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教育快報

教育3.0數位力巔覆學習

作者:彭漣漪,黃啟菱

發表日期:2016-04-01

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教育1.0時代,老師台上講課、學生低頭抄寫;教育2.0時代,電腦、簡報、光碟、影音教材、網路等科技元素開始導入教學現場;到了教育3.0時代,嶄新教學模式顛覆了人們對校園的印象,在各種數位工具的輔助下,學習打破了時空限制,走向虛實整合,強調主動性,也才真正能實現個別化理想。究竟未來教室長怎樣?《未來Family》走訪全台數十個率先實施數位學習的教學現場,帶回第一手報導,這一波數位浪潮已經波濤洶湧,你不能不跟上。

 

人類見識到科技的力量可以很強大,並已顛覆了各個領域:人類的溝通模式、工作方式、家庭生活、生產線運作、內容產業……,現在,這股力量正猛烈衝撞著最保守的教育現場。3月,世界經濟論壇(WEF)出具一份最新報告:〈教育新視野──以科技促進兼具社群性及情感性的學習〉(New Vision for Education:Fostering Social & Emotional Learning through Technology),主旨在談,未來教育必須培養21世紀需要的技能,包含基本素養(語文/數字/資通訊/文化素養等)、能力(創造力/合作等)及性格(領導力/好奇心/適應力等),而這種兼具社群性及情感性的學習,有必要運用科技。

 

新興科技帶教育進入3.0時代

報告指出,歸納213個相關研究最後得出一個結論:比起傳統制式學習,兼具社群性及情感性的學習方式可以讓學生成績提升11%,並且對人才未來就業及表現產生長期效果。

「在促成兼具社群性及情感性的學習上,教育用科技工具將可能扮演關鍵性角色,有效率且具成本效益,」報告表示,父母、教育者可以使用科技補充及延伸學生的學習經驗,尤其當各式新興科技正陸續投入市場之際。

「製造業已進入4.0時代,金融業發展到3.0時代,教育則正進入3.0時代,」負責大型線上課程「均一教育平台」的劉品音說明,在教育1.0時代,老師在台上講課、學生在台下抄寫;在2.0時代,電腦、簡報、光碟、影音教材、網路等科技元素進入教學現場;而到了3.0時代,科技軟硬體改造了教育的觀念,每個人都是別人的老師,親子共學流行,大量的新興科技工具及創新教學模式將盛行。

 

以人為中心的教育模式

劉品音分析其中的關鍵,各領域最新發展方向,就是「以人為中心」的運作。

這些新興科技技術包括擴增實境、虛擬實境、機器人、運用行動載具進行影音聊天、虛擬家教、人工智慧等,重點在於使學習經驗不再如此被動,且能彼此互動,教學內容不再只是2D、靜態,個別化學習也得以展開。
研究指出,私部門投資各年齡層教育用科技的金額,從2011年以來每年以超過三成的速度成長,至2015年達45億美元,投資金額前三大為美國(77%)、中國(9%)及印度(5%),另外,針對國中以下學童的部分占38%。

不只教育專用科技,一般新興科技工具也被運用到教育上,催化了教學的創新。舉一些例子來說明,大家更容易想像在教育上的創新可到什麼程度。

美國增強現實技術公司Magic Leap受到國際關注,連Google、阿里巴巴都投資,在一場示範活動裡,某中學找來全校學生坐滿體育館,就在空盪無一物的中央地板上,學生「看見」一隻如實際大小的鯨魚跳出海面、再落入海中,所濺起的大浪花高速噴向學生,彷彿大家瞬間要淋個全溼,全場尖叫。

 


擴增實境讓教學如臨現場

這個Magic Leap的3D投影增強現實技術,讓人不必戴特別設備即能裸眼見到虛擬全像。以後在教室中上自然地理課,教到哪裡,學生就能如臨現場般見到。

在美國教育部贊助下,哈佛大學、麻省理工學院等大學成立專案,在波士頓地區的高中、國中導入擴增實境(AR) 遊戲。

其中在校園中實施的「接觸外星人(Alien Contact)」主題式學習是這樣進行的:外星人來到地球,學生必須利用手持裝置、GPS 導航儀到校園內各定點尋找及收集虛擬線索,有的要透過裝置上的影片與虛擬的角色對談,有的要利用取得的資料解決數學、自然科學或語文課程相關題目,才能過關,前進到下一個線索位置。最後學生要根據他們所蒐集到的資料,判斷外星人來訪是否有敵意,國家需不需要啟動安全防衛。

