以小組形式進行學習，但實驗組使用基於 LLM 的學習平台，在編程過程中被給予結構性、問題導向及知識導向的支架支持，涵蓋問題分析、程式撰寫、除錯及評估等階段。研究通過前後測評估學生的計算思維與自我效能感，並以問卷測量其認知負荷，同時輔以半結構式訪談以深入了解學習體驗。

研究結果顯示，LLM 支援的協作式編程組在計算思維的提升上顯著優於傳統教學組，但效應量相對較小。此外，實驗組學生的整體認知負荷顯著較低，尤其在心理負荷（mental load）方面的差異更為明顯，顯示 LLM 有助於降低學生在面對複雜編程任務時的認知負擔。然而，兩組在自我效能感上並未出現顯著差異，且隨時間推移均呈現下降趨勢。此結果可能與學生由圖像化編程過渡至較抽象的文字式編程所帶來的學習挑戰有關，但在 LLM 支援情境下，實驗組學生自我效能感的下降幅度相對較小。

質性分析進一步指出，LLM 的融入有助於提升學生的學習體驗，包括提高學習興趣、增強問題解決效率及促進合作互動。學生普遍反映，LLM 能提供即時回饋、多樣的解題策略及個性化指導，從而提升自己在編程任務中的參與程度。整體而言，本研究顯示，LLM 可作為協作學習中的有效支架工具，在降低認知負荷的同時促進高階思維發展。儘管其對自我效能感的影響仍有待進一步驗證，但研究結果仍凸顯了人工智能支援的協作學習環境在 K–12 編程教育中的應用潛力。

文獻來源（開放取用）：Yan, Y. M., Chen, C. Q., Hu, Y. B., & Ye, X. D. (2025). LLM-based collaborative programming: Impact on students’ computational thinking and self-efficacy. Humanities and Social Sciences Communications, 12(1), 149.

https://doi.org/10.1057/s41599-025-04471-1… Read the rest

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語言發展 幼稚園教育 有效教學法

趣味執筆：將寫作教學融入日常遊戲的策略

本研究旨在探討教育工作者如何透過「引導式遊戲」（guided play），將早期寫作教學融入幼稚園課堂。Sanchez (2025) 指出，在現代幼兒教育中，以遊戲為本的學習與僵化、政策主導的學術課程之間，存在日益加劇的張力。由於嚴格的規範常令幼兒在進行正規寫作任務時感到挫敗，Sanchez (2025) 提出「引導式遊戲」——一種結合兒童主導探索與成人刻意鷹架（intentional scaffolding）的混合模式——作為教學解決方案，既能達成讀寫目標，又能維護幼兒的自主權。

本研究設計為一項為期五個月的參與式行動研究，由Sanchez (2025) 在一所公立幼稚園的班級中進行，對象為 25 名學生。Sanchez (2025) 每天撥出一小時進行引導式遊戲，刻意將針對性的寫作工具、書籍和學習單引入受歡迎的區域，如黏土區、積木區、戲劇扮演區和樂高積木中心。透過仔細觀察並與兒童互動，Sanchez (2025) 將早期寫作提示無縫地融入他們自然的遊戲流程中。

藉由精心策劃教材並進行協作對話，Sanchez (2025) 成功激發學生主動將寫作納入其自發性遊戲中。兒童自然地開始創作真實的文本，包括黏土雪人的「製作指南」、複雜積木迷宮的標籤、戲劇扮演用的餡餅食譜，以及逐步的樂高拼砌說明。這種充滿趣味的方法將寫作從充滿壓力的強制性苦差，轉變為快樂、自主的活動，甚至賦權予最抗拒寫作的學生。

Sanchez (2025) 總結指出，引導式遊戲有效地打破了結構化學術學習與幼兒遊戲之間的虛假二元對立。研究強調，成功的實施需要投入足夠的課堂時間、鼓勵向觀眾講述故事，並在教育工作者之間建立支持性的社群。最終，刻意的鷹架作用讓寫作從孤立的學術技能，演變為一種真實且具意義的溝通工具，並尊重幼兒的能動性。

