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      我訂閱『eSchool News Today』電子報,自12月18日起陸續收到他們網案最受歡迎與編輯票選的email,當時是第十名,所以我就等等等...,今晚,2015年最後一天,終於發布第一名了,我把它們整理在同一門1Know 課裡,原因無他,因為搭配1Know專用之Chrome擴充應用,可以批次將多個網路資源整合於課程目錄中,一次把廿個分頁建立成學習單元,不僅省去寫部落格時必須『複製標題文字→再複製添上網址連結』,同時,我也在課程建立完成後,將20篇的標題一次整理出來即可。

      此外,將來自己或訂閱的夥伴,可以瀏覽這些文章、撰寫筆記,筆記可以再分享喔!連結課程『eSchool News Today 2015 最受歡迎』,課程代碼為30DDA4。

      迎接2016到來之際,也看到這篇『6 STEAM tinkering tools for the holidays』,我也擺在課程裡第一單元了,配合剛剛在若水堂買了三本書,三天來過個硬假期~看好網文、好玩的、也看不好懂的書。

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編輯票選
1.Three things great teachers do with technology
2.The ed-tech trends on the cusp of mainstream
3.It's time for every student to learn to code
4.4 things innovative districts do to improve graduation rates
5.Journey to the student-centered makerspace
6.Where blended meets personalized learning—and gets results
7.Flipped learning is changing the face of special ed
8.Finding copyright-friendly photos for the Google Images generation
9.Why you should stop testing and start assessing
10.The 3 trust questions to ask every ed-tech vendor


最受歡迎
1.The app that lets you create Khan Academy-style videos in 60 seconds
2.The advanced Google searches every student should know
3.Everything you never knew about using Google in the classroom
4.8 things every teacher can do to create an innovative classroom
5.These 6 questions determine if you're technology rich, innovation poor
6.7 of Leslie Fisher's favorite gadgets for 2015 and beyond
7.6 reasons why Chromebooks are the device of the moment
8.7 steps to creating PLCs teachers want to use
9.106k free teacher-created digital textbooks hit the web
10.Are digital textbooks worth it?

    最後,呈現建立課程的畫面:

1.將網頁連結一個個開到新分頁,事先建立新課程與章節。

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2.按下1know鍵,選擇加入全部分頁~咻,就好了!

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3.接著將標題稍做整理、拉到各自章節中即可。

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標籤: 1know

親師生互動應用@HK L&T Expo2015

      新北市親師生平台與App即將登場,容我先賣個關子,您可以先看新聞~『主動推播 親師生app寒假上路』。
      在香港「學與教博覽 2015」中,也見到許多親師生聯繫或教學應用的產品,以下我整理DM,學學口號發想、尤其內有功能畫面或示意圖像的資訊,供大家參考,若有相關連結FB也一併整理喔!

Dragonce ~提供老師家長,隨時隨地交流,沒有隔絕。

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SchooLink ~為學校與家長通訊而設的一站式手機應用程式

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eClassFB )~打造高效能的 eClass 平台,讓學校管理學生學習,處理行政及通訊工作。

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iclass


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eschool ~提供一站式學校通訊平台,幫助學校建立一個電子通告系统,促進家校合作。透過學校通告程序電腦化,提升工作效率,減少教職員處理通告工作量,減省纸張成 本。

      我很喜歡這張大樹圖像!

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GRWTH (FB )~記錄學生每天各項學習,師可定時檢閱學生記錄

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      另外再整理結合學習、評量、管理等app應用:

◎教育出版社 eSmart

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現代教育研究社 Modern ePlus
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eSchoolPad

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      看著看著,對於『親師生』角色的互動模式,多了設計服務與應用的切入點,也期盼教學現場有更佳的良性、常效互動機會!




