AI 時代下的虛實整合:社會科戶外教育新趨勢

AI 能為社會科戶外教育帶來什麼樣的新機會?本文 Google Trainer 鄭伉妙老師從個人教案研發與軟體使用經驗出發,分享 6 種在 AI 時代運用虛實整合的教學方法,以及整理對應的免費數位工具表,為學生創造豐富有趣的學習體驗。

圖片來源:鄭伉妙提供

圖片來源:鄭伉妙提供

本文重點摘要

戶外教育是連結理論與現實的重要途徑。隨著人工智慧(AI)和數位技術的迅速發展,虛實整合的教學方法,在 AI 時代下又更具多元性,社會科戶外教學迎來了嶄新的轉型契機,更加地突破時空以及教師一對多無法顧及每個學生學習過程的限制,創造更豐富的學習場景。

本文從個人教案研發與軟體使用經驗出發,探討如何在 AI 時代運用虛實整合的教學方法及免費的數位工具,提升戶外教育的效果與多元性,為學生創造豐富有趣的學習體驗。

1. Google 街景與 AR 技術:沉浸式與互動學習

傳統戶外實察受時間、地點和資源限制,難以全面覆蓋學習需求。利用 Google 街景的360°虛擬實境(VR)功能,教師可將遙遠或難達的地點引入課堂。例如,在台中的學生可透過探索高雄橋頭糖廠內部 360 環景影像,了解其在現代化糖業的發展以及產業運作,增強對教學內容的理解 (鄭伉妙,2024)。此外,VR 技術還能幫助學生探索不同地形,提升對地理現象的認識。

增強現實(AR)技術讓戶外實察更具互動性。學生在實地考察時,可透過AR看到即時疊加的資訊,如歷史事件重現、地理資料展示及公民議題分析。例如,參觀古市集時,教師可利用 AI 工具 (如 Luma AI) 將老照片轉化為動態影片,再以 Web AR 製作教材,學生透過 AR 觀看當時交易場景,了解經濟活動及其現代影響,培養歷史思維與公民意識。

(延伸閱讀:用 MAKAR 製作 Web AR!5 個萬用數位教學 App 應用技巧+範例

2. AI 角色扮演:歷史人物與公民議題互動體驗

AI 技術使角色扮演更生動。利用 Magic School AI 等平台,教師可設計歷史人物或公民領袖的虛擬形象,讓學生與其文字對話互動。例如,模擬與台灣糖業之父——新渡戶稻造對話 (鄭伉妙,2024),了解相關糖業知識,或與現代環保運動家討論氣候變遷,培養學生的批判性思維與社會責任感。

3. AI 影像分析:地理與歷史資料深度探究

在戶外實察中,學生可利用 AI 影像分析工具如 Gemini Google AI Studio 即時分析照片或影片。教師設計問題引導學生使用這些工具,加深對觀察內容的理解。例如,分析自然保護區的生態環境,了解其保護意義及面臨的威脅,或探討歷史地標的背景與文化價值,提升學生的保護意識。

4. AI 動態歷史媒體:歷史人物與場景再現

利用文字轉語音工具如 TTSMaker 和 ElevenLabs,教師可生成歷史人物的語音,再搭配 Hedra 等動畫軟體製作虛擬人物動態影片,創造情境作為教學輔助材料,幫助學生更直觀理解歷史事件,提升學習興趣。

5. AI 輔助教材製作與評量:提升教學效率與差異化學習

AI 工具如 NotebookLM 可輔助生成差異化的學習單和問題,整合至數位平台,節省備課時間並根據學生進度調整。同時,可設計活動讓學生利用 Mootion、Fliki AI 等軟體製作實察成果影片;教師也可透過 Google 表單蒐集學生作答資料,並透過 ChatGPT (或Gemini) 分析,提供針對性回饋與輔導。

6. 遊戲式學習:激發學習動機與團隊合作

遊戲式學習如教師可利用 Thinglink、Genially、蹦世界、LINE Bot 等平台設計解謎遊戲,整合實地/虛擬街景觀察與課堂知識,探索社區產業歷史變遷與社會經濟因素,培養學生的公民意識與參與能力,提升參與度與問題解決能力。

