發佈日期:2018-12-24

從未來關鍵能力培養淺談資通訊科技融入教學的影響

作者: 羅良慧

人才培育 教育 科技 科技融入教學 Education Technology Technology–integrated Instruction

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透過教育,我們希望培養學子面對未來的關鍵能力。霍華德.加德納(Howard Gardner)為哈佛大學教育研究所教授,他提出多元智能(multiple intelligences)理論,認為每個人的智能組成光譜不同,任何人都可以透過自己的優勢智能,去學習其他面向的智能。加德納亦提出建議,認為二十一世紀的年輕人最重要的關鍵能力應包含:解決重要問題、問出好問題、創造有趣的作品,以及與同儕相互合作的能力(陳雅慧,2015)。為使人們對未來做好準備,成為成功的21世紀個人、公民和工作者,2002年由許多國際級企業,包含蘋果、思科、微軟、戴爾電腦等公司,與美國教育部共同創立了21世紀關鍵能力聯盟(Partnership for 21st century skills,P21),提倡教育革新與投入研究以發展新世紀的學習架構,該聯盟2008年在教育研究與創新中心(Centre for Educational Research and Innovation, CERI)於經濟合作暨發展組織(Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD)總部辦理的「21世紀的學習:研究,創新和政策(21ST century learning: research , innovation and policy)」國際會議上,提出未來人才所需的三大面向關鍵能力:學習與創新的能力(learning & innovation skills)、數位素養能力(information, media & technology skills)、生活與工作的能力(life & career skills),就其中的數位素養能力而言,包含資訊素養(information literacy)、媒體素養(media literacy)、資訊和通訊科技素養(ICT (information, communications & technology) literacy) (OECD, 2008; Fadel, 2008; 林珮萱,2013)。

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關於數位素養能力,或稱為使用資通訊科技的能力,近年來亦是主要國家在研擬教育政策時相當重視的主題,美國相關研究指出,科學、科技、工程與數學(Science, Technology, Engineering, Mathematics, STEM)等學科整合之素養與能力的培育,對於美國保持未來經濟競爭力與創新能力有密切相關,因此美國在2013年公布的「新世代科學標準」(The Next Generation Science Standards,NGSS)之中,即對美國K-12階段(即大學前的教育階段)的科學教育課程與教學進行了相當程度的整合,此份標準亦成為美國各州政府設定STEM 課程目標的重要依據(NGSS, 2013)。此外,日本文部科學省對日本的科技教育則提出以下的目標:「了解生活中必要之基本知識與技能,對於生活與科技的關係有更深入的了解,進而培養出具有創造力與實踐能力之生活能力與態度」。其課程綱要包含了「材料的加工」、「能源的轉換」、「生物的培育」、以及「資訊科技」四大類的相關基本知識與技能,期經由實踐與體驗式的製造學習活動,對於科技、社會與環境之間的互動關係有更深入的理解,養成能夠正確使用、評價科技的能力與態度(范斯淳等,2012)。

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再者,參採我國民國102年教育部人才培育白皮書與105年2016-2020資訊教育總藍圖指出,國家以人才為本,未來我國人才應具備6項關鍵能力,分別為:全球移動力、就業力、創新力、跨域力、資訊力與公民力。更進一步地來看,6項關鍵力的內涵為具語文能力、國際與多元文化視野及經營世界膽識之「全球移動力」;具學以致用、即可就業及解決問題之「就業力」;具獨特、原創、可開發新領域及新機會之「創新力」;具跨專業、多重領域的溝通、分析及綜合評斷之「跨域力」;具使用資訊工具、掌握資訊及行動學習之「資訊力」;具自我負責、尊重差異、主動參與社會及增進公眾利益之「公民力」。(教育部,2013;教育部,2016)。

