國立臺東大學教育學系 教育行政碩士在職專班
碩士論文
指導教授:何俊青 博士
均一國民中小學運用均一教育平台於數學 領域之個案研究
研究生:張家豪 撰
中華民國 一○四年 七月
國立臺東大學教育學系 教育行政碩士在職專班
碩士論文
均一國民中小學運用均一教育平台於數學 領域之個案研究
研究生:張家豪 撰 指導教授:何俊青 博士
中華民國 一○四年 七月
謝 誌
研究所學習的兩年歲月著實忙碌,在白天上班、晚上進修的生活 節奏裡,一再的考驗著體力與意志,在求學的過程中,獲得許多人的 支持與協助,首先最要感謝的是指導教授何俊青博士,非常感謝何老 師的指導,從研究方向的思考,論文題目的選定,資料蒐集與內容格 式修訂撰寫等,何老師總會在百忙之中撥冗,悉心的給予建議與解答,
讓我在論文寫作中不致迷失方向;同時感謝論文口詴委員劉明洲教授 與李偉俊教授,在論文計畫審查時仔細地提出修正重點與建議,並於 論文口詴中,細心審閱文本,給予我寶貴的建議,使得論文臻於完善,
在此向三位教授致上最誠摯的謝忱。
修業期間,感謝教育行政研究所的全體教師在知識上的傳授與教 誨,而同學間的相互支持與合作,讓我在進修的過程中倍感溫暖,擁 有美好的兩年回憶;此外,也要謝謝學校的夥伴一路陪伴與相挺,因 為有您們的協助,本論文才能順利完成。
最後,感謝我的家人及內人暐琇,一路上的支持與陪伴,讓我順 利完成學業,種種點滴銘感在心,在此謹獻上最誠摯的謝意。
張家豪 謹誌 民國 104 年 7 月
均一國民中小學運用均一教育平台於數 學領域之個案研究
張家豪
國立臺東大學教育學系
摘要
本研究旨在了解均一中小學的數學領域教師如何運用均一教育平台融入教 學,包含教師對於均一教育平台的認知與態度是否會影響其使用的方法;再者,
說明學校推行均一教育平台的歷程,以及目前教師使用均一教育平台的實務經驗 與困境,進而延伸出對於未來發展的看法。
本研究採行質性研究中的個案研究法,以均一中小學的數學教師為主要研究 對象,透過個別訪談、焦點團體訪談、課室觀察及文件分析等方式來搜集資料,
透過資料的分析來歸納數學教師使用均一教育平台的方式,並根據實際上操作的 經驗來發現使用均一教育平台所面臨的困境與限制,從而發展出提升均一教育平 台效益的策略,經過資料的整理與分析,本研究之主要發現如下:
1. 教師對於均一教育平台的認知與態度影響其使用平台的方式。
2. 目前教師們使用均一教育平台的模式可分為補救教學、課前預習、精熟 學習、及自由探索等模式。
3. 教師們使用均一教育平台所面臨的困境與問題,可分為幾大類型,包括 軟硬體設備、學生的學習行為、教師的培訓、以及教師間的經驗交流。
4. 若學校未來要推行均一教育平台,需發展出不同類型的教學模組及流 程。
最後,依據研究發現對學校及均一教育平台提出幾項建議,期望透過均一中 小學教師們的實務經驗,發展出推行均一教育平台的良好策略,以提升均一教育 平台的效益,協助教學現場中的教師與學生,並作為其他學校場域及教育工作者 之參考。
關鍵字:均一教育平台、科技融入教學、自主學習
A Case Study on Junyi Academy Applied in Mathematics Education at Junyi School
Chia-Hao Chang
Abstract
This study aimed to understand how math teachers of Junyi School apply the Junyi Academy on teaching, including whether the cognition and attitudes of teachers regarding the Junyi Academy would affect the usage methods. Moreover, it presented the school’s promotion of the Junyi Academy, the experiences and dilemmas of teachers in the use of Junyi Academy, and the views of future development.
This study employed the case study method in the qualitative research, and treated the math teachers of Junyi School as the subjects. Data were collected by interviews, focus groups, class observations, and document analysis, in order to summarize how math teachers use the Junyi Academy, and identify the dilemmas and restrictions confronting the use of the Junyi Academy in actual experience. Based on the results, strategies could be developed to improve the effectiveness of the Junyi Academy. The main findings were, as follows:
The cognition and attitudes of teachers regarding the Junyi Academy affected the usage of the platform.
The usage modes could be categorized into remedy teaching, preview before class, mastery learning, and free exploration.
The dilemmas and problems faced by teachers using the Junyi Academy could be categorized into several types, including software and hardware, learning behavior of students, training of teachers, and experience exchange among teachers.
To promote the Junyi Academy in the future, the school should develop different types of teaching models and courses.
Finally, several suggestions were proposed to the schools regarding the Junyi Academy, in order develop sound strategies to promote the Junyi Academy, as based on the actual experiences of teachers in the Junyi School, enhance the benefits of the Junyi Academy, assist the teachers and students in teaching field, and act as reference to other schools and educators.
Keyword: Junyi Academy, Incorporate technology into teaching, Self-directed learning.
目 次
目 次 ... IV 圖 次 ... VI 表 次 ... VI
第一章 緒論 ... 1
第一節 研究背景與動機 ... 1
第二節 研究目的與問題 ... 3
第三節 重要名詞解釋 ... 5
第四節 研究範圍與限制 ... 7
第二章 文獻探討 ... 9
第一節 數位學習的理論與基礎 ... 9
第二節 精熟學習與自主學習 ... 17
第三節 數位學習相關研究 ... 22
第三章 研究方法 ... 45
第一節 研究方法的選擇 ... 45
第二節 研究場域與對象 ... 50
第三節 研究工具 ... 53
第四節 研究架構與流程 ... 55
第五節 研究資料的分析與處理 ... 58
第六節 研究的信度、效度與研究倫理 ... 61
第四章 研究結果與討論 ... 65
第一節 均一教育平台的推行歷程與現況 ... 66
第二節 教師認知與態度影響平台的使用方式 ... 90
第三節 教師使用均一教育平台之困境 ... 105
第四節 教師對於均一教育平台未來發展的看法 ... 114
第五章 結論與建議 ... 123
第一節 結論 ... 123
