STEM 評量中的生成式 AI 定位:何時應要求、支架或限制使用

arXiv - Computers and SocietyYizhu Gao, Zhongzhou Chen, Min Li, Xiaoming Zhai

本文提出一個基於證據中心設計(ECD)的框架,指導教師在 STEM 評量中如何根據學習目標決定對 GenAI 的治理策略。

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從「禁止」轉向「治理」的思維轉變

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傳統的全面禁止不僅難以執行,更無法讓學生準備好未來職場中常見的人機協作工作流。這項洞察促使教育者將重點從「防弊」轉向「如何有目的地整合技術」。
AI 重點 2

依據「構念相關性」來決定 AI 角色

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這改變了評量的設計邏輯。教育者不再是單純決定「要不要用 AI」,而是先釐清「我想測驗什麼能力」,進而精準決定 AI 是該作為干擾、輔助還是核心工具。

核心研究發現

  1. 1

    提出一個以學生為中心的框架,透過連結目標構念、證據需求與任務特性,來決定 GenAI 的使用模式。

  2. 2

    當評量旨在測試基礎知識與常規技能,且 GenAI 會威脅到無輔助能力的證明時,應採取「限制」政策。

  3. 3

    當 GenAI 能減少周邊負擔並維持可解釋性時,適合採取「支架」模式,提供受限的 AI 支援。

  4. 4

    當評量目標包含人機協作能力與 AI 素養時,應採取「要求」使用 GenAI 的政策。

對教育工作者的啟發

教育者在設計 STEM 評量時,不應採取一刀切的 AI 政策。首先,應明確定義評量的「目標構念」:若要測驗基礎概念,應限制 AI 使用以確保學習完整性;若要訓練高階問題解決,可將 AI 作為支架,減輕計算或格式化負擔;若要培養未來職能,則應設計必須與 AI 協作的任務。透過這種結構化的決策規則,教師能在維護學術誠信的同時,有效提升學生的 AI 素養。

原始文獻資訊

英文標題:
Positioning Generative Artificial Intelligence in STEM Assessment: When to Require, Scaffold, or Restrict Its Use
作者:
Yizhu Gao, Zhongzhou Chen, Min Li, Xiaoming Zhai
來源:
arXiv - Computers and Society
AI 摘要模型:
/models/gemma-4-26B-A4B-it
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