資訊科技

電腦變教師

許多中、小學與大專院校大力擁抱適性學習科技,針對學生能力調整內容並減輕教師的授課負擔。但這真的是一種進步嗎?

撰文/佛萊徹(Seth Fletcher)
翻譯/王怡文

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電腦變教師

許多中、小學與大專院校大力擁抱適性學習科技,針對學生能力調整內容並減輕教師的授課負擔。但這真的是一種進步嗎?

撰文/佛萊徹(Seth Fletcher)
翻譯/王怡文


2012年秋天,霍金斯(Arnecia Hawkins)在美國亞利桑那 州立大學註冊時,並不知道自己已自願成為美國高等教育再造實驗裡的受試者。她就這樣讓機器教她數學,直到下學期結束。在猶如沙漠度假村的坦佩分校裡,她和一位大學二年級同學潔西卡,一起在設備齊全的電腦教室裡練習計算年金。她們可以依照自己的步調,從學習軟體的視窗上點擊並捲動影片、課文、測驗和練習題。在學習過程中,她們的答案以及做答過程產生的大量資料,都會傳送到遠端伺服器,而資料科學家團隊所研發的預測演算法,會比較這些數據與其他數萬名學生的資料,尋找線索來了解霍金斯正在學習什麼、被什麼困住、接下來該學什麼,以及如何學習。


讓電腦當老師,對霍金斯來說是個改變,她說:「坦白說,一開始我真的很不習慣。」這項安排對她的教授數學家赫克曼(David Heckman)來說,也是個轉變;他習慣在教室講課,只是必須為了回應學生舉手發問而團團轉,還要輔導卡住的學生。不過很快地,師生都看到一些好處。霍金斯喜歡可以依照自己的步調學 習,她甚至可以在課外時間利用自己的筆記型電腦,或到電腦教室超前進度。至於赫克曼,則可以利用軟體更輕易追蹤學生的表現。他可以打開軟體監控視窗看每位學生的詳細學習狀況,不只是有沒有跟上進度,還包括每個人正在學習什麼概念。赫克曼說他比較喜歡講課,但他似乎也逐漸適應。對教師而言,有個好處是確定的:軟體幫他們做好了大部份評分工作。


學期結束後,霍金斯上完了或許是她在大學的最後一堂數學課。儘管這種資料驅動式的授課模式目前還很新穎且具爭議,日後卻可能是霍金斯記憶裡的「正常」大學經驗。她問:「這裡到底有沒有普通的數學課?」


亞利桑那州立大學決定投向電腦化教學的決策,至少有部份是因應需要而生。亞利桑那州立大學擁有七萬名學生,是美國最大的公立大學,它跟美國教育界裡的各級學校一樣,正在經歷痛苦的轉變。在五年之內,這所大學的州政府補助經費減少了50%,同時,學生人數增加,而且有許多人程度不足以應付大學課業。亞利桑 那州立大學數學系主任柏格斯(Al Boggess)說:「我們正在努力教育程度不足的學生,他們像潮水般湧進來。政客說:『教育他們。怎麼補救?想辦法啊!而且最好四年就畢業。同時你們的經費縮水了。』」


經費縮減下的補救教學

2011年,亞利桑那州立大學管理階層開始尋找更有效率的方法,輔導學生通過通識必修課程,尤其是像數學等中輟率特別高的科目。在聽取紐約市適性學習新創公司Knewton創辦人兼執行長費瑞拉(Jose Ferreira)的推銷之後,過了數個月,亞利桑那州立大學做了重大決策。那年秋天,他們未經太多討論,就無預警地把4700 名學生排進電腦化數學課程。2012 年,大約有50名教師 輔導7600名學生通過用Knewton軟體上的三門初級數學課。亞利桑那州立大學在2014 年秋季時增加到六門適性學習課程,每年多加入1萬9000 名學生。(2013 年5月,Knewton宣佈和Scientific American 關係企業麥克米倫教育公司結盟。)


亞利桑那州立大學是最早、也最積極採納資料驅動式個人化學習的機構之一。不過,各級教育機構都在尋求類似方案,以因應增加的學生、縮減的經費和更嚴苛的學習標準。美國45州以及華盛頓特區的公立中、小學都忙於應付更高的英文和數學新標準,也就是所謂的「跨州共同核心課程標準」,這些學校都需要新教材和新測驗。這些測驗大約有半數將會是線上適性測驗,也就是由電腦針對每位學生的能力選擇題目與評分(參見146頁〈擁抱高速學校〉)。學校體系正在實驗一些其他的適性計畫,下自小學的數學和閱讀課程,上至協助高中生準備大學先修課程測驗的「小考引擎」。這項科技在海外也逐漸普及。經濟合作暨發展組織(OECD)針對70 多個國家和經濟體的15 歲學童,每三年更新一次的國際學生能力評量計畫(PISA)測驗,2015年的版本即引進適性科技來評鑑難以衡量的技能,例如合作解決問題的能力。(編按:已於2016年12月釋出結果。)


適性學習的支持者說,科技終於能夠以負擔得起的成本,為每個學生提供個人化教學,擺脫了主宰西方教育兩個世紀的工廠模式。批評者說,把學校變成工廠的威脅,是來自資料驅動式的教學而非傳統教學。他們認為加強數位化,其實是再次圖利那些營利公司,讓他們以「改革」之名把產品塞給教師和學生。所謂的進階功 能,例如診斷學生優缺點,以及為個別學習者設計適合的教材和教法,現在的電腦尚難以實現,真人教師數百年來卻都做得很好。反對者說,我們不該把這些任務委託給電腦,反而應該花更多錢來訓練、聘請和留住優良教師。

儘管適性學習公司宣稱他們只關心孩子的未來,但不可否認這其中確實有獲利機會。數十家公司急忙搶佔蓬勃發展的教學科技市場,現在已是價值數十億美元的產業(參見左方〈適性學習市場競爭激烈〉)。市場分析業者教育成長顧問公司(Education Growth Advisors)合夥創辦人紐曼(Adam Newman)表示,美國中、小學有高達兩成的教學內容已經數位化。雖然適性學習軟體 只佔數位教學大餅的一小塊(中、小學市場大約佔5000萬美元),卻可能快速成長。紐曼說,「適性」這概念其實已經深植於中、小學,他說:「多年來,中、小學的重點都是差異化教學。就算沒有科技,差異化教學也是一種適性教學。」

高等教育的管理階層也開始對適性教育躍躍欲試。日前「高等教育內幕」(Inside Higher Ed)與蓋洛普合作的民調顯示,66%的大學校長認為適性學習及測驗科技很有前景。比爾蓋茲夫婦基金會已推出「適性學習市場加速計畫」,提供10筆10萬美元的資金協助美國大專院校發展適性課程,三學期可收至少500名學生。美國數位教育專家史托克斯(Peter Stokes)說:「長期而言,再過十多年,我預期幾乎所有課程都會引入一些適性科技。」他認為這是過去所沒有的大好機會,能夠將實徵研究與認知科學應用在教育上。尤其是高等教育,他說:「受過正式教學教育的教師非常非常少,我們都直接上課,以為這樣就行得通,可是一旦以科學方法進行評量,你就知道有些做法沒有實徵基礎。」


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