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個人化學習與SPARK:如何根據每個孩子的需求調整AI輔助教育

個人化學習與SPARK:如何根據每個孩子的需求調整AI輔助教育

引言

我有一個朋友是小學老師,她曾經告訴我一個讓她徹底改變教學方式的經歷。班上有個叫小明的孩子,在傳統課堂上總是坐立不安、注意力不集中,成績也不理想。


有一天,她偶然發現小明在課間時間用平板電腦研究恐龍,不僅專注力驚人,還能流利地說出各種恐龍的拉丁學名和生活習性。


「那一刻我明白了,」她說,「問題不是小明不能學習,而是我們的教學方式不適合他。」

這讓我想起了教育界流傳的一個笑話:如果我們用爬樹的能力來評估所有動物,魚就會度過一生認為自己愚蠢無能。


💬林政宏(帥爸)金句:「標準化教育就像給所有孩子開一樣的處方箋——不管他們的需求、興趣和能力如何。

在AI時代,我們終於有了技術能力實現真正的個人化學習,讓每個孩子都能按照自己的節奏、方式和興趣探索世界。教育不應該是讓孩子適應系統,而是讓系統適應每個獨特的孩子。」


在傳統教育模式中,我們期望所有學生以相同的速度學習相同的內容,使用相同的方法,並通過相同的方式評估。這種「一刀切」的方法忽視了一個基本事實:每個孩子都是獨特的,擁有不同的興趣、能力、背景和學習風格。


隨著AI和自適應學習技術的發展,個人化教育不再是遙不可及的理想。SPARK模型正是建立在這一認識上,它不僅利用AI工具,更整合了個人化學習的核心原則,為每個孩子創造量身定制的學習體驗。


讓我們一起探索如何通過SPARK模型實現真正的個人化學習,幫助每個孩子在自己的學習旅程中茁壯成長。


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個人化學習:從理想到現實

什麼是真正的個人化學習?

個人化學習常被誤解為簡單地讓學生按自己的速度學習預設課程,但真正的個人化學習遠不止於此:

個人化學習是一種教育方法,它根據每個學習者的需求、偏好、興趣、背景和能力調整學習體驗的各個方面。

全面的個人化學習包括以下維度:

1. 學習路徑

學習內容的順序和組合根據學生的先前知識、學習進度和目標進行調整。


2. 學習速度

學生可以按照自己的節奏學習,在需要更多時間的地方放慢,在已經掌握的內容上加速。


3. 學習方法

教學方法和資源根據學生的學習風格、偏好和優勢進行調整。


4. 學習內容

學習材料和主題與學生的興趣、背景和目標相關聯,增強參與度和動機。


5. 學習環境

物理和數位學習環境根據學生的需求進行優化,包括聲音、光線、座位安排等。


6. 學習支持

指導、反饋和干預根據學生的具體需求和挑戰進行調整。


7. 學習評估

評估方法多樣化,允許學生通過不同方式展示理解和掌握。


真正的個人化學習不是放任自流,而是提供精心設計的結構和支持,使每個學生都能達到高標準,但通過適合自己的路徑。


個人化學習的科學基礎

個人化學習的理念建立在堅實的科學研究基礎上:

1. 認知科學見解

研究表明,學習者的先前知識、認知負荷能力和信息處理方式各不相同,標準化教學往往無法滿足這種多樣性。


2. 動機研究

自主性、勝任感和關聯性是內在動機的關鍵因素。個人化學習通過提供選擇、適當挑戰和相關內容增強這些因素。


3. 學習風格與多元智能

雖然關於學習風格的某些主張存在爭議,但研究確實表明學習者在信息處理和表達方面有不同偏好和優勢。


4. 神經多樣性研究

對神經發展差異(如ADHD、自閉症、讀寫障礙等)的研究表明,不同大腦需要不同的教學方法和環境。


5. 文化響應教育研究

學生的文化背景和經驗影響其學習方式和內容解釋,個人化學習可以尊重和整合這些差異。


這些研究共同指向一個結論:標準化教育對許多學生來說效果不佳,而個人化方法可以顯著提高學習成果和參與度。


AI時代的個人化學習機遇

AI和相關技術為實現真正的個人化學習創造了前所未有的機遇:

1. 數據驅動的學習分析

AI可以收集和分析學生學習數據,識別模式、優勢和挑戰,為個人化決策提供依據。


2. 自適應學習系統

AI驅動的平台可以根據學生表現實時調整內容難度、順序和呈現方式。


3. 智能內容推薦

類似於流媒體服務的推薦算法,教育AI可以推薦與學生興趣和需求相匹配的學習資源。


4. 自動化基礎任務

AI可以處理評分、反饋和基本問題解答等常規任務,釋放教師時間用於高價值的個人化互動。


5. 多模態學習支持

AI可以提供文本、音頻、視覺和互動式學習體驗,適應不同的學習偏好。


6. 即時反饋和干預

AI可以提供即時反饋,識別學習困難,並在問題擴大前建議干預措施。


這些技術能力使個人化學習從勞動密集型理想轉變為可實現的現實,但技術本身不是解決方案——它需要與有效的教育框架結合,如SPARK模型。


SPARK模型:個人化學習的整合框架

SPARK模型的每個階段都為個人化學習提供了獨特的機會:

