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學習評量數位化之五:數據互動之統計圖表與教學決策

  發行編號:HB20220126C    日期:2022年01月26日   作者:吳權威Power Wu  


相對於傳統課堂舉手反饋,在生生用平板智慧教室裡,師生互動型態改變,學生端可以同步反饋數據,隨時會生成大量師生互動數據。HiTeach 5數據互動區是處理師生互動數據的工作區,應用數據互動區之統計圖表與教學決策應用,可以促進師生互動之品質與效能,擴大關注範圍,更精準掌握每一個小組和個人。


課堂即時數據決策能力,是導入生生用平板時最需要協助教師增能的部分,也是幫助教師從傳統課堂,數位轉型到智慧課堂的數位化教學關鍵能力。在智慧課堂中,設計互動、任務、測驗等提問活動時,要關注所產生之有效互動數據,促進有效教學決策,如圖1之有效循環。


圖1:提問、數據與決策之有效循環


 

  一、數據互動之統計圖表與教學決策關係


當使用HiTeach發起互動活動,學生利用Web IRS (或者實體遙控器的IRS反饋裝置)進行即時反饋後,數據互動區之功能按鈕和顯示狀態如圖2,包括A.設定答案、B.重新作答、C.翻牌、D.圓餅圖、E.長條圖、F.作答狀態和G.排列方式等。


圖2:數據互動區

上述功能按鈕之組合應用和教學決策應用關係如圖3,說明如下:
A.設定答案功能:尚未設定答案時,長條圖顯示為多種顏色,已經設定答案時,長條圖顯示為綠色+紅色,綠色代表正確答案,紅色代表錯誤答案。
B.重新作答功能:可選擇清除紀錄或保存紀錄,保存紀錄時可呈現多次互動數據之比較圖表。
C.翻牌功能:分為依照座號、依照分組和依照選項等三種排列方式。
D.圓餅圖功能:分為答對率圓餅圖和分組答對率圓餅圖。
E.長條圖功能:分為垂直長條圖、分組堆疊圖、分組垂直長條圖、分組答對率長條圖等四種呈現方式。其中垂直長條圖,可顯示變更作答長條圖。
F.作答狀態:尚未輸入答案的學生編號顯示為藍色,已經輸入答案的編號顯示為紅色。
G.排列方式功能:設定分組的課程名單,可以選擇依照座號排列或依照分組排列。

上述功能之數據互動組合應用,產生不同類型統計圖表,可以作為課堂教學決策的工具,例如:智慧挑人、二次作答、布置學習任務、記分、挑送教材、進行個人思考、小組討論、全班討論、教師講解等。


圖3:數據互動區之統計圖表與教學決策關係圖

 

  二、數據互動區之統計圖表類型


對照圖3之關係圖,把相關統計圖表類型畫面整理如下,方便隨時查看與選擇應用。

(一)、學生號碼排列方式


圖4:學生號碼排列方式


(二)、垂直長條圖


圖5:垂直長條圖


(三)、分組堆疊圖


圖6:分組堆疊圖


(四)、分組垂直長條圖


圖7:分組垂直長條圖


(五)、分組答對率長條圖


圖8:分組答對率長條圖


(六)、答對率圓餅圖


圖9:答對率圓餅圖與分組答對率圓餅圖


(七)、依照座號翻牌


圖10:依照座號翻牌


(八)、依照分組翻牌


圖11:依照分組翻牌


(九)、依照選項翻牌


圖12:依照選項翻牌


(十)、二次作答_依照分組顯示之翻牌


圖13:二次作答_依照分組顯示之翻牌


*變更作答者標示黃色點
*按一下變更者編號,可顯示兩次數據

(十一)、二次作答之垂直長條圖


圖14:二次作答垂直長條圖


(十二)、二次作答之圓餅圖


圖15:二次作答圓餅圖


(十三)、三次作答之統計圖表


圖16:三次作答統計圖表

 

  三、教學決策


數據接收、數據分析和數據決策,是智慧課堂之教學應用優勢。利用數據進行教學決策之應用情境,可概分為看懂圖表心靈相通、看見思考創造改變、看法不同多元思考、看出差異因材施教等四種情境,如圖16。

看懂圖表心靈相通:是指數據圖表,統計圖、長條圖、小組差異圖等,除了作為教師進行教學決策工具,也可培養學生看懂圖表能力。學生看懂圖表,了解自己、小組和全班情況,進而更投入學習中,透過解讀圖表來達到「心靈相通」的效果。

看見思考創造改變:教師提問即時生成數據後,看見全班、小組,甚至每一位學生的思考。再進一步應用數據來創造改變,藉此,喚醒迷思的、不懂的學生,真正創造思考轉變與理解。

看法不同多元思考:快速匯整各小組討論、分工合作的成果或作品,更快速的在共同平台中呈現出來,或推送到各小組,讓所有人都能看見其他小組的看法,以激發多元討論與思考。

看出差異因材施教:根據統計圖表,分別把差異內容、教材,分別推送給小組或個人,執行差異化教法與評量。


圖17:教學決策四情境

 
(一)、智慧挑人與追問
精彩課堂,經常發生於教師提問與追問之後,透過學生反饋、教師追問、學生再回答等歷程,往往能創造課堂感動時刻(Moment),迴盪師生心田之間,深刻而難忘!

