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■ □ 教育部教學實踐研究計畫成果報告

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Academic year: 2022

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I

教育部教學實踐研究計畫成果報告

Project Report for MOE Teaching Practice Research Program

計畫編號/Project Number:PGE1101386

學門專案分類/Division:通識(含體育)

執行期間/Funding Period:2021-08-01-2022-07-31

網路同儕教學結合及時反饋系統在生命科學概論上的行動研究

計畫主持人(Principal Investigator):

胡光宇 助理教授

執行機構及系所(Institution/Department/Program):

中華大學 光電與材料工程學系 成果報告公開日期:

立即公開

延後公開(統一於 2023 年 9 月 30 日公開)

(2)

II

摘要

如何激勵學生提昇學習動機是申請人近來於課程教學現場試圖解決之難解問題。申請人於執 行109 年教學實踐研究計畫期間,發現課堂上順暢的師生互動和同儕討論互動可以提高教學 的成效。進一步思考到,若能將不同學系,不易找到共同的時間,難以聚在一起的同學,藉 由網路同儕教學,在網路上一起閱讀、團隊合作、和互相鼓勵,教學效果可能會更好。故此 一教育實踐研究計畫中,導入網路同儕教學,使用線上社群互動學習平臺Perusall,結合 IRS 即時反饋系統和數位學習平台 Moodle,來探討使用 Perusall 網路同儕教學結合 Zuvio IRS,是否有助於加強翻轉教學的學習效果,提升學生的學習動機。研究對象為 110 學年度 修習生命科學概論的各學系大學部一至七年級的非生物相關學系的學生,學生人數上下學期 分別有40 位和 46 位。研究是以計畫的教學策略、多元評量方式和前測與後測等方式進行,

並統計分析所得的學生各式問卷和測驗成績等資料。結果顯示Perusall 網路同儕教學結合 Zuvio IRS 融入生命科學概論課程可以提升學生的學習動機,但是對學生的學習態度、自我 效能、和學習成效等其他構面並沒有顯著的影響。

關鍵詞:

同儕教學法、線上社群互動學習平臺、即時反饋系統、翻轉教室、生命科學 Abstract

How to motivate students to learn has increasingly become a difficult problem that the applicant has recently tried to solve in the teaching field. During the implementation of the 109-year teaching practice research project, the applicant found that smooth teacher-student interaction and peer discussion interaction in the classroom can improve the effectiveness of teaching. It is further thought that if students from different departments, who are not easy to find common time and are difficult to get together, can be taught better through online peer instruction, reading together, teamwork, and mutual encouragement on the Internet. Therefore, in this project, to explore whether using Perusall combined with Zuvio IRS can help to strengthen the learning effect of flipped teaching and improve students' learning motivation, we introduce online peer instruction, make use of online community interactive learning platform Perusall, combined with Zuvio IRS and e-learning platform Moodle. The subjects of the study were students of non-biological related sciences from the first to the seventh year of each department who studied the course of

introduction to life sciences in the 110th academic year. The number of students is 40 and 46 for the first and second semesters respectively. The research was conducted in the form of planned teaching strategies, multiple assessment methods, and pre-test and post-test, and statistically analysis of the various questionnaires and test scores of students. The results showed that the integration of Perusall online peer instruction and Zuvio IRS into the Introduction to Life Sciences course could enhance students' learning motivation, but there was no significant impact on other aspects such as students' learning attitudes, self-efficacy, and learning effectiveness.

Keywords:

Peer Instruction, Perusall, Interactive Response System, Flipped Classroom, Life Sciences

(3)

III

目錄

報告內文 ... 4

1. 研究動機與目的... 4

2. 文獻探討... 5

翻轉教室(Flipping classroom) ... 5

即時反饋系統 (Interactive Response System) ... 5

同儕教學(Peer Instruction) ... 7

Perusall 線上社群互動學習平臺 ... 8

3. 研究問題... 8

4. 研究設計與方法... 9

5. 教學暨研究成果... 13

教學過程與成果 ... 13

教師教學反思 ... 17

學生學習回饋 ... 18

6. 建議與省思... 19

參考文獻 ... 21

附件 ... 23

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報告內文 1. 研究動機與目的

申請人從事教育工作已近 40 多年,隨著環境的變遷,科技的發展,當今學生往往網路成 癮,主動學習動機不足,由於學習動機是學生認真學習的動力,更是教學活動的首要步 驟[1],因此學生學習成效每況愈下。如何激勵學生學習動機日益成為申請人於課程教學 現場試圖解決之難解問題。另一方面,在今天資訊爆炸流通的世代, 學習不再只是在課 堂上或是講座和研討會的活動。尤其是當疫情爆發期間,線上網路學習已不再是選項而 是必須時,如何在平時就引導學生善用手邊的 3C 設備隨時隨地自主線上學習, 也是眼 前世界各地教育工作者持續需要努力的首要任務之一。