S-See階段:個人化的探索與發現

這個階段根據學生的興趣和背景個人化初始探索:

個人化策略

  • 提供多樣化的探索入口點,適應不同興趣和背景

  • 允許學生選擇引起他們好奇心的方面深入探索

  • 調整刺激的類型和強度,適應感官偏好和處理需求

  • 連結新內容與學生的先前知識和經驗

技術支持

  • 使用 AI 分析學生的興趣模式和參與數據

  • 提供虛擬實境或增強現實體驗,配合不同學習風格

  • 根據學生反應動態調整內容呈現

本階段的核心在於:讓學生「看見自己與學習的連結」,為後續深入學習建立動力與方向。


P - Prompt 階段:個人化的引導與規劃

這個階段聚焦於根據學生的能力與需求,為其規劃個人化的學習路徑與任務設計。

個人化策略

  • 根據學生的準備程度和先前知識調整挑戰水平

  • 提供不同程度的結構與支持,從高度指導到開放探索

  • 允許學生在學習目標與方法上擁有一定的選擇權

  • 設計與學生興趣和生涯目標相關的學習任務

技術支持

  • 使用 AI 生成個人化學習路徑與目標建議

  • 提供自適應提示與學習支架,動態因應學生需求

  • 創建動態學習計劃,根據學生的學習進展自動調整

在這個階段,個人化確保每個學生都面臨適當的挑戰——既不會因過難而沮喪,也不會因過易而無聊。


A - AI Assistant & Ask 階段:個人化的探究與支持

這個階段著重於提供個人化的信息獲取與問題解答支持,協助學生在自主探究中獲得即時且適切的幫助。

個人化策略

  • 根據學生的語言能力與背景,調整資源的複雜性

  • 提供多種形式的信息(如文本、影片、音訊、互動式內容)

  • 鼓勵學生根據個人興趣進行深入探究

  • 調整問題提示的類型與難度,適應不同認知風格

技術支持

  • 使用 AI 助手提供個人化回答與概念解釋

  • 推薦與學生興趣與能力相符的學習資源

  • 提供即時翻譯與語言簡化,支援多語背景學生

  • 根據學生的認知負荷能力,動態調整資訊的呈現速度與密度


在這個階段,個人化使每個學生都能獲得適合其需求和能力的信息和支持。


R-Reflect階段:個人化的反思與整合

這個階段根據學生的思維風格和表達偏好調整反思過程:

個人化策略

  • 提供多種反思方式,如寫作、口頭敘述、視覺圖像或動手操作

  • 調整反思問題的深度與複雜性,適應不同學生的認知水平

  • 根據學生的元認知能力,提供不同層次的反思支架

  • 鼓勵學生將學習內容與自身經驗與興趣建立連結


技術支持

  • 使用 AI 工具分析學生的反思內容,並提供個人化的回饋與建議

  • 針對學生的特定誤解或知識缺口,自動生成反思提示與問題

  • 利用數位平台可視化展示學生的思維發展軌跡與概念連接


在這個階段,個人化使反思過程更有意義,幫助每個學生以自己的方式整合和深化理解。


K-Know階段:個人化的表達與應用

這個階段允許學生通過個人化方式展示學習成果:

個人化策略

  • 提供多種學習成果展示選項,如寫作、口頭報告、視覺作品、多媒體創作等

  • 允許學生選擇與其個人興趣與學習目標相關的應用項目

  • 調整評估標準,重視個人成長與過程,而非僅依據標準化指標

  • 鼓勵學生表達創造力與個人風格,發展自主學習與表達的自信


技術支持

  • 使用 AI 提供個人化的創作工具與內容建議

  • 根據學生興趣與表現,自動生成應用情境或主題建議

  • 支援多模態的成果呈現與回饋,如語音、影像、互動作品等


在這個階段,個人化使學習成果展示更加真實和有意義,讓每個學生都能以最佳方式展現自己的理解和能力。


SPARK在行動:個人化學習案例

讓我們看看SPARK模型如何在實際教學中實現個人化學習:

案例:「我們的生態系統」項目(適合9-12歲學生)

目標

學習生態系統概念、環境相互依存關係和人類影響,同時發展研究、分析和溝通能力。

準備材料

  • 多樣化的生態系統資源(書籍、視頻、互動模擬等)