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綜整觀之,傳統教育所重視的3R能力,即「讀(reading)、寫(writing)、算(arithmetic)」,在面對工作及生活等應用已日漸不足,因此各國紛紛提出學子們需具有4C能力,亦即為「批判性思考與問題解決(critical thinking and problem solving)、有效溝通(effective communication)、團隊共創 (collaboration and building)、創造與創新(creativity and innovation)」之外,更需要擁有使用資通訊科技的能力(黃子瓔,2010)。

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有鑑於數位素養能力的養成日益重要,參採前述美、日的教育政策的規劃內容與方向也反映了此一趨勢,因此,強化資通訊科技融入教學以協助學子們培育相關能力與技術確有其必要性,同時這些需求衝擊了教學現場的現在並持續地影響未來。資通訊科技融入教學帶來的衝擊,不僅僅影響學習者的學習內容與能力的養成,同時也影響了教育者的教學內容與型態,各國亦希望政策的推動可回應趨勢發展以培育出具有未來競爭力的人才,本文試就資通訊科技對教育帶來的影響與衝擊進行觀察,進而剖析挖掘可能的問題及隱憂,以嘗試提出初步的因應建議。

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一、資通訊科技衝擊教與學

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OECD在《改變教育的趨勢2016》(Trends Shaping Education 2016)報告中調查了OECD國家的資通訊科技使用樣態,以網路用戶佔全國人口比例的平均百分比來看,OECD國家整體平均值從2006年的61%增加到2013年的79%,其中最高為北歐國家的95%,最低為墨西哥和土耳其的50%,隨著各國寬頻等基礎建設的完備程度,上述百分比應會持續提高。此外,雲端科技的興起,提升了行動裝置存取網路上的資訊與使用各項服務的便利性,也使得行動網路用戶數上升,OECD國家中約64%的網路用戶每天都在使用行動裝置,如韓國更是高達83%的網路用戶亦是行動網路用戶(OECD, 2016)。全球各地的行動用戶數量都持續呈現成長態勢,依《愛立信行動趨勢報告2015》推估,東北亞地區(包括中國大陸、日本、韓國、台灣及香港)在2014年行動用戶數為15.5億,約占全球行動市場的20%,至2020年估計可成長至20億用戶數(Ericsson, 2015)。

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目前的資通訊科技無庸置疑已可提供人們即時蒐尋問題與提供答案的需求,讓學習的時間與空間更加地開放,資訊來源也更加多元,但即蒐即答的模式是否改變學習者的心態?亦是否連帶改變了人們對教育的認知與對教育者的期待?學習的環境是否可為學習者奠定使用資通訊技術的能力?再者,已成為生活中無處不在的資通訊技術也意味著STEM教育的重要度提升,各國科技教育政策中亦逐漸加強STEM教學內容的作法是可驗證此點,但是每位學習者是否具有均等的機會來接觸並學習這些資通訊技能呢?

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由於學習者的認知心態、技能內涵及學習機會正逐漸地被資通訊科技的廣泛應用影響而改變,並且這些改變將會驅動教學現場及教育者隨之作出改變。為更清楚地描繪科技驅動對未來學習環境造成的影響,中國慧科研究院發佈2017年教育科技融合趨勢前瞻報告,提出五大教育變動趨勢,分別為:1)無邊界教育:教育主受體將去邊界化,使教育者與學習者可不受時間、空間等限制進行交流和溝通。藉由翻轉課堂、大規模開放式線上課程(Massive Open Online Courses, MOOCs)等形式,帶來高效率且個人化的互動學習,亦促使教學與實踐的去邊界化。2)主動學習空間:未來的主動學習空間將具備全適性和可調控性兩大特徵,前者指借助新科技改善了教學設備,為學習者提供更加便捷的學習條件,後者說明主動學習空間不僅能滿足學習者的多種學習偏好,同時又便於教育者教學指導的特性。3)超課件(hyper-courseware):相較於傳統文本升級的「超文本(hypertext)」,超課件將大量運用雲端科技、大數據和人工智能等新技術,除可與網路連外,超課件內容的創造者即為學習者,會依學習者的學習行為和教育者的教學行為進行內容的管理與優化。4)數字化評估閉環:在大數據等新技術驅動下,教育的數字化評估將聚焦於學習者個人,不僅包含長期的學習歷程的個人化評量外,亦可接續紀錄個人進入職場後的表現。評估紀錄提供了完整的個人技能學習內容與精熟度等資訊,不僅讓學習者與就業者檢視自我與培養自學的能力,也讓教育者與企業主可以更精準的掌握個人狀態,給予適性教學內容與找尋適合的人才。5)網格化學習:傳統的學習是以小組、班級為單位進行群體的教學與討論,但行動網路時代下學習者所面對的世界將是多元且多面向的,不論是學習的內容與管道、共同學習的同學等,將可由學習者透過智慧行動裝置在學習空間環境中與全世界產生多維度的連續性交流與互動(慧科研究院,2017)。

