教師社群活動成果-科技化學生認知學習特質探究:促進跨領域研究與合作

社群名稱:科技化學生認知學習特質探究:促進跨領域研究與合作

社群類別產學研發 

社群性質:跨領域

社群召集人:江俊漢

系所單位:特殊教育學系

社群成員資料:

系所

成員姓名

授課科目/專長

特殊教育學系

江俊漢

兒童認知心理功能之腦電波(EEG)與腦磁儀(MEG)

特殊教育學系

吳雅萍

輔助溝通、智能障礙 、特殊教育課程與教學設計

教育系數理教育碩士班

林志鴻

互動數位學習、數位教材設計、多媒體技術

教育行政與政策發展碩士班

張宇樑

腦科學研究在教育領域之應用

體育與健康休閒學系

許雅雯

競技與健身運動心理學、心理計量與統計方法

特殊教育學系

陳明聰

智能障礙、輔助性科技

幼兒教育學系

賴孟龍

幼兒數學發展、認知發展

數位學習設計與管理學系

劉漢欽

教育科技、科技融入中小學課程與教學


活動場次一

一、活動資訊:

主題:資訊化注意力評量與學習特質

講者:Skip Rizzo

時間:09/23

地點:teams 線上

二、出席人員:社群成員   6   人,非社群成員  3    人,學生   2    

三、活動內容:

社群的師長們介紹過去、目前、未來等與眼動、腦波相關的研究內容與期待在社群中可以獲得的實驗設計以及研究經驗等。

由社群內的老師邀請國外學者 Skip Rizzo 分享目前 VR 虛擬實境的相關研究以及實驗結果,增加社群老師們在未來研究的背景知識。

 

活動場次二

一、活動資訊:

主題:學童專注力診斷與提升系統

講者:張宇樑

時間:10/13 12:00-13:30

地點:教育館四樓 B03-413

二、出席人員:社群成員  4    人,非社群成員  1    人,學生  3    

三、活動內容:

1. 介紹 cognitive leap 公司與實驗室,主要是注意力VR診斷系統的歷史與發展,其中的學者有 Skip Rizzo 做主要相關注意力研究為基礎,以及 Hallowell 醫生的相關醫學證據,除了診斷之後還可以從神經醫學的角度作訓練與介入。 

2. 介紹早期的注意力理論與診斷工具克氏表現度連續性能測試(CPT) 

3. 介紹注意力虛擬實境診斷系統(VRAT),檢測時間十五分鐘,先進行系統的設定與校正,進行場景測試後,會直接輸出診斷數值,包含專注力、行為抑制力、反應力、過動行為等等,之後再連結到HFS訓練系統,推薦合適的運動或其他訓練,包含實體或線上的訓練。

四、活動Q&A

Q:陳明聰院長:如果要使用注意力虛擬診斷系統,是否可以合作進行中文化,進行台灣常模的建立以及研究上的合作。 

A:宇樑老師:目前在台灣較難進行常模的收集,但是目前已經有簡體中文系統的開發。目前已經有提供相關設備可提供宇樑老師進行研究上的試探。可以藉由參考 cognitive leap 的模式,可以轉化成台灣可以應用的模式,在由我們自己嘉大的團隊可以自行循著這麼模式研發相關的診斷系統與訓練模式(運動訓練)。 

Q:江俊漢老師:目前注意力診斷有辦法讓台灣的學生使用? 

A:宇樑老師:雖然介面還沒有繁體中文化,但是因為任務簡單,應該沒有問題。 

Q:吳雅萍老師:研究上有比較適合的年齡嗎? 

A:宇樑老師:目前預設研究的對象為中高年級。

 

活動場次三

一、活動資訊:

主題:乾式EEG腦波儀與ERP實驗設計

講者:呂紹偉 教授

時間:10/19 13:30-15:20

地點:行政大樓 A304

二、出席人員:社群成員  2    人,非社群成員  0   人,學生  12    

三、活動內容:

1.介紹神經回饋訓練的機制,透過腦機介面的建立,使用演算法計算大腦的腦波資料,提供立刻的反映給受訓者知道,進而讓受訓者可以做出正確的反應。 

2.介紹有關於腦電波EEG的測量神經心理機制、腦波頻帶、可以透過腦波做一些醫療介入、診斷或教學應用上的建議,像是ADHD的診斷與處育。 

3.進行腦波頻帶分析時,需要注意有一個基線期作爲不同情境腦波頻帶數值的對照(相減),才能針對不同頻帶所代表的數據進行分析。 

4.針對事件相關電位(event-related potential, ERP)說明基礎的原理與實驗設計,舉例來說像是新生兒的腦幹聽覺反應(auditory brainstem response, ABR),以及介紹 P300 的腦波發展曲線。 

5.特別是 P300 的的腦波成分,跟注意力有很大的關係,可以作為注意力相關實驗的一個探討的指標。 

6.腦波的分析可分成不同頻帶值的分析、時間頻率分析和事件相關電位的分析。 

7.八個電極頻道的腦波儀如何進行事件相關電位的實驗,必須結合 E-prime 3inquisit 6(可手機播放)、 psychopy (免費)和 Presentation

