AI給答案還是給提示？高中生關掉AI後，數學成績有何差別

（媒角抵加／林承志綜合報導）同一道數學題，AI可以直接給解法，也可以只提示下一步。一項2025年發表的土耳其高中實驗發現，通用GPT組練習得分較高，拿掉AI後，獨立測驗卻比對照組低17%。依教師提供的解法與常見錯誤來提示的AI導師組，獨立測驗與對照組沒有顯著差異。11月13日，臺師大與中研院資創中心舉辦研討會，中央大學教授劉晨鐘以AI用於科學教育的機會與威脅為題演講。臺師大校方新聞、PNAS高中數學實驗

關鍵資訊

• 實驗怎麼比：土耳其一所高中按班級隨機分組。學生用課本與筆記練習，其中兩組另可使用不同版本的GPT-4，三組最後都獨立應試。
• 兩種AI有何差別：通用版可以直接回覆解法。導師版按教師提供的正解、常見錯誤和回饋方式給提示，將解題步驟留給學生。
• 研究測到什麼：兩組使用AI時的練習成績都高於對照組。獨立測驗時，通用版組低17%，導師版組與對照組的差異未達統計顯著。研究觀察的是短期表現。

練習答對的題目，換一道相似的還會做嗎？

11月13日的「AI時代的教育展望」研討會在臺師大圖書館國際會議廳舉行。上午第二場專題演講由中央大學資工系講座教授劉晨鐘主講，談AI進入科學課堂可能帶來的機會和風險。主辦方研討會議程、臺師大校方新聞

在一項2025年刊於《美國國家科學院院刊》（PNAS）的研究中，近千名學生在土耳其一所高中參加數學實驗。實驗於2023年秋季進行。每次先由老師複習上過的內容，接著讓學生做練習。對照組可翻課本和筆記，另外兩組也能向各自的AI工具求助。交卷後，老師會帶全班看過練習的解答。接下來是閉卷測驗，學生得自己寫，題目考的觀念和剛才練習相近。PNAS論文的實驗設計

研究團隊以班級為單位隨機分組，發現通用GPT組的練習分數比對照組高48%，AI導師組高127%。到了閉卷測驗，通用GPT組的估計分數比對照組低17%，相當於在滿分100的量尺上少約5.4分。AI導師組與對照組則沒有顯著差異。這些分數比較來自同一所學校的數學複習與隨堂測驗，觀察的是短期表現。PNAS論文表1與結果

同樣用GPT-4，學生問的問題變了

研究團隊用GPT-4做出兩種聊天工具。通用版模仿一般ChatGPT的對話方式，可以回覆完整解法。導師版由教師事先為題目提供參考解法，列出學生容易出錯的地方，以及遇到各種錯法時可以怎麼提示。學生也可以拿自己算出的答案請AI檢查。這套安排同時改變了AI提供的資訊和回饋方式。PNAS論文的兩種AI設計

研究團隊回頭看學生的對話紀錄。使用通用版的學生最常直接問答案。使用導師版的學生隨著練習，較常提出自己的解法或請求協助。作者據此認為，學生怎麼向AI求助，可能是獨立作答表現不同的原因之一。PNAS論文的對話分析

學生先試過，老師才有解法可以一起比較

如果要讓學生保留自己試一遍的機會，接下來還要安排回饋。教育研究中的「生產性失敗」通常分成兩段。學生先用已知的方法試解新問題，老師再拿學生提出的解法來比較，帶出目標概念。2021年一項整合53項研究的分析發現，學新概念時，先試解再教學整體較有利。不過，分析中的國小二至五年級學生，以及學習通用技能的情境，結果偏向先教再練。Sinha與Kapur的教育研究綜合分析

在台灣，劉晨鐘團隊的研究計畫提出結合CoSci科學模擬與因材網教材，開發能一對一引導學生的科學AI導師。老師和家長陪學生練習時，可以把AI的提示放在學生已經試算之後。學生可以先寫下自己的做法，遇到不會的步驟時，請AI指出哪個條件還沒用上。回頭看過解法後，再換一道考相同觀念的新題，讓學生自己寫出第一步和理由。中央大學科學AI導師計畫、延伸閱讀：如何看孩子能否獨立做新題

資料來源與更新紀錄

• 2026年11月13日｜臺師大與中研院資創中心研討會議程、臺師大校方新聞。
• 2025年6月25日｜Bastani等人的高中數學實驗（PNAS）。
• 2021年6月18日｜Sinha與Kapur的生產性失敗綜合分析。
• 中央大學科學AI導師研究計畫摘要。
• 2026年11月13日｜整理研討會原件與研究資料。