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教授開發因材網,累積2萬中小學素養導向題「因材施測」

作者: 
王韻齡 資料提供:親子天下 2019-05-15
日期: 2020-03-11


▲臺中市北屯國小學生,正在使用平板電腦上因材網,做個別化學習。資科司提供

至聖先師孔子以因材施教聞名,AI也能輔佐你具有孔子的能力。剛上任不久的教育部資訊及科技教育司長郭伯臣,在臺中教育大學教育資訊與測驗統計研究所任教時,開發「因材網」學習平臺,以科技輔助教師不但能因材施教,還能因材施測。

近年來線上學習平臺興起,從國外的可汗學院,到國內的均一教育平臺、PaGamO,都希望讓學生突破地域限制,隨時隨地自主學習,能打破地域和城鄉資源差距。其中最為國內師生熟知的均一,課程範疇包括國小到高中數學、自然,互動式英文學習,目前已累積超過1萬2,000部教學影片,超過4萬4,000題習題,可供師生和家長免費使用。均一、PaGamO都是民間平臺,政府資源在哪?

「官方不必與民間競爭,但必須做一套可免費使用的學習平臺,落實優質、均等的教育,這是基本人權,」教育部資訊及科技教育司司長郭伯臣認為。為了落實優質均優的教育基本人權,教育部委託臺中教育大學建置適性學習平臺「因材網」,目前已建置國中小數學、國語文、自然3科的教學內容,1到9年級累積近3,000支教學影片,診斷後測驗試題也有1萬8,000多題,只要以學生的OpenID(去中心化的網上身分認證系統)登入,全都可以免費使用。

匯集最多自然與資訊教師社群「教育噗浪客」發起人洪旭亮說,目前國內外學習平臺大多沒有診斷系統,因材網最大強項就在於它有一個不錯的診斷引擎,可以判斷學生的錯誤類型,再加以補救,這在國內教育界算非常先進,因此很多老師都開始試用並幫助它推廣。

 
▲ 資科司提供

主導這個平臺開發設計的郭伯臣,今年2月15日由臺中教育大學教育資訊與測驗統計研究所教授轉任資科司長,最重要任務就是整合現有的官方學習平臺。過往官方平臺使用率不高,多數師生熟知的是民間經營的如均一、PaGamO。中教大團隊蘊釀多年、2017年上線的因材網,最大特色在於強調「適性測驗」,給題方式依據個人程度,也就是每個人在作答第一題時,答對或錯會決定下一題的難易度,透過科學化評量,可做到非常精準的命題。

「例如你答對了數學的四則運算,表示你能做加減乘除,先備知識已夠,就不必再一直重複做基本題型,這樣才有效率,」郭伯臣強調,先診斷再學習,是適性學習精神,能夠「有智慧的提供個別學生所需」。系統大數據顯示,在數學科,國小到高中全班平均可比紙筆測驗時代,減少做50% 的題目,這些發現,中教大已在國際著名期刊如:《教育科技與社會》(Educational Technology and Society)、《電腦輔助學習期刊》( Journal of Computer Assisted Learning)上發表。

學生不必重複練習、老師不用重複教,省下來的時間可以再做補救教學、加深加廣,郭伯臣希望讓學習成為一件有效率的事。

科技輔助因材施測

教育部研究顯示,目前所有先進國家都把適性學習列為教育中的優先項目,是和健康、醫療同等級的重要。

此外,中教大團隊還根據2015與2018年PISA釋出的「合作問題解決」與「全球素養」評量架構,設計開發出4、50題素養導向評量與教材,師生也都可以上去做題目練習。這個耗時已久的設計,正好與108課綱、國中會考、高中學測走向不謀而合,因此成為推廣上的一大利器,未來題庫還將持續增加。

郭伯臣很自豪的是,全臺灣學生都可用OpenID帳號,在學校或家裡,隨時做個人化學習,並建立自己1到9年級的學習路徑,每一個人的都不同。

 
▲ 高雄市新威國小師生正運用因材網進行補救教學,以適性學習平臺輔佐學習,被證明能有效提高成效。資科司提供

老師的教學也可以更數據化、科學化,即時掌握全班學習狀況。郭伯臣舉例,在翻轉教學中最重要的是預習影片,老師需要知道學生有沒有看、看了有沒有懂?透過教師帳號,一鍵按下去就看得到全班學生看影片的狀況,是有看、未看,還是有重複看,「學生如果會倒回去看,不表示特別有興趣喔!反而是看不懂、有困難,才會回過頭去重複看」。

操作簡易且可提高教學成效,老師就會愛用

郭伯臣觀察「只要你做的平臺好用、容易入手,且證明可提高成效、減輕教學負擔,老師一定會愛用。不然你講再多都沒用」,任教於教育資訊與測驗統計研究所的他,以數據佐證,去年教育部原只編列80場因材網研習,卻因為學校和老師的要求,爆增為300多場,「可見老師們的確需要這樣一個,免費又好用的科學化適性學習檢測平臺」,得到來自教學現場的肯定,資科司今年再接再勵,開放登記4個月來,已超過140場,平均一天要講1場。

平臺成效究竟如何?彰化縣田中國小在「因材網教學導入教學實驗方案」成果報告中分析,2018年11月施測結果,在小三數學成績原本落於後段(最後25%)的學童中,運用因材網的自主學習模式後,學習成效顯著優於使用傳統團體教學模式的學生。

彰化縣東山國小則發現,導入因材網後,最明顯的成果展現在補救教學上。校方藉由教師培訓、行動載具和獎勵學生等多重機制,在數學和國語科,分別將學習落後者的補救教學「未通過率」,降低了一半。老師也發現透過因材網的節點測驗,可以沿著適性學習路徑,往回追溯學生的學習障礙點,「例如就有6年級的學生,被發現學習瓶頸原來是出現在3、4年級。」老師可以利用自動化的線上教機制,讓學生進行自主學習,補救學習效率就提高了很多。

善用科技,短期內成績明顯改變

郭伯臣認為,這些數據證明了,只有科技化能帶來不到一年內,學生成績的明顯改變。

不過理想雖好,實務上面臨最大的困難,是很多老師想導入個人化互動式學習,卻苦於沒有載具。過去分組合作學習,全班4到6人分組,各組一臺平板還足夠;但個別化教學因各人被指派的任務不同,一定要人手一臺平板才行。

目前教育部受限於經費,一年只能提供300臺平板電腦外借,去年第一批全被借光,今年再提供300臺,從臺北市區明星國中到臺東偏鄉學校,都有送件申請,預計很快又會供不應求。

「官方不是要與民間競爭,但教育部必須做一套可免費使用,落實優質、均等的教育,這是基本人權」。國外的適性教學平臺多數要收費,但目前教育部提供的內容免費,因此資科司非常希望能將公共資源普及到城鄉各個家庭,今年還將建置國中生物、國小英語,明年預計完成國中地球科學和國中英語領域的教學內容。

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