國家教育研究院資訊推動小組 副召集人 臺北市政府教育局 聘任督學 韓長澤 2012/08/17 資訊科技在教育上的應用 國家教育研究院資訊推動小組 副召集人 臺北市政府教育局 聘任督學 韓長澤 2012/08/17

過去數十年來，學習歷經許多改變，在以往行為理論、認知理論與建構理論提供我們對學習的有效了解。 但當學習進入非正式、網絡化及由科技驅動的時代後，這些理論就不夠用了。

數位時代的學習理論-連接理論（1／2） （connectivism） George Siemens 學習是一個連接特殊節點（node）或資訊資源的過程，當一個學習者進入一個既有網絡時，他能以指數曲線的速度改善自我的學習‧ 學習可能存在於非人際的接觸中，學習（具有知道某些事，但並不一定行動的特質）可存在於一個社群、網絡或資料庫中。 「知道更多的能力」比「目前知道多少」更為重要，「知道往何處尋找資料」比「知道這些資料」還重要‧

數位時代的學習理論-連接理論（2／2） （connectivism） George Siemens 為促成學習，就須要建立與維護連接（connection） ，與外在的連接比單純只想了解一個簡單概念，可獲得更大的回報。 知識與學習存在於多元的觀點中。 學習可在許多不同的方式下產生，例如課程、電子郵件、社群、對話、網路搜尋、電子郵件論壇或閱讀部落格等‧課程不再是主要的學習管道。

因網路超連結的特性，如果你願意或喜歡，它可以讓你一個接一個，往下連結探究下去，這時學習的深度與廣度，就不是傳統教科書所能提供的。 在網路上社群的發展，當你有問題時，會立即有來自四面八方的網友提供訊息，促成“人師易得”。 在數位時代因知識的爆炸，人們將不再以「學富五車」為耀，而是強調如何能快速與正確的找到資料，與運用資料去創新知識。

學習的方式就變得複雜， 成效變得難以評估。 學習的方式就變得複雜， 成效變得難以評估。

行動學習教學環境的組成(1/3) 行動數位學習輔具(e-Bag；電子書包)是一種可以隨身攜帶，記錄、運算、儲存、傳送數位資料與無線通訊的工具，能夠支援使用者在不同場地，進行各種快速而有效的學習。 它是一台輕便的電腦，能夠實質提供學習資源，更是師生互動的中介器(mediator)，能夠破除時間的障礙，溝通無礙。 它是未來電子化、虛擬化、適時化學習的一個重要的工具。

行動學習教學環境的組成(2/3) 因其能背、能攜，能夠裝載難以計數的知識，所以曰電子書包。 浩瀚知識的背包(與巨人同行) 資料來源：大湖國小 報紙報導相關電子書包訊息 資料來源：大湖國小

行動學習教學環境的組成(3/3) 硬體環境 網路環境 平台環境

雲端技術應用於行動學習 智慧校園 SaaS PaaS IaaS 雲端應用 雲端中心 Servers Networking Storage Security Data Center 電子教材 校園安全管理 雲端應用 雲端中心 校園節能管理 教室環境 設備整合 校務行政 學習輔助 評量題庫 數位圖書館 個人虛擬桌面 社群服務 個人雲端書櫃 虛擬桌面 社群平台 同步/非同步學習平台 學習內容 交換中心 影音串流 2017/3/13 10

教育雲端教學服務平台 整合數位內容及工具平台，將單純內容提供轉化為服務模式，快速提供老師、學生及家長所需的教學及學習服務，強化科技化教學應用。 課前 電子書包 電子書包

情境案例 課前 課中 課後 雲端 教學服務平台 老師 學生 家長 備課、教學、班級經營、教師社群、親師溝通的重要工具 備課與教學設計 無所不在的學習應用 登入平台 選擇電子教科書 編輯教材內容 設計教學活動 安排隨堂測驗 預習教材 教學管理 題庫管理 活動管理 設備管理 親子聯繫與教師意見交流的溝通管道 課前 登入平台 開啟上課教材 瀏覽教材內容 即時測驗追蹤 學習成效分析 學習歷程管理 書庫管理 資源共享 課後輔導管理 多元教學應用與管理 師生互動 登入平台 開啟互動工具 點名回覆 答案回覆(點選、書寫) 登入平台 管控學生電子書包 播放教材與教學 即時佈題傳送與課堂互動 (抽問、搶答、點名、投票) 實施教學活動與評量 檢視答題狀況與回饋 問題檢視與討論 指派回家作業 活動監控 測驗監控 小組合作學習 課中 登入平台 接收題目 開啟互動工具 合作答題(答案共編) 傳送答案 活動練習、評量測驗 登入平台 開啟活動/測驗考卷 執行活動/作答考卷 家長 檢視教學成效 複習教材、繳交作業 課後練習、課外閱讀 親師溝通 課後 登入平台 提供補充教材 瀏覽作業與批改 聯絡簿親師交流 登入平台 查看聯絡簿 撰寫習作 撰寫作業並上傳 登入電子書庫 下載電子書 瀏覽課外讀物 評量測驗練習 登入平台 查看聯絡簿 家長簽名 意見回覆

