lai@go.tmue.edu.tw, dhlu888@gmail.com 未來教室面面觀 賴阿福、盧東華 lai@go.tmue.edu.tw, dhlu888@gmail.com 臺北市立教育大學 資訊科學系

高度資訊科技趨勢 Web 1.0 =>web 2.0, web 3.0 (ontology) Mobile computing, ubiquitous computing : E- learning, mobile learning, ubiquitous learning (mobile device, smart phone, context awareness) 3D, virtual reality (VR), augmented reality (AR) Cloud computing: educational cloud (storage, computation, material, integration) UI: Text-based, GUI, Nature user interface (single, double, multiple) 未來? Virtual, user-friendly, large capacity, rapid computation, multiple & high interaction

未來教育、未來建築 人類的未來在教育，而未來學校和校園的建築設計工 作都必須謹記這個目標(Lorne McConachie, 2007a)  “Beyond creating a building where teaching and learning merely happen, we focused on integrating technology, curriculum, and sustainable design elements in ways that enable students and educators to use the building and all of its features as ‘built- in’ learning tools.”　（Scott Prisco, Principle/CEO, The Prinsco Group）

微軟「未來學校」 微軟公司從2003年起，投入2億5000萬美元，在全球 70個國家開吞了「五年全球學習計畫」，「未來學校 」是其中一項（林仁菁，2007）。 「未來學校」將數位科技應用在教學上，帶動師生走 出校園、採用互動式的嶄新學習方式，創造了實境體 驗的學習環境，引起各界熱烈迴響(McConachie, 2007b)。 2006年11用，微軟舉辦「世界未來學校高峰會」，帶 領來自全球48國代表參觀費城未來學校，卻有基本共 識：(1) 未來的學校，必須是「隨時、隨地」的終身 學習場所；(2)學校與社會的互動、關係，也必須有 更外向的結盟；(3)未來的學習，必須培養新能力（ 宋東，2006）

費城的未來學校 教室裏没有黑板，没有粉筆，學生課桌上没有紙、 筆和書本。 教室裏没有黑板，没有粉筆，學生課桌上没有紙、 筆和書本。 費城的未來學校特色（王嘉源，2006未來學校年9月 9日；宋東，2006；徐逸鵬，2006年10月19日）： (1)教學活動在網上進行 (2)教材進度因人而異 (3)學校設施堪稱一流 (4)主要招收貧困孩子

未來學校建築設計 英國教育和職業部(Department for Education and Skills, 2004)說明未來學校建築設計的主要 變遷趨向，包括：(1)教育的發展（如能讓教師有 效延伸專業知識，以及激勵學生需求使其更有成 就）；(2)改變教室環境組織（如使班級規模能在 一個空間中有效的進行教學）；(3)資訊和通訊科 技的發展；(4)彈性(flexibility)和適應性 (adaptability)的需求。

Chaves(2007)認為「未來學校」指的是一個，在知識經濟 時代，可以教育我們孩子、以及教育我們的學校。 「未來學校」是全新，不全然因為科技，而是由全新的教 育視野、全新的學習認知與各種創新互動教學，構成它的 基石（湯志民）。 著名未來趨勢大師Toffler預測「未來學校」為：(1)每天 開放24小時；(2)定作的教育經驗(customized educational experience)；(3)小孩子不同時間到校； (4)學生於不同的年紀開始正式的教育；(5)課程跨學科統 整(Curriculum is integrated across disciplines)； (6)非教師與教師一起工作(Nonteachers work with teachers)；(7)教師在學校和企業界中輪替工作；(8)當 地企業在校內有辦公室；(9)委辦學校數量增加 (Increased number of charter schools)（引自Daly, 2007）。

OECD- Schooling for Tomorrow 經濟合作暨開發組織(The Organization for Economic Cooperation and Development, OECD)於 90年即開始籌備「明日的學校教育」(Schooling for Tomorrow, SFT)專案，企圖發展出可應用於各國的未 來教育趨勢的框架、工具及可因應的策略(OCED, 2007)。 推演出未來學校教育將走向「學校回歸科層體制」、「學校是焦點的學習組織」、「學校是核心的社會中心」、「擴張的市場模型」、「以網路學習取代學校」以及「教師出走及體系的瓦解」等六種可能情境(教育政策研究小組電子報)

