臺灣100專案介紹
No. 26
李俊儀、陳明璋 臺北大學師培中心、交通大學通識中心

AMA教學訊息設計專案


台北大學師培中心李俊儀教授與交通大學通識中心陳明璋教授等人,長期以來研究最適合的教學訊息處理方式,透過大腦認知機制與教學實證後,提出「教學訊息設計理論與實務」。

「理論」即為「心法」,心法可以解釋教學問題、解決教學問題與預測教學問題,用意在於讓老師回歸初學者狀態,解決學生的學習問題;為了將心法具體落實於課堂實務上,李俊儀教授與陳明璋教授將「簡報製作技巧」之「技法」視為具體呈現心法的媒介之一,以製作教學簡報時會遇到的困難作為範例,並在教學簡報工作坊中實際展現「AMA」的使用技巧(AMA ,Activate Mind and Attention,為交大團隊研發超過10年的PowerPoint外掛增益集),在技法教學的過程當中,亦會呼應心法的理論基礎,讓參與課程的老師們,將理論與實務兩者融會貫通。透過學習「AMA」之使用技巧,學員亦能提升簡報製作能力,將其回饋於教學現場之中,促進自身學生的學習效益,成為此工作坊之重要附加價值。

然而「教學訊息設計理論與實務」專案並非只是「簡報製作課」,其強大之處在於「心法」直指教學核心,不論什麼教學法都需考量到大腦的認知機制,從大腦認知歷程「剖析學生如何接收訊息與理解」,進而回推「老師應當如何整理與呈現訊息」給學生;因為「簡報製作」能夠即時且明確呈現訊息整理前後差異,再搭配AMA軟體的實際演練,可以馬上帶領教師從教學簡報的實作上,直接體會心法驚人的威力,所以我們選擇從簡報切入。然而,心法不只可以用在簡報上,事實上亦可用在任何與大腦機制相關的主題、課程與內容,例如:教學設計或班級經營等。


專案具體內容:

許多老師並不完全了解如何在大腦認知機制下,灌輸學生最易懂而洽當的知識,因此常常出現「老師說得口乾舌燥、學生聽得霧煞煞」的誤會。如果老師們能夠從各種清晰的教學案例中,了解何謂教學訊息設計內涵;再搭配更適用的簡報軟體,老師的教學將更為精準,而學生也能從中獲益。

台北大學師培中心李俊儀教授與交通大學通識中心陳明璋教授等人,提出「教學訊息設計理論與實務」,搭配交大團隊研發超過10年的PowerPoint外掛增益集AMA,讓老師們從實作上有系統的重新思考教學訊息設計的主要核心概念,進而幫助到自己的學生。

本專案的內容主要有二,一為心法,另一為技法。教師需有效的結合心法與技法,才能做出對學生有幫助的教學簡報,心法是教學簡報設計的靈魂,而技法則是實踐心法的武器,兩者相輔相成,缺一不可。


【直指教學核心,大腦如何接收訊息與理解】

本專案從大腦認知歷程的研究中,發展出SOIL框架(Selection、Organization、Integration and Learning),以溝通性與連結性,運用明確(clear)、關聯(associate)、結構(structure)與情節(situation)等四個設計原則,將教材訊息給步驟化、區塊化、結構化。

第一部分、明確與關聯:講者提供適當的資訊給聽眾;什麼是適當的訊息呢?適當的訊息是在您熟悉大腦認知機制下,所提供易懂、與聽眾過去經驗有關聯性,但又不超過大腦短期記憶負荷的訊息。

第二部份、結構與情境:強調整體教學「脈絡」,而非片段知識的組成,並讓聽眾的體驗猶如歷經電影情節,既豐富又能有效鋪陳,而達到最佳的學習體驗。

經由有效處理複雜的教材元素交互關係,並配合AMA軟體的協助,帶領教師從教學簡報的實作上,去體會這些原則驚人的威力。因此本專案已經開發出教學簡報增能工作坊之課程,從實作上有系統的讓老師們重新思考教學訊息設計的主要核心概念,進而幫助到自己的學生。


