論文基本資訊
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 標題(原文) | Qualitatively different teacher experiences of teaching with generative artificial intelligence |
| 標題(中譯) | 教師使用生成式人工智慧教學之質性差異經驗 |
| 作者 | Robert Ellis、Feifei Han(通訊作者)、Henry Cook |
| 年代 | 2025(2025/1/16 收稿;4/21 接受;5/26 線上發表) |
| 期刊 | International Journal of Educational Technology in Higher Education, 22(33) |
| DOI | 10.1186/s41239-025-00532-2 |
| 關鍵字 | GenAI(生成式人工智慧);Conceptions(構思/概念觀);Perceptions(知覺);Approaches(教學取向);University teacher experiences(大學教師經驗);Phenomenography(現象圖析學);Higher education(高等教育) |
精簡摘要與研究框架
本研究以現象圖析學(phenomenography)觀點,探討大學教師使用生成式人工智慧(GenAI)教學的質性差異經驗。研究對 30 位跨學科大學教師進行半結構式訪談,分析其對 GenAI 價值主張的知覺(perceptions)、對 GenAI 支持學習的構思(conceptions),以及要求學生查證 GenAI 輸出的教學取向(approaches),並以交叉表(cross-tabulation)檢驗三者關聯。結果顯示:知覺分為 4 類(正向/負向)、構思分為 5 類(連貫/破碎)、取向分為 5 類(學習焦點/教學焦點),且三構念間均呈統計顯著的中度關聯。持連貫構思、正向知覺的教師較傾向採學習焦點取向,較可能幫助學生發展職場所需的 GenAI 知識與技能。
研究框架
本研究採 Trigwell 與 Prosser 的 3P 模型(Presage–Process–Product)作為分析模型:學術脈絡(以 GenAI 教學)為 Presage 端的共享背景,教師對 GenAI 教育價值主張的「構思」屬 Presage、對教學脈絡的「知覺」與「學生查證 GenAI 輸出之教學取向」屬 Process。研究假設三者彼此關聯,並以現象圖析學建立三個成果空間(outcome spaces),再以量化交叉表檢驗類別間關聯之顯著性(p 值)與強度(Phi 係數)。
研究動機與研究目的
研究動機
- 產業界普遍導入 GenAI,GenAI 素養(GenAI literacy)逐漸成為畢業生就業的關鍵能力要求,對大學課程設計與教學產生連鎖效應(Nartey, 2024; Javaid et al., 2023)。
- 高等教育早期對 GenAI 的關注多聚焦於抄襲、學術誠信等倫理風險與防弊偵測,對「生產性使用」的指引有限(Moorhouse et al., 2023; Rudolph et al., 2023)。
- 教學模式、倫理辯論與技術仍在快速發展中,大學教師「使用 GenAI 教學的經驗」尚未被深入探討,形成明確研究缺口。
- 傳統課堂中教師知覺、構思與取向的關聯模式(Prosser & Trigwell 等研究)是否能複製到 GenAI 教學情境,尚待檢驗。
研究目的/研究問題
總體研究問題:大學教師使用 GenAI 教學的質性差異經驗為何?細分為四個研究問題:
- 大學教師對 GenAI 在高教學習中價值主張之知覺有哪些變異?
- 大學教師對 GenAI 用於高教學習之構思有哪些變異?
- 大學教師對學生查證 GenAI 輸出之教學取向有哪些變異?
- 教師 GenAI 經驗中的知覺、構思與取向之間關聯程度為何?
