創新高中教學,從資訊教育出發

作者按:筆者在2016年7月7日於逢甲大學「高中課程創新教育論壇」擔任與談人,當場以此為題,對與會高中主管進行十分鐘意見分享。

免責聲明

首先是段免責聲明:

  1. 大學教授未必充分理解高中教育現場,我所提出的想法或建議列入參考就好;各位需要做進一步思辨。就算是中研院院士的話,也不是聖人之言,不要緊抓著不放。

  2. 台大是研究型大學,而且沒有教育學院,對於高中教育的貢獻是有限的;坦白說,台大只想要最好的學生,而台灣大部分最好的學生都會到台大,所以請不要期待大多數的台大教授會致力於普及教育,他們有很多自身的教學研究工作要忙。

學術型大學教授的建言

那我來這裡做什麼?(笑)

我可能稍微另類一點,雖然另類的程度遠遠不及葉丙成教授,頭髮也沒有他長,但我們以各自的方式對國民教育提出一些建言;我個人覺得,台大對國民教育不能置身事外,因為國教的品質與大學教育息息相關,有些教授抱怨大學生素質每況愈下,卻不知能為中學教育做什麼。

其實我覺得,台大教授雖然不甚瞭解高中教育現場,但應該可以在創新方面注入一些能量;不是教育科班出身的好處是,我們的著眼點和思考,比較不會被現有的教育框架所限制住;對於如何翻轉和創新中學教育這件事,或許可以較為天馬行空地做腦力激盪、或許可以因此激盪出一些火花。

要創新中學教育,要先激發每一位教育專家的創意和創新的企圖心。

如我在免責聲明所說的,各位不要把我們當成教育專家;而我們真的要談創新中學教育,真正需要的是激發在座每一位教育專家的創意和創新的企圖心,才能有自發的改革和創新,而不是一直處於保守的上行下效的框架裡。

有人可能會問,保守有甚麼錯?

現在的教育體制,源於西方工業革命之後對於大量專業人力的需求,因此,開辦學校、制定標準教材、舉辦學位或技能檢定考試,讓業界得以有效率的雇用人力;然而,業界已經進化到高度自動化的工業4.0,以及所謂人工智慧的時代,而教育的形式也受到資訊網路和線上學習的影響,許多國家已經在重新檢視標準化教育的意義性。

各位為人師長的,是否知道這社會十年後,職場上所需要的能力?很會背書、記公式、考高分的學生,是否能適應未來的社會?從我教大學生以及與業界合作的經驗,好學生未必懂得自學、團隊合作、求新求變,而這些能力到了大學再練習是否太晚?

很抱歉,各位先進從過去照本宣科、數十年如一日的教學生涯,轉為現在這種需要翻轉和創新的日子,罪魁禍首是我們這些搞資訊科技的;但我們自己也得在這個潮流中日新又新,而且潮流影響所及,各行各業也都從數位化、網路化,進到自動化、智慧化,不斷有新的挑戰,也不斷有新的機會。

資訊科技教育如何進化

因此,資訊科技和資訊教育實在太重要了;但千頭萬緒,在有限的時間內,我想摘要幾個我所認為的重點與各位分享:

  • 教育如何善用資訊科技?

  • 如何以資訊教育啟發學生新時代所需的能力?

  • 資訊科技是提升數理人文各領域的利器!

教育應善用資訊科技

首先,教育如何善用資訊科技?

  • 翻轉教學、線上學習:老師不需要重複教同樣的課;學生可以按自己的進度學習,透過網路與世界接軌。

  • 蒐集資訊、分析資料、跨領域學習:各個學門都可以結合資訊科技做資料的蒐集與分析,進行專題研究。

  • 數位校園、個人化學習:根據每位學生的學習狀況,提供適合的課程與進度。

以資訊教育啟發學生能力

如何以資訊教育啟發學生新時代所需的能力?

資訊教育不是教工具的使用、不是教用電腦做簡報、也不是教用電腦畫圖等等;而是讓學生在資訊科技改變人類生活的時刻,理解其幕後的原理和現象,可以巨觀和微觀去看待資訊科技與人類的互動,這是所謂的計算思維。

資訊教育是要讓學生在資訊科技改變人類生活時,理解其幕後的原理和現象,以巨觀和微觀看待資訊科技與人類的互動。

由寫程式入門去了解計算思維,是一種方法,但不是唯一的方法。好比我們教數學,如果不會列方程式,如何學習用數學解應用問題?但光會解方程式,並不是學數學的目的,但我們因為要應付考試,往往過度強調解題技巧;同樣的道理,在中學教育中,學習寫程式只是敲門磚,如果我們過度強調程式寫作,也會迷失了焦點。

中學資訊教育絕對不是為了培養資訊專業人才,重點在於具體訓練「語言理解與表達能力」、「抽象思考」、「解決問題」等能力;我們不要重蹈覆轍,像某些科系以自我本位的想法,把過多的材料塞進中學教育裡面,造成學生貪多嚼不爛、因噎廢食的結果。

新時代所需的能力有很多,包括:

  • 自學的能力

  • 跨學門解決問題的能力

  • 在開放原始碼的時代同中求異的能力

  • 在人工智慧時代尋找出路的能力

利用資訊能力與人文社會接軌

除了啟發上述能力之外,資訊科技是提升理工人文各領域的利器;所以現在台大許多科系都希望學生能夠寫程式、做資料分析。例如,台大正在成立資料科學(Data Science)學程;而台大也逐步加強計算設備,因為計算模擬和資料分析,對學術研究越來越重要。

幾年前,我到台大理學院、到教育部的課綱委員會談中學資訊教育,必須花力氣向與會人士解釋推動中學資訊教育不是資訊系的私心;還好這幾年進步了,我不用多說大家也懂了。會中有先進提到考招聯動,我想將來不少科系可能採計資訊課程,不會只是資訊系。

舉個現成的例子,來台中的路上,我看到網路上有一則用機器學習技術分析〈紅樓夢〉八十回前後的差異的文章;這個例子告訴我們,文學的研究也可以有創新的做法,而使用資訊科技做跨領域研究可以產生很多創新和突破,這也是為何我說資訊科技可以幫助老師和學生,在中學階段進行跨領域的教學研究。

結語

最後,我想再次強調,中學資訊課程不是為培養資訊人才而設,不是幫資訊科老師搶飯碗;應該是學校主管和所有科目的老師都需要關心的事。資訊課程的重要性與日俱增,我們在教學場域中,看的應該不僅是現在的需求,我們必須看遠、創新,研究如何為了學生的未來而教。