置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科,對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅,對這一點我想說得是:當你很喜歡這個遊戲的時候,你自然就會慢慢變得很專門,你也會很認真,甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣,這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。 如果你喜歡這兩門學科那很好,請好好的玩它!如果你沒有那麼喜歡,那也無妨,你還是可以從中獲得一些樂趣。

2024年12月31日

用Ai來檢測學生的提問習慣

我用poe.com這個Ai工具,做了一個協助學生自主學習的機器人,https://poe.com/JuniorLearningAssist

可以讓學生和他對答。學生如果有問題的話,可以跟他聊一聊。因為我自己的使用體驗非常好,有些以前沒學過或沒學好的東西,可以藉由不斷的發問、深入,慢慢的建構出還不錯的初步知識架構,但我也察覺到好像並不是大家都有能力提出適當的問題,所以我就請學生去問Ai問題之後,把他們對談的紀錄給我,當做一次作業。我彙整學生與Ai的對話後,再丟到Ai請Ai做初步的分析整理。

我覺得這個結果相當好,可以從學生提問的方式,得到很多訊息。例如我提出我的觀察,覺得學生比較少提出自己的看法,或者回應Ai的問題或看法,Ai就提出認同這樣的看法,不過也舉出一些例外的例子,之後提出整體的觀察是:

整體來看:

  1. 大多數對話是"問答式"而非"討論式"
  2. 學生較少表達自己的理解或假設
  3. 很少看到學生根據自己的想法提出反證或質疑
  4. 較少見到學生嘗試在AI回答後提出自己的不同觀點

這種現象可能反映出:

  • 學生可能習慣於接受權威答案
  • 缺乏表達自己想法的信心
  • 未養成先思考再提問的習慣
  • 可能需要引導學生培養更主動的學習態度

這樣的觀察我覺得蠻精準的,但除了觀察到現狀之外,我還需要積極具體的建議來改善這個現況。於是Ai就提供了許多可能可以協助學生提問的技巧,我就可以用來作為教學設計的參考,我覺得幫助蠻大的。

以下是完整對話分析,紅色字是我的要求,黑色字是Ai的回應


這是一份與Ai問答的紀錄文件,記錄了許多同學和Ai的問答。紅色的字,是學生提出的問題,黑色的字是Ai的回應,每個同學有編碼,你可以閱讀文件的內容嗎?接下來我想請你分析這份文件的內容。如果你可閱讀完整的內容,就只要跟我說「可以閱讀」,其他不用告訴我

可以閱讀

如果要依照提問的類型去做分類,你覺得可以用什麼樣的分類方式?我的目的是想分析學生提問的方向,希望可以提供自己未來在指導學生提問方法的依據。

基於學生提問的特點,我建議可以從以下幾個維度進行分類:
  1. 認知層次維度
  • 基礎概念理解類 (如「什麼是...?」、「為什麼...?」)
  • 應用探究類 (如「如何應用...?」、「實際例子是...?」)
  • 分析比較類 (如「不同情況下...差異是?」、「與...相比較...?」)
  • 延伸思考類 (如「除此之外還有...?」、「是否可能...?」)
  1. 問題情境維度
  • 理論概念類問題
  • 生活應用類問題
  • 實驗現象類問題
  • 工程技術類問題
  1. 思考方向維度
  • 因果關係探究
  • 機制原理探討
  • 差異比較
  • 應用可能性
  • 極限條件探討
  1. 問題深度維度
  • 初階clarification類問題
  • 中階connection類問題
  • 高階extension類問題

您覺得這樣的分類方式是否符合您的需求?我可以進一步針對您感興趣的維度做更詳細的分析。

我想先從1.認知層次維度來做分析

好的,我將根據認知層次維度,分析這份問答記錄中的問題類型:

基礎概念理解類:

  • 「那為什麼會發生干涉和衍射」
  • 「聲音在哪一種液體中的聲速最快?」
  • 「什麼是普朗克定律」
  • 「角膜是凹透鏡還是凸透鏡?」
  • 「白色會反射光黑色會吸收光那灰色呢?」

應用探究類:

