資訊科技於翻轉教室及合作問題解決評量之應用 國立臺中教育大學 郭伯臣

綱要 何謂「翻轉教室」？ 現有網路資源於翻轉教室之應用 何謂「合作問題解決」？ PISA 2015 「合作問題解決能力」的線上評量方式 如何運用資訊科技促進學生「合作問題解決能力」

翻轉教室 The flipped classroom 科技與人性的結合 許多教育工作者都在嘗試翻轉課堂教學模式。那麼，什麼是翻轉課堂？為什麼每個人都在談論它呢？

傳統的教學 教室內：知識的傳遞 教室外：知識的吸收與內化 學生往往在教室外才會發現學習的困難處，此時教師卻無法給予及時協助 Transmition 傳統的教學 教室內：知識的傳遞 教室外：知識的吸收與內化 學生往往在教室外才會發現學習的困難處，此時教師卻無法給予及時協助

翻轉教室 教室外：知識的傳遞 教室內：知識的吸收與內化 此上課型式打破了過去上課聽講、回家複習的教學模式，因此稱為「翻轉教室」。

傳統教學 老師課堂上 單向講授 學生回家練習作業 翻轉教室 學生在家 完成知識學習 課堂上透過互動 深入了解學習內容 課堂內 課堂外

Knewton blog在2011年八月底發布新的翻轉教室資訊圖，說明了什麼是翻轉課堂。 翻轉課堂把老師的教學搬到教室外，讓學生自主學習；以前學生在家獨自作的作業，則搬到教室裡面來進行，並在課堂上和老師討論沒有理解的概念，課堂成了老師和學生交流、互動的場所。 引自：http://www.knewton.com/flipped-classroom/

現有網路資源於翻轉教室之應用 ---可汗學院

課程關聯地圖： 由易到難的進階方式互相銜接 互有關連的課程會連線。由易到難的課程，讓學生可以循序漸進的自修，或作為課外補充。 引自： https://www.khanacademy.org/exercisedashboard

教學特點 每段教學影片約10分鐘（微課程）。 引導學習者思考。 教學者本人不出現在影片中。 可記錄練習過程。 由易到難的進階方式互相銜接。 滿十分前進下一個學習單元。 可汗學院的教學方式為，在一塊觸控面板上，點選不同顏色的色筆，邊寫邊錄音，電腦軟體會將過程全部錄製下來，最後再把影片上傳到網路上。 教學影片没有精良的畫面，也看不到教學者，只想帶領觀眾意點點思考 其網站目前也開發了一種練習系統，紀錄學習者對每一個問題的完整練習紀錄。教學者可以參考練習紀錄來了解學習者那些觀念不會。 影片從最基礎的課程內容開始，從簡單到困難的進階方式互相銜接。 傳統教學裡，教師只要求學生到達一定的門檻，就繼續往下教。可汗學院則試圖讓學生搞懂每一個未來還要用到的基礎概念後，才繼續往下教。 學生在練習題中練習，並鞏固自己對知識的掌握情況，最後到達10分，就可以進入下一個單元。 引自：http://www.ted.com/talks/salman_khan_let_s_use_video_to_reinvent_education.html

可汗學院為什麼成功？ 網路的便捷。 影片重複利用。 成本低。 配合學習者的學習節奏。 學習沒有壓力。 學習不再侷限於教室。 因材施教。 網路的便捷－放在YouTube上，任何人都可以觀看。 影片重複利用－可重複觀看或暫停，不怕浪費老師的時間；想複習多年前的知識，只要打開影片，不需要詢問老師。 成本低。 配合學習者的學習節奏－在自己想要的時間，用自己想要的速度觀看。 學習沒有壓力－沒有人會在旁邊問“懂了沒”。 學習不再侷限於教室。 因材施教－學生可以用自己的方式學習。 －摘自Salman Khan在TED的演講 引自：http://www.ted.com/talks/salman_khan_let_s_use_video_to_reinvent_education.html

在美國，某些學校已經採用「回家不做功課，看可汗學院影片代替上課，上學時則是做練習，再由老師或已經懂得的同學去教導其他同學不懂的地方」。  在美國，某些學校已經採用「回家不做功課，看可汗學院影片代替上課，上學時則是做練習，再由老師或已經懂得的同學去教導其他同學不懂的地方」。 有些老師上課時撥放可汗學院的教學影片給學生看。但上課時觀看可汗學院的影片，那老師要幹嘛呢？ 於是可汗學院開始與翻轉課堂銜接上了。 “我們只要把教學影片當成功課，然後把以前的回家作業變成在課堂上的習作” －摘自Salman Khan在TED的演講 引自：http://www.ted.com/talks/salman_khan_let_s_use_video_to_reinvent_education.html

翻轉教室實施的關鍵 如何獲得便利的學習媒體與載具？ 如何確保學生在課前預習的品質與主動性？ 如何確保學生在課堂中討論和概念理解的品質？

知識結構學習系統簡介

互動教學，做實驗，或者透過活動以更深入瞭解學習內容 教室內 教室外 導入新課程 並講解 指派 作業 課後 練習 課程前半部分 課程後半部分 互動教學，做實驗，或者透過活動以更深入瞭解學習內容 指派預習範圍 預習 翻轉課堂：先學習後教學