文獻探討大綱
一、GenAI 在產業與教育的研究發展
- LLM 進入主流職場(ChatGPT、Gemini、Copilot),改變人力規劃 — 說明 GenAI 素養成為就業條件的背景(Wu et al., 2023; Javaid et al., 2023)。
- 畢業生需具備批判性評估 GenAI 輸出的能力(事實正確性、偏誤判斷)— 建立「大學須培養 GenAI 素養」的論證起點(Farrell et al., 2021; Ng et al., 2021)。
- 政策層面:美國總統行政命令、UNESCO、澳洲 TEQSA 要求大學展現 GenAI 生產性使用 — 帶出制度壓力。
- 高教早期聚焦倫理防弊 vs. GenAI 的學習效益潛能 — 指出研究視角需從風險轉向教學生產性(Moorhouse et al., 2023; Tlili et al., 2023; Chan & Tsi, 2024)。
二、現象圖析學觀點
- 核心主張:人們對現象的經驗可歸入有限類別,並呈巢狀包含階層(nested hierarchy of inclusiveness)— 提供本研究方法論基礎(Marton, 1986; Åkerlind, 2008)。
三、知覺、構思與教學取向之既有研究
- 三大研究傳統:Entwistle、Marton、Prosser & Trigwell — 定位本研究於「學與教經驗質性差異」研究脈絡,採 Trigwell & Prosser(2020)3P 模型。
- 學生學習構思:連貫(cohesive)vs. 破碎(fragmented)— 提供本研究構思分類的理論原型(Chiu et al., 2016 等)。
- 教師對學生學習的構思與五種教學取向(Prosser et al., 1994)— 提供取向分類與「構思—取向關聯」的先行證據。
- 教師對教學環境的知覺與取向之關聯(Prosser & Trigwell, 1997)— 補足「知覺」構念的實證基礎。
- 小結:傳統課堂的關聯模式未必能複製至 GenAI 情境 — 導出本研究的必要性與時效性。
研究方法介紹
研究取徑:混合方法(mixed-methods),以現象圖析學方法為主軸——結合個殊式(ideographic)質性厚描述與尋求律則式(nomothetic)可遷移原則的量化分析(Feldon & Tofel-Grehl, 2018)。
研究對象與抽樣
30 位大學教師自願參與。依 Becher–Biglan 學科類型學(Biglan, 1973; Neumann et al., 2002)從四大學科類別立意招募:
- 硬性純粹學科(數學、化學、統計)
- 硬性應用學科(設計、藥學、醫學科學)
- 軟性純粹學科(歷史、音樂、藝術)
- 軟性應用學科(教育、法律、社會工作)
教學年級涵蓋大一至大三。參與者使用過的平台包括 ChatGPT、Microsoft Copilot、Claude、Gemini、Llama、DALL.E、Sora 等,經驗從教育用途實驗到嵌入課程設計不等。
資料蒐集
經機構倫理審查核可、取得書面知情同意後,進行半結構式訪談(開放鬆散結構、錄音逐字轉錄)。三個主要提問:
- 「您如何知覺 GenAI 在高教學習中的價值主張?」
- 「您對 GenAI 在高教學習中的理解為何?」
- 「您在多大程度上要求學生查證 AI 輸出的正確性?如何做、為什麼?」
資料分析
- 質性階段:依現象圖析學分析程序(Åkerlind, 2018; Marton & Pong, 2005),多輪反覆閱讀 → 標記關鍵特徵 → 歸納初始主題 → 迭代修訂類別定義與命名 → 三位研究者個別編碼。
- 量化階段:交叉表檢驗知覺、構思、取向之關聯,以 p 值檢驗顯著性、Phi 係數評估關聯強度。
信效度處理
計算編碼者間一致性百分比(Säljö, 1988),諮商前後兩位研究者與第三位研究者的一致性達 70%–100%,符合 80% 門檻要求(諮商後最低為 80%)。
研究流程(表格)
| 步驟 | 階段名稱 | 主要工作 | 產出 |
|---|---|---|---|
| 1 | 研究設計與理論定位 | 採現象圖析學觀點、確立 3P 模型分析架構與四個研究問題 | 假設關聯模型(Fig. 2) |
| 2 | 倫理審查與參與者招募 | 取得機構倫理核可與書面同意;依 Becher–Biglan 類型學跨四大學科招募 | 30 位跨學科教師樣本 |
| 3 | 資料蒐集 | 半結構式訪談(3 個主提問+追問),錄音並逐字轉錄 | 30 份訪談逐字稿 |
| 4 | 現象圖析質性分析 | 分離整理三構念回應;多輪閱讀、標記關鍵特徵、歸納主題、迭代定義類別 | 三個成果空間之類別草案 |
| 5 | 編碼信度檢核 | 三位研究者個別編碼,計算諮商前後一致性百分比 | 達 80% 門檻之編碼結果(Table 2) |
| 6 | 成果空間確立 | 依結構面/指涉面(structural / referential)整理各類別階層 | 知覺 4 類、構思 5 類、取向 5 類(Tables 3–8) |
| 7 | 量化關聯分析 | 交叉表分析三構念兩兩關聯,計算 p 值與 Phi 係數 | 三組顯著中度關聯(Tables 9–11) |
| 8 | 詮釋與討論 | 整合質性變異與量化關聯,繪製經驗光譜視覺摘要 | 討論、實務建議與 Fig. 3 |
條列式研究流程
- Step 1:以現象圖析學與 3P 模型建立分析架構,提出總體與四個子研究問題。
- Step 2:通過倫理審查,依學科類型學立意招募 30 位大學教師並取得知情同意。
- Step 3:進行半結構式訪談(三大提問+追問),錄音轉錄為逐字稿。
- Step 4:依現象圖析學程序反覆閱讀與編碼,歸納三構念的質性差異類別。
- Step 5:三位研究者個別編碼並檢核一致性,達 80% 信度門檻。