【心法──「大腦認知歷程」的研究理論】

心法指的是教學展演的理論,也就是教學訊息設計,這部份是教師進行教學或簡報設計的基礎,心法是以大腦認知歷程SOIL(Selection, Organization, Integration and Learning)為框架,為了處理外在的元素交互關係與內在的元素交互作用,發展出了四個教學訊息設計的重要原則,分別是明確、關聯、結構與脈絡,利用這四個原則可以快速有效處理教學與簡報設計的難點。

「教學訊息設計理論」背後有強大的學術基礎進行支撐,為了讓老師們能快速理解這麼複雜的理論,且又要能回到教學現場馬上應用,於是心法的教學採用大量的實例,讓教師們先體驗,並採引導提問的方式,讓教師們重新思考大腦學習相關的認知機制,然後再提出現場的實際例子,讓教師們思考這例子的教學問題為何,讓他們用所學的大腦認知機制觀點重新分析。最後再引導教師們得到四個重要的教學訊息設計原則。

為了讓老師更具體了解這些原則,我們也設計了大量的實例,讓老師們親自體驗並說明這些實例的效果是來自什麼樣的原則與大腦認知機制。心法的教學方式非常強調結構與脈絡,經過適當的引導與大量實例,可以讓老師們在短時間,有效的理解與整合龐大的教學展演理論訊息,並在潛移默化中改變老師的教學設計思惟。


【技法──教學簡報的實作】

技法的主要內容就是進行教學簡報的實作,是PowerPoint與AMA結合的簡報設計方法,除了軟體技術的教導,也深入的處理了簡報的規劃與實作,針對老師們如何處理簡報上的元素,設計了相關的範例,進行一系列有系統的探索,讓老師們學到後可以直接應用在他們的教學上。技法的內容主要有PowerPoint的進階技法、結構式複製繪圖法、教學簡報實戰起手式與觸發式動畫設計。

利用做中學,帶領參加的老師們把常遇到的簡報問題,經由實際範例的操作,重新思考如何應用心法所學,進行分析與改善,實作課程的設計會一直用到之前所學的心法與技法,藉由讓教師們不斷的用不同的例子演練這些範例,可以在短時間內,快速提升老師們的教學簡報設計技能,而範例的安排,也都會結合心法一起演練,因此技法的實作也會讓教師們在心法的理解上更加深刻。

值得一提的是技法實作課程的安排也完全體現了心法所強調的四大教學訊息設計原則,從結構到脈絡,講師本身的引導就已經在示範,如何將心法運用於課程設計。另外,實作範例除了要能有效的傳達所學概念外,還要能兼顧有趣,才能讓老師們在2天的工作坊中,保持注意力,並順利完成此一高難度的課程。


【不簡單的簡報軟體與外掛增益集AMA】

本專案的教學工具主要是PowerPoint與AMA。傳統的簡報軟體PowerPoint雖然有非常強大的功能,但主要是給商業簡報使用的,不是設計給學校老師使用的,特別是對數學老師來說,光是要畫一個畢氏定理的圖形,可能要搞很久,還不一定畫得出來,於是交大陳明璋教授為了解決老師們的教學需求,開發出PowerPoint的外掛增益集AMA,其主要功能有觸發式動態呈現 (Trigger-based Animation, TA)及結構式複製繪圖法(Structural Cloning Method, SCM)。

觸發式動態呈現就是以一個物件當按鈕來控制一連串的動態呈現;結構式複製繪圖法以結構和複製的概念來詮釋造形,運用滑鼠精準的掌握大量的物件,原來的目的是用來解決設計教材時定位不易的問題,由於功能強大,可以繪製仿自然山水畫、複雜的對稱構圖以及光點系列等是一種新的繪圖法。因此PowerPoint結合AMA讓教學簡報的設計變的有效率,也讓教學展演變的更有趣。


【AMA種子教師工作坊】

教師們參加完工作坊的課程後,往往對於教學簡報心法與技法想要有更深的理解,但工作坊的時間只有12小時,因此我們提供教學3.0線上社團,幫助老師們解決教學訊息設計理論的疑惑,並提供許多相關的簡報知識與技能,目前社團人數已經達到1173人,而且還在穩定的成長中,從社團教師們的心得,也發現教學簡報心法與技法的課程,已經改變了老師們的教學思惟與實踐,未來隨著網路社群的發達,影響力將越來越大。