四、活動Q&A

Q:關於產品 有相關的研究發表?A:已有相關的發表

Q:原始資料的數據格式?A:CVS

Q:可與E-prime結合?A:可以~

 

活動場次四

一、活動資訊: 

主題: 腦電波(EEG)的實驗設計

講者: 金榮泰

時間:10/20 12:00-13:30

地點:Teams 線上

二、出席人員:社群成員  5  人,非社群成員  1   人,學生   3   

三、活動內容:

金榮泰為社群老師帶來基礎的腦波實驗背景知識以及相關內容

四、活動Q&A

社群老師針對金榮泰講師下一次的分享內容提出建議以及大致方向。

 

活動場次五

一、活動資訊: 

主題: 原住民族學生在文化融入數學教材的閱讀與解題行為

講者:賴孟龍

時間:10/26 12:00-13:30

地點:

二、出席人員:社群成員  5   人,非社群成員  0   人,學生 4  

三、活動內容:

1. 介紹運用眼動儀研究的優勢,了解閱讀的興趣區、解讀學童的閱讀行為模式,了解閱讀歷程與驗證教學介入成效。 

2. 提供閱讀教材注意力分佈的眼動情形(凝視熱區) 

3. 心眼合一假設作為眼動儀研究的前提假設。 

4. 介紹不同眼動儀裝置:頭戴型、非侵入式眼動儀、簡易式眼動儀。 

5. 研究一,比較民族與非民族教材,原民生閱讀的差異。從偏好調查跟眼動數據看起來是一致的。研究發現是原民生對於民族教材比較有偏好。 

6. 四年級的原民生閱讀模式尚未成熟(題目與圖示閱讀連結沒有相關),要高年級之後才會有顯著相關。另一個研究發現民族插圖可以有效地吸引閱讀者閱讀題目跟圖片。 

7. 研究二、數學解題家的人在第一次閱讀比較短,重複閱讀的時間較長。

四、活動Q&A

Q:江俊漢老師:原住民學生中有沒有閱讀困難的學生,他們的眼動情形如何?

A:孟龍老師:比較多因素可能是數學概念或是數學解題的關係影響,因為原民生在閱讀一般文本沒有問題。 

Q:明聰老師:動態影片的分析技術與應用? 

A:孟龍老師:有相關的分析技術軟體可以應用

 

活動場次六

一、活動資訊:

主題: 眼動研究經驗分享

講者: 劉漢欽

時間:11/02  12:00-13:30

地點:教育館四樓 B03-413

二、出席人員:社群成員  5   人,非社群成員  0   人,學生  3   

三、活動內容:

1. 介紹研究探討的主題在於使用者觀看媒體的認知歷程,主要是眼動歷程可以反應出最直接的認知歷程。 

2. 提到 Meyer 提到的多媒體認知理論的冗餘(redundant)效性,多種媒體的干擾效應 2011 發表在 computer in human science,比較結果三種媒體(文字、圖面、聲音)的認知負荷最高,其他兩種(文字加圖片、聲音加圖

片)沒差異。另一篇 2011 發表在 interactive learning environment,可以從眼動數據來支持質性的結果,看得出來。 

3. 另一篇研究,2012 發表在 journal of science education and technology ,探討

分段效應。 

4. 還有一篇 2018 發表在 journal of education computing research,探討場地獨立與場地依賴的學習者,場地獨立的凝視點比較少(有可能是有困惑或是理解好),所以比需要用後側表現來輔助說明。 

5. 2021 發表一篇外國學生在便是中文 Asia-Pacific Education Researcher,比較象形字加圖、形聲字加文的認知負荷。研究發現象形的認知比較低。 

6. 目前LSA分析的學生閱讀多媒體,有沒有代理人沒差異,回饋方式(提問或說明)也沒有差異,但是用提問方式可以發現眼動凝固時間比較多。補充 Lag sequential analysis (LSA)滯後序列分析。 

7. 介紹符合經濟價值的眼動儀

四、活動Q&A

Q:俊漢老師:認知負荷量表(兩題)?對象是成人?Tobii 120?研究樣本少的可能性與如何執行,以發研究為主?熱區圖,可以做統計分析? 

A:漢欽老師:對象有成人和小孩都有。研究樣本少的時候,眼動的資料像是回視的資料可提供輔助說明。

 

活動場次七

一、活動資訊:

主題: 腦電波(EEG)與認知學習特質

講者:金榮泰

時間:11/03  12:00-13:30

地點:Teams 線上

二、出席人員:社群成員  4   人,非社群成員  1   人,學生  2   

三、活動內容:

金榮泰老師將過去執行腦波研究的研究設計到研究結論作完整的介紹,並提供老師未來若要進行腦波實驗設計時的注意事項以及細節概念。

四、活動Q&A

社群教師針對實驗設計以及其他金榮泰老師在講座過程提及的內容作提問。