第二節 建議 ... 130
參考文獻 ... 134
(一)中文部分... 134
(二)外文部分... 139
附錄一、均一中小學數學領域教師訪談大綱... 141
附錄二、均一中小學數學領域教師焦點團體訪談大綱... 143
附錄三、均一中小學學生訪談大綱... 144
附錄四、教師訪談同意書... 145
附錄五、學生訪談家長同意書... 146
表 次
表 2-1 臺灣中小學數位學習推動歷程表 ... 28
表 2-2 數位學習發展沿革之研究 ... 31
表 2-3 數位學習平台之教學應用與學習成效相關研究 ... 36
. 表 3-1 均一國民中小學近年發展大事紀 ... 51
表 3-2 訪談紀錄格式表 ... 59
表 3-3 觀察格式表 ... 59
表 3-4 資料編碼表 ... 60
表 4-1 台東縣翻轉教室工作坊活動流程表 ... 70
圖 次
圖 3-1 研究架構圖 ... 56
圖 3-2 研究流程圖 ... 57
圖 4-1 均一中小學 102 學年度第二學期課表 ... 68
圖 4-2 均一教育平台練習題葉片能量回饋畫面 ... 75
圖 4-3 均一教育平台學習成就回饋畫面 ... 76
圖 4-4 均一教育平台學習成就徽章 ... 77
圖 4-5 均一教育平台技能進展功能 ... 80
圖 4-6 均一教育平台學生進度報告畫面 ... 81
圖 4-7 均一教育平台學生學習狀追蹤 ... 81
圖 4-8 均一教育平台中學生答題紀錄 ... 82
圖 4-9 均一教育平台課程對照功能 ... 91
圖 4-10 均一教育平台知識地圖 ... 92
圖 4-11 均一教育平台知識地圖中的技能連結 ... 92
圖 4-12 學生寒假預習作業單 ... 101
圖 4-13 均一教育平台教練功能中學生學習的技能畫面 ... 101
圖 4-14 均一教育平台教練功能中學生活動時間的畫面 ... 102
圖 4-15 學生運用均一教育平台的學習紀錄 ... 102
圖 4-16 均一教育平台練習題錯誤回報功能 ... 110
圖 4-17 均一教育平台錯誤回報畫面 ... 110
第一章 緒論
本章共分為四節,第一節闡述此研究之背景與選擇均一教育平台作為研究主 題的動機,第二節說明本研究的目的並提出具體的研究問題,第三節針對文中重 要名詞予以解釋,第四節則說明研究範圍與研究上可能會遭遇的限制。
第一節 研究背景與動機
教育是百年大計,亦是培養國家未來的競爭力,美國總統喬治•沃克•布希
(George Walker Bush)更於 2002 年簽署《不讓任何孩子落後法案( No Child Left Behind Act of 2001,Public Law 107-110)》,強調了教育的重要性與實際效益。
然而由於學生的個別差異、家庭與社經背景不同、學習方法與習慣迥異等因素,
在相同的教學方法下而學習成效卻產生了極大的差異。故近年來國內外許多教育 者紛紛提出各類型改善教育的方法,如:學習共同體、補救教學、資訊科技融入 教學等,包含各種在課程中或在課後的教學方案,期盼學生能有效學習,甚至達 到精熟學習。
研究者過往曾接觸家庭背景相對弱勢且課業嚴重落後的學生,從協助學生課 業輔導的經驗中發現,在相同教學環境下的學生,因學習能力與速度的差異,一 定會有學生學不會而落後,這些落後的學生並非每一位都有能力或資源能再次學 習、澄清學不會的概念,此將影響學生後續學習的成效而落入惡性循環中。故許 多民間單位及各縣市教育主管機關紛紛將心力與資源投注於課後輔導,提供學生 再次學習或提問解惑的機會。雖然公部門與民間單位皆提供了各式各樣的課輔機 會及資源,但研究者從過往經驗中發覺在這些課輔資源下的的學生大多處於被動 的學習角色,甚至是在家長、教師等大人的要求下進行被動的再次學習,處於這
種情況下的學生,想來學習動機不高,若課後輔導又如傳統教學般的講述型方式,
如此重複、長時間的教學將可能扼殺學生對於學習的興趣,落得揠苗助長、適得 其反的效果。
隨著網路雲端科技及行動裝置的發展,資訊大量公開,而知識的傳遞也隨之 快速與容易。可汗學院創辦人薩爾曼•可汗(Salman Khan)為了協助遠方表妹 的課業,嘗試將教學影片放在網路上,更於 2006 年創辦了可汗學院,如今在網 路影片平台 Youtube 上載有超過 5600 段教學影片,內容廣泛,涵蓋了多樣的學 科。鴻海科技集團總裁郭台銘先生創立永齡教育慈善基金會,並於 2010 年起開 發【永齡電子書包】,提供國小之國語、數學、英文等 e 化課程,透過行動裝置 的操作與有趣生動的動畫課程,提供學生不同的學習媒材。以上二例說明了科技 的發展與便利已影響了教育的環境,亦提供教育更多的可能性與發展。
傳統講述式的教學方式,不論是在大班級中的正式課程,或是在小班級的課 後輔導,學習者有可能因為學不會而有壓力,或處於同儕比較、標籤化的壓力,
部分學生甚至在老師提問候答時產生恐懼的心情,這些壓力無形中都可能消磨學 生的學習勇氣及動力。而可汗學院的優點正是能夠克服這些壓力,學生只需要跟 自己比較,沒有失敗壓力,唯一失敗就是放棄,且學生能夠不斷地按下重複鍵,
再一次、再一次的把不懂的概念學會,也能透過不同的影片選擇自己聽得懂的方 式,讓每一個人都用自己的學習速度來進行學習。可汗學院創立已有數年的時間,
但應用於臺灣教育最大的限制就是語言,雖然介面操作容易,但若對於一位學習 落後的學生,這些英文單字無疑又是另一項課題,且外國的影片題目和講解方式 難免與國內的方式有落差,若能將影片中文化,甚至加入一些在地化題目與說明,
應該會更適合臺灣學子使用,均一教育平台就在如此的想法中發展出來。
研究者三年前因緣際會下來到均一中小學任教,適逢學校轉型,在學校創辦 者星雲大師對公益平台基金會董事長嚴長壽先生教育理念的認同下,將學校委由 公益平台經營,在嚴董事長的教育理念號召下,許多對教育關心的人士紛紛開始
的角色發展。誠致教育基金會董事長方新舟先生基於服務社會的精神,積極投入 教育事業,除了擔任均一中小學董事外,並引借可汗學院的模式及經驗,創立以 均一為名的教育平台,期望均一教育平台不只能適用於均一中小學,更能協助全 台灣的學子。均一中小學在應用均一教育平台之餘,更有將教育平台推行到其他 學校以協助學生的使命感。透過均一教育平台,讓學生放心學習、自主學習,達 到以學生為學習主體的翻轉教育。期望藉此喚醒教育者對於教育的重新思考,善 用資源照顧每一位學生,並投入均一教育平台中教學影片的充實工作。綜合以上 所述,本研究之研究動機有二項:
一、期望均一教育平台能協助台灣各地的學子。
二、藉由觀察者的角色,研究均一教育平台之應用及推行經驗。
第二節 研究目的與問題
壹、 研究目的
目前在教育現場中,幾乎每位教師都會遇到學生學習速度不一的狀況,可能 是因為學生學習能力的差異,或是家庭背景因素影響下,學生所能獲得的教育資 源不同,導致在同一班級中學習進度出現了極大的差異,而均一中小學的學生來 源多元,教師更是需要重視每位學生的學習需求,不但需指導學生的基本學習能 力,也需照顧在部分領域具有天賦的學生,輔導學生探索更為精深的學問,在目 前主流的教育制度與時間的框架下要達成個別化教育的成效甚為艱辛。
然而,隨著訊科技的進步,許多有助於學生學習的教育工具隨之而生,例如 可汗學院與均一教育平台等,其中與均一中小學同名的均一教育平台,更是校內 老師從事教育工作的一大助力,以數學領域為例,均一教育平台將各種數學概念 建構成知識地圖,不但提供教學影片讓學生可以重複學習,更兼具自動出題的功
能,讓學生進行練習並從學生練習的結果判斷是否對該概念達到精熟,而學生作 答與學習的過程同時被保留下來,可供教師判斷學生概念迷失的參考。如此便利 的工具可改善傳統教育實施個別化教學所遭遇的困境,但再好的工具也需要有良 好的應用策略與認知,除了學校硬體環境的建置外,相關配套與規劃也需一併考 量,而最為關鍵的便是教師教學與學生學習的實際運用經驗,本研究期望瞭解均 均一教育平台發展的歷程,並找尋運用均一教育平台協助學生學習的模式與策略。
綜合上述,歸納本研究目的為四項:
一、學校推行均一教育平台之歷程。
二、教師對於均一教育平台之認知。
三、教師使用均一教育平台所遭遇的困境。
四、教師對於均一教育平台未來發展走向之看法。
貳、 研究問題
本研究從均一教育平台之介面操作與功能特色著手,探討如何應用均一教育 平台來協助學生達到精熟學習或主動學習的成效,以均一中小學為研究場域,由 教師、學生的角度收集均一教育平台運用在教學、學習與推行的經驗,將資料整 理分析後釐清均一教育平台在均一中小學的發展歷程與現況,並試圖從中發現均 一教育平台之限制與發展的可能性,期望以均一中小學的推行經驗,探究如何提 升均一教育平台的應用效益,作為未來他校推行均一教育平台之參考。基於上述 目標,本研究將探究的問題如下:
一、學校推行均一教育平台之歷程為何?
二、教師對於均一教育平台之認知為何?
三、教師使用均一教育平台所遭遇的困境為何?
四、教師對於均一教育平台未來發展走向之看法為何?