  • 個人化學習計劃模板

  • 多種表達和創作工具

  • AI學習助手

  • 學生興趣和能力評估工具

活動指南

See 階段:生態探險家(個人化實施)

教學設計

  • 提供多種生態系統探索入口:森林、海洋、沙漠、城市等

  • 學生選擇最吸引他們的生態系統進行初步探索

  • 根據學生的閱讀能力提供不同複雜度的材料

  • 連接生態概念與學生的日常生活與文化背景


個人化要點

  • 根據興趣提供選擇

  • 調整材料複雜度

  • 考慮文化背景差異


Prompt 階段:生態研究設計師(個人化實施)

教學設計

  • 學生根據自身興趣確定具體研究問題

  • 提供不同程度的規劃支架:從詳細模板到開放式指南

  • 根據學生能力調整研究範圍與深度

  • 提供多元研究方法選擇:實地考察、文獻研究、模擬實驗等


個人化要點

  • 調整支架水平

  • 根據能力設定適當挑戰

  • 提供方法選擇


AI Assistant & Ask 階段:生態研究員(個人化實施)

教學設計

  • AI助手根據語言程度與背景調整說明方式

  • 提供多模態學習資源:影片、文本、模擬、音頻等

  • 根據學生問題與興趣推薦個性化資源

  • 為有特殊需求者提供輔助科技支援


個人化要點

  • 調整語言與概念難度

  • 多模態資源選擇

  • 興趣導向探究


Reflect 階段:生態思考者(個人化實施)

教學設計

  • 提供多元反思方式:寫作、語音、導圖、藝術表達等

  • 根據元認知能力調整反思深度

  • 鼓勵將生態概念連結至個人經驗與價值觀

  • 提供同儕回饋機會,尊重學生的社交舒適程度


個人化要點

  • 多樣化表達方式

  • 調整反思深度

  • 考慮社交偏好


Know 階段:生態倡導者(個人化實施)

教學設計

  • 學生可選擇成果展現形式:報告、模型、影片、網站、藝術作品等

  • 項目與學生的興趣、優勢和未來目標連結

  • 評估重視個人成長與理解深度,而非僅標準化產出

  • 提供多種展示與分享方式,考量學生舒適程度


個人化要點

  • 多樣化成果形式

  • 興趣導向應用

  • 成長導向評估


觀察要點

  • 學生是否表現出更高的參與度和動機?

  • 他們是否能夠以適合自己的方式展示深度理解?

  • 個人化方法是否幫助克服了特定的學習障礙?

  • 學生是否發展出更強的自主學習能力?


實施個人化學習的實用策略

了解學習者的多樣性

有效的個人化學習始於深入了解學習者的多樣性:

1. 多維度評估

超越標準化測試,使用多種方法了解學生的興趣、優勢、挑戰和背景。


2. 學習者檔案

創建全面的學習者檔案,包括學術數據、興趣、學習偏好、文化背景和特殊需求。


3. 持續觀察和對話

通過觀察和對話持續更新對學生的了解,認識到學習者是不斷發展的。


4. 學生自我反思

鼓勵學生反思自己的學習過程、偏好和需求,發展自我意識。


設計靈活的學習環境

物理和數位學習環境應支持多樣化的學習需求:

1. 多模態資源

提供各種形式的學習資源:文本、視頻、音頻、互動式、實體材料等。


2. 靈活的物理空間

創建可以根據不同活動和需求重新配置的學習空間。


3. 技術整合

明智地使用技術支持個人化,但不過度依賴。


4. 選擇與自主權

在學習環境中嵌入選擇機會,從工作空間到學習工具。


平衡結構與自由

成功的個人化學習需要在結構與自由之間取得平衡:

1. 明確的學習目標

保持清晰的學習目標,同時允許達成目標的路徑多樣化。


2. 有選擇的自主權

提供有意義但有管理的選擇,而非無限或無意義的選項。


3. 漸進式獨立

隨著學生能力的發展,逐漸增加自主權和減少支架。


4. 個人化反饋循環

建立頻繁的反饋循環,幫助學生調整和改進他們的學習路徑。


利用技術增強而非替代人際互動

技術應作為個人化學習的工具,而非驅動力:

1. 人機協作教學

使用AI和技術處理常規和數據密集型任務,釋放人類教育者進行高價值互動。


2. 數據驅動但人為決策

使用學習分析提供信息,但由教育者和學生做出最終決策。


3. 技術素養培養

教導學生如何有效使用技術工具支持自己的學習。


4. 保持人際連接

確保技術增強而非替代重要的人際互動和關係建立。


家庭中的個人化學習

發現和支持孩子的獨特性

家庭是個人化學習的第一場所:

