AI輔助教學與專業發展：HiTeach AI與AI蘇格拉底的實踐案例

教育科技的專業指南～

前教育部國民及學前教育署署署長 吳清山
臺北市教育局局長 湯志民
政治大學財務管理學系特聘教授 周冠男
科技應用與人力資源發展學系研究講座教授 蕭顯勝
聯合強力推薦

面對AI時代的教育挑戰，我們更需要這樣兼具理論、實證與實務的專業書。AI不是取代教師，而是讓教師以更精準、更多元、更具創造力的方式引導學生學習。教育的核心是「人」，AI的價值，則是讓教育行動更具智慧與溫度。-----吳清山


AI應成為教師的專業夥伴，而非取代者。透過HiTeach AI與AI蘇格拉底的整合應用，教師能即時掌握學生學習脈絡、生成個別化回饋，並以數據為依據持續改進教學。
面對教育新時代的挑戰與契機，本書系統探討AI在教學中的應用，從理念建構到智慧教學環境設計，涵蓋課堂互動、學習診斷、補救教學與教師專業成長等，並以實際校本案例呈現AI導入教育的整體實踐路徑。
全書共十一章，從AI輔助教學的發展脈絡談起，逐步深入到智慧課堂的規劃與應用。其中第三章〈HiTeach AI教學輔助系統的應用〉與第四章〈AI輔助教學的實際案例分析〉，可說是本書的重要轉折點。這兩章完整呈現AI如何在課前、課中與課後形成一個「閉環式學習歷程」，從教學設計、互動引導到學習成效分析，都能實現即時反饋與循環優化。這種以資料驅動的動態教學模式，正是未來教育數位化與智慧化的關鍵方向。
本書將抽象的AI理念轉化為可實踐的教學模式，為教育現場提供具體可行的操作指引。兼具理論高度與實務深度，對教師、研究者及教育行政人員而言，皆具有重要的參考價值。
本書也關注教師專業發展的動力與挑戰，嘗試回答：在AI時代，教師如何持續學習、如何運用數據進行省思與改進？

張奕華
現職：國立政治大學教育學系教授
學歷：美國密蘇里大學(UM-Columbia)教育領導與政策分析博士、美國密蘇里大學資訊科學與學習科技碩士
經歴：
國立政治大學教育學院副院長、教育學系主任、教育行政與政策研究所所長、輔導與諮商碩士學位學程主任、教師研習中心主任、校長培育研究中心主任、《教育與心理研究》期刊(TSSCI)總編輯、臺灣科技領導與教學科技發展協會理事長、中華民國學校建築研究學會理事長、教育部國中小行動學習輔導學者専家、澳門大學學校領導儲備人才培訓課程導師
榮譽／獲獎：教育部公費留學（教育政策學門第一名）、國科會專題研究計畫主持人(含共同主持人)補助獎勵(22次)、政治大學資深優良教師獎(20年)、中華民國教育學術團體聯合年會木鐸獎(臺灣科技領導與教學科技發展協會、中華民國教育行政學會、中華民國學校建築研究學會)
研究領域：團隊科技領導與管理 、教育科技領導與創新、智慧教室與創新教學、教學數據採收與分析

吳權威
現職：全球醍摩豆智慧教育研究院院長
學歷：台灣師範大學工業教育研究所碩士
簡歷：
網奕資訊科技集團創辦人，創立醍摩豆(TEAM Model)智慧教育品牌，研發充分整合教學、評量、診斷、補救等數位學習四大面向的智慧教育支持系統，以及AI人工智能蘇格拉底觀議課系統。多年來，在全球各地包括中國大陸、香港、約旦、保加利亞、新加坡、日本、美國、奈及利亞、巴基斯坦、馬來西亞、越南、印度、菲律賓…等多個國家地區，傳播智連環數位學習理念，協助教師團隊運用智慧教學系統，提煉與創新教學智慧。