第三節 重要名詞解釋
壹、 均一中小學
均一國民中小學於 2008 年由佛光山星雲大師創立,因緣際會下創辦人星雲 大師與公益平台文化基金會嚴長壽董事長彼此分享偏鄉教育的深耕計畫,嚴董事 長秉持對花東地區永續發展的理念,長期為花東地區投注心力,基於理念相同,
星雲大師於 2011 年 12 月 19 日正式委請嚴長壽先生擔任均一中小學董事長一職,
並將均一中小學的未來帶向一個跨宗教及多元文化的學習校園。
均一中小學期待用教育改變台灣的未來,塑造快樂的學習環境,啟發孩子的 天賦,培養其良好品格與雙語能力,成為有正面價值的人,讓孩子們可以選擇一 條尋找自我天賦之路。此外,轉型後的均一中小學更發展四大核心價值作為辦學 的宗旨,分別為:開啟天賦、雙語國際、在地連結、正向創新,期許學校能為學 生打造安全、快樂、多元的學習環境,啟發孩子的天賦,成為對社會有正面價值 的社會公民,亦希望均一中小學的經驗能成為台灣教育改革的示範。
貳、 均一教育平台
均一教育平台是由財團法人誠致教育基金會創辦,因感佩公益平台基金會董 事長嚴長壽先生長時間親自投身偏鄉教育的精神,並擔任臺東均一中小學董事長,
故希望秉持同樣對教育的熱忱跟理念,運用資訊科技融入教學,服務所有華人學 子,商請嚴先生借用「均一」的名稱。均一教育平台的目標是透過雲端平台結合
『翻轉教室』的理念,提供『均等、一流』的啟發式教育給每一個人。期盼透過 平台工具,能讓老師因材施教、學生自主學習,提供免費且『均等、一流』的教 育機會給每一個人,故任何人都可以使用網站所有的資源,不論是學生、教師、
家長,或是任何想再次學習的成人,均可以完全免費使用平台內的課程內容與資 源,僅需要透過 Google、facebook、各縣市教育處之 OpenID 即可登入使用,在
均一教育平台的網站中亦承諾均一教育平台現在、未來都不會對使用者收費,不 會有廣告,也不會販賣使用者資料(均一教育平台,2014)。
均一教育平台早先師法可汗學院的架構與理念,透過翻譯可汗學院來提供免 費、完整的數理教學,以協助偏鄉教師資源不足的問題,故最早的均一教育平台 是中文介面的可汗學院。然而偏鄉的小學生聽英文發音並搭配中文字幕來學數學 有其困難性,所以均一教育平台將所有的影片重新錄製,目前國小程度的數學練 習題百分之九十已經中文化,國中程度、高中程度的數學練習題也會逐漸翻譯成 中文,網站中的教學影片已超過 6000 個(均一教育平台,2014)。因為可汗學院 的課程安排方法跟台灣課本的編排方式不同,為了方便大家學習,網站提供這兩 個系統的對照表作為參考。此外,均一教育平台也開始整合不同老師實施翻轉教 室的過程與方法,搭配在各地舉行教師工作坊來推廣翻轉教室的實際操作。為了 讓均一教育平台成為最好的華語免費線上教育平台,並成為偏鄉學子最好的學習 工具,在此理念下,誠致教育基金會積極優化平台中的功能與內容,為集合各領 域的專家與資源亦著手招募志工,志工招募類別分為:影片錄製、習題設計、內 容審核、遠距教練、駐點教練、應用推廣等六類志工,期望喚醒退休、現職教師 及各領域之專業人員,一同為臺灣的教育貢獻心力。
目前均一教育平台的版本為 Junyi Academy 2.0,為誠致基金會於 2014 年 09 月 19 日將原均一教育平台改版後發行。更新後的均一教育平台為了提供所有使 用者更加便利、簡潔的使用界面,將首頁版面進行調整,方便學生、教練登入與 新手上路導覽。此外,為了讓使用者能在平台上建立更完整的個人資料管理,平 台上新增讓使用者能建立居住地、學校、任教科目等相關資訊,同時新增網站資 訊安全政策於網頁最下方供使用者參考,且使用者可以享有最新的「幾米版」大 頭圖像,並在頁尾(footer)處增加許多介紹平台或者與平台互動的專區(均一 教育平台,2014)。
參、 數學領域
數學領域一詞源自國民中小學九年一貫課程綱要中的學習領域,教育部自民 國 87 年 9 月公布「國民中小學九年一貫課程綱要總綱」後,隨即研訂「國民教 育各學習領域課程綱要」,以確定各學習領域的教學目標、應培養之能力指標,
並研訂各學習領域課程的實施原則,直至民國 92 年發布數學領域。相較於過往 教育的學科名稱,學習領域指學生學習之主要內容,除必修課程外,各學習領域,
可依照學生學習需求、社區及學校發展特色,提供彈性的選修課程。其中,數學 領域包含數、量、形基本概念之認知,使學生能具有運算能力、組織能力,並在 日常生活中能善加應用,培養推理、解題思考過程,以及與他人溝通數學內涵的 能力,進而與其他學習領域適當題材相關之連結(教育部,1998)。
第四節 研究範圍與限制
壹、 均一教育平台尚未發展出固定的應用模式
均一教育平台是一套公開且免費的教育資源,雖非僅限運用於均一中小學,
但因均一中小學具有推廣的教育責任,本研究將以均一中小學為研究範圍,探討 學校推行均一教育平台的過程及所遇到的困難。然而,均一教育平台發展至今僅 2 年多的時間,雖然已推廣至學生都註冊有帳號並進行學習,但仍尚未發展出一 套結合正式課程的應用模式,端賴教師的教學應用與巧思,盡可能的導引、鼓勵 學生應用平台來學習。
貳、 教師流動率高
就現今的教育現場,不論是均一中小學或是他校,都面臨著高度的教師流動,
在尚未形成一套應用平台的模式前,如何妥善運用平台皆屬個別教師的經驗,若 未能妥善記錄,一但教師進行調動,很可能使先前累積的努力重新開始。即使均
一中小學已發展出一套運用的模式,然而各校的軟硬體條件不盡相同,且每位教 師對於平台的認知也有所差異,不一定能完全複製於其他學校,故僅能依均一中 小學的經驗來發展出各校適用的模式。
參、 使用對象以國中階段學生為主
均一中小學中包含國中與國小的學生,目前國小學生採行華德福教育的模式,
依華德福教育理念下,12 歲以下的學生不適合過早接觸大量的資訊媒體、電子 化設備,在均一中小學中較普遍、廣泛運用均一教育平台的學生以國中學生為主,
國小則以高年級學生為使用的對象,本研究將以學校中使用均一教育平台的學生、
教師及相關行政人員作為研究對象。
肆、 均一教育平台以數學科之建置較為完善
最早誠致教育金金會欲藉由翻譯可汗學院的數理課程,為偏鄉學生提供相關 的學習資源,故早期的均一教育平台是中文介面的可汗學院,但因為偏鄉的小學 生以聽英文發音且閱讀中文字幕來學數學有其困難性,因此誠致教育金金會將所 有的影片重新錄製,並以數學科教學、練習為主要建置的資源,至 2014 年 01 月,國中小數學課程重新錄製約達七成,因此目前均一教育平台以數學科的資源 建置最為完善,本研究亦將以均一教育平台中的數學科學習資源作為研究的範 疇。
第二章 文獻探討
本章將針對研究主題之理論與相關研究進行文獻整理與探討,旨在探討科技 進步對教育所帶來的影響,共分為三節。第一節說明數位學習的理論基礎,從課 程設計與目標著手,探究編序教學法的設計與應用,並整理可汗學院如何運用編 序教學法使學生精熟學習,並發掘翻轉教育的可能性。第二節則探討精熟學習與 學習效能,在資訊科技的協助下,如何使學生提升學習成效。第三節歸納數位學 習的相關研究經驗。
第一節 數位學習的理論與基礎
壹、 科技取向的課程設計