文獻來源（開放取用）：Sanchez, A. (2025). Guided play in the kindergarten classroom: One teacher’s inquiry into scaffolding play-based writing instruction. Early Childhood Education Journal, 53(6), 2089-2098.

https://doi.org/10.1007/s10643-025-01931-w… Read the rest

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幼稚園教育 有效教學法

遊戲性的中介角色：連結香港幼稚園家長的遊戲支援與幼兒創造性思維

遊戲被視為幼兒表達及發展創造力的關鍵途徑。Fung 和 Chung（2025）以人類發展的生物生態學模型及維高斯基（Vygotsky）關於遊戲與創造力的理論為基礎，旨在探討幼兒微系統中的家庭因素如何影響其創造潛能，從而填補現有研究的不足。過往研究常將創造潛能僅定義為人格特質，而 Fung 和 Chung（2025）則將其操作化為認知過程：聚斂性思維（演繹出單一最佳解答）與擴散性思維（生成多種解決方案）。他們假設，家長對遊戲的信念會透過培養幼兒的遊戲性，間接促進這些創造性思維技巧的發展。

研究參與者為 181 名來自香港九所幼稚園的幼兒（年齡介乎 4 至 5 歲；54.1% 為女童）及其家長。數據收集結合了家長填寫的問卷與對幼兒的直接行為評估。家長填寫了「家長遊戲信念量表」（PPBS）以測量其對遊戲的支援程度，以及「幼兒遊戲性量表」（CPS）以評估孩子在身體自發性、社交自發性、認知自發性、情感表達（顯露的喜悅）及幽默感這五個維度上的遊戲性。幼兒的創造性思維則透過直接評估進行：聚斂性思維採用「畢保德圖畫詞彙測驗修訂版」（PPVT-R）測量，而擴散性思維則使用「托倫斯創造思考測驗」（TTCT）中的圖形圓圈任務進行評估，要求幼兒基於圓圈繪製圖畫。

初步分析顯示，遊戲性的全部五個面向均與家長遊戲支援呈正相關，但僅有社交自發性與認知自發性與幼兒的創造性思維過程顯著相關。路徑分析模型顯示，家長遊戲支援與幼兒創造性思維之間的直接聯繫並不顯著。相反，這種關係是完全中介的：家長遊戲支援正向預測了社交自發性，進而預測聚斂性思維；同時，家長支援也正向預測了認知自發性，進而預測擴散性思維。該模型顯示出適配度良好，證實了家長支援對創造力的影響是透過幼兒遊戲行為的特定面向來運作的。

Fung 和 Chung（2025）總結指出，家長遊戲支援是培育創造潛能的關鍵環境因素，但其作用並非透過直接教導創造技巧，而是藉由培養幼兒的遊戲性來間接達成。具體而言，重視遊戲的家長創造了一個鼓勵社交自發性與認知自發性的環境，而這兩者分別是驅動聚斂性思維與擴散性思維的具體因素。此發現支持了生物生態學模型，突顯了家庭微系統如何塑造兒童發展。在實行上，Fung 和 Chung（2025）建議，為了提升幼兒期（發展的關鍵時期）的創造力，教育工作者與政策制定者應著重於協助家長理解遊戲價值並在家庭中推廣遊戲行為的介入措施。

 

文獻來源（開放取用）：Fung, W. K., & Chung, K. K. H. (2025). Interrelationships Among Parental Play Support and Kindergarten Children’s Playfulness and Creative Thinking Processes. Thinking Skills and Creativity, 101907.

https://doi.org/10.1016/j.tsc.2025.101907… Read the rest

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小學教育 數學及理科學習 有效教學法

小學科學教學中的空間增強式教學：隨機實驗研究的證據

Gagnier 等人（2026）探討將空間思維實踐（spatial thinking practices）融入小學科學教學是否能提升教師與學生的空間能力（spatial skills）的問題。不同於以獨立方式進行的空間技能訓練，本研究評估一套空間增強式（spatially-enhanced, SE）科學課程，將五項空間策略（手勢、空間比較、空間語言、繪圖，以及明確的視覺化教學）系統性地融入日常課堂教學之中。研究持續一個學年，研究對象是來自美國一個大型城市學區的 35 位三年級教師及 572 名學生。值得一提的是，該學區主要服務於教育資源較少，教育表現不佳的學生群體。