後續相關的工作坊與實體聚會,也會利用這個社團進行公告。為培養種子教師,多年來,我們利用週三下午,在交大通識教育中心舉辦AMA種子教師工作坊,培訓中小學現場的老師,經過長期的交流與溝通,解決老師們教學現場所遇到的困難,目前種子教師約有50人左右。



成果與效益:

1、心法透過對大腦機制的分析,提出教學訊息設計四大原則,由於內容具體可行,因此可以讓教師們接觸後,直接反思自己的教學,並讓他們回歸初學者的狀態,重新思考學習的本質。教師們會開始對教學訊息設計產生興趣與熱情。

2、有了心法只能產生興趣與熱情還是遠遠不夠,老師們希望能有實作課幫助他們將心法實踐出來,因此技法課程的設計與引入,以做中學的方式,讓老師們直接體驗心法的神奇魔力,並使得老師們能自主自動投入與參與,課程結束後,仍然可以將所學,直接應用於教學實務上。

3、心法是從大腦機制與認知的觀點重新看教學,利用許多經典的例子,重新說明認知歷程等相關理論,這些例子大部份老師們都知道,但卻無法說出其背後真正的原因。經過心法的分析與引導後,老師們都能從中得到許多啟發,另外心法強調的是認知歷程要與教學法結合,所以不管老師們原來用什麼教學法,只要將學生的認知歷程考慮進去,都將是有效的教學,這激勵了老師們想要變的更好的想法。

4、透過實際操作了解學習項目:
技法利用實作的範例,一步一步帶領老師們了解心法的各種使用原則,在技法與心法不斷的交錯解說與實際操作之,慢慢的理解教學訊息設計理論,一但完成工作坊的課程,老師們將具備教學簡報基本功,擁有自學能力,可以看懂各種簡報文章與實作有效的教學簡報。

5、給予教師更寬廣的視野與接觸:
有許多老師接觸了教學訊息設計理論與教學簡報的實作後,對認知負荷理論、視覺搜尋理論、多媒體學習理論相當有興趣,會要求提供更進階的理論或資料,甚至有老師直接到交通大學理學院念碩士專班,並找陳明璋教授與李俊儀教授進行指導,直接將心法與技法用於改善他們的教學實務上,在互相交流討論的過程中,老師們除了有更寬廣的視野與接觸外,會發現教學簡報這門學問是學無止盡的,沒有最好,只有更好,只有不斷的精進,才是王道,這正體現了教師本身就是終身學習者的概念。

6、各科都能融入教學設計理論:
教學訊息設計理論的應用範圍非常廣泛,各科都可使用,例如: 李俊儀老師曾經被邀請到第一屆數學咖啡館年會,針對100多位數學老師,進行教學訊息設計理論的說明與展演,啟發了許多的數學老師,讓他們在教材教法的設計更能注意到認知歷程的考量。

同時苗栗夢n與宜蘭夢n也邀請李俊儀老師,針對國文老師進行教學訊息設計理論的講座,同樣的也使得許多國文老師在教什麼、如何教與為何教,產生更多的反思與實踐。

陳明璋老師除了與國教院合作,辦了10幾場的AMA研習(1場是3天),獲得參加教師的高度評價。也曾受邀到大陸的山東青島、新疆師大、北京師大、天津師大、浙江師大等地,針對大陸中小學老師進行AMA的培訓工作,從現場與問卷的回饋,可以發現,這樣的課程對大陸中小學的老師在實務上亦極有價值。



影響力與擴散性:

1、AMA教學訊息設計相關的講座或工作坊至少上百場,影響的中小學教師,至少也有2千人,至今來自老師們的感謝心得文,仍不斷的收到。足以說明此專案對現場教師之實用性。(工作坊操作影片請參考 https://www.youtube.com/watch?v=G3fkt9JIDXo&feature=youtu.be)

2、教學訊息設計理論,讓更多的教師願意從事更深入的教學研究並改善他們教學現場的問題,目前至少有30位老師已經投入教學訊息設計相關的實證研究。

3、教學3.0線上社群的成立,使得本專案的影響力及擴散性超越時間與空間,特別是跟幾個主要線上社群的交流,例如:數學咖啡館線上社群、夢的N次方線上社群,讓此專案獲得更多認同,在推廣上也更加順利。

4、目前開始與國教院的人力發展中心合作,針對中小學的校長進行此專案的培訓,期能提高教學現場的影響力。



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