1. 觀察與發現

注意孩子的自然興趣、優勢和挑戰,不急於貼標籤或比較。


2. 提供多樣化體驗

創造接觸各種活動、主題和學習方式的機會,幫助發現潛在興趣和優勢。


3. 尊重差異

認識到家庭中的每個孩子可能有不同的學習風格、興趣和節奏。


4. 關注優勢

識別並培養孩子的優勢領域,同時提供適當支持應對挑戰。


創造個人化的家庭學習環境

家庭環境可以支持個人化學習:

1. 資源多樣性

提供各種學習資源:書籍、遊戲、藝術材料、數位工具等。


2. 學習空間

創建適合不同學習風格的空間:安靜閱讀角、動手創作區、活動空間等。


3. 時間靈活性

尊重孩子的最佳學習時間和注意力模式。


4. 興趣驅動的項目

支持基於孩子興趣的長期項目和探索。


與學校合作支持個人化

家庭和學校的協作可以增強個人化學習:

1. 分享觀察

與教師分享關於孩子學習風格、興趣和需求的觀察。


2. 倡導適當調整

在必要時為孩子的特定需求倡導合理的調整和支持。


3. 延伸學校學習

根據孩子的興趣和需求,在家中延伸和個人化學校學習。


4. 建立學習社區

與其他家庭連接,創建支持多樣化學習需求的社區。


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常見問題

如何平衡個人化與共同標準?

個人化不意味著放棄標準:

  • 保持共同的學習目標,但允許學生透過多樣化的方式達成這些目標

  • 聚焦核心能力的培養,同時在應用與表達層面允許個人化差異

  • 採用基於表現的評估(performance-based assessment),而非僅依賴標準化測驗

  • 承認學習路徑的多樣性,不同方式也能通往相同的學習成果


如何在大班級中實施個人化學習?

資源限制下的可行策略:

  • 使用站點輪轉模式(station rotation),讓學生分組進行個人化學習任務

  • 整合科技工具,讓部分個人化需求由AI或學習系統支援,減輕教師負擔

  • 發展同儕支持機制,鼓勵高低能力學生合作學習

  • 提供有限但有意義的選擇,在活動方式、呈現形式上允許個人化

  • 優先個人化最關鍵的面向,如學習節奏與表達形式


如何避免個人化導致知識碎片化?

維持學習連貫性的設計策略:

  • 明確核心學習目標與概念,做為個人化探索的指北星

  • 運用概念地圖與學習藍圖,幫助學生建立個人化學習與核心知識的連結

  • 安排定期整合活動,如主題討論、概念統整工作坊等

  • 導入主題式或項目式學習(PBL),讓個人化嵌入於共同學習架構中


如何評估個人化學習的有效性?

超越標準化測驗的評估架構:

  • 採用成長模型(growth model),關注每位學生的進步軌跡

  • 蒐集多元數據來源:學習歷程、參與度、概念理解、自主性等

  • 建構學習檔案(learning portfolio),展示學生在不同情境下的能力表現

  • 納入學生自我評估與反思,鼓勵主動建構學習意義

  • 關注長期學習成果,例如學習動機、批判性思考、自主學習能力的提升


延伸活動

家庭學習風格探索

與孩子一起探索不同的學習方式,嘗試各種方法(視覺、聽覺、動手等),討論哪些感覺最有效,並創建個人化學習策略清單。這幫助孩子發展自我意識和學習自主性。


興趣驅動的家庭項目

基於孩子的興趣設計家庭學習項目,如對恐龍感興趣的孩子可以創建恐龍博物館,對烹飪感興趣的孩子可以研究不同文化的食物。這培養深度探究和連接不同學科的能力。


個人化學習日誌

鼓勵孩子保持學習日誌,記錄他們的發現、問題、困惑和突破,並反思什麼學習方法對他們最有效。這培養元認知能力和自我導向學習技能。


結語

在AI和自動化日益普及的時代,教育不能繼續堅持工業時代的標準化模式。每個孩子都是獨特的,擁有不同的興趣、能力、背景和學習方式。


真正的教育成功不是讓所有孩子達到相同的標準,而是幫助每個孩子充分發揮自己的潛力。


SPARK模型通過其整合的方法,將個人化學習原則融入學習過程的每個階段,利用AI和技術的力量,同時保持人際連接和指導的核心作用。


它不是將個人化視為額外的「特殊」安排,而是認識到個人化是有效學習的基本要素。


正如林政宏(帥爸)所言:「在AI時代,我們終於有了技術能力實現教育的最高理想——尊重每個孩子的獨特性,並為他們創造量身定制的學習旅程。


這不是降低標準,而是通過適合每個孩子的路徑達到更高標準。真正的教育平等不是給每個人相同的東西,而是給每個人他們所需的東西。」


通過SPARK模型實現個人化學習,我們不僅幫助孩子在當前的學習中取得成功,更培養他們成為自主、適應性強的終身學習者——這是在快速變化的未來世界中茁壯成長的關鍵能力。


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延伸資源:


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