  • 「熱脹冷縮原理在工程設計中如何應用?」
  • 「冷脹熱縮的原理如何運用?」
  • 「蒸氣機是如何提高熱轉換效率的?」
  • 「如何選擇合適的標準溫度計進行比對?」
  • 「如何測量外太空的溫度?」

分析比較類:

  • 「固態、液態、氣態哪個比熱大」
  • 「與其他早期溫度計相比,伽利略溫度計的精度如何?」
  • 「不同顏色的液體會影響測量結果嗎?」
  • 「除了熱容量,還有哪些因素影響室內溫度穩定性?」

延伸思考類:

  • 「除了這些情況,還有其他因素會影響角膜形狀嗎?」
  • 「溫度有上限嗎?」
  • 「輻射熱會對人體有危害嗎?」
  • 「有沒有一種東西是可以熱傳導也可以熱對流還有熱輻射」

從這個分析可以看出:

  1. 學生們普遍會從基礎概念開始提問
  2. 在理解基礎概念後,會進一步探討實際應用
  3. 有比較強的比較分析意識
  4. 能提出延伸性思考的問題,展現探究精神

這種提問模式顯示了學習認知的階梯性發展,從理解到應用到分析再到延伸,這對於教師引導學生提問很有參考價值。

我想先請你做綜合的評論分析,學生這樣的提問,大致上來說,可以給他們什麼通用性的建議意見,增進他們用提問來學習的能力?

從這份問答記錄的分析,我可以提出以下綜合建議:
  1. 引導循序漸進的提問
    許多學生會直接跳到應用層面提問,但缺乏基礎概念的理解。建議可以教導他們使用"階梯式提問":
  • 先確認基本概念是否理解
  • 再探討原理機制
  • 然後討論應用情境
  • 最後延伸思考
  1. 培養關聯性思考
    鼓勵學生在提問時思考:
  • 這個概念與其他概念有什麼關聯?
  • 可以與哪些現象做比較?
  • 是否有相反的情況?
    例如有學生問「白色會反射光黑色會吸收光那灰色呢?」,這就是很好的關聯性思考。
  1. 強化實例連結
    建議學生在提問時多連結實際例子:
  • 生活中的應用
  • 自然現象的解釋
  • 科技應用的案例
    這樣能加深理解,也能提升學習動機。
  1. 培養系統性思考
    教導學生在提問時考慮:
  • 影響因素有哪些?
  • 有什麼限制條件?
  • 在不同條件下會有什麼變化?
  1. 鼓勵提出"為什麼"
    很多學生的提問停留在"是什麼"的層面,可以鼓勵他們更多思考:
  • 為什麼會這樣?
  • 背後的原理是什麼?
  • 這樣的結果會導致什麼?
  1. 建立提問框架
    可以提供一些標準的提問框架,幫助學生組織思維:
  • "在什麼條件下..."
  • "與...相比較..."
  • "如果改變...會怎樣..."
  • "除了...還有什麼..."

這些建議能幫助學生:

  • 更有條理地學習
  • 培養批判性思維
  • 建立知識連結
  • 加深理解程度
  • 提升學習效果
我發現學生是不是比較少提出自己的看法,然後從自己的看法和Ai提供的資料來進一步提問?請根據文件,檢視我的發現是否正確或有偏頗?

從文件內容來看,您的觀察相當準確。大多數的對話都是學生提出疑問,AI回答,然後學生再根據AI的回答提出新的問題,較少看到學生表達自己的想法或假設。

讓我列舉幾個例外的案例,學生有表達自己看法的情況:

  1. 同學一在討論比熱時:
    "因為水的密度比空氣大,且水分子間作用力較強嗎?"
    這是學生提出了自己的推測。

  2. 同學二在討論聲音時:
    對於"聲音是如何從聲源傳播到我們的耳朵的?"這樣開放性的問題,學生並沒有先提出自己的理解。

  3. 同學七在討論溫度時:
    當AI問"什麼是溫度?"時,學生只回答"溫度可以用溫度計測量,例如攝氏或華氏",這是很基礎的回應,沒有更深入表達自己的理解。

整體來看:

  1. 大多數對話是"問答式"而非"討論式"
  2. 學生較少表達自己的理解或假設
  3. 很少看到學生根據自己的想法提出反證或質疑
  4. 較少見到學生嘗試在AI回答後提出自己的不同觀點

這種現象可能反映出:

  • 學生可能習慣於接受權威答案
  • 缺乏表達自己想法的信心
  • 未養成先思考再提問的習慣
  • 可能需要引導學生培養更主動的學習態度
我確實更希望學生能用「討論式」的方式來使用Ai,關於這一點有什麼建議給學生嗎?

