教學影片製作

一、核心理念與背景說明

「就是要學好數學（Just Do MATH，簡稱JDM）計畫」自民國105年度推行以來，歷經近十年的深耕與迭代，始終以「精進基層數學教學資源、建構兼具學術基底與現場實踐力之教材」為核心使命。截至114年度止，本中心在主持人與指導教授群的帶領下，歷年來已逐步建構出一套層次分明、脈絡清晰的數位教學資源庫，期間共計製作產出87部高品質數學教學影片。

回顧本計畫之影片發展歷程，各階段皆緊扣關鍵節點：

奠基萌芽期（105年度）：共製3部「好好玩數學奠基模組影片」（包含國小2部、國中1部），著重於透過具體操作活動激發學生對數學的探索動機。
全面常態推廣期（105至110年度）：因應教學現場對結構化教材之需求，共製45部「單元數學奠基進教室影片」（國小28部、國中17部），並搭配5部「奠基模組3D動畫」，成功將奠基活動轉化為可引入正規課堂之教學模式。
素養轉型期（110年度）：開發7部「21世紀數學素養進教室影片」（國小2部、國中5部），將國際評比（如PISA）之思維素養融入日常教學脈絡中。
微課程創新期（111至114年度）：因應新課綱落實，創新研發32部「數學素養微課程/微型活動教學影片」（國小14部、國中18部），為學校彈性課程與校本教材提供強大支持。

歷年累積之豐碩成果如下圖，不僅奠定了本中心在國內數學素養教學研發的領先地位，更成為本計畫深化推廣的重要基石。

二、114學年度教學現場痛點與影片策略調整

計畫旨在持續深化推廣具備21世紀思考素養之數學核心課程。然而，計畫團隊透過質性訪談與教學現場之回饋發現，基層教師在實踐新課綱素養教學時，普遍面臨以下兩大結構性痛點：

　1.課時結構緊湊：傳統長時長（或完整課時）的教學影片，雖然脈絡完整，但在日常課堂進度壓力下，教師難以抽出整節課進行全面移植。
　2.備課負擔過重：素養教材之轉化通常需要教師投入大量精力重新設計引導語，基層教師偏好短小精悍、能快速解構教學重點與師生互動關鍵的「微型視覺素材」。

為精準直擊上述教學現場核心，本年度計畫特別採取「大處著眼、小處著手」之哲學，全面調整影片發展策略——改以「微型活動」為基本單元。
在資源與經費最適化配置的原則下，本計畫從114學年度舉辦之「素養微課程x AI設計工作坊」中，精選出歷經多輪專家修正、最具教學實踐與推廣價值之素養教案作為拍攝素材。本年度規劃拍攝14部數學素養微型活動教學影片，期盼透過更為聚焦、高轉化率且無痛切入的教學單元，引導教師將素養教學習慣化整為零，逐步「滲透」入日常課堂中，達成高效能、可複製之教學推廣。

三、「微型活動」之五大核心特點與頂層設計

四、影片呈現形式與創新亮點

1.教學創新：AI人機互動

114學年度導入AI技術進行「遊戲化教學」之創新設計。透過建構引人入勝的雙向「人機互動模式」，賦予教材全新動態生命力。

其核心技術亮點與實測成效如下：

即時錯題提示：精準捕捉學生學習盲點，提供即時回饋，引導自主除錯。
AI老師總結：運用自然語言處理與智慧生成技術，提供精準的課後觀念總結。
動態模擬：結合動態模擬技術，將抽象的數學概念轉化為具體的幾何圖形或情境流動。

本系列影片作為因應AI興起的實驗性示範成果，經實際教學場域測試，數據與質性回饋均顯示，該模式能顯著提高學生的學習動機、課堂參與度與知識留存率，成功達成計畫之創新教學指標。

2.導入前後測，實證有效卓著

為實證微型活動對學生學習成效之具體影響，114學年度特別於部分影片的實作流程中導入前、後測機制。

在幾何計算推理與概念延伸方面，教學影片展現出顯著的認知階梯式成長與長期鞏固效果。以幾何全等與演繹推理為例，學生在未接觸教材前的基礎通過率僅為兩成多，但在施行微型活動教學後，即時後測的通過率便呈倍數成長至六成以上；隨後在觀念內化與延時檢驗中，通過率更穩健衝刺至八成以上，證實教材具備優異的即時導引與記憶深耕效益。此外，面對考驗高階計算推理與形狀改變演繹的高鑑別度會考延伸素養題，更有超過八成的學生能順利完成推導並正確作答，強烈印證教材能協助學生跨越抽象藩籬，成功轉化為具備核心思考與解題能力的數學素養。

在代數概念心像與關係式求解方面，實驗教學對於翻轉學生的抽象思維有顯著成效。透過對「未知數概念心像」進行認知結構評估，發現學生的思維層次呈現極為顯著的向右推移（高層次化）。教學前有高達八成以上的學生停留在「基礎符號表徵」的低階層次，教學後該層次人數大幅下降；相對地，能達到最高階「建立關係式並利用運算求解」的人數則呈現爆發性成長。這項結果強力證實，影片教材能藉由脈絡化引導，有效將學生的思維模式由單純的符號認知，深化並跨越至具備運算求解與關係建構能力的高階素養。

在科學記號表徵與數感應用方面，影片教材在「數線位置」、「表徵轉換」與「科學記號數感」三大維度皆展現普遍且顯著的提升。特別是在難度較高的表徵轉換題型中，原本答對率僅三成的抽象題目，於教學後一舉躍升至七成以上，淨進步幅度高達四成，成功突破學生的認知瓶頸。更值得關注的是，在核心素養與國家檢定（會考）指標題型的遷移成效上同樣表現斐然，高鑑別度題型的答對率大幅成長，即便是全卷通過率最低的難題亦能翻轉逆襲，印證影片對於中高難度與素養題型具備極佳的補強與拔尖效果。

3.雙軌對照精準拆解：透視教師引導與學生思維歷程

本計畫在影片畫面設計上，採取創新且嚴謹的「雙軌資訊標示法」，精準拆解課堂中的師生互動。藉由雙軌對照，幫助觀影教師更直觀地掌握師生互動的核心關鍵，進而提升觀課、議課與教學反思的實效。其核心設計維度說明如下：

左標（教師引導）：提示教師之教學指示、提問策略、課堂活動安排或教學設計意圖，彰顯教師在課堂引導與鷹架搭建上的專業角色。
右標（學生思維）：即時反應學生面對該教學引導時的思考歷程、認知反應與核心素養展現，捕捉學生的學習軌跡。

4.動態特效化繁為簡：觸發「秒懂」的直觀視覺體驗

影片中大量運用精美的動態圖表、直觀情境動畫與數位視覺特效。此設計的核心目的在於將抽象、隱性的數學概念（如函數關係、比例結構、非線性思維）或複雜的課堂互動數據轉化為「顯性且具象」的視覺符號。這項視覺化策略不僅大幅提升了影片整體的生動性、趣味性與吸睛度，更在教學實務上創造了以下關鍵價值。

透過這類兼具美感與教學邏輯的動態視覺特效，影片成功打破了「數學總是枯燥抽象」的刻板印象。不僅能有效強化觀看者的吸收效率、降低跨領域理解的門檻，更完美示範了如何利用數位工具為學生搭建精準的數學認知鷹架，深化素養導向教學的實踐成效。