教育改革議題於近幾年備受重視,不斷的有研究者或教育家提出改善教學的 方案,然而要改善教學型態,首先需著重課程的設計。黃政傑(1992)認為有 4 種課程設計理論值得重視,分別為學科取向、學生取向、社會取向、以及科技取 向,本研究將著重科技取向的課程設計進行討論。科技取向的理念在於當科技發 展使人類能預測和控制各種自然現象,若將科技運用到課程設計上,在目標確定 之後,以目標為導向,運用媒材將科技的精確、系統、複製等特性,將學習的過 程轉化為可觀察、可控制的行為,從而選擇與組織學習教材與活動。
Gagné 提出科技運用於教育上不單僅是硬體的改變,重要的是軟體的改變,
包含診斷性的安置測驗、學習行為、階段性測驗、學習紀錄與評鑑(張春興,2009)。 故確認明確的課程目標是科技取向課程設計的首要工作,在目標訂定後,教學材 料的選擇與教學程序的安排,以至測驗與評鑑才能有所依據。科技取向採用行為 心理學派的學習觀,將學習行為視為刺激與反應的過程,教學行為便是強化刺激
與反應的連結。科技取向的課程設計,更將教育結果視為績效,主張教育投資應 產生相應的教學成果(黃政傑,1992)。
科技取向的課程設計常運用於個別化教學中,因學生能力差異甚多,在學習 個別化的設計上,應考量學生的個別差異來規劃學習活動的步調與數量,有的學 生僅需經驗少數的學習活動即可達到學習目標,有的學生則需進行較多的練習。
個別化學習的優點在於學生可以依照自己的進度來學習,不用等待別人,或因他 人的學習速度感到壓力,因而學生的學習經驗的組織是個別的,但不論學生如何 組織學習經驗,都需先了解學習目標與標準,且進行適度的練習或取得學習目標 所需的先決能力,最後接受評鑑以獲得回饋。經過上述程序後,完成精熟學習者 便進行下一個目標的學習,未能精熟者則重複學習,或回到更前面的目標來學 習。
貳、 課程目標與內容
課程是學校教學的核心,在科技取向課程設計的理念下,強調課程設計的目 的與結果,故課程目標的確立,可以制定課程設計的方向,對於課程內容與組織 有所助益,而課程目標與課程內容的編制又存有不同的取向與形式,以下分別將 課程目標與課程內容分述之(施良方,1997):
一、 課程目標的三種取向:
1. 行為目標:課程目標若採用行為目標的模式,其優點在於具體性與可操 作性,但某些難以被評測、轉化的行為內容則容易被忽略,缺乏學習的 整體性。
2. 展開性目的:展開性目的關注的是教學的過程,是教師根據教學實際狀 況而提出相應的目標,或是依照學生在課堂中的表現來展開,人本主義 更強調課程是學生個人的成長、個性的完善,不重視如何界定與測量課
3. 表現性目標:表現性目標主張課程設計與評價時,除了行為目標外,應 包含解決問題的目標與表現性的目標,這類的目標與結果是開放性的,
重點在於課程的結果,讓教師與學生擺脫固定行為目標的束縛,使學生 可以主動探索有興趣的意義與課題。
二、 課程內容的三種取向:
1. 課程內容即教材:此類課程內容取向將重點著重在教材上,有利學科知 識的系統性,便於教師與學生了解教與學的內容,優點在於學習材料明 確,但易流於被動學習,與生活脫節。
2. 課程內容即學習活動:學習活動取向將重點放在學生的學習上,亦注意 課程與社會生活的連結,透過讓學生積極從事各種學習活動來瞭解學習 的內容與過程。然而,過度的強調學生的外顯行為,也容易忽略教深層 次的學習結構,偏離學習本質。
3. 課程內容即學習經驗:學習經驗取向重視學生與外部環境的交互作用,
強調學生是學習的主動參與者,可以決定學習的質與量,而學生是否理 解課程內容則取決於學生的心理建構,亦即從學生舊有的認知結構出發,
其情感特徵對於課程內容有支配與決定的作用,主張知識是經由學生學 會的,而非被教會的。
上述關於課程目標與內容的理論,雖都不盡完善,但各有長處,教學者不應 僅受限於某一套理論或作為,應以學生的學習為主要目的,思考如何應用各家優 點。均一教育平台在行為目標上以學生精熟學習為目標,透過練習題的演練,逐 步讓學生將概念學習精熟。在學生學習的過程中,學生使用均一教育平台可以是 主控性的,平台中的教學影片以不超過 10 分鐘為限,學生可以自由選擇或加快 學習速度,遇到學習上的瓶頸,均一教育平台提供永不擦掉的黑板,讓學生可以 一再的按下重複鍵而不需擔心他人的眼光。依照學生興趣,除了學生程度的課程
外,均一教育平台亦提供了更高階的學習,學生可以依照需求進而探索、預先學 習,不需要等到老師教學才能學會。在課程內容的部分,均一教育平台將各項概 念進行分析與排列,串聯各項概念間的關係而形成知識地圖,學習材料具系統化,
使學生明確易學,雖然在學生活動的發展上,缺乏實體互動式的體驗學習,但透 過積分式的代幣回饋制度,使學生積極挑戰不同的積分目標。在均一教育平台中,
每一位學生都是學習的主宰者,可以依照自己的喜好與程度選擇自己的學習材料,
提高學生學習的主動性。
參、 編序教學課程的設計
Schiro 將科技取向的理念納入社會效率理念,注重課程活動中各項教學活動 的編排與順序,稱為編序課程。編序課程應用的範圍十分廣泛,舉凡教學機的運 用、團體教學的活動設計與科目的安排、教材編序、多媒體應用至依照學生個別 差異所設計的教學安排都屬於編序課程的範疇。而編序課程的設計須包含四項重 要的工作:一、確定課程設計目的。二、分析教育目的,建立行為目標。三、設 計學習經驗,使其形成組織。四、依照目標與經驗,設計評鑑工具(黃政傑,1992)。
池上國中曾於民國 78 年即進行一項編序教學的實驗,基於學生對於數學的 恐懼心理及缺乏興趣動機,於校內成立數學科編序教學實驗小組,將國中數學第 1 至 4 冊重新編製,實驗組學生每週有三節課於校長室進行自主學習,可以自由 取用重新編製過的教材,並安排一位教師現場進行輔導與協助,牆上則將各單元 習作一覽表貼出,只要達到 80 分就加以登記。實驗結果呈現實驗組學生除了分 數略高於控制組學生外,實驗組學生的學習興趣亦趨於增加,改善學生的學習態 度。雖然實驗因實驗短缺,且消耗大量紙張。然而,透過實驗可以發現,學生個 別能力不同,需要不同的學習速度與及時的協助,教材概念經過整理與重組後,
方便學生由自身經驗出發,由淺入深逐步地掌握各種細小的概念,學生也能透過 學會數學而獲得成就,漸漸找回學習的喜悅。
25 年前的教學實驗,雖然有些執行過程用現在的眼光可以用科技取代,但 實驗的初衷與精神卻暗暗與現今的均一教育平台相契合。均一教育平台運用了科 技,將教材概念進行細部切割,形成一套知識地圖,學生可以自由選擇學習的起 始點,透過即時測驗與回饋,學生在遇到困難時可以觀看教學影片,當精熟一項 概念或技能時,學生可以從成就紀錄中了解自己學會的技能與成長,且平台中亦 將學生的學習過程中的試誤過程記錄下來,若教師能善用均一教育平台,妥善給 予學生學習上的輔導,相信必能比池上國中 25 年前的教育實驗擁有更加豐碩的 成果。
肆、 傳統教學下的學生問題與可汗學院的發展
均一教育平台的構想與模型起源自可汗學院,可汗學院的發展過程與經驗絕 對是均一教育平台參考的指標,透過借鏡可汗學院的發展經驗,打造均一教育平 台成為華人教育的學習資源,讓教師因材施教,讓學生自主學習,讓傳統教育得 以翻轉。如同可汗學院的理念,均一教育平台亦期望透過科技及網路的便利,成 為一個免費提供教育資源的平台,更期望教育者能善加運用,為更多的學子服務,
眼下正是均一教育平台朝向理想發展的關鍵時期,相信均一教育平台與可汗學院 都仍有不足之處,但教育者應學習可汗學院的創新精神,不要僅著眼於均一教育 平台限制性,而是著手於均一教育平台的可能性與可行性。
教育會因應時代與科技,呈現出不同的風貌與模式,只要我們能將教學的主 體回歸學生的學習,而非傳統式的單方授予,身為教育工作者,不僅教孩子學習,