我的近幾年的教學目標是以提升學生學習興趣為出發點,八年前開始實施問題導向翻轉 教學,希望「訓練學生準時且認真上課,引導學生善用3C 自主學習。」。除了以教學的 熱忱,感染同學的學習態度外,用心製作教材及授課,將課程內容與生活結合,善用學 生普遍使用的3C 設備導入翻轉教學,讓學生在課程的學習中,從手機等 3C 設備的沈迷 生活中釋放出來,體會到手機除了聊天、玩遊戲或看小說和動漫外,還可以使用手機等 3C 設備,愉快積極有效地應用在學習生活上。

於去年的109 年教學實踐研究計畫「討論教學結合 Zuvio 即時反饋系統在生命科學概論 上之應用」,藉著導入同儕互動的討論教學,來加強翻轉教學的效果,提升學生對於跨領 域學科之學習動機和學習成效。於執行該計畫期間,發現有效的教學活動,除了順暢的 課堂上師生互動和同儕討論互動外,若能結合網路同儕教學如圖 1 錯誤! 找不到參照來 源。橙色所示,將通識課不同學系,不易找到共同的時間,難以聚在一起的同學,增加 同學平時在網路上的自主學習、同儕學習、和共同成長的經驗將會更好。故此一教育實 踐研究計畫中,即是要藉著導入網路同儕教學,善用新科技Perusall[2],結合 IRS 即時 反饋系統和Moodle,來加強翻轉教學的效果,提升學生學習動機。

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橙色部分是此一年度研究所新增,由美國哈佛教授所研發出來的同儕教學法及其 社群互動學習平臺Perusall。

2.文獻探討

此一研究主題「網路同儕教學結合及時反饋系統在生命科學概論上的行動研究」,在此,

將就「翻轉教室」、「及時反饋系統」、「同儕教學」以及其所使用線上社群互動學習平臺 Perusall 的相關文獻進行探討。

翻轉教室(Flipping classroom)

翻轉教室是由Bergmann 和 Sams 在 2008 年於美國高中化學教學時所開發出來的[3],

主要目的是解決學生缺課時又無法騰出額外時間重新授課的問題,他們開始錄製課程 並公佈在網上。然後將其上傳到YouTube 網站上,以便學生在上課之前學習,因為教 學效果好,然後這種顛覆傳統的教學方法稱為“翻轉教室”(Flipped classroom)。在翻 轉教室中,這主要是通過使用教師自製的影片資源提供學生在課堂外觀看自主學習 [4],從而騰出時間在課堂上進行合作、討論、解决問題和應用,讓教師針能有充裕時 間對學生認為最麻煩的內容進行解惑。課後,學生也可以根據自己的學習曲線特性反 復觀看教學影片,達到熟練學習的目的。Bishop 和 Verleger 認為翻轉教室應該包含兩 個要素[3],一個是教室中的互動式小組學習活動,另一個是在教室外直接以電腦為基 礎的個別教學。因此,翻轉教室可以與各種以學生為中心的建構式教學策略相結合,

例如基於問題導向式教學、合作學習、和同儕教學等。

即時反饋系統 (Interactive Response System)

在過去的幾十年裏,科技的進步推動了教育的發展。高科技學習方法(High Tech Approach to Learning),顧名思義,是利用不同的科技幫助學生在課堂上學習[5]。許多

圖 1 網路同儕教學結合及時反饋系統的翻轉教學模式

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教育工作者在教室裏使用手機和平版電腦等3C 設備,在課堂環境中提供了雲端無限的 資源,同時利用網路把學生和世界各地的人連結起來。

