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技術同構意識：AI融入小學數學教學—複合折線圖案例

arXiv - Computers and SocietyLi Li, Yu Cao

提出「技術同構意識」概念，說明學生如何將數學思維映射至 AI，並以複合折線圖案例驗證三階段教學路徑

AI 幫你先抓重點

AI 重點 1

「技術同構意識」將數學思維與 AI 操作對應，促進認知轉移

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此觀點將 AI 文識視為數學技能的延伸，降低學生對 AI 的陌生感與抵觸，並使教師能以熟悉的數學概念引導 AI 學習，改變傳統 AI 教學的入門門檻
AI 重點 2

三階段教學路徑與評量量表提供具體實施與評估工具

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教師可依循感知→理解→創作的步驟設計課程，並利用量表追蹤學生進展，實務上可快速落地並持續優化教學策略

核心研究發現

  1. 1

    提出「技術同構意識」概念，定義為學生將數學認知操作與 AI 技術操作共享邏輯結構的元認知實現

  2. 2

    將此概念與傳統「計算思維」區分，並以轉移學習與元認知理論為基礎說明其獨特性

  3. 3

    設計三階段教學路徑（感知、理解、創作）並配備評量量表，為教師提供實務操作框架

  4. 4

    以中國五年級《複合折線圖》課程為案例，實證驗證該框架的可行性與可複製性

對教育工作者的啟發

教師可先引導學生觀察折線圖趨勢，讓其意識到「趨勢觀察」與 AI 的模式辨識相同，進而在課堂中設計「預測實驗」讓學生自行建立簡易模型；同時利用三階段評量量表，教師可追蹤學生從感知、理解到創作的進展，並依據評量結果調整教學策略，確保 AI 概念與數學知識深度融合。

原始文獻資訊

英文標題：
Awareness of Technological Isomorphism: Integrating AI into Elementary Mathematics Teaching on Data and Prediction,A Case Study of the Compound Line Graph
作者：
Li Li, Yu Cao
來源：
arXiv - Computers and Society
AI 摘要模型：
openai/gpt-oss-20b
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