(延伸閱讀:汪檍×羊羊老師:數位解謎遊戲化教學大解密!全神貫注40分鐘的課堂

總結

由於 AI 工具有助於個人化、差異化與多模態學習等特性,AI 時代的虛實融合教學方法為社會科戶外教育帶來多元與靈活性。透過 VR、AR、AI 及相關數位工具,教師能創造豐富的學習場景,促進學生主動參與與問題解決能力,提升學生綜合素養與社會責任感。

教師應以學生為中心,整合適當的數位工具,滿足學習需求並提升教學效能,呼應 UNESCO (2024) 對 AI 教師素養能力的倡議。未來,隨著技術進步,虛實融合將在社會科戶外教育中扮演更重要的角色,為學生的學習面貌提供更多可能。

AI時代下輔助戶外教育的虛實整合方法

附圖:AI時代下輔助戶外教育的虛實整合方法。圖片製作:鄭伉妙

參考資料:

  • UNESCO (2024). AI competency framework for teachers. https://doi.org/10.54675/ZJTE2084
  • 鄭伉妙 (2024),跨領域教學課程方案:蔗一次,回甘,教育部地理學科中心 110-112學年度教學資源研發彙編 (2024),p.57-68,教育部地理學科中心,台中市。

附表|社會科戶外教育可參考應用之工具軟體

AI 或其他軟體

應用

說明

Google 街景

虛擬實境(VR),提供360°環景影像

可用於將遙遠或難達的地點引入課堂,例如讓學生探索高雄橋頭糖廠,了解產業運作。

Web AR

擴增實境(AR),增強現實,在實地考察時疊加資訊

可顯示歷史事件重現、地理資料展示及公民議題分析等,例如參觀古市集時可觀看當時交易場景。

Luma AI

靜態影像轉動態影像

將老照片轉換為動態影片,更加生動地呈現過去生活樣貌

Magic School AI

AI 角色扮演,設計歷史人物或公民領袖的虛擬形象

讓學生與虛擬人物進行文字對話互動,例如模擬與新渡戶稻造對話或與環保運動家討論氣候變遷。

Gemini / Google AI Studio

影像分析,即時分析照片或影片

用於分析自然保護區的生態環境,或探討歷史地標的背景與文化價值,並引導學生思考。

TTSMaker / ElevenLabs

文字轉語音,生成歷史人物的語音

可搭配動畫軟體製作虛擬人物動態影片,作為教學輔助材料,幫助學生理解歷史事件。

Hedra

靜態人像轉動態影像

與語音生成工具結合使用,將歷史人物或情境以動態影像呈現,使學習內容更生動有趣。

NotebookLM

輔助教材製作與評量,生成差異化的學習單和問題

節省備課時間,根據學生進度調整教材,並整合至數位平台。

Mootion / Fliki AI

影片製作,用於學生製作實察成果影片

學生可利用這些工具製作實察影片,呈現學習成果。

ChatGPT /Gemini

分析學生作答資料,提供針對性回饋與輔導

教師可透過 Google 表單蒐集學生作答資料,再透過 ChatGPT 分析,提供回饋與輔導

Thinglink / Genially / 蹦世界 / LINE Bot

遊戲式學習平台,設計解謎遊戲

整合實地/虛擬街景觀察與課堂知識,探索社區產業歷史變遷與社會經濟因素,提升學生參與度與問題解決能力。

※註:此列表軟體皆為免費版功能可應用,僅為參考,亦可應用其他功能類似的軟體融入教學。整理製表:鄭伉妙

 


AI 時代下的教育會是什麼樣貌呢?

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延伸閱讀

鄭伉妙 鄭伉妙

鄭伉妙

國立臺灣科技大學應用科技研究所 科學教育與數位學習組 博士候選人

熱愛數位教學的地理/跨域教育者,研究領域為VR/AR與遊戲式學習,身兼Google for Education認證講師與多項教育諮詢職務,積極推廣ICT與AI在教學中的應用,致力於減輕教師負擔並創造多元、趣味的學習體驗。

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