以下是一些建議,可以幫助學生轉向更「討論式」的AI互動:
  1. 提問前的思考準備
    建議學生在提問前先:
  • 寫下自己對這個概念的理解
  • 列出自己的疑惑或不確定之處
  • 提出自己的猜測或假設
    例如不只是問「為什麼水的比熱這麼高?」,而是「我覺得水的比熱高可能是因為...,這樣的想法對嗎?」
  1. 運用「我認為...你覺得呢?」的對話模式
    鼓勵學生:
  • 先表達自己的想法
  • 說明自己的理由
  • 再詢問AI的意見
  • 比較自己和AI的觀點差異
  1. 實踐「追問」技巧
    當收到AI回答後:
  • 將AI的答案與自己原本的想法比較
  • 指出自己不理解或有疑慮的部分
  • 提出可能的反例或特殊情況
  • 探討答案的適用範圍
  1. 使用「假設性問題」
    鼓勵學生提出:
  • 「如果...那麼...」的推理
  • 「在什麼條件下...」的探索
  • 「為什麼不能...」的質疑
  • 「是否可能...」的假設
  1. 建立「對話框架」
    教導學生使用以下對話結構:
  • 「我的理解是...」
  • 「我不確定的是...」
  • 「我想確認...」
  • 「根據你的解釋,我認為...」
  1. 培養反思習慣
    鼓勵學生在對話過程中:
  • 記錄自己想法的變化
  • 整理學習到的新觀點
  • 提出延伸性的思考
  • 嘗試連結其他知識領域
  1. 實踐「知識建構」對話
    引導學生:
  • 將新知識與舊知識連結
  • 提出實際應用的可能
  • 分享自己的經驗觀察
  • 提出創新的想法

這樣的討論式互動可以:

  • 深化學習理解
  • 培養批判思維
  • 提升學習主動性
  • 建立知識連結
  • 發展問題解決能力
  • 增強學習自信心
你可以依據問題深度維度,來對學生的問題進行分析嗎?

好的,我依據問題深度維度將學生問題分為三類進行分析:
  1. 初階clarification類問題
    這類問題主要在確認基本概念和現象:
  • 「角膜是凹透鏡還是凸透鏡?」
  • 「什麼是普朗克定律?」
  • 「白色會反射光黑色會吸收光那灰色呢?」
  • 「溫度計的原理是什麼?」
  • 「聲音在哪一種液體中的聲速最快?」

特點:

  • 尋求直接的事實答案
  • 偏向是非或選擇性問題
  • 目的在確認基礎知識
  • 較少需要複雜推理
  1. 中階connection類問題
    這類問題開始探討關聯性和原理:
  • 「為什麼會發生干涉和衍射?」
  • 「固態、液態、氣態哪個比熱大?為什麼?」
  • 「輻射熱會對人體有危害嗎?」
  • 「不同顏色的液體會影響測量結果嗎?」
  • 「蒸氣機是如何提高熱轉換效率的?」

特點:

  • 探討因果關係
  • 尋求解釋和理由
  • 開始比較和分析
  • 涉及多個概念的連結
  1. 高階extension類問題
    這類問題展現更深入的思考和延伸:
  • 「除了熱容量,還有哪些因素影響室內溫度穩定性?」
  • 「有沒有一種東西是可以熱傳導也可以熱對流還有熱輻射?」
  • 「溫度有上限嗎?」
  • 「除了這些情況,還有其他因素會影響角膜形狀嗎?」

特點:

