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(2) In future presentations of the research findings, in addition to the course project website and public presentations, your real name and personal information will not appear in this research report. If you are interested in the research results, we can provide you with an executive summary after the study is completed.
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EMI Toolkit / 教學法文章 / 第 34 篇
📝 學習科學 📄 實證教學法 ⏱ 約 7 分鐘

範例學習:先看懂解法,再練題

Worked Examples

對初學者,先研讀「逐步解法範例」再練題,比一開始就埋頭解題更有效(數學 g=0.48)。範例降低認知負荷,讓學生把心力放在理解解題結構上。

本文依據的研究
Barbieri, C. A., Miller-Cotto, D., Clerjuste, S. N., & Chawla, K. (2023). A meta-analysis of the worked examples effect on mathematics performance. Educational Psychology Review, 35.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10648-023-09745-1
🧪
在 Uedu 上實證這個教學法
本文的教學法可在 Uedu 平台實作並驗證成效:學習單/RAG 放逐步解題範例 · 範例組 vs 純練題組後測。 教師可據此設計一個小型準實驗(前後測或組間對照),用平台資料檢驗成效。

一句話重點

面對初學者,與其讓他們「在錯誤中盲目嘗試」,不如先研讀逐步解法範例(worked examples)再練題──這能降低認知負荷,把心力留給理解解題結構本身。

研究發現了什麼

Barbieri, Miller-Cotto, Clerjuste 與 Chawla(2023, Educational Psychology Review)對範例學習做了一項大型整合分析,涵蓋 43 篇文獻、55 個研究、181 個效果量,並採用 robust variance estimation(穩健變異數估計)來處理同一研究內多個效果量相依的問題。

結果顯示:worked examples 對數學學習成效的整體效果為 g = 0.48(中等效果,p = 0.01)。更重要的是,這個效果橫跨小學到大學各學習階段,意味著它在高教課堂同樣站得住腳。

背後的原理來自認知負荷理論:初學者尚未建立穩固的基模(schema),若一開始就被丟進開放式練題,大量心力會耗在搜尋與試誤上。逐步範例替學生承擔了搜尋成本,讓他們專注觀察「每一步為什麼這樣做」,進而內化解題的結構與順序。

一個值得注意的細節

在這份整合分析中,加入 self-explanation(自我解釋)提示,對數學情境反而是負向的調節變項(negative moderator)。也就是說,並非「範例+要求學生逐步自我解釋」就一定更好;在數學脈絡下,過度的自我解釋要求可能反而干擾學習。設計時請謹慎評估是否疊加此類提示,不要想當然爾地全部加上。

教師可以怎麼做

先範例、後練題

針對新概念或新題型,安排 1–2 題完整逐步解法範例讓學生先研讀,再進入自行練習,而非一開始就讓學生硬解。

把「為什麼」寫進每一步

範例不只列算式,更要標註每一步的決策理由(為何選這個方法、這一步在做什麼),讓學生看見解題的結構而非答案。

逐步淡出(fading)

完整範例,過渡到留白範例(挖空部分步驟讓學生補),再到完全自行練題,隨能力提升逐步移除支架。

區分對象,鎖定初學者

範例學習的最大受益者是初學者。對該主題已熟練的學生,可直接給練題;資源請優先投在新手身上。

謹慎處理自我解釋

依研究的負向調節結果,不要在數學範例上機械式疊加自我解釋要求。若要使用,先小範圍試行並觀察成效。

搭配 Uedu 工具

學習單 + RAG 頻道知識庫

逐步解題範例放進學習單,或上傳到RAG 頻道知識庫供學生在練題前研讀。配合 RAG 後,學生在 ClassroomGPT 對話時可語意檢索到對應的範例段落(含頁碼與出處),讓「先看範例」自然嵌入學習流程。

線上測驗系統:量出 g 值

線上測驗系統與 AI 自動出題建立數學後測,將班級分成範例組 vs. 純練題組,以兩組的後測成績計算 g 值,直接驗證範例學習在你課堂上的實際效果,呼應 meta 的 g = 0.48。

一個可立即試做的小活動

挑一個學生常卡關的題型,做一份標註理由的逐步範例學習單,下次上課讓半數學生先讀範例再練、半數直接練,課後以同一份線上測驗比對兩組分數,一週就能看到屬於你課堂的效果量

結語

對初學者而言,「先看一個做對的範例」往往勝過「先錯十次」。範例學習以中等且跨學段穩定的效果(g = 0.48),提醒我們:降低認知負荷,是把學習資源還給理解的最有效方式之一

給教師的提醒:本文為教學參考,所引研究多為特定情境(學科、國別、班級規模)下的質性或相關性研究, 其「教學功能」與「策略」屬於可遷移的原則而非保證成效的處方。請依您的學科特性、學生組成與課程目標調整運用。
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