於1966 年,斯坦福大學推出了“觀眾反應系統”(Audience Response Systems; 簡稱 ARSs),允許學生使用手持遙控設備(如點擊器)回答由教師準備的以電子方式顯示 的多項選擇題[6]。從那時起,這些系統已經發展成 35 種以上的不同形式,如即時反饋 系統(Interactive Response System; 簡稱 IRS)、教室反饋系統(Classroom Response System; 簡稱 CRS)和學習者反饋系統(Learner Response System; 簡稱 LRS)、雲端教 室系統(CloudClassRoom; 簡稱 CCR),並已在各種學科中採用[7, 8]。研究結果指出在 課堂上使用ARSs 有許多好處。課堂環境方面,能提高出席率、注意力、參與和投入 程度。學習方面,能增加互動、討論、學習質量、學習表現。評估方面,能促進回 饋、成長、和規範[6]。

一般來說,所有的IRSs 在課堂上都以類似的方式運作。四種主要 IRS:Zuvio、CCR、

Socrative、和傳統 IRSs 的功能比較[9],各種功能比較中,以同儕互評的功能,被認為 是開展合作學習過程中具有吸引力和有效的功能。而目前此一功能,上述四種主要 IRS 以 Zuvio 的最為完備。

簡言之,透過Zuvio IRS,教師可以預先製作或即時提出的問題或任務,來要求學生利 用現有的手機或平板,使用自己或學校的無線網路,在規定的時間內提交答案。該系 統可以立即計算出結果,並立即顯示學生給出的答案。然後教師可以給學生提供回 饋,讓學生分享意見,進一步引導學生進行更深入的討論。

過去IRS 已用於英語、數學、物理、藝術和其他課程[10-16]。IRS 不僅提高了學習動 機,也可以提高學生對課堂的參與度和答案的準確性。雖然,有關Zuvio IRS 的使用文 獻相對不足[11, 12, 14, 16],但有一些一致的結果表明,該科技在學習中提供了許多教 學上的好處。

然而,在使用IRS 時,教師會根據學生的答對率作為評分的標準,當教師問問題時,

學生只會盡力給出正確的答案,而這種做法往往使學生形成外在的功利動機。更重要 的是,IRS 應該作為一種“形成性”評量來瞭解學生的學習過程,而不是作為一種

“總結性”評估來評估學生的最終學習成果。改善教學成效除了善用3C 科技外,更需 要好的教學法。IRS 結合同儕教學法結合或許可以促進真正的學習!

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同儕教學(Peer Instruction)

同儕教學(Peer Instruction)是哈佛大學教授 Eric Mazur 所推廣的一種實證互動教學法 [2]。同儕教學最初在哈佛大學的大學物理入門課使用,目前在世界各地許多不同的機 構和學科中使用[17, 18],包括:化學[19]、計算機科學[20]、哲學[21]、工程學[22]、

地質學[23]、和數學[24]。同儕教學是一種以學生為中心的教學方法。同儕教學作為一 種學習系統,在課前教師讓學生閱讀課程材料,學生通過課前閱讀和回答有關閱讀的 問題來進行實體課堂外的學習。然後,在實體課堂上,教師會根據學生的困難,提出 事先準備好的概念問題或概念,學生經過自己的思考,會向同儕清楚說明他們的想 法,通過同儕之間的分享和互動,充分表達自我理解的概念,正確的觀念通過交流和 互動得到强化,錯誤的觀念透過分享互動和教師回饋中得到修正。

Eric Mazur 的同儕教學法[2],其程序如下:

1. 教師指定課程內容和閱讀材料。

2. 教師根據學生對課前閱讀的反應提出問題 3. 學生思考這個問題

4. 學生提交個人回答 5. 教師審閱學生的回答

6. 學生與同儕討論他們的想法和答案 7. 學生再次提交個人回答

8. 教師再次審查回應,並決定在進入下一個概念之前是否需要進行更 多解釋。

相較於翻轉教學看影片預習,Eric Mazur 的同儕教學開始推動讓學生在課前「閱讀」

[2]。在實施翻轉教學中,教師會把授課內容拍成影片,放在網路上,讓同學在家自主 學習,學生不是不看,就是快速播放看過,沒有達到預期的學習效果。此外,學生在 看影片的過程中,實際上是被動地接受資訊,並不是真正地主動思考。最後,觀看影 片學習其實是相當個人化的,就社會建構主義而言,學習應該從與同伴和老師的社群 互動中培養而來。