  • 探討多重因素
  • 尋求更廣泛的可能性
  • 挑戰極限條件
  • 整合多個領域知識

分析發現:

  1. 數量分布:
  • 初階問題約占45%
  • 中階問題約占40%
  • 高階問題約占15%
  1. 問題特性:
  • 多數學生能提出基礎澄清性問題
  • 部分學生開始探討概念間的關聯
  • 較少學生提出深度延伸性問題
  1. 發展建議:
  • 鼓勵學生從初階問題逐步提升到更高層次
  • 引導學生思考問題間的關聯性
  • 協助學生發展更多延伸性思考
  • 培養提出開放性問題的能力
  1. 教學啟示:
  • 需要設計階梯式的引導方式
  • 可以提供問題範例作為參考
  • 適時給予提問技巧的指導
  • 創造更多討論延伸的機會
如果希望學生運用Ai工具,成為更好的自主學習者,根據這份文件中學生的表現,可以給學生什麼樣的建議?幫我綜合上面的建議後,做成一份更完整的「提問練習」建議

基於前面的分析,我整理出一份「運用AI進行自主學習的提問練習建議」:

一、提問前的準備

  1. 自我檢視
  • 寫下對概念的目前理解
  • 列出不確定或疑惑之處
  • 提出自己的猜測或假設
  1. 問題分級思考
    從以下三個層次規劃提問:
  • 概念clarification:我需要理解什麼基本概念?
  • 原理connection:這些概念之間有什麼關聯?
  • 延伸extension:有什麼更深入的應用或思考?

二、提問的結構化練習

  1. 基礎理解階段提問模板:
- 「我對[概念]的理解是[...],請問正確嗎?」
- 「[概念A]和[概念B]有什麼區別?」
- 「請解釋[現象]的基本原理」
  1. 關聯分析階段
提問模板:
- 「為什麼[現象A]會導致[現象B]?」
- 「在[特定條件]下,[現象]會有什麼變化?」
- 「[概念A]和[概念B]之間有什麼關聯?」
  1. 深度延伸階段
提問模板:
- 「除了[已知因素],還有哪些因素會影響?」
- 「這個原理可以應用在哪些領域?」
- 「在極端情況下會發生什麼?」

三、討論式對話練習

  1. 表達自己的觀點對話模板:
- 「根據我的理解,[...],你認為呢?」
- 「我的推測是[...],這樣想對嗎?」
- 「我觀察到[...],這是否說明[...]?」
  1. 追問和反饋
對話模板:
- 「你提到[...],這是否意味著[...]?」
- 「如果改變[條件],結果會不會不同?」
- 「這個解釋在[特殊情況]下是否仍然適用?」
  1. 知識整合
對話模板:
- 「這個概念是否能與[其他領域]產生連結?」
- 「基於這個原理,我們是否可以解釋[其他現象]?」
- 「這個理論的實際應用例子有哪些?」

四、提問品質提升練習

  1. 深度提升
  • 從「是什麼」提升到「為什麼」
  • 從單一因素擴展到多重因素
  • 從現象描述深入到原理解析
  1. 廣度拓展
  • 連結不同學科知識
  • 探討實際應用場景
  • 思考創新可能性
  1. 批判性思考
  • 提出可能的反例
  • 探討理論限制
  • 分析不同觀點

五、自我評估檢核表

每次對話後,檢視:

  • 是否表達了自己的想法?
  • 是否有追問和深入探討?
  • 是否建立了知識連結?
  • 是否有延伸思考?
  • 學習目標是否達成?
  • 新的疑問是否產生?

六、進階建議

  1. 建立學習歷程檔案
  • 記錄重要對話內容
  • 整理知識架構
  • 追蹤理解進展
  1. 定期回顧與反思
  • 檢視學習成效
  • 調整提問策略
  • 規劃下一步學習
  1. 培養討論習慣
  • 與同學分享AI對話心得
  • 討論不同的提問方式
  • 交流學習經驗

這份提問練習建議強調:

  • 循序漸進的學習過程
  • 結構化的提問方式
  • 討論式的互動模式
  • 持續性的自我提升
  • 實踐性的學習策略

沒有留言: