2025年五月一個清晨,桃園平鎮高中11年級自然組「探究與實作」課堂裡,沒有早起的睡眼惺忪或是懶洋洋氣氛,學生們分組在實驗室裡針對實驗主題熱烈討論著。
平鎮高中科學實驗課 「e度」人工智慧成為最佳助教
利用可樂測試不同酸鹼度這一組,吳喬安突然想到:「可樂的酸鹼度測出來都是2.66?這樣喝下去喉嚨會不會爛掉,怪怪的……」一旁的授課老師蔣佑明會心一笑:「妳很棒,發現數字好像不合理?,想想看為什麼會這樣……」
同組的林聖軒打開平板問e度:「請問可樂酸鹼度測出來都是強酸,有什麼可能原因嗎?」e度回答:「有可能瓶子沒有洗乾淨。」蔡其諺說:「很有道理!趕快去洗瓶子再來測一次」
再來看看另一組。彭晨昀、黃彗茹、王凱威、蔡恩予要利用蛋殼模擬牙齒,實驗蛋殼浸泡在不同濃度比例的醬油中染色的差異性。
他們假設,醬油濃度越高(顏色越深),蛋殼染色理當比較深。但實驗結果卻顯示醬油和水1:1的蛋殼顏色,比100%醬油的蛋殼顏色更深,而且差異顯著。
為什麼會這樣?他們同樣向e度尋求可能原因,得到了回答:「染色程度和液體進到氣孔的量可能相關,不同部位的蛋殼可能有不同數量的氣孔,影響實驗結果。」孩子們恍然大悟,決定再做一組取同樣部位的蛋殼(控制變因),調整醬油濃度(操作變因),來驗證原始假設。
e度,是教育部因材網於2024年9月推出的人工智慧(AI)小幫手,協助教師在課堂上即時解答學生疑問,為自然科學課程提供嶄新學習模式,也成為在平鎮高中任教物理科多年的蔣佑明現在的「最佳助教」。
他觀察,現在的中學生最困難的是「不會問問題」,最常問的是Yes or No(是非題),或是「老師這個為什麼壞掉了」。
和AI對話 教高中生問出高階好問題
嘆了一口氣,蔣佑明說:「問『好問題』,實在是太~重~要了!」
蔣佑明坦言,被傳統知識講授課程和考科進度追著跑,中學生很少停下來思考,偏偏「問好問題」需要長時間訓練。他認為,高中生應該要能問出較有層次、具體的問題,像是:「老師這個壞掉了,我打算用三用電表量電壓,確認是不是接觸不良,學校有嗎?」
▲平鎮高中物理老師蔣佑明
蔣佑明遇到的困境,正好是e度的強項。e度一上線,蔣佑明立刻把這位「AI助教」請到「探究與實作」課堂裡。
從發現問題踏出第一步,蔣佑明利用國中八年級理化課「光」的主題,提問:「光的現象有哪些?」學生們立刻想到「光進到水裡有折射現象」。
「還有呢?」他問,全班鴉雀無聲。
蔣佑明教學生和e度問答,得到折射、反射、色散……等多種現象,發展成各組的研究主題;接著請同學設計規劃實驗步驟;繼續和e度合作,將小組討論出的實驗步驟加上指令:「我們要做一個光線折射的實驗,實驗步驟如下,請你幫我檢查哪邊需要補充或修正。」e度立刻協助學生建立完整可行的實驗步驟。
蔣佑明笑著說:「這就是問了好問題,才可以得到具體有用的答案。」
蔣佑明進一步將AI帶進學生最困難的「數據處理」:將實驗數據做成圖表、從圖表中解釋代表的意義。
蔣佑明應用花蓮玉里高中化學老師洪敬明寫的一個結合AI的實驗數據網頁程式,學生只要把記錄的數據依照步驟輸入網頁程式,就可以生成實驗數據圖表,進一步分析、討論:「這張圖代表什麼意義?」「為什麼這個折線圖在這兩個地方有折點?表示什麼?背後的原理是什麼?」
教育未來式 善用AI就能體會數位學習的無限可能
有了AI協助,學生們是否會過度依賴AI?
「在AI時代,許多工具、資訊都已擺在那;懂得想、願意動手比什麼都重要。」蔣佑明強調,「自己的想法」才是決勝點,AI只是輔助修正原始想法、給出更多不同意見,幫孩子打開更大的學習視野,「有想法的高中生如果懂得善用AI幫忙, AI將成為學習過程的最好夥伴。」
蔣佑明成功地打破AI在學習上的負面印象,甚至讓原先認為「探究與實作」只是做實驗的高中生興趣盎然地投入其中;成為桃園市致力推動數位學習在校園中全面應用,提升學生的學習效率和興趣,從而為智慧教育奠定堅強基礎的最好實例。透過「AI人工智慧」,桃園市的高中、國中、國小將能體驗數位學習的無限可能;桃園的AI未來式,將讓學習成為一件永續的旅程。
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