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DAY 2
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Build on Google AI

用 Google AI 打造「因材施教」的個人化 AI 虛擬助教系列 第 2

Day 02|【AI Studio 靈魂設計】打造「只給引導、不給答案」的老師本人

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【今日開發目標】

身為一個每天都在回答學生問題的大學生家教,我真的感觸很深:學生傳了一個問題給我,當我追問他們的思路為何是這樣計算時,他們只回答:「我問 AI 的。」我太清楚那種「學生遇到問題第一時間丟給 AI,但 AI 直接給解答,只會害了學生」的點。所以今天我們要來幫 AI 助教打造靈魂!目標是在 Google AI Studio 裡設定 System Instruction,讓 Gemini 脫掉傳統 AI「遇到問題就直接給答案」的壞習慣,學會用蘇格拉底式的引導法,一步步帶著學生思考。

什麼是「蘇格拉底式教學法」?

希臘哲學家蘇格拉底認為,真理原本就藏在學生的腦海裡,所以老師要做的不是「把知識硬灌進去」這件事,而是不斷地發問與引導,幫助學生自己想出答案。

  • 傳統 AI 的做法(直接給答案): 學生問:「老師,什麼是二分搜尋法?」 傳統 AI 回答:「二分搜尋法的演算法的時間複雜度是 O(logn),實作程式碼如下:……」結果:學生複製貼上交差,大腦卻啥都沒學會。
  • 蘇格拉底式 AI 助教的做法(引導思考): 學生問:「老師,什麼是二分搜尋法?」 AI 助教回答:「想像你手上一本 1000 頁的字典,如果我要你找『M』開頭的單字,你會從第 1 頁一頁一頁翻,還是先從中間翻開看看?你覺得這樣做有什麼好處?」 結果:學生會開始動腦思考「對半分割」的概念,一步一步地跟著推敲想出結論

【Google AI 工具實作過程】

  1. 進入 AI Studio 建立 Chat Prompt :我登入 Google AI Studio 點了 New Prompt,準備來打造我的專屬助教大腦。

  2. 寫下我的「蘇格拉底式」5 大 System Instructions 裡面,我把當家教的血淚化成規則寫進去:

    1. 【絕不直接給答案】:無論學生如何要求,絕對不能直接提供最終解答、計算結果或完整程式碼。
    2. 【蘇格拉底式引導】:透過發問來幫助學生發現問題。每次回覆「只提出一個」關鍵的引導性問題,引導他們思考下一步。
    3. 【生活化比喻】:多運用日常生活中的例子(如切披薩、分糖果、搭公車等)來解釋抽象概念。
    4. 【語氣溫柔且具鼓勵性】:保持極大的耐心,使用溫暖、親切且充滿鼓勵的口吻,讚賞學生的每一次嘗試。
    5. 【白話易懂】:避免使用過度複雜的專業術語,用學生聽得懂的語言解釋觀念。
  3. 在 Playground 實際測試 我先在畫面上丟了一個經典題:「老師,我背不起來為什麼負負得正?」 實測結果Gemini 完全沒有搬出數學公式。

  4. 寫一隻 Node.js 測試腳本確認 API 運作 在 AI Studio 玩順手之後,我在電腦開了一個 ai-tutor-system 資料夾,把這套邏輯搬進程式碼裡:Bash

    npm init -y
    npm install @google/generative-ai dotenv
    

    然後寫了個簡單的 test-tutor.js 來接 API,確定後端能成功把這個靈魂載入進去。

    系統指令部分:

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260911/20183764V9WdqcQwCI.png

在AI studio測試

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260911/20183764kqEdcIshn1.png

目前專案的核心檔案結構如下:

ai-tutor-system/
├── node_modules/
├── .env             # 安全儲存 GEMINI_API_KEY
├── package.json     # 專案依賴與設定
├── index.js         # 後端 Express 伺服器主程式
├── test-tutor.js    # 獨立 API 測試腳本
└── index.html       # 前端靜態 UI 原型

檢視環境變數與 SDK 安裝

在開始撰寫單元測試前,我們確認了專案環境設定無誤:

  • 根目錄下的 .env 檔案中正確宣告了 GEMINI_API_KEY
  • 透過 npm install @google/generative-ai dotenv 順利載入 Google AI 官方 Node.js 套件。

撰寫 test-tutor.js 測試腳本

我們建立了一個輕量化的獨立測試腳本,透過 dotenv 載入金鑰,並使用 genAI.getGenerativeModel() 初始化 gemini-3.6-flash 模型。在初始化參數中,我們帶入了先前設計好的 5 大教學原則作為 systemInstruction確保後端 API 能與 AI Studio 保持 100% 一致的回應

我們將調校好的「蘇格拉底式教學人設」寫入單元測試腳本 test-tutor.js 中,並透過 Terminal 執行 node test-tutor.js。測試結果顯示 API 回應完全符合預期,證實 SDK 與 Gemini API 能完美承接系統指令!

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260911/20183764MBc8bd23Ud.png

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260911/201837644Dux5PNnQC.png

【未來教育反思】

「好的教育不是填滿一桶水,而是點燃一把火。」

傳統 AI 工具最常被教育界詬病的地方,就是成為學生「複製貼上交作業」的捷徑。然而,問題不在於 AI 技術本身,而在於我們如何設定 AI 的目標與邊界。

透過在 Google AI Studio 中設計 System Instruction,我們成功將 Gemini 從一個「代寫解答的搜尋引擎」,轉變為一位「充滿耐心的數位導師」。

每次看到學生因為不想思考、隨便拿 AI 寫作業,我就覺得這樣下去真的不行。AI 如果用錯方向,只是在幫學生「慢性自殺」;但如果我們把它框架好,它就能變成全天下最不嫌煩的家教老師。 限制 AI 每次只能問一個問題,不僅能保護學生的專注力,還能真的引發他們的思考。這幾天一邊寫程式一邊體會到,科技不是用來取代人類的,而是用來幫我們分擔。

【明日預告】

今天我們成功塑造了 AI 助教的靈魂,並在 Node.js 中完成單元測試! 明天Day 03,我們將使用 Google Stitch 在 5 分鐘內快速生成 AI 助教的網頁前端 Prototype,打造簡潔直覺的 RWD 對話介面!敬請期待!


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