標籤: 香港

年末看美國發布之教育法案與教育科技計畫

      年末,看著大家在台灣看著總統副總統候選人辯論會表現可能感覺失望之餘,藉著看兩份美國這個月公布的教育相關法案和計畫,認真思考在教學現場的我們,還可以如何熱血作為。

      內容部分我尚未詳閱先不深究,您可以詳閱全文,我主要整理計畫與部會網站的呈現,相關評論文章。看計畫來瞭解他們這麼說著自己的規劃,讀評論文章學到可能如何看計畫,並藉以延伸探討。然後,想想咱們國家現況,提提自己的感觸。

      我們大概聽過『No Child Left Behind(沒有一個孩子落後)』的美國教育法案,歐巴馬總統簽署新的法案則是『Every Student Succeeds Act (每個孩子成功行動)』。姑且先不論法案內容,光是從『不落後→都成功』,就讓人感受這般對教學願景的新期待吧!扣除封面,法案文件剛好十頁內容,剖析一路以來教育法案的演進,對於服膺社會發展與世界推進的要求,做出回應。這段法案簽署影片 由孩子發言開始,而我也找到看網址應該是美國國會網站 ~『Every Student Succeeds Act』的立法歷程文件,很有意思。

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      雖然我對美國中央與各州政府的教育經費與權責不甚瞭解,但看相關網站的評析,大概也能略知一二。這篇『The Every Student Succeeds Act vs. No Child Left Behind: What's changed? 』做了很不錯的比對,比較兩個法案多異同面向,如經費、評量、績效,兩黨意見,簽署地點等.... 。而『Why Every Student Succeeds Act Still Leaves Most Vulnerable Kids Behind 』的批判力道強些,先提及弱視兒童的落後可能依舊,並且點出這次法案對於『幼兒(出生到三歲)』的關注極少。

      那麼,美國教育部呢?在其『Laws & Guidance』專區,第一映入眼簾的就是『Every Student Succeeds Act (ESSA)』的資訊專區呢!看來,『配套』早已規劃。此外,ESSA法案對於資訊科技應用於教育著墨也少(我大致瞄過尚無印象),但美國教育也在此刻發布『National Education Technology Plan(國家教育科技計畫)』2016年版,配合專屬網站PDF ,介紹得極詳細。國家法案比較沒有談到科技,但教育科技計畫也巧在此時提出,相信是有妥善設計與銜接搭配的。

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     時間過得好快,四年多前在大學塾介紹美國NETP2010~『Transforming American Education:Learning Powered by Technology』,現在已見到NETP2016了,相較我們,也在多次的資訊教育白皮書、總藍圖...中持續推進,值得好好比較一番。NTP2010希望『Transforming American Education:Learning Powered by Technology(轉變美國教育:藉科技支持學習)』,分學習、評量、教學、基礎建設與生產力等五面向探討;而NETP2016則是『Future Ready Learning:Reimagining the Role of Technology in Education(重新想像科技在教育中的角色)』,從學習、教學、領導、評量、基礎建設等五面向討論。整份文件....,呵呵,讀來很順,但總共106頁喔!Future Ready Learning,為未來做好準備的學習?或是學習的未來完成式?或者乾脆兩案併看~每個學生都成功地為未來學習做好準備!唉,三個字都很熟,就讓自己多想想多樣的中文詮釋意思吧!

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      接著同樣找兩篇相關報導:

      『21 education technology recommendations for  2016 』作者們以自己的觀點來詮釋NETP2016提出21個教育科技建議。我對於評量看得細些,感想如下:『科技已能協助學習分析,如何再以證據導向來支持教師做決策,甚至科技直接提供學生分析結果跟學習規劃,老師將成為更好的學習設計者』。那麼,檢視目前培訓老師的模式與目標,其實是有些不合時宜的。

      另一篇『Creating a Generation of Innovators (建立發明者世代)』則是澳洲觀點,政府提出『Innovation Australia(創新澳洲)』政策,強調『我們的教育體系,必須使學生成為成功的企業家,能投入跨產業的多樣化工作。 』(出處:www.innovation.gov.au

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      我想:國家的教育體制應能相承並持續創新,以下是12月29日中國時報整理三位總統候選人的教育政見比較表。

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      總統一定只有一個不會落選,但我們是否做好準備,讓咱們孩子都能成功學習、學習成功?

