毫無疑問,改變未來教育的最大力量必定來自於數位科技。對學生而言,它改變學習方式;對老師而言,它改變教學方式。假如說,「為什麼教育」、「教育什麼」、以及「如何教育」,是三個教育的基本,那麼數位科技改變了其中一個基本──如何教育。而這種改變是緩慢而加速、持續而累積、往前進而不回頭。
提出一對一數位學習概念
很久以前,人類發明了筆,但並非每一位學生都可以擁有一枝筆,可能要與同學們輪流使用,直到每位學生都可以擁有一枝筆的時候,學習方式與成效大幅改善了。同樣地,很久以前,人類發明了書,但不是每位學生都可以擁有一本書,可能要與同學們輪流閱讀一本書,但當每位學生都可以擁有一本書的時候,學習方式與成效也大幅改善了。今天,很明顯地,每位學生將很快會擁有一台輕便、低價、可無線連線和個人化電腦,這就是「一對一數位學習」。
與其它研究數位學習方式不同,一對一學習直接影響教室內的教學,也因此影響著學校。基本上,一對一技術只是提供一個平台,可是,在其上面,不管教室內或教室外,我們都可以進行各種數位學習方式,例如:個人化智慧型家教、合作學習或遊戲式學習。換句話說,一對一技術將要改變教室,而教室正是在正規教育體制下,學生學習最常發生的地方。
過去,因著不同年代技術上的發展,帶動著研究與實踐潮流的改變。研究上或許有以下高度簡化的公式:
★ 工作站時代 = 個人化智慧型家教研究興起
★ 網路時代 = 合作學習研究興起
★ 行動電話時代 = 行動學習研究興起
★ 強大功能PC與網路時代 = 遊戲式學習研究興起
★ 低價筆記型電腦時代 = 一對一學習研究興起
而實踐上,我們其實只有三個公式:
★ PC時代 = PC教室實踐時代
★ 網路時代 = 網路學習實踐時代
★ 低價筆記型電腦時代 = 一對一教室實踐時代
換言之,早期的PC發動了第一波資訊科技滲透學校的力量;上一個十年網際網路開啟了第二波改變教育的浪潮;而低價電腦與一對一教室的出現則帶來了第三波的浪潮,這將是個大浪潮,衝擊將遠大於前兩波。因為資訊科技將大幅滲透學校。這種大幅的滲透,除了代表大幅提供改善教育的機會,也有可能帶來一些不良的副作用。作為研究者的我們,應該要問貢獻什麼、如何貢獻?
中央大學的研究團隊,於2000年進行「大學學術追求卓越發展計畫」的時候,除了網路社群「亞卓市」之外,另一項重要研究工作是「未來教室」,而其中一個提倡的概念是「電子書包」,也就是今天所講的「學習機」,後來MIT所推動的「百元電腦」(OLPC)、Intel所開發的Classmate電腦、華碩所生產的Eee PC。不管業界如何看待這個發展,中央大學研究團隊從1980年便開始從事紅外線遙控回饋反應器這方面的研究,迄今已有十年的時間,我們的態度有保守嚴謹面、務實應用面,也有前瞻追求面。
提出一對一數位學習活動設計模式
我們提出設計一對一教室裡的學習活動,需要有四個關切:(i) 確立內容範例、(ii) 定義學習評量目標、(iii) 設計學習流程、(iv) 評量教師採用度與修改。它們也代表需注意四種關切,它們之間息息相關。例如:第二個關切有關定義學習評量目標談的是如何學得更好。過去研究強調能區辨學什麼跟如何學,然而如何學得好還是常常受到特別的關切。評量目標的有效與否直接影響教學設計,例如,在小學數學領域,教育研究者期待學生獲得以下這些能力:概念理解、程序流暢、策略能力、適性推理、和有效的學習性格。其中概念、程序、解決問題的策略和推理是所要學的部分,而理解、流暢性、能力、適應力和有效學習態度與性格是我們對小學數學如何學好的部分,這些給了我們一套評估目標。唯有在設計上對準這些目標,我們才知道,對於我們的內容範例,需要的是什麼內容,什麼活動才是適切的。奮力滿足此一評量目標時,內容範例將會經歷多次實驗而一再修改,學習者的檔案紀錄的收集與分析也會在持續改進過程中扮演重要角色。
建構一對一數位學習平台
中央大學從卓越計畫的無線互動回饋「按按按」系統,所發展的Digital Classroom Environment (DCE v1.0)到現在第四代系統 (DCE v4.0)是一個能滿足支援傳統教學現場所需各種學習活動資源,並能創造嶄新學習模式且富有彈性的平台。
一對一數位平台可適用於不同的學習領域與活動中,老師可以利用該平台與學生討論分數的大小與表示的方式,每位學生都有表達意見的機會。老師與學生以及學生與學生至少有四個模式:(1) 個別模式:在教室中每位學生安靜地使用他們所擁有的電腦設備,此設備就像一個認知工具、一位智慧的家教、或是如同瀏覽線上訊息的導覽器。在教室裡面,除了老師外沒有與其他的學生互動。(2) 小組模式:學生被規劃成數個小組,成員透過各自的電腦設備與團體中其他人面對面互動。(3)組間模式:當組內成員互動時,一組學生可以跟其他組進行合作或競爭 (4) 個人對整班模式:類似於傳統的單向教學,但在一對一教室裡,老師跟一般學生可以雙向交流。
一對一學習活動
一對一個人學習活動