- Step 6:以結構面與指涉面確立三個成果空間(知覺 4 類、構思 5 類、取向 5 類)。
- Step 7:以交叉表、p 值與 Phi 係數檢驗三構念間關聯。
- Step 8:整合質性與量化結果,提出教育領導與教師發展意涵。
研究議題與討論重點收斂
議題一:教師知覺呈正負兩極,且半數持保留態度
發現摘要:知覺 4 類——A「深化學習」(17%)、B「條件式效益」(23%)為正向;C「效益取決於教師素質」(50%)、D「阻礙學習」(10%)為負向。負向合計達 60%。
作者詮釋:A/B 類展現「學生視角」——理解透過審慎評估 GenAI 輸出可促成學生理解;C/D 類未採學生視角,因而將 GenAI 使用與學習潛能切割開來。
議題二:構思的連貫/破碎之分
發現摘要:構思 5 類——A「促進脈絡化分析思考」(17%)、B「培養未來導向知能」(20%)為連貫(cohesive);C「僅限風險控管」(17%)、D「不可信任」(17%)、E「只是拼裝工具」(29%)為破碎(fragmented)。
作者詮釋:連貫構思將 GenAI 與學習、思考連結;破碎構思則被實務顧慮淹沒,缺乏對學習與理解的想像。
議題三:教學取向的學習焦點 vs. 教學焦點
發現摘要:取向 5 類——A「以研究挑戰 GenAI 輸出推理」(20%)、B「培養批判思考」(23%)為學習焦點;C「價值觀導向使用」(10%)、D「只教 GenAI 會錯」(20%)、E「不教如何使用」(23%)為教學焦點。
作者詮釋:學習焦點取向從學生學習出發;教學焦點取向從教師視角出發,對學生中心思維的覺察有限。
議題四:三構念間呈顯著中度關聯
發現摘要:構思×知覺 φ = 0.590(p = 0.002);取向×知覺 φ = 0.450(p = 0.024);取向×構思 φ = 0.360(p = 0.029)。連貫構思者 69.23% 持正向知覺;教學焦點取向者持正向知覺的比例為 0(0/7)。
作者詮釋:關聯是「傾向」而非絕對分類——持破碎構思者未必都採教學焦點取向,但整體趨勢對教師發展支持具參考價值。
議題五:對教育領導的意涵
發現摘要:教學團隊領導者需協助教師理解 GenAI 的學習效益與更具生產性的思考方式;大學領導者需進行治理與風險管理、資料圈護(ring-fencing)、身分管理等規劃投資,並以專業發展計畫、獎補助與升等誘因鼓勵 GenAI 教學創新。
作者詮釋:唯有教學人員持續聚焦 GenAI 對學習的貢獻,才能揭示其如何以適當的學科變異改善學生經驗。
未來研究缺口
作者明示的限制與未來研究
- 密集式(intensive)研究設計導致樣本數相對較小(n = 30),結論穩健性需透過複製研究檢驗。
- 需大型量化研究擴充證據基礎,例如檢驗學科變異(disciplinary variation)如何影響教師的 GenAI 教學取向。
- 樣本中各學科與平台使用經驗的次數過少,無法辨識預測模式;參與者經驗、平台與學科邊界的預測關係留待更大樣本的後續研究。
- 本研究僅處理「教學經驗」端;學生學習經驗端(3P 模型上半部)的 GenAI 質性變異為既定研究計畫之後續方向。
1. 本研究為單一時間點的橫斷式訪談,未能捕捉教師知覺/構思隨 GenAI 技術快速演進的縱貫變化;縱貫追蹤或前後測設計可補足。
2. 訪談於特定國家高教體制(澳洲脈絡線索明顯,如 TEQSA)進行,跨文化、跨體制(如台灣技職體系)之可遷移性尚待檢驗。
3. 研究以教師自陳為據,未觸及實際課堂實踐與學生學習成效的對應證據;結合課堂觀察、學習分析或學生成果資料的三角驗證是可行方向。
值得引用的段落句子
| # | 原文句子 | 中譯 | 出處 | 適用情境 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | "In the current climate, most industries are starting to require GenAI literacy as a key graduate attribute of university students" | 在當前情勢下,多數產業開始將 GenAI 素養視為大學畢業生的關鍵特質要求 | p. 2(Introduction) | 緒論鋪陳:產業需求背景 |
| 2 | "Without understanding what teachers think and do with GenAI, it will be difficult to support their developmental needs" | 若不了解教師對 GenAI 的想法與作為,將難以支持其專業發展需求 | p. 7(The current study) | 緒論鋪陳:研究必要性 |
| 3 | "Phenomenography aims to understand 'qualitatively different ways in which people experience, conceptualize, perceive, and understand various aspects of, and various phenomena in the world around them'" | 現象圖析學旨在理解「人們經驗、概念化、知覺與理解周遭世界各種現象的質性差異方式」 | p. 4(引 Marton, 1986, p. 31) | 方法佐證:方法論定義 |
| 4 | "people's knowledge of a phenomenon can be situated within a limited number of categories, which can be understood as 'logically structured in a nested hierarchy of inclusiveness'" | 人們對現象的知識可歸入有限類別,可理解為「以巢狀包含階層進行邏輯結構化」 | p. 4(引 Åkerlind, 2008, p. 636) | 方法佐證:現象圖析學假設 |
