教育科技在數學學習之創新與應用研究
數學作為科學與邏輯思維的基石,其嚴密的邏輯結構與符號表徵常使各階段的學習者面臨認知挑戰,學生在學習過程中,必須在符號運算、空間圖形與現實情境等多重表徵之間,反覆進行思維的轉譯與連結。若缺乏適當的視覺化輔助與鷹架引導,學生可能會面臨認知負荷增加與數學焦慮的挑戰,進而影響其探究知識的動機。近年來,隨著資訊科技快速躍進、智慧運算技術的革新以及巨量資料分析技術的成熟,教育科技的發展已從單向的資訊展示,邁入高度互動、適性化與空間沉浸的新階段,這亦為數學教育帶來革命性的契機。無論是生動的多媒體影音、具備邏輯啟發性的教育機器人,還是能進行自然語言互動與知識檢索的生成式人工智慧(Generative Artificial Intelligence, GAI)、能提供具體化空間操作的虛擬與擴增實境(Virtual Reality / Augmented Reality, VR/AR)等沉浸式科技,乃至於任務導向的數位教育遊戲(Digital Educational Game, DEG),這些科技工具正逐步重塑數學課堂教與學的樣貌。透過教師適當地將教育科技工具結合教學活動設計,不僅能將抽象的數理概念具象化,更能透過科技所提供的動態鷹架與即時反饋,幫助學生有效降低認知負荷、解決學習困難,進而提升數學學習動機與高階思維能力。
為了深入探討新興教育科技工具在國小至大學(K-16)各教育階段的實際應用與成效,本刊特別針對「教育科技在數學學習之創新與應用研究」主題進行規劃。期盼匯聚學術社群的豐沛能量,透過實證數據與理論對話,共同檢視科技融入數學教育的最新發展,為數位時代下的數學教與學帶來更多元且深度的可能。徵稿方向如下:
(一) 人工智慧(含生成式 AI 與智能輔導系統)在數學解題與適性化學習之應用研究。
(二) 沉浸式科技(VR/AR/MR)輔助數學空間視覺化與抽象概念理解之實證研究。
(三) 教育機器人結合運算思維與數學邏輯推演之教學設計與成效評估。
(四) 數學數位教育遊戲之機制設計及其對學習者動機、焦慮與成就之影響。
(五) 多媒體教材設計及多模態學習分析(如視覺注意力、認知負荷測量)在數學學習之探究。
(六) 跨教育階段落實科技融入數學教學之創新模式與實務案例分析。
本專題歡迎以實徵或評論方式,從理論與實務層面,探討各類新興科技融入數學教與學的相關研究論文。
TJME臺灣數學教育期刊
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