更應教導學生學習的方法,從旁協助學生找回學習的樂趣與信心。如同風靡全球 的可汗學院,發展於 2004 年,一位沒有教育背景的金融業員工,單純只是想協 助表妹課業的遠距教學,在家教的過程中,發現學生學習上的盲點與困境,進而 開始思索、探究教育與學習的本質。
可汗學院的創辦人 Salman Khan 是一位教育的門外漢,但他注意到學生在學 習及回答問題上明顯信心不足,一則來自對基礎概念的不熟悉,二則來自學生了
解自我的學習不夠紮實,沒有把握回答問題,歸納一切的問題發現學生的學習並 未達到精熟,未能精熟的核心概念,將會影響學生學習更高階的課程,即使勉強 讓學生進而學習,終究會讓學生碰壁而信心全失。故透過實際行動來協助學生,
以衣櫥為基地,透過電腦協助學生進行學習。為了協助學生充分理解學習概念,
Salman Khan 設計了一套可以自動出題,並提供解題提示的陽春軟體,但由於無 法得知學生的學習狀況與過程,Salman Khan 又加上一套資料庫,以追蹤學生的 的學習進度,這套回饋系統與累積的資料使 Salman Khan 可以知道學生如何學習,
如何改善教學流程,Salman Khan 的學生也逐漸從 1 位發展至 20~30 位年級、
學習速度、學習課程都不相同的學生(王亦穹,2013)。
Salman Khan 為了掌握每位學生學習課程的精熟及進度,將軟體新增一套知 識地圖,將各項觀念透過編序教學的精神排出不同的位階及網狀圖,而均一教育 平台中亦採用此項功能列出一項觀念中的各項細小概念,幫助學生複習或進階學 習。為了強調學生對於學習的精熟,軟體中亦設置了需連續答對 10 題方能達到 精熟以進階到下一階段學習的機制。而透過連續答對問題,使學生的信心及自我 評價也隨之提高。
然而,軟體無法解體與提供即時的教學,Salman Khan 於 2006 年嘗試錄製 教學影片並發布於 YouTube 上,形成可汗學院的另一項特色,提供免費的教學 影片,目前已上傳超過 4300 支教學影片,超過 2.3 億人看過可汗學院的影片,
藉由網路頻寬的進步與 YouTube 的便利性,使得可汗學院傳播知識的成本與學 習者發現知識的成本都降到零,成為可汗學院成功的重要原因(王曉玟,2013)。
雖然可汗學院因互動軟體及教學影片的特色使得學習人數有大幅成長,但 Salman Khan 卻仍然缺乏與真實課堂學生、教師互動的經驗,透過半島之橋
(Peninsula Bridge)的計畫,於暑期幫助弱勢地區的學童,讓學生於電腦課中使 用軟體與影片上課,並實驗性的將學生分組,從不同程度的起始點開始學習,結 果發現幾乎所有的學生都需要補救教學,每位學生都有未能精熟的單元或概念,
學習較高深的單元,而從較高等單元學習的一組學生,雖然一開始大幅領先,後 來卻因為基礎概念學習不紮實而碰到障礙。這項計畫的結果證明了學得慢也能學 得好,學生解決了迷失概念後,後期將有驚人的進步(王亦穹,2013)。
可汗學院發展至 2009 年時,每天有數以萬計學生使用,即使有企業家想將 可汗學院打造成賺錢的工具,然而 Salman Khan 卻秉持初衷,提供免費的教學資 源,然而要職去工作,在沒有贊助者支持下全心投入可汗學院的營運,仍然使 Salman Khan 備感壓力,所幸於 2010 年獲得轉機,比爾•蓋茲的基金會前後贊 助 550 萬美元,Google 也贊助 200 萬美元,讓可汗學院得以租用辦公室並擴充 練習題庫,也逐步發展成全球性的全齡教育(王亦穹,2013)。
歸納可汗學院的發展過程與特色,可以發現幾項值得注意與學習之處,整理 如下:
1. 學生發展與學習速度不同,傳統講述式的教學,未能提供全部學生有足 夠時間完成精熟的學習。
2. 傳統式的及格評量,無法確認學生是否達到精熟學習。
3. 學生於基礎核心概念若未精熟學習,將影響未來課程的學習。
4. 可汗學院依編序教學法,將大單元分成細小概念,形成知識地圖。並透 過出題軟體與教學影片讓學生自主學習。
5. 可汗學院設計回饋系統配合知識地圖,將學生的精熟與瓶頸的概念記錄 下來,讓教師可以針對學生的需求予以輔導。
Salman Khan 創立可汗學院至今,一直希望能提供每一人都能享有免費的教 育,其理念始終如一。在科技快速發展的時代,他看到了傳統教育被動學習的不 足,發現每個學生學習速度不同,但傳統的教學無法照顧每一位學生,在大班授 課的情境下,學生面臨即時回答出正確答案的壓力,以及不敢承認自己學不會的 挫敗感,學生的能力與差異越來愈大,在學習上的需求也因人而異。若能善用科 技,不僅能讓多數人受益,更希望幫助學生體會每一個概念的連結,讓不同的概 念與資訊逐漸融合直至精熟,傳達學習的喜悅,促使學生能主動求知與學習。
均一教育平台承襲了可汗學院的特色,設置了知識地圖的功能,將許多相似 的概念依難度排列成技能樹,當完成一項概念達到熟悉後,平台便會建議學習往 下一個較難的概念進行挑戰及學習。為了使學習者及教練掌握學習的精熟度,平 台會依學習者答題的正確度及練習度統計該技能的經驗值,當經驗值達到標準後,
在技能欄位才會顯示為藍色,透過不同顏色的標示,可以了解學習者那些概念已 達精熟,那些概念正遇到瓶頸而需要教師輔導,學習者亦可藉由技能進展的紀錄 了解自我學習、成長的過程,看著一個個的技能格顯示為代表精熟的藍色,逐步 為自己建立自信。學習者在練習的過程中若遇到不會回答的題目,平台設置了逐 步提示及影片教學的功能引導學習者進行學習,亦會記錄學習者的答題過程與時 間,提供教師便於掌握學習者概念迷思的關鍵,以利後續對學生的教學輔導。縱 使均一教育平台提供再多的功能,然而學習的責任仍在學習者本身,為加強學習 者自主學習的誘因,平台建立了即時回饋的機制,透過練習答題的正確度能獲得 能量點數,若能達到某些目標,更能獲得不同級別的徽章,學習者更能自己設定 學習目標,平台將即時性的通知學習者目標的完成度。可汗學院發展的經驗與軟 體設計的想法的確給予均一教育平台許多參考價值,然而如何使均一教育平台發 展為更適合華人教育使用的教育資源,則需要透過使用經驗的累積與不斷的改進,
以發展出最佳的應用方式。
第二節 精熟學習與自主學習
同一個班級中每位學生的能力不同,學習速度也不同,教師面對該問題時,
通常會以大多數學生的進度為參考,因此對於學習速度較慢的學生,教師需要個 別予以指導,且現行評量的方式大多採行大範圍的測驗,若教師想針對個別學生 的學習問題予以輔導,需耗費大量心神與時間。隨著科技的進步,許多教學平台、
媒體相繼推出,希望能協助教師及學生能夠完整掌握學習概念,達到精熟學習的 程度,均一教育平台便是其中一項豐富的學習資源,透過小單元的學習與測驗,
可以協助學生對於該單元達到精熟的水準,並記錄學生的學習狀況,以便教師掌 握學生的迷失概念。雖教師皆期望學生能善用此資源進行自主學習,但自主學習 有其階段與步驟,需教師悉心的指導,在以學生為中心的概念下,發展了翻轉教 室的教學方式,翻轉教室不僅改變了傳統的教學活動,也一步步地引導學生從事 自主學習,讓學習回歸到學生本身,使學生能進行有意識的學習。
壹、 精熟學習
精熟學習(mastery learning)一詞,源自 Bloom 於 1968 年發表的文章,其 基本構想為對於每個能力不同的學生,分別提供其學習所需的時間,學生的學習 成就則能達到精熟的程度。Bloom 認為傳統教學上,教師常採用大單元教學方式,