| 5 | "Early emphases on GenAI in the higher education sector have been on ethical issues in learning such as plagiarism and academic integrity." | 高教部門早期對 GenAI 的重視多集中於抄襲與學術誠信等學習倫理議題 | p. 3(文獻探討) | 文獻對話:防弊導向的批判 |
| 6 | "designing GenAI-enabled learning and assessment strategies has sharpened teacher reflections on which education practice is uniquely human" | 設計 GenAI 賦能的學習與評量策略,使教師更敏銳地反思哪些教育實踐是人類獨有的 | p. 3(引 Chan & Tsi, 2024 論點) | 討論對話:人機分工反思 |
| 7 | "Categories A and B reveal a clear awareness of how the careful evaluation of GenAI output in relation to other sources and course learning outcomes can enable student understanding." | A、B 兩類展現清楚的覺察:審慎地將 GenAI 輸出對照其他來源與課程學習成果加以評估,能促成學生理解 | pp. 11–12(RQ1 結果) | 結果引用:正向知覺的內涵 |
| 8 | "Of teachers holding coherent conceptions, a significantly higher proportion tended to report positive perceptions (69.23%) about the value proposition of GenAI for student learning" | 持連貫構思的教師中,顯著較高比例(69.23%)對 GenAI 的學生學習價值主張持正向知覺 | p. 15(RQ4 結果) | 結果引用:構念關聯證據 |
| 9 | "just because a participant who reported a fragmented concept of GenAI approached its use in a teaching-focused way, did not mean that all participants who reported fragmented concepts did the same" | 某位持破碎構思的參與者以教學焦點方式使用 GenAI,並不代表所有持破碎構思者皆然 | p. 17(Discussion) | 討論對話:避免過度類型化 |
| 10 | "we are just at the beginning of understanding what an appropriate use of GenAI in the student experience might look like" | 我們對於 GenAI 在學生經驗中的適切使用樣貌,才剛開始理解 | p. 18(Implications) | 緒論或結論:領域階段定位 |
| 11 | "No matter how pedagogy and expectations change, teachers continue to be responsible for the underlying program and course learning outcomes of the student experience" | 無論教學法與期望如何改變,教師仍持續為學生經驗背後的學程與課程學習成果負責 | p. 19(Conclusion) | 結論收束:教師角色核心性 |
| 12 | "Only a sustained focused by teaching staff on the contributions of GenAI for learning will reveal how it can contribute to improving the student experience" | 唯有教學人員持續聚焦 GenAI 對學習的貢獻,方能揭示其如何改善學生經驗 | p. 18(Implications) | 討論收束:實務建議 |
值得延伸閱讀的論文
- Prosser, M., Trigwell, K., & Taylor, P. (1994). A phenomenographic study of academics' conceptions of science learning and teaching. Learning and Instruction, 4(3), 217–231. https://doi.org/10.1016/0959-4752(94)90024-8
為何值得讀:本文「構思—取向」分類架構的原型研究。關係:本論文的五類教學取向與構思關聯分析直接承襲此研究設計。 - Trigwell, K., & Prosser, M. (2020). Exploring university teaching and learning: Experience and context. Springer Nature.