以各種科技軟硬體設計加上創新教案的資訊融入教學,對保守的教育現場可以是很顛覆的,這種數位學習新時代,關注學生的主體性及差異,強調主動性、個別化,已是未來教育大趨勢。從美國、英國乃至於韓國、大陸,數位學習正如野火燎原般在校園擴散,而且一開始都是國家級的大型計畫。

在台灣的教育現場,數位學習也是「現在進行式」,不論是教育部或各縣市教育局處,都積極推動,其他單位如資策會、均一教育平台等,亦從各面向切入。

「未來的世界是虛實整合的,教育也應該是如此,」教育部長吳思華說,台灣是資訊大國,ICT產業撐起經濟半邊天,但對資訊的運用能力卻低於製造能力,這是需要加強的,要讓孩子有掌握數位工具的能力、透過數位表達的能力,乃至於訓練邏輯、激發創造力與培養問題解決能力。

為此,教育部資訊及科技教育司有許多相關計畫,包括推動行動學習、補助軟硬體、為老師辦工作坊等,司長李蔡彥說,數位學習是大趨勢,但需要時間來推動,政府會持續補助,也準備開放讓學生帶自己的行動載具到學校使用,今年就會挑學校來試辦。

在推動的過程中,難免會有反對聲浪、特別是來自家長的,「我們要先做出數位學習的價值,讓家長慢慢了解這件事的重要性,」李蔡彥說。

 


數位工具有助增強學習動機

數位學習的好處有哪些呢?

首先,能增強孩子們的學習動機。台灣科技大學應用科技研究所教授侯惠澤,也是台科大網路學習研究中心迷你數位教育遊戲開發團隊主持人,長年研究數位、遊戲與教育三元素的連結。「台灣的教育情境,是很令人焦慮的,只要你到教室裡頭看看,就會發現,很難見到『笑容』。」

侯惠澤說,如今不論校長、老師、學生,壓力都很大,在如此焦慮的情境下,要引發孩子的內在動機,甚至讓孩子愛上學習,是件難事。「沒有動機,就沒有後面的一切,」侯惠澤認為,要提升學習動機,最佳的著力點,便是遊戲式學習,「畢竟遊戲是天性,幾乎每個孩子都愛玩。」

長期推動數位學習的高雄市加昌國小校長郭鈴惠觀察,滑世代的孩子「口味」愈來愈重,喜歡很有趣、新奇的事物,老師要很費心才能抓住學生的注意力,此時數位工具搭配創新教法,就是一大利器。
主動式及個別化學習變得可能

台中市葳格高級中學國中部英文老師梁琬婷,在課後輔導時間引導學生們上遊戲測驗學習平台PagamO,結果眾人玩到欲罷不能,英文複習的進度大超前,「同學們玩到所有英文題目都做完了,我只得趕快再出題。」梁琬婷笑說。

在激發了孩子的內在動機之後,主動式學習就有可能成真。在新北市中港國小老師林加振的英文課中,同學們都參加了The Flat Stanley Project,結交許多外國朋友,並帶著Stanley公仔(自行著色的紙娃娃)在台灣趴趴走,同時拍攝影片向外國朋友介紹台灣景點。

「同學們原本就很習慣帶著玩偶或公仔到處自拍,要他們帶著Stanley出門,用英文介紹台灣哪裡好玩,當然比要他們在教室內看書有趣多了!」林加振說,為了完成影片,同學們會很主動的查單字、寫短文、練會話,也都很期待外國朋友的回饋。

個別化學習,則是數位時代最理想的教育方式。美國的可汗學院是個別化學習的始祖,強調學生們依照自己的步調來學習,拿回學習的自主權,讓學習經驗更個人化,而對老師來說,真正關鍵的進度不是「教完」,而是讓學生「學會」。

 


行動載具普及,顛覆教學模式

這一波數位浪潮,何以比前幾波都更強、更猛?關鍵在於數位工具的普及。

主持教育部行動學習計畫多年的國立台北教育大學課程與教學傳播科技研究所教授、中華資訊與科技學會理事長劉遠楨說,1980年代政府在推廣數位資訊時,當時大家都沒碰過電腦,很多資深教師寧可退休也不想學新技能;但如今幾乎人人都用智慧型手機,大家對行動載具很熟悉,不會太排斥。

相關軟體愈來愈多,同樣也是助力。例如教學現場常用的IRS即時反饋系統,是用來讓學生搶答的,如今只要用平板或手機連上網站就能輕鬆使用,「但以前要在課堂上玩搶答,買遙控器加主機,一套可要好幾萬,」劉遠楨說。