在一對一教室環境中,不僅包括學生與老師或學生與學生面對面的互動,學生在班上的個人學習也是重要一環。針對這方面,本團隊從事兩項研究。一項是虛擬角色的模擬,基於開放性學習者模型(Open Learner Model)模擬動物同伴,讓學習者更加了解自己的學習狀況、促進反思、以及更愛護小動物;另一項是支援學習者與虛擬角色對話的方法,我們提出『重覆使用互動紀錄』 (Interaction Data Reuse, IDR)的概念,作為設計虛擬角色之重要方法。
一對一小組學習活動
小組學習活動是一對一教室中以學生為中心的重要學習模式,我們設計了三項小組學習活動:同儕互教 (Learning by Teaching)、合作擬題 (Collaborative Problem Posing)、合作發現概念 (Collaborative Concept Discovering)。
一對一全班學習活動
在傳統的教室中,老師一人對著全班的講授方式仍然是主流;然而在一對一教室環境當中,全班一起進行的學習活動,可能有多種方式。本團隊發展二個活動,皆以遊戲的方式進行,一個是賓果遊戲EduBingo,另一個是搶答遊戲AnswerMatching。
一對一網路學習社群活動
未來一對一教室裡的每一位學生都將擁有自己的電腦(低價電腦),很自然也會帶回家裡進行跨班、跨校、跨國的社群活動。本團隊成員歷年來一直致力於推動台灣中小學生的網路學習活動,連續幾年與花旗推動網路理財教育計畫(小小理財達人網站,http://ac.lst.ncu.edu.tw/citi/),透過所設計的數位學習平台,以花旗所設計的網路理財動畫為基礎,讓學生學到正確的金融知識與觀念,並提升學習的興趣。這項計畫自2006年推出以來,已培訓了1300多位種子教師,將金融知識傳達給全國近5萬名的學童,並獲得相當熱烈的迴響。為了培養學生獨立思考的能力,今年新設計了一個線上出評題的機制,由參賽學生出題及相互評題的機制。
國際數位學習組織總部
中央大學十多年來積極為國內、亞太地區、甚至全球建立數位學習研究社群,現設有三個國際學術組織總部。
「全球一對一研究者聯盟」(G1:1) http://www.g1to1.org/
在2003年,中大團隊看見一對一數位學習對未來的重要影響,主辦一個研討會,邀請歐美亞三大洲頂尖的數位學習學者討論該議題,並成立「全球一對一研究者聯盟」 (G1:1)。G1:1發音為“G one one”。此組織為一自發性的全球研究社群,透過一連串的活動演進而組成,核心成員之間具有範圍廣大的連結性,成員可以透過重疊的學會成員關係和共享活動建立關係。2006年我們與一群國際頂尖的G1:1成員研究者,一同正式提出一對一數位學習的觀念與願景。並提出「無縫式學習空間」(seamless learning space)的概念,鼓吹國際合作,帶動新一波國際數位學習研究潮流。
亞太數位教育學會(APSCE) http://www.apsce.net/
亞太數位教育學會前身為APC-AACE,由中央大學主導下在1994年成立,2004年更名為APSCE,學會宗旨為促進亞太地區及國際間之電腦科技教育研究的傳播及其應用。學會出版期刊與電子報,並主辦亞太地區最重要的數位學習國際會議ICCE。該會議在台灣舉辦過四次,今年十月在台灣舉辦第五次,以往ICCE也曾在新加坡、馬來西亞、日本、韓國、中國大陸、日本、澳大利亞、紐西蘭、香港舉辦。
全球華人計算機教育應用學會(GCSCE) http://www.gcsce.org/
GCSCE成立之宗旨為加強及提昇全球華人應用資訊、電腦及通訊等科技於教育上,並反映這方面的中國文化、教育及語言的特色和認知。學會主辦「全球華人計算機教育應用研討會」(GCCCE)系列,並出版「全球華人計算機教育電子期刊」。
舉辦重要數位學習國際會議
我們希望借助國際學術會議的舉辦將全球華人聚集在一起進行學術交流,提昇我國資訊教育與科技應用領域的研究與生產能量。會議發展至今,已成為亞太地區極重要的電腦在教育應用上的學術會議,亦形成一年一度世界性的學術論壇,對於促進資訊科技在教育上的應用,特別是對亞太地區,有莫大的貢獻,也引起各國政府對資訊教育政策制度及推行之重視!這五年來,我們曾經或正在舉辦以下國際會議:
★ The International Conference on Computers in Education (ICCE2008)
★ The 1st IEEE International Workshop on Digital Games and Intelligent Toy Enhanced Learning (DIGITEL2007)
★ The International Conference on Intelligent Tutoring Systems (ITS2006)
★ The International Conference on Computer Supported Collaborative Learning (CSCL2005)
★ IEEE International Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education (WMTE2004)
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