本研究目的旨在探討ChatGPT在數學課堂中，如何輔助學生進行數學解題的思考，並提供學生在論證上的協助。研究在面對高次方複雜的多項式時，學生如何逐步建構出自身論證，並透過ChatGPT尋求一些思路。研究者採用行動研究法，以Toulmin的六個論證元素作為架構，分析學生經使用ChatGPT後，如何調整論證歷程。研究發現：(1) ChatGPT 在複雜代數問題上會產生論據、限定以及反駁(2)經使用ChatGPT後，學生的數學論證變得更完整，同時也會增加對ChatGPT 的反駁(3) ChatGPT的回饋儘管不完全正確，但經由學生不斷提問後，可以促使學生找到數學解題的線索。由以上結論可推論ChatGPT可以促進國中生對於數學論證的學習，增進學生在數學上的想法。

The purpose of this study is to explore how ChatGPT can assist students in thinking about mathematical problem solving in mathematics classrooms and provide students with assistance in argumentation. Study how students gradually construct their own arguments when faced with high-order complex polynomials, and seek some ideas through ChatGPT. The researcher used an action research method and used Toulmin's six argumentation elements as a framework to analyze how students adjusted their argumentation process after using ChatGPT. The research found that: (1) ChatGPT can generate warrants, qualifiers and rebuttals on complex algebraic problems (2) After using ChatGPT, students’ mathematical arguments become more complete and refutations of ChatGPT will also increase (3) Feedback from ChatGPT Although it is not completely correct, students can be prompted to find clues to solve mathematical problems through continuous questioning. From the above conclusion, it can be inferred that ChatGPT can promote junior high school students' learning of mathematical argumentation and enhance students' ideas in mathematics.

第一章 緒論……………………………………………………………………1
第一節、 研究背景與動機……………………………………………………………………1
第二節、 研究目的與待答問題…………………………………………………………………… 6
第三節、 名詞解釋……………………………………………………………………7
第二章 文獻探討……………………………………………………………………9
第一節、 十二年國民基本教育課程綱要……………………………………………………………………9
第二節、 推理論證……………………………………………………………………19
第三節、 人工智慧聊天機器人ChatGPT……………………………………………………………………24
第四節、 近側發展區……………………………………………………………………29
第三章 研究方法……………………………………………………………………31
第一節、 研究架構……………………………………………………………………31
第二節、 研究場域與研究對象……………………………………………………………………34
第三節、 研究期程……………………………………………………………………35
第四節、 研究工具……………………………………………………………………37
第五節、 資料蒐集與分析……………………………………………………………………68
第四章 研究結果與討論……………………………………………………………………69
第一節、 ChatGPT的解題表現……………………………………………………………………69
第二節、 第一階段……………………………………………………………………77
第三節、 第二階段……………………………………………………………………88
第五章 結論與建議……………………………………………………………………97
第一節、 結論…………………………………………………………………… 97
第二節、 建議……………………………………………………………………98
參考文獻…………………………………………………………………… 99
 

中文部份
王昭傑(2013)。由「學生因素」與「課程因素」構築的資優數學樣貌。資優教育季刊，127，23-32。
丘薇毓（2019）。數學素養導向的幾何論證歷程〔碩士論文，國立臺灣師範大學〕。華藝線上圖書館。https://doi.org/10.6345/THE.NTNU.DM.002.2019.B01
吳長恩（2019）。數學臆測教學下教師提問類型之個案研究〔碩士論文，國立清華大學〕。華藝線上圖書館。https://www.airitilibrary.com/Article/Detail?DocID=U0016-0206202016151799
呂筱萍（2016）。國中資優數學中一元二次方程式教材編撰之研究〔碩士論文，中原大學〕。華藝線上圖書館。https://doi.org/10.6840/cycu201600177
李韶瀛(2023)。使用軟體輔助數學教學之省思。 臺灣教育評論月刊， 12(9)，160-165.
周欣怡(2015)。數學臆測教學課室中國小三年級學生論證結構發展之研究。國立新竹教育大學數理教育研究所，新竹市。
林碧珍(2015)。國小三年級課室以數學臆測活動引發學生論證初探。科學教育學刊，23(1)，81-108。
教育部(2018)。十二年國民基本教育課程綱要國民中小學暨普通型高級中等學校數學領域。台北市：作者。
教育部(2019)。十二年國民基本教育資賦優異相關之特殊需求領域課程綱要。台北市：作者。
郭昭忠(2019)。體制外數學思考導向論證教學之個案研究-以求極值為例。國立清華大學數理教育研究所，新竹市。
陳佳穗(2019)。國小五年級學生線對稱圖形數學推理能力之個案研究~以數學臆測任務為例。國立清華大學數理教育研究所，新竹市。
游森棚（2022）。森棚教官數學題：星球的另一面。科學研習，61（3），111。
游森棚（2022）。森棚教官數學題：飛到西飛到東。科學研習，61（1），111。
趙毓圻（2011）。科學教室中的論證能力培養。資優教育季刊，119，2-9+35。