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如前所述,科技開創了更多元的資訊與服務提供模式,影響衝擊了教育供給端的教育者以及需求端的學習者,也讓教育者與學習者所共處的教學現場有了不同的樣貌,本文試分為學習與教學二個面向,就資通訊科技融入教育可為學習者帶來的主要變化簡要說明如下(宋曜廷等,2005; 曾建銘,2015; 賓靜蓀,2017; OECD, 2016):

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(一)就學習面向:

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1.學習內容的難易調適

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透過網路與資通訊技術等協助,學習資源更易取得也可跨領域重新組合,配合學習者的需求及學習成效自定進度,達成個人化的學習模式,免費教育資源網站可汗學院(Khan Academy)的興起即為一例,當個人使用者在網站註冊後將有專屬的知識地圖,可依學習者的學習需求安排個人的學習歷程,網站提供的課程主題涵蓋數學、科學、歷史與藝術等,內容符合由小學到大學的程度,也搭配相對應的習題。對學習者而言,此種教育資源網站的出現,將可翻轉教學內容的規劃思維,或可改以學習者的視角重新檢視調整學習內容,使學習歷程更加符合學習者的個人需求。

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2.學習方式的自主實踐

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各種學習的介面與設備亦因資通訊科技的發展讓學習者可實踐學習的自主性,換言之,教育者的教學內容,學校功能、教師功能亦會被解構,對學習者而言,可改以更具彈性的方式提供教育的內容,如透過網路的自主學習平台,線上課程等,學習者不僅可自我調適學習內容難易,亦可自訂學習目標與進度,或是以網路資源協助課前預習及課後的複習。整體而言,因應學習者的個人化需求引發的自主學習方式,藉由科技得以實踐,進而影響教學現場的組織管理與成員角色的調整。

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3.虛實交錯的同儕互動

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資通訊科技的發展對學習者而言,不僅帶來學習內容與方式的衝擊,與同儕的互動也發生了改變。過往學習者彼此之間多為同處在教學現場面對面一起學習討論,但線上課程或虛擬教室的發展,將使得同儕間面對面的共同學習與互動型式更為多樣,從原本難以得知共同修習課程的同學為何人,或是僅能以電子郵件進行書面溝通的狀況,到透過各種通訊技術的幫助,使學習者可更方便、更直接的與遠距同學交流互動,進一步地協助學習者提升團體合作、協力分工及領導溝通等技能,同時也更加豐富了學習者的學習歷程。

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(二)就教學面向

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1.多元資源豐富教學內容

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為提供更好的教學內容與品質,教育者需時常更新教材內容並不斷提升自我技能。因此,網路資源的取用便利性不僅可減輕教育者準備教材的負荷,資通訊科技更可協助教育者以更豐富多樣的教材和教法來引起學習者的動機或更投入學習,進而帶動不同的教學模式,讓教與學的方式更為多元,亦讓整體教學及學習的效果更為提昇。