自序

當人工智慧逐漸走入教育現場，從輔助教學的工具轉化為教師專業的夥伴，教育者的角色也正悄然轉變。對我們而言，《AI輔助教學與專業發展：HiTeach AI與AI蘇格拉底的實踐案例》並非單純的技術著作，而是一段從「教育現場」出發，以「數據與人」為核心的探索歷程。
回顧過去二十餘年，教育科技的發展從CAI（Computer-Assisted Instruction）到GAI（Generative AI），每一次技術演進，都在回應教育的本質問題—如何讓每一位學習者都被看見？如何讓教師在科技浪潮中保有教學的溫度與判斷？我們深信，科技的進步必須以教育理念為引導；AI的價值不在取代人，而在於強化「人」的專業判斷與反思能力。
本書的撰寫始於一個共同的願景：讓AI不只是「課堂中的工具」，而成為「教師專業發展的鏡子」。我們以HiTeach AI系統與AI蘇格拉底平臺為研究核心，透過大量的實地觀察、教師回饋與學習數據分析，呈現AI如何協助教師從教學設計、課堂互動到學習診斷，建立一個具備「可視化、能驗證、助成長」特性的專業循環機制。這是教育數據文化（data culture）在學校中逐步萌芽的過程，也是教師自我增能邁向行動研究的重要途徑。
本書共十一章，從AI輔助教學的歷史脈絡與理論基礎談起，延伸至HiTeach AI系統的多元策略組合、智慧教學與補救機制，並探討AI蘇格拉底如何透過課堂數據分析支援教師的專業判斷。我們也特別關注教師專業發展的動力與挑戰，嘗試回答：在AI時代，教師如何持續學習、如何運用數據進行省思與改進？
我們相信，真正的智慧教育，並非將教學完全交給AI，而是讓AI協助教師「看見教學」，讓學習的證據成為專業對話的起點。
本書的完成，凝聚了教育現場無數教師的熱情與投入，使我們得以在真實課堂中驗證AI導入的可行性與成效。同時，我們也深深感謝多年來共同推動智慧教育的研究夥伴與學者，他們的交流、啟發與建言，讓本書的理念與內容更趨成熟與完善。
AI時代的教育，不僅是技術的革新，更是一場理念的回歸。它提醒我們：教育的核心永遠是「人」；而科技的使命，是讓人能教得更好、學得更深、思得更遠。願本書成為每一位教育工作者在AI浪潮中前行的指南，也成為我們共同追求智慧教育願景的起點。
本書適合作為教育行政機關推動智慧教育政策之參考資料，亦可提供校長、主任等學校領導者規劃校本AI 應用與教師增能策略時參考。此外，對於第一線教師、教育研究者與研究生而言，本書所呈現的理論架構與實務案例，亦能作為設計課程、進行教學行動研究及推動AI 素養教育的重要依據。
本書內容若有未盡完善之處，尚祈教育界、學術界與實務工作者不吝賜教與指正，讓我們能在未來的研究與出版中持續精進，共同推動AI 輔助教學的發展與教育創新的深化。
本書得以順利完成，特別感謝吳清山榮譽講座教授、湯志民局長、周冠男特聘教授與蕭顯勝研究講座教授，慨允撰寫推薦序，為本書增添光彩。亦誠摯感謝五南出版社黃惠娟副總編輯的牽成與指導，以及責任編輯魯曉玟的細心協助與校稿，使本書能順利出版。

張奕華、吳權威謹識
2025年10月25日

目錄

推薦序一
推薦序二
推薦序三
推薦序四
自序

第一章　AI 輔助教學的進階應用與未來展望
第一節　AI 輔助教學的起源與CAI 時代的特色
第二節　AI 輔助教學的轉折點與智能化階段
第三節　生成式AI（GAI）的出現與教育創新
第四節　從CAI 到GAI 的發展意義與未來挑戰

第二章　AI 輔助教學的願景與實踐
第一節　AI 輔助教學的現況與挑戰
第二節　生成式AI 在教學創新中的角色
第三節　HiTeach AI 教學輔助系統的應用

第三章　HiTeach AI 多元教學策略組合應用
第一節　HiTeach AI 多元教學策略概述
第二節　多元評量功能的組合應用
第三節　智慧評分模組的應用實例
第四節　多元教學策略的組合應用案例

第四章　HiTeach AI 智慧教學規劃與應用實務
第一節　智慧教學的願景與目標
第二節　智慧教學環境的規劃與設置
第三節　HiTeach 5 的核心功能與應用實務

第五章 HiTeach AI 教學、評量、診斷、補救之應用與實例
第一節　數位學習的實用價值與ICE 評估架構
第二節 數位教學應用實例：以HiTeach 5 提升課堂互動與學習效能
第三節 數位評量多元類型與HiTeach 5 智慧應用策略
第四節　數位診斷與學習力落點分析
第五節 學生查看課堂學習記錄、自主複習的數位補救

第六章　HiTeach AI 之提示指令集與教學整合應用
第一節　評分指令集
第二節　挑選指令集
第三節　常用指令集
第四節　心智圖指令集
第五節　出題指令集

第七章 HiTeach AI 與電子教科書、學習平臺之整合應用
第一節 HiTeach AI 與因材網自主學習平臺整合應用
第二節 HiTeach AI 資源對接服務和教學模組服務
第三節 HiTeach AI 與得報教育平臺的結合應用
第四節 HiTeach AI 與龍騰文化教材資源的結合應用

第八章 HiTeach AI GPT 教學活動設計與應用實務
第一節 HiTeach AI 流的生成式教學應用與操作優勢
第二節 HiTeach AI GPT 多元教學策略簡介
第三節 HiTeach AI GPT 教學活動設計舉例

第九章　教師增能與專業發展的工具與策略
第一節　AI 時代的教師專業發展願景與挑戰
第二節　從HiTeach 5 範例檔案出發：推動教師自主學習
第三節　AI 教練輔助教師自主增能
第四節　教師增能的行動工具與實踐方法

第十章　AI 蘇格拉底課堂資料分析與評估應用
第一節　AI 蘇格拉底的設計理念與功能
第二節　課堂資料品質評估報告的內容與解讀
第三節　S-T 圖與Rt-Ch 圖的理論基礎與應用
第四節 AI 蘇格拉底生成的S-T 圖與Rt-Ch 圖實例分析