「e化教室」的演進（1990-2020） e化教室1.0 e化教室2.0 e化教室3.0 網路教室 數位教室 雲端教室 網際網路 筆記型電腦 投影機 教學廣播網路 視訊會議 資訊講桌 電子互動白板 數位相機 數位攝影機 數位實物投影機 數位顯微鏡 互動回饋系統IRS 電子書桌 學習用電子書包 雲板書整合環境 個人化學習服務 虛擬學習場域 悅趣式學習課件GBL 學習型機器人 智慧型學習物件 多媒體教學 全球連結 互動學習 共創智慧 個人學習 啟迪智慧 資料來源：策會數位教育究所，李進寶，2011

未來教室、一般教室、資訊融入教學的教室 項目 一般教室 資訊融入教學教室 群組電腦教室 未來教室 設備 課桌椅、黑板 (莊思筠 、賴阿福 、馮清皇 ，2011) 項目 一般教室 資訊融入教學教室 群組電腦教室 未來教室 設備 課桌椅、黑板 課桌椅、單槍投影機、教室個人電腦、實物投影機、IWB 資訊融入教學的教室+群組電腦 液晶螢幕、多台教師用電腦、學生群組電腦、實物投影機、網路攝影機、有線、無線網路+情境式設備 教師教學 講述較多、 教室內互動 多媒體、電子書、網路 多媒體、電子書、數位筆、網路教材、遊戲GBL、社會互動 學生學習 聽、讀、寫 (3R) 除了聽讀寫，還會多加入網路搜尋、運用多媒體報告或寫作業。 +合作學習 多媒體作業、多媒體評量、合作學習、同儕互助 評量 紙筆評量較多 紙筆評量、形成性評量、多元評量 紙筆評量、形成性評量、多元評量、即時評量 紙筆評量、形成性評量、多元評量、遊戲式評量、數位筆記錄歷程、e-portfolio, web-based test

MIT TEAL Technology-Enabled Active Learning(科技致能、主 動學習) a teaching format that merges lectures, simulations, and hands-on desktop experiments to create a rich collaborative learning experience. 美國麻省理工學院(MIT)在微軟五年共二千五百 萬美元贊助下所執行的iCampus計畫 引自http://icampus.mit.edu/TEAL/default.aspx

TEAL 依據下列前提進行課程設計： 「師生間的互動」為提升學習的重要因素 「學生間的互動」為提升學習的另一項重要因素 「主動學習」比「被動學習」好 「動手(hands-on)實際體驗正在研究的現象」是重要的 引自http://icampus.mit.edu/TEAL/default.aspx

TEAL 教室 教室配置示意圖(右上圖) 教室實景(右下圖) 教室透視圖(下圖) 引自http://icampus.mit.edu/TEAL/default.aspx

TEAL 教室 合作式學習 情境體驗 9位學生為一組 學生彼此互相討論、釐清觀念 從教同儕的過程中學到更多 透過視覺化方式呈現不易理解的物理現象(simulation) 例子：法拉第定律 適用於小學?? 引自http://icampus.mit.edu/TEAL/default.aspx

新加坡的NIE COTF計畫 新加坡的未來教室（Classroom of the Future；簡稱COTF）設於南洋大學的國立教育學院（National Institute of Education；簡稱NIE），主要傳遞一種「處處是學習場所，不受時間、空間限制」的理念(郭慧中，2009) 學生們擁有每人電子書包，融合了學習與生活。 未來教室也是情境教室，設置了五個情境 (社交吧台、自然實驗室、捷運車廂、家裡客廳、以及主角教室) 運用桌面設置的觸控式大螢幕，學生只要將電子書包放置於桌子附近，無論是教室或社交場合，電子書包會自動與大螢幕連結，學生可以在情境中與其他學生交流、互動、組成小組，或接收到老師所傳遞的任務。 神桌

南湖國小情境體驗未來教室 教室 入口

南湖國小未來教室 教室 內部

南湖國小未來教室 教室後方 牆面

南湖國小未來教室 觸控桌面 特寫

未來教室教學模式 (莊思筠 、賴阿福 、馮清皇 ，2011)