考試範圍甚大,學生難以掌握確切的迷失概念,且基礎概念未能學會將影響更高 層次的學習,發展至今不僅成為教育理論,更是各國發展教育的實務工作。基於 傳統教學的盲點,Bloom 提出五項教學策略(Bloom,1968):
1. 將教材分為小單元,每教完一個小單元即進行測試。
2. 針對教學目標,使所有學生在測試後能達到 80%~90%的的正確率。
3. 測試後針對學生未能精熟的概念,予以課業輔導,直到精熟的程度。
4. 對於學習進度較快的學生,擴大其學習範圍或提升學習能力。
5. 期末考試之試題須包含各個學過且精熟的小單元。
在實務操作上,精熟學習係指幫助學生使學習成果達到精熟水準的一種教與 學的方法,精熟學習包含了學生對自我學習成果的主觀認知,以及透過教師或學 校授證的公開認可。精熟學習法在運作上必須先界定學生對於教材的精熟水準以 及精熟學習計畫的擬定,精熟學習計畫在規劃上包含學習目標分析、編制形成性 測驗、安排校正或充實性學習活動、最後編制總結性測驗(郭諭陵,1992)。精 熟學習法應用在教學上有許多優點,例如:激發學生學習潛能、營造學生的成功 經驗、協助學生感受高峰學習經驗以提升學習動機。然而在實際操作上卻也有許 多值得討論之處,包括精熟學習達到百分之九十是否恰當,Salman Khan 認為學 生即使考 95 分,同時也代表學生尚有百分之五的概念未掌握,這都將影響學生 往後的學習,而勉強給予學生的分數,更容易造成學生已經學會的錯覺,然而對 於未來高深的學習卻仍未具有基礎的能力,形成「空洞的乳酪式學習」(王亦穹,
2013)。
在過往研究中,精熟學習有其使用上的限制,例如:教學時間有限,在教材 細部化、編制測驗、以及補救教學的實施都有其困難,且在教學活動的充實與校 正上仰賴充足的教育資源與設備,否則精熟學習法無法達到明顯的效果(郭諭陵,
1992)。隨著現今資訊科技的蓬勃發展,精熟學習法所需要的成本已隨之降低,
傳統的紙筆練習所造成的紙張耗損、測驗編制、教材細部化等,都可以運用科技 媒體來輔助傳統教育之不足。可汗學院創辦人 Salman Khan 在書中亦十分推崇精 熟學習法,也將精熟學習法的理念運用到可汗學院的軟體設計中,Salman Khan 認為精熟學習是必要的,學生在學習進階觀念前應對基礎觀念充分的掌握,然而 每位學生的理解方式與學習時間不同,在傳統教育固定教學時間的限制下,學生 難以達到真正的精熟,若要修補學習上的缺口或障礙,反覆演練或回頭複習舊觀 念是精熟學習的不二法門,Salman Khan 也強調學生必須為自己的學習負起責任,
透過可汗學院,學生可以自主控制學習速度,以主動、自我控制的方式進行學習,
自己打造量身的複習課程,讓學生對於學習能力與成果產生較為正面的看法,培 養學生負責任的態度(王亦穹,2013)。
然而,雖然精熟學習立意良好,但在過去的教學上甚難實施,教師有其教學 進度上的壓力,且在常態編班的狀態下,學生學習能力差異甚大,難以一一配合 學生學習狀況將整班進度停下來以實施個別輔導。故如同永齡希望小學所提供的 課後輔導,或是教育部之「攜手計畫」都是運用課餘時間提供個別課業輔導,為 了協助學生完成基礎學習的補救教學。雖然精熟學習有其實施的困難,但現今藉 由資訊科技的輔助可以協助教師達成傳統教育難以達成的地步,例如均一教育平 台即可紀錄學生的學習瓶頸,使教師了解學生的困難處,學生的學習也不受時間 和空間的侷限,永遠有一面不擦掉的黑板與隨時可以教學講解的老師。
貳、 自主學習
自主學習(自律學習、自我學習)即以學生為中心,由學生自行設定學習目 標、監控自己的學習歷程,並有系統地依照學習成果修正自己的學習策略與投入 的心力。但自主學習並非任由學生自行摸索、孤單的學習,教師應從傳統的教學 主控權轉化成為觸發自主學習的教練,透過具體的方法以激勵、引導學生的學 習。
由於資訊科技發展,使得各國皆在課程、教學、學習方法及整體學習環境投 入大量資源進行改革,希望藉由資訊科技營造自我學習、終身學習的氛圍。然而 在未理解自主學習如何發生,並持續維持積極性前,過度強調資訊科技的運用,
可能將遭遇相當的障礙。鄭燕祥(2006)將學習過程分為心智條件、行動、和成 果三個部分,學習者的心智條件包含其動機、認知與意志,這些因素將影響學習 活動的計畫和內容,並呈現於學習行為表現中,從中觀察預期目標與結果的差異,
其學習成果包含正面與負面、顯性與隱性的學習體驗。透過學習過程的特徵顯示,
學習過程中的各項因素皆相互影響,學習者要達到自我學習需要經過多次的學習 循環,當學習者透過完成一次次的學習循環後將獲得更高的知識水平,進而從較
高層次思考學習任務、策略與環境。學生自我學習的持續性和效能與四項因素有 關,包含認知、控制、承諾、情境等,故如何應用資訊科技協助學習者維持自我 學習是目前教育改革上的一項重要議題。
鄭燕祥(2006)指出自主學習有其循環過程與階段,透過資訊科技的協助可 激發自主學習每一階段的運行,從而提升學習效能,其循環階段整理如下:
1. 激發學習動機。
2. 計畫學習行動。
3. 實踐學習行為。
4. 監察、評價和修正。
5. 學習成果。
6. 學習成果反饋。
依據梁雲霞(2006)分析,教師在實務知識轉化與行動上的問題會影響自主 學習方案的執行效果與進度。在梁雲霞(2009)的研究亦指出,教師對於自主學 習的觀點大致上皆認同以學習者為中心,學生可以主導自己的學習,教師則擔任 引導者與輔助者,在實務實施形式面向上則偏向結構性低的非正式學習,並高度 傾向學生的獨立性,雖然教師具有作為學生引導者的觀念,卻甚少具體的策略與 方法,形成整體觀念的矛盾。故教師若要培養學生具有自主學習的能力,需要輔 以學生學習上的鷹架策略,並透過專業成長具備更複雜化的知識能力與教學方 法。
參、 翻轉教室
吳清山(2014)對翻轉教室一詞進行了解釋與說明,翻轉教室(Flipped Classroom)是指教師在從事教學活動時,以學生學習為中心,重視個別學習的 教學方式,與傳統教學不同,教師會請學生預先閱讀相關資料或相關媒體,再回 到學校教室進行討論及探究,而隨著科技與資訊的發達,學生學習的材料越來越
習、探究式學習、互動式學習等,學生可以依照興趣,主動進行學習與知識的探 究,而不需如同傳統般的教學需被動的等待教師授予,在學校即可與同學、教師 間進行相互討論並澄清知識,同時培養學生探索資源的能力。
羅志仲(2014)提及傳統的教學方式,教師在教室中努力地進行教學,並受 限於教學進度來調整教學上的節奏,教學完畢後給予學生作業進行複習,而翻轉 教室則是將教學活動提早到課前,上課中進行提問、討論、作業,將學習從被動 轉為主動,雖然每位教師的操作方法不同,但其精神在於學生課前預習,教師在 上課中帶領學生一同討論,及時解惑。羅志仲亦強調翻轉教室不必非得課前錄製 影片不可,既然其核心精神在於預習,只要提供適合的教材如課本、網路影片等,
都能使學生達到預習效果。對於學生預習的狀況,羅志仲(2014)也嘗試 2 種作 法:
1. 提供課堂作業,並予以計分,只要學生確實預習,即可正確作答。
2. 學生必須提出具體、開放性的問題,同樣進行計分,使學生須一再的閱 讀相關資料方能提出一個好的問題。
然而,臺灣的學生在課堂討論上缺乏經驗,且擔心回答的問題是錯的、不符 老師期待,以及教師的提問過於抽象,所以在課堂討論上參與度偏低,故教師在 教學上須營造開放、自由的氛圍,同時給予自己與學生成長的機會與空間,課堂 討論是學生與教師都需要共同學習的課題。