有鑑於此,同儕教學開始鼓勵學生在課前「閱讀」,而不是觀看影片預習。因為首先,

閱讀時,是學生决定了資訊傳遞的速度。如果他們覺得他們需要思考,他們可以而且

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會隨時停下來,因為很難同時思考和閱讀。其次,許多腦神經研究結果顯示[2],人們 在閱讀時,其腦電波遠比看影片時活躍,因為在閱讀過程中,部分大腦區域必須想像 書中所描述的內容,因此閱讀比看影片能給學生帶來更多的意義。但是,學生上課前 閱讀,至少有兩個問題:首先,獨自閱讀仍然是非常個人化和孤立的經歷。其次,教 師無法檢驗學生是否真的讀過書並學到了所需的知識。如果能讓學生在課前預習,教 師就不需要花費太多時間在課堂上講授,並且可以把課外學習變成一種社會互動的體 驗,將大大提高學生的學習成效。而Perusal 這一個線上社群互動學習平臺[2],可以幫 助我們達成這個目標。

Perusall 線上社群互動學習平臺

Perusall 這個名稱來自英文的 peruse (細讀)和 all (全部),意思是每個人都可以一起細 讀課文[2]。與其他社群網站一樣,Perusal 是一個線上平臺,允許用戶相互交流,為學 生提供在社群互動中學習的機會。該平臺的主體是一個線上電子書閱讀器,但此外,

學生可以看到還有誰在同時閱讀同一本書。如果學生閱讀某個段落有問題,學生可以 把該部分標記出來,平臺上會彈出類似於 Facebook 的對話框。學生可以輸入問題,其 他學生可以回答該問題。這種非即時但頻繁的同儕互動,使學生能夠互相幫助學習。

如果某個學生給出了其他人認為有用的答案,他們可以按「helps me」按鈕來表示這個 答案非常有用。按下的人越多,看到這個答案的人就會越多。這種設計不僅使有問題 的學生能夠從其他學生那裡獲得幫助,而且讓那些有回應的學生獲得成就感。為了不 增加教師的工作,這個平臺可以使用機器學習演算法來評分被標記的文字。此外,這 些標記可以讓教師一窺學生的學習歷史,瞭解他們的問題是什麼,而這個平臺還提供

「confusion report」功能,只要按下,就會看到前幾個學生會有問題的主題,系統也 會顯示幾個具有代表性的問題,教師可以將這些問題帶到課堂上進行解釋和討論。通 過這種機制,學生可以實現自主學習、同儕學習、和互動學習的目標。教師還可以為 學生安排更好,更有效,更為學生量身定做的學習環境。現今世界各地新冠疫情爆 發,此一網路同儕互動學習平台,讓學生能在不斷的社會互動當中,持續進行學習並 激發創意。

3. 研究問題

申請人於執行109 年教學實踐研究計畫期間,發現有效的教學活動,除了順暢的課堂上 師生互動和同儕互動外,若能將通識課不同學系,不易找到共同的時間,難以聚在一起

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的同學,藉由網路同儕教學,增加同學平時在網路上的一起線上閱讀、互動學習、翻轉 教學效果可能更好會更好。故此一教育實踐研究計畫中,即是要藉著導入網路同儕教 學,善用線上社群互動學習平臺Perusall[25],結合 IRS 即時反饋系統和數位學習平台 Moodle,來加強翻轉習的效果,提升學生學習動機,也讓學生能在線上網路中,為未來 疫情爆發必須線上學習或未來就業所需之線上閱讀、溝通及討論技能,打一個良好的基 礎。Persuall 是由美國哈佛教授所研發出來的免費同儕教學工具[25],多項創新專利申請 中,並已成功應用在物理的教學上[2]。國內先前僅中原大學一所使用 Perusall,後來本 校由本人於2020 年底申請開始使用並創建課程。因此,此一研究嘗試選擇應用,源於 社會建構理論的觀點的討論教學法。運用師生和同儕間彼此來回討論,來增進學生自己 認知的發展。進一步培養學生獨立思考自主學習的能力。

因此,申請人之教學實踐研究計畫主題為:「網路同儕教學結合及時反饋系統在生命科 學概論上的行動研究」,研究架構圖如圖 2 所示,希望能夠嘗試採用不同的教學方法,

提升學生對於跨領域學科之學習動機,具體研究目的為:一、探討討論教學結合Zuvio IRS 之運用;二、探討在「生命科學概論」課程中運用討論教學結合 Zuvio IRS 之學習 成效;三、了解學生對實施討論教學結合Zuvio IRS 之翻轉教學的滿意度。