第十一章　HiTeach AI 融入教學實例
第一節 AI 助教公開課：「閱讀有方法—如何讀傳記」
第二節 5G 智慧學習示範學校市級公開課
第三節 AI 科技融入國語教學市級公開課
第四節 數據導向的語文創新教學：文興國小公開課實例
第五節 從情感到幽默的語文對話：關埔國小AI 觀議課系統助力創意語文教學

參考文獻

第一章
AI 輔助教學的進階應用與未來展望

在教育領域，科技的發展一直是推動教學進步的重要力量。從黑板、投影機到數位課程，科技工具不斷革新。而在二十世紀後期，電腦開始進入教室，成為教育的重要助力，電腦輔助教學（CAI, Computer-Assisted Instruction）應運而生，為當時的教學帶來了革命性的變化。然而，CAI 在初期的應用雖然提升了學習資源的可及性與個別化教學的可能性，但其功能多侷限於單向的資訊傳遞與固定流程的互動，難以真正滿足學生多元的學習需求。隨著教育需求日益多樣，CAI 的不足逐漸浮現，促使教育界重新思考科技如何更深入地融入教學。在數位轉型的浪潮下，如何突破CAI 時代的限制，運用人工智慧（AI）的進展，實現更智慧化、更個別化的教學模式？這樣的挑戰促使AI 輔助教學不斷演進，從CAI 到生成式人工智慧（GAI, Generative AI），教育科技的應用方式已經發生了根本性的突破。透過探討AI 輔助教學的歷史發展，我們可以更加深刻地理解其變革過程與未來的可能性。
第一節　AI 輔助教學的起源與CAI 時代的特色
壹、電腦輔助教學的概念與起源
電腦輔助教學被定義為一種利用電腦進行教育內容傳遞的教學策略或補救措施。CAI 包括動畫、聲音和示範等互動元素，用於吸引學生的注意力。它允許學習者以自己的節奏進行學習，可以個人學習或以小組合作的方式進行。此外，CAI 還能即時提供反饋，幫助學生更好地理解學習內容，從而提升學習成效（Batarilan 等，2024）。電腦是一種科技工具，在課堂中滿足學生學習需求方面具有特別的潛力。電腦輔助教學是一種教學介入方法，透過桌上型電腦、筆記型電腦或平板電腦等設備作為核心工具，提供學生接觸學術內容與教學的機會。CAI 的例子包括使用電腦上的文書處理應用程式來練習寫作技巧（例如編輯或拼字），或者透過平板電腦上的應用程式學習點字編碼（Tuttle & Carter,2023）。電腦輔助教學亦指透過電腦或電腦系統呈現的教學內容或教材計畫。電腦在教育中的使用始於二十世紀六○年代，隨著便利的微型電腦在七○年代的出現，電腦在學校中的使用迅速普及，涵蓋從小學教育到大學教育，甚至包括一些學前教育計畫。教學用電腦基本上有兩種主要用途：一是直接呈現資料，二是扮演輔導角色，透過測試學生的理解力來實現教學目標（Encyclopaedia Britannica, n.d.）。
PLATO（Programmed Logic for Automatic Teaching Operations，程式化邏輯自動化教學操作系統），也稱為Project Plato 或Project PLATO，是世界上最早的電腦輔助教學（Computer-Assisted Instruction,CAI）系統之一，由美國伊利諾大學香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign）工程師Donald Bitzer 在1960 年開發，標誌著電腦輔助教學的起源以及電腦教育的興起（如圖1-1）。
PLATO 系統最初運行於伊利諾大學的ILLIAC I 1 電腦上，其開發目的是為了解決因人口快速增長和二戰後退伍軍人高等教育需求所帶來的教育挑戰。該系統透過電腦技術支援自學與互動式學習，大幅提升教育效率，是CAI 的第一個實際應用案例。到一九七○年代末，PLATO 已支援數千台分布於全球的圖形終端機，並運行於近十台不同的網路連接大型主機上。許多現代多使用者計算的概念最初都誕生於PLATO 系統，包括論壇、公告欄、線上測驗、電子郵件、即時聊天室、圖像語言、即時通訊、遠端螢幕共享，以及多人電子遊戲等功能。隨著電腦技術的不斷進步，PLATO 不僅成為教育科技的里程碑，更啟發了後來多種形式的電腦輔助教學系統，推動了教育模式的持續創新與進步。過去六十年間，CAI 的發展主要可分為三個階段。一九六○年代至一九八○年代是其發展的初始階段，而一九八○年代至二十一世紀的第一個十年則是CAI 蓬勃發展的實現階段。在二十一世紀的第一個十年後，隨著人工智慧的興起，CAI 的發展形式也發生了變化。這三個階段的
時間、特徵以及代表性應用如圖1-2 所示（Lu & Shen, 2023; Wikipedia,2025）。許多進步都可以追溯到PLATO 系統，這個系統以電腦學習的創新理念為基礎，是一項革命性的系統，為今天的網路和遠距教學奠定了基礎（Grainger College of Engineering, n.d.）。