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日期: 2007年07月25日                  連絡我們

  康乃爾大學普遍導入IRS於課堂教學

美國康乃爾大學很多年前就開始在課堂上使用IRS即時反饋系統,在使用成效浮現後,2006年9月,進行進一步的課堂教學導入IRS系統研究計畫,此計畫的主要目標包括:嘗試各種不同教學策略、評估IRS在學習上的成效、確認此系統關鍵性以及值得擁有的特點等。

研究計畫顯示IRS系統的運用在大班級課堂上有潛在的價值,因為使用IRS可以迅速統計及顯示學生的答案,讓學生上課更專注,老師並可檢視學生對講課內容的了解程度,並進行隨堂測驗,還可促使學生針對一些案例做同儕學習。因此康乃爾大學已於2007年春季班大規模導入IRS於課堂教學,其認為運用IRS於課堂教學有以下優點:

‧在大課堂增加對學生的吸引力 (Increase student engagement in large classes)
‧檢查學生的了解程度 (Check for understanding with “concept questions
”)
‧支援同儕教學和討論 (Support “peer instruction” and discussion)
‧快速問問題 (Ask questions “on the fly”)
‧發現學生的常見迷思概念 (Reveal common misconceptions)
‧隨堂測驗 (In-class Review Quizzes)


 

IRS要能成功運用於課堂教學上,真正評估出學生的學習成效,「問好問題(Asking good questions)」是個很重要的影響關鍵。因此,康乃爾大學針對此一主題也做了一個計畫─GoodQuestions project,以如何在數學課上問好問題作研究議題。

  設計好問題能讓學生真正理解學習內容

■ 資深數學教授Maria Terrell思考如何提昇學生的學習力

參與研究計畫的是康乃爾大學資深數學教授Maria Terrell,她從事數學教學工作已超過30年以上。過去十幾年來,Maria教授逐漸轉向行政工作,實際的教學大約1年只有1門課程。近幾年,更專職在康乃爾大學數學系上,負責訓練超過80位以上的TA,協助他們建立成為未來老師的本領。

在這訓練的過程中,Maria教授開始思考應該帶給這些未來老師什麼樣的教學方法,好讓其將來在教學時能提昇學生的學習力。Maria教授認為需要做到以下四點:


Maria教授Good Question專題演講-觀賞影片
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‧要建立一個積極的學習環境

‧要激發學生對數學的興趣的求知慾

‧要給學生更頻繁的機會去對一個題目或概念的正確性,做臆測及討論

‧要幫助學生能檢視自己的學習及了解程度

而針對數學課程,Maria教授思考應該讓進入大學的學生學習什麼內容,如何讓學生學習,才是學生所需?Maria教授總結了以下二個問題:

‧學生對於一些重要的概念,有著先前已有的認知甚至是誤解的觀念,老師該如何去釐清這些概念或誤解?要如何從學生修正這些已知概念而變成新想法的過程中,獲取教學的經驗?

‧老師需要一個方法讓自己能隨時檢視學生已經了解,或知道他們學到了什麼。老師能藉此方法判斷及即時改變教學方式及內容,以協助學生建立正確的觀念及學習。

■ 問個好問題,能引發學生興趣及討論

在一次因緣際會下,Maria教授得知哈佛大學教授Eric Mazur在物理課上運用的教學方法─概念測試(ConcepTests)及同儕教學(Peer Instruction),她發現一個很重要的結論:透過一個好問題讓學生回答甚至討論,是得知學生理解與否的重要關鍵,而如果問題能與生活切身相關,學生會有更深刻的記憶。例如Eric教授在物理課的一個問題讓Maria教授印象深刻:

一艘載著大巨石的船浮在湖面上,如果將巨石丟出船外讓其沈入湖中,對於海岸而言湖中的水是:
 1.上升
 2.下降
 3.維持不變

  這是一個很好的問題,能讓學生去討論及測試學生對流體靜力學的了解程度,這個僅是單純的概念問題而不用做任何的計算,但答案卻是令人驚訝的「下降」,這個問題無疑也讓學生記住物理的關鍵概念。

因此Maria教授也思考,如何能將這種非計算方式的問題運用在數學微積分上,如何設計一些能吸引學生、讓學生討論,並能協助學生理解和建立一些概念的問題,因此相關團隊開始試著設計題目。以下是Maria教授出的微積分問題的例子:

1.股票投資者通常會看變化率的改變,來協助他們是否進場投資。你的股票經紀人提醒你,股價的變化率正在增加,根據這結果:
(a) 你能判斷股價是增加的
(b) 你無法確定股價是增加還是減少
(c) 你能判斷股價是減少的

2.想像你是在跳傘,根據時間去記錄速度的變化,那從你自飛機跳下的那一刻起,到你到達終點,這速度變化曲線可能是:
(a) Increasing concave down.
(b) Decreasing concave down.
(c) A straight line with positive slope.
(d) Increasing concave up.

3.以下敘述真或假:你曾經是剛剛好三英尺高。

4.下半場開始,你的籃球隊得分18分,經過一半時間,他們的得分是48分。以下敘述真或假:在前半段時間的某一刻,你的隊伍是剛好得到36分。

這些問題不僅引起學生高度的興趣,也引起學生熱烈的討論,看似不像微積分的題目,卻可以從微積分的角度去分析、判斷及獲得答案。除了讓學生在班級課堂上就能夠去思考及討論數學之外,也能讓老師更深入思考他們所教的內容及應如何傳遞給學生。Maria教授發現,不僅這些經過思考及討論的學生,在這門課上的測驗成績,比她之前的學生表現來得好,更重要的是,她感覺到學生真正對數學產生興趣並樂在其中。

■ 概念與認知的釐清,比計算技巧讓學生獲得更多

Maria教授認為,數學不僅只是演算及應用,應該是一門具有概念性及理解性的學科。如何鼓勵學生不要只是問如何應用微積分,而是讓學生了解微積分能做些什麼;如果讓學生多點時間去思考這些概念,讓老師少花點時間在計算題上而是做較詳細的概念解釋,學生能學到什麼?是否會影響學生的計算技巧?學生是否會更喜愛數學呢?Maria教授最後提到,她將繼續設計關於微積分的概念問題、繼續思考讓學生覺得有趣的問題。藉由Maria教授的結論,其實答案已顯而易見。

  國內外大學於課堂教學中導入IRS

國外一流大學普遍導入IRS於課堂教學中

      哈佛大學西北大學柏克萊大學康乃爾大學密西根大學普林斯頓大學杜克大學

      史丹佛大學布朗大學華盛頓大學……

■ 國內大學全面導入IRS於課堂教學中

     台北醫學大學

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