4. 研究設計與方法

申請者以服務大學之「生命科學概論」為研究之科目,該課程上課的地點在申請者服務 的學校。修習該課程之對象排除生物資訊學系的學生,為各學系大學部一至七年級的學 生。因此,這些學生來自非生物相關學系的學生,包括:工學院、管理學院、建築與設 計學院、人文社會學院、資電學院、及觀光學院的學生

本研究將使用量化及質性研究的混合方法。量化研究方面,主要在探討學生對於同儕教 圖 2 研究架構圖

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學法及瞭解學生對於使用Perusall 和 Zuvio IRS 網路輔助教學的滿意度;質性研究方 面,則是以詮釋性的質性分析方式進行,檢視同儕教學法的實施狀況,探討其學習之成 效與原因,並了解學生對此教學法的意見。

此一研究「網路同儕教學結合及時反饋系統在生命科學概論上的行動研究」,如圖 3 所 示。課程將分為二部份實施:一、以同儕教學法,在網路上,使用Perusall 結合 Zuvio IRS,在 Moodle 平台上, 以 Perusall 指定學生線上閱讀教材,並依照前面文獻探討中所 述的Eric Mazur 同儕教學法的八個程序進行,並以非同步線上網路輔助教學,來介紹論 文專題報告的撰寫方法。至於,我的翻轉教學引導學生善用 3C 有以下特色:了解學生 的程度因材施教多元評量;自行製作教學影片,方便同學課後在家預習或是複習;快速 簽到掌握並改善出席率;隨堂測驗鼓勵準時認真上課;問題導向教學,增加學習的樂 趣;利用及時反饋系統,明確掌握學生學習的成效。二、以互動討論教學方式,在課堂 上,進行討論和解釋,課堂討論的提綱內容包括:除了在Perusall 系統上前幾個學生會 有問題的主題和幾個具有代表性的問題外,還包括:

1. 台灣常見病毒引起的傳染病有哪些?RNA 病毒和 DNA 病毒哪一種毒性較大?

2. 新冠肺炎疫苗可信嗎? 如何選擇?

3. 為什麼接種了新冠疫苗還被重複感染?

4. 台灣應該與新冠病毒共存還是清零? 還有其他的選項嗎?

討論教學也就是問題導向的學習過程。包括:提出議題陳述問題:教師會先提出課前已 編撰好,符合課程目標的實務議題,並就問題的內涵與重要性進行說明。定義問題達成 共識:小組成員針對議題進行討論,定義問題並就有待解决的問題達成共識。彼此協調 分工互補:接著小組成員彼此協調,按照個人的興趣與專長,分工互補。自主學習搜尋 資訊:小組成員善用3C 自主學習搜尋並組織已有的資訊。共享資訊同儕教學:小組成 員共享集中處理所得資訊,彼此分享知識與見解。腦力激盪解決方案:透過腦力激盪,

以小組形式提出解決方案。過程反思概念澄清:教師與學生一起針對所有小組的分析過 程及解決方案進行反思,了解概念對應用的有用性,並針對重要概念進行澄清與討論。

討論教學需要分組,分組需要適合的教室,本校有一「多功能群組教室」如附件 1 所 示,經過特別申請並順利取得使用,該教室的設計是讓同學們可以順利進行群組的討 論。

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圖 3 網路同儕教學結合及時反饋系統的翻轉教學方法

本研究之研究流程如圖 4 所示,基於行動研究的螺旋循環模式:計畫、行動、觀察、反 省[26]。計畫「籌劃預備」期:期間是 109 年 2 月至 110 年 8 月。本教學實踐研究的標 的課程為「生命科學概論」,為期一學期的通識教育課程。於執行計畫前,將從109 學 年度第2 學期開始展開教材構思和內容製作、影片設計和錄製剪輯、以及評量方式和評 量內容設計。計畫通過後的「計畫實施」期: 期間是 110 年 9 月至 110 年 2 月。依照各 週課程進度表,實施課程講解、線上共讀、分組討論,同儕互評、觀察學生在各種不同 上課方式的表現,並以問卷反饋及學習歷程等客觀的評量方式來評估學習動機及學習成 效。課程結束後的「觀察反省」期:期間是111 年 2 月至 111 年 7 月,根據學生之 Perusall 學習記錄、上課錄影、出席狀況、學習成績、期末問卷、回饋意見、報告分 享、學生之反思單等分析學生之學習成效。並根據學生之學習成效來進行課程之反省,