研究採用隨機分組，教師與學生被分配至三種教學條件之一：一般教學安排（business-as-usual）、符合新一代科學標準（Next Generation Science Standards, NGSS）的課程，或在 NGSS 課程基礎上嵌入空間增強策略的課程。符合 NGSS 的課程強調核心學科概念、科學與工程實作，以及跨概念主題，但並未包含針對空間思維的明確教學；相對而言，空間增強式課程在保留 NGSS 課程內容的基礎上，在日常教學活動中系統性地融入上述五項空間策略，以期增強教學效果。

在研究開始和結束後，研究人員分別測量了教師與學生的空間能力。階層線性迴歸（hierarchical linear regression）分析結果顯示，接受空間增強式課程的教師在整體空間推理能力方面，尤其在空間視覺化表現上，錄得顯著高於其他組別的進步；相比之下，學生在空間能力方面的提升幅度較為有限，且未能穩定達至統計顯著水平。

研究結果指出，教師是推動空間增強式教學的關鍵。透過將空間思維融入日常科學教學及教師專業發展，本研究展示了一種可行的、以課程為本的方式，以提升教師的空間能力。雖然學生的學習成效較容易受到教學實施方式及具體情境因素的影響，研究仍顯示空間增強式課程具備作為提升小學 STEM 教學效果的潛力。

 

文獻來源（開放取用）：Gagnier, K. M., Holochwost, S. J., Tomazin, L., Alsayegh, S., Fatahi, N., Gold, B., & Fisher, K. R. (2025). Spatially-enhanced science instruction in elementary school: Impacts on teachers’ and students’ spatial skills. Learning and Instruction, 102248.

https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2025.102248… Read the rest

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計劃評鑑 K-12 教育階段 有效教學法

教師教育課程中的教育公平：概念與方案層面的改革

Ko-Wong（2025）進行了一項系統性回顧，以檢視美國教師教育課程（TEPs）如何概念化、實施並優先推動教育公平。本研究彙整了 58 篇符合嚴格納入標準的實證研究，綜合分析 TEP 在課程設計、實地實習、招生策略、師資專業發展與結構性改革等多項方案層面的公平措施。分析結果顯示，教育公平的概念在各項研究中高度模糊：許多課程雖在語言上強調公平，但實際上依賴迴避種族議題的框架，僅採取表層化的「公平」詮釋，或狹隘地聚焦於資源取得與學業成就。極少研究明確探討白人性（Whiteness）、種族主義、權力或優績主義信念（meritocracy）等批判性公平框架的核心概念。

在強公平（strong equity）視角的指引下，回顧結果發現多數 TEPs 的努力仍停留在表層或零散的活動上，例如要求修習多元文化課程或安排孤立的實地實踐，這些措施常缺乏整體連結與長期影響。儘管課程與社區導向的實習確實能提升師範生對多元學習者的覺察，但研究證據指出，它們往往不足以真正改變師資生的種族素養（racial literacy），或挑戰既有的制度性權力結構。僅少部分課程採取更具系統性的方式，將公平融入課程、跨機構夥伴關係、教學督導與整體方案架構之中。

綜合而言，研究凸顯教師培育中「公平話語」與「公平實踐」之間的持續落差。Ko-Wong 主張，要真正推動公平，TEPs 必須正面處理系統性的種族不平等，動搖如「逃避種族議題」（color-evasiveness）與「優績主義敘事」等主導信念，並重新定位教師教育，使其成為結構性變革的場域，而非僅著重於個別技能的培養。該回顧在結論中提出多項建議，呼籲透過概念釐清、整合性的課程設計，以及更深入的種族公平取向，以促進「強公平」在教師教育中的落實。

 

文獻來源（開放取用）：Ko-Wong, L. (2025). Equity in Teacher Education Programs: A Systematic Review of Conceptions and Program-Level Efforts. Review of Educational Research, 00346543251382579.

https://doi.org/10.3102/00346543251382579… Read the rest