教師在翻轉教室中擔任引導者與協助者的角色,並非傳統式的講述、授予,
或是迫使學生依全班進度學習。故翻轉教室實施成功與否有三大關鍵要素:教學 科技、教師能力、學生主動學習,三大要素中,應以學生主動對自己學習負責為 重。然而,翻轉教室施行上最大的難度便是媒體科技的普及化與學習動機,部分 低成就學生與家庭背景屬低社經地位,或是學生家中資訊設備不足者,在實施翻 轉教室時必有其障礙與困難,教學者需詳加慎思。
第三節 數位學習相關研究
隨著資訊科技及網路的發展,使得資訊的傳播越來越便利,知識的傳遞也不 受限於傳統的教室以及師生面對面的方式,對於未來學校的發展與變革也增加了 許多想像的空間,其中數位學習透過資訊傳播科技,連結教學與學習活動,使得 教育具備更大的彈性。然而數位學習有其優缺點,在推行的過程中也並非一蹴可 幾,透過前人的研究,可以了解數位學習的發展、現況及應用成效,作為推行均 一教育平台之參考。
壹、 未來學校與數位學習
一、 未來學校
社會因科技、與資訊蓬勃發展,社會變遷急遽,技術已經改變了我們的生活 方式,隨著技術的不斷改進,人們能夠在真實世界與虛擬環境中進行交流與學習,
其中數位學習被看作是提高教學和學習的一種強而有力的方式,但若使用者缺乏 訓練,將阻礙數位學習在教學上的發展(FitzPatrick, 2012)。面對未來的種種的挑 戰,考驗教育者如何發展更多的可能性,為因應未來的變化與挑戰,許多教育學 者紛紛提出改善傳統教育的改革方案,「未來學校」的概念與思考也隨之而生,
也就是以目前的社會條件來推想 20 年、30 年後的教育演變,提早規劃與建立可 行的教育方針,強化教育效能,而其中又以科技整合、電子數位教育等議題最受 到矚目。隨著電子媒體與網路逐漸普及,使得教育更具流動與不穩定的特質,亦 即教育知識的傳遞與交流比起傳統教育,具有更多元、個別化的形式。近來來,
由於資訊教育的推廣,使得學生的科技素養相較過去有大幅的成長,然而科技素 養卻並非狹窄的技能性操作,更應包含社會與文化的觀點與價值,融入於各領域 的學習中,尤其是網路使用的倫理議題(甄曉蘭,2008)。
微軟公司從 2003 年起,即已在全球 70 個國家開啟「五年全球學習計畫」,
爭取「未來學校」的設立,如:臺北市立中崙高中、和平高中、麗山高中;高雄 市立博愛國小、左營國小、前鎮國中、三信家商等。微軟公司認為與生活密切結 合,未來學校的發展將會隨著科技的蓬勃注入不同的生命力,屆時學校的上課時 間、課程、教學方式都將有所調整,使學校成為隨時隨地都可以學習的場所(湯 志民,2008)。
面對未來知識的大量擴增,過往的教學方式已不符學生需求,且學校的正式 課程時數有限,無法一一針對學生需求來設置,故未來學校中的課程,必須考量 將知識內容進行融合統整,使之具有系統,當各種知識串聯起來,方得以使學生 的學習兼具效率、意義與實用價值,然而如何善用科技資源,使教師能將更多的 時間運用於個別關懷與輔導並協助更多的學生,在未來學校教學方式與課程設計 上,教學者必須仔細琢磨、討論,共同研議策略以因應未來的教育環境。
從蔡坤良、蔡念芷於 2008 年專訪政治大學湯志民教授即提到,未來學校發 展的趨勢包含五項(蔡坤良、蔡念芷,2008):
1. 學校經營的新觀念,為因應學生及社會的需求,未來學校的經營將呈現 多樣化的型態,並將學校與學校間的資源進行整合。
2. 學校行政的創新化,隨著教育績效的提倡,將促進學校內部的改革與創 新,並透過建立明確的法令與準則,幫助提升行政效率而非陷入僵化。
3. 課程設計的彈性化,未來學校將突破升學主義的課程侷限,此學校擁有 自主性,建立彈性的課程設計,包括課程時間的彈性運用,設計獨立學 習課程,讓學生主動探究感興趣的知識。
4. 教學方法的多樣性,未來教育將以學生為主體,學生自學模式也將逐漸 增加,透過教學平台的設置,使學生在學習上不受時間、空間的限制,
提供學生獨立蒐集資料與學習的機會。
5. 學校建築的進步,依循科技進步的腳步,在學校內部設施也將有所提升,
包含網路建置、平板電腦、雲端教材等,學生也能透過線上學習完成作 業與評量。
二、 數位學習
數位學習(Electronic learning 或 e-learning)的概念是教育科技連結教學與 學習環境,包含使用者的連結、資訊科技、設計與相關硬體設施等,是透過多元 的資訊、通訊與傳播科技,並運用多元學習平台、媒體等學習資源來支援教學與 學習活動的歷程。透過線上技術(online technology)可以擺脫傳統教室的拘束。
顏春煌(2010)指出將資訊科技融入教育後,傳統教室同時同地的教學模式,
逐漸發展為分散式學習的模式,意即學生與老師可以不受時間與空間的限制,更 方便的進行教學與學習。數位學習在應用上必須包含 3 項必要功能:
1. 科技須支援非同步合作學習、同步互動、自我調整的學習等 3 種分散式 學習模式,並將多種功能整合於同一平台中。
2. 提供管理與支援行政的工具,包含註冊、課程目錄、選課、資料保存等 功能。
3. 提供支援標準化規格的平台,使課程設計、教學、管理與行政工作能集 合多種專業人員及相關資源。
此外,數位學習需隨著世界快速變化的訊息而進行更新,包含其技術、管理 與使用策略,如健康資訊日新又新,如何快速的因應更新大量的資訊,並調整教 學與學習的策略,有賴跨部門的專業人員指導協助,以及學校領導者的支持鼓勵 (Parlakkilic, 2013)。
數位學習以線上教材為主,在實施數位學習前必須花費大量人力、物力,在 實施的過程中教師與學生也需隨之調整舊有的行為模式,顏春煌(2010)認為數 位學習不是萬靈丹,將數位學習的優缺點進行比較,作為實施數學學習的參考依 據,分述如下:
(一) 數位學習優點:
1. 不受時間、空間限制的彈性。
3. 拓展學習機會與範圍。
4. 數位學習可因應社會知識的變化,具有快速調整的彈性。
5. 節省遠距移動的時間與金錢。
(二) 數位學習缺點:
1. 使用數位學習的人員必須具備有基本的資訊素養,方能嫻熟操作各項電 腦設備與網路。
2. 學習者需要有自主學習的動機、方法,以及時間管理能力。
3. 科技衍生出的人際疏離感。
Alhomod and Shafi (2013)的研究中指出數位學習計畫的成功因素包含:(1)
對使用者進行充足的培訓;(2)組織承諾;(3)管理及技術上的支持;(4)使用 者的積極態度;(5)學習工具的便利;(6)充足的教學與學習計畫;(7)相關工 程師及其他部門的支持。
從上述數位學習的優缺點比較可知,在數位學習的推行上有其門檻與限制,
雖然科技的便利可以改善許多傳統教育的限制與盲點,但若學生與教師無使用上 的內在需求與動機,勢必將遭遇諸多困難與阻礙。目前臺灣在中小學的應用包含 數位學習科技輔助教學與學習、提供教師在職進修、教學資源分享、促進國際合 作學習與交流、協助偏鄉弱勢學童學習(何榮桂,2010)。
就目前均一教育平台的推行與發展,隱隱合乎未來學校提供隨時隨地的學習 課程,且不受傳統教育束縛以學生為學習主體的理念,並朝向終身學習的方向來 發展,利用科技輔助教學可以使教學形態呈現多種樣貌,並改善傳統教學的限制,
然而科技無法完全取代傳統教育的方式,身為教育者卻應善加運用科技資源以全 面輔助教學,補充傳統教育之不足。