Google Liquid Galaxy 計畫起源：Liquid Galaxy 是由Google的工程師自發性地 運用 20% 的工作時間進行開發；透過 Liquid Galaxy， 「Google 地球」使用者將能體驗身歷其境的新奇感受。 只要步入四周擺滿螢幕的小房間，就能在一瞬間飛到世界 各地，親眼目睹山嶺、建築物、山谷，甚至透視海底世界 。 影片： Google Liquid Galaxy live demo at TED 5:15 計畫網頁：Liquid Galaxy 快速建置：QuickStart 完整建置：Liquid Galaxy HOWTO 以下簡稱：GLG(Google Liquid Galaxy)系統

Google Earth Pro for Education 應用 地理科應用 萬芳高中廖振順老師的 Google Earth 應用：這部分的影片經詢問過廖老師，可以在此次的報告中來運用，特此致謝。 廖振順老師網頁：高中地理遠距教學 Google Earth虛擬實察 日本規模9.0大地震 6:37 GLG Gallery 的應用： Liquid Galaxy installations outside Google 自然科應用參考 國家海洋科學研究中心海洋資料庫- Google Earth資料檔案庫 Google 地球探索天際-KML 圖庫

Google Earth Pro for Education 應用 虛擬機測試圖：一、二、三、四、五、六(影片檔) 實機測試圖：一、二、三、四、五 啟動起始畫面 街景導覽(老街、美術館等現有題材) 3D建築物功能顯示 自然科之火山、地震資料等 士林國小柯定麒老師實機展示

士林國小規劃中之情境體驗教室 士林國小未來教室示意圖：一、二、影片檔 結合環景ＶＲ拍攝裝置做環景情境教學 環景ＶＲ設備 拍攝過程 環景ＶＲ示範圖片 三峽鳶山全景 - 90億像素 Paris 26 Gigapixels 多螢幕輸出： 直立9螢幕輸出 Google Holodeck

特色 GLE採開放原始碼，程式及技術文件在Google官方 網站均可免費取得 對於小學教學上的應用，可以從社會科、自然科 、藝文科、鄉土等各方面著手，GE6 Pro 現階段 對於教育單位是免費的，新增的功能也相當實用 。 硬體需求除了螢幕之外，主機要求等級不高，作 業系統可採用Ubuntu或Windows。

我們需要哪一種未來教室? 數位化資源 系統整合性 教師資訊融入教學層級、學生資訊素養 負荷:系統師、教師 從學生學習角度出發 可複製性高(推廣,KM) (複製TEAL??) 技術門檻不宜過高(資訊素養、維護) 操作方式不宜複雜(資訊素養) 數位化資源 不同領域教學考量 系統整合性 教師資訊融入教學層級、學生資訊素養 負荷:系統師、教師

未來教室定義 「未來」代表不確定性(uncertainty) 、不存在、 不可預測，但未來社會必然是個高度數位化的環境 未來教室（classroom of the future）可定義為「一個高度資訊化、互動性強、整合性佳的教學與學習環境，適合進行資訊融入教學、數位學習，教師可運用多元教學策略於講授、評量、診斷、互動、討論、探究等教學過程中，除了能強化教學效能及學習成就外，亦能提升學習者的關鍵能力（包含問題解決、創意思考、批判思考、溝通表達、資訊應用等能力）」（賴阿福，2011）。 未來教室－＞未來學校 、

未來教室特色 高度資訊科技導入：高度資訊化、互動性強、整合性 多元教學策略 強化型資訊融入教學教室 強化型群組電腦教室 提升成效：強化教學效能及學習成就外，亦能提升學習者的關鍵能力

推動未來教室之建議 絕對不會因為未來教學教室之導入而提升資訊融入教學層次與頻率，反之應積極且持續提升教師資訊融入教學之知能及意願。 教育本質 建議欲發展未來教室之學校 應積極進行未來教室之短、中、長期規畫 組成種子團隊 全面提升教師資訊融入教學能力 建置數位化資源(教育雲：建置、運用、分享) 當未來教學建構完成後，更需不斷反思、檢討、評估以找出各領域之各種最佳創意教學模式。 教育局 評估、檢討、輔導 典範學校、獎勵機制 永續經營 Cost-effectiveness：高額經費投入，需善用於教學，不是用來提升名聲，未來教室不應僅是名詞。