且思索如何進一步修正教學計畫,來持續改善教學品質,並繼續提升學生之學習成效。

本研究除了運用Perusall 系統上學生學習資料外,也將錄影、觀察、省思心得紀錄等方 法在教學中不斷地收集資料,進行資料分析與詮釋。其資料種類包括上課錄影、學生學 習歷程檔案(內容包括Perusall 學生學習檔案、Moodle 出席狀況、課堂參與、翻轉作 業、討論提綱、報告撰寫、Zuvio IRS 同儕互評、學生學習自我評估表、課程滿意度調 查問卷、Zuvio IRS 回饋討論紀錄等)、及教師教學省思札記等。凡是在教學過程中所見 所聞,動態或靜態的,都是所要收集的資料。以不同的教學策略,多元評量方式進行,

並利用前測與後測。如前所述,在Perusall 平台上,除了學生在平台閱讀預習教材外,

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也希望給學生帶來更多的學習動機,為學生的表現建立一個客觀的評分標準,針對及時 性(timeliness),數量(quantity),品質(quality)和分佈(distribution)等四個項目進行評分(附 件 2 及附件 3),學生根據這四個標準會得到一個總分[2]。Persuall 是由美國哈佛教授所 研發出來的免費同儕教學工具[25],多項創新專利申請中,並已成功應用在物理的教學 上[2]。

如圖 5 計畫實施程序流程圖所示,網路同儕教學前後以學習動機量表各進行一次問卷 調查。藉此,我們可以了解學生在討論教學活動前後學習動機是否發生了變化。

圖 4 研究流程圖

圖 5 計畫實施程序流程圖

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為方便各種研究資料處理及分析,資料會分別以編號稱之。

(一) 量的資料:量的資料主要是問卷上的封閉式題目,採用李克特量表(Likert scale) 的 評分方法,填答者由「非常同意」(5 分)、「同意」(4 分)、「普通」(3 分)、「不同 意」(2 分)、「非常不同意」(1 分)五個選項中勾選,結果採用頻率分佈、百分比做統 計分析。量的資料會使用Microsoft Excel 進行整理分析。量表前測與後測結果按照資料 類型以使用Wilcoxon 之符號等級檢定(Wilcoxon Signed-Rank Test)進行無母數分析,而 考試的前測與後測是否有顯著差異,則以成對樣本t 檢定(paired-sample t-test)來檢驗。

(二) 質的資料:質的資料收集主要是以學生同儕互評、學生學習自我評估表、回饋討論 紀錄和課程滿意度調查問卷上的開放性問題為主,為了在大批學生回饋感想與建議中,

快速聚焦到主要的內容,以Python 進行關鍵詞分析產生文字雲。

5. 教學暨研究成果 教學過程與成果

本研究,針對110 學年度修習通識生命科學概論課程,各學系大學部一至七年級的非 生物相關學系的學生,就上學期40 位學生與下學期 46 位學生所蒐集之問卷資料進行 分析,以計畫的教學策略,多元評量方式進行,並以學生學習自我評估表、課程滿意 度調查問卷,利用前測與後測進行統計分析。來探討將網路同儕教學結合Zuvio IRS 融入生命科學概論課程是否提升學生學習動機和學習成效。茲將研究結果說明如下:

信度分析

為探討本研究是否提升學生學習動機,本研究學習動機量表參考彙整自Pintrich 等根 據社會認知理論所編制的MSLQ (Motivated Strategies for Learning Questionnaire)[27],

以及一些相關的研究[28, 29]。此研究採用的量表共 21 題,可分成三個構面:(1) 學習 動機、(2) 學習態度、及(3) 自我效能。如圖 5 計畫實施程序流程圖所示,分別於期 中和期末進行,也就是在討論教學的前和後,對學習動機量表各進行一次問卷調查。

藉此,我們可以了解學生在討論教學活動前後學習動機是否發生了變化。學生在量表 中的平均分數越高時,表示學生對課程的學習動機越高。量表之信度如表 1 所示,其 Cronbach's 係數在 0.782 以上,表示研究所使用的量表具有可接受或更好的內部一致 性信度。