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2.即時評量發展適性教學

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為妥適展現與評量學習者的才能與努力,資通訊科技結合大數據分析可打造出全方位且長期性評估學習者學習歷程的方式。亦因可完整紀錄學習者的個人學習歷程檔案,教育者得以即時評比學習者在學習「前」與「後」產生的進步與變化,亦可善用這些數據分析資訊,適時調整教學進度與內容規劃,以達到「因材適性」的教學理想。

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3.技術發展帶動交流回饋

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如前述虛實並存的同儕互動,對教育者而言,亦有與學習者面對面接觸或是透過視訊網路等不同的教學互動模式,因此資通訊技術的發展不但使學習的場域無限寬廣,也便利學習者可更直接地與教育者交流回饋,並可支援教學行政以協助教育者瞭解並掌握學習者的狀態,給予適合的學習建議或調整課堂的教學進度,讓教與學的互動與回饋更加地順暢。

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二、衝擊背後的問題與隱憂

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資通訊科技發展帶動新的教與學的型態,如前所述,不論是學習的彈性、自主與虛實交錯,以及教學的多元、即時與交流溝通,這些應用型態對學習者而言充滿著契機與風險,亦伴隨著許多尚未浮現或未知的問題與隱憂,值得我們加以關注及早因應。本文以學習者的視角,試就學習環境的數位落差、教學技能的與時俱進以及網路世界的真假莫辨三方面,說明資通訊科技改變未來教育的樣貌將可能引發的問題與隱憂。

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(一)學習環境的數位落差

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科技進步帶動生活方式的改變,但在社會體系中像是經濟發展、教育程度,與城鄉之間等不對等因素卻讓群體之間產生數位落差(digital divide)的現象,消弭數位落差的根本意義在於減少資訊富人(information rich)與資訊貧窮者(information poor)(黃盈慈,2014)。因為數位落差不僅因不同群體位處在不同的空間如城市或鄉村,其科技融入實體環境程度不同形成的差距,更會因各群體間擁有社會資本或文化資本的不均等而加大彼此的差距,繼而成為社會經濟發展的阻礙,更可能造成社會階層化的差異擴大。因此,面對資通訊科技深入學習環境的未來趨勢,不僅應配合教學需求來規劃實體設備的可取得性,更有必要探討在不同區域與情境下的學習者,所接受到的教學方式與教材內容是否存在數位落差,且這些因素所引起的數位落差,是否可透過教育者來拉近及改善的,或仍是一道難以協助學習者跨越的鴻溝。換言之,學習環境的數位落差,不僅是有形的實體設備,更有可能是無形教學方式與教材內容,也就是消弭數位落差並非僅從補足經費與購置設備即可達成,更應從教學方式與教材內容本身的改善來消弭學習者的立足點不平等(宋曜廷等,2005; 林麗娟等,2017)。

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(二)教學技能的與時俱進

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就學習者而言,當觀察與體驗到科技對學習環境的衝擊時,除了關注教學環境的軟硬體受到的影響外,教育者的教學技能否與時俱進,亦將對學習者造成更深遠的影響。因此,提供教育者充分的支援與培訓有其關鍵性,教育者個人會使用新科技設備並非代表即可以新科技設備教學,教育者從會用到會教,這中間需要挹注更多的資源來支持師資養成與培訓,若貿然導入科技於教學現場,未必能立即提高教學品質或精進教學技巧,或許會因對設備器材的不熟稔而妨礙教育者的授課進程。因此,各式新穎的科技軟硬體紛紛導入教學現場,亦是教育者另類的「學無止盡」,如果讓教育者憑藉過往的經驗來使用這些科技,或是自我摸索如何導入課堂,難以將各種科技採系統化方式整合運用,也難以對教學方式作出更好的改變,所能產生的功能與效益也有限(賴阿福,2012; EIU, 2016)再者,如何提高教育者的學習動機,使其有意願持續培育自我的數位素養與資訊力,這將是能否落實提升教育者科技調適能力的重要因素,若沒有合宜的機制觸發教育者的改變,科技仍非融入教育之中,而學習者競爭力的提升,仍無法因大量科技元素導入的量變引發關鍵競爭力的質變(Brian, et al., 2016)。另一方面,前述亦提及未來自主學習將成為主流的學習型態,為讓學習者可順利面對此種趨勢,以資訊力掌握不受限時間、空間的學習模式,教育者更是迫切地需要培育科技的使用能力,以進一步地教育、引導出可適應未來科技的學習者。

