AI 賦能，開啟數學新視界：以「戀戀台江」相似形課程，探索跨域學習的無限可能
人工智慧技術的快速發展，為教育領域帶來了前所未有的挑戰與契機。傳統的數學教育模式，已不足以應對AI 時代對人才的需求。如何運用AI 技術，打造創新、沈浸式參與，且能促進深度學習的數學課堂，成為當務之急。本文將以「戀戀台江」相似形課程為例，探討如何將AI 技術與藝術、在地文化相結合，引領數位轉型浪潮，開啟數學教育的新實踐。
一、數學與藝術的跨界融合：以相似形為橋樑，交織邏輯與美感
長期以來，數學常被視為一門抽象、枯燥的學科，而藝術則被歸類為感性、強調創意與創作。然而，「戀戀台江」課程打破了科際藩籬，顯示數學與藝術不但可以結合，還能激發學生的學習熱情，經驗有感的數學，且創造出乎意料的成果。
本課程以「台江文化中心裝置藝術畢業展」為主題，引導學生運用AI 繪圖工具Canva，結合台江在地文化元素，AI 音樂創作工具，進行相似形主題的數學學習與藝術創作。學生們將抽象的幾何概念，轉化為具體可感的藝術作品，例如運用相似三角形設計出「希望之舟」，傳達台江人民勇於開創的精神，體現數學的理性之美與藝術的感性之美交織融合的魅力。
二、AI 賦能的數學課堂：建構互動、個人化、合作探究的學習環境
「戀戀台江」課程透過數位工具和AI 技術的整合，AI 鷹架的建構，為學生打造了一個互動、個人化、促進深度學習的數學課堂。課程設計包含八個知識節點，引導學生逐步完成從知識理解到應用創造的學習旅程：
AI 提供生活情境的數學相似形辨識鷹架（台江文化中心在地連結）：學生運用AI 圖像辨識功能，辨識建築中的相似形，並以數學語言描述。
AI 搜尋關鍵屬性與創作發想：學生運用AI 搜尋引擎，探索台江文化和相似形資訊，提取關鍵字，激發創作靈感。
與AI 合作創作相似形藝術作品：學生運用AI 繪圖工具，結合數學概念和在地文化元素，進行藝術創作。
裝置藝術作品的實際比例測算：學生運用測量工具，計算作品的實際尺寸，將比例和縮放概念應用於實際問題解決。
AI 檢核數學相似形標註與提供證明鷹架：學生使用AI 輔助工具，檢核作品中相似形的標註，並利用AI 提供的邏輯推理框架完成數學證明。
真實圖像縮放應用估算：學生運用比例性質，結合實際情境，進行裝置藝術的材料成本估算。
AI 搭配在地相似形藝術作品的音樂創想：學生運用AI 音樂生成工具，創作與作品意象和在地文化相呼應的音樂。
AI 提供發表的建議說帖和試講回饋：學生運用AI 文本生成工具，優化作品的發表說帖，並練習口語表達。
課程中，學生利用Perplexity.ai 進行資料探勘，以Canva 結合AI 繪圖功能進行創作，並運用Suno.ai 生成音樂。為協助不同學習程度的學生有效運用AI 工具，課程設計了多元的AI 鷹架，例如：學習內容拆解、指令庫、備註區（Canva內建筆記側欄）詳細步驟指引、同儕互評回饋等。這些鷹架幫助學生逐步建立自信，並在AI 的輔助下，完成學習目標。
三、AI 賦能學習：沈浸式的高效投入的深度探究學習
「戀戀台江」課程的實施成果，呈顯AI技術能有效提升學生的數學學習成效。在課程後的訪談中，學生們紛紛表示經由AI工具輔助與賦能，他們更能理解和應用數學知識，且降低了對數學學習的焦慮。一位高成就學生分享：「透過設計裝置藝術，我才真正體會到相似形在生活中的應用與有用，也讓我對數學產生了更大的興趣。」一位低成就學生則表示：「我以前覺得數學很難，但這次用Canva 設計作品，我覺得很有趣，也讓我對數學更有信心了。」
AI 工具的應用不僅提升了學生的學習興趣和動機，甚者可引導學生進行更深入的思考，將知識與技能應用於解決真實問題。例如，學生在計算裝置藝術的實際尺寸時，需要運用比例的概念，結合設計圖和實際場地的尺寸進行精準的計算；在設計作品的呈現方式時，需要考慮作品的材質、光影效果，以及與周圍環境的融合。這些都需要學生調動數學思維，進行批判性思考，才能找到最佳的解決方案。
一位學生在訪談中興奮感性地說：「以後我每次去台江文化中心散步，就會想起我曾在這裡創作一個數學裝置藝術作品，還搭配掃描QR code 就播放的歌曲，太酷了！」這句話，正是AI 賦能學生學習的最佳寫照。
「戀戀台江」課程成功地將AI 技術融入數學教學，說明了AI 賦能學生學習的潛力。透過AI 工具的賦能，教師可更有效地實施差異化教學，為學生創造更豐富、多元、且更具深度探究的學習體驗。藉由善用和慎用AI工具，相信成就每一個孩子的潛力發展與適性成長指日可待。
圖1
連結生活情境的數學相似形標註
註：作者自行拍攝
圖2
使用Perplexity.ai搜尋數學相似形與台江文化資料
註：作者自行拍攝
圖3
使用Perplexity.ai搜尋並完成數學裝置作品企畫書
註：作者自行拍攝
圖4
使用Canva魔法媒體工具 AI來繪圖創作數學作品
註：作者自行拍攝
圖5
使用數學比例性質估算作品實際長與寬
註：作者自行拍攝
圖6
使用數學比例性質估算作品實際長與寬
註：作者自行拍攝
圖7
使用數學比例性質估算作品實際長與寬
註：作者自行拍攝
圖8
使用AI 提供數學相似形證明鷹架
註：作者自行拍攝
圖9
完成作品設置並估算所需花費連結真實情境
註：作者自行拍攝
圖10
小組成果發表
註：作者自行拍攝
圖11
線上觀課師長同步給予各組回饋並於最末給予講評
註：作者自行拍攝
參考資料
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謝宗霖、陳佩英（2024年10月31日）。AI-Empowered Mathematical Horizons: Exploring Interdisciplinary Learning Through the "Love Letter to Taijiang" Similarity Project（AI 賦能，開啟數學新視界：以「戀戀台江」相似形課程，探索跨域學習的無限可能）https://www.gel-net.com/post/202410-02