除了上述硬體設備的配合外,要成功實施數位學習前必須評估相關的準備工 作,單就一味推崇數位學習的優點可能在實際運作上將遭遇許多困境,在準備期 間除了讓教師與學生都準備好正確的心態與認知外,教師與學生更需具備相關的
操作技術,才能使數位教學成功地運用於教學現場,故政策制定者和其他利益相 關者的參與對數位學習教育有至關重要的作用(Ouma, Awuor, & Kyambo, 2013)。
故電子化教學電子學習中應包括職前和在職教師的培訓計劃,以提高教師的知識 和技能,而學校中的行政部門與校長亦需制定鼓勵政策以協助教師間對等的協作 和指導,讓教師嘗試新教學和學習方法,鼓勵他們互相支持,共享知識和技能 (Al-Shabatat, 2014)。
貳、 電子化教學之應用
張國恩於 2004 年曾針對以數學解題歷程為導向的電腦輔助解題系統進行實 驗研究,文中提出為協助學生改善解題歷程所遭遇的困境,許多學者與教育者常 採用圖示策略以增進學生解題能力。實驗中,讓學生透過 MathCAL 的電腦輔助 系統並透過瞭解問題、擬定計畫、執行計畫、回顧解答等四大過程步驟,提升對 於問題的理解程度與解題思維,該系統將數學解題過程中所包含的概念予以視覺 化,並構成一個樹狀結構,稱為解題樹。實驗結果證實,控制組的學生採用傳統 紙筆練習,即使練習的題目多於實驗組,但解題能力卻未有明顯改善,實驗組學 生在經過使用電腦輔助系統後,其後測成績明顯優於控制組,與前測成績亦有明 顯差異,且學生依照輔助系統的導引與回饋可以減低學生的認知負載與挫折,循 序漸進地培養解題能力,同時亦提高學習動機(張國恩,2004)。
相較於 10 年前的電腦輔助解題系統,現今的均一教育平台不僅能在學生遇 到學習困境逐步地給予提示,更能及時的提供教學影片,教學影片後再次提供學 生一連串相同概念的問題以測驗學生是否精熟,並記錄學生所有嘗試的答案與時 間。雖然均一教育平台在可汗學院發展的基礎下,在教學輔助上能提供更全面的 協助,但均一教育平台無法分析或診斷學生全部的解題歷程,如讀題、列式、計 算過程等,這些學習困境的關鍵仍需要透過教師依學生作答的答案個別對學生進 行輔導與教學。
然而,即使現今資訊科技發達,電子化教學對許多教師仍是新的領域,相較 於傳統的課堂教學,數位學習需要許多團隊成員來自不同部門的人才,以及使用 不同的教學和學習策略,教師與學生們的互動與分組學習亦從傳統的教室教學遷 移到網路學習環境,因此不論教師或學生,相互合作都是提高電子化教學成效的 重要因素。在網路平台上學習,透過教師與其他電子化教學的專業人士合作,可 以開發電子化教學更全面的視角和更好流程與活動,例如可汗學院的教學模式已 在世界各地成功地被用於教學與學習,故電子化教學與數位學習將在教育中扮演 重 要 角 色 持 續 發 展 (Vandenhouten, Gallagher-Lepak, Reilly, & Ralston-Berg, 2014)。
從學習的角度來看,認知與學習的方式是指個人對感知,記憶,組織,加工,
思考的一貫態度,若要應用電子化教學來輔助學生學習,同時需考量學習者操作 介面設計和教學多媒體的格式,以符合學習者的認知風格,態度和喜好,以發展 出多種教學特點並加以應用(Sozcu, 2014)。
參、 數位學習現況與發展
數位科技是整合學習的工具,透過網際網路得以讓家庭與學校相互連結,使 教師與學生可以在教室與家中獲得適宜的支援,並擴大知識的深度與廣度,讓教 師得以充實專業發展、活化教學活動,學生可以進行獨立自主的學習。目前教育 部推動各級學校數位學習目標期望提升師生資訊應用素養,養成終身學習習慣,
在教學上能提升教學效能,創新教育發展;在環境上能塑造資源分享環境,以及 營造不受時空限制的數位學習環境與機制,促進教育機會均等並提供多元進修管 道,進而提升數位學習服務國際競爭力(何榮桂,2010)。然而,數位學習的發 展並非一蹴可及,臺灣中小學數位學習的推動歷程至今已有 17 年,其發展之過 程與各階段目標整理如表 2-1。
表 2-1
臺灣中小學數位學習推動歷程表
年代 推動歷程與目標
1997 年 教育部推動「資訊教育基礎建設計畫」,規劃資訊教育發 展藍圖。
1998 年 完成全國各中小學電腦教室及網際網路建置作業。
1999 年 完成「中小學資訊教育總藍圖」規劃。
2000 年 推動「e 世代人才培育計畫」,加速進行「建構數位化學 習內容」、「縮短中小學城鄉數位落差」、「建立終身學習網 站平台」三項工作。
2008~2011 年 實施「資訊教育白皮書」方案,以善用資訊科技、激發創 意思考、共享數位資源、保障數位機會為核心理念。期望 資訊科技使學生能增進學習與生活能力;使教師提升教學 品質,提供師生均等的數位機會。
資料來源:教育部中小學資訊教育白皮書
臺灣中小學數位學習的應用上以科技輔助教與學、提供教師在職進修、教學 資源分享、促進國際合作與交流、協助偏鄉弱勢學童之學習為主要項目,以下將 就教育部推動中小學數位學習之應用情況分述如下(何榮桂,2010):
1. 依九年一貫課程綱要,資訊教育核心能力包含資訊科技的認知與應用、
資料處理與分析、網際網路的認識與應用、資訊科技與人類社會等,將 資訊教育融入各學習領域中,並明列各項能力指標與提供教學示例參考,
培養學生運用數位科技學習的能力。
2. 2009 年教育部透過「建置中小學優質化均等數位教育環境計畫」,全面 建置中小學數位化教學資源環境。為培訓教師具資訊科技素養,補助地 方教育局辦理各種培訓及研習觀摩會,以提升教師的資訊能力,改善教 學品質。
3. 整合數位教學資源並進行分享,2010 年教育部將各類數位教學資源整 合於「教育部數位教學資源入口網」(https://isp.moe.edu.tw/),並分享 給一般民眾。此外,教育部全球資訊網中的學習資源,更提供不同類別 的教育資源網站,如:性別平等教育網、語文教育資源、防災教育數位 平台等,至今已累積大量之教學資源,鼓勵教師多加運用網路教學資源 並進行分享。
4. 提供教師網路研習或進修,透過全國教師在職進修網,可將各地的研習 資運進行整合,並記錄每位教師的研習課程與時數,國家教育研究院更 建立數位學習平台(http://elearn.naer.edu.tw/),提供教師多元線上研習 課程。
5. 為協助偏鄉地區學童之課業輔導,教育部自 2006 年起推動「數位學伴 線上課業輔導服務」,運用電腦、網路、通訊設備等,針對國語、數學、
英語等科目,由大學生對偏遠學童進行遠距線上課業輔導,服務範圍突 破空間的限制,以 102 學年度第二學期(2014 年 2 月~2014 年 7 月)
為例,受益之中小學學童即已破 1000 人。
6. 除了國內應用網路推廣數位學習外,更可以運用網路進行國際交流,例 如自 2002 年起中小學學生參加亞太經合會(APEC)辦理之國際網路學 習競賽活動,運用英語與各國學生進行競賽與交流,拓展學生的國際 觀。
因科技及網路愈趨便利,運用科技輔助教學的風潮也風行於各國,除了上述 臺灣推動數位學習並結合資訊教育外,劉遠楨(2010)訪查歐洲研究指出,許多 歐洲國家積極建置 E 化專科教室,以科技配合教學策略有效提升教學效能,實 例如下:
1. 馬其頓共和國自 2008 年起開始在教室安裝桌上型電腦,推動資訊教育 的同時,希望透過政府鼓勵與補助的協助下,使七成學生都擁有一部電 腦,對於低收入戶學生,政府免費提供,希望藉由電腦協助學生學習。