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(三)網路世界的真假莫辨

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在網路廣泛應用的學習環境中,學習者如青少年和兒童等,可謂是網路使用的大戶,不論是上網查資料、玩遊戲,或是使用影音與社交軟體等服務,對這些從出生就是數位原民的學習者們而言,網路已是生活的一部份,為使學習者具有數位素養與資訊力以適應未來生活所需,接觸網路、使用網路在所難免,因此科技引發的負面問題,像是網路霸凌、網路駭客和網路身份盜竊等事件正日益增加(OECD, 2016)。另一方面,過於依賴網路使用且沉溺於網路世界,造成學習者的網路成癮或是真實生活中人際關係的疏離,亦是令人擔憂且不得不正視的問題。這是因為在實際社會中傳統教育方式對人際關係技巧的訓練,必須透過社會支援網絡密集地與人互動及學習,才能使個體獲得社會支援。但是網路世界無法提供這項功能,恐造成個人過分依賴虛擬人際關係而抹煞真實的人際處理技巧,使得日後在處理真實人際關係時出現退縮的情形(顏君蓉等,2005)。整體看來,網路犯罪或是網路成癮的受害者有很高比例是來自於年輕的學習者們,因此,不僅父母得在家庭中耳提面命這些可能的危害,教育者更需要在學校內多方引導學習者了解虛擬網路世界的優缺點。對教育者而言,如期待打造更好的學習環境,讓這些科技可以在教學現場上使用,發揮正面的效益提升學習者的學習效率,並減少及預防這些網路的負面影響干擾到學習者,我們需要對科技衝擊未來學習環境可能引發的問題作更全面的盤點與探討,進而研擬因應的對策。

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三、結論

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我們借助資通訊科技打開了學習的邊界,提供學習者不受時間、空間限制的學習新型態,進一步也開放了教材內容的多元性,以及賦予內容創造者更大的選擇彈性,藉由本篇文章所探討之資通訊科技影響未來教育並對學習環境可能引發的問題與隱憂,本文初步提出下述建議供我國未來教育政策規劃的參考:

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(一)公私協力,豐富學習環境資源

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在科技快速發展下,學習環境軟硬體設備的汰舊換新頻率勢必更加頻繁,若以政府預算來支應全部所需,將面臨僧多粥少的問題,再加上城鄉之間的數位落差,資源配置更難以符合眾人的期待。公部門宜邀請有意願、有能力的社群組織、民間企業等,形成夥伴關係以擴大社會整體對教育的投資,鼓勵企業提供實體學習場域、資助社群建置網路學習平台,或是開放各種學習資源等,透過公私協力,讓處在校園中的學子們有更多管道學習到課程外的內容,也帶給教師們新的刺激與更多的支持力量。再者,學用落差的現象亦可能因新興技術出現而日益加劇,未來當學子們進入職場仍需重新學習新的技能方能順利就業工作。因此,規劃建立公私協力機制,通暢職場實習管道並聘用企業講師,讓企業師資走入校園,或讓學子至企業現場實習,以企業的力量改善了整體的研發環境進而降低學用落差,使教學內容與未來的生活及就業有更好的連結外,也讓學子們的學習環境不僅侷限在學校,更可延伸到企業,讓學有所用的目標得以實踐,也讓無邊界的學習,從虛擬的網路世界到實體的日常生活皆得以實現。