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表 1 學習量表信度分析表

學習前後學習動機的差異分析

根據前測與後測的結果的資料類型,此一研究以Wilcoxon 之符號等級檢定(Wilcoxon Signed-Rank Test)進行無母數分析,了解學生的學習動機在分組討論的教學前後是否 有顯著差異。此一學習動機量表中的21 個題目,包含了三個構面: (1) 學習動機,(2) 學習態度,(3) 自我效能。

學習動機構面共有6 題,分為兩個面向:內在動機(intrinsic motivation)和外在動機 (extrinsic motivation) [27, 29]。題 1-3 是測試學生的內在動機是否可以通過參與活動過 程產生的滿足和喜悅來改善,題4-6 旨在測試學生的外在動機是否可以通過獎懲或外 部因素的影響來提高。由表 2 顯示,在學習動機構面,依前測與後測之平均值來看,

後測之平均值均高於前測,學生在題1-3 喜歡有挑戰性和喜歡引起好奇心的教材等內 在動機方面有顯著差異,且總平均有顯著差異(p<0.01)。

學習態度構面共有7 題如表 3 所示,依前測與後測之平均值來看,後測之平均值也均 高於或等於前測,但包含總平均在內都沒有有顯著差異。

自我效能構面共有8 題如表 4 所示,依前測與後測之平均值來看,有別於前兩項構 面,後測之平均值並沒有都高於或等於前測,且包含總平均在內都沒有顯著差異。

研究變項 題數 Cronbach's

α 係數 n

前測 0.782 86 後測 0.859 86 前測 0.934 86 後測 0.960 86 前測 0.936 78 後測 0.929 78

學習動機 6

學習態度 7

自我效能 8

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表 3 學習態度量表之前後測統計分析

翻轉教室學習感受

為了解學生對實施網路同儕教學結合Zuvio IRS 之翻轉教學的滿意度。此研究翻轉教室 學習感受量表採用Lin 和 Hwang 所發表的量表[30],而該量表源自 Al-Zahrani 所發表 的量表修改而成[31]。施測結果如錯誤! 找不到參照來源。所示,得知在內容豐富性、

溝通有用性、學習成就面、和學習興趣面,平均滿意度都在3.91 以上,顯見學生對於 這樣的翻轉教室的教學方式給予肯定,而其中又以內容豐富性(1-5 題)及學習成就面

(9-11 題)的感受度較佳。

表 2 學習動機量表之前後測統計分析

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表 4 自我效能量表之前後測統計分析

表 5 翻轉教室學習感受

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知識獲得層次的學習成效

前面量表統計分析顯示學習動機的提升,是否也反應到學生的學習成效呢?如表 6 所 示,在實施網路同儕教學的前測和後測,生命科學的期中考和期末考,其平均成績分 別為52.49 和 50.67,統計上沒有顯著性的差異,在假設前測與後測的試題難易度沒有 顯著差異的前提下,此一結果顯示網路同儕教學的實施,雖然學生的學習動機有顯著 的提升,但是知識獲得層次的學習成效並沒有顯著的改進,且有成績有下降的趨勢。

表 6 生命科學之前後測統計分析

表 7 討論教學與網路同儕教學之比較

表 8 學生翻轉教室學習感受的 109 和 110 統計分

教師教學反思

將討論教學結合即時反饋系統有助於增進學生生命科學的學習動機和成效

學習動機是學生認真學習的動力。此一連續兩年的研究以學生學習自我評估表,利用 前測與後測進行統計分析,結果顯示如表 7 所示,於 109 年度將討論教學結合 Zuvio 即時反饋系統在生命科學概論上之應用[32],可以顯著增進學生的學習動機、學習態 度、自我效能和知識獲得層次的學習成效。

將網路同儕教學結合討論教學僅顯著提昇學生學習動機

然而,於此110 年度,將網路同儕教學結合討論教學,如表 7 所示,僅顯著提昇學生 學習動機,對學生的學習態度、自我效能、和知識獲得層次的學習成效並沒有顯著影

前測平均 後測平均 顯著性

生命科學成績 52.49 50.67 0.423 註: 成對樣本t檢定; n=86; 顯著性 *p<0.05; **p<0.01。

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響。另一方面,翻轉教室學習感受如錯誤! 找不到參照來源。所示,網路同儕教學結 合討論教學,相較於僅實施討論教學,由4.37 下降為 4.01,使用獨立樣本 t 檢定,顯 示此一下降具備顯著性差異。