要特別提醒一個觀念,不是有新穎的科技工具就能改善教育,師長的教學成效、創新更重要。然而,以學生為主體的個別化學習,可說是必須靠科技竟其功。教育3.0時代正在蘊釀發展、無法抵擋,從政府、學校、老師、家長到學生,都要做好準備。

 

目前台灣主要的數位學習推動者,如下:

教育部
以2012年啟動的「行動學習推動計畫」最具代表性,起初有42校參與,到今年已有200校參與。教育部補助參與學校經費購買行動載具等硬體,國北教大、成功大學等團隊教授輔導老師進行創新教學。


各縣市教育局處
各有計畫推動數位學習,例如台北市積極推動e化創新教學,正準備找17所學校試辦「一生一平板」,希望兩、三年後,全面推動,由學生自備行動載具。另外如新北市在推「雲世代」學校發展計畫,南投、台南、高雄、宜蘭等也各有動作。


其他單位
以資策會推動的「小校聯盟」最具特色,主要結合偏鄉小校進行「直播共學」,強調的是「以學習者為中心」的教育模式,也藉由老師一對多的連線,讓專家進入教室,指導語文、音樂、自然、閱讀課程,甚至是與外國學生連線上課,為偏鄉小校帶來更豐富的資源。

 

 

數位學習7大挑戰

數位學習看似美好且符合未來趨勢,但在實際執行時,仍有以下七大挑戰需待克服。

1.內容資源匱乏:數位工具的應用已是教學現場的趨勢,但相關內容與雲端服務系統的支援仍不足,有待各界整合支援。

2.行動載具不足:除了少數學校能做到「一生一平板」之外,多數學校平板數量不足,學生們只能輪流用或在特定課堂使用;企業捐贈常是過時、不合用的平板,也是問題。

3.WiFi覆蓋率不夠:數位學習的「基礎建設」是無線網路,不僅頻寬要夠,覆蓋率還要廣,需要足夠的硬體設備搭配精準的規劃架設。

4.家長接受度待提升:學校在推動數位學習時,最常聽到家長的質疑聲,包括擔心孩子視力變差、怕教學效果不優、更煩惱孩子會沉迷3C。

5.學生口味愈來愈重:數位教學雖比傳統的教學新鮮,但現代的孩子從小就接觸各式各樣的卡通、電玩等,「口味」非常重,老師如何善用數位的糖衣、好好包裝知識,是一大難題。

6.為了創新而創新:教學方法改進的重點,是要讓學生學到東西,在思考新作法時,別「為了數位而數位」或「為了創新而創新」,而應回歸教與學的基本面。

7.新的數位不平等:數位跨越時空限制的特質,原本可改善教育資源不平等的現象,但如今卻因資源的重新分配,帶來新的不平等,例如偏鄉小校常得到眾多資源挹注,較能落實「一生一平板」,反觀都會大校因學生人數多,很難做到。未來台北市若真實施學生自備平板,又會有新的不均等。

 

世界經濟論壇關注5大新興科技

世界經濟論壇在針對未來教育的報告中,特別提到以下五種應關注的前瞻新技術,有些並不成熟,正研究中,但未來用於教育上可能促成極大突破:

1.穿戴式裝置

能偵測學生因情緒產生的生理變化,例如Embrace watch是個手錶,當學生壓力升高至危險值時會發出警告。

2.創新App

能透過手持裝置的3D影音內容,改善學習經驗,例如Learner Mosaic這個App,追蹤孩子在75 項技能如算數、創造力方面的表現,並給師長建議如何從旁引導協助。

3.虛擬真實
將詳細資訊、影音等教學材料與學生所在位置結合,不必旅行就能「親眼見到」奇特的現場,例如Google Cardboard、Google for Education等平台,能引導學生「參觀」美國太空總署發射台、馬丘比丘古蹟等。

4.高端分析及機器學習
運用資料庫預測學生行為,例如ZooU這款線上遊戲,記錄學生在遊戲中的選擇、按滑鼠的方法、考慮時間等動作,收集到學生包括溝通、合作、文化感知、控制、同情心表現等訊息。

5.情緒感知電腦運算
將人類各種情緒的表現建資料庫,拆解為電腦可以感測、分析的訊息,例如Affdex這項產品以網路相機及運算法,靠後台用10億個各國人種的臉部表情建成資料庫判讀,坐在電腦前的這位學生,目前是高興、恐懼、驚訝或是困惑。

 

 

 

 

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​本文出自當期雜誌: 未來Family2016年4月號(第10期)
​教育3.0 數位力顛覆學習究竟未來教室長怎樣?《未來Family》走訪全台數十個率先實施數位學習的教學現場,帶回第一手報導,這一波數位浪潮已經波濤洶湧,你不能不跟上。