HTC VIVE虛擬實境顯示器初體驗

      在業務面,等著HTC Flyer到師生手中之前,先趁這次高雄資訊月,體驗了VIVE虛擬實境顯示器。

      台北資訊月時,看到等著體驗VIVE的人都大排長龍,也就沒追新,倒是這假日到高雄的許多學習之旅中,在資訊月主題館體驗VIVE顯示器,一方面確定一些細節,再則帶來很多軟硬體開發與教學應用的想像。

◎細節與初體驗

      基本裝置包含眼罩、感應手把、電腦與軟體,還有對角一組的紅外線偵測器。戴著眼鏡再加上VIVE也ok,短時間沒有不適感,場地範圍以兩個紅外線感應器來界定,眼罩與感應手把前端也都佈有小粒發射(接收?)器,作為偵測動作之用。因為請了俊青老師當model,我才得以拍攝實做畫面與電腦螢幕裡出現的樣子。

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◎軟硬體開發

      戴上眼罩後,整個視野只剩『虛擬空間』,與外界隔絕。我玩了兩個遊戲:第一個是站在沉船甲板上,可以揮手與魚群互動,而走動時靠近網格的範圍,會顯現『邊界』網格。可是在視野裡看不到自己的手、腳,所以在移動時,不知道可走動範圍在哪裡,同時,頭套後面與電腦的連結線,還需要有人幫忙拿著。 第二個是廚房活動,這個帶給我很多想像空間:可以拿東西,做勢丟出去或掉到地上的互動效果,可惜我沒聽到音效,來冰箱拿東西打開門後,放進鍋子裡面,最後送餐點上傳的動作也很有趣,搖頭、轉身,再廚房裡就有各式各樣的工具、食材與烹調動作,就真的像是廚房的虛擬場景,舉頭、走步、擺手都很虛擬得很逼真。

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      這讓我想到Cardboard或是 VRBox,將手機放在眼罩裡的作法,相對來看:手機內建陀螺儀、無線運用,加上自有手機,單價也便宜,我想將來兩種模式都各擅勝場。

◎教學應用與期盼

      首先假設:若是全班每個學生都戴著VIVE,老師會在哪裡?是在學生的面前呢、還是在學生的虛擬世界裡 ?當然,老師也可以進到裡頭,再和學生們回到真實世界繼續互動。

      我還想到:VIVE很可惜就是你戴著的時候,看不到你眼前有人,以及周圍環境的改變。我也相信將來可以利用小型電腦背在身上 ,螢幕也是小的,然後讓自己有個avatr顯示你在裡面的動作偵測跟說話(加上麥克風收音),然後這個avatr可以跟對方或者是遠距的人做互動。此外,完全沈浸式的『罩住』,我覺得可以來些後設思考對話,讓參與者多些自我對話機會。

      還有幾點是當下的筆記,有點忘了怎麼說,戴這幾天慢慢發想醞釀:

1.現場疊景,遠距現身即時互動?
2.體感力回饋?真人的虛擬互動
3.穿戴多點當成建模生成工具
4.結合真實錄影還加上節點分析與可調控動畫建模
5.與擴增實境的整合或混搭呢?

◎最後再整理相關網站與文章

HTC VIVE官網

SteamVR軟體

HTC Vive 體驗後感,一個真正有空間感的虛擬實景 

【石先生部落】為什麼我看衰 HTC Vive 的未來發展?

HTC Vive 體驗:我在未來,別叫醒我

六面向看AR(擴增實境)@HK L&T Expo2015

      這次的香港「學與教博覽 2015」行,吸引我的一個主題就是AR(擴增實境),以下整理六類產品、展覽或演講。

◎智能沙箱

      這是在香港教育局資訊科技教育組的展示攤位展品之一,由學校老師提供展示與解說。由美國Oliver Kreylos教授分享的程式軟體『Augmented Reality Sandbox 』,利用Kinect 捕捉沙況,再以投影方式即時顯示地形等高線。

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◎教科書裡的擴增實境

      展攤很豐富,但後來發現自己都沒體驗,可惜~但,『名創教育~擴增實境學習工具』一個連結,可就讓我感動不已啊!app、圖卡給你自己玩喔!呵呵,笑自己去年本想當研究題目的,現在產品都已經這麼棒!繼續加油~

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◎馬來西亞出版社與情境佈置

      這是我在香港多天裡和他對話最多華語的人之一,是馬來西亞朋友耶,他們的產品多元,佈置整面牆也很有情境風吧!挨,現在才發現:聊得太愉快,又忘了問相關技術。沒關係,先看公司網頁 吧!