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(二)支持師培,帶動跨域合作學習

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在少子化的趨勢下,為符合師生比等規定,教師的聘用人數也受到了相關的規範,常見教師除教學外,亦得身兼校內行政工作,或多或少地佔用了備課的時間,亦逐漸影響了教學的品質,最後受害的仍是學生。現今為提升教育者的科技素養與資訊力,以帶動學子們的相關能力,教育者們在授課之餘更需投注時間與心力來自我學習與在職培訓,且學習與培訓的內容與強度是否可達到教學所需的能力,這些都將關聯到提升學習品質的有效程度,或仍只是徒具形式。換言之,如未能設身處地考量學校教師所面臨的兼任行政職等困境,僅一昧地要求教師得進俢受訓,致使教師們的參與意願不高,也不易收到訓練的成效,因此,建議學校等公部門可評量如何連結民間的力量來推動教育改革,以進一步爭取合理的資源配置,讓教師專注教學並可持續參與系統化的培訓,使提升的知識與技能得以回饋教學的內容,方可使師資培訓的成效得以發揮。或是如前所述,學校可規劃與企業建立長期性的產學合作機制,讓產業的人才需求可反應在學校的課程設計之中,亦使教學內容可追上職場的未來變化,縮小學用落差的現象,除了推動企業教師進入教學現場,協助學子銜接就業外,如何擴大同儕間的合作學習帶動創意的發生,更是教育者在教學現場宜著墨並強化的部份,如同史丹佛大學項下哈索普拉特納設計學院(Hasso Plattner Institute of Design at Stanford,簡稱為Stanford d. School),透過設計思考讓來自各界的學生跨領域合作學習,以培育未來的創新人才、思考家與實踐者(Tuan, 2018),相信這也是未來教育的核心價值。

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(三)虛實整合,加強防治系統功能

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水能載舟,亦能覆舟,科技的確帶給人們許多的便利,其中影響學習環境最為顯著的部份就是網路的普遍化,校園網路的完備程度亦為教育體系發展的重要指標(EIU,2016),但是網路的使用特性也提供有心人士擁有不當使用的機會,即使網路使用者有良好的自我管理能力不主動接觸或涉及不適當的網站,有意藉由網路犯罪的人士仍可借助網路快速傳播的特性,主動攻擊或引誘網路使用者,對於需大量使用網路進行學習活動的學子們而言,的確造成了一定程度的風險。同時,也因這些犯罪行為並非發生在現實的生活中,有時身旁的家人、同學與師長等也未必能察覺,建議在課程編排與教材內容中,應納入提升法律素養的相關內容並適時更新資訊,讓學子們對新型態的網路犯罪有一定程度的認知與瞭解,以提升自我的警覺心與保護力。再者,對於網路沉癮的問題,如何串連家庭、學校與社會共同形成防治系統,並規劃改善國內的休閒活動設施與場地,以增加多樣化的的休閒體育活動場所等,讓人們有更多的可能可以走出虛擬網路世界,與真實的人、事、物互動(曾慧青,2018),應是在推動資訊科技融入教育之際,同時也應配套規劃的相關措施,讓學習者可充分地應用學習環境中的科技達成己身能力的提升,而非未蒙科技之利,就已先受其害。

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教育的核心是人才培育,人才是國家發展與提升國際競爭力的關鍵,完善的人才培育包含培養人民健全心智與體魄,以具有獨立思考及創造能力,以及養成生活所需技能、就業所需專業知能,以促進社會與經濟發展。因此,在資通訊科技融入教育已成趨勢的當下,未來教育勢必將作出改變,需培養出具有運用資訊科技進行學習或是解決所面對問題的能力的人才,也就是未來學子除了掌握傳統的專業學科領域知識外,更需加入數位素養能力的養成,因此,不論是教學方式或學習環境等,亦需配合人才培育目標進行轉變,才能培養出符合目標的未來人才。本文嘗試對「科技X教育」的下一步該如何進行作一初探與反思,期有助於對未來教育樣貌的形塑,並能作出更好的回應與準備。

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