研究工具 隨手寫 隨手寫是一款可以讓行動載具變成筆記本的軟體。 本研究利用隨手寫的便利性，作為學生上課時分享、討論的工具。

多元軟實力 2013年9月27日師鐸獎表揚大會上，教育部長蔣偉寧表示，十二年國教最核心的任務其實就是人才培育，人才必須具備三個面向： 第一是人文及科學素養； 第二是基本的學科能力(或是專業謀生能力)； 第三是多元軟實力(包括溝通能力、團隊合作能力、創意和思辨能力)。 訓練學生發揮自我長才與創意的創造力外，還能具備溝通協調、理性批判事物、思辨能力、容忍接納不同意見等軟實力(soft power) (Nye, 2004, 2006)，是一個相當重要且刻不容緩的課題。

PISA 2015合作問題解決 (Collaborative Problem Solving, CPS) 合作問題解決能力指的是個人具備能夠有效地與兩個或兩個以上的參與者在解決的過程當中，藉由分享能獲得解決方法所必須要有的理解及努力，並共同提出彼此的知識、技巧及努力，以達成問題解決的能力 (OECD, 2013)

2015PISA 合作問題解決 (CPS)評量架構 合作問題解決核心能力 問題解決認知理解行為歷程

PISA 合作問題解決測驗方式 電腦化測驗 學生與一名或多名電腦代理人進行合作與解決問題

PISA合作問題解決測驗設計原理 以證據為中心的評量設計Evidence Centered Design (ECD) 與15歲的學生相關的情境設計 學生用事先定義好的句子跟agent進行溝通。句子以選單方式呈現讓學生選擇。 每一個單元以情境中可能出現的對話跟行動逐步推展，此種功能讓每一位學生都能有一個標準化的CSP評量。

PISA合作問題解決測驗設計原理 考量認知量(cognitive load)，色彩對比(color contrast)，及畫面的複雜度(navigation complexity)。 鷹架理論: 加入救援agent的功能，讓互動過多時能有足夠的控制權，用以確保能力矩陣內的技巧能完整的被測量。 清楚的刺激物(stimulus material)和簡潔的任務說明能降低對閱讀能力的依賴程度。

PISA合作問題解決範例 水族箱 班級標誌 背景：校內| 校外 內容: 建立共識, 雙贏協商, 合作任務 CPS任務類型: 做決定 | 協商 | 作品 團隊人數: 兩位, 受試者扮演與agent共同合作解決問題的角色 單元目標時間：5分| 10分|15分| 20分 班級標誌 內容:建立共識, 雙贏協商,合作任務 團隊人數: 三位,受試者扮演組長的角色，需整合agent的意見

PISA範例一: 水族箱 -情境簡介

-講解如何與團隊成員交談(合作)

-學習如何操作介面

-目前合作問題解決執行狀況

檢核及修正相互的理解

檢核及修正相互的理解

依學生的表現情形呈現執行結果

反思與回饋

PISA範例二: 班級標誌 -情境簡介

-講解如何與團隊成員交談(合作)

-閱讀背景資料，瞭解團隊合作內容 -了解介面所顯示的資料

-閱讀背景資料，瞭解團隊合作內容 -了解介面所顯示的資料

-閱讀背景資料，瞭解團隊合作內容 -了解介面所顯示的資料

建立相互的理解

檢核結果及修正相互的理解

檢核結果及修正相互的理解

發現團隊成員的觀點與能力

反思與回饋

The Assessment and Teaching of 21st-Century Skills (ATC21S) 國際性研究計畫，教育學生如何具備21世紀所需的合適技能 主持人：Dr. Patrick Griffin, The University of Melbourne 3 companies Cisco Intel Microsoft 6 countries Australia, Finland, Singapore and the United States. Costa Rica and the Netherlands 5 years

Conceptual framework for collaborative problem solving

ATC21S Collaborative Problem Solving線上系統

ATC21S Collaborative Problem Solving線上系統 系統網址

教師研習活動(29場) 由全國22縣市政府教育局(處) 辦理研習活動 103學年度上學期末前完成培訓 請各校委派至少一名國三教師參與研習活動 預計培訓940位教師(根據102學年度各縣市國中校數統計)，每所國中均需派一位教師。 一場研習活動: 4小時 研習內容: 合作問題解決基本知識與概念 教材介紹與運用 教學方式 ATC21S CPS線上系統系統使用

高中職教師研習活動(1場) 培訓高中職種子教師 研習內容: 培訓對象：高中職學群科中心之代表 合作問題解決基本知識與概念 教材介紹與運用 教學方式 ATC21S CPS線上系統系統使用

教師實際教學活動 103學年度上學期末前完成 實施合作問題解決課程教學四次，每次兩節課，共8小時 教學內容 兩次教導合作問題解決基本概念與知識，兩次使用線上系統教學 教學內容 配合教材及系統 教導學生了解合作問題解決知識與概念 教導學生熟悉線上合作問題解決學習與評量方式

學生合作問題解決能力成效評估 前測 實施教學課程 後測 使用ATC21S Collaborative Problem Solving線上系統中的題目進行測驗 實施教學課程 由培訓教師使用本計畫開發的合作問題解決之相關教學課程、教材實施合作問題解決課程教學 後測 使用ATC21S Collaborative Problem Solving線上系統以同樣類型的複本題目進行測驗

感謝聆聽