智慧挑人功能是根據學生反饋數據的追問活動,利用統計圖表背後的反饋數據來挑人回答。教師可以在各式長條圖或圓餅圖中,依據答題正確與否、依據答案選項、是否變更選項等數據群組來挑選回答者。智慧挑人操作直觀、簡便,只需在統計圖表上按一下,再選擇挑人鈕,就會從所選數據中隨機挑出號碼,如圖18、圖19、圖20、圖21。
 


圖18:從長條圖中挑人回答

 


圖19:從圓餅圖中挑選答對者

 


圖20:從長條圖中挑選變更作答者

 


圖21:從第2次作答圖表中挑人


(二)、二次作答與同步追問 
二次作答是指第一次作答結束後,經過統計結果或討論後,請學生再次作答的教學活動。學生反饋數據收集在數據互動區,二次作答後,可比對兩次數據之變化,看見學生思考轉變的歷程。當然,老師也可再次深追問,請學生說明改變原因、理由,澄清迷思,清晰概念。二次作答統計圖表顯示如圖13:二次作答_依照分組顯示之翻牌,圖14之二次作答垂直長條圖、圖15之二次作答圓餅圖。

美國哈佛大學物理系教授Eric Mazur研究團隊的PI同儕教學模式(Peer Instruction,簡稱為PI),就是二次作答的典型應用,如圖16之同儕教學決策樹,當學生通過率超過一定比率(例如80%)後,就進入下一個概念;通過率小於一定比率(例如50%)時,表示問題太難,教師必須進一步解釋;當介於兩者之間時,就是最佳的同儕教學時機,可進行二次作答。
 


圖22:同儕教學之教學決策樹


(三)、一次作答與說明理由
結合互動模組和任務模組,可以同步追問學生說明所選答案之理由,流程如圖22,先啟動互動模組,接著顯示統計圖表。再根據統計圖表之通過率,啟動任務模組,請學生書寫理由後遞交,最後使用挑選任務作品,進行作品觀摩。操作畫面示例如圖24、圖25、圖26。
 


圖23:一次作答與說明理操作流程

 


圖24: 第一次作答示例

 


圖25:統計圖示例

 


圖26:說明理由示例(作品收集視窗)


(四)、差異化任務 
差異化教學設計,有三千法門,每位老師各有一套。為了便於分類與交流分享差異化教學的經驗與智慧,可概分為內容差異、教材差異、教法差異 、評量差異等四種類型(智連環專業發展學習手冊,2018)。

教師呈現學習任務選擇清單,再啟動互動模組,請學生選擇後,接著啟動任務模組,請學生根據選擇,完成任務後遞交,最後再根據選項排列作品,挑選作品,進行批註、分享、評價、觀摩或互評等學習活動。

下面是差異化任務示例, 操作畫面如圖27、圖28、圖29。

 


圖27:學習任務三選一

 


圖28:依座號排列作品

 


圖29:依任務選擇排列作品


(五)、差異化教材設計
根據學生需求、興趣、經驗、能力等差異,實施同步差異化教學,教師能可設計多種難度不同、材料不同和份量不同等類型的差異化教材,再根據小組或個人在互動模組或任務模組的反饋進行教學決策,推送適當難度學習任務,學生依教師指示回答相對應的任務。差異化教材舉例如圖30、圖31。(差異化教學、差異化推送功能的應用,請參考HiTeach 5差異化教學功能應用方法)
 


圖30:不同難度之教材

 


圖31:不同材料之教材

 

  附錄:

智連環_同步差異化教學


#學習評量數位化 #學習歷程可視化

原文參考醍摩豆智慧教育創辦人吳權威Power教授blogspot「醍摩豆.智連環」文章:
學習評量數位化之五:數據互動之統計圖表與教學決策


本文相關連結:

學習評量數位化之一:學習評量數位化設計
學習評量數位化之二:素養導向學習評量數位化應用舉例
學習評量數位化之三:素養導向雲平台題庫與試卷應用
學習評量數位化之四:全班課堂學習表現數據總表
學習評量數位化之五:數據互動之統計圖表與教學決策
學習評量數位化之六:科技互動與教法應用(AI輔助教師增能)
學習評量數位化之七:提問思考與腦力激盪(AI輔助文句分析)
學習評量數位化之八:課程名單與評量數據
學習評量數位化之九:分組工具與教學策略




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