為何值得讀:本論文採用之學與教模型的最新完整專書論述。關係:提供 3P 模型與整體理論框架的權威來源。 - Marton, F., & Booth, S. (1997). Learning and awareness. Routledge.
為何值得讀:現象圖析學「結構面/指涉面」分析的經典專書。關係:本論文成果空間的分析語彙(structure / reference)直接源自此書。 - Åkerlind, G. S. (2008). A phenomenographic approach to developing academics' understanding of the nature of teaching and learning. Teaching in Higher Education, 13(6), 633–644. https://doi.org/10.1080/13562510802452350
為何值得讀:說明現象圖析學如何應用於教師專業發展。關係:支撐本論文「巢狀包含階層」假設與實務轉化建議。 - Feldon, D. F., & Tofel-Grehl, C. (2018). Phenomenography as a foundation for mixed models research. American Behavioral Scientist, 62(7), 887–899.
為何值得讀:論證現象圖析學結合量化分析的混合方法基礎。關係:本論文「質性成果空間+交叉表」設計的方法論依據。 - Chan, C. K. Y., & Hu, W. (2023). Students' voices on generative AI: Perceptions, benefits, and challenges in higher education. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 20(1), 43. https://doi.org/10.1186/s41239-023-00411-8
為何值得讀:同期刊、同主題的「學生端」知覺研究。關係:與本論文的「教師端」形成 3P 模型上下半部的互補視角。 - Moorhouse, B. L., Wong, K. M., & Li, L. (2023). Teaching with technology in the post-pandemic digital age: Technological normalisation and AI-induced disruptions. RELC Journal, 54(2), 311–320.
為何值得讀:檢視大學 GenAI 評量政策多聚焦防弊的實證回顧。關係:構成本論文「從風險防弊轉向生產性使用」論證的關鍵文獻。 - Markauskaite, L., Marrone, R., Poquet, O., Knight, S., Martinez-Maldonado, R., Howard, S., Tondeur, J., De Laat, M., BuckinghamShum, S., Gašević, D., & Siemens, G. (2022). Rethinking the entwinement between artificial intelligence and human learning: What capabilities do learners need for a world with AI? Computers and Education: Artificial Intelligence. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2022.100056
為何值得讀:多位學者合著的 AI 與人類學習能力框架論文。關係:支撐本論文「將 GenAI 有意義地嵌入活動與評量設計」的論點。 - Lodge, J., Howard, S., Bearman, M., Dawson, P., & Associates (2023). Assessment Reform for The Age of Artificial Intelligence. Australian Government, Tertiary Education Quality and Standards Agency.
為何值得讀:澳洲官方的 AI 時代評量改革指引。關係:本論文政策脈絡(TEQSA 要求)與 GenAI 素養課程化主張的制度依據。 - Chan, C. K. Y., & Tsi, L. H. Y. (2024). Will generative AI replace teachers in higher education: A study of teacher and student perceptions. Studies in Educational Evaluation. https://doi.org/10.1016/j.stueduc.2024.101395
為何值得讀:探討 GenAI 能否取代教師的師生知覺研究。關係:呼應本論文結論——教師對學習成果的責任不可取代。