1800年教室的景象 圖片來源:http://www.gdzjdaily.com.cn/zjnews/zjculture/2009-06/17/content_1068557.htm 作者：陈文富 崔彩玲 梁韵仪　编辑

1907年教室的景象 圖片來源:http://163.32.83.95/administration/DocLib6/98年度全國e化創新學校觀摩會-演講簡報/微軟-陳佳惠-全球夥伴學習計劃.swf

2009年教室的情景

传统使用显微镜上课情形

8年前資訊科技在教學上運用之實例

5年前資訊科技在教學上運用之實例

學生使用數位式顯微鏡上課情形（新聞報導畫面）

學生使用數位式顯微鏡上課情形（新聞報導畫面）

8年前資訊科技在教學上運用之實例

資訊科技融入 體育教學模式 課前預習 第一節 簡報講解 第一節 漸進式練習 第三節 個別矯正 第二節 拍攝及擷取 課後復習 觀看自己動作

第一代的運動場地資訊設備(2001年建置) ◎移動式單槍

自行開發的運動場地資訊設備(2002年建置)

自行開發的運動場地資訊設備(2003年建置)

自行開發的運動場地資訊設備(2003年建置)

自行開發的運動場地資訊設備(2004年建置)

近年來多媒體教室之配備 高互動電子白版 電子講桌 單槍投影機 行動式的電腦教室 無線的環境

行動式電腦教室 以筆記型電腦取代桌上型電腦 每台筆記型電腦均具無線上網功能 以一台活動推車裝載 可推到任一間教室使用 充分達到資訊科技融入學習

2005年行動式電腦教室

2010年行動式電腦教室

傳統的天文觀測

2006年建置數位遠端遙控天文臺 南湖高中的數位遠端遙控天文臺外觀及內部

學生在家中遙控觀測星象

學生預約使用數位遠端遙控天文臺

無線導覽學習系統 承辦學校：大湖國小 學校特色：蝴蝶走廊、生態池 預期效益 應用平板電腦、網路與無線通訊的整合科技，讓學生可以隨時隨地隨身隨手學習 建立各級學校的無線網路數位化學習校園，發展學校本位課程特色，提昇教學互動與品質 藉由資訊科技的協助，提升學生學習興趣與課堂表現，促進學習成效

無線導覽學習—生態池 （2004年） 無線導覽學習—生態池

線上即時教學系統 承辦學校：建成國中 預期成效 建立無線即時教學模式 提供因故短期無法到校 上課學生，透過網路同步學習之機會 縮短學習落差

線上即時教學系統

學生在家使用線上即時教學系統

傳統氣象資訊 　　　蒐集中心－百葉箱 百葉箱量測項目 氣溫、氣壓、溼度、雨量、風向 風速

數位氣象站 風向儀 UV/輻射 風速儀 雨量儀 溫度感應儀 太陽能蓄電 溼度感應儀 氣壓感應儀 遮光避雨通風罩 無線電數據傳輸 無線數據接收監控臺 氣壓感應儀 遮光避雨通風罩 無線電數據傳輸

安裝在校園裡的數位氣象站

臺北市校園數位氣象網 承辦學校：新生國小 建置目的： 提供中小學自然科學中大氣科學的教學資源與發展探究式教學的基礎 數據化記錄臺北市長期的氣候變化 建立全球領先的微觀(micro)的氣象測候網 突破50km一個氣象測站的限制 提供無線科技應用實例 廣泛運用於市民生活、休閒與都市防災領域 充實學校師生氣象常識，建立正確知識

氣象站與學校氣象網頁 校園內即時氣象數據資料 每五分鐘自動更新，並上傳至學校網站伺服器 可檢視當日、當月與當年氣象資料，並可調閱歷史資料 數字式與圖形式數據呈現

臺北市校園氣象網網站 http://weather.tp.edu.tw

數位內容在校園的運用

數位內容在校園的運用

數位內容在校園的運用

電子白板在教學上的應用

電子白板原廠人員親臨學校與老師討論在教學上的應用

「21世紀的文盲不是那些不能讀和寫的人，而是那些不能學、不願學和不再學的人。」 （第三波， Alvin Toffler）

21世紀科技教育學生六大能力指標 資料來源：NETS For Students 2008 資策會 整理

未來學習的特點 為了培育學生具備此六大能力，首先必須先從傳統教室環境改變 以往的教室教學，多屬於老師對學生單向式教授為主，較缺乏以科技輔助互動學習之模式。 未來學習強調以下特點： 多元化教學培訓學生資訊應用能力 能從蒐集、整理、評析、到應用資訊發揮創意解決問題 鼓勵主動學習、善用科技工具來做溝通與創意思考。 資料來源：NETS For Students 2008 資策會 整理