英文部份
Baidoo-Anu, David and Owusu Ansah, Leticia, Education in the Era of Generative Artificial Intelligence (AI): Understanding the Potential Benefits of ChatGPT in Promoting Teaching and Learning (January 25, 2023). Available at SSRN: or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4337484
Balacheff, N. (1988). Aspects of proof in pupils’ practice of school mathematics. In D.Pimm (Ed.), Mathematics, teachers, and children (pp. 216-235). London:Hoddler and Stoughton.
Frieder, S., Pinchetti, L., Griffiths, R. R., Salvatori, T., Lukasiewicz, T., Petersen, P. C., & Berner, J. (2023). Mathematical capabilities of chatgpt. arXiv preprint arXiv:2301.13867.
Hanna, G., de Villiers, M., & International Program Committee. (2008). ICMI Study 19: Proof and proving in mathematics education. ZDM, 40, 329-336.
Inglis, M., Mejia-Ramos, J. P., & Simpson, A. (2007). Modelling mathematical argumentation: The importance of qualification. Educational Studies in Mathematics, 66, 3-21.
Jablonski, S., & Ludwig, M. (2019, February). Mathematical arguments in the context of mathematical giftedness–analysis of oral argumentations with toulmin. In Eleventh Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (No. 18). Freudenthal Group; Freudenthal Institute; ERME.
Kung, T. H., Cheatham, M., Medenilla, A., Sillos, C., De Leon, L., Elepaño, C., Madriaga, M., Aggabao, R., Diaz-Candido, G., Maningo, J., & Tseng, V. (2023). Performance of ChatGPT on USMLE: Potential for AI-assisted medical education using large language models. PLOS digital health, 2(2), e0000198. https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000198
Li, P. H., Lee, H. Y., Cheng, Y. P., Starčič, A. I., & Huang, Y. M. (2023, August). Solving the Self-regulated Learning Problem: Exploring the Performance of ChatGPT in Mathematics. In International Conference on Innovative Technologies and Learning (pp. 77-86). Cham: Springer Nature Switzerland.
Li, Y. S., Lam, C. S. N., & See, C. (2021). Using a machine learning architecture to create an AI-powered chatbot for anatomy education. Medical Science Educator, 31(6), 1729-1730.
Martinez, M. V., & Pedemonte, B. (2014). Relationship between inductive arithmetic argumentation and deductive algebraic proof. Educational Studies in Mathematics, 86(1), 125–149.
Metaxas, N., Potari, D., & Zachariades, T. (2016). Analysis of a teacher’s pedagogical arguments using Toulmin’s model and argumentation schemes. Educational Studies in Mathematics, 93(3), 383–397.
Pedemonte, B. (2007). How can the relationship between argumentation and proof be analysed?. Educational studies in mathematics, 66(1), 23-41.
Siegle, D. (2023). A role for ChatGPT and AI in gifted education. Gifted Child Today, 46(3), 211-219.
Urhan, S., Gençaslan, O., & Dost, Ş. (2024). An argumentation experience regarding concepts of calculus with ChatGPT. Interactive Learning Environments, 1-26.
Wardat, Y., Tashtoush, M. A., AlAli, R., & Jarrah, A. M. (2023). ChatGPT: A revolutionary tool for teaching and learning mathematics. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 19(7), em2286.