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AI教學代理的設計理念

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【本篇報導由華語文教學系 籃玉如教授研究團隊提供】

  本研究旨在回應生成式人工智慧(Generative AI, GAI)進入教育現場後,教師面臨的教學挑戰與角色再定位問題。研究指出,教師一方面關注學生過度依賴AI、學習誠信下降與學習成效不易辨識等問題,另一方面亦感受自身缺乏運用GAI提升教學效能與設計教學活動方面專業不足。為解決此雙重困境,研究提出「教學AI代理(pedagogical AI agent)」的設計理念與實作架構,主張以team-teaching模式結合教師專業與AI即時回饋,協助教師將學習理論內化於AI代理的互動設計中,使學生在AI導引下獲得個別化、回饋導向且具真實任務脈絡的學習體驗。論文除提出設計流程(分析、設計、開發、實施與評估),亦以英語「順序詞(order words)」教學為例,展示AI代理如何根據教師設定的學習步驟與評量標準提供即時指導與評量。研究最後指出,教學AI代理不僅能實現個別化學習與自導學習,也為教師教育、創造力培養與學習分析開啟新的研究議題,顯示生成式AI時代中教師能動性的重構對教育革新的關鍵意義。


 

  隨著大型語言模型(LLM)與生成式AI的迅速發展,教育現場正面臨前所未有的變革。教師既是AI應用的實踐者,也是AI教學效能的設計者。然而,多數教師在面對這波浪潮時,普遍感到不確定與壓力:學生可能依賴AI完成作業,教師難以判斷成果真實性,亦缺乏有效利用AI提升教學品質的具體策略。此研究正是回應這樣的需求,提出一套以教師為核心、AI為輔助的教學AI代理設計方案,重申「教師能動性(teachers’ agency)」在AI時代的重要性。

 

研究的重要性與特殊性

  本研究的重要性在於其重新界定了教師與AI的關係,從「被動使用者」轉變為「主動設計者」。作者強調,唯有教師具備設計思維與學習理論知識,方能引導AI成為真正的教學夥伴。研究指出,教師可藉由設計教學AI代理,將自身的教學策略、評量標準與引導語內化於AI互動設計之中,使AI成為可持續運作的數位化教學代理。這一理念不僅回應了聯合國教科文組織(UNESCO, 2022)對數位素養教師的能力要求,更為AI與教育融合提供理論與實踐並重的途徑。

  該研究的創新之處,在於提出「教學AI代理」的完整設計架構,涵蓋角色分工(人師、AI師、學生)、教學程序、評量標準、指導與回饋等五大設計面向。其操作步驟依據ADDIE與Dick & Carey模型發展(圖一),並以兩層次架構呈現AI代理的教學流程:概念說明、範例提供、理解評量、練習與即時回饋、應用延伸,以及總結建議。這一架構使教師無須程式設計能力即可創建具教育意圖的AI互動代理,並確保AI在學習歷程中能忠實執行教師設計的教學步驟與評分標準。作者以「順序詞」學習為範例,展示AI代理如何引導學生從概念理解到語篇運用,並透過即時診斷與回饋形成目標導向學習。此設計實例凸顯了AI代理在語言教育中促進認知遷移與維持學習動機的潛力。

 

圖1
圖1
 

研究過程

  研究首先辨識教師與學生在生成式AI使用上的主要困境,包括教師對AI教學潛能的不熟悉、缺乏設計與評估AI教學活動的能力,以及學生將AI視為搜尋引擎、過度依賴其生成內容等。為解決這些問題,作者提出「人師–AI師協同教學」模式(team teaching with human and GAI teachers)如圖1,強調人類教師負責設計學習任務與教學標準,而AI代理則負責即時診斷、回饋與學習流程控制。研究過程採循環式「設計–測試–修正」策略,在每次試運行後根據學習紀錄(learning log)調整AI代理的教學邏輯,以確保AI能準確反映教師意圖。研究成果顯示,學生在AI代理的引導下能逐步建立學習序列感與語用能力,而教師亦能藉此蒐集數據、反思教學成效。

 

總結

  AI技術雖改變了教育生態,但教師仍是教學價值與學習設計的核心。AI教學代理不僅是技術工具,更是實踐教師專業的「數位分身」。透過人師與AI師的合作,教育將能實現個別化學習與即時支援,開啟以學習者為中心的新世代教學模式。研究最後以「孫悟空分身」為喻,象徵AI代理能分擔教師工作、延伸其能動性,並最終達成「以人為本的AI教育」願景。

 

原文出處:Lan, Y.-J., & Chen, N.-S. (2024). Teachers' agency in the era of LLM and generative AI: Designing pedagogical AI agents. Educational Technology & Society, 27(1), I-XVIII. https://drive.google.com/file/d/1l2U7dIsgt-PcaterOiTIne6U2eoF-5o2/view  

籃玉如 教授 | 華語文教學系

籃玉如教授為國立臺灣師範大學華語文教學系教授、Educational Technology & Society(SSCI Q1)主編,以及Language Learning & Technology研究綜述編輯。她於2006年獲國立臺灣師範大學資訊工程博士學位,研究領域涵蓋科技融入語言學習、虛擬實境、人工智慧與線上師資培訓。籃教授曾任富布賴特學者(美國北德州大學,2019–2020)與多所國際大學訪問學者,發表SSCI期刊論文近六十篇,編著有Springer專書三冊。她自2019年起連續入選史丹佛「全球前2%科學家」年度(2019-2025)與職涯榜單(2023-2025),並於2022年獲科技部傑出研究獎。

陳年興 講座教授 | 學習科學學士學位學程

陳年興教授(Dr. Nian-Shing Chen)現任國立臺灣師範大學學習科學研究卓越中心及學習科學學士學位學程講座教授,為全球教育科技與學習科技領域具代表性之學者。教授亦被列入世界前2%頂尖科學家名單,並於亞洲教育研究領域名列前茅。曾任《Educational Technology & Society》期刊主編,並擔任IEEE學習科技技術委員會主席,是IEEE Golden Core會員及ACM終身會員。主要研究領域包括:數位學習、網路同步與混成學習、教育機器人、學習分析與學習系統設計。過去五年間,其團隊共發表超過50篇SSCI國際期刊論文、80多篇國際研討會論文,並出版專書與專書章節。在近期特選刊物中,陳教授與合作研究者在Educational Technology & Society 第27卷第1期貢獻之論文(Lan, Y.-J. & Chen, N.-S.)提出具有前瞻性的觀點,探討大規模語言模型與生成式人工智慧在教育場景中之教學設計與師資自主性 ,強調教師在面對AI媒介下設計教學智能體(pedagogical AI agents)時的角色與教學策略調整。該研究強調結合AI與教學設計的創新實作,對未來教育科技應用與教師專業發展有實質啟示。此研究亮點彰顯陳教授長期致力於促進技術與學習理論融合、推動教育實踐創新 的研究方向,體現其在促進數位學習環境與教育科技整合之國際學術領導地位。