未來教室的重要規劃架構 將科技工具運用在教學上 強調團體的互動式教學 以學習者為中心設計的教材 創造出協同合作之虛實整合學習環境

MIT TEAL計畫的特色 教室空間規劃 教室內共有13張直徑約兩公尺的圓桌，每桌可坐九位學生，一間教室共可容納100多位學生(圖1)。 每三位同學為一組配有一部電腦，作為小組報告與老師教學之用。 教師的講台位在教室的中央處，好讓學生可以看清楚老師在課堂上的各種教學示範， TEAL教室配有八部投影機和十三部攝影系統，可將老師的示範即時投射在教室的八個投影幕上， 當同學在實驗操作的過程中若遇到任何問題，也可利用此設備與大家共同討論， 整個設施的主要目的就是建立一個完整的視訊與討論環境，讓溝通、互動沒有障礙。

圖1　  TEAL教室圖 資料來源：MIT  TEAL官方網站

TEAL的特色教學法 (1)網路教學系統、 (2)3D立體視覺模擬圖形、 (3)實驗動態模擬(圖2)、 (4)桌上型實驗設施， (5)個人即時回饋系統。

圖2TEAL教室讓實作（左）與模擬（右）可同時進行 資料來源：MIT  TEAL官方網站

教師成長專題研討空間 分組研討空間 跨校圓桌互動會議 成果分享展演 合作學習課程分組討論教室

ICT in Education 經過十餘年的投資，資訊科技在教育上應用已逐步達到輔助教師教學的目標，而這可視為ICTE 1.0 (ICT in Education 1.0) 將教師教學環境數位化 接下來我們應進入ICTE 2.0 專注於運用ICT來提高學生學習成就

ICTE 1.0的教學環境 實物投影機 單槍投影機 班級電腦 互動式電子白板

ICTE 1.0達成的目標 ICTE 1.0教室的標準配備 在數位化的教室中，學生的學習興趣可以被有效的提高 但教師的負擔是否減輕？ 教學電腦+單槍投影機+互動式電子白板+實物投影機 在數位化的教室中，學生的學習興趣可以被有效的提高 但教師的負擔是否減輕？ 教師需額外的備課時間，但可重複利用 使用不同裝置需切換與熟悉不同的操作軟體

ICTE 2.0的教學環境 教學Teaching 評量Assessment 診斷Diagnosis 補救Remediation e化診斷 自動化學習診斷 自動化試卷分析 學生歷程檔案 e化補救 教學錄播系統 數位化教材 e化評量 學生遙控器 線上測驗 讀卡機 紙筆測驗+線上閱卷 e化教學 單槍投影機 互動式電子白板 實物投影機 無線手寫板 教學Teaching 評量Assessment 診斷Diagnosis 補救Remediation

e化評量 取得評量的數位化資料 取得學生評量數據，進行分析 即時反饋系統(interactive response system, IRS) 讀卡機測驗系統 傳統紙筆測驗+線上閱卷系統 取得學生評量數據，進行分析 以IRS最具即時有效性 即時得知學生學習情形 調整教學進度

e化診斷 根據評量數據自動化診斷學生學習、教師教學，以及試卷試題的品質 精確診斷學生落點，教師可有效提供後續學習策略 比較自己與其他班級的學習成果，教師可據以調整教學重點 分析試卷中的試題品質，可精進教師命題技巧

引用高科技設備輔助教學的目的 引起學生學習動機 可進行模擬式的教與學 提昇學習效果

引用高科技設備輔助教學產生的問題 教學設備投資昂貴。 科技進步太快，是否一定要用最新的產品？ 老師不用高科技設備輔助教學，是否就是不稱職的老師？ 有那些設備是未來老師教學時，一定要用的設備？ 老師可以拒絕使用這些設備嗎？

1907年教室的景象

2010年的教室景象

？ 2020年教室场景将是

10年後 教師教學的輔助工具，會隨著科技進步而改變，但不變的是的那份教學熱誠 學生學習的輔助工具，也會隨著科技進步而改變，但不變的是求知的渴望，與需要老師的正確引導

那教學方式又該如何？ 學習是生活的一部分 因此， 學習的方式是與當下的生活方式習習相關的 當我們生活在資訊化的社會時 學習的方式必定是資訊化的方式 那教學方式又該如何？

傳統柑仔店＋電腦 便利商店＋電腦

毛毛蟲添加了翅膀 它不會變成蝴蝶 它只是一隻尷尬和不正常的毛毛蟲 只有經由蛻變 才能成為一隻璀爛的蝴蝶 毛毛蟲添加了翅膀 它不會變成蝴蝶 它只是一隻尷尬和不正常的毛毛蟲 只有經由蛻變 才能成為一隻璀爛的蝴蝶

教師要進行創新的教學 也必需經過一番淬練與蛻變 才能將科技設備發揮的淋漓盡致 如此 科技設備才能成為他教學上的好幫手 教師要進行創新的教學 也必需經過一番淬練與蛻變 才能將科技設備發揮的淋漓盡致 如此 科技設備才能成為他教學上的好幫手

推動資訊教育的根本目的 不是在減省老師的教學負擔 而是在擴展學生的學習能力 與開拓學生的學習領域

THANKS jerryhan@tp.edu.tw