網路同儕教學使用Perusall 結合 Zuvio IRS 有助於增加疫情時學生間的討論互動 教學研究期間,疫情爆發改為線上或線上實體並行的教學,此一研究網路同儕教學以 Perusall 結合 Zuvio IRS 的同儕互評進行分組互評與組內互評,由於,是使用線上社群 互動平台,學生得以持續一起完成線上的閱讀作業(附件 4),其線上交換心得討論互動 情形(附件 5),反而因疫情中斷實體教學而有所增加。

學生學習回饋

以上是量化的研究採用封閉式的問卷。至於質性的研究,是於期末時,以開方式問答 方式,請同學說出對這學期這門課的感想或建議,利用關鍵詞分析產生文字雲,來快 速聚焦到主要的內容。

學生學習感想的關鍵詞分析如圖 6 文字雲所示,大多數同學對於此一研究的教學方式 持正面看法,覺得老師翻轉教學是非常不同的上課方式,學習到很多生物知識,

Perusall 線上閱讀貼近時事課外知識,讓討論互動增加,有趣且與世界接軌,相當方 便,能深刻即時了解哪裡不會。以上學生學習感想顯示網路同儕教學結合及時反饋系 統融入生命科學概論課程有助於提升學生的學習興趣。

圖 6 學生學習感想的關鍵詞分析

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另一方面,一些學生還對課程內容提出了回饋建議,其關鍵詞分析如圖 7 所示,關鍵 詞「希望」和「時間」出現的次數最多,主要的建議是希望老師作答時間長一些,點 名時間短一些,生物疫情介紹多一點,報告撰寫學習少一點,上課內容少些英文,多 些中文,比較淺顯易懂好吸收。這些寶貴的建議將被納入未來的課程設計中,以改進 教學。

6. 建議與省思

由圖 5 計畫實施程序流程圖所示,結合討論教學的翻轉教學,依照學生 109 計畫期末 學生建議[32],希望好的教學方式如分組討論教學,應於期初後就開始進行。因此,於 110 年計畫中,學期開始即進行結合討論教學的翻轉教學至期末,於期中開始加入此一 研究的主題網路同儕教學,觀察網路同儕教學對學生學習動機和學習成效的影響。

由討論教學與網路同儕教學之比較所示,去年將討論教學結合即時反饋系統有助於增 進學生的學習動機、學習態度、自我效能和知識獲得層次的學習成效[32]。然而,此一 年度將網路同儕教學結合討論教學僅顯著提昇學生學習動機,對學生的學習態度、自 我效能、和知識獲得層次的學習成效並沒有顯著影響。並且,翻轉教室學習感受,相 較於去年僅實施討論教學,由4.37 下降為 4.01,且此一下降統計上具備顯著性差異。

由此一結果,顯示使用創新教學時,可能要注意一些事實:

1. 基於認知負荷(cognitive load) [33, 34],學生無法在短時間內接受太多資訊,一次給 學生太多的教學活動和資訊,反而會干擾學習。此一研究中,為了想在教学方面做

圖 7 學生回饋建議的關鍵詞分析

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得更好,整學期進行討論教學結合IRS 的問題導向翻轉教學,於期中又加上使用大 家不熟悉的網路同儕教學,本來就很忙的學習活動變得更加繁忙,學生一次受到太 多的刺激,反而干擾了學習,因此教師應適度及適時地使用各種教學方法。

2. 基於英文障礙,創新教學使用新的科技,例如此一研究所使用的 Perusall 平台,學 生過去沒有相關的學習經驗,其不斷改進和更新的英文操作界面,會使原本英文就 很不好的學生更加望而卻步,這點從許多學生的回饋意見中看出端倪,教師應思考 如何幫助學生克服英文障礙,勇於學習新知識,拓展視野。

總而言之,教師應適量及適時地使用各種教學方法以避免認知飽和,並思考如何幫助 學生克服英文障礙,學習新知拓展視野。

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附件

附件 1 多功能群組教室:學生有更好的學習體驗

附件 2 教師在 Perusall 上設定自動評分的方法

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附件 3 教師由 Perusall 的自動分析報告了解學生線上閱讀的情形

附件 4 教師使用 Perusall 設定閱讀作業的介面

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附件 5 學生在 Perusall 上進行進行線上閱讀、註解內容、及標記問題

參考文獻

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