WISE 研究 & 技術
研究概觀
研究概觀

從20年前的合作研究開始,WISE社群運用教育科技開發教學課程,幫助國高中學生熟悉複雜的科學概念。這個社群是由教師、教育研究者、科學家與科技專家所組成。WISE專案與軟體由Technology Enhanced Learning in Science (TELS) Community的研究者所開發。TELS社群的夥伴包含十三個大學、一個非營利教育研究與發展組織,還有十五個學區。使用WISE專案的當地合作教師,在每年的暑期座談會與教室面談會中,提供他們實務的觀點。

知識整合
知識整合

學生解決科學中多樣、衝突以及困惑的想法。豐富的研究傳統驅動WISE課程與科技的發展,研究顯示當教師以學生觀點出發來從事科學探究,這樣的教學是最有效的。當教師和教學資源引導學習者,在不同的情境脈絡中清晰地表達個人的想法、增加新想法以及整理想法,而且在不同程度的分析中產生連結,他們發展了更細微的準則,用來評判想法、歸納與公式化有關科學現象的連結性觀點。TELS的領導者Marcia C. Linn描繪此為知識整合架構,而它也形成WISE專案與評量的基礎。(更多資訊在TELS網站以及TELS研究出版)

研究目標
研究目標
  1. 課程發展: 教師可透過科學現象的電腦視覺化的豐富表徵,客製化彙整新的學習環境;並在學校對不同的學生族群測試這些學習環境。
  2. 專業發展: 提高能善用科技促進科學教育之教師與管理員的數量及類型。
  3. 研究所教育: 擴展研究所課程以培養科學教育科技、課程發展、專業發展以及教育政策的領導者與專家。
  4. 科學教育研究: 增加研究的量與質,調查科技如何有效促進科學學習。
  5. 有效運用科技: 組成團隊致力於提升科技,促進科學教育;成立開放原始碼社群,設計改善教學資源。
美國國家科學基金會的研究資助
美國國家科學基金會的研究資助

TELS社群目前執行五個國家科學委員會贊助的研究專題:

  1. 明確的專題 探討科學測驗如何獲取並助於累積、整合中學科學課程之學習能量。
  2. 視覺化的專題 透過探究、比較和提升視覺化,決定何時及如何改善物理學科的學習。
  3. 循環的專題 使用創新科技,讓教師得以在教學過程中,根據資料數據來決定教學策略。
  4. 模組化的專題 啟動國、高中學校設計並支援以學校為主的教育專業發展,支援教師在現行教學中整合科技,提升科教課程。
  5. 豐富有趣的專題 套用電玩設計原則,協助學生學習具有挑戰性的想法,例如牛頓力學。
證實提升學習
證實提升學習

WISE課程已經在國高中的課堂上測試超過二十年的時間,遍及超過十個學區。先前的研究顯示,WISE課程單元可提升學生較難的科學主題學習(Linn et al., 2006),即使在單元結束後,學生能持續整合想法,並增強他們的理解。更多關於WISE學習成果的資訊,請瀏覽WISE出版資料庫

開放原始碼技術
開放原始碼技術

WISE是開放原始碼平台,可支援課程發展及引導式科技研究議題範疇。原本發展以支援中學探究式科學學習之研究,WISE目前更進而支援K-12至大學工程教育(http://www.wisengineering.org)。支援高中學生如何使用資料庫證據來建構論點(http://www.sciencemathpartnerships.net/webapp/index.html),結合學習管理系統,研究大學程度之電腦科學教育(http://sage.cs.berkeley.edu/),並且由台灣師範大學科學教育研究所翻譯成中文(http://cwise.gise.ntnu.edu.tw)。K-12不同的教師也運用WISE平台,建構了不同主題領域的課程。這些改編與創建的課程,是WISE成為易於使用且具彈性之課程與教學科技平台的實例。

WISE開發社群
WISE開發社群

我們正在發展一個以WISE為中心,活躍與動態的軟體開發社群。客製化的WISE伺服器已經建置在華盛頓大學、維吉尼亞州立大學、多倫多大學、臺灣師範大學與臺灣高雄師範大學。有些使用者已在當地的課堂實施WISE專題而且蒐集研究資料(華盛頓大學)。WISE使用者幫助我們將WISE翻譯成繁體中文,並主動建立新的步驟類型和學習活動。關於WISE合作,以及如何在伺服器安裝軟體等相關資訊,請瀏覽我們的開發者網站(http://wise5.org)並加入我們的WISE開發者論壇

合作機會

我們正在尋求新的研究與發展的合作機會。如果您對WISE研究社群有興趣,或有任何問題,請與我們聯繫