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      以下是演講主題:

◎利用「體感」、「擴張實景」及「虛擬實景」提高學生學習動力

      這是在特教研討區的講題,但我沒去看。

◎以科技解決科技帶來的困擾問題 -利用「增強現實 」及流動通訊技術以提升學生的道德觀念

      我很好奇的是『道德觀念』提昇喔!Eva Wong教授分享她的研究成果,是以大學內的相關場景節結合擴增實境的跳現介紹,讓學生身歷其境、思索與探究,後來還擴散到多所大學應用。簡報也分享了網站與學術發表。

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◎擴增實境(AR)的教學應用,英國INDE公司

      同時有展場與演講,也是我這次『聽、講』最多英語的對象。讓我開展視野,認識擴增實境的多元型態:除了我們目前常用的『Mobile AR』,還有大空間與投影式的『Broadcast AR』以及『Present AR』與虛擬人物互動的『Live Avatar』:

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      只嘆英語不夠好,沒問上『價錢』或是否有教師開發工具。不過,看公司的『PORTFOLIO 』、『TECHNOLOGIES 』也很過癮喔!

      寫本文時,再找到『Index AR Solution 』,一字母之差也是擴增實境產品喔!還有YouTube專區





 

台灣仔@香港博覽學與教之深奧

      12月10~12日,我履行自己的『有任務的旅行』~ 請休假到香港參觀「學與教博覽2015」,地點是在灣仔的『香港會議展覽中心』,我先對標題補充一下:

      常看到『香港仔』,指香港人(年輕人)之意,我這回天天都在灣仔晃來晃去,自己就是台灣仔啦!而「學與教博覽2015」的豐富,竟讓我天天報到,這回別說深圳、連澳門科學館都沒去玩,可見此博覽會之『深奧』吧,哈哈~以下先簡介大要,或許會分多篇來寫,這篇先談網頁與電郵。

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      今年的主題是「攜手共創教育未來」,主辦單位是『香港教育城』,而教育部則大力支持(這點和台灣頗像)。網站可以看到豐富的展覽資訊:參展廠商詳細資料,以及主題演講與研討會、還有課堂示範、學校參觀,一個會場同時有七場演講或演示同時進行,三天下來超過百場,讓你目不暇給。10月底就是看了這樣的網站資訊,加上時間點剛好小空檔,就決定前往觀摩學習。一個人機加酒四天三夜,12800新台幣搞定。我自己訂了一個『爆肝賺回本』的聽講清單,雖沒有真的履行,但也見識許多有趣的議題:

週四主題演講
    10:00 - 10:40 電子學習為香港創未來
    10:40 - 11:20 培育為未來做好準備並肩負責任的數碼學習者:新加坡第四個資訊及通訊科技教育發展策略
    12:00 - 12:40 芬蘭的全國高層次教育
    12:40 - 13:10 小組討論
    15:15 - 16:00 高小中文寫作教學支援:從理論到實踐
    16:00 - 16:45 照顧學習差異:認知心理學與腦科學給我們的啟示
研討一 14:10 - 14:45 善用雲端個人學習環境及網絡(PLEN)支援朋輩及終身學習
21世紀教室
    15:35 - 16:15 科學、科技、工程及數學教育 透過免費模擬實驗平台及實體微控制器教授電子電路原型  青
    16:15 - 16:55 科技教育(電腦科) 使用機械人教授編寫電腦程式 
    16:55 - 17:35 數學教育 利用 Prductive Failure 概念推行翻轉課堂
週五主題演講
    10:15 - 11:00 令學習更臻完善的良方:教育有了材料,便要決定什麼才適合學習者、社群和未來
    11:00 - 11:45 下一世代的電子學習
    12:30 - 13:15 流動與新興學習設計
    13:30 - 14:00 運用進展性評估 監察教學進度
    15:15 - 16:00 「全校良師教學專業啟導合作計劃」促進學校與大學夥伴關係以及理論與實踐結合
研討一
    11:30 - 12:00 擴增實境(AR)的教學應用
    15:00 - 15:30 有效運用進展性評估 ‧ 制訂切合所需的教學方案
    16:00 - 16:30 全校管理系統對教學、評核、跟進及行為的影響
研討二
    10:35 - 11:10 評而不「估」,從數據了解學生能力
    17:15 - 17:50 協助老師迎合廿一世紀的電子教學趨勢
21世紀教室
    10:15 - 10:55 數學教育 如何有效地運用免費的數學教學應用程式
    15:35 - 16:15 數學教育 利用neNte提升數學科學與教效能
週六主題演講
    10:15 - 10:45 未來教育藍圖
    10:45 - 11:15 以科技解決科技帶來的困擾問題 -利用「增強現實 」及流動通訊技術以提升學生的道德觀念
    12:15 - 12:45 運用雙語分析及分層可視化圖像為帶有文字表述的課堂作教學決策
研討二
    11:05 - 11:40 在本港小學教授編寫程式
    13:00 - 13:30 跨學科3D創意教學經驗分享
    13:35 - 14:10 S.T.E.M 的教與學:「魚」、「菜」共生
21世紀教室
    11:35 - 12:15 科技教育 互扣式立體模型設計及製作
    12:15 - 12:55 科學教育 利用免費電子學習資源設計電路
    13:35 - 14:15 個人、社會及人文教育(地理科) 於戶外考察運用流動學習裝置以促進互動探究學習
研討一
    13:00 - 13:45 題目:孩童的程式編碼教學(小四至中一)
    16:00 - 16:45 題目:翻轉教室:開心生物醫學實驗動手做- 人體細胞

      目前網站還可以看到各廠演講題目,或許有興趣的夥伴,可以搜尋關鍵字來找資訊。

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      此外,現場『不開放』未報名者參觀,『禁止』十六歲以下學生進場,換言之,就是學校老師不能帶學生、家長不能帶孩子進來逛啦!現場也沒有販售,我好奇地每天都在進場前半小時以上,就在外頭等進場~除了展攤人員,應該數老師來參觀居多,還有很多外國人。

      再來是電子郵件。自從在網站報名後,就陸續以電子郵件通知相關訊息:以線上填報調查你想參與的聽講場次(在現場要以入場證刷卡簽到,若未報名的場次則要排隊後有空位才能進場),演講時間更動,詢問你有無商業連繫安排的需求,接著在三天展期都還天天提醒你,要把握機會參觀。12/21再收到成果人數通知:

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      我寫過『、勁』來貼近我對香港的體驗,這次,則是鑽研『學與教』的特定領域~在這個國際都會城市裡,他們怎麼看待教學現場?我也如此笑看:這裡的每個字(繁體字)都很親切,偶有用語還能激發新想,但聽起話來,聽英語場可能比廣東話場,聽懂得更多....。在台灣,我大概還算得上Somebody,全台走透透,都還有熟識的噗友,而在香港,你可真是nobody了~不識任何人,他們也不知道你是誰,呵呵,這樣的心情交織,勁好玩呢!帶著新相機拍了近6G相片(還很少風景喔!)

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      總計帶回來的DM也超過十公斤,還要好好回味與整理。

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標籤: 香港

開場與散場的新舊交替

      整理文件時看到多個月前規劃的『新北市105年度行動學習學校遴選』文件~那時公文還未出去,所以針對寫好的草案持續推演論述。上頭寫的『認真思考,行動時,就別想了』、『危機大步的我都不知所措了』,好像是某部電影裡的啟發,再順著四個目的推進,理出明確論述。

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      近年底,就要研擬『新北市105年度行動學習學校推動實施計畫』,正巧收到教育部『國中小行動學習』也正籌備啟動會議暨全國共同備課Party』 的消息,雖然核定各縣市行動學習學校的公文尚未發出,但還是要努力揣摩出『同軸多軌』的運作方案才是。

      開場與散場,藉著整理期末大大大小的成果發表活動,因為有機會在『準備與佈置』時就進場,所以再對照當時盛會的樣貌,這些無不感謝、有幸能與許多師長夥伴同行,才能成就這些多樣的美好!

◎教育部104年國中小行動學習(11月5~6日)

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◎新北市104年『行動逐夢,創e無限』成果發表會 (11月13日)

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◎高雄市2015智慧校園資訊教育園遊會 (11月13~14日)

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◎2015數位教育博覽會 (11月27~30日)

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◎104年教育雲成果發表會 (12月15日)

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謝謝紹湖校長協助拍攝

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謝謝教育部夥伴協助拍攝

腦波機與教學研究初探

前言:
      隨著穿戴式裝置與行動載具的普及應用,科技發展在腦波研究方面,也從醫學場域轉化到商業普及產品。具備非侵入式的特性,如Neurosky腦波機,已可達到與醫療用EEG有96%準確率的效果。由此看來,應用腦波機於教育現場或進行教學相關實驗,未來將有很大潛力。
      既有的教育量化研究設計,多以實驗組與控制組區隔,設計實驗操弄,進行前後測比較,再以統計方法來建立有解釋力的數據結果和推論。然而,對於學習者大腦接收訊息、腦內思考與外顯表現之間的關聯,其實仍難以掌握,更遑論據此給予即時、精確的學習支持。解讀腦波的資料記錄,可以了解個體的身心狀態,詮釋行為的意圖
,或者是內在的想法,還有包括像專心程度、情緒方面的部份,若能與教育的主題加以結合,進行研究設計,相信能為教學實踐與學理印證帶來進一步的突破。
      閱讀文獻,不僅從中學習該研究團隊研究設計與執行的論證展現,同時,也在閱讀過程中,讓自己可以搭建與現有工作、研究範疇的新連結機會。尤其這次以腦機介面(Brain-Computer Interface,BCI)的新工具與議題來看,讓我能藉以檢視教學現場實務、教育科技研究派典,在熟悉的領域裡發現新的視角~這次選讀的文章,針對不同的面向例如數學焦慮,還有國內學者的文章:結合IRS應用,或是不同類型線上學習影片的學習成效,都利用腦波資料來佐證研究。以下整理各篇文章的摘要與相關圖表,並整理學習心得與未來研究建議。
      各篇介紹:
◎Evaluating a Brain-Computer Interface to Categorise Human Emotional Response
摘要:
    此研究的目的是評估NeuroSky公司的腦波偵測耳機,作為衡量個體的專注和冥想程度的非侵入式方法,執行兩個心理測驗用以評估該耳機是否適合測量和分類使用者的注意力和冥想程度。
心得:
    這篇文章發表於『2010 10th IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies』,當時新工具剛推出,作者針對其帶來的挑戰與機會,加以批判檢視。利用兩個心理測試結合NeuroSky腦波機,一個是Stroop,另一個是河內塔。20個用戶參與了此項研究(20完成了斯Stroop和17進行了河內塔),每個測試平均20分鐘。以NeuroSky腦波機記錄冥想和注意力程度。

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      在完成Stroop活動時,受試者被問及測驗期間何時感覺有壓力?大多數人回答是在轉換新遊戲等級時,對照腦波圖,也正是數據出現最低點的時間(冥想或專注程度低)。河何內塔實驗則看出受試者壓力出現造成的不平靜程度。

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       左上圖是一般無壓力的任務時專注程度,右圖則在有挑戰任務下的專注程度消長。本文提出使用公認的心理測驗如Stroop試驗,能夠評估NeuroSky腦波機是否適合測量個體的冥想和注意力程度。
      然而,在大規模測試的研究上,還需要有不同的情境設計。以目前腦波機的訊號偵測來看,一台腦波機以藍芽訊號對應到一台電腦或行動載具接收訊號,若是全班都戴腦波機,就必須有相當數量載具收集腦波數據,但又無法做到老師的一個操控,看到全班每位學生的腦波『同步展現』!(在最後一篇文章將介紹可行之替代方案)

◎Using a brain-computer interface (BCI) in reducing math anxiety_Evidence from South Africa
摘要:
      此前的研究表明,數學學習和對數學的態度與和情緒(如焦慮)有關。多年來,強有力的實證證據已經出現,表明數學焦慮對數學成績有顯著的負面影響。同時,也有研究證明數學焦慮可以訓練和減少。然而,這些所提出的干預主要集中在教師而非學生,同時,現有的生理方法應用,如認知行為療法,需要由訓練有素的專業人員加以管理。隨著技術進步,低成本的商業腦機介面(BCI)設備,可以即時捕捉人類情感,已經開發完成,並且在訓練和減少數學焦慮上具有潛在用途。此研究目的是確定是否使用BCI數學教育遊戲,能幫助學生有效地降低數學焦慮。
      為了實現這一目標,一個within-subjects縱向研究設計,36位9~16歲學童,採納8個數據採集腦波,透過在兩個不同日期的時段,觀察參與者的數學焦慮水平變化。由跨兩個訓練時間所獲得之BCI數學教育遊戲數據的分析表明,利用BCI可以有效地訓練和減低數學焦慮。此外,該結果表明,數學焦慮對數學成績有顯著的負面影響,與以前的研究是一致的。這些發現提供新方法~低成本的非侵入性BCI裝置可用於教育目的。
心得:
      本研究利用Emotiv EPOC BCI 裝置,連結Math-Mind數學遊戲,提供視覺反饋給使用者,當他們焦慮程度提高時,試圖幫助他們控制焦慮程度。不過,本研究遊戲的進行,兩個時期時間太短,只在乎遊戲前後腦波數據有改變,並無法確保學習的遷移或保留。另外,似乎直接以遊戲取代了真實教學,如此就無法論述:若以其他方式教學,是否帶來一樣甚至更好的學習成效?尤其,只要談到遊戲,所有的孩子無不眼睛一亮~動機快速提昇、焦慮大量減少,無關學習能力與基礎如何。

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       左上圖為遊戲畫面,圖中右下角即為焦慮程度儀表板。右上圖為研究過程的遊戲任務階段設計。

◎Influence of polling technologies on student engagement:An analysis of student motivation, academic performance, and brainwave data
摘要:
      本研究比較表決器與行動投票、即時教學(JITT)策略,透過腦電波訊號來研究這些方法如何以不同方式影響學生的焦慮、自我效能感、參與、學習成績、注意力和放鬆。研究採用準實驗研究設計。評估使用表決器和手機投票之間的差異,研究在台灣的一大研究型大學進行,由69位學生使用表決器或手機投票,收集兩組數據。結果表明,隨著JITT策略與班上投票,手機投票降低研究生的焦慮,提高學生的成果,投票過程中也提高學生的注意力。雖然學生們已不將智慧型手機視為一個新事物,然而
,將它們納入教室應用仍能有效提高學生的專注,並提供教師一個直接的方式來觀察聽講式的學習效果,並在此基礎上改進教學方法。
心得:
      本篇研究很有意思地結合IRS應用與腦波機數據,原本我們使用IRS,正是為了希望立即掌握學習者的學習狀況,而在本篇裡,讓我們看到答題的當下更細微的腦波訊號呈現。這帶來更大的討論空間:若是在講解當中就能掌握學習者的腦波反應,並且紀錄、同步回饋給老師知道,是否連IRS都不必用,就能了解學習者大致的學習狀況?
      此外,每個人的答題心態也不同:有些人即使知道答案,但在作答前仍可能處於緊張狀態,如此若看到與其他不懂的學習者之緊張狀態,呈現相同腦波而給予一樣的解釋,可能就不恰當。不過,若能細探這樣「作答當下」的多心理轉變運作,加上答題結果對錯的自我印證,可以在多收集腦波數據後,以大數據的概念建立個別學生、班級學生甚至教師教學風格的『常模』,並輔以質性訪談,相信,這樣能對腦波數據的解釋與應用帶來更廣也更深的多元機會。
      當前,也有簡易型的眼動儀,是利用筆電或平板的webcam來追蹤眼瞳的移動。只要工具更普及,研究的發想與創意就可以更多元,不再只能依賴研究單位的稀少資源,甚至實驗場域也多了嚴謹而無法重現教學現場的自然脈絡。本篇的研究模型與實驗數據,還有對於講述、投票、講述的腦波斷面圖呈現頗有參考價值。

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       左上圖為頭戴腦波機投票的實驗情景,右上圖為手機投票的結果呈現。

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      左上圖為控制組講述、投票、講述的腦波斷面圖,右上圖為實驗組圖表。

◎Effects of different video lecture types on sustained attention,emotion, cognitive load, and learning performance
摘要:
      雖然線上課程經常包括多媒體材料,但有關不同類型的影片如何影響學生表現,這樣的研究很少。因此,本研究探討在自學式線上學習情境中,三種常用的影片講課型式,如何影響verbalizers and visualizers線上學習學生的持續關注、情緒、認知負荷和學習表現,使用雙因子實驗設計、腦波檢測、情緒傳感設備,認知負荷量表,學習成就試卷等工具。
      分析結果表明,雖然三種影片講課型式能提升學習表現,但講座攝錄式和子母畫面類型的學習表現優於簡報畫面加錄聲音類型。利用三種影片,Verbalizers and visualizers表現相同的學習成果。
      此外,簡報畫面加錄聲音類型所引發的持續關注明顯高於子母畫面類型。 利用三個影片講座學習的時候,verbalizers的持續關注也顯著高於visualizers。此外,三種影片講座誘發的正面和負面情緒在彼此之間並無顯著差異。同時,認知負荷與簡報畫面加錄聲音類型的關聯顯著高於其他兩類。此外,簡報畫面加錄聲音的認知負荷在visualizers表現明顯超過verbalizers。這項研究顯著的成果提供將來設計影片教材的參考,並能提供線上學習選擇影片講座類型之參考。
心得:
      雖然本實驗從學習風格來區隔verbalizers與visualizers加以比較,但關於其中學習效果差異不大的狀況,個人認為可能有參與實驗者的自我應驗情況:知道自己正被實驗著,看影片的印象與專注自然提高。此外,由於學習內容相同、學習目標不多,學習評量成績可能差異不多,不致因不同的媒體效果就造成明顯差異。
      從本篇得到兩個發想:
1.找到上述對於「大規模腦波機測試研究限制」之替代做法:利用這樣非同步線上影片學習的模式,可以利用影片的時間與個別學習者的腦波數據來達成多學生腦波『同步』的目標:結合影片中的教學設計與實驗操弄,可以看每位學習者在那個當下產生的腦波反應,再據以掌握個別差異。
2.可以在教學中利用錄影方式,同時拍攝教學現場、腦波圖像與師生行為的全攝錄,這樣在事後分析時就能找到「教、學」互動反應的腦波機數據同步印證之實證參照。

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      左圖為講座攝錄式影片,中圖為簡報畫面加錄聲音之影片,右圖為子母畫面影片。

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      上圖為實驗場景。

結語:
      在這次選定主題與選讀文件之際,發現腦機介面的研究面向很廣,除了上述四篇文章,還有結合單側鼻孔呼吸、精油與音樂療效,改變生物日夜週期,或者結合沈浸式遊戲、以腦波控制機器人….等研究,著實讓我大開眼界。不過,回到當前的教學現場務實思考:首先認識腦波機功能與限制、思考如何與為何需要結合既有理論與工具來進行新的研究?才是當務之道。從應用腦波機進行研究的文獻也發現:研究者多費了一番功夫來搭配既有理論、工具與實驗設計,先說服讀者『腦波機應用與既有實驗結論相符』,然後才有創新應用的亮點展現。
      畢竟,所有的研究規劃,都應設定明確目標,同時具有相當的意義與價值訴求:到底這樣的研究,能為教學現場、教師教學或學生學習,帶來怎樣的洞見、啟發與影響力?關於學習心理運作與生理訊息,諸如探討專注、情緒、動機、焦慮、態度、認知負荷、記憶處理、心流、創造力、學習風格等,相信利用腦波機來進行新的研究設計,應該具有相當潛力。同時,也要注意個別差異~不僅個體間的個別差異,還包括每個學習者在每個當下,是否有其特定的偏好、表現與情緒、感知力的變化?這些也必將因為腦波機的研究應用,需要更謹慎判定與詮釋。值得期待的是:當這樣的工具愈為大眾接受(如娛樂、遊戲等)時,教學現場與研究應用的普及引入,也能產生更多研究成果與分享,未來再結合物聯網、大數據分析,相信:能為每位學習者規劃個人化學習環境(Personal Learning Environment)的機會,將指日可待。

文獻參考:
Chen, C.M. & Wu, C.H. (2015). Effects of different video lecture types on sustained attention, emotion, cognitive load, and learning performance. Computers and Education, 80, 108-121.
K. Crowley , A. Sliney , I. Pitt & D. Murphy.(2010).Evaluating a brain-computer interface to categorise human emotional response. Proc. IEEE 10th Int. Conf. Adv. Learning Technol., pp.276 -278
Sun, J (2014).Influence of polling technologies on student engagement: An analysis of student motivation, academic performance, and brainwave data. Computers and Education, 72, 80–89.
Verkijika, S.F., & De Wet, L. (2015).Using a brain-computer interface (BCI) in reducing math anxiety: Evidence